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第三章 铁 金属材料 第一节 铁及其化合物
第 1 课时 铁的单质 教学设计
一、教材分析
“铁的单质”是《新课标》中必修课程主题2“常见的无机物及其应用”中二级标题“金属及其化合物”的内容，在新人教版教材中位于第三章《铁 金属材料》的第一节“铁及其化合物”第一课时。本节课的知识是延续第二章钠元素以及氯元素的主族元素性质探究，展开过渡金属铁元素性质的学习，更是对“离子反应”和“氧化还原反应”两大理论的进一步学习。
本节内容主要包括两部分:①铁单质；②铁的重要化合物，主要是铁的氧化物、氢氧化物、铁盐和亚铁盐。教材按照“铁单质→铁的氧化物→铁的氢氧化物
→铁盐和亚铁盐”的顺序编排。在介绍铁的单质时，教材在“思考与讨论”里要求学生复习初中已学习过的铁单质的性质，并从氧化还原反应的角度分析反应的特点，提升学生对铁单质性质的认识。介绍铁与水蒸气反应时，教材联系生产创设真实情境,呈现了钢铁生产中钢水注人模具的真实图片,以此情境为素材，提出问题“炽热的铁水或钢水注人模具之前，模具必须进行充分的干燥处理，不得留有水。这是为什么呢 ”，教材再呈现铁粉与水蒸气反应的实验照片,引导学生深人思考与讨论，明确反应原理，从而回答了问题。
二、学情分析
学生在初中阶段学习过铁单质的一些性质，如物理性质、化学性质中与氧气、盐酸、硫酸铜溶液等反应。已经能从物质类别的角度判断铁单质所具有的化学性质。
三、教学目标
1、了解铁元素在自然界中的存在形态、与人体健康的关系，体会化学对人类生活的重要意义；从我国古代应用铁的化学史感受中华民族在科技发展进程中的贡献,增强文化自信。
2、能用氧化还原反应原理进一步认识铁的化学性质，基于实验事实写出铁与水蒸气反应的化学方程式，并用于解释生产中简单的化学问题，培养安全意识。
四、教学重难点
重点:铁单质的性质
难点:铁与水蒸气的实验原
五、教学过程
【引入】人类在四千五百年前就开始使用铁器，铁是目前产量最大，使用最广泛的金属。一位网友去超市买的麦片中存在有黑色不溶物。麦片的配料表如下：
商家告诉他不要惊慌还原性铁是可以被人体给吸收的，麦片中添加还原性铁是为了补充人体的微量元素。请问怎样证明里面的黑色物质是还原性铁呢？人体真的可以吸收还原性铁吗？
【学习任务一】温故知新，感受化学对人类生活的重要意义
一、铁元素的存在 （学生阅读教材找出铁元素的存在）
人类最早使用的铁，是来自太空的陨铁。铁在自然界中可以像陨铁中的铁那样以单质形态存在，但主要是以+2 价和+3 价化合物的形态存在于矿石中。铁元素在地壳中的含量仅次于氧、硅和铝，居第四位。
【学习任务二】宏观辨识和微观探析，发现并解决问题
【思考】配料表中的还原铁是不是铁的单质呢？该如何验证？这就需要我们进一步去学习有关铁的性质，从微观和宏观的角度去分析？
【思考1】为什么铁器时代晚于铜器时代？学生分享自己的看法
1.自然界中铁单质的储量少于铜单质
2.铁的活动性比铜强
【学生自主阅读归纳】
二、铁的物理性质
银白色固体，具有金属光泽，熔沸点高，铁有延展性和导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝。铁能被磁体吸引。可以用磁铁吸引，若能被吸引则证明麦片中含有铁。
三、铁的化学性质
【学生笔记】学生回忆初中典型的反应现象及方程式，做总结
1.与非金属单质反应
（1）与氧气反应
（2）与氯气反应
（3）与硫单质反应
2.与铁与酸反应（非氧化性酸）
3.与盐溶液反应
4.与水蒸气的反应 3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
【学习评价】
判断下列描述的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)FeS、FeCl2、FeCl3均可以通过单质化合得到(　　)
(2)根据铁与Cl2、S反应的条件可以判断Cl2、S的氧化性强弱(　　)
(3)Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl3，在少量Cl2中燃烧生成FeCl2(　　)
【学习任务三】证据推理与模型构建，解决新问题
【思考2】在钢铁厂的生产中，炽热的铁水或钢水注入模具之前，模具必须进行充分的干燥处理。这是为什么呢？
【实验探究】铁与水蒸气的反应
【思考与讨论】①如何验证气体产物？②进行还原铁粉与水蒸气反应并验证气体产物，其实验装置应有几部分构成？
【思考交流】
①棉花的作用：___________________。
②酒精灯的火焰可用防风罩套住，____________________。
③肥皂液的作用：__________________。
④结束时，先_________，再_________。
此装置并不完善，同学们课下有时间的可以查阅资料进行改进。
【学习评价】
1.铁有+2、+3价两种价态,单质铁与____________反应时只生成+3价铁；与______反应时只生成+2价铁；与________反应时既生成+2价铁也生成+3价铁。
所选试剂:①Cl2　 ②O2　 ③H2O(g)　 ④S　 ⑤盐酸　⑥稀硫酸　 ⑦CuSO4溶液　
2. 用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　)
A．装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是
2Fe＋3H2O(g)===Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
【自主阅读】人体中的铁元素、生活中的铁元素，感受铁的重要性
铁是人体必需的微量元素中含量最多的一种（约4-5克）
缺铁会导致人的记忆能力、免疫能力和对温度的适应能力等生理功能下降。
【思考交流】怎样证明麦片中的黑色物质是铁粉？还原性铁粉真的可以被人体给吸收吗？
【视频探究】证明麦片中的黑色物质是铁粉
【专家建议】
1.因为添加铁粉的含量极少，所以抗氧化效果并不佳。
2.通过吃铁粉补充铁元素的做法并不科学，因为胃酸浓度不高，铁粉并不能完全被溶解，吸收率很低。结论，营养麦片中添加适量铁粉不存在危害。
【小结】金属及其化合物研究方法
铁元素的价类二维图
【板书设计】
铁及其化合物
第一课时 铁单质
一、铁的存在形式
游离态和化合态
二、铁的单质物理性质
三、铁的化学性质
1.与非金属单质反应
（1）与氧气反应
（2）与氯气反应
（3）与硫单质反应
2.与铁与酸反应（非氧化性酸）
3.与盐溶液反应
4.与水蒸气的反应 3Fe＋4H2O(g)===Fe3O4＋4H2
【作业布置】
查阅资料—打印机墨盒的成分？
2. 整理笔记，完成卷子上的习题。
【课后巩固】
1．市场上销售的食品包装有多种方式，其中一种为真空包装，如香肠、盐水鸭、月饼等食品，抽出包装袋内空气并放入一小包铁粉，那么其中铁粉主要表现的性质是(　　)
A．氧化性 B．还原性
C．碱性 D．酸性
2．下列关于铁的叙述错误的是(　　)
A．纯净的铁是光亮的银白色金属
B．铁能被磁体吸引
C．铁是地壳中含量最多的金属元素
D．铁具有延展性和导热性，可制作炊具
3．铁片投入下列溶液，溶液质量减轻，但无气体产生的是(　　)
A．盐酸 B．CuSO4溶液
C．稀硫酸 D．Na2SO4溶液
4．(2022·桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是(　　)
A．Fe→Fe3O4 B．Fe→FeCl3
C．Fe→FeCl2 D．Fe→Fe(OH)3
5．还原铁粉与水蒸气反应的装置如图所示，下列有关该实验的说法正确的是(　　)
A．反应生成FeO
B．湿棉花的主要作用是冷却试管，防止炸裂
C．肥皂液的主要作用是检验生成的H2
D．铁粉与水蒸气反应后，可立即用磁体将剩余铁粉分离出来
6．下列关于铁与水蒸气反应的说法不正确的是(　　)
A．反应中有氢气产生
B．此反应需在高温条件下才能发生
C．生成的铁的化合物中铁全部呈＋3价
D．该反应中水做氧化剂
7．下列有关铁及其化合物的说法正确的是(　　)
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为＋3
C．铁在氯气中燃烧，如果铁过量会生成FeCl2
D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
8．用如图所示装置进行Fe与水蒸气反应的实验，下列有关说法不正确的是(　　)
A.装置A的作用是为实验提供持续不断的水蒸气
B．装置B中反应的化学方程式是2Fe＋3H2O(g)Fe2O3＋3H2
C．装置C中加入的固体干燥剂可能是碱石灰
D．点燃装置D处的气体前必须检验气体的纯度
【教学反思】
本节是教材高一(必修1)第三章第一节，在这一章学习的过程中，要求学生更深一层了解铁及铁的化合物的性质，而在初中阶段学生了解一些铁的基本知识，如铁的冶炼原理。本节要在这些知识的基础上结合氧化还原反应等知识进一步加深学习铁的有关性质。从本质上了解铁是一种变价金属。在教学过程中考虑新旧知识的相互衔接,注意充分发挥理论知识对元素化合物知识的指导作用。针对学习内容和目标围绕新课程核心素养目标，设计了三个学习任务，从宏观和微观角度去认识铁单质，利用麦片中的还原铁粉的验证，引入新课，通过学习激发学生解决问题的兴趣，感受铁文化，增强民族文化自信。教学过程中注重了课堂中的问题生成，学生充分参与课堂教学，感受化学给我们的生活带来的影响。激发学生学习化学的兴趣，培养学生社会责任感和安全意识。
不足之处：学生参与课堂的积极性有待提升，表达能力要进行锻炼，学会答题的完整性。

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