視頻標(biāo)簽：自然界中的鐵元素

所屬欄目：高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：信息素養(yǎng)提升實踐融合創(chuàng)新應(yīng)用教學(xué)案例（安徽）高中化學(xué)必修主題2課堂實錄 鐵及其化合物第1課時《自然界中的鐵元素》

本視頻配套資料的教學(xué)設(shè)計、課件 /課堂實錄及教案下載可聯(lián)本站系客服

高中化學(xué)必修主題2課堂實錄 鐵及其化合物第1課時《自然界中的鐵元素》教學(xué)設(shè)計

【教學(xué)設(shè)計】
第1課時 自然界中的鐵元素
在學(xué)習(xí)過物質(zhì)分類、離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)之后，物質(zhì)類別和化合價就成為我們研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個重要角度。鐵元素不僅在組成上種類特別豐富，而且元素價態(tài)也多變，更重要的是其廣泛存在于人類日常生產(chǎn)生活中，這就為課標(biāo)“了解鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用”提供了大量的素材。由于篇幅所限，教材對于含鐵物質(zhì)學(xué)習(xí)的一些情境并未涉及，例如煉鐵時注入鐵水之前的模具一定要充分干燥，制作印刷電路板（課后習(xí)題）等。本單元主要針對上述問題進(jìn)行設(shè)計，創(chuàng)設(shè)真實情境，讓學(xué)生感受到含鐵物質(zhì)的重要性，并且與所學(xué)的化學(xué)知識相關(guān)聯(lián)。另外，本單元教學(xué)設(shè)計將構(gòu)建轉(zhuǎn)化關(guān)系這部分內(nèi)容分散在每一節(jié)課，從認(rèn)識價類二維到構(gòu)建價類二維，從應(yīng)用價類二維到完善價類二維，讓學(xué)生自己逐步建構(gòu)和完善含鐵物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，以上安排不同于教材在第三課時集中對含鐵物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的構(gòu)建，這樣既符合了學(xué)生的一般認(rèn)知規(guī)律，也分散了教學(xué)中的難點。
學(xué)生學(xué)習(xí)中可能存在的學(xué)習(xí)障礙有：

1. 能夠從物質(zhì)類別認(rèn)識鐵及其化合物，對物質(zhì)進(jìn)行分類，但對于物質(zhì)的通性認(rèn)識仍需進(jìn)一步鞏固。
2. 在研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序中，能夠完成提出猜想→設(shè)計方案→實驗驗證→得出結(jié)論這一步驟，但是在設(shè)計具體的實驗方案中，缺乏控制單一變量的思想，實驗操作能力也需要進(jìn)一步加強(qiáng)，以及在實驗過程中對出現(xiàn)的預(yù)料之外的現(xiàn)象不太能運(yùn)用合理的化學(xué)知識進(jìn)行很好的解釋。
3. 可以根據(jù)物質(zhì)類別和化合價的角度預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)，在補(bǔ)鐵劑的學(xué)習(xí)過程中，由鐵元素的定性檢測到定量測定，應(yīng)用價類思想去研究物質(zhì)性質(zhì)還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

【教學(xué)目標(biāo)】
1.了解鐵元素在自然界中的存在形態(tài)，體會化學(xué)對人類生活的重要意義。
2.從鐵的化學(xué)史（指南針、古代煉鐵、高爐）體會中華民族在人類發(fā)展進(jìn)程中的貢獻(xiàn)，增強(qiáng)文化自信。
3.能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)相關(guān)原理進(jìn)一步認(rèn)識單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)，基于實驗事實寫出鐵與水蒸氣的反應(yīng)方程式，并用于解釋生產(chǎn)中的實際問題，培養(yǎng)安全意識。
4.初步建立物質(zhì)類別和元素化合價二維圖，會通過價類預(yù)測物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，理解鐵元素化合物之間的關(guān)系，幫助學(xué)生逐漸形成元素觀、分類觀和轉(zhuǎn)化觀。
【教學(xué)重點】
（1）運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)一步認(rèn)識單質(zhì)鐵及其氧化物的化學(xué)性質(zhì)，并用于解釋生產(chǎn)中簡單的化學(xué)問題。
（2）初步建構(gòu)價類二維圖。
【教學(xué)難點】
建構(gòu)價類二維圖，運(yùn)用價類二維圖解決真實情境中的問題（如鐵與水蒸氣反應(yīng)、如何除鐵銹等）。
【教學(xué)流程】

【教學(xué)過程】
環(huán)節(jié)1：課前微課——認(rèn)識礦石——鐵的來源——鐵的獲取。
課前任務(wù)：微課學(xué)習(xí)——鐵及其化合物的存在。
課堂教學(xué)：
問題：生活中最常見的金屬是鐵，根據(jù)印象，鐵是什么顏色？
活動：A同學(xué)回答黑色，B同學(xué)回答銀白色，C同學(xué)回答紅色……
教師用多媒體展示生活中的鐵。

評價：通過學(xué)生的回答，了解學(xué)生對于鐵的認(rèn)知情況。
問題1：請同學(xué)們觀察各種鐵礦石，根據(jù)課前微課學(xué)習(xí)，思考桌面上各種礦石的成份和用途。
活動1：將從新疆吐魯番買來的各種鐵礦石分組展示在桌面上。小組成員合作交流后回答，并完成表格中的內(nèi)容。
 
學(xué)生思路：1號礦石能被磁鐵吸引不能吸引鐵絲，是隕石；2號礦石呈現(xiàn)紅色是赤鐵礦，手上都是紅色，可以做顏料；3號礦石呈現(xiàn)黑色，能吸引鐵絲，是磁鐵礦，可以做磁鐵；4號礦石呈現(xiàn)黃色，屬于黃鐵礦，主要成分為FeS₂，可以煉鐵。師生小結(jié)：鐵在自然界中的存在形態(tài)，赤鐵礦和磁鐵礦的用途。
評價1：教師根據(jù)學(xué)生回答情況評價學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)水平（基于經(jīng)驗水平）和探究物質(zhì)性質(zhì)水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）。根據(jù)課堂中生成的問題，評價學(xué)生的質(zhì)疑能力和敢于發(fā)現(xiàn)問題的意識。
（設(shè)計意圖：創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗，運(yùn)用“宏—微—宏”的協(xié)同思維解決由宏觀表象到微觀本質(zhì)再到宏觀用途的相關(guān)問題。通過中國古代四大發(fā)明之一的指南針，讓學(xué)生感受中國古人的智慧，提升學(xué)生的文化自信。）
問題2：鐵從哪里來？有哪些方法？如何從鐵礦石中獲取鐵？
活動2：學(xué)生觀察桌面上的礦石，不難想象可以從隕鐵和鐵礦石中獲取鐵單質(zhì)。小組討論交流，得到煉鐵用鐵礦石不用隕鐵的原因：隕鐵來源稀少，價格昂貴，鍛煉不易，很難大規(guī)模生產(chǎn)；赤鐵礦含量豐富，廉價易得，是煉鐵主要原料，并把它們標(biāo)在價類二維圖上。

評價2：通過認(rèn)識鐵單質(zhì)的獲取方式，診斷并了解學(xué)生對金屬冶煉原理的掌握情況。
設(shè)計意圖：（通過實物更直觀的了解鐵單質(zhì)的獲取方式，并在認(rèn)識中國古代冶鐵技術(shù)的同時感受中國古代科技的先進(jìn)。）
問題3：你能從原料、原理和產(chǎn)物三個方面分析高爐煉鐵的過程嗎？
活動3：圍繞人類使用鐵的時間線，學(xué)生思考并展開討論。由廉價易得的焦炭和赤鐵礦進(jìn)行高爐煉鐵得到生鐵，并對生鐵到鐵進(jìn)行深入探討，補(bǔ)充價類二維圖，并書寫相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

評價3：根據(jù)學(xué)生的回答情況，診斷學(xué)生從物質(zhì)含量角度認(rèn)識元素化合物的能力。根據(jù)學(xué)生寫出的化學(xué)方程式，診斷學(xué)生對氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的認(rèn)識。
（設(shè)計意圖：通過介紹中國古代煉鐵史，感受中華文化的博大精深，提升文化自信。通過結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性質(zhì)與用途的關(guān)系，了解Fe₂O₃作為冶煉單質(zhì)鐵的原因。認(rèn)識從理論到實際生產(chǎn)過程中，條件對化學(xué)反應(yīng)的制約。）
問題4：在條件簡陋的野外，對鐵需求量不高，科學(xué)家發(fā)明了一種新的煉鐵方法，主要用于焊接鋼軌，你能說出該方式用于焊接鋼軌的原因嗎？

活動4：觀看錄制的學(xué)生實驗《氧化鐵和鋁粉反應(yīng)》，對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述，小組討論交流，得出此煉鐵方法用于焊接鋼軌的原因（反應(yīng)操作簡單，放出大量熱，能將鐵融化），書寫相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，并在價類二維圖中標(biāo)出Fe₂O₃到Fe的轉(zhuǎn)化。
    

評價4：根據(jù)學(xué)生對實驗現(xiàn)象的描述，能從物質(zhì)的宏觀特征入手，基于實驗事實得出性質(zhì)，由性質(zhì)歸納用途，診斷學(xué)生解決真實問題的能力及對化學(xué)價值的認(rèn)識水平。
（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生從自然界和人類生產(chǎn)的視角，運(yùn)用化學(xué)、環(huán)境資源知識歸納單質(zhì)鐵來源，培養(yǎng)學(xué)生多角度的發(fā)現(xiàn)并解決真實問題，發(fā)展學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識。）
環(huán)節(jié)2：預(yù)測性質(zhì)——實驗探究——產(chǎn)物分析——得出結(jié)論——裝置分析，掌握單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)。
問題5：在鋼鐵廠的生產(chǎn)中，熾熱的鐵水注入模具之前，模具必須進(jìn)行充分的干燥處理，不得留有水，這是什么原因？
活動5：教師與3位學(xué)生觀察員共同完成鐵與水蒸氣的反應(yīng)實驗。根據(jù)實驗現(xiàn)象猜測鐵與水反應(yīng)的產(chǎn)物，學(xué)生結(jié)合金屬活動性順序（鐵位于氫之前），類比金屬鈉與水反應(yīng)，猜測：鐵+水=鐵的氫氧化物+氫氣，進(jìn)行實驗驗證。教師引導(dǎo)學(xué)生分析濕棉花、肥皂液和燈罩有何作用，結(jié)合課本實驗裝置說出改進(jìn)后實驗裝置的優(yōu)點。

評價5：根據(jù)學(xué)生對反應(yīng)的預(yù)測情況，評價學(xué)生對信息的歸納類比能力。通過學(xué)生對實驗現(xiàn)象的描述和對實驗裝置的分析，診斷并發(fā)展學(xué)生化學(xué)實驗探究水平。
（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生問題意識，在與同學(xué)討論的基礎(chǔ)上能提出探究性問題和假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生基于實驗事實預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新意識等素養(yǎng)。）
問題6：鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物有哪些？
活動6：學(xué)生結(jié)合實驗現(xiàn)象與教師提供的相關(guān)信息推測產(chǎn)物的成份，并寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

評價6：根據(jù)學(xué)生的互動情況，評價學(xué)生從陌生的情境下依據(jù)相關(guān)信息探究物質(zhì)成份的能力。運(yùn)用SOLO分類理論制訂的評價標(biāo)準(zhǔn)如下：
A.有爆鳴聲，氣體可能是氫氣，通過顏色變化排除Fe₂O₃、Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、而FeO不穩(wěn)定，受熱容易變成Fe₃O₄，推測的產(chǎn)物是Fe₃O₄和氫氣。（關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平）
B.有爆鳴聲，氣體可能是氫氣，F(xiàn)eO和Fe₃O₄為黑色，產(chǎn)物是二者之一。（多點結(jié)構(gòu)水平）
C.根據(jù)鈉與水的反應(yīng)，猜測產(chǎn)物為氫氣和Fe(OH)₃。（單點結(jié)構(gòu)水平）
（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)狀態(tài)、顏色和熱穩(wěn)定性等不同視角認(rèn)識復(fù)雜環(huán)境下陌生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，運(yùn)用“具體—抽象—具體”的思維模式推測物質(zhì)的組成、性質(zhì)與變化。）
問題7：鐵除了與水蒸氣反應(yīng)生成Fe₃O₄，還可以與哪些物質(zhì)反應(yīng)得到Fe₃O₄ ?你還能想到鐵的哪些反應(yīng)？
活動7：觀察價類二維圖，學(xué)生思考回答，小組間進(jìn)行補(bǔ)充，教師小結(jié)。
   
評價7：根據(jù)學(xué)生對單質(zhì)鐵性質(zhì)的總結(jié)，以在價類二維圖上找到相應(yīng)的關(guān)系，評價其靈活運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的情況，診斷并發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理和模型認(rèn)知的水平。
（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會將鐵及其氧化物的知識點串聯(lián)起來，培養(yǎng)元素關(guān)聯(lián)性和整體性思想，初步形成元素觀和轉(zhuǎn)化觀，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題的能力，為后面三課時做鋪墊。）
環(huán)節(jié)3：價類二維圖下的鐵及其氧化物。
問題8：通過學(xué)習(xí)知道，鐵的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在自然界中容易生銹，這也是大家為什么看到鐵表面有紅色的原因。如何除去鐵銹呢？
 
活動8：學(xué)生根據(jù)價類二維圖從物質(zhì)類別的角度分析，F(xiàn)e₂O₃屬于金屬氧化物，也是堿性氧化物。學(xué)生預(yù)測Fe₂O₃的性質(zhì)，通過觀察實驗Fe₂O₃與鹽酸反應(yīng)，得到可以用酸來除鐵銹的結(jié)論。教師介紹實際除銹操作的復(fù)雜性，講述金屬防銹（烤藍(lán)）。同時解釋這也是有些鐵表面變黑色的原因。

評價8：從堿性氧化物與酸反應(yīng)解釋物質(zhì)性質(zhì)，開展學(xué)生互評、師生互評活動，評價學(xué)生從物質(zhì)類別角度認(rèn)識元素化合物的能力。
（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)類別的視角學(xué)習(xí)堿性氧化物的性質(zhì)，并運(yùn)用實驗證實，屬于“抽象—具體”概念遷移活動，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識和方法解決實際生活中的簡單問題，感受化學(xué)學(xué)科的價值。）
問題9：鐵的氧化物除了Fe₂O₃與Fe₃O₄，還有哪些呢？你能通過價類二維圖預(yù)測出它的性質(zhì)嗎？
活動9：學(xué)生獨(dú)立思考后回答，學(xué)生評價，教師總結(jié)。
  
評價9：根據(jù)學(xué)生的互動情況，評價學(xué)生從物質(zhì)類別角度認(rèn)識元素化合物的能力，根據(jù)學(xué)生提出的鐵單質(zhì)及氧化物的氧化性和還原性猜測，評價學(xué)生從化合價視角認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的能力。
（設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從不同角度（元素化合價和物質(zhì)類別）學(xué)習(xí)元素化合物知識，掌握元素化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，提高學(xué)生總結(jié)問題的能力。）
【教學(xué)反思】
1.本課時教學(xué)遵循教、學(xué)、評一致性理念，通過三個環(huán)節(jié)9個問題引發(fā)的學(xué)生活動表現(xiàn)性評價可以看出，圓滿地達(dá)成了預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。問題指向的教學(xué)目標(biāo)結(jié)構(gòu)圖如下：︎

2.本課時教學(xué)設(shè)計遵循的深度學(xué)習(xí)基本教學(xué)模式為：情境—問題—活動—知識—素養(yǎng)，它是單元教學(xué)的第一課時，以自然界中真實存在的礦石入手激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，依托自然界中的含鐵礦石和鐵元素的價類二維圖為載體，創(chuàng)設(shè)了三個環(huán)節(jié)9個進(jìn)階性問題，啟迪學(xué)生全身心的投入學(xué)習(xí)，引發(fā)問題情境的復(fù)雜程度逐漸增大：鐵在自然界的存在形式（了解鐵礦石的成份與用途）→鐵從哪里來（隕鐵、高爐煉鐵、鋁熱反應(yīng)）→鐵到哪里去（鐵與水蒸氣反應(yīng)）→如何除鐵銹？一連串問題的思維層次逐步提升，由理論到實踐，由課本到實際，問題的設(shè)置貼近生產(chǎn)、生活，重視化學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系，基于知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化、認(rèn)識思路結(jié)構(gòu)化和核心觀念結(jié)構(gòu)化組織教學(xué)內(nèi)容。
3.本課時教學(xué)通過課前微課學(xué)習(xí)和課中安排的三項環(huán)節(jié)（認(rèn)識自然界中的鐵礦石、單質(zhì)鐵的化學(xué)性質(zhì)、價類二維圖下的鐵及其氧化物），任務(wù)明確，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展定位準(zhǔn)確，讓學(xué)生從生活中來，分析不同鐵顏色的原因，研究單質(zhì)鐵及其氧化物的性質(zhì)，最終回歸到生活中的問題解決。這實際上是將學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系和進(jìn)行真實問題解決的思路方法進(jìn)行外顯，這種外顯的思路方法需要學(xué)生間的緊密合作、師生間的深入探尋，通過對自身思維過程的深刻反思才能提煉出來。

 
 

視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.swgszwr.cn -----更多視頻請在本頁面頂部搜索欄輸入“自然界中的鐵元素”其中的單個詞或詞組，搜索以字?jǐn)?shù)為3-6之間的關(guān)鍵詞為宜，切記！注意不要輸入“科目或年級等文字”。本視頻標(biāo)題為“信息素養(yǎng)提升實踐融合創(chuàng)新應(yīng)用教學(xué)案例（安徽）高中化學(xué)必修主題2課堂實錄 鐵及其化合物第1課時《自然界中的鐵元素》”，所屬分類為“高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻”，如果喜歡或者認(rèn)為本視頻“信息素養(yǎng)提升實踐融合創(chuàng)新應(yīng)用教學(xué)案例（安徽）高中化學(xué)必修主題2課堂實錄 鐵及其化合物第1課時《自然界中的鐵元素》”很給力，您可以一鍵點擊視頻下方的百度分享按鈕，以分享給更多的人觀看。優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) 的成長和發(fā)展，離不開您的支持，感謝您的關(guān)注和支持！有問題請【點此聯(lián)系客服QQ：9899267】 -----