资源简介

教学设计
课题 Fe 与Fe 的转化与鉴别
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
1.教学内容分析
本课时隶属于高中化学必修一“金属及其化合物”单元，是铁元素化合物知识体系的核心枢纽。此前学生已系统学习铁单质的化学性质（如与氧气、酸、盐溶液的反应）、铁的氧化物（FeO、Fe2O3、Fe3O4）的类别与性质、铁的氢氧化物（Fe(OH)2、Fe(OH)3）的制备与稳定性差异（如Fe(OH)2易被空气中O2氧化为Fe(OH)3），这些知识为本节课“Fe2+与Fe3+的转化”提供了物质基础和反应规律铺垫——例如Fe(OH)2的氧化过程，本质就是Fe2+→Fe3+的转化雏形。 同时，本课时内容是氧化还原反应规律的具象化应用：Fe2+的还原性、Fe3+的氧化性，恰好对应氧化还原反应中“还原剂失电子被氧化、氧化剂得电子被还原”的核心逻辑，能帮助学生从“具体物质反应”上升到“规律应用”的层面，为后续学习盐类水解（如Fe3+的水解平衡）、原电池与电解池（如铁的腐蚀与防护）等知识提供典型案例，实现“具体→抽象→具体”的知识进阶。 核心内容蕴含两大化学思想：一是“结构决定性质”——Fe2+核外电子排布为[Ar]3d ，Fe3+为[Ar]3d （半充满稳定结构），导致Fe2+易失电子被氧化，Fe3+易获电子被还原，这是两者性质差异与转化的本质原因；二是“转化与守恒”——Fe2+与Fe3+的相互转化严格遵循氧化还原反应的电子守恒、电荷守恒，离子方程式的书写需体现这一核心。 从学科核心素养来看，本课时通过实验探究培养学生“宏观辨识与微观探析”（通过反应现象推导离子本质）、“科学探究与创新意识”（设计实验方案、解决实际问题）、“证据推理与模型认知”（基于实验证据构建离子转化模型）的素养，同时通过生活应用案例渗透“社会责任”，让学生认识化学知识的实用价值。
2.学习者分析
知识储备：学生已经学习了铁盐、亚铁盐的相关知识，并掌握了氧化还原反应、离子反应等相关知识，知道铁离子的微量检测方法，为这节课的学习奠定了基础； 学科能力水平：学生已掌握了基本的实验技能，能初步分析实验现象，但设计验证性实验的能力较弱，逻辑推理的严谨性有待提升； 学习困难：易混淆Fe2+与Fe3+的鉴别试剂及现象，对“氧化还原反应条件控制转化”的逻辑关系理解不清晰，难以自主设计完整的转化探究实验。
3.学习目标确定
1. 能准确说出Fe2+与Fe3+的鉴别方法，描述典型反应现象，写出相关离子方程式； 2. 理解Fe2+与Fe3+相互转化的本质（氧化还原反应），掌握转化所需的氧化剂、还原剂及反应条件； 3. 能独立设计简单的鉴别与转化探究实验，提升实验操作、现象分析和逻辑推理能力； 4. 认识离子转化在印刷电路板制作、废水处理等实际场景中的应用，增强化学与生活的联系意识。
4.学习重点难点
重点：Fe2+与Fe3+的鉴别方法；两者相互转化的条件及化学方程式书写 难点：基于氧化还原反应规律设计Fe2+与Fe3+的转化实验；鉴别实验中干扰因素的排除
5.学习评价设计
（一）知识获得 评价内容 1. 亚铁离子（Fe2+）、铁离子（Fe3+）的检验试剂（KSCN溶液、NaOH溶液、酸性KMnO4溶液等）及现象差异； 2. 两种离子相互转化的氧化剂/还原剂选择（如Fe2+→Fe3+需要Cl2、H2O2等，Fe3+→Fe2+需要Fe、Cu等）； 3. 转化反应的离子方程式书写规范。 评价方式与工具 课堂即时提问：随机抽取学生描述“用KSCN溶液鉴别Fe2+和Fe3+的现象”“铁粉还原Fe3+的反应本质”，教师口头反馈； 微练习闯关：设计3-5道选择题（如“下列试剂不能鉴别Fe2+和Fe3+的是”）+1道离子方程式书写题，学生当堂完成后同桌互查，教师针对性点评高频错误； 知识图谱绘制：让学生用思维导图梳理“离子性质-鉴别方法-转化条件”逻辑关系，教师标注知识盲区并指导完善。 （二）能力提升 评价内容 1. 实验操作能力：实验现象观察与记录、实验条件控制（如转化反应中氧化剂用量）； 2. 问题解决能力：根据样品特点选择合适鉴别方案、解释转化实验中的异常现象（如Fe2+加NaOH先白色后灰绿色再红褐色的原因）； 3. 表达交流能力：清晰阐述实验设计思路、现象分析过程及结论推导逻辑。 评价方式与工具 任务驱动评价：给出“未知溶液（含Fe2+或Fe3+）鉴别”任务，学生小组提交实验方案并实操，教师评价方案合理性。 （三）思维发展 评价内容 1. 逻辑推理能力：能否根据实验现象推导离子存在，根据转化条件推理反应本质； 2. 辩证思维能力：能否理解Fe2+与Fe3+的转化是“条件依赖”的，而非绝对的； 3. 创新思维能力：是否能设计出更简便、环保的鉴别或转化方案。 评价方式与工具 现象分析提问：提问“向Fe2+溶液中加H2O2后，再加KSCN变红，说明什么？”“若变红不明显，可能的原因是什么？”，评价推理逻辑性； 开放题评价：给出“设计低成本鉴别Fe2+和Fe3+的家庭实验方案”，评价方案创新性、可行性。
6.学习活动设计
教师活动学生活动环节一：情境导入教师活动1 演示“苹果切开蘸柠檬汁vs不蘸柠檬汁”对比实验，同步展示补铁剂说明书、微观示意图； 提出递进式问题链（苹果变黄本质→柠檬汁作用→生活同类现象）； 3.总结现象核心，引出本节课主题。学生活动1 观察实验现象，记录颜色变化差异；2.结合已有铁化合物知识，思考并尝试回答问题； 3.产生探究兴趣，明确本节课学习目标。活动意图说明：1.以生活实例为切入点，打破“化学与生活脱节”的认知，激发学习动机；2.通过问题链唤醒旧知（Fe2+易被氧化），为新知学习搭建桥梁；3.明确学习主题，让学生带着“解开生活奥秘”的目的参与学习。环节二：新课讲授教师活动2 探究Fe2+与Fe3+的转化 1.分组并明确分工（操作员、记录员、观察员、汇报员），分发试剂、仪器和实验现象记录表； 2.给出实验要求（试剂用量、记录格式、观察重点），巡视指导，纠正操作错误； 3.提出讨论问题，组织班级汇报，补充讲解核心原理（配合物形成、氧化还原本质、中间态沉淀成因）。学生活动2 1.按分工开展实验，规范取用试剂，记录“试剂+离子+现象”； 2.小组内围绕问题讨论，梳理鉴别方法和现象差异； 3.小组代表汇报结果，倾听教师补充，纠正认知偏差（如灰绿色沉淀的本质）。活动意图说明 1. 明确分工培养合作意识，标准化实验要求提升操作规范性；2. 通过动手实验让学生直观感受“试剂特异性”，避免机械记忆；3. 讨论与汇报环节促进思维碰撞，教师补充突破认知盲区，落实“宏观辨识与微观探析”素养。环节三：探究Fe2+与Fe3+的转化教师活动3 以氧化还原反应规律为切入点，通过提问引导学生推导转化所需试剂类型（氧化剂/还原剂）； 提供可选试剂，明确实验流程（加样→反应→检验），针对性指导（如H2O2需酸性环境、氯水操作注意事项）； 3.组织小组展示实验方案、现象及方程式，点评转化核心（试剂匹配、条件控制）。 学生活动3 结合氧化还原规律，思考并推导转化所需试剂，形成“性质→试剂”的逻辑； 选择试剂设计实验，按流程操作，记录现象并书写离子方程式； 3.展示实验成果，倾听点评，修正方程式书写错误（如遗漏H+）。活动意图说明1.问题引导突破“设计转化实验”的难点，培养“证据推理与模型认知”素养；2.自主选择试剂增强探究自主性，操作中强化“反应条件控制”的意识；3.展示与点评环节规范离子方程式书写，落实“转化守恒”化学思想。环节四：课堂小结教师活动4 引导师生共同绘制思维导图，梳理知识脉络（鉴别→转化→核心思想）；2.回归导入情境，解释苹果变黄和补铁剂使用的原理，拓展工业应用（印刷电路板蚀刻）； 3.播放工业应用视频，讲解反应本质。学生活动4 参与思维导图绘制，构建系统的知识网络； 2.倾听生活现象和工业应用解释，联系本节课知识，理解化学的实用价值；3.观看视频，感知化学在工业生产中的应用。 活动意图说明 1.思维导图帮助学生整合知识，形成“结构化认知”；2.情境回归实现“学以致用”，增强知识迁移能力；3.工业应用拓展渗透“社会责任”，让学生认识化学的技术价值。环节五：当堂作业教师活动5 发放课堂即时练习题（鉴别方案设计、离子方程式书写）； 2.组织同桌互查，公布答案，统计正确率，针对高频错误（如配平错误）即时讲解。学生活动5 独立完成练习题，检验知识掌握情况； 2.同桌互查纠错，倾听教师讲解，修正自身错误。活动意图说明1.即时检测学习目标达成度，快速反馈学习效果；2.同桌互查培养自主纠错能力，针对性讲解突破共性问题，夯实重点知识。
7.板书设计
Fe2+与Fe3+的转化与鉴别 一、鉴别方法 1. KSCN溶液：Fe3+→红色，Fe2+→无现象 2. NaOH溶液：Fe3+→红褐色沉淀；Fe2+→白色→灰绿→红褐色 3. 酸性KMnO4溶液：Fe2+→褪色，Fe3+→无现象 二、相互转化（氧化还原反应） 1. Fe2+→Fe3+（被氧化） 氧化剂：Cl2、H2O2等 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl 2. Fe3+→Fe2+（被还原） 还原剂：Fe、KI等 2Fe3+ + Fe = 3Fe2+ 三、核心思想：结构决定性质，转化遵循守恒
8.作业与拓展学习设计
基础作业：书写Fe2+与H2O2（酸性条件）、Fe3+与KI反应的离子方程式；设计方案鉴别某未知溶液中含Fe2+还是Fe3+。 提升作业：思考“如何检验溶液中同时存在Fe2+和Fe3+？”，写出实验步骤和预期现象。 拓展任务：查阅资料了解“废水处理中如何去除Fe2+、Fe3+”，记录相关原理和方法，下节课分享。
9.特色学习资源分析、技术手段应用说明
特色资源：提供生活中含Fe2+、Fe3+的物质图片（如补铁剂、铁锈），印刷电路板制作视频片段，增强直观性。 技术手段：使用虚拟仿真实验软件辅助，对实验操作不规范或现象不明显的小组，展示标准实验过程；用PPT动态呈现Fe2+与NaOH反应的沉淀变色过程，突出关键现象。
10.教学反思与改进
预期反思：学生可能在设计“同时检验Fe2+和Fe3+”方案时存在困难，需在课堂小结时适当提示检验顺序（先加KSCN检验Fe3+，再加酸性KMnO4检验Fe2+）。 改进设想：若课堂时间允许，增加“干扰因素排除”的微型探究（如含Fe2+的溶液中混有Cl-，用酸性KMnO4鉴别时的注意事项）；后续课时可结合盐类水解，进一步拓展Fe3+的性质，形成知识网络。
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