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一、实验教学素养教学目标

1.通过实验探究认识铁的化合物的性质，了解Fe2+和Fe3+的检验方法，培养学生基本实验操作技能，以及通过实验现象分析问题的能力。

2.通过不同价态铁元素的相互转化的科学探究实验，对不同价态铁元素的化合物的氧化性和还原性作预测分析，构建物质的转化观念，构建运用氧化还原反应原理解决问题的思维模型。

二、实验教学重难点

1.不同价态铁元素的检验方法和相互转化思路等的把握：学生需要利用已学知识，对Fe2+和Fe3+的检验做出方案，对不同价态铁元素相互转化做出实验设计，包括对样品的处理，检测试剂和其他相关药品的选择，还有实验操作技巧等。

2.实验数据的处理与分析：学生们可能不太熟悉如何处理和分析实验数据，因此需要指导他们学习恰当的方法和技巧。

三、教材分析和学情分析

1.内容分析

（1）《铁及其化合物的性质》是针对人教版必修第一册第三章第一节《铁及其化合物》设计的实验活动。这个单元主要是学习常见元素铁、铝等的相关性质及用途。常见金属元素的化学性质是高中化学重点学习的内容之一，是对金属元素知识的认识和深化，在高中化学中占有重要地位。

（2）本实验活动包括两部分重点内容：一是创设“缺铁性贫血须补充补铁剂”的生活情境，引导学生以小组为单位，连续设计检验Fe2+和检验Fe3+的实验方案并进行实验；二是结合情境，学生以小组为单位，设计不同价态铁元素的相互转化的实验方案并进行实验。基于学生在前一阶段已经学习认识了铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐等的相关性质与对应实验，因此本节实验活动重在检查学生对知识的理解和运用能力，旨在引导学生将所学知识化为动手实践，并且综合考察学生设计实验的合理性，实验操作的规范性。

2.学情分析

（1）在学习本课题之前，学生已经在第一章中对氧化还原反应的学习，以及第三章中对铁单质、铁的氧化物、铁的氢氧化物、铁盐和亚铁盐等的相关性质的学习，对不同价态铁元素的性质和相互转化均有初步理解，但尚未对铁及其不同价态化合物的化学性质进行系统分类和总结，也缺乏对不同价态铁金属相关反应和转化的规律分析归类。所以设计本节实验课，以学生熟悉的生活情境做切入点，将细碎的知识点连贯起来，帮助学生构建运用氧化还原反应原理解决问题的思维模型，显得十分必要。

四、实验设计与创新点

1.创新点

以学生为主体，让学生以组为单位，设计相应的实验方案并完成实验，展示实验结果做相应汇报，并能对实验方案作出及时评价与修改。

2.实验设计流程

本节课以缺铁性贫血寻找药物作为情境引出主题教学内容：补铁剂硫酸亚铁药片。通过对硫酸亚铁片成分、性状等的了解，提出本节教学的第一个问题：补铁剂中是否真实存在Fe2+，以此作为学生的第一个实验任务，即对Fe2+的检验。在此基础上推进实验任务二：探究补铁剂是否变质，即对Fe3+的检验。同学们在动手实践过后，了解了几种常见的Fe2+和Fe3+的检验方法，再将问题升级递进，抛出实验任务三：设计并实施不同价态铁元素的相互转化探究实验。学生以实验为基础，自主构建元素及其化合物的认知模型，捋清价态观和类别观之间的相互联系。最后，通过实验任务四：设计实验方案，制备硫酸亚铁晶体，作为一项评价手段，检测学生对本节课的重点内容的掌握程度。

具体的实验设计流程如下图1所示：

五、教学用具

1.多媒体课件

2.实验资源

（1）试管、胶头滴管、研钵。

（2）补铁剂、CuSO4溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、FeSO4溶液、KMnO4溶液、KSCN溶液、双氧水、新制氯水、KI溶液、稀硫酸、NaOH溶液、淀粉溶液、蒸馏水、锌片、铜片、铁粉、铁丝。

六、实验教学过程

本节实验课有两条主线，在推动着教学的进行，一是活动主线（即情景线）：补铁剂中是否真的含有Fe2+？本节课中展示的补铁剂是否存在变质的可能性？两种价态的铁元素之间是通过什么方式实现相互转化？二是知识主线：本节实验课要求学生解决两个重点问题，设计检验Fe2+和检验Fe3+的实验方案并进行实验；设计不同价态铁元素的相互转化的实验方案并进行实验。两条主线相互并进，在应对具体情境时，我们不仅收获了知识，同时也巧妙地解决了现实中的问题，这样的过程使得知识的获取和实际问题的解决相辅相成。

本节实验课安排了五组学生分组实验，在教学中层层推进问题，触发学生在形成猜想、设计实验、实际操作、观察记录、分析实验结果并归纳结论的过程中，提升科学探究与创新意识，这也加强了他们在化学领域内，关于证据推理和模型理解的化学核心素养。在探索铁元素不同价态之间的转化实验中，培养学生对物质变化观念的理解。紧密围绕问题背景，解决现实问题，深化学生对化学与日常生活紧密联系的认识，培育学生科学精神和社会责任的化学核心素养。

具体的教学流程如下图2所示：

七、实验教学反思

本节实验课能基本按照预先设计的教学思路和流程进行，总体取得较好的教学效果。因为这是一节开放程度较大的探究实验课，学生要依靠动手实验来解决相应问题，所以本节课的大部分知识来源于学生对实验的探索分析，教师的角色主要是提供指导和准备，特别是教师恰当的启发式引导和实验探究活动，不仅帮助学生深入理解铁元素不同价态之间的转换，还促进了学生科学学习方法和创新能力的培养，以及严谨的科学态度的形成。此外，这些活动还让学生在享受学习的过程中体验到了追寻科学真理的乐趣。当然，本节实验课也存在一些不足的地方。如本节实验课所涉及的实验，偏向对化学反应“质变”的探索分析，未能完善学生思考化学反应的实验现象与量的密切联系，未能凸显化学反应“量变”的亮点。再有，在“不同价态铁元素的转化”这个环节中，属于开放性探究实验，各小组的实验方案存在差异，但因为课堂时间有限，并不能让所有小组都做展示汇报，因此当堂的评价与反馈不是特别全面。但是通过课后收上来学生的学案反馈，也能及时发现并纠正学生存在的问题，尤其最后还设置了“制备硫酸亚铁晶体”环节，对学生掌握程度做出评价。

责任编辑 王苏燕