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人教版（2019）高中化学必修一第三章 《铁 金属材料》单元解读课件
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这是一份人教版（2019）高中化学必修一第三章 《铁 金属材料》单元解读课件，共37页。
单元解读第三章 铁 金属材料 人教版（2019）高中化学必修一课标要求、教材解读【课标解读】 1.能结合真实情境或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。 2.结合实例认识金属及其化合物的的多样性，知道通过化学反应可以探索物质的性质、实现物质的转化。 3.了解物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护的重要价值，能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值和对环境的影响。 4.了解合金的性能及应用，认识金属与合金在性能上的主要差异。【课标解读】 5.了解金属材料的分类，知道生活中的金属材料和新型合金，认识铁合金、铝和铝合金、新型合金等材料的组成、性能及应用。 6.了解铝与盐酸、氢氧化钠的反应，铝盐的净水作用，知道铝土矿的的开采与与应用了解电解氧化铝制金属铝。 7.能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化，能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算，知道物质的量在化学方程式计算中的应用。【核心素养】宏观辨识与微观探析:通过回忆铁与盐酸、硫酸铜、氯气反应的宏观现象及化学方程式（如Fe、Fe2+、Fe3+的化学性质及Fe3+的检验等），进一步用离子方程式进行表征；学习金属材料的分类和合金的优良性能，从微观上分析合金性能不同于金属的原因。证据推理与模型认知:通过铁及其化合物实验探究，培养证据意识，能基于证据对物质的组成及性质进行分析（如Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化关系等）；能基于物质类别和元素价态，预测物质的性质，设计物质间的转化途径。【核心素养】科学探究与创新意识:从物质类别角度，利用已有知识，预测铁及其化合物的性质，并通过实验加以证实，从铁元素价态的角度，结合氧化还原反应原理，预测铁及其化合物的氧化性和还原性，再通过实验开展探究活动进行验证。科学态度与社会责任：通过创设真实、生动、有意义的教学情境，激发学生的学习兴趣，学会在真实情境中运用知识解决简单的化学问题；通过阅读教材中有关铁的存在和发现史等内容，体会化学对人类生活的重要意义，感受中华民族在科技发展史中的贡献，增强文化自信；通过了解铁及其合金组成、性能及应用，通过学生的社会责任感，明确自己努力的方向。【单元解读】 本单元《铁 金属材料》是在学习了“钠及其化合物”、“氯及其化合物”之后，重点介绍铁及其化合物、铝、氧化铝的性质、金属材料和合金知识及物质的量在化学方程式计算中的应用。钠和氯是典型的主族元素，而铁是典型的副族元素。它们都是典型的元素化合物知识，既可以为已经学习过的理论知识补充感性认识材料，又可以为下一单元学习物质结构、元素周期律。以及后续的化学反应与能量等理论知识打下重要的基础。本单元内容不仅可以帮助学生进一步掌握一些学习后续的具备方法，还能使学生认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。【单元解读】 本单元主要包括铁及其化合物、金属材料及物质的量在化学方程式计算中的应用两部分内容。教材主要围绕“铁和铁合金”这条线索进行编排。 铁是课程标准要求学习的典型金属元素之一，因此，教材单独安排了“铁及其化合物”一节内容。在学生复习、拓展已学知识的基础上，从氧化还原反应和离子反应的视角，提升对铁及其化合物的认识，强化铁元素不同价态的转化关系，发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。同时，教材还关注学生的探究和实践活动，运用来自生产和生活中的素材创设真实情境，发展学生解决真实问题的能力。【单元解读】 本单元第二节介绍了铁合金、铝合金和新型合金材料，最后介绍了物质的量在化学方程式计算中的应用。铁合金是重要的金属材料，教材编排金属材料内容是鉴于金属材料在国计民生中有着广泛的应用，同时反映化学在生产、生活实际的联系。通过了解金属材料的重要作用和面临的挑战，可以激发学生的爱国热情和社会责任感。课程标准没有把铝作为本单元典型的金属元素介绍铝及其化合物，但在“原子结构与元素周期律”中提到了铝元素，本单元只是基于铝和铝合金也是常用的金属材料与铁合金一起编排进行学习，从金属材料的腐蚀与保护的视角，介绍了铝与酸、碱的反应，氧化铝与酸、碱的反应，以及两性氧化物的概念等。教材最后编排“物质的量在化学方程式计算中的应用”内容，主要是为了分散教学的难点。【第一节 铁及其化合物】 本节教材内容主要包括铁的单质和铁的重要化合物两部分。铁的单质介绍人类最早使用的金属铁及其化合物。包括铁的存在、我国古代的冶炼技术、铁的化学性质等。铁的重要化合物包括铁的氧化物、铁的氢氧化物制备、性质及转化，铁盐、亚铁盐的性质、转化及检验等。 本节教材内容是高中元素及其化合物的重点、难点。在初中学习过铁单质的一些性质，如与氧气、氯气、盐酸、硫酸铜溶液反应，教材在“思考与讨论”里就要求学生复习这些知识，并从氧化还原反应的角度分析反应的特点，提升学生对铁单质性质的认识。介绍铁与水蒸气反应时，教材联系生产实践创设真实情境，呈现了钢铁生产中钢水注入模具的真实图片，以此情境为素材，提出问题，引导学生深入思考与讨论，从而解决问题。 【第一节 铁及其化合物】 铁化合物重点介绍Fe3+的检验方法、Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性。内容编排注重与第一、二章知识的衔接，内容突出了课程标准中要求的铁的化合物的主要性质与已学“离子反应”、“氧化还原反应”等知识的联系与衔接。对Fe3+的检验、Fe2+与Fe3+的转化等知识主要通过使用探究方法，引导学生思考使用现象背后所反映的物质性质，培养使用观察与分析能力。 在介绍了铁及其化合物的基本知识后，教材一方面在“方法引导”中总结了认识元素及其化合物的视角，另一方面还依托多种真实情境设计了多个栏目，如“印刷电路板”、“探究”、“研究与实践”，通过方法的引导，让学生学会基于物质的类别和元素的价态预测物质的性质，设计物质间的转化途径，从而培养学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等化学核心素养。 【第二节 金属材料】 金属材料内容在必修一教材中单列一节，体现了教材编排内容的时代性，反映了教学与生产、生活实际的联系。 通过本节内容的教学，了解金属材料的分类、合金的性质、铁合金的应用、铝、氧化铝的主要性质、铝合金的应用等，了解尖端技术中新型合金材料的需求及重要性，激发学生的爱国主义情怀和社会责任感及求知欲。 教材首先介绍了金属材料的分类和合金的优良性能，从微观上分析了合金性能不同于金属的原因，体现了宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 铁合金介绍了生铁和钢、碳素钢、合金钢的组成、性能等。引导学生阅读资料卡片内容，可提高学生的社会责任感。铝和铝合金由于课程标准中没有要求系统介绍铝及其化合物的知识，因此，教材只从材料的角度介绍了铝、氧化【第二节 金属材料】铝的性质和氢氧化铝的制备，两性氧化物和两性氢氧化物的概念，对铝合金的应用有简单的了解。 为了体现金属材料的发展趋势，拓宽学生是视野，教材安排了新型合金，主要介绍新型合金的广泛应用及前景。同时，还利用“科学·技术·社会”栏目介绍了我国的稀土资源、2017年我国成功研制的超级钢。结合金属材料的检测，在“化学与职业”栏目介绍了测试工程师这个与化学专业相关的职业。 本节内容最后安排了物质的量在化学方程式计算中的应用，利用化学方程式中各物质的计量数之比等于各物质的物质的量之比，通过一个例题，把第二单元学习的物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识应用到化学方程式的计算中，分散了在第二单元集中学习物质的量及相关概念的难点。 教学目标、教学重难点教学策略、素材处理 1.教材P69页“思考与讨论”，设置本栏目的目的在于通过唤醒学生对已知的涉及铁单质化学性质的几个反应的记忆(必要时可要求学生写出相关反应的化学方程式)引导学生运用分类、比较和归纳的方法，重构铁单质的化学性质。除了整理铁分别与非金属单质、酸、盐溶液的反应，学生还要能运用第一章学习过的氧化还原反应知识，形成“铁单质与强弱不同的氧化剂反应的产物不同”的认识，同时认识化学反应的复杂性，为后续学习打下基础。。 2.教材P70页“思考与讨论”，本实验中，加热湿棉花的目的是提供水蒸气,使之与还原铁粉在高温下发生反应;装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。教学中应首先对实验原理进行讨论，可从以下方面引导学生。一是通过对铁单质还原性的分析,利用氧化还原反应知识推理出水被还原的产物H2和可能的氧化产物;二是通过前面学习的金属钠与水反应的原理分析可能的产物一H2和氢氧化物;三是通过回忆金属活动性顺序，分析铁置换出水中氢的可能性等。其次，通过演示实验或实验视频调动学生积极性，让学生在观察实验现象的基础上辨识、证实或分析反应的产物，如证实产生的可燃性气体产物是氢气,根据反应后试管中仍存在黑色固体排除氧化铁和氢氧化铁的可能性，从而提出更合理的假设。围绕黑色固体的成分还可继续设计实验加以探究，如试管冷却后，可用磁铁在试管外侧吸一吸。 最后,形成对铁与水蒸气反应的认识并能用化学方程式进行正确表征。 教材介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团湿棉花， 在湿棉花右侧放有还原铁粉，蒸发皿中放肥皂水(或加几滴洗涤剂)。整套装置试管口应低于试管底部。铁粉与湿棉花的距离可近一些，实验时先加热湿棉花，再加热铁粉。待反应后蒸发皿中产生足够多气泡，再用燃着的火柴去点燃，可听到爆鸣声。 3.教材P70页“资料卡片”，铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。 为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。 4.教材P71页【实验3-1】，向分别盛有FeCl3溶液和FeSO4溶液的两支试管中滴人NaOH溶液，可以观察到FeSO4溶液中产生的沉淀颜色迅速由白色变为灰绿色，最终变为红褐色。分析原因，结合“思考与讨论”栏目，改进实验:将吸有NaOH溶液的长滴管伸人到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象；或向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油，以隔绝空气，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸人到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象。 实验现象:向FeCl3溶液中滴人NaOH溶液生成红褐色沉淀；在FeSO4溶液中滴人NaOH溶液，先生成白色絮状沉淀，而后沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。该实验的作用在于:①帮助学生通过比较，基于宏观现象对Fe(OH)3和Fe(OH)2进行辨识，形成对铁的两种氢氧化物物理性质的认知；②引导学生基于Fe(OH)2沉淀颜色变化的实验事实，结合已有的氧化还原反应知识提出假设，既为Fe2+的还原性提供实验证据，也为后面“如何得到Fe(OH)2”的“思考与讨论”埋下伏笔。。 5.教材P72页“思考与讨论”，通过前面实验3-1呈现的实验事实，学生已知Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，因此，实验室中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰，可采取三种措施。一是在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉；二是通过将NaOH溶液煮沸的方法减少溶解在溶液中的氧气含量；三是通过将胶头滴管伸人到液面以下的方法，减少带入空气中的氧气。针对第三种措施，提供两种具体操作方法。方法①:将吸有3mL8mol/L的NaOH溶液(煮沸过)的长胶头滴管伸人到新制的0.5 mol/L FeSO4溶液的液面以下，挤出NaOH溶液。方法②:在试管中加入5 mL 8 mol/L煮沸后的NaOH溶液，用长滴管吸人新制的0.1 mol/L FeSO4溶液, 伸人到NaOH溶液液面以下，挤出FeSO4溶液。在此讨论基 础上，还可以对氢氧化亚铁的制备进行实验改进的拓展。实验装置如图。 6.教材P72页【实验3-2】，完成该实验时，必须注意FeCl2溶液要用新配制的，并加铁粉还原。本实验主要介绍利用Fe3+的特殊性质(与SCN-络合生成配合物)检验Fe3+的方法。实验现象:向FeCl3溶液中滴人KSCN溶液，溶液呈红色;向FeCl2溶液中滴人KSCN溶液,溶液颜色无变化。本实验也可与后面的“研究与实践”栏目的“检验食品中的铁元素”合并进行，让学生在真实的情境中开展实验活动，习得Fe3+的检验方法。 7.教材P73页实验3-3，在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管并静置后，黄色溶液变为浅绿色，说明Fe3+具有氧化性；滴人KSCN溶液后无明显变化，进-步说明溶液中不存在Fe3+(已被完全还原为Fe2+)。在上层清液中再滴几滴氯水时，溶液又迅速变为红色，说明又生成了Fe3+,证实了Fe2+具有还原性。 本实验意在通过Fe2+和Fe3+的相互转化，证实从元素价态的角度对二者性质的预测，同时可与前面的铁单质性质联系在一起，为构建“铁三角”的知识结构模型提供支持。做Fe3+的氧化性实验时，试管中可能会因为加入铁粉过量而产生沉淀，所以，可从加铁粉和KSCN溶液后的试管中取上层清液做加氯水的实验。还可对Fe3+的氧化性实验略作展开，介绍Fe3+与其他还原剂如Cu、SO2 的反应等。做Fe2+的还原性实验时，应注意控制滴人氯水的量，不宜过量。否则，会因过量氯水进-步氧化SCN-而使溶液红色又褪去，对学生学习产生干扰。也可对Fe2+的还原性实验略作展开，介绍Fe2+与学生熟悉的氧化剂如双氧水、酸性KMnO4溶液的反应等。 8.教材P73页“思考与讨论”，(1)要求学生能通过Fe、FeSO4、Fe2(SO4)3 三种物质中核心元素铁的价态特征，预测物质的性质，并能用符号表征方式描述、说明物质转化的本质和规律。 (2)要求学生能用模型、符号等多种方式对物质及其变化进行综合表征。基于知识关联的结构化建构铁元素的转化关系认识模型(如下图所示)。 在组织该栏目的教学时,还应注意通过对学生讨论、回答 的评价，促进学生化学学科核心素养发展。如在学生能初步 构建“ 铁三角”基本模型的基础上，通过追问进一步 使学生的思维过程外显，从素养发展的角度对学生进行指导;对于仅能列举个别氧化剂和还原剂的学生，教师应启发他们进一步提升概括知识的水平， 引导他们从一类氧化剂和还原剂的角度进一步抽象、 丰富“铁三角”的转化关系认识模型。 9.教材P73页“探究”，本探究活动选择“印刷电路板”这-素材创设活动情境，以FeCl3为代表物质,通过生动有趣的实验探究活动，引导学生从实验中寻找反应产物的证据，通过氧化还原反应原理分析、推理出FeCl3与Cu的反应事实，并用化学方程式 进行正确表征，加深对Fe3+氧化性的认识。实验活动后进一步引导学生思考与讨论:如何处理使用后的腐蚀液？要求学生能应用已经习得的铁的还原性置换并回收废液中的铜，利用氯水等氧化剂氧化废液中的Fe2+，实现腐蚀液的循环利用。这一思考与讨论环节既体现了“能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题”，也渗透了“绿色化学”理念，凸显了对“科学态度与社会责任”核心素养的培养。 (1 )组织探究活动前，应先让学生通过对背景材料的阅读，体会化学与生活的密切联系，学会赞赏化学对人类生活和生产所作的贡献。 (2)工业上通常用30%的FeCl3溶液作腐蚀液，但腐蚀速率较慢，为提高速率可水浴加热。本活动中腐蚀液的配制可采取如下方法:向10 g FeCl3中加2 mL浓盐酸和3 mL水，搅拌均匀后用水慢慢稀释至100 mL。 有条件的学校还可在此探究的基础上，以“从印刷电路板废液中回收铜，并再生FeCl3溶液”为实验主题，进-一步开展多轮次探究，突出实验方案的设计环节，即:先加人适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。 10.教材P76页“研究与实践”，按照教材内容进行实验探究。课程结束
单元解读第三章 铁 金属材料 人教版（2019）高中化学必修一课标要求、教材解读【课标解读】 1.能结合真实情境或通过实验探究，了解铁及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。 2.结合实例认识金属及其化合物的的多样性，知道通过化学反应可以探索物质的性质、实现物质的转化。 3.了解物质及其转化在自然资源综合利用和环境保护的重要价值，能说明铁及其化合物的应用对社会发展的价值和对环境的影响。 4.了解合金的性能及应用，认识金属与合金在性能上的主要差异。【课标解读】 5.了解金属材料的分类，知道生活中的金属材料和新型合金，认识铁合金、铝和铝合金、新型合金等材料的组成、性能及应用。 6.了解铝与盐酸、氢氧化钠的反应，铝盐的净水作用，知道铝土矿的的开采与与应用了解电解氧化铝制金属铝。 7.能基于物质的量认识物质的组成及其化学变化，能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的相互关系进行简单计算，知道物质的量在化学方程式计算中的应用。【核心素养】宏观辨识与微观探析:通过回忆铁与盐酸、硫酸铜、氯气反应的宏观现象及化学方程式（如Fe、Fe2+、Fe3+的化学性质及Fe3+的检验等），进一步用离子方程式进行表征；学习金属材料的分类和合金的优良性能，从微观上分析合金性能不同于金属的原因。证据推理与模型认知:通过铁及其化合物实验探究，培养证据意识，能基于证据对物质的组成及性质进行分析（如Fe、Fe2+、Fe3+之间的转化关系等）；能基于物质类别和元素价态，预测物质的性质，设计物质间的转化途径。【核心素养】科学探究与创新意识:从物质类别角度，利用已有知识，预测铁及其化合物的性质，并通过实验加以证实，从铁元素价态的角度，结合氧化还原反应原理，预测铁及其化合物的氧化性和还原性，再通过实验开展探究活动进行验证。科学态度与社会责任：通过创设真实、生动、有意义的教学情境，激发学生的学习兴趣，学会在真实情境中运用知识解决简单的化学问题；通过阅读教材中有关铁的存在和发现史等内容，体会化学对人类生活的重要意义，感受中华民族在科技发展史中的贡献，增强文化自信；通过了解铁及其合金组成、性能及应用，通过学生的社会责任感，明确自己努力的方向。【单元解读】 本单元《铁 金属材料》是在学习了“钠及其化合物”、“氯及其化合物”之后，重点介绍铁及其化合物、铝、氧化铝的性质、金属材料和合金知识及物质的量在化学方程式计算中的应用。钠和氯是典型的主族元素，而铁是典型的副族元素。它们都是典型的元素化合物知识，既可以为已经学习过的理论知识补充感性认识材料，又可以为下一单元学习物质结构、元素周期律。以及后续的化学反应与能量等理论知识打下重要的基础。本单元内容不仅可以帮助学生进一步掌握一些学习后续的具备方法，还能使学生认识化学在促进社会发展、改善人类的生活条件等方面所起到的重要作用。【单元解读】 本单元主要包括铁及其化合物、金属材料及物质的量在化学方程式计算中的应用两部分内容。教材主要围绕“铁和铁合金”这条线索进行编排。 铁是课程标准要求学习的典型金属元素之一，因此，教材单独安排了“铁及其化合物”一节内容。在学生复习、拓展已学知识的基础上，从氧化还原反应和离子反应的视角，提升对铁及其化合物的认识，强化铁元素不同价态的转化关系，发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。同时，教材还关注学生的探究和实践活动，运用来自生产和生活中的素材创设真实情境，发展学生解决真实问题的能力。【单元解读】 本单元第二节介绍了铁合金、铝合金和新型合金材料，最后介绍了物质的量在化学方程式计算中的应用。铁合金是重要的金属材料，教材编排金属材料内容是鉴于金属材料在国计民生中有着广泛的应用，同时反映化学在生产、生活实际的联系。通过了解金属材料的重要作用和面临的挑战，可以激发学生的爱国热情和社会责任感。课程标准没有把铝作为本单元典型的金属元素介绍铝及其化合物，但在“原子结构与元素周期律”中提到了铝元素，本单元只是基于铝和铝合金也是常用的金属材料与铁合金一起编排进行学习，从金属材料的腐蚀与保护的视角，介绍了铝与酸、碱的反应，氧化铝与酸、碱的反应，以及两性氧化物的概念等。教材最后编排“物质的量在化学方程式计算中的应用”内容，主要是为了分散教学的难点。【第一节 铁及其化合物】 本节教材内容主要包括铁的单质和铁的重要化合物两部分。铁的单质介绍人类最早使用的金属铁及其化合物。包括铁的存在、我国古代的冶炼技术、铁的化学性质等。铁的重要化合物包括铁的氧化物、铁的氢氧化物制备、性质及转化，铁盐、亚铁盐的性质、转化及检验等。 本节教材内容是高中元素及其化合物的重点、难点。在初中学习过铁单质的一些性质，如与氧气、氯气、盐酸、硫酸铜溶液反应，教材在“思考与讨论”里就要求学生复习这些知识，并从氧化还原反应的角度分析反应的特点，提升学生对铁单质性质的认识。介绍铁与水蒸气反应时，教材联系生产实践创设真实情境，呈现了钢铁生产中钢水注入模具的真实图片，以此情境为素材，提出问题，引导学生深入思考与讨论，从而解决问题。 【第一节 铁及其化合物】 铁化合物重点介绍Fe3+的检验方法、Fe2+的还原性和Fe3+的氧化性。内容编排注重与第一、二章知识的衔接，内容突出了课程标准中要求的铁的化合物的主要性质与已学“离子反应”、“氧化还原反应”等知识的联系与衔接。对Fe3+的检验、Fe2+与Fe3+的转化等知识主要通过使用探究方法，引导学生思考使用现象背后所反映的物质性质，培养使用观察与分析能力。 在介绍了铁及其化合物的基本知识后，教材一方面在“方法引导”中总结了认识元素及其化合物的视角，另一方面还依托多种真实情境设计了多个栏目，如“印刷电路板”、“探究”、“研究与实践”，通过方法的引导，让学生学会基于物质的类别和元素的价态预测物质的性质，设计物质间的转化途径，从而培养学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等化学核心素养。 【第二节 金属材料】 金属材料内容在必修一教材中单列一节，体现了教材编排内容的时代性，反映了教学与生产、生活实际的联系。 通过本节内容的教学，了解金属材料的分类、合金的性质、铁合金的应用、铝、氧化铝的主要性质、铝合金的应用等，了解尖端技术中新型合金材料的需求及重要性，激发学生的爱国主义情怀和社会责任感及求知欲。 教材首先介绍了金属材料的分类和合金的优良性能，从微观上分析了合金性能不同于金属的原因，体现了宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 铁合金介绍了生铁和钢、碳素钢、合金钢的组成、性能等。引导学生阅读资料卡片内容，可提高学生的社会责任感。铝和铝合金由于课程标准中没有要求系统介绍铝及其化合物的知识，因此，教材只从材料的角度介绍了铝、氧化【第二节 金属材料】铝的性质和氢氧化铝的制备，两性氧化物和两性氢氧化物的概念，对铝合金的应用有简单的了解。 为了体现金属材料的发展趋势，拓宽学生是视野，教材安排了新型合金，主要介绍新型合金的广泛应用及前景。同时，还利用“科学·技术·社会”栏目介绍了我国的稀土资源、2017年我国成功研制的超级钢。结合金属材料的检测，在“化学与职业”栏目介绍了测试工程师这个与化学专业相关的职业。 本节内容最后安排了物质的量在化学方程式计算中的应用，利用化学方程式中各物质的计量数之比等于各物质的物质的量之比，通过一个例题，把第二单元学习的物质的量、气体摩尔体积、物质的量浓度等知识应用到化学方程式的计算中，分散了在第二单元集中学习物质的量及相关概念的难点。 教学目标、教学重难点教学策略、素材处理 1.教材P69页“思考与讨论”，设置本栏目的目的在于通过唤醒学生对已知的涉及铁单质化学性质的几个反应的记忆(必要时可要求学生写出相关反应的化学方程式)引导学生运用分类、比较和归纳的方法，重构铁单质的化学性质。除了整理铁分别与非金属单质、酸、盐溶液的反应，学生还要能运用第一章学习过的氧化还原反应知识，形成“铁单质与强弱不同的氧化剂反应的产物不同”的认识，同时认识化学反应的复杂性，为后续学习打下基础。。 2.教材P70页“思考与讨论”，本实验中，加热湿棉花的目的是提供水蒸气,使之与还原铁粉在高温下发生反应;装置末端将产生的气体导入肥皂液中是为了产生气泡，便于通过点燃验证产物中的气体。教学中应首先对实验原理进行讨论，可从以下方面引导学生。一是通过对铁单质还原性的分析,利用氧化还原反应知识推理出水被还原的产物H2和可能的氧化产物;二是通过前面学习的金属钠与水反应的原理分析可能的产物一H2和氢氧化物;三是通过回忆金属活动性顺序，分析铁置换出水中氢的可能性等。其次，通过演示实验或实验视频调动学生积极性，让学生在观察实验现象的基础上辨识、证实或分析反应的产物，如证实产生的可燃性气体产物是氢气,根据反应后试管中仍存在黑色固体排除氧化铁和氢氧化铁的可能性，从而提出更合理的假设。围绕黑色固体的成分还可继续设计实验加以探究，如试管冷却后，可用磁铁在试管外侧吸一吸。 最后,形成对铁与水蒸气反应的认识并能用化学方程式进行正确表征。 教材介绍的是用一支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，试管底部塞有一团湿棉花， 在湿棉花右侧放有还原铁粉，蒸发皿中放肥皂水(或加几滴洗涤剂)。整套装置试管口应低于试管底部。铁粉与湿棉花的距离可近一些，实验时先加热湿棉花，再加热铁粉。待反应后蒸发皿中产生足够多气泡，再用燃着的火柴去点燃，可听到爆鸣声。 3.教材P70页“资料卡片”，铁在成人体中的含量为4~5g，是人体必需微量元素中含量最多的一种。人体内的含铁化合物主要分为两类，即功能性铁和储存铁。功能性铁参与氧的运输，其余的铁与一些酶结合，分布于身体各器官。体内缺铁将会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。如果体内的铁不足以供给生命活动的需要，就会发生贫血。 为了满足生理需要，成人每天铁的适宜摄入量为15~20mg。动物内脏、肉类、鱼类、蛋类等动物性食物中的铁容易被吸收。一般蔬菜中铁的含量较少，吸收率也低，但我国膳食中一般食用蔬菜量很大，仍为铁的重要来源。我国已经实施在某些酱油中加入铁强化剂的措施，以减少缺铁性贫血问题的发生。 4.教材P71页【实验3-1】，向分别盛有FeCl3溶液和FeSO4溶液的两支试管中滴人NaOH溶液，可以观察到FeSO4溶液中产生的沉淀颜色迅速由白色变为灰绿色，最终变为红褐色。分析原因，结合“思考与讨论”栏目，改进实验:将吸有NaOH溶液的长滴管伸人到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象；或向盛有FeSO4溶液的试管里加入少量煤油，以隔绝空气，再将吸有NaOH溶液的长滴管伸人到FeSO4溶液的液面下，挤出NaOH溶液，观察现象。 实验现象:向FeCl3溶液中滴人NaOH溶液生成红褐色沉淀；在FeSO4溶液中滴人NaOH溶液，先生成白色絮状沉淀，而后沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色。该实验的作用在于:①帮助学生通过比较，基于宏观现象对Fe(OH)3和Fe(OH)2进行辨识，形成对铁的两种氢氧化物物理性质的认知；②引导学生基于Fe(OH)2沉淀颜色变化的实验事实，结合已有的氧化还原反应知识提出假设，既为Fe2+的还原性提供实验证据，也为后面“如何得到Fe(OH)2”的“思考与讨论”埋下伏笔。。 5.教材P72页“思考与讨论”，通过前面实验3-1呈现的实验事实，学生已知Fe2+具有还原性，易被空气中的氧气氧化，因此，实验室中得到Fe(OH)2的关键是防止氧气的干扰，可采取三种措施。一是在新制的FeSO4溶液中加入少量铁粉；二是通过将NaOH溶液煮沸的方法减少溶解在溶液中的氧气含量；三是通过将胶头滴管伸人到液面以下的方法，减少带入空气中的氧气。针对第三种措施，提供两种具体操作方法。方法①:将吸有3mL8mol/L的NaOH溶液(煮沸过)的长胶头滴管伸人到新制的0.5 mol/L FeSO4溶液的液面以下，挤出NaOH溶液。方法②:在试管中加入5 mL 8 mol/L煮沸后的NaOH溶液，用长滴管吸人新制的0.1 mol/L FeSO4溶液, 伸人到NaOH溶液液面以下，挤出FeSO4溶液。在此讨论基 础上，还可以对氢氧化亚铁的制备进行实验改进的拓展。实验装置如图。 6.教材P72页【实验3-2】，完成该实验时，必须注意FeCl2溶液要用新配制的，并加铁粉还原。本实验主要介绍利用Fe3+的特殊性质(与SCN-络合生成配合物)检验Fe3+的方法。实验现象:向FeCl3溶液中滴人KSCN溶液，溶液呈红色;向FeCl2溶液中滴人KSCN溶液,溶液颜色无变化。本实验也可与后面的“研究与实践”栏目的“检验食品中的铁元素”合并进行，让学生在真实的情境中开展实验活动，习得Fe3+的检验方法。 7.教材P73页实验3-3，在盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入少量铁粉，振荡试管并静置后，黄色溶液变为浅绿色，说明Fe3+具有氧化性；滴人KSCN溶液后无明显变化，进-步说明溶液中不存在Fe3+(已被完全还原为Fe2+)。在上层清液中再滴几滴氯水时，溶液又迅速变为红色，说明又生成了Fe3+,证实了Fe2+具有还原性。 本实验意在通过Fe2+和Fe3+的相互转化，证实从元素价态的角度对二者性质的预测，同时可与前面的铁单质性质联系在一起，为构建“铁三角”的知识结构模型提供支持。做Fe3+的氧化性实验时，试管中可能会因为加入铁粉过量而产生沉淀，所以，可从加铁粉和KSCN溶液后的试管中取上层清液做加氯水的实验。还可对Fe3+的氧化性实验略作展开，介绍Fe3+与其他还原剂如Cu、SO2 的反应等。做Fe2+的还原性实验时，应注意控制滴人氯水的量，不宜过量。否则，会因过量氯水进-步氧化SCN-而使溶液红色又褪去，对学生学习产生干扰。也可对Fe2+的还原性实验略作展开，介绍Fe2+与学生熟悉的氧化剂如双氧水、酸性KMnO4溶液的反应等。 8.教材P73页“思考与讨论”，(1)要求学生能通过Fe、FeSO4、Fe2(SO4)3 三种物质中核心元素铁的价态特征，预测物质的性质，并能用符号表征方式描述、说明物质转化的本质和规律。 (2)要求学生能用模型、符号等多种方式对物质及其变化进行综合表征。基于知识关联的结构化建构铁元素的转化关系认识模型(如下图所示)。 在组织该栏目的教学时,还应注意通过对学生讨论、回答 的评价，促进学生化学学科核心素养发展。如在学生能初步 构建“ 铁三角”基本模型的基础上，通过追问进一步 使学生的思维过程外显，从素养发展的角度对学生进行指导;对于仅能列举个别氧化剂和还原剂的学生，教师应启发他们进一步提升概括知识的水平， 引导他们从一类氧化剂和还原剂的角度进一步抽象、 丰富“铁三角”的转化关系认识模型。 9.教材P73页“探究”，本探究活动选择“印刷电路板”这-素材创设活动情境，以FeCl3为代表物质,通过生动有趣的实验探究活动，引导学生从实验中寻找反应产物的证据，通过氧化还原反应原理分析、推理出FeCl3与Cu的反应事实，并用化学方程式 进行正确表征，加深对Fe3+氧化性的认识。实验活动后进一步引导学生思考与讨论:如何处理使用后的腐蚀液？要求学生能应用已经习得的铁的还原性置换并回收废液中的铜，利用氯水等氧化剂氧化废液中的Fe2+，实现腐蚀液的循环利用。这一思考与讨论环节既体现了“能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题”，也渗透了“绿色化学”理念，凸显了对“科学态度与社会责任”核心素养的培养。 (1 )组织探究活动前，应先让学生通过对背景材料的阅读，体会化学与生活的密切联系，学会赞赏化学对人类生活和生产所作的贡献。 (2)工业上通常用30%的FeCl3溶液作腐蚀液，但腐蚀速率较慢，为提高速率可水浴加热。本活动中腐蚀液的配制可采取如下方法:向10 g FeCl3中加2 mL浓盐酸和3 mL水，搅拌均匀后用水慢慢稀释至100 mL。 有条件的学校还可在此探究的基础上，以“从印刷电路板废液中回收铜，并再生FeCl3溶液”为实验主题，进-一步开展多轮次探究，突出实验方案的设计环节，即:先加人适量的铁粉与废液中Cu2+反应，回收铜；再向废液中加人氯水等氧化剂，实现FeCl3溶液的再生。 10.教材P76页“研究与实践”，按照教材内容进行实验探究。课程结束
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