《探究铁及其化合物的氧化性或还原性》教学设计(精选2篇)
博罗中学 代勇
一、教学目标: 1.掌握金属铁、氯化亚铁、氯化铁之间的相互转化关系。
2.通过实验探究,使学生学会运用氧化还原反应原理预测和验证未知物性质的科学方法和基本思路。让学生初步建构起分类观、转化观等学习元素化合物的核心思想。
3.通过对铁及其化合物氧化性和还原性的探究,使学生学会预测物质的性质,并通过实验探究得到验证,体验科学探究成功的喜悦。同时培养学生善于与他人交流合作的良好品质。
二、教学重难点
1.教学重点 :知识重点是金属铁、氯化铁、氯化亚铁的性质以及相互转化;方法重点是教会学生探究物质性质的科学方法。
2.教学难点 :预测金属铁、氯化铁、氯化亚铁的氧化性、还原性并进行探究实验的设计。
三、教学方法
情景教学法、实验探究法、多媒体辅助法、对比分析法
四、教学用具
1.药品及试剂:铁粉、稀硫酸、FeCl3溶液、FeCl2溶液(加铁粉)、氯水、稀硝酸、KSCN溶液、锌片、铜片
2.仪器:小试管5支、药匙、滴管2个
五、教学设计思路
【环节一】创设情境,引入新课
小明同学最近经常头晕、头痛、耳鸣、面色苍白,注意力不集中。到医院检查确诊为缺铁性贫血,医生建议他补铁,医生给他开了乳酸亚铁片加维生素C。
[问题] 你知道补铁剂中的铁元素的价态吗?人体吸收的铁元素的价态是哪一种形式?为什么要和维C同服效果更好?
【环节二】明确探究任务
[引导]完成活动一,对常见含铁化合物进行观察分类,依据氧化还原反应预测不同价态铁元素具有氧化性或还原性,然后以金属铁、氯化亚铁、氯化铁为例进行探究。
【环节三】预测假设,建构基础
金属铁、氯化亚铁、氯化铁三种样品的颜色特征是什么? 同学们结合刚刚标明的铁元素的化合价来思考金属铁、氯化亚铁和氯化铁中,哪些具有氧化性?哪些具有还原性?
[活动二]提出两个思考问题。
[思考]
1、如何验证物质具有氧化性或还原性?
2、如何检验Fe3+、Fe2+ ?
[讲述] 首先,引导学生阅读课本54页方法导引,结合“方法导引”与学生讨论实验探究的原理。通过探讨,师生达成共识:验证物质具有氧化性,和具有还原性的物质发生反应,使其化合价降低,通过实验证明化合价降低的产物。相应的,如果验证物质具有还原性,和具有氧化性的物质发生反应,使其化合价升高,通过实验验证化合价升高的产物。
接下来,由教师演示实验:在2支试管中各加入5mlFeCl2溶液和FeCl3溶液,各滴入几滴KSCN溶液,观察现象。在此,引入了 Fe3+的科学检验方法。同时,学生也会提出疑问,Fe2+如何检验呢?在此,引入Fe2+检验方法。
【环节四】自主探究实验
各小组现将工具栏中提供的试剂进行分类,然后挑选出本组最感兴趣的试剂进行探究实验。在实验前老师要提出明确的要求:
① 各小组分工合作,完成实验方案的设计、记录实验现象及填写学案的工作。② 实验过程中试剂的取用量及实验的规范操作。
接下来的课堂就完全交给了学生,让学生运用已有的知识进行自主的实验探究。在此过程中老师所要做的是:巡回指导、发现问题、规范要求、解答疑难。例如: ① 有些学生还没有将试剂归类,就盲目的选择试剂,使得设计不合理。
② 学生在设计实验方案时,可能会忽略一些反应。例如:在验证铁的还原性时,设计了铁分别与稀盐酸、稀硝酸、氯水的反应,往往忽略了铁与三氯化铁的反应。此时,引导学生通过实验验证具有还原性的铁与具有氧化性的三氯化铁能否发生氧化还原反应进行探究,以此培养学生的发散思维。
③ 学生可能只注意选择试剂,忽略了实验过程中能否观察到实验现象,能否得出实验结论。例如:用锌与三氯化铁溶液反应时,可能会出现铁沉淀无法检验或者是否生成氯化亚铁不知如何检验等问题。此时,教师要及时抓住这些问题,引导学生深入思考,锌与氯化铁溶液反应了吗?可以取出少量反应液,滴加KSCN溶液,来检验三价铁离子是否反应完全,从而培养学生灵活应用知识的能力。
④ 有些学生在实验中可能会选用铁与硝酸的反应。这时可引导学生思考:有的小组用的铁 2 多,有的小组用的硝酸比较多。他们得到的产物分别是什么?为什么? 最后,以小组抢答的形式进行汇报总结。
【环节五】归纳总结,拓展提升
各小组交流实验探究结果,学生在探究铁、二价铁离子、三价铁性质的过程中建立起了三者的转化关系。即建立了铁三角。
【环节六】学以致用,练习反馈
实验室中的应用(如何保存FeSO4溶液?)
通过问题的设置,让学生进一步感受化学学科的社会应用价值及化学学科的魅力,达到情感态度价值观的再次升华。
[课后练习]通过这4道练习题,进一步巩固本节课重点知识。
六、板书设计
2.3
氧化剂和还原剂
三 探究铁及其化合物的氧化性或还原性
1、铁及其化合物的分类:
2、铁及其化合物的氧化性或还原性的探究:
3、不同价态铁之间的相互转化:
七、教学反思
缺铁性贫血是因为人体缺少铁元素还铁的某种形式?带着这个问题走进我们今天的课题:铁及其化合物的氧化性或还原性。
【提问】根据预习案的完成,我们知道铁有变价,0、+2、+3价,铁的化合物比较
丰富,我们不可能每种都去研究,今天我们以典型代表物:铁单质、氯化亚铁、氯化铁为例,来探究铁及其化合物的性质。
一、【理论分析】
请利用氧化还原反应有关知识来预测铁单质、氯化亚铁、氯化铁所具有的性质。
【学生】讨论、小组代表回答、评价。预测结果:
具有还原性物质:铁;
具有氧化性的物质:三氯化铁;
既有氧化性又有还原性的物质:氯化亚铁。
【想一想】如何证明某物质具有氧化性或还原性?
【方法导引】如果预测某物质具有氧化性(或还原性),就应该寻找具有还原性(或氧化性)的另一物质,通过实验证实两者能发生氧化还原反应。
二、【实验探究】
下面请同学们根据老师提供的实验试剂来设计合理的方案。ppt展示实验试剂:
铁粉、盐酸 、Fe Cl3溶液、Fe Cl2溶液、稀硝 酸、锌片、KSCN溶液(硫氰酸钾)
教师强调学生分工:药品较多,可设计的实验方案也较多,时间有限,一堂课的时间,我们只能采取合作学习,我们不可能把每个实验让每一个学生都亲身经历过。这样我们呢,每个组只设计一个方案,注意每个组任务不同,第一组同学,你们设计证明单质铁具有还原性,二、三组同学设计证明二价铁具有还原性,四、五组同学设计证明二价铁具有氧化性,六、七组同学设计证明三价铁具有氧化性,任务明确,好,现在开始,时间三分钟。
【学生】明确任务,迅速进入白热化讨论、设计实验方案。
【教师适当指导】
【教师强调】时间到,相信每个组现在都有了自己的方案,下面请每个组把你们的方案拿出来给大家共享一下。注意,请大家保持安静,认真倾听对方组的设计,因为你只设计了其中的一部分,另外大部分的经验你只能通过间接经验获得,所以当你的同学起来回答问题的时候,请你认真倾听,尊重同学。无论哪位同学介绍你们的方案,请先介绍你们的设计目的,试管里加入什么试剂,预测将会出现什么现象则可以证明你们的预测。好现在开始。
【学生】展示实验方案,学生相互评价、论证,确定合理方案。
第一组学生代表:我们设计证明铁单质具有还原性,在试管内加入铁粉,再加入适量稀盐酸,出现气泡,溶液颜色变为浅绿色,说明单质铁变为二价铁,证明铁单质具有还原性。
二、三组同学:
学生代表:我们要证明二价铁具有还原性,首先向一支干净的试管里加入2ml的氯化亚铁溶液,加入几滴硫氰酸钾溶液,无明显变化,再加入稀硝酸,溶液变为血红色。则证明二价铁具有还原性。
四、五组
学生代表:我们要证明二价铁具有氧化性,在Fe Cl2溶液中加入锌片,会析出铁,同时溶液颜色变得更浅甚至褪色。
六、七组
学生代表:我们要证明三价铁具有氧化性,我们选择在Fe Cl3溶液中先加入硫氰酸钾,溶液出现血红色,然后加入还原性铁粉,,血红色褪去。说明三价铁变为二价铁,证明三价铁具有氧化性。
【过渡】
我们的方案已经经过大家的集体评价、修正。下一步实施方案,实验验证我们的预测。ppt展示实验表格:学生操作,教师提示:实验试剂一般取1-2ml,滴加试剂出现明显现象就好,不要滴加过多,节约也是一种美德啊!
三、【实验实施】
依据设计好的实验方案,并参照导学案,完成实验,并且准确及时记录有关实验现象,分析现象,得出结论
1.Fe 的还原性
(1)铁与非氧化性酸反应:
(2)铁与硫酸铜溶液的反应:
2.Fe Cl3的氧化性
Fe Cl3与还原性铁粉反应:2Fe3++Fe=3Fe2+
3.Fe Cl2的还原性:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
4.Fe Cl2的氧化性:Zn+Fe2+=Zn2++Fe
【小结】
四、【迁移应用】
1.解答课堂开始疑惑:人体缺少二价铁容易患缺铁性贫血,建议学生平衡膳食。
2.解释 Fe Cl2溶液的保存通常加入铁粉的原因。
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