资源简介

教学设计
课题 铁盐和亚铁盐
1.教学内容分析 “铁盐和亚铁盐”是人教版化学必修一第三章《铁 金属材料》中的核心节段，在整个高中化学元素化合物知识体系中扮演着承上启下、方法论示范的关键角色。1.纵向承上：它是对“铁的单质”、“铁的氧化物和氢氧化物”知识的深化与聚焦。从研究固态物质转向研究水溶液中的离子，是研究层次的深入。2.横向贯通：它是第二章“氧化还原反应”和“离子反应”两大理论工具的综合应用场。学生在此将抽象理论用于解决Fe /Fe 转化的实际问题，实现理论与实践的贯通。3.模型成型：本课时是 “价-类二维”认知模型的关键构建点。学生在此将铁的零价、正二价、正三价的不同类别物质通过转化关系系统联结，形成一个完整的知识网络，此模型将成为后续学习的思维模板。4.发展启下：本课时建立的模型和探究能力，是学习第四课时“金属材料”（理解金属性能的微观基础）和第五课时“化学计算”（进行铁相关反应的定量计算）的坚实基础。 本课时是发展学生化学学科核心素养的“富矿”，价值突出：宏观辨识与微观探析：学生通过辨识Fe （浅绿）、Fe （棕黄）溶液的颜色、Fe(SCN) （血红色）等宏观现象，直接关联到微观粒子Fe 、Fe 的存在与变化。这极大地强化了“宏观-微观-符号”三重表征的化学独特思维方式。变化观念与平衡思想：Fe 与Fe 在氧化剂、还原剂作用下的相互转化，是“化学变化是有条件的”这一观念的完美例证。同时，Fe 与SCN 的可逆反应，首次在学生认知中植入了“化学平衡”的雏形，为后续学习奠定基础。证据推理与模型认知：这是本课时最核心的素养价值。学生通过实验证据（如滴加KSCN是否变红、加入氧化剂后颜色变化）推理出溶液中离子的种类及转化是否发生。最终，所有零散证据和知识点被整合到“价-类二维”图中，完成从具体事实到抽象模型的认知飞跃，掌握了研究元素化合物的科学方法。科学探究与创新意识：“设计Fe 与Fe 相互转化的实验方案”是一个开放性的探究任务。学生需要提出假设、选择试剂、设计步骤、预测现象，完整地经历科学探究过程，极大地培养了实践能力与创新精神。科学态度与社会责任：在探究活动中，对实验操作的精益求精（如Fe 的保存）培养了严谨求实的科学态度。通过讨论“补铁剂与维生素C同服”的原理，学生体会到化学知识对改善生活、促进健康的实际价值，增强了社会责任感
2.学情分析 本课教学对象为高一学生，已系统掌握氧化还原反应与离子反应的核心知识，具备初步的离子方程式书写能力和基本实验操作技能，对铁的化学性质及变价特征形成初步认知。在生活经验方面，学生对铁锈、不锈钢等常见材料具有感性认识，部分对补铁剂等健康概念有所了解。然而，学生普遍存在以下认知难点：对铁元素变价特性的理解不够深入，容易将溶液颜色简单归因于物质本身而忽视微观离子特征，在氧化还原反应的应用上多停留在判断层面，缺乏设计转化路径的实践能力。在学科能力方面，学生虽能观察明显实验现象，但描述精度不足；具备基础动手能力而实验设计能力较弱；可完成简单推理却难以构建系统认知模型；知识迁移能力正处于从判断思维向应用思维过渡的关键阶段。这些特点要求教学需在实验规范表述、探究方案设计和模型建构等方面提供有效支持。值得注意的是，学生对课程内容表现出浓厚兴趣：离子颜色变化、价态转化现象及补铁剂等生活应用均能有效激发探究动机。这些兴趣点反映出学生深层次的发展需求——渴望通过系统化知识整合提升学习效率，追求主动探究的学习体验实现能力突破，期望通过解决复杂问题获得学习成就感。基于上述学情，本节课需设计递进式教学任务，引导学生在探究中建构知识体系，在建模中发展化学思维，在应用中提升学科素养。
3.目标确定 1.学生能够准确描述铁盐和亚铁盐的溶液特征，掌握Fe 的特征检验方法，系统阐述Fe 与Fe 相互转化的条件及规律，并正确书写相关离子方程式。同时，能运用氧化还原反应原理分析铁元素不同价态的转化关系，理解物质性质与元素价态的内在联系。 2.学生将通过实验探究活动，经历“现象观察→提出假设→方案设计→验证推论”的完整科学探究过程。在教师引导下，学会运用“价类二维”认知模型对铁及其化合物进行系统归类，构建知识网络图式，发展证据推理与模型认知的核心素养。
3.学生在探究过程中将感受化学变化的规律性与可控性，建立“结构决定性质”的学科观念。通过分析补铁剂原理等生活案例，体会化学知识在促进健康、改善生活中的实际价值，增强社会责任感，形成严谨求实的科学态度。
4.学习重点难点 学习重点 Fe 的检验方法及Fe 与Fe 的相互转化规律 “价类二维”认知模型的构建与应用 学习难点 基于氧化还原原理设计铁元素价态转化路径 “价类二维”认知模型的内化与运用
5.学习活动设计 教师活动学生活动环节一：情景导入教师活动 1. 展示实物：手持两瓶FeSO 溶液，一瓶为新配制的浅绿色，一瓶为久置的黄色，引导学生观察。
2. 提出问题：“同学们，这两瓶都是FeSO 溶液，为何颜色迥异？这微妙的颜色变化背后，隐藏着怎样的化学秘密？”
3. 引导推理：“请大家回忆氧化还原反应的知识，猜测久置的溶液中，可能发生了什么变化？哪一种微粒的含量增多了？”学生活动 1. 观察与对比：仔细观察两瓶溶液的颜色差异，产生直观的认知冲突。
2. 思考与讨论：同桌之间进行简短讨论，基于已有知识（Fe元素有变价、O 的氧化性）提出猜想：“可能是Fe 被空气中的氧气氧化成了Fe ”。
3. 明确探究方向：在教师引导下，明确本课核心任务——探究Fe 与Fe 的性质与转化。设计意图 利用真实情境快速吸引学生注意力，激发其好奇心和求知欲。成功引出本课核心问题，让学生带着明确的任务进入学习，为后续探究活动做好铺垫。环节二：实验探究教师活动学生活动探究1：Fe 的“身份证”——特征检验
1. 演示讲解：向FeCl 溶液和FeSO 溶液中分别滴加KSCN溶液，强调操作规范，引导学生准确描述现象（“溶液变为血红色”）。
2. 总结陈述：明确指出，该反应是Fe 的特征反应，用于检验Fe 的存在。
探究2：Fe 与Fe 的“角色互换”——转化规律
1. 发布任务：提供试剂（新制氯水、H O 溶液、铁粉、维生素C片等），提出挑战性任务：“请设计实验方案，实现Fe →Fe 和Fe →Fe 的转化，并证明转化成功。”
2. 搭建脚手架：提供学案，引导学生思考：“要实现转化，需要加入什么性质的物质？（氧化剂/还原剂）”“如何证明转化发生了？（用KSCN溶液检验）”
3. 巡视指导：巡视各小组，确保实验安全，对学生的方案设计和现象解释进行个别指导。探究1：Fe 的检验
1. 观察与记录：认真观察教师演示，在学案上准确记录实验现象。
2. 归纳与识记：理解并掌握Fe 的检验方法及其现象。
探究2：转化规律探究
1. 小组设计与讨论：以4人小组为单位，讨论并确定实验方案，明确分工（操作员、记录员、汇报员等）。
2. 动手实验：按照设计方案进行实验，向FeSO 溶液中加入氧化剂（如氯水），再滴加KSCN，观察现象；向FeCl 溶液中加入还原剂（如维生素C），再滴加KSCN，观察现象。
3. 记录与初析：在学案上详细记录试剂、现象和初步结论。设计意图： 通过从验证性实验到探究性实验的递进，培养学生实验技能、合作能力和科学探究能力。学生通过亲身实践，牢固掌握Fe 的检验方法，并深入理解Fe 与Fe 相互转化的氧化还原本质，突破“如何主动设计转化路径”的难点。 从教师引导的师生互动，过渡到小组内深度协作、论证的生生互动。环节三：模型建构教师活动学生活动1. 引导建模：“我们已学习了铁的单质、氧化物、氢氧化物和盐，现在请大家将它们请进一个‘二维坐标系’中。”在黑板上画出“价-类二维”坐标轴（横轴：物质类别，纵轴：化合价）。
2. 组织展示：邀请小组代表将写有物质化学式的磁贴贴在黑板坐标图的相应位置，并用箭头画出转化关系。
3. 精讲点拨：引导学生审视整个网络图，总结规律：“横向转化，体现类别通性；纵向转化，体现价态规律，核心是氧化还原。”1. 个体建构：首先在个人学案的空白坐标图上进行填写和连接。
2. 集体建构：小组代表上台参与全班模型的构建，其他同学进行补充和修正。
3. 反思与内化：将最终的模型与自己的进行对比，理解“价-类二维”认知模型的核心思想，并将其作为笔记整理。设计意图： 将零散知识系统化、结构化，引导学生掌握研究元素化合物的科学方法论。成功构建“价-类二维”认知模型，使学生实现从掌握具体知识到掌握学科思想方法的关键跃升，突破教学难点。 互动深度：个体独立思考与集体智慧碰撞相结合，实现思维的深化与可视化。环节四：应用迁移教师活动学生活动1. 提出问题：
“实验室如何长期保存FeSO 溶液？为什么？”
“医生建议补铁剂（主要成分为Fe ）与维生素C同服，请用化学知识解释。”
2. 组织讨论：引导学生运用本节课所学的知识和模型进行分析。
3. 点评与升华：对学生的回答进行点评，并强调化学知识在生活、生产中的广泛应用，引导学生关注社会议题。1. 知识应用：运用Fe 的还原性和“价-类二维”模型进行分析。
保存：加入铁粉，防止Fe 被氧化。 补铁剂：维C作还原剂，防止Fe 在胃酸环境中被氧化为不易吸收的Fe 。
2. 表达与交流：小组代表阐述观点，与全班分享。设计意图： 将理论知识应用于真实场景，培养学生的知识迁移能力和解决实际问题的能力，体现化学的学科价值。检验并巩固了学习效果，促进了“科学态度与社会责任”素养的落实，使学生体会到学以致用的成就感。环节五：总结提升教师活动学生活动1. 引导总结：“请用一句话分享本节课你最重要的一个收获或启示。”
2. 系统梳理：教师进行纲领性总结，再次强调“价-类二维”模型的方法论价值。
3. 布置作业：
基础题：课本相关习题，巩固方程式。
能力题：设计实验鉴别FeCl 、FeCl 和FeSO 溶液。
拓展题：查阅资料，了解除KSCN外，还有哪些方法可以检验Fe 。1. 自主总结：回顾本节课的知识线和能力线，进行反思性总结。
2. 记录作业：明确作业要求，根据自身情况选择完成。设计意图： 形成课堂闭环，促进学生元认知能力发展，满足不同层次学生的发展需求。强化了重点内容，并将学习从课内延伸至课外，实现可持续发展。
6.板书设计（板书完整呈现教与学活动的过程，最好能呈现建构知识结构与思维发展的路径与关键点）
7.作业与拓展学习设计 1.整理归纳：在作业本上绘制一份完整的铁的“价-类二维”图，并标注出Fe 与Fe 相互转化的关键试剂及反应现象。 2.方程式书写：写出实现下列转化的化学方程式或离子方程式： FeCl 溶液 → FeCl 溶液（使用氯水） FeCl 溶液 → FeCl 溶液（使用铁粉） FeCl 溶液中滴加KSCN溶液 3.原理简述：实验室在配制FeSO 溶液时，通常会加入少量铁粉和稀硫酸，请解释其原因
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 在本单元《铁 金属材料》的教学实践中，我们以"铁盐和亚铁盐"为核心课例，构建了层次分明、深度整合的资源与技术应用体系。在实验设计上，我们不仅保留了Fe 的KSCN特征检验等基础实验，更创新性地将Fe(OH) 制备实验设计为探究性任务——通过设置"为何难以观察到白色沉淀"的认知冲突，引导学生自主分析Fe 的还原性本质，这一设计直指学生的认知难点。在技术支持方面，我们运用交互式白板的拖拽功能，让学生亲手构建"价-类二维"认知模型，将抽象的转化关系可视化；同时引入数字化色度传感器，定量监测Fe 被氧化过程中溶液吸光度的变化，使氧化过程的微观变化得以宏观呈现，有效突破了"从定性描述到定量分析"的能力瓶颈。此外，我们精选了补铁剂说明书、纳米四氧化三铁靶向给药研究等真实素材，将这些资源有机嵌入"应用迁移"环节，使学生不仅能运用转化原理解释生活现象，更能理解化学创新在生命健康领域的价值。这种资源与技术的深度整合，始终服务于"促进知识建构-发展科学思维-培育学科素养"的教学逻辑，确保每个技术应用都直指教学目标，每个资源使用都推动学生认知发展，实现了从知识传授向素养培育的本质转变。
9.教学反思与改进（教与学的经验性总结，基于学情分析和目标达成度进行对比反思，教学自我评估与改进设想） 一、教学成果 实验探究有效促进学生深度理解铁的转化规律 "价类二维"认知模型帮助学生建立系统知识体系 信息技术与生活情境有机结合增强教学实效性 二、存在问题 部分学生实验方案设计能力有待提高 课堂时间分配需进一步优化 定量分析在教学中的渗透不足 三、改进措施 提供实验设计指导框架，加强思维训练 实施分层探究任务，提高课堂效率 增设定量分析环节，完善素养培养
10.学习评价设计 一、知识理解评价 评价内容：铁及其化合物的性质、转化规律、"价类二维"认知模型的掌握程度。 评价方式：课堂快速检测（3-5分钟）：针对核心概念设计选择题或填空题。思维导图评价：通过学生构建的"价类二维"图评估知识结构化水平。作业分析：通过分层作业的完成情况了解知识掌握程度。评价工具：课堂检测题、概念图评价量规、作业评价记录表 二、能力发展评价 评价内容：实验探究能力、问题解决能力、合作学习能力。 评价方式：实验操作评价：观察学生实验设计、操作规范、现象记录等表现。实际问题分析：通过"补铁剂选择"等情境问题评价知识迁移能力。小组合作观察：记录学生在讨论、实验中的参与度和贡献度。评价工具：实验技能评价量规、问题解决评价表、小组合作观察记录表 三、态度与观念评价 评价内容：科学态度、社会责任、学习兴趣 评价方式：课堂表现观察：关注学生实验操作的严谨性、对待异常现象的态度。价值观表现评价：通过课堂发言分析学生对化学与社会关系的认识。学习日志审阅：了解学生的学习体验和价值观变化。评价工具：课堂观察记录表、价值观表现评价指南 四、方法与应用评价 评价内容：学习方法、模型应用能力、知识迁移水平 评价方式：学习方法反思：通过学习日志了解学生的学习策略。模型应用测试：评价学生运用"价类二维"模型解决新问题的能力。知识迁移评估：通过拓展性问题考察知识的应用广度。评价工具：学习方法自评表、模型应用测试题 实施要点： 评价时机：每课时选择1-2个重点进行评价，避免评价过多影响正常教学 评价反馈：及时向学生提供具体、建设性的反馈，帮助学生明确改进方向 记录方式：采用简明的记录表，重点关注典型表现和突出进步 结果运用：将评价结果用于调整教学策略，实施差异化指导

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