《鐵的重要化合物》典型教學(xué)設(shè)計(jì)研究

康涵欽

【課程分析】本課時(shí)是按照既定的順序，從鐵的氧化物開(kāi)始，到鐵的氫氧化物——?dú)溲趸瘉嗚F和氫氧化鐵，最后以Fe2+和Fe3+形成的鹽結(jié)束。而有關(guān)于鐵的化合物，最重要的知識(shí)莫過(guò)于Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。而鐵又是人體所需的微量元素，缺鐵不僅會(huì)導(dǎo)致貧血，還可能導(dǎo)致記憶力減退、冷感癥、異食癖和神經(jīng)性耳聾等多種疾病。認(rèn)真學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容，不僅可以掌握鐵的化合物的相關(guān)知識(shí)，還可以掌握日常生活中補(bǔ)鐵的有效手段和方法。

教學(xué)重點(diǎn)：（1）理解Fe2+和Fe3+的檢驗(yàn)、鑒別方法。（2）掌握Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)難點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)Fe2+和Fe3+相互轉(zhuǎn)化的有關(guān)方程式。

【學(xué)情分析】想學(xué)好本節(jié)課的知識(shí)內(nèi)容需要有以下幾個(gè)方面的知識(shí)儲(chǔ)備：一是能夠快速準(zhǔn)確的分析出常見(jiàn)的氧化劑、還原劑。二是能夠熟練掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平的方法以及對(duì)電子守恒思想要有深刻的認(rèn)識(shí)。三是能夠在給定藥品的前提下自主設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，且能夠?qū)?shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果做出預(yù)判。

通過(guò)對(duì)本學(xué)期第二章《化學(xué)物質(zhì)及其變化》第一節(jié)《物質(zhì)的分類(lèi)》的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了相關(guān)的分類(lèi)方法，并且通過(guò)學(xué)習(xí)第三節(jié)《氧化還原反應(yīng)》，學(xué)生也能夠從化合價(jià)角度較熟練的分析物質(zhì)的氧化性與還原性。但是，由于學(xué)生對(duì)于某些知識(shí)或技能掌握的不熟練，也有可能對(duì)本節(jié)課學(xué)習(xí)產(chǎn)生障礙：一是，對(duì)于氧化還原反應(yīng)方程式的配平以及電子守恒思想的應(yīng)用，這部分知識(shí)雖然在第三章《金屬及其化合物》中一直在不斷強(qiáng)化訓(xùn)練，但是仍未達(dá)到熟練掌握的水平，學(xué)生在書(shū)寫(xiě)方程式過(guò)程中可能需要較長(zhǎng)時(shí)間或者是教師的部分指導(dǎo)。二是，出于對(duì)實(shí)驗(yàn)安全性的考慮，學(xué)校組織的學(xué)生實(shí)驗(yàn)次數(shù)屈指可數(shù)，所以在實(shí)驗(yàn)的操作能力以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)判能力上，可能會(huì)有所不足。

【學(xué)法設(shè)計(jì)】本課時(shí)由于設(shè)計(jì)了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，所以學(xué)習(xí)任務(wù)比較重。所以我選擇分五個(gè)層次來(lái)完成本節(jié)課的教學(xué)。第一層次：對(duì)于鐵的氧化物（氧化亞鐵、氧化鐵、四氧化三鐵）的相關(guān)知識(shí)，由學(xué)生自主預(yù)習(xí)并完成導(dǎo)學(xué)案上的相關(guān)內(nèi)容，課堂上由學(xué)生代表講解其中稍有難度的知識(shí)（一般都是Fe3O4與酸的反應(yīng)）。第二層次：由制備鐵的氫氧化物引發(fā)氫氧化亞鐵的制備已經(jīng)氫氧化亞鐵與氫氧化鐵之間的相互轉(zhuǎn)化，由教師做演示實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行講解。第三層次：由學(xué)生歸納總結(jié)Fe2+和Fe3+的鑒別方法（教師補(bǔ)充）、利用所提供的實(shí)驗(yàn)藥品設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，各小組展示成果，并由其他小組作出評(píng)價(jià)。第四層次：寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的方程式，且由學(xué)生板書(shū)并講解配平過(guò)程，最后由其他學(xué)生作出評(píng)價(jià)。第五層次：學(xué)生閱讀材料，了解常見(jiàn)補(bǔ)鐵的食物。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

（1）知道鐵的三種氧化物、能說(shuō)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(xué)方法檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+、能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)Fe2+和Fe3+之間的相互轉(zhuǎn)化。（4）能應(yīng)用電子守恒思想熟練配平相關(guān)方程式。（5）了解補(bǔ)鐵的食物有哪些。

【教學(xué)流程】

一、展示預(yù)習(xí)成果，實(shí)驗(yàn)引發(fā)新知

（一）將學(xué)生導(dǎo)學(xué)案用實(shí)物投影儀投影到大屏幕上

（設(shè)計(jì)意圖）選擇一份最工整、最完善的導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行實(shí)物投影，一是可以讓學(xué)生對(duì)自己的導(dǎo)學(xué)案中的不足之處進(jìn)行快速更正，二是可以激勵(lì)學(xué)生更加認(rèn)真地完成預(yù)習(xí)作業(yè)，促進(jìn)良性競(jìng)爭(zhēng)。

（課堂實(shí)錄）學(xué)生快速對(duì)照自己的導(dǎo)學(xué)案，將錯(cuò)誤之處進(jìn)行快速的更正。其中對(duì)于Fe3O4中Fe2+和Fe3+的比例以及溶于鹽酸的離子方程式錯(cuò)誤率較高，學(xué)生代表踴躍舉手，為大家進(jìn)行了精準(zhǔn)的講解。

（過(guò)渡語(yǔ)）對(duì)于預(yù)習(xí)部分的知識(shí)，大家掌握的都非常的不錯(cuò)，那么了解了鐵的氧化物之后，現(xiàn)在我們來(lái)探究一下鐵的氫氧化物具備什么樣的性質(zhì)，想要探究鐵的氫氧化物，那我們首先要制備出來(lái)鐵的氫氧化物，請(qǐng)大家看老師做演示實(shí)驗(yàn)。

（二）教師演示實(shí)驗(yàn)，主要學(xué)習(xí)Fe（OH）2的性質(zhì)

（設(shè)計(jì)意圖）先做實(shí)驗(yàn)制備Fe（OH）3，讓學(xué)生對(duì)Fe（OH）3的顏色有預(yù)先的掌握，然后制備Fe（OH）2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：白色沉淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色，進(jìn)而引出Fe（OH）2到Fe（OH）3的轉(zhuǎn)變，并能根據(jù)現(xiàn)象寫(xiě)出方程式。

（課堂實(shí)錄）對(duì)于Fe（OH）3的制備，學(xué)生沒(méi)有顯示出過(guò)多的驚訝，但是在制備Fe（OH）2時(shí)，很多學(xué)生在看到現(xiàn)象后都禁不住發(fā)出陣陣驚呼聲，甚至有學(xué)生要求再做一遍演示實(shí)驗(yàn)，沒(méi)看過(guò)癮，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性被充分調(diào)動(dòng)起來(lái)了，學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很快的寫(xiě)出方程式的主干，然后能夠根據(jù)電子守恒以及原子守恒對(duì)方程式進(jìn)行配平，雖然速度不快，但是正確率非常高。

（過(guò)渡語(yǔ)）現(xiàn)在大家知道O2可以將Fe（OH）2轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3，那么O2可以將FeSO4可以轉(zhuǎn)變成Fe2（SO4）3嗎？請(qǐng)大家來(lái)看老師手中的兩瓶溶液，這兩瓶溶液的外標(biāo)簽上寫(xiě)的都是FeSO4溶液，但是大家可以明顯看出來(lái)，左手這瓶溶液為淺綠色，而右手這瓶卻是黃色，那么誰(shuí)能解釋一下可能的原因呢？我們又可以用什么方法可以驗(yàn)證大家的猜想？

二、大膽猜想，嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)

（一）小組討論如何檢驗(yàn)Fe2+和Fe3+，完成導(dǎo)學(xué)案上表格

（設(shè)計(jì)意圖）根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有水平，能夠較快的找出兩種方法，一是觀(guān)察外觀(guān)顏色，其二是分別加入NaOH溶液，觀(guān)察現(xiàn)象。這樣設(shè)計(jì)可以達(dá)到“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)。

（教學(xué)實(shí)錄）學(xué)生能很快想到除了直接觀(guān)察溶液顏色以外，還可以加入NaOH溶液來(lái)進(jìn)行鑒別。而對(duì)于教師新介紹的KSCN溶液，學(xué)生也滿(mǎn)是好奇，在四名學(xué)生代表與教師一起做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，其他學(xué)生都屏氣凝神，當(dāng)血紅色溶液出現(xiàn)的那一剎那，教室中充斥著各種驚訝的尖叫聲和感嘆聲。

（過(guò)渡語(yǔ)）大家都看到了，向變黃色的FeSO4溶液加入KSCN溶液會(huì)出現(xiàn)血紅色，證明這瓶FeSO4溶液已經(jīng)變質(zhì)，也就驗(yàn)證了大家的猜想，F(xiàn)eSO4被空氣中的O2氧化成了Fe2（SO4）3。那么請(qǐng)大家再注意觀(guān)察剛才老師拿在左手里的這瓶溶液，你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么？（學(xué)生驚呼：在底部居然有幾根小鐵釘）其實(shí)這兩瓶溶液是老師在同一時(shí)間配制的，那么為什么放有小鐵釘?shù)腇eSO4溶液沒(méi)有變質(zhì)，什么都沒(méi)有放的FeSO4溶液就變質(zhì)了？

（二）學(xué)生猜想是Fe將被氧化得到的Fe3+又還原成Fe2+，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證自己的猜想

（設(shè)計(jì)意圖）自主探究與小組討論相結(jié)合，對(duì)于學(xué)生的猜想教師不做評(píng)價(jià)，由學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。記錄本組的實(shí)驗(yàn)方法以及現(xiàn)象，然后各組派代表匯報(bào)結(jié)果。真正體現(xiàn)學(xué)生的主體性。

（課堂實(shí)錄）學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，各組情況不同，有一組用到了KSCN溶液，另外三組沒(méi)有用到，所以實(shí)驗(yàn)效果沒(méi)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(bào)的時(shí)候，其他組要求用KSCN溶液重新做一遍，收效良好。

（過(guò)渡語(yǔ)）現(xiàn)在我們知道Fe2+和Fe3+之間可以相互轉(zhuǎn)化，從氧化還原的角度來(lái)說(shuō)，F(xiàn)e2+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(shí)驗(yàn)藥品按照氧化劑和還原劑進(jìn)行分類(lèi)，然后用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的分類(lèi)是否正確？實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意做好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄，最好能給每組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行編號(hào)，然后我們一起匯總結(jié)果。

（三）學(xué)生小組討論分類(lèi)方法，記錄結(jié)果，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（設(shè)計(jì)意圖）常見(jiàn)氧化劑和還原劑一直是“氧化還原”部分的重點(diǎn)內(nèi)容，讓學(xué)生運(yùn)用分類(lèi)思想，將重點(diǎn)知識(shí)的重現(xiàn)化于無(wú)形，加深學(xué)生印象。通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)踐出真理的思想，對(duì)Fe2+和Fe3+的性質(zhì)有更好的把握。

（課堂實(shí)錄）經(jīng)過(guò)小組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠良好的借助KSCN來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小組分工明確且合理，有的負(fù)責(zé)編號(hào)，有的負(fù)責(zé)記錄現(xiàn)象，而幾乎每個(gè)學(xué)生都能親自操作一個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)，課堂氣氛高漲。在展示結(jié)果階段，每組都非常積極，得到的現(xiàn)象相對(duì)來(lái)說(shuō)比較統(tǒng)一，即使偶爾有小差別，學(xué)生也能從彼此操作的不同之處進(jìn)行良好的解釋。

（過(guò)渡語(yǔ)）我們已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了大家剛才的分類(lèi)結(jié)果，那么大家能不能寫(xiě)出這些反應(yīng)的離子方程式呢？請(qǐng)大家先自己嘗試著寫(xiě)，然后以小組為單位組織討論。

三、將知識(shí)落到筆端，將化學(xué)融入生活

（一）書(shū)寫(xiě)方程式，小組討論，結(jié)束后將各組最終的結(jié)果投影到大屏幕上，由全體學(xué)生一起分析。對(duì)于不一樣的結(jié)果，所屬小組派代表就自己組的結(jié)果進(jìn)行講解。如果還有疑問(wèn)，教師負(fù)責(zé)點(diǎn)撥引導(dǎo)。

（二）投影各種補(bǔ)鐵的食物。化學(xué)離不開(kāi)生活，同樣的，生活更離不開(kāi)化學(xué)，通過(guò)介紹補(bǔ)鐵的食物，一方面可以增加學(xué)生的知識(shí)面，一方面也可以讓學(xué)生多化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)更加充滿(mǎn)熱情。

【教學(xué)反思】設(shè)計(jì)這節(jié)課的時(shí)候，我擔(dān)心學(xué)生會(huì)在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間，結(jié)果不出所料，由于學(xué)生都是以小組為單位設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)方法都正確，但是由于涉及到是否KSCN試劑的問(wèn)題，所以最后現(xiàn)象有所不同，在匯總結(jié)果的時(shí)候個(gè)別小組就要求重新做一下實(shí)驗(yàn)以便觀(guān)察現(xiàn)象?？粗鴮W(xué)生熱情高漲，盡管深知超出了預(yù)設(shè)時(shí)間，我還是應(yīng)允了學(xué)生的請(qǐng)求。因?yàn)槲抑?，課堂預(yù)設(shè)和課堂生成永遠(yuǎn)不可能分毫不差，沒(méi)有完美的教學(xué)設(shè)計(jì)。整體的教學(xué)任務(wù)完成了，而且學(xué)生并沒(méi)有因?yàn)檫@堂課涉及到探究實(shí)驗(yàn)而走馬觀(guān)花，而是踏踏實(shí)實(shí)的學(xué)到了很多知識(shí)。課后，我要求學(xué)生獨(dú)自完成導(dǎo)學(xué)案上的兩道習(xí)題，學(xué)生快樂(lè)的應(yīng)允。事后有學(xué)生找到我說(shuō)：“老師，那兩道題很簡(jiǎn)單，很快都能搞定，感謝你給我們又做一次實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)?！蔽蚁?，教師作為課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)者、組織者，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、讓他們?cè)谟鋹偟臍夥罩腥W(xué)習(xí)知識(shí)、學(xué)習(xí)做人的道理，這才是我們真正想要的吧。

（責(zé)任編輯：武 亮）