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化学之心

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“铁、铜及其化合物的应用”教学设计  

2007-10-29 15:43:51|  分类: 化学教研活动 |  标签: |举报 |字号 订阅

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              苏教版《化学1》(必修)专题3:从矿物到基础材料第二单元   铁、铜的获取及应用

                                   福建师范大学化学系06级教育硕士   陈晨

教学目标:

(一)知识和技能 

1、认识铁及其化合物的性质和相互转化,及铁及其化合物在生产、生活中的应用

2、初步学会根据具体情况设计化学实验方案并进行评价

3、通过探究实验,提高学生的实验操作能力及增强其实验意识

(二)过程和方法

1、采用问题探究式教学模式,促进学生主动建构新的知识

2、通过师生互动、生生互动,引导学生自主学习、合作学习和探究学习,深化学生思维,培养学习品质。

(三)情感、态度和价值观 

1、使学生体会科学探究的过程及方法,强化科学探究意识,培养科学素养

2、通过以化学实验为主的多种探究活动,认识化学实验在学习和研究化学中的重要作用,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创新意识和实践能力。

教学重点与难点

重点:Fe2+、Fe3+的性质;铁盐和亚铁盐的转变;Fe3+的检验

难点:二价铁和三价铁的相互转化

教学媒介:

1.仪器:试管、滴管、烧杯等

2.药品:FeCl3溶液 、FeCl2溶液、KSCN溶液、还原铁粉、双氧水、新制氯水、稀盐酸等

3、多媒体:电脑、幻灯机、投影仪等

教学方法:

实验探究法、归纳法、师生讨论法、教师讲授法

教学过程设计:

[复习回顾]前面我们已经学习了有关铁铜的冶炼及铁、铜的一些性质,我们知道自然界中铁主要以化合态的形式存在,如:磁铁矿(主要成分为Fe3O4),其中铁元素的化合价为+2、+3;赤铁矿(主要成分为Fe2O3),其中铁元素的化合价为+3。铁元素主要有三种价态:0,+2,+3。

[教师过渡 ]那么,从铁元素化合价的角度分析一下,铁单质具有什么性质呢?

[学生思考,教师板书]一、铁单质的还原性

[学生回答,教师总结]铁单质中铁元素的化合价为0价,是铁元素的最低价态,所以铁单质具有还原性,在化学反应中通常做还原剂。

[教师提问]请同学们在已经学过的反应中,举几个铁单质做还原剂的氧化还原反应的例子。

[学生回答]之前学习过的反应中,铁与氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜)反应,转化为+2价的铁的化合物;而与氧化性较强的氧化剂(如氯气)反应,转化为+3价的铁的化合物

 

[教师设疑]通过上面的分析,我们知道了铁单质具有还原性,可以被氧化为+2价或+3价。那么,我们能否根据+2价或+3价的铁元素的性质实现它们之间的相互转化呢?

[教师展示]展示FeCl2溶液和FeCl3溶液样品,指导学生观察它们的状态、颜色。

[幻灯投影]实验室提供以下试剂:还原铁粉、0.1mol/LFeCl2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、稀盐酸、硫酸铜溶液、新制氯水、双氧水、KSCN溶液。

1、请你在所提供的试剂中找出哪些是常见的氧化剂,哪些是常见的还原剂,并解释原因;

2、利用氧化还原反应的相关原理,选择合适的试剂,设计氯化亚铁和氯化铁相互转化的实验方案,预测可能存在的实验现象。(可以相互交流讨论)

转化类型

所选试剂

实验方案

预期现象

实验现象

结论及反应

FeCl2    FeCl3

 

 

 

 

 

FeCl3    FeCl2

 

 

 

 

 

(“实验现象”和“结论及反应”等待实验后填写)

[学生交流讨论,教师板书]二、氯化亚铁和氯化铁的相互转化

[学生思考探究讨论,教师启发学生思维,学生回答]

1、你设计Fe2+和Fe3+相互转化实验方案的指导思想是什么?

低价的铁(具有还原性)向高价的铁转化,失电子,需加入合适的氧化剂;

高价的铁(具有氧化性)向低价的铁转化,得电子,需加入合适的还原剂。

2、你如何判断物质(Fe2+和Fe3+)之间发生了转化?

通过明显的实验现象证明氯化亚铁和氯化铁相互转化,所以,我们需要借助KSCN溶液。

[教师演示]向FeCl3溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液变成血红色;而向FeCl2溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液不变色。化学上常用KSCN溶液检验溶液中是否存在Fe3+。

[学生汇报,教师幻灯展示] 以上所提供的试剂中常见的氧化剂是:0.1mol/LFeCl3溶液、稀盐酸(弱氧化剂)、硫酸铜溶液(弱氧化剂)、新制氯水(强氧化剂)、双氧水(强氧化剂);常见的还原剂是还原铁粉。

[学生代表汇报实验设计方案,师生讨论可行性,幻灯展示最佳方案,教师讲解]

FeCl2    FeCl3  所选试剂:新制氯水(强氧化剂)或双氧水(强氧化剂)

                  实验方案:取两支盛有少量FeCl2溶液的小试管,分别向两支试管中滴加少量KSCN溶液,观察溶液颜色;再分别加入适量的新制氯水或适量的双氧水;观察溶液颜色变化。

                预期现象:滴入少量KSCN溶液,两支试管溶液颜色均没有明显变化;分别加入新制氯水和双氧水后;溶液颜色变成血红色。

FeCl3    FeCl2  所选试剂:还原铁粉(还原剂)

                实验方案:向盛有适量FeCl3溶液的小试管中加入过量还原铁粉,待充分反应后,向溶液中滴入少量KSCN溶液。

                预期现象:铁粉溶解,溶液由黄色变为浅绿色,滴入少量KSCN溶液没有明显现象。

[学生动手实施实验设计方案,记录“实验现象”并填写“结论与反应”,教师指导实验]

[学生总结、教师提升]通过实验表明,Fe2+具有还原性,可以被氧化剂氧化为+3价的铁;Fe3+具有氧化性,可以被还原剂还原为+3价的铁。利用氧化还原反应的相关原理,选择合适的氧化剂或还原剂,是可以实现Fe2+和Fe3+的相互转化。

[迁移应用,课后思考]不同价态的铁元素之间的相互转化在生活、生产和科学研究中有着广泛的应用。例如,在FeSO4溶液里加铁钉或铁粉来防止溶液里的Fe2+被氧化;利用FeCl3溶液腐蚀铜箔制造印刷线路板等。你能说出其中的道理吗?请分析所发生的反应。

[板书设计](略).

 

[教学设计说明]

1、建构主义学习理论认为:学习是获取知识的过程,学习是在一定的情境下,借助他人的帮助(即人际间的协作活动),而实现主动的意义建构过程。本节课的教学设计采用问题探究式教学模式,以学生为主体,问题探究为基础,在教师的引导下,学生运用知识,以个人或小组合作的方式进行探究性学习,帮助学生主动构建新的知识。本节课教学设计思路如下:

创设情境、发现问题(由铁矿石分析铁元素的化合价及铁单质的还原性入手)→分析探究、提出问题(提出能否根据+2价或+3价的铁元素的性质实现它们之间的相互转化呢)→收集信息、做出假设(即实验设计依据:根据氧化还原反应的规律,可以选择合适试剂实现上述转化)→设计方案、论证评价(学生设计实验方案,师生论证可行性,实际操作探究)→得出结论、实际应用(可以实现Fe2+和Fe3+的相互转化及转化在生产、生活中的应用)

2、新课程改革遵循“以学生发展为本”的理念,大力倡导变革学生的学习方式,重点提出了三种方式:自主学习、合作学习和探究学习。本节课的教学设计从学生已经学习接触过的铁矿石的化合价和铁单质相关的化学性质入手,引导学生思考不同价态的铁元素的性质(氧化性或还原性),启发学生应用氧化还原的规律是可以实现铁及其化合物的转化的,并由此设计实验方案。上述的知识铺垫,立足于高一学生现有的知识水平,着眼于学生的最近发展区,为后面的自主探究和合作学习作了铺垫。

3、考虑到高一学生刚刚接触氧化还原反应有关知识,本节课教学设计采用归纳法,从具体到一般。即先研究铁单质的性质,氯化亚铁和氯化铁的性质及其相互转化,最后再总结提升到Fe2+和Fe3+的性质及其相互转化。这样以学生为主体,从学生认知规律入手,提高课堂有效性。

4、教学设计中有大量学生思考、讨论、探究和交流的环节。教师在课堂上给自己准确定位,树立好“服务意识”,努力做到:凡是学生能自己学会的,教师不教;凡是学生能自己去做的,教师不替代;凡是学生能自己讲的,教师不暗示。让学生成为学习真正的主人。

 

福建师范大学化学系06级教育硕士陈晨教学设计评语

 

本教学设计(苏教版《化学1》(必修)专题3:从矿物到基础材料,第二单元   铁、铜的获取及应用“铁、铜及其化合物的应用”教学设计),围绕着“Fe2+、Fe3+的性质;铁盐和亚铁盐的转变;Fe3+的检验”的重点制定了比较适宜的,既有较高要求又能较好的实现三维目标。

设计中所采用的“实验探究法、归纳法、师生讨论法、教师讲授法”的教学方法科学合理;设计中的“引导学生自主学习、合作学习和探究学习,深化学生思维,培养学习品质”学习方法,有利于实现“使学生体会科学探究的过程及方法,强化科学探究意识,培养科学素养”的目标。较好的体现了新课程理念。

采用的教学过程:“创设情境、发现问题(由铁矿石分析铁元素的化合价及铁单质的还原性入手)→分析探究、提出问题(提出能否根据+2价或+3价的铁元素的性质实现它们之间的相互转化呢)→收集信息、做出假设(即实验设计依据:根据氧化还原反应的规律,可以选择合适试剂实现上述转化)→设计方案、论证评价(学生设计实验方案,师生论证可行性,实际操作探究)→得出结论、实际应用(可以实现Fe2+和Fe3+的相互转化及转化在生产、生活中的应用)”,突显在知识传授中的新旧知识之间的联系、用“以其所知、喻期不知,使其知知”的思想,很好的实现了知识的迁移和维果刺激“最近发展区”的教学思想。体现了让学生动起来,积极愉快的进行合作、探究学习的思想。

教学设计结构严紧,简练,逻辑性强,紧扣重点,多媒体的运用适时、适当、适量。

是一篇质量教好教学设计,值得化学教师学习、借鉴、交流。

 

推荐人:胡志刚,福建师范大学化学与材料学院化学教学论教研室主任、教授、硕士生导师、化学教育硕学科带头人.

 

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