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摘 要： 铁及其化合物的大单元教学可依托于某个大情境将本节的三个课时内容进行串联，在教学过程中强调整体与部分的联系与作用，是实现教学目标多元化，实施整合教学的有效策略。Fe2+与Fe3+教学内容设置在第二课时，主要包括颜色、还原性与氧化性和氢氧化物的制备，基于上述知识点对这两种离子进行检验与鉴别，并且能够设计实验进行验证。

关键词：价类二维图  性质实验设计 转化模型

一、问题提出

1.课程标准分析

《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出“宏观辨识与微观探析”要求学生能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题，科学探究与创新意识要求学生能从问题和假设出发，依据探究目的设计实验方案，运用化学实验等方法进行实验探究。

2.大单元整体教学下的Fe2+与Fe3+性质探究

大单元整体教学是以某个大情境或大任务为中心组织的整体性、系统性的单元教学，由若干个具有内在联系的课时组成，强调教学的整体与部分之间的联系与作用，是实现教学目标多元化、教学方式多样化、实施整合教学的有效策略。真实、具体的问题情境是化学学科核心素养形成和发展的重要平台，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会。本节课以铁锅的“前世今生”为情境，设计三个课时内容，第一课时以铁锅的“前世”为依托，探究铁的冶炼方法以及铁的性质；第二课时以及第三课时主要依托于铁锅的“今生”，通过铁锈成分的探究，了解Fe2+与Fe3+性质，在对性质进行假设验证的过程中提高学生实验设计与验证能力。

3.教材分析和学情分析

人教版化学必修第一册第三章第一节介绍了“铁及其化合物”。在本节之前通过钠及其化合物的性质学习，了解元素化合物价类二维图的建构。学生在学习完第一章之后初步具备了分类思想，掌握了氧化还原反应与离子反应，能够通过化合价对物质的氧化性与还原性进行预测，并且进行转化，此外学生也初步具备了实验设计和探究能力，但是学生对于物质类别较多的元素及其化合物的转化掌握的还不够熟练，实验的设计与探究能力还有待增强。

4.单元目标和素养目标

本单元的目标主要包括能列举、描述、辨识铁及其化合物重要的物理、化学性质；能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解以及氧化还原反应原理，预测铁及其化合物的化学性质及变化，设计实验进行验证；能利用铁及其化合物的性质和反应，设计物质的制备、分离、提纯、检验等简单的任务方案。在学习过程中将素养目标也要贯彻其中，其中包括宏观辨识与微观探析、变化观念与证据推理、模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任。

二、依据大单元整体设计理论指导下的单元教学设计

为实现教学目标和素养目标，根据学生的学习需求以及能力，将本节内容进行一定的课时安排，以实现学生思维的进阶。

单元课时安排

3.教学过程

【引入】：播放铁锅“开锅”与生锈的视频与图片，引出铁锈中铁锈被氧化成什么价态

任务一：探究铁锈中铁元素化合价

【实验猜想】：根据铁元素化合价进行猜想，零价的铁可以被氧化成+2价也可以被氧化成+3价，因此探究处理后的铁锈被氧化成Fe2+或者Fe3+？

【学生活动1】：从物质类别角度对Fe2+与Fe3+的性质进行梳理

【学生活动2】：根据以上性质进行实验探究

将铁锈溶于稀盐酸制成待测液，取适量的待测液置于试管中，另取等量的氯化铁与硫酸亚铁溶液与试管中进行对比。之后再另取等量的待测液、氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液于试管中，分别滴加氢氧化钠，观察现象。

【评价1】：学生能够对样品选择合适方式进行预处理，通过观察和实验发现问题，引导学生选择其它方法继续进行探究。

【教师活动1】：提供知识支持。灵敏检测Fe3+的方法：KSCN（硫氰化钾）溶液

Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3（红色）。灵敏检测Fe2+的方法：K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液

3Fe2++2 [Fe（CN）6]- = Fe3[Fe（CN）6]2（蓝色沉淀）

【学生活动3】：根据所提供的知识进行实验探究。向待测液中分别滴加KSCN（硫氰化钾）溶液和K3[Fe（CN）6]（铁氰化钾）溶液，观察现象。

得出结论：待测液中存在Fe3+，铁锈中铁元素被氧化成+3价

任务二：从化合价变化角度寻找Fe2+与Fe3+的检验方法

【实验猜想】：从变价的角度推测Fe2+与Fe3+的性质，Fe2+为中间价态既有氧化性也有还原性，Fe3+通常具有氧化性，可与合适的具有还原性的物质反应。

【学生活动4】：根据已有的实验药品设计实验方案，预测现象，进行实验进行验证

【实验结论】：Fe2+与Fe3+的检验方法

先加KSCN若无色，再加H2O2观察是否变红 加Fe粉观察棕黄色是否褪去，再加铁氰化钾变蓝

【学生活动5】：画出铁元素的价类二维图

任务三：运用铁及其化合物的转化观解决生活中问题

问题：生锈的铁锅能否长时间浸泡在醋酸中除锈？

依据原理进行生活应用：

实验室亚铁盐溶液中加入铁粉

补铁剂

刻蚀铜电路板

4.教学反思

课堂教学并不是简单的把相关知识传授给学生，而应该创设真实的问题和实验情境，本单元的教学能够以情境为依托，以问题为导向，通过学生自主合作探究完成物质之间的转化验证，最终形成一个完整的物质类别与化合价统一成一体的知识体系。本教学设计着重通过化合价对亚铁离子与铁离子性质进行预测与探究，通过实验操作进行性质验证，在知识获取的过程中，课程的设计能够引导学生积极思考，勤于探究，将教师的教落实成学生的学，小组合作、教师引领，对于学习过程可以实现他评与自评，能够实现教学评一体化，同时也能够达到本单元所要求实现的素养目标。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018

[2] 吴文中  沈彩娣  叶望尧.表征浓硫酸特征的可视化创新教学设计[J].中学化学教学参考，2023（1）17-21