2019-2020年人教版高中化學(xué)二輪復(fù)習 鐵和鐵的化合物 教學(xué)設(shè)計.doc

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2019-2020年人教版高中化學(xué)二輪復(fù)習 鐵和鐵的化合物 教學(xué)設(shè)計 1.教材分析 本節(jié)教材是人教版高二化學(xué)（必修加選修）第四章第二節(jié)的內(nèi)容。學(xué)生在初中已學(xué)過一些鐵的知識，如鐵的性質(zhì)、幾種鐵合金、生鐵和鋼的冶煉。在高一學(xué)習中已經(jīng)掌握了堿金屬元素及其重要化合物的性質(zhì),在本章第一節(jié)又學(xué)習了鎂和鋁兩種金屬元素的性質(zhì)。在這些知識基礎(chǔ)上，結(jié)合金屬活動順序表、物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律、氧化還原反應(yīng)等知識，教材從鐵在元素周期表中的位置和鐵的發(fā)展史入手，介紹了鐵在人類生存與發(fā)展中的巨大作用。對于性質(zhì)部分，主要是介紹鐵的化學(xué)性質(zhì)。由鐵原子的核外電子排布，分析其失電子情況，加深了學(xué)生對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的認識。結(jié)合學(xué)生原有的元素化合物知識對鐵的化學(xué)性質(zhì)進行了適當加深和拓寬。例如，在初中原有的知識基礎(chǔ)上，介紹鐵與酸的反應(yīng)時不提具體跟哪一種酸反應(yīng)，而是擴展到鐵和氫離子的一般反應(yīng)。本節(jié)教材還起到了承上啟下的作用，在學(xué)習鐵跟水的反應(yīng)時為第四節(jié)原電池原理及其應(yīng)用埋下伏筆。另外，關(guān)于鐵的有關(guān)知識的學(xué)習還對學(xué)生認識過渡元素起到了一定的作用。 2．教學(xué)對象分析 （1）鐵是學(xué)生非常熟悉的一種金屬，學(xué)生愿意更深入地學(xué)習。在學(xué)習其它化學(xué)知識時涉及鐵元素的化學(xué)反應(yīng)非常多，學(xué)生對于鐵及其化合物的性質(zhì)已有一定的認識。 （2）學(xué)生在學(xué)習堿金屬和鎂鋁有關(guān)知識時已初步掌握了主族金屬元素的性質(zhì)，但對像鐵這樣次外層電子未達飽和的過渡金屬元素性質(zhì)缺乏了解。 （3）經(jīng)過一年多的高中學(xué)習，學(xué)生已初步掌握了一些學(xué)習化學(xué)的方法，具備了一定的實驗操作技能，能在教師的指導(dǎo)下較好地完成一些實驗的設(shè)計和操作，并具備了一定的實驗觀察能力和實驗分析能力。但由于是普通學(xué)校的學(xué)生，學(xué)生的知識遷移能力、對比歸納能力、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題及解決問題的能力等方面需進一步提高，同時也需進一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習方法。 【教學(xué)設(shè)計思路】 1．教學(xué)過程中力求發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習、合作學(xué)習，順應(yīng)學(xué)生的認知規(guī)律，利用已掌握的知識學(xué)習新知識，將原有知識進一步擴展、深化，并應(yīng)用這些知識解決遇到的問題。恰當?shù)剡\用現(xiàn)代信息技術(shù)，提高課堂效率。 2．結(jié)合圖片和表格把化學(xué)知識和生產(chǎn)、生活、社會聯(lián)系在一起，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和民族自豪感，如講述我國是世界上最早掌握鐵的冶煉工藝的國家等，對學(xué)生進行愛國主義教育。 3．通過學(xué)生查看元素周期表，認識鐵在周期表中的位置,畫出鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖,讓學(xué)生討論、推斷其性質(zhì)，使學(xué)生能夠運用從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一思維方式，從理性上探索事物變化的本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)事物變化的規(guī)律，強化學(xué)生分析問題能力，有助于學(xué)生對本節(jié)教材內(nèi)容的深入理解。 4．通過學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)的回憶，將鐵的性質(zhì)進行歸納，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)鐵在什么情況下生成+2價鐵的化合物，在什么情況下生成+3價鐵的化合物。借助實物投影將學(xué)生書寫的化學(xué)方程式進行展示、講評。 【教學(xué)目標】 1、了解鐵在元素周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)特點。 2、掌握鐵的主要化學(xué)性質(zhì)。 3、初步了解Fe2＋與Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化。 4、通過演示、分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象的能力。 5、通過新舊知識聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生知識遷移、擴展能力。 6、通過對鐵與不同物質(zhì)反應(yīng)生成兩種不同價態(tài)化合物的學(xué)習,培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納的思維能力，提高綜合運用知識的能力。 7、通過介紹我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展變化,對學(xué)生進行愛國主義教育。 【教學(xué)重點】鐵的化學(xué)性質(zhì)——鐵是常見的還原劑， 鐵在與不同氧化劑反應(yīng)的情況下，分別顯示不同的價態(tài)。 【教學(xué)難點】鐵的還原性，F(xiàn)e2＋與Fe3＋的相互轉(zhuǎn)化。 【教學(xué)方法】教師引導(dǎo)下，學(xué)生自主合作學(xué)習。 【教學(xué)用具】試管、膠頭滴管、磁鐵、鋅粉、鐵粉、FeCl3溶液、久置的硫酸亞鐵溶液；（共8組） 課件、多媒體教學(xué)設(shè)備 【教學(xué)過程設(shè)計】 結(jié)構(gòu)流程圖 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 引入 展示 鐵制品 圖片、冶鐵的 圖表 發(fā)展史 引發(fā)學(xué)生思考，進入對鐵的性質(zhì)的學(xué)習 引導(dǎo)學(xué)生從金屬活動順序表 分析鐵的性質(zhì) 從鈉、鎂性質(zhì)和金屬活動順序表引入鐵跟水的反應(yīng) 播放 鐵跟水在 錄像 高溫下反應(yīng) 根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物書寫化學(xué)方程式，判 斷氧化劑 聯(lián)系實際，為 學(xué)習電化腐蝕 打基礎(chǔ) 學(xué)生練習書寫關(guān)于鐵的化 學(xué)方程式 投影展示學(xué)生書寫的化學(xué)方程式 師生 進行邏輯 推理，總結(jié) 歸納 引發(fā)學(xué)生思考 性質(zhì)與結(jié)構(gòu)關(guān)系 學(xué)生在元素 周期表中，找 到鐵元素 位置 教師畫出鐵原子結(jié)構(gòu)示意圖 學(xué)生分析鐵原子結(jié)構(gòu)特點 教師總結(jié)講解鐵原子結(jié)構(gòu)特點 學(xué)生在教師引導(dǎo)下分析鐵與鹽溶液反 應(yīng)并用實驗驗 證 師生歸納總結(jié) 反應(yīng)規(guī)律 【引入】金屬在人類的生產(chǎn) 、生活中占據(jù)重要的地位，我們在生活中接觸最多、用途最廣泛的金屬是什么？ 今天我們以小組合作的方式來學(xué)習有關(guān)鐵的一些知識。 【板書】第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 一、鐵 【結(jié)合圖片講解】 人類使用鐵的歷史可以追溯到四千五百多年以前，那時的鐵是太空掉下的隕鐵，（展示隕鐵圖片）春秋初年我國已掌握了冶鐵技術(shù),比歐洲國家早近2000年（展示古代冶鐵、出土鐵制品圖片）；鋼鐵工業(yè)是國家工業(yè)的基礎(chǔ)，新中國成立后我國的鋼鐵工業(yè)得到了飛速發(fā)展,自1996年開始持續(xù)居世界首位（展示鋼鐵產(chǎn)量突破1億噸紀念郵票圖片）。 【過渡】人類使用鐵的歷史非常悠久，但出土文物中鐵制品卻很少見，為什么？ 【設(shè)問】從金屬活動順序表分析鐵有哪些化學(xué)性質(zhì)？ 【投影】金屬活動順序表 【小結(jié)】這也是金屬的化學(xué)通性。 【板書】 鐵的化學(xué)性質(zhì) 1、 鐵能跟非金屬反應(yīng) 2、 鐵能跟酸反應(yīng) 3、 鐵能跟鹽溶液反應(yīng) 4、 鐵可能跟水反應(yīng)？ 【質(zhì)疑】已知鈉、鎂都能跟水反應(yīng)生成氫氣，鐵能否跟水反應(yīng)？從金屬活動順序表和生活中的經(jīng)驗分析。 【投影】金屬活動順序表 【觀看錄像】鐵與水在高溫下的反應(yīng) 【板書】鐵跟水的反應(yīng) 【引導(dǎo)思考】 為什么要加熱？鐵與鈉、鎂相比活潑性如何？生成物是什么？ 【提問】鐵與水反應(yīng)生成的是四氧化三鐵。請同學(xué)們寫出化學(xué)反應(yīng)方程式，并指出氧化劑。 【講述】在常溫下，鐵跟氧氣不反應(yīng)，鐵與水也不反應(yīng)，但是在水和空氣里的氧氣以及二氧化碳等的共同作用下，鐵很容易發(fā)生腐蝕而生銹。這就是出土文物中鐵制品少而且腐蝕非常厲害的原因。如何防止鐵被腐蝕？我們將在第四節(jié)繼續(xù)學(xué)習。 【提問】我們學(xué)過很多鐵參加的反應(yīng),試著寫出你學(xué)過的鐵參加反應(yīng)的化學(xué)方程式。 【投影】展示學(xué)生所寫化學(xué)方程式指出問題,互相補充。 【提出問題】標出方程式中鐵元素的化合價，從這些化學(xué)方程式中，你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律嗎？ 【動畫展示】將生成+2價鐵的反應(yīng)和生成+3價鐵的反應(yīng)分別集中。 【提問】分析以上反應(yīng)的化學(xué)方程式，觀察與鐵反應(yīng)生成二價Fe 的物質(zhì)和與鐵反應(yīng)生成三價Fe 的物質(zhì)氧化性有什么不同？ 【提問】為什么鐵在化合物中有時表現(xiàn)+2價，有時表現(xiàn)+3價呢？ 【板書】1、鐵在周期表中的位置及其原子結(jié)構(gòu) 【投影】元素周期表，找出鐵元素位置。 【板書】引導(dǎo)學(xué)生畫出鐵的原子結(jié)構(gòu)示意圖。 【提問】觀察其有何特點？與鈉、鎂、鋁對比有什么不同？ 【講解】從示意圖中可以看出，鐵原子的次外層電子未達飽和，和主族元素不同，不僅最外層兩個電子容易失去，而且次外層電子也易失去，這是過渡元素不同于主族元素的特征。 【板書】Fe－2e-→Fe2+ Fe－3e-→Fe3+ 【強調(diào)】鐵是典型的變價金屬。鐵在化合物中通常顯 +2價或+3價。 【過渡】鐵能跟硫酸銅反應(yīng)，能否與氯化鐵溶液反應(yīng)？假如能反應(yīng)，試從氧化—還原反應(yīng)的角度推測可能的產(chǎn)物并通過實驗來驗證 【分組實驗】利用現(xiàn)有物品，先找出哪支試管中裝的是鐵粉，然后實驗鐵跟氯化鐵溶液反應(yīng) 提示用對比實驗的方法 【提問】寫出鐵跟氯化鐵溶液反應(yīng)的離子方程式。 【總結(jié)】可見，鐵跟鹽溶液反應(yīng)不一定發(fā)生置換反應(yīng)。 【提問】鐵與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，而其本身變?yōu)?2價鐵離子。鐵與稀硝酸反應(yīng)是否還生成氫氣呢？ 【追問】鐵和稀硝酸反應(yīng)時一定生成Fe3+ 嗎？ 回答：鐵 感受我國悠久的煉鐵史和發(fā)達的鋼鐵工業(yè)，了解人類及我國的古代文明，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展， 激發(fā)民族自豪感和愛國情感。 引發(fā)思考：鐵性質(zhì)活潑 學(xué)生討論，回答：鐵能跟氧氣等非金屬反應(yīng)；鐵能跟鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣；鐵能從鹽溶液中置換出后面的金屬； 思考 分析討論（1）鐵在金屬活動順序表中排在鋁后面，鋁很難跟水反應(yīng)，鐵不跟水反應(yīng)。 （2）鐵應(yīng)該能跟水反應(yīng)，條件困難。 （3）跟水反應(yīng)，因為鐵在潮濕的空氣中會生銹。 觀察現(xiàn)象、分析現(xiàn)象 鐵的活潑性比鈉、鎂弱。 生成四氧化三鐵和氫氣。 思考，書寫化學(xué)方程式： 3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2 ，H2O為氧化劑 傾聽。 Fe＋S FeS 2Fe＋3Cl2 2FeCl3 3Fe＋2O2 Fe3O4 Fe+2HCl→FeCl2+H2↑ Fe+4HNO3（?。鶩e（NO3）3+NO↑+2H2O（可能寫不出來） Fe+CuSO4→FeSO4+Cu 回答：鐵發(fā)生化學(xué)變化時有+2價鐵的化合物生成，也有+3價鐵的化合物生成。 學(xué)生討論總結(jié)：鐵與強氧化劑如Cl2等反應(yīng)生成三價Fe ，與弱氧化劑如S等反應(yīng)生成二價Fe。 與鐵原子結(jié)構(gòu)有關(guān)。 位置：第四周期Ⅷ族，屬“過渡元素” 學(xué)生分析 最外層只有2個電子，次外層不飽和 學(xué)生回答：能。Fe3+具有氧化性，F(xiàn)e具有還原性，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。 學(xué)生實驗 匯報實驗現(xiàn)象并分析. 2Fe3+＋ Fe == 3Fe2＋ 總結(jié): Fe3+具有弱氧化性,能將Fe氧化成Fe2＋。 回答：不能，稀硝酸具有強氧化性，鐵與稀硝酸反應(yīng)生成NO、 Fe（NO3）3和H2O。 Fe + 4HNO3（稀）===Fe（NO3）3+NO↑+2H2O 學(xué)生討論后回答： 把化學(xué)知識和生產(chǎn)、生活、科技和社會聯(lián)系在一起，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。 激發(fā)學(xué)習興趣。 學(xué)生回憶所學(xué)知識，用金屬活動順序表分析鐵的化學(xué)通性。 引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析元素性質(zhì)的一般方法。 為后續(xù)鐵的電化腐蝕教學(xué)打基礎(chǔ) 鞏固書寫化學(xué)方程式的技能 發(fā)現(xiàn)問題 認識結(jié)構(gòu)決定性質(zhì) 培養(yǎng)學(xué)生對比學(xué)習能力。 培養(yǎng)分析能力 對鐵具有“磁性”的實際應(yīng)用 為“鐵三角”的學(xué)習做準備。 對重點知識及時歸納總結(jié) 學(xué)生應(yīng)用前面總結(jié)的規(guī)律在教師引導(dǎo)下 分析鐵與氧 化性酸反應(yīng)的 規(guī)律 師生 共同歸納 總結(jié)鐵與酸 反應(yīng)的規(guī)律 對重點知識 鞏固練習， 為下節(jié)課 做準備 【提問】鐵與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)嗎？什么條件下反應(yīng)？生成什么物質(zhì)? 【總結(jié)】鐵跟非氧化性酸如鹽酸、稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和正二價鐵；跟氧化性酸如硝酸、濃硫酸反應(yīng)生成NO、NO2或SO2和正三價鐵。常溫下，鐵在濃硫酸、濃硝酸中發(fā)生鈍化。 【課堂小結(jié)】通過這節(jié)課的學(xué)習,你對鐵的化學(xué)性質(zhì)有了什么新的認識? 【知識應(yīng)用】 實驗室中配制了一瓶硫酸亞鐵溶液，本應(yīng)是淺綠色的透明溶液，現(xiàn)在卻變成了這樣（展示變質(zhì)的硫酸亞鐵溶液）請同學(xué)們幫助老師分析是什么原因造成的？如何解決？ 【布置作業(yè)】 鐵過量時： 2Fe（NO3）3 + Fe == 3 Fe（NO3）2 3Fe+8 HNO3（稀）=== 3 Fe（NO3）2+ 2NO↑+ 4H2O 鐵少量時生成Fe3+，鐵與硝酸的物質(zhì)的量之比在1：4和3：8之間既有Fe2＋又有Fe3+。 回答：（1）常溫下發(fā)生鈍化； （2）加熱反應(yīng)產(chǎn)生SO2 / NO2 學(xué)生交流 學(xué)生積極思考，討論解決辦法 1、 將上面知識應(yīng)用的討論結(jié)果整理成書面作業(yè)。 2、 學(xué)有余力的同學(xué)挑戰(zhàn)后 面兩道高考題。 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題 利用前面總結(jié)的規(guī)律進行分析，培養(yǎng)學(xué)生對知識的應(yīng)用能力 及時歸納總結(jié)。 運用所學(xué)的知識解決實際問題。 【板書設(shè)計】 第二節(jié) 鐵和鐵的化合物 一、 鐵 1、周期表中的位置及其原子結(jié)構(gòu) Fe－2e=Fe2+ Fe－3e=Fe3+ 2、鐵的化學(xué)性質(zhì) 鐵能跟非金屬反應(yīng) 鐵能跟酸反應(yīng) Fe+4HNO3（?。?===Fe（NO3）3+NO↑+2H2O 鐵能跟鹽溶液反應(yīng) 2Fe3++Fe===3 Fe2+ 鐵能跟水反應(yīng) 3Fe＋4H2O（g）Fe3O4＋4H2，H2O為氧化劑 【課后反思】 通過課堂練習及課后作業(yè)反饋，學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)有了進一步的認識，分析、歸納等思維能力得到了訓(xùn)練并有所提高，實現(xiàn)了這一節(jié)課的教學(xué)目標。 在教學(xué)過程中，靈活運用多種媒體和手段，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習，注意引導(dǎo)學(xué)生進行自主學(xué)習、探究學(xué)習和合作學(xué)習，注重對學(xué)生學(xué)習化學(xué)的過程方法的指導(dǎo)，從而培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習的意識和能力。這正是新課程理念所倡導(dǎo)的教育思想。 本節(jié)課教學(xué)從學(xué)生已熟練掌握的金屬活動順序表入手，引導(dǎo)學(xué)生回憶已掌握的鐵的化學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上對鐵跟水的反應(yīng)、鐵跟氯化鐵溶液的反應(yīng)和鐵跟氧化性酸（重點是硝酸）進一步討論，使學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)形成較為完整的認識。這樣教學(xué)順應(yīng)了學(xué)生的思維過程，有利于訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維。在教學(xué)中運用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習情景，迅速將學(xué)生引入鐵的學(xué)習情景中，“鐵跟水的反應(yīng)”演示實驗在課堂上做成功率不高，而且很耗時間，我利用試驗錄像來解決至少可以節(jié)約10分鐘，充分發(fā)揮了信息技術(shù)的優(yōu)勢。 在這節(jié)課的教學(xué)過程中也還存在許多需要改進的地方，如有些問題設(shè)計得不夠明確，給學(xué)生的思考設(shè)置了障礙。最后的“知識應(yīng)用”題目設(shè)計得很巧妙，既鞏固了本節(jié)課的重要知識點，又對下節(jié)課的學(xué)習留下伏筆，但留給學(xué)生討論的時間過少，不利于多數(shù)學(xué)生深入思考，需要更合理安排時間。 【挑戰(zhàn)高考】（優(yōu)秀生課后探討） (96全國高考-28) (12分)在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱"引火鐵".請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,制取上述鐵的氧化物和"引火鐵"。實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。 填寫下列空白: (1)實驗進行時試管A中應(yīng)加入的試劑是 ;燒瓶B的作用是 ;燒瓶C的作用是 ;在試管D中收集得到的是 。 (2)實驗時,U型管G中應(yīng)加入的試劑是 ;長頸漏斗H中應(yīng)加入 。 (3)兩套裝置中,在實驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應(yīng)的字母) 。 (5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 (6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須 ;E管中的反應(yīng)開始后,在F出口處應(yīng) . （xx北京高考-28）（18分）某?；瘜W(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應(yīng)”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl36H2O晶體。（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去） （1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 （2）裝置E中的現(xiàn)象是 。 （3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾。簡述檢驗濾液中Fe3＋的操作方法： （4）該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體，設(shè)計流程如下： 濾液→FeCl3溶液→FeCl36H2O晶體 ①步驟I中通入Cl2的作用是 。 ②步驟II從FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體的主要操作包括： 。 ③該流程中需保持鹽酸過量，主要原因是（結(jié)合離子方程式簡要說明） 。