一、教学设计理念：
新课程标准2017版（2020修订）指出，教学过程中呈现真实问题情境，有利于学生充分认识化学的价值，发展学生关键能力，让学生从中领悟科学的思维方法，建立正确的价值观念，教学过程围绕情境、问题、知识 和素养四要素，构建以落实化学学科核心素养为导向的课堂教学设计，从而促进学生化学学科核心素养的形成与发展。
本课题隶属于人教版必修1第一册第三章第一节“铁及其化合物”。从知识层面看，在这之前，学生已经学习了物质的分离及转化、离子反应、氧化还原反应等核心概念与理论知识;典型金属钠、典型非金属氯的元素化合物知识;铁单质及其常见化合物的性质，铁盐与亚铁盐的性质与检验，为完成实验设计提供了理论依据；从能力层面看，学生已经有一定实验探究的经历，初步具备了实验操作与设计，分析与归纳等能力;从心理层面看，学生对实验充满兴趣，乐于思考问题、动手操作;从价值观念层面，学生能够参与与化学相关的社会议题，具有探索未知、崇尚真理的意识，但学生缺乏将所学知识应用于解决真实问题的能力，科研探究的方法和经验，实验方案的设计不够严谨。实验操作技能还需要提高。
二、教学目标：
①通过实验探究，掌握Fe²⁺，Fe³⁺的检验方法，依据氧化还原反应原理实现Fe²⁺，Fe³⁺间的相互转化。
②以菠菜中铁元素的检测为研究对象，激活已有知识，将所学知识迁移到新情境新问题中，对方案进行评价，修正，完善达成解决问题的认知过程，构建新问题的基本方法模型。
③以定性，定量角度检测菠菜中的铁元素，结合宏观辨识与微观辨析，解决实际问题，通过分析推理确定菠菜对人体补铁的可行性，促进学生科学态度与社会责任的化学核心素养发展。
三、教学重难点：设计方案检验菠菜中的铁元素
四、教学流程图：
五、教学过程
教学环节一：情景导入
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【视频播放】播放妈妈喂宝宝喝菠菜汁的视频 【讲述】铁元素对人体的重要性 【提问】补铁的方法 【展示】补铁的食物图 片 【提问】菠菜可以补铁吗？ 【讲述】wolf得出的菠菜中含丰富的铁元素 【提问】如何通过实验证明菠菜中有铁元素，以及铁元素的存在形式？ | 【观看】 【倾听】 【回答】药补，食补 【思考】 【思考】 | 通过视频播放引起学生学习兴趣，以学生熟悉的补铁现象引入，借助真实情境激发学生的学习兴趣，让学生了解本节课在社会生活中的价值，为学生展开实验探究做好铺垫。 |
教学环节二：设计定性实验检验菠菜中的铁元素
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
任务一：确定检验菠菜中铁元素的方法啊 【活动1】指导学生课前查阅资料理解菠菜中的铁元素存在形式，以FeC2O4形式存在，FeC2O4难溶于水，高温分解为FeO 【提问】结合Fe²⁺的性质，如何检验Fe²⁺，如何处理菠菜检验菠菜的中Fe²⁺？ 【活动2】分组实验检验菠菜汁中的Fe²⁺，并记录现象 【提问】根据现象能否的出菠菜汁含Fe²⁺？为什么观察不到溶液变红色？ 【研讨，交流】如何处理菠菜提高Fe²⁺浓度，排除叶绿素的干扰来检验是否含Fe²⁺？ 【提示】提示学生叶绿素的性质，高温酸化可破坏叶绿素 【活动3】分别检验蒸馏水浸菠菜灰和稀硫酸浸菠菜灰的滤液中是否含Fe²⁺，记录现象 【提问】根据对比实验能否的出菠菜中含铁元素，为何蒸馏水浸菠菜灰滤液中检测不出Fe²⁺？ 【提问】检测出菠菜中含铁元素，为何不采用稀硝酸作氧化剂来检测Fe²⁺，而采用 H2O2溶液呢？ | 【阅读】了解菠菜中铁元素的存在形式，及FeC2O4的性质 【回答】可用KSCN溶液+H2O2溶液检验Fe²⁺，将菠菜碾磨取其滤液检验Fe²⁺ 【分组实验】实验现象得出菠菜汁中滴入KSCN溶液不变色，滴入H2O2绿色变浅 【思考】不能得出结论，FeC2O4难溶于水，可能菠菜汁中的Fe²⁺浓度太低，或者叶绿素的干扰 【思考】将FeC2O4灼烧转换为无机物，同时可破坏叶绿素，因此将菠菜灼烧成灰浸泡取滤液来检验 【分组实验】检验蒸馏水浸菠菜灰滤液和稀硫酸浸菠菜灰滤液中的Fe²⁺，得出稀硫酸浸菠菜灰中滤液中滴加KSCN+H2O2,后溶液变红色 【思考】可以得出菠菜中含Fe²⁺，由于FeC2O4分解 为FeO，FeO难溶于水，可溶于酸，因此蒸馏水菠菜灰滤液中没有检测出 【思考】 | 通过实验猜想，设计、讨论、补充，一方面让学生熟练掌握铁盐的检验和二价铁与三价铁的转化，让铁元素的学习更富有趣味性和探究性;另一方面让学生更深刻体会到考虑问题不能片面，在面对真实复杂问题时更需要考虑多种可能，才能完善实验方案的合理性 经历实验失败，让学生体会到理论分析与实践并不一定一致，科研工作需要面对各种问题，尊重实验事实，培养学生正确的科研观念，同时也激发学生攻克难题的斗志，为再次实验探究做好铺垫 |
任务二；探究氧化Fe²⁺选用的氧化剂 【活动4】分组实验，稀硝酸中滴入KSCN和H2O2溶液中滴入KSCN，记录现象 【提问】为何不用稀硝酸作氧化剂？ 【提问】检测出菠菜中含有铁元素，那么可以用菠菜来补铁吗？ | 【分组实验】稀硝酸和硫氰化钾反应，溶液变成浅红色，过氧化氢中滴入不变色 【思考】稀硝酸作氧化剂氧化硫氢化钾，自身被还原成一氧化氮有毒气体，可用更安全的过氧化氢替 反应 【思考】不一定，不知道菠菜中铁元素的含量 | 培养学生的实验操作能力 |
教学环节三：定量测定菠菜中的铁元素含量
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【提问】如何检测菠菜中的亚铁离子含量？ 【展示】菠菜中的营养成分 【讲授】菠菜中富含维生素可与高锰酸钾反应，菠菜中的含有的其他金属元素可能与氢氧化钠反应，对Fe²⁺的含量检测产生干扰 【展示】血常规报告，说明生活中通过比色法测定微量浓度的离子浓度 【指导阅读】介绍比色法 【讲授】结合实验条件，讲授创新图像比色分析法，可作出图像求出函数，用微信截图读出菠菜灰滤液中的R值，求出亚铁离子浓度，算出100g菠菜中铁元素的含量 【讲授】菠菜中的铁元素被人体的吸收率仅为1.3% 【提问】菠菜能否用于补铁？ | 【回答】可用氢氧化钠测定生成的沉淀量，或高锰酸钾氧化亚铁离子测定消耗高锰酸钾的量计算亚铁离子的量 【倾听】 【阅读】 【计算】根据提供的公式，和读出的样品R值，换算出菠菜滤液中的亚铁离子浓度，计算100g菠菜中的铁元素含量1.86mg 【回答】菠菜中含铁元素可用于补铁，但只靠菠菜补铁不行，菠菜中铁元素含量不高，且吸收率低，要营养均衡化 | 通过真实的生活情境培养学生将化学知识用于生活情境中，学会分析问题，同时结合实验和生活，辩证的看待问题 |
教学环节五：总结延伸
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
【提问】对检验菠菜中的铁元素及存在形式及如何测定铁元素的含量作总结 【提问】如何设计实验测定海带中的碘元素 【展示】海带提碘的流程图 | 【讨论，交流】检验菠菜中铁元素可采用灰化酸浸法，排除叶绿素和提高离子的浓度，测定其含量为了减少实验误差可用图像比色法测定 【回答】联系检验菠菜中的铁元素，可用灰化酸浸，再用过氧化氢氧化，四氯化碳萃取 | 根据本次实验，培养学生知识迁移的能力，同时构建化学工艺流程的一般思维模式 |
六、教学设计反思：
本节以真实的问题情境菠菜能否补铁，结合学生已有知识，以探究实验的一般过程逐步的分析问题，质疑，创新，完善方案，既巩固了学生的知识，也提高了学生的实验技能，做到以提高学生的证据推理与模型认知，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任的化学学科核心素养的课程标准
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