人教版高中化学必修一第三章第二节《铁的重要化合物》教学设计

说课比赛《铁的重要化合物》教学设计

一、课程标准解读

课程是实现教育目的的重要途径， 是组织教育教学活动的最主要的依据， 是

集中体现和反映教育思想和教育观念的载体，因此，课程居于教育的核心地位。

铁是一种中等活泼程度、 且有可变价态的金属， 已经学习了铁和酸反应、 铁

的置换反应（湿法冶金） ，以及金属的通性（与非金属、水、酸反应） ，《铁的重

要化合物》主要涉及铁的氧化物、氢氧化物和盐。

本节课主要介绍了铁的重要化合物，课时为 1 课时。

铁的氧化物知识比较简单， 根据学生的知识储备， 他们能在课前自主学习掌握 ，

所以对本节课内容进行了一些调整，侧重于铁盐和亚铁盐中 Fe3+、 Fe2+的检验，

并引出氢氧化亚铁、 氢氧化铁的制备。 结合 Fe2+与 Fe3+的相互转化的条件来探究氢氧化亚铁制备的注意事项。

二、教材分析和学情分析

《铁的重要化合物》是人教版必修 1 第三章金属及其化合物第二节的内容。人教版“元素与化合物” 在以往元素与化合物学习结构 “结构—性质—制备—用途” 基础上有所改变，“金属及其化合物” 第一部分学习了金属的化学性质，学习了金属单质的通性， 包括与非金属的反应、 金属与酸和水的反应， 以及两性金属铝与氢氧化钠溶液的反应， 了解了金属的通性以及两性金属的特性； 第二部分学习了以活泼金属钠为主的重要的化合物——氧化物 （氧化钠、过氧化钠）和

碳酸盐（碳酸钠、碳酸氢钠） ，以及焰色反应；铝的重要的化合物——氧化铝、氢氧化铝，主要学习了两性化合物的性质和氢氧化铝的制备。 铁的重要化合物— —氧化物（氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁） 、氢氧化物（氢氧化亚铁、氢氧化铁）、铁盐和亚铁盐，这部分主要是学习变价金属化合物的相互转化（主要涉及

氧化和还原过程）；第三部分为“用途广泛的金属材料”主要以铜合金、钢介绍常见合金的性质，以及正确选用金属材料的方法。

铁元素，学生经过初中的学习已经有了一定程度的了解， 在本章第一部分对金属的通性有了进一步的理解， 应该说对金属单质铁的性质已经形成了比较完备的知识。 Fe2+和 Fe3+之间的相互转化建立在氧化还原反应基础上，也是高中化学元素化合物知识学习的重点内容之一， 可采用实验探究的方式， 让学生通过联想

质疑、活动探究、观察思考、交流研讨等学习活动进行建构。从能力方面看，学

生具有一定的实验技能，通过前面的学习能够通过某一实验现象分析反应原理。

但是，分析实验异常现象背后的原理，要涉及元素化合价、物质颜色、反应环境

( 空气中存在氧化剂—氧气、溶液中的水可以参与反应 ) 等多维度的信息，学生

需要提取多方位的信息进行分析、比较得出结论，这些都是学生思维的难点。

三、教学目标

【知识与技能】

1.掌握铁盐（ Fe3＋ ）和亚铁盐（ Fe2＋ ）的检验方法。

2.掌握 Fe(OH)2 和 Fe(OH)3 的制备和转化。

3.理解铁盐（ Fe3＋ ）和亚铁盐（ Fe2 ＋）的相互转化，进一步加深对氧化还原

反应的理解与运用。

【过程与方法】

1. 初步学会从物质分类和氧化还原的角度研究物质性质的方法。②在“推测（物质的性质）→设计（设计实验方案并做出决策）→验证（通过实验选定的方案验证自己的预测）→观察（实验现象）→结论（氧化还原）→评价（活动表现）”过程中，学习知识、体验科学研究过程，初步学会通过实验研究物质氧化性、还原性的思路和方法。

2. 通过从已有的生活经验和已有知识，比较不同的铁的存在形式（游离态、化合态，以及不同化合态中铁的化合价的不同） ，从直观的生活经验感受逐步上升到运用氧化还原的相关理论分析转化过程中的本质原因。

3. 尝试综合运用演绎能力、 逻辑推理能力 （较强氧化剂可以氧化 Fe2＋ ，较强还原剂可以还原 Fe3＋）以及用相关知识综合分析问题、解决问题的能力。

4. 通过归纳整理铁及其化合物的产生和用途 （性质）形成有关铁元素及其化合物的知识链， 理解不同价态的铁元素的化合物之间转化的本质原因， 并能够根据氧化还原的理论（电子得失）判断拓展之间的转化，形成知识网络（铁三角） 。

【情感态度与价值观】

1. 在多种问题解决的活动中，从化学实验体会到化学的百变和“百变化学”的魅力，以及通过实验探究的方法获得真知的方法和信念， 强化学习化学的信心与兴趣。

2. ①在检验 Fe2+、Fe3+，探究 Fe2+与 Fe3+相互转化的过程中， 能如实记录实验现象，

逐步养成严谨求实的科学态度。

②通过“防止切开的苹果变色” “实验室保存亚铁盐”等问题的探讨，感受

化学对改善生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题

四、教学重难点

教学重点： Fe3＋ 和 Fe2＋ 的检验，铁重要化合物之间的相互转化。

说明：几种重要的金属化合物中铁是作为一种有变价的中等活泼程度的金属

出现的，从金属角度看， 它和两性金属铝一样作为金属通行之外的补偿， 起到完

善金属性质的作用； 从铁本身来看， 这可以完善铁及其化合物之间的相互转化的

知识链，有利于形成相对完整的知识体系。

在两种离子的检验学习中主要运用了实验探究的方法， 有利于学生比较同种

元素不同价态的存在形式之间的不同， 并运用于生活实践中判断常见的补雪口服

液中的铁元素的存在形式。

铁重要化合物中主要涉及了不同价态的盐之间的相互转化， 在学习中重点设计了 Fe3＋ 和 Fe2＋ 的相互转化。

教学难点： 1.掌握 Fe2+和 Fe3+的相互转化及条件

2.实验研究物质氧化性、还原性的思路和方法。

由于学生已有知识只有 Fe2＋ ，Fe3＋ 的性质基本处于空白， 而氧化还原概念的运用

学生还不够熟练，需要用运用氧化和还原来解释和判断 Fe2＋ 和 Fe3＋ 相互转化，

对学生来说比较难以理解， 所以这部分设计了实验探究和教师演示实验， 通过实

验探究了解常见的氧化剂 （新制氯水、 酸性 KMnO 4 溶液、H2O2 溶液、硝酸溶液）

可以氧化 Fe2＋生成 Fe3＋ ；常见的还原剂（铁粉和维生素 C）可以还原 Fe3＋ 生成

Fe2＋ 。

五、学习过程

（一）铁盐和亚铁盐，氢氧化物

1. 展示材料：

（学生分组实验）利用提供的化学试剂，设计实验方案，鉴别 Fe3＋ 和 Fe2＋ 。

（1）FeCl2 溶液、 FeCl3 溶液；

（2）KSCN （硫氰化钾）稀溶液、 NaOH 稀溶液、稀氨水；

实验一：根据提供的试剂，设计实验方案，鉴别 Fe3＋ 和 Fe2＋。

（请学生交流设计的实验方案，并板演涉及的化学方程式）

方案 实验方案 分析原因 涉及化学方程式

向 FeCl 2 溶液中滴加 NaOH 溶液 产生白色沉淀 FeCl2+2NaOH=Fe(OH) 2↓ +2NaCl

1 迅速变成灰绿色 FeCl2+2NH 3·H 2O=Fe(OH) 2↓ +2NH 4Cl （或氨水）至过量

最后变成红褐色 4Fe(OH) 2+2H 2O+O 2=4+Fe(OH) 3

2 向 FeCl 3 溶液中滴加 NaOH 溶液 产生红褐色沉淀 FeCl3+3NaOH=Fe(OH) 3↓ +3NaCl

（或氨水）至过量 FeCl3+3NH 3·H 2O=Fe(OH) 3↓ +3NH 4Cl

4Fe(OH) 2+2H 2O+O 2=4+Fe(OH) 3

3 向 FeCl3 溶液中滴加 KSCN 溶液 溶液变成血红色 FeCl3+3KSCN=+Fe(SCN) 3

4 向 FeCl2 溶液中滴加 KSCN 溶液 先无明显现象 ——

（师生归纳方法）

方法一：观察法——比较两种溶液的颜色， 颜色为黄色的溶液为 FeCl3 溶液，

颜色为浅绿色的溶液为 FeCl2 溶液。

方法二：沉淀法——分别向 FeCl3 和 FeCl2 溶液中滴加 NaOH 溶液，分别得

到了红褐色沉淀和白色沉淀（白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色） 。

方法三：显色法——分别向 FeCl3 和 FeCl2 溶液中滴加 KSCN 溶液，得到血

红色溶液的为 FeCl3 溶液，无明显现象的为 FeCl2 溶液。

（如何判断 FeCl2 溶液是否变质？）

比较三种方法：最灵敏的是显色反应。

通过这两组实验的对比，学生的预期现象 ( 原有认知 ) 氢氧化亚铁白色沉淀

没有产生，而是产生了浅绿色的沉淀， 振荡后颜色加深， 试管壁上的沉淀呈现红

褐色。异常现象的发生引发了学生的认知冲突和质疑，学生会提出以下问题：

1、为什么 Fe(OH)2 制备的实验现象与预设不符？原因是什么？

2、如何才能制得纯净的氢氧化亚铁？

追问：制备氢氧化亚铁实验成功的关键是什么？（需创造无 Fe3＋ 、无 O2

的环境）

[学生 ]：分组实验：由学生选择其一进行实验

实验结果：两个实验都能得到白色沉淀，并没有变成灰绿色。

学生都很高兴，有一种收获成功的喜悦。

除此之外，告诉学生另一种更好的实验方法，由老师投影。

[ 教师 ] ：要求学生总结：要做成功此实验必须注意什么？

[ 总结 ] ： 1、确保硫酸亚铁溶液中不含铁离子，可以加入略微过量的还原铁粉控

制。

2、控制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧气。

3、整个实验过程应该减少氧气的影响，使整个过程最好能在相对密

闭的体系中进行。

学生实验二：验证补血剂中的铁元素的存在形式 （是 Fe3＋ 还是 Fe2＋ ）。（事

先先取少量补血剂片剂除去“药膜”溶于水得到的 溶液），