《铁的重要化合物》典型教学设计研究

康涵钦

【课程分析】本课时是按照既定的顺序，从铁的氧化物开始，到铁的氢氧化物——氢氧化亚铁和氢氧化铁，最后以Fe2+和Fe3+形成的盐结束。而有关于铁的化合物，最重要的知识莫过于Fe2+和Fe3+之间的相互转化问题。而铁又是人体所需的微量元素，缺铁不仅会导致贫血，还可能导致记忆力减退、冷感症、异食癖和神经性耳聋等多种疾病。认真学习本节课内容，不仅可以掌握铁的化合物的相关知识，还可以掌握日常生活中补铁的有效手段和方法。

教学重点：（1）理解Fe2+和Fe3+的检验、鉴别方法。（2）掌握Fe2+和Fe3+之间的相互转化。教学难点：书写Fe2+和Fe3+相互转化的有关方程式。

【学情分析】想学好本节课的知识内容需要有以下几个方面的知识储备：一是能够快速准确的分析出常见的氧化剂、还原剂。二是能够熟练掌握氧化还原反应方程式的配平的方法以及对电子守恒思想要有深刻的认识。三是能够在给定药品的前提下自主设计并完成实验，且能够对实验现象及结果做出预判。

通过对本学期第二章《化学物质及其变化》第一节《物质的分类》的学习，学生已经掌握了相关的分类方法，并且通过学习第三节《氧化还原反应》，学生也能够从化合价角度较熟练的分析物质的氧化性与还原性。但是，由于学生对于某些知识或技能掌握的不熟练，也有可能对本节课学习产生障碍：一是，对于氧化还原反应方程式的配平以及电子守恒思想的应用，这部分知识虽然在第三章《金属及其化合物》中一直在不断强化训练，但是仍未达到熟练掌握的水平，学生在书写方程式过程中可能需要较长时间或者是教师的部分指导。二是，出于对实验安全性的考虑，学校组织的学生实验次数屈指可数，所以在实验的操作能力以及对实验结果的预判能力上，可能会有所不足。

【学法设计】本课时由于设计了学生分组实验，所以学习任务比较重。所以我选择分五个层次来完成本节课的教学。第一层次：对于铁的氧化物（氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁）的相关知识，由学生自主预习并完成导学案上的相关内容，课堂上由学生代表讲解其中稍有难度的知识（一般都是Fe3O4与酸的反应）。第二层次：由制备铁的氢氧化物引发氢氧化亚铁的制备已经氢氧化亚铁与氢氧化铁之间的相互转化，由教师做演示实验，并进行讲解。第三层次：由学生归纳总结Fe2+和Fe3+的鉴别方法（教师补充）、利用所提供的实验药品设计并完成实验，记录实验现象，各小组展示成果，并由其他小组作出评价。第四层次：写出实验过程中所发生反应的方程式，且由学生板书并讲解配平过程，最后由其他学生作出评价。第五层次：学生阅读材料，了解常见补铁的食物。

【学习目标】

（1）知道铁的三种氧化物、能说出它们的差别和用途。（2）掌握氢氧化亚铁的制备方法。（3）能用化学方法检验Fe2+和Fe3+、能设计实验实现Fe2+和Fe3+之间的相互转化。（4）能应用电子守恒思想熟练配平相关方程式。（5）了解补铁的食物有哪些。

【教学流程】

一、展示预习成果，实验引发新知

（一）将学生导学案用实物投影仪投影到大屏幕上

（设计意图）选择一份最工整、最完善的导学案进行实物投影，一是可以让学生对自己的导学案中的不足之处进行快速更正，二是可以激励学生更加认真地完成预习作业，促进良性竞争。

（课堂实录）学生快速对照自己的导学案，将错误之处进行快速的更正。其中对于Fe3O4中Fe2+和Fe3+的比例以及溶于盐酸的离子方程式错误率较高，学生代表踊跃举手，为大家进行了精准的讲解。

（过渡语）对于预习部分的知识，大家掌握的都非常的不错，那么了解了铁的氧化物之后，现在我们来探究一下铁的氢氧化物具备什么样的性质，想要探究铁的氢氧化物，那我们首先要制备出来铁的氢氧化物，请大家看老师做演示实验。

（二）教师演示实验，主要学习Fe（OH）2的性质

（设计意图）先做实验制备Fe（OH）3，让学生对Fe（OH）3的颜色有预先的掌握，然后制备Fe（OH）2，通过实验现象：白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色，进而引出Fe（OH）2到Fe（OH）3的转变，并能根据现象写出方程式。

（课堂实录）对于Fe（OH）3的制备，学生没有显示出过多的惊讶，但是在制备Fe（OH）2时，很多学生在看到现象后都禁不住发出阵阵惊呼声，甚至有学生要求再做一遍演示实验，没看过瘾，学生学习的积极性被充分调动起来了，学生能够根据实验现象很快的写出方程式的主干，然后能够根据电子守恒以及原子守恒对方程式进行配平，虽然速度不快，但是正确率非常高。

（过渡语）现在大家知道O2可以将Fe（OH）2转化成Fe（OH）3，那么O2可以将FeSO4可以转变成Fe2（SO4）3吗？请大家来看老师手中的两瓶溶液，这两瓶溶液的外标签上写的都是FeSO4溶液，但是大家可以明显看出来，左手这瓶溶液为浅绿色，而右手这瓶却是黄色，那么谁能解释一下可能的原因呢？我们又可以用什么方法可以验证大家的猜想？

二、大胆猜想，严谨实验

（一）小组讨论如何检验Fe2+和Fe3+，完成导学案上表格

（设计意图）根据学生现有水平，能够较快的找出两种方法，一是观察外观颜色，其二是分别加入NaOH溶液，观察现象。这样设计可以达到“现学现用”的目的。然后由教师介绍一种新的方法——加入KSCN溶液。并每组派出代表，与教师分别完成展示实验。

（教学实录）学生能很快想到除了直接观察溶液颜色以外，还可以加入NaOH溶液来进行鉴别。而对于教师新介绍的KSCN溶液，学生也满是好奇，在四名学生代表与教师一起做演示实验时，其他学生都屏气凝神，当血红色溶液出现的那一刹那，教室中充斥着各种惊讶的尖叫声和感叹声。

（过渡语）大家都看到了，向变黄色的FeSO4溶液加入KSCN溶液会出现血红色，证明这瓶FeSO4溶液已经变质，也就验证了大家的猜想，FeSO4被空气中的O2氧化成了Fe2（SO4）3。那么请大家再注意观察刚才老师拿在左手里的这瓶溶液，你会发现什么？（学生惊呼：在底部居然有几根小铁钉）其实这两瓶溶液是老师在同一时间配制的，那么为什么放有小铁钉的FeSO4溶液没有变质，什么都没有放的FeSO4溶液就变质了？

（二）学生猜想是Fe将被氧化得到的Fe3+又还原成Fe2+，学生动手实验，验证自己的猜想

（设计意图）自主探究与小组讨论相结合，对于学生的猜想教师不做评价，由学生自己动手实验进行验证。记录本组的实验方法以及现象，然后各组派代表汇报结果。真正体现学生的主体性。

（课堂实录）学生动手实验，各组情况不同，有一组用到了KSCN溶液，另外三组没有用到，所以实验效果没有那么明显。铁粉加少了颜色变化，铁粉加多了溶液浑浊，颜色不方便看。在最终汇报的时候，其他组要求用KSCN溶液重新做一遍，收效良好。

（过渡语）现在我们知道Fe2+和Fe3+之间可以相互转化，从氧化还原的角度来说，Fe2+变成Fe3+需要加入氧化剂，相反则需要还原剂，那么大家能不能将老师提供的实验药品按照氧化剂和还原剂进行分类，然后用实验来验证自己的分类是否正确？实验时要注意做好实验现象的记录，最好能给每组实验进行编号，然后我们一起汇总结果。

（三）学生小组讨论分类方法，记录结果，分别进行实验，记录实验现象。

（设计意图）常见氧化剂和还原剂一直是“氧化还原”部分的重点内容，让学生运用分类思想，将重点知识的重现化于无形，加深学生印象。通过动手实验，体会实践出真理的思想，对Fe2+和Fe3+的性质有更好的把握。

（课堂实录）经过小组实验，学生能够良好的借助KSCN来进行实验。小组分工明确且合理，有的负责编号，有的负责记录现象，而几乎每个学生都能亲自操作一个单独的实验，课堂气氛高涨。在展示结果阶段，每组都非常积极，得到的现象相对来说比较统一，即使偶尔有小差别，学生也能从彼此操作的不同之处进行良好的解释。

（过渡语）我们已经通过实验验证了大家刚才的分类结果，那么大家能不能写出这些反应的离子方程式呢？请大家先自己尝试着写，然后以小组为单位组织讨论。

三、将知识落到笔端，将化学融入生活

（一）书写方程式，小组讨论，结束后将各组最终的结果投影到大屏幕上，由全体学生一起分析。对于不一样的结果，所属小组派代表就自己组的结果进行讲解。如果还有疑问，教师负责点拨引导。

（二）投影各种补铁的食物。化学离不开生活，同样的，生活更离不开化学，通过介绍补铁的食物，一方面可以增加学生的知识面，一方面也可以让学生多化学学科的学习更加充满热情。

【教学反思】设计这节课的时候，我担心学生会在做实验过程中花费过多的时间，结果不出所料，由于学生都是以小组为单位设计的实验，虽然实验方法都正确，但是由于涉及到是否KSCN试剂的问题，所以最后现象有所不同，在汇总结果的时候个别小组就要求重新做一下实验以便观察现象。看着学生热情高涨，尽管深知超出了预设时间，我还是应允了学生的请求。因为我知道，课堂预设和课堂生成永远不可能分毫不差，没有完美的教学设计。整体的教学任务完成了，而且学生并没有因为这堂课涉及到探究实验而走马观花，而是踏踏实实的学到了很多知识。课后，我要求学生独自完成导学案上的两道习题，学生快乐的应允。事后有学生找到我说：“老师，那两道题很简单，很快都能搞定，感谢你给我们又做一次实验的机会。”我想，教师作为课堂教学的设计者、组织者，能激发学生的学习欲望、让他们在愉悦的气氛中去学习知识、学习做人的道理，这才是我们真正想要的吧。

（责任编辑：武 亮）