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第三章第一节第二课时《铁及其化合物》教学设计一、教材分析铁是课程标准要求学习的典型（副族）金属元素之一。
课程标准要求了解铁及其化合物的主要性质，了解这些物质在生产、生活中的应用。
能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应的原理，预测物质的性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。
能从物质类别和元素价态的视角说明物质的转化路径。
根据教参安排，“铁及其化合物”需要三个课时。
其中铁的化合物安排两个课时。
教材引导学生在复习、拓展已学知识的基础上，从氧化还原及离子反应的视角，提升对铁及其化合物知识的认识，强化铁元素不同价态之间的转化关系，发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。
教材还关注学生的探究活动和实践活动，运用来自生产或生活的素材创设真实情境，发展学生解决真实问题的能力。
二、学情分析学生在学习了典型金属元素钠及其化合物和典型非金属元素氯及其化合物的基础上，钠和氯属于典型的主族元素，学生已经掌握了从物质类别和元素价态的视角认识、研究元素及其化合物知识的思路。
而铁属于副族元素，学生既可以为已学过的理论知识补充感性认识材料，把已学习的理论知识运用到铁及其化合物的学习，加深对理论知识的理解和应用，促进“元素观”的发展。
三、素养目标【教学目标】1．通过实验探究铁的氢氧化物的化学性质，并能用离子方程式正确表示。
体会实验对认识和研究物质性质的重要性质，形成证据意识。
2. 能从物质类别、元素价态角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测铁的氧化物、氢氧化物的化学性质，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。
3. 通过学习铁的氧化物、氢氧化物，学会从物质类别和元素价态的视角认识具有变价元素物质间的转化关系，并建立认识模型，丰富研究物质的思路和方法。
4. 结合应用实例，将铁氧化物、氢氧化物性质的知识应用于解决生产、生活中简单的化学问题，强化性质决定用途的观念。
【评价目标】1．通过对学生在线学习与交流的信息数据分析，诊断学生实验探究物质性质的水平和认识物质的水平。
高中化学知识点：铁及其化合物高中化学知识点：铁及其化合物铁的存在和主要性质铁是一种活泼的元素，具有较强的还原性，主要化合价为+2价和+3价。
它在自然界中广泛存在，并且在生活中有着重要的应用。
铁的化学性质铁与非金属单质的反应包括与氧气、氯气和硫的反应。
在常温下，铁会被氧气腐蚀生成铁锈，其中主要成分为Fe2O3·xH2O。
当加热时，铁会与氧气反应生成Fe3O4.铁还可以与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS。
在与水的反应中，常温下铁不会与水反应，但在高温条件下，铁会与水蒸气反应生成Fe3O4和H2.铁还可以与酸反应，包括与非氧化性酸和氧化性酸的反应。
与非氧化性酸反应时，铁会被氢离子还原成Fe2+离子，并释放出氢气。
与氧化性酸反应时，铁会被氧化成Fe3+离子，并释放出氮氧化物和水。
铁还可以与某些盐溶液反应，包括与CuSO4溶液反应生成Cu和FeSO4，以及与FeCl3溶液反应生成Fe2+和Fe3+离子。
铁的重要化合物铁的氧化物包括FeO、Fe2O3和Fe3O4.这些化合物可以与盐酸反应生成Fe2+离子和水。
FeO还可以与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO和H2O。
铁的氢氧化物包括Fe(OH)2和Fe(OH)3.这些化合物可以与H+反应生成Fe2+或Fe3+离子和水。
在空气中，Fe(OH)2会迅速被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色固体变成红褐色固体。
此外，氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4)也是铁的重要氧化物，它们分别呈黑色粉末、红棕色粉末和磁性氧化铁黑色晶体。
Fe2＋、Fe3＋→Fe＋2Fe3＋→3Fe2＋、Fe＋2H＋→Fe2＋＋H2↑点燃Fe→Fe3O4的两个反应：3Fe＋2O2→Fe3O4高温3Fe＋4H2O(g)→Fe3O4＋4H2铁的三种氧化物，两种氢氧化物，两种离子的颜色：FeO与Fe3O4均为黑色，Fe2O3为红棕色；Fe(OH)2为白色，Fe(OH)3为红褐色；Fe2＋为浅绿色，Fe3＋为棕黄色。
《铁及其化合物》教学设计成的学案，学生进行讲解，其他小组同学进行补充。
【实验过程】根据提供的药品和仪器：FeCl2溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液、氯水、酸性KMnO4溶液、双氧水、铁粉、维C片；试管、胶头滴管；分小组开展实验。
温馨提示：１、设计好实验方案，完成实验表中的前几项，然后再进行有目的实验探究。
２、将所给药品按氧化剂与还原剂分类，这样更利于快速选择。
【学生活动】学生分小组进行自主实验探究Fｅ３＋、Fe２+的相互转化操作，教师巡视并用PAD进行投屏。
实验完成后小组同学展示实验结果，并进行讲解。
探究Fe2＋与Fe3＋的转化条件有哪些？并完成下表内容：【投影交流】实验装置实验步骤现象离子方程式①在盛有氯化铁溶液的试管中加适量铁粉振荡溶液由黄色变成浅绿色2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋②再加KSCN溶液，溶液不变色——③再加入氯水溶液变成红色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－结论：Fe3＋遇到较强的还原剂，会被还原成Fe2＋；Fe2＋在较强氧化剂的作用下，会被氧化成Fe3＋。
【归纳小结】根据物质的氧化性和还原性，归纳小结铁盐与亚铁盐的转化条件。
【交流1】（2）Fe2＋既有氧化性又有还原性。
可被强氧化剂[Cl2、H2O2、酸性KMnO4等]氧化为Fe3＋。
【交流2】（3）Fe3＋只具有氧化性，可被弱还原剂Fe、Cu等还原为Fe2＋。
【问题探究1】（1）为什么在配制FeCl2溶液时，通常加入铁粉？【交流】防止溶液中的Fe2＋被氧化成Fe3＋，即将溶液中可能存在的Fe3＋再还原成Fe2＋。
师生总结实验探究的一般思路：反应原理——设计预案——论证评价——实验实施——观察现象——解释现象——得出结论——优化评价【化学与生活】1.补血剂为什么包一层薄衣？2.补血剂为什么与VC一起服用效果更佳？【学生活动】学生朗读：印刷电路板是由高分子材料和铜箔（Cu）复合而成，刻制印刷电路时，要用FeCl3溶液作“腐蚀液”, 请从化合价升降。
高中化学必修一铁及其化合物要点一：单质铁的物理及化学性质1、铁单质的物理性质铁具有金属的通性,具有被吸引的特性，一般铁粉为黑色，铁块为银白色。
2、化学性质3、注意事项（1）铁与弱氧化剂(如S、I2、H+、Fe3+、Cu2+)等反应所得产物为Fe2+,铁元素的价态为+2价。
（2）铁与强氧化剂(如Cl2、Br2、浓H2SO4、硝酸等)反应所得产物为Fe3+,铁元素的价态为+3价。
①在氯气中燃烧，只生成氯化铁；与稀硝酸反应时则先产生＋3价铁，若铁过量时则＋3价铁再变为＋2价铁；②铁在常温下遇到冷的浓硫酸、浓硝酸时发生钝化，属于化学反应。
（3）铁在纯氧中燃烧以及在高温下与H2O(g)反应得到的产物为Fe3O4,铁元素的价态为+2、+3价。
（4）铁不能与冷、热水反应，但能与水蒸气反应，与水蒸汽反应的产物也是Fe3O4。
典型例题1、某稀溶液中含有4mol KNO3和2.5mol H2SO4，向其中加入1.5mol Fe，充分反应（已知NO3﹣被还原为NO）．下列说法正确的是（）A．反应后生成NO的体积为28 LB．所得溶液中c（Fe2+）：c（Fe3+）=1：1C．所得溶液中c（NO3﹣）=2.75 mol/LD．所得溶液中的溶质只有FeSO4解：溶液中氢离子总物质的量为：n（H+）=2.5mol×2=5mol，n（NO3﹣）=4mol，铁粉的物质的量为1.5mol，由3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O，3 2 81.5mol 1mol 4mol，则1.5molFe完全反应时，硝酸根离子与氢离子均过量，则发生Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2O，若1.5molFe完全反应时，氢离子不足，则两个反应均发生，Fe+NO3﹣+4H+=Fe3++NO↑+2H2Ox 4x x x3Fe+2NO3﹣+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2Oy y y y则：x+y=1.5、4x+y=5，解得：x=0.75mol，y=0.75mol生成NO的体积为（0.75mol+0.75mol×）×22.4L/mol=28L，A．根据分析可知，反应后生成标况下28LNO，不是标况下，NO气体不一定为28L，故A错误；B．反应后生成铁离子为0.75mol，亚铁离子为0.75mol，c（Fe2+）：c（Fe3+）=n（Fe2+）：n（Fe3+）=1：1，故B正确；C．反应消耗硝酸根离子等于生成NO的量=0.75mol+0.75mol×=1.25mol，缺少溶液体积，无法计算溶液中硝酸根离子浓度，故C错误；D．反应后中含有硫酸铁和硫酸亚铁，故D错误；故选B．变式训练1、向500mL 2mol/L 的CuSO4溶液中插入一块铁片，反应片刻后取出铁片，经洗涤、烘干，称其质量比原来增重2.0g．下列说法错误的是（设反应后溶液的体积不变）（）A．则此过程中参加反应的铁的质量是14gB．析出铜物质的量是0.25molC．反应后溶液中溶质物质的量浓度：c（CuSO4）=1.5mol/LD．反应后溶液中溶质物质的量浓度：c（FeSO4）=1.5mol/L2、将15g两种金属的混合物投入足量的盐酸中，反应完全后得到11.2L H2（标准状况），该混合物的组成可能是（）A．钠和铁B．镁和铜C．铝和镁D．锌和铁要点二：铁的氧化物要点三：铁的氢氧化物1、常见的物理及化学性质4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)32Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O（受热分解）（2）Fe（OH）2的制备Fe(OH)2易被空气中的氧气氧化，生成Fe(OH)3，所以在制备Fe(OH)2时：①要确保Fe2＋溶液中无Fe3＋，故需加Fe粉，把Fe3＋转化为Fe2＋。
第三章铁金属材料第一节铁及其化合物第1课时铁的单质一、教材分析本节内容主要包括两部分:①铁单质;②铁的重要化合物，主要是铁的氧化物、氢氧化物、铁盐和亚铁盐。
教材按照“铁单质→铁的氧化物→铁的氢氧化物→铁盐和亚铁盐”的顺序编排。
本节是教材高一（必修一）第三章，在这一章学习的过程中，在初中阶段比较肤浅地了解一些铁的知识，本节要在这些知识的基础上结合离子反应、氧化还原反应等知识进一步加深学习铁的有关性质。
从本质上了解铁是一种变价金属。
在教学过程中考虑新旧知识的相互衔接，注意充分发挥理论知识对元素化合物知识的指导作用。
学习相关内容时应用理论知识加以解释，应用的过程也是进一步加深理解这些理论的过程。
例如，本节很多的反应都属于氧化还原反应，用电子转移的观点分析这些反应,既能加深对具体反应的理解,又可以巩固有关氧化还原反应的概念.通过介绍一些生活中的铁以及氧化物，进一步加深学生对这些知识的理解。
学生在初中阶段学习过铁单质的一些性质，如物理性质，与氧气、氯气、盐酸、硫酸铜溶液等反应。
在介绍铁的单质时，教材在“思考与讨论”里要求学生复习初中已学习过的铁单质的性质，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，教材联系生产创设真实情境,呈现了钢铁生产中钢水注人模具的真实图片,以此情境为素材，提出问题“炽热的铁水或钢水注人模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。
这是为什么呢?”，教材再呈现铁粉与水蒸气反应的实验照片,引导学生深人思考与讨论，明确反应原理，从而回答了问题。
二、学情分析从学生兴趣情感看，由于本节知识十分贴近生活，学生都会产生一种想要进一步了解的欲望，这种内在的驱动力可以帮助学生更好掌握本节内容。
因此，本节课教学通过分组实验、多媒体模拟动画，充分调动学生的积极性和主动性。
从学生知识储备看，离子反应的概念、氧化还原反应的价态变化规律为学生理解物质的相互转化打下基础。
第三章铁金属材料第一节铁及其化合物铁及其化合物，是高中阶段学习的非常典型的一种变价金属元素系列，这一部分内容和氧化还原理论联系密切，又和好多的实验物质制备，工业产品生产相关联，所以在实验题和化学工艺流程题中经常见到铁及其化合物的身影，为了好好掌握，还是先看看价类二维图吧！一、铁及其化合物的颜色铁粉是黑色的；铁块是银白色的Fe2＋—浅绿色Fe3O4—黑色晶体Fe(OH)2—白色沉淀Fe3＋—黄色Fe(OH)3—红褐色沉淀Fe(SCN)3—血红色溶液FeO—黑色粉末Fe2O3—红棕色粉末FeS—黑色固体这部分内容有时候作为基础题考察记忆颜色的准确性，更多的时候是作为一些推断题的突破口。
（2020·浙江高一月考）下列关于Na、Fe及其化合物的说法不正确的是A．Na着火时不能使用泡沫灭火器灭火B．Na2O在空气中久置变为Na2CO3C．Fe2O3常用作油漆、涂料的红色颜料D．铁粉与水蒸气反应生成黑色的氧化亚铁二、铁与水蒸气反应的实验探究常温下，铁与水不反应，只有在高温条件下，Fe才会与水蒸气反应。
实验时只要注意以下细节，就能顺利完成。
a、棉花最好是一整块的，揉捏到合适大小后伸入试管底部。
如果只有多块小棉花，则必须沿试管的纵向，用较大的包裹较小的，然后再塞入。
不要把小块棉花简单堆积，因热水沸腾时会使外面的棉花冲出，一旦接触到高温铁粉，一方面使水突然剧烈沸腾，另一方面降低了铁粉的温度，不利于反应。
b、铁粉的用量要较多，铺满中部试管为宜，略有鼓起，最好较为集中，因火焰的加热面积有限（可观察直接加热区域与两端铁粉变化的区别）。
c、先对准铁粉加热。
开始加热时估计因消耗氧气，出现受热反而倒吸的现象。
解决办法是，先让肥皂液接触一下导管口，然后让导管离开页面，才开始加热。
好处是，可以看到那一小环肥皂液在导管中的上升和下降，当气压缩小，肥皂液上升，正在倒吸。
一旦开始下降，说明铁粉温度足够，开始膨胀或产生气体。
这时，再把导管伸入肥皂液，若产生气泡较慢，再多用一个酒精灯加热棉花。
