《鐵的重要化合物》典型教學設計研究

康涵欽

【課程分析】本課時是按照既定的順序，從鐵的氧化物開始，到鐵的氫氧化物——氫氧化亞鐵和氫氧化鐵，最后以Fe2+和Fe3+形成的鹽結束。而有關于鐵的化合物，最重要的知識莫過于Fe2+和Fe3+之間的相互轉化問題。而鐵又是人體所需的微量元素，缺鐵不僅會導致貧血，還可能導致記憶力減退、冷感癥、異食癖和神經性耳聾等多種疾病。認真學習本節課內容，不僅可以掌握鐵的化合物的相關知識，還可以掌握日常生活中補鐵的有效手段和方法。

教學重點：（1）理解Fe2+和Fe3+的檢驗、鑒別方法。（2）掌握Fe2+和Fe3+之間的相互轉化。教學難點：書寫Fe2+和Fe3+相互轉化的有關方程式。

【學情分析】想學好本節課的知識內容需要有以下幾個方面的知識儲備：一是能夠快速準確的分析出常見的氧化劑、還原劑。二是能夠熟練掌握氧化還原反應方程式的配平的方法以及對電子守恒思想要有深刻的認識。三是能夠在給定藥品的前提下自主設計并完成實驗，且能夠對實驗現象及結果做出預判。

通過對本學期第二章《化學物質及其變化》第一節《物質的分類》的學習，學生已經掌握了相關的分類方法，并且通過學習第三節《氧化還原反應》，學生也能夠從化合價角度較熟練的分析物質的氧化性與還原性。但是，由于學生對于某些知識或技能掌握的不熟練，也有可能對本節課學習產生障礙：一是，對于氧化還原反應方程式的配平以及電子守恒思想的應用，這部分知識雖然在第三章《金屬及其化合物》中一直在不斷強化訓練，但是仍未達到熟練掌握的水平，學生在書寫方程式過程中可能需要較長時間或者是教師的部分指導。二是，出于對實驗安全性的考慮，學校組織的學生實驗次數屈指可數，所以在實驗的操作能力以及對實驗結果的預判能力上，可能會有所不足。

【學法設計】本課時由于設計了學生分組實驗，所以學習任務比較重。所以我選擇分五個層次來完成本節課的教學。第一層次：對于鐵的氧化物（氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵）的相關知識，由學生自主預習并完成導學案上的相關內容，課堂上由學生代表講解其中稍有難度的知識（一般都是Fe3O4與酸的反應）。第二層次：由制備鐵的氫氧化物引發氫氧化亞鐵的制備已經氫氧化亞鐵與氫氧化鐵之間的相互轉化，由教師做演示實驗，并進行講解。第三層次：由學生歸納總結Fe2+和Fe3+的鑒別方法（教師補充）、利用所提供的實驗藥品設計并完成實驗，記錄實驗現象，各小組展示成果，并由其他小組作出評價。第四層次：寫出實驗過程中所發生反應的方程式，且由學生板書并講解配平過程，最后由其他學生作出評價。第五層次：學生閱讀材料，了解常見補鐵的食物。

【學習目標】

（1）知道鐵的三種氧化物、能說出它們的差別和用途。（2）掌握氫氧化亞鐵的制備方法。（3）能用化學方法檢驗Fe2+和Fe3+、能設計實驗實現Fe2+和Fe3+之間的相互轉化。（4）能應用電子守恒思想熟練配平相關方程式。（5）了解補鐵的食物有哪些。

【教學流程】

一、展示預習成果，實驗引發新知

（一）將學生導學案用實物投影儀投影到大屏幕上

（設計意圖）選擇一份最工整、最完善的導學案進行實物投影，一是可以讓學生對自己的導學案中的不足之處進行快速更正，二是可以激勵學生更加認真地完成預習作業，促進良性競爭。

（課堂實錄）學生快速對照自己的導學案，將錯誤之處進行快速的更正。其中對于Fe3O4中Fe2+和Fe3+的比例以及溶于鹽酸的離子方程式錯誤率較高，學生代表踴躍舉手，為大家進行了精準的講解。

（過渡語）對于預習部分的知識，大家掌握的都非常的不錯，那么了解了鐵的氧化物之后，現在我們來探究一下鐵的氫氧化物具備什么樣的性質，想要探究鐵的氫氧化物，那我們首先要制備出來鐵的氫氧化物，請大家看老師做演示實驗。

（二）教師演示實驗，主要學習Fe（OH）2的性質

（設計意圖）先做實驗制備Fe（OH）3，讓學生對Fe（OH）3的顏色有預先的掌握，然后制備Fe（OH）2，通過實驗現象：白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，進而引出Fe（OH）2到Fe（OH）3的轉變，并能根據現象寫出方程式。

（課堂實錄）對于Fe（OH）3的制備，學生沒有顯示出過多的驚訝，但是在制備Fe（OH）2時，很多學生在看到現象后都禁不住發出陣陣驚呼聲，甚至有學生要求再做一遍演示實驗，沒看過癮，學生學習的積極性被充分調動起來了，學生能夠根據實驗現象很快的寫出方程式的主干，然后能夠根據電子守恒以及原子守恒對方程式進行配平，雖然速度不快，但是正確率非常高。

（過渡語）現在大家知道O2可以將Fe（OH）2轉化成Fe（OH）3，那么O2可以將FeSO4可以轉變成Fe2（SO4）3嗎？請大家來看老師手中的兩瓶溶液，這兩瓶溶液的外標簽上寫的都是FeSO4溶液，但是大家可以明顯看出來，左手這瓶溶液為淺綠色，而右手這瓶卻是黃色，那么誰能解釋一下可能的原因呢？我們又可以用什么方法可以驗證大家的猜想？

二、大膽猜想，嚴謹實驗

（一）小組討論如何檢驗Fe2+和Fe3+，完成導學案上表格

（設計意圖）根據學生現有水平，能夠較快的找出兩種方法，一是觀察外觀顏色，其二是分別加入NaOH溶液，觀察現象。這樣設計可以達到“現學現用”的目的。然后由教師介紹一種新的方法——加入KSCN溶液。并每組派出代表，與教師分別完成展示實驗。

（教學實錄）學生能很快想到除了直接觀察溶液顏色以外，還可以加入NaOH溶液來進行鑒別。而對于教師新介紹的KSCN溶液，學生也滿是好奇，在四名學生代表與教師一起做演示實驗時，其他學生都屏氣凝神，當血紅色溶液出現的那一剎那，教室中充斥著各種驚訝的尖叫聲和感嘆聲。

（過渡語）大家都看到了，向變黃色的FeSO4溶液加入KSCN溶液會出現血紅色，證明這瓶FeSO4溶液已經變質，也就驗證了大家的猜想，FeSO4被空氣中的O2氧化成了Fe2（SO4）3。那么請大家再注意觀察剛才老師拿在左手里的這瓶溶液，你會發現什么？（學生驚呼：在底部居然有幾根小鐵釘）其實這兩瓶溶液是老師在同一時間配制的，那么為什么放有小鐵釘的FeSO4溶液沒有變質，什么都沒有放的FeSO4溶液就變質了？

（二）學生猜想是Fe將被氧化得到的Fe3+又還原成Fe2+，學生動手實驗，驗證自己的猜想

（設計意圖）自主探究與小組討論相結合，對于學生的猜想教師不做評價，由學生自己動手實驗進行驗證。記錄本組的實驗方法以及現象，然后各組派代表匯報結果。真正體現學生的主體性。

（課堂實錄）學生動手實驗，各組情況不同，有一組用到了KSCN溶液，另外三組沒有用到，所以實驗效果沒有那么明顯。鐵粉加少了顏色變化，鐵粉加多了溶液渾濁，顏色不方便看。在最終匯報的時候，其他組要求用KSCN溶液重新做一遍，收效良好。

（過渡語）現在我們知道Fe2+和Fe3+之間可以相互轉化，從氧化還原的角度來說，Fe2+變成Fe3+需要加入氧化劑，相反則需要還原劑，那么大家能不能將老師提供的實驗藥品按照氧化劑和還原劑進行分類，然后用實驗來驗證自己的分類是否正確？實驗時要注意做好實驗現象的記錄，最好能給每組實驗進行編號，然后我們一起匯總結果。

（三）學生小組討論分類方法，記錄結果，分別進行實驗，記錄實驗現象。

（設計意圖）常見氧化劑和還原劑一直是“氧化還原”部分的重點內容，讓學生運用分類思想，將重點知識的重現化于無形，加深學生印象。通過動手實驗，體會實踐出真理的思想，對Fe2+和Fe3+的性質有更好的把握。

（課堂實錄）經過小組實驗，學生能夠良好的借助KSCN來進行實驗。小組分工明確且合理，有的負責編號，有的負責記錄現象，而幾乎每個學生都能親自操作一個單獨的實驗，課堂氣氛高漲。在展示結果階段，每組都非常積極，得到的現象相對來說比較統一，即使偶爾有小差別，學生也能從彼此操作的不同之處進行良好的解釋。

（過渡語）我們已經通過實驗驗證了大家剛才的分類結果，那么大家能不能寫出這些反應的離子方程式呢？請大家先自己嘗試著寫，然后以小組為單位組織討論。

三、將知識落到筆端，將化學融入生活

（一）書寫方程式，小組討論，結束后將各組最終的結果投影到大屏幕上，由全體學生一起分析。對于不一樣的結果，所屬小組派代表就自己組的結果進行講解。如果還有疑問，教師負責點撥引導。

（二）投影各種補鐵的食物。化學離不開生活，同樣的，生活更離不開化學，通過介紹補鐵的食物，一方面可以增加學生的知識面，一方面也可以讓學生多化學學科的學習更加充滿熱情。

【教學反思】設計這節課的時候，我擔心學生會在做實驗過程中花費過多的時間，結果不出所料，由于學生都是以小組為單位設計的實驗，雖然實驗方法都正確，但是由于涉及到是否KSCN試劑的問題，所以最后現象有所不同，在匯總結果的時候個別小組就要求重新做一下實驗以便觀察現象。看著學生熱情高漲，盡管深知超出了預設時間，我還是應允了學生的請求。因為我知道，課堂預設和課堂生成永遠不可能分毫不差，沒有完美的教學設計。整體的教學任務完成了，而且學生并沒有因為這堂課涉及到探究實驗而走馬觀花，而是踏踏實實的學到了很多知識。課后，我要求學生獨自完成導學案上的兩道習題，學生快樂的應允。事后有學生找到我說：“老師，那兩道題很簡單，很快都能搞定，感謝你給我們又做一次實驗的機會。”我想，教師作為課堂教學的設計者、組織者，能激發學生的學習欲望、讓他們在愉悅的氣氛中去學習知識、學習做人的道理，這才是我們真正想要的吧。

（責任編輯：武 亮）