“鐵的重要化合物”教學(xué)設(shè)計

文章編號:1005-6629(2010)09-0039-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

教材分析

鐵的重要化合物存在普遍，應(yīng)用廣泛，是學(xué)習(xí)的重點。本節(jié)課內(nèi)容簡單介紹涉及到鐵的三種氧化物、鐵的兩種氫氧化物及其制備、鐵離子的檢驗、二價鐵和三價鐵之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。與氧化還原有關(guān)的二價鐵和三價鐵之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系是學(xué)習(xí)的重點和難點。本節(jié)課內(nèi)容豐富，教學(xué)容量較大。

教學(xué)建議

(1)新課程的課堂教學(xué)中學(xué)生的參與應(yīng)該是貫穿始終的，構(gòu)建多種情景，創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)氛圍，但要防止挖空心思引入了眾多的活動內(nèi)容，丟本逐末。(2)驗證實驗較多，教學(xué)中要注重實驗的教育功能，讓實驗探究式學(xué)習(xí)在教學(xué)中始終貫穿。(3)教學(xué)過程中應(yīng)及時提出有效問題，讓學(xué)生思維不斷得到階段性的提升和匯總。

教學(xué)目標

(1)知識與技能:理解鐵的重要化合物的性質(zhì)，并會應(yīng)用其性質(zhì)分析解決相關(guān)的實際問題。

(2)過程與方法:①根據(jù)問題要求、實驗?zāi)康模诮處熤笇?dǎo)下進行實驗探究。

②根據(jù)實驗現(xiàn)象、結(jié)論及氧化還原反應(yīng)概念等知識去探究、歸納鐵的重要化合物化學(xué)性質(zhì)。

③通過實驗探究及實驗中問題的提出和解決，使學(xué)生逐步體會、掌握元素化合物學(xué)習(xí)的基本思路。

(3)情感態(tài)度與價值觀:

認識科學(xué)的學(xué)習(xí)方法在學(xué)習(xí)過程中的重要性，體會實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)探究中的意義，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究精神和實事求是的實驗態(tài)度。

教學(xué)難點:

二價鐵離子和三價鐵離子之間的轉(zhuǎn)化

教學(xué)過程

[引入]

(1)昨日配置的淺綠色硫酸亞鐵溶液今天變成了淺黃色，這是怎么回事呢?怎么辦呢?

(2)印刷電路板是由高分子材料和銅箔(Cu)復(fù)合而成， 刻制印刷電路時，要用FeCl3溶液作“腐蝕液”，化學(xué)原理是什么?

[教師引課]本節(jié)課主要通過對鐵化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)，來解決此類問題。

[問題]如何通過化學(xué)方法獲得氯化鐵和硫酸亞鐵兩種鹽?(學(xué)生獨立思考或相互交流)

[學(xué)生]可分別用單質(zhì)鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物與相應(yīng)的物質(zhì)反應(yīng)來獲得。(復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)鐵的氧化物、氫氧化物性質(zhì);此處要檢查指導(dǎo)學(xué)生書寫相關(guān)的離子方程式)

[分組實驗探究]請同學(xué)觀察已經(jīng)準備好的硫酸亞鐵和氯化鐵兩種鹽溶液，并記錄溶液的顏色特征，利用上述兩種鐵鹽溶液制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵。學(xué)生三人一組分組實驗，教師指導(dǎo)。

[學(xué)生回答]兩種氫氧化物生成的現(xiàn)象。請同學(xué)黑板演板書寫對應(yīng)的離子方程式。

[教師]請同學(xué)們以小組為單位交流實驗心得，發(fā)表意見。

[問題](匯總學(xué)生提出的問題)

(1)為什么氫氧化亞鐵會由白色迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色，最終轉(zhuǎn)變?yōu)榧t褐色?

(2)如何獲得比較穩(wěn)定純凈的氫氧化亞鐵?

(3)設(shè)想灰綠色物質(zhì)的成分可能是什么?

[學(xué)生回答]由于空氣中的氧氣很容易把氫氧化亞鐵氧化。獲得純凈氫氧化亞鐵的方法:①采取加熱煮沸除去堿中溶解的氧氣，并加植物油保護防止氧氣重新溶入堿液中;②用新配置的硫酸亞鐵溶液;③使用長滴管深入液面下加氫氧化鈉溶液。(不斷引導(dǎo)學(xué)生思維，請眾多學(xué)生參與回答)

[教師總結(jié)]①盡可能在制備氫氧化亞鐵時與氧氣環(huán)境隔離。②實驗前，我們?yōu)槊恳恍〗M準備的一支特殊尖嘴的滴管，同學(xué)們基本上沒有考慮到它的用處，仍當(dāng)作普通滴管滴加氫氧化鈉溶液，給我們提醒儀器構(gòu)造的改變可能會帶來特殊用途的。③實際上灰綠色物質(zhì)成分復(fù)雜，不是二價鐵和三價鐵的簡單混合物。

設(shè)計意圖: 本節(jié)課教學(xué)容量大，筆者在湖北上觀摩課課堂只有四十分鐘，若按部就班根本不能完成課堂教學(xué)任務(wù)，所以，教材處理整合非常關(guān)鍵。用問題法導(dǎo)入新課能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。因為鐵的幾種氧化物和兩種氫氧化物性質(zhì)學(xué)生初中已經(jīng)有所認識，通過設(shè)置問題情境，請學(xué)生回答鐵的兩種鹽的制備:一是引起學(xué)生的自學(xué)、獨立思考、交流討論，問題本身有利于學(xué)生發(fā)表自己建議，體現(xiàn)學(xué)生廣泛的參與課堂實踐，活躍觀摩課課堂氣氛。二是可以節(jié)省出時間突出處理后邊的教學(xué)重難點。鐵的兩種氫氧化物實驗制備讓學(xué)生去親自試驗、親自觀察、協(xié)作完成實驗等，可以增強學(xué)生的動手能力和參與的積極性，讓學(xué)生在實驗中切身體會到真實的實驗現(xiàn)象與課本標準實驗現(xiàn)象差別，引起學(xué)生的質(zhì)疑、討論，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)契機。

[過渡]幾位同學(xué)在實驗室看到棕黃色溶液，一些同學(xué)說其中一定是含三價鐵離子，另一些同學(xué)說不一定?那么，如何證明呢?

[學(xué)生實驗]學(xué)生通過預(yù)習(xí)，設(shè)計探究實驗:

[實驗探究]鐵離子的檢驗

實驗:分別取硫酸亞鐵溶液和氯化鐵溶液少許于兩支試管中，滴入2～3滴硫氰化鉀溶液，觀察現(xiàn)象

[學(xué)生]表述實驗現(xiàn)象

[問題]學(xué)生通過交流討論，提出問題:

(1) 如何用化學(xué)方程式表示血紅色物質(zhì)的生成?

(2)總結(jié)有哪些檢驗三價鐵的方法?

[師生總結(jié)]

(1)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(強調(diào)硫氰化鐵可以看作是一種弱電解質(zhì))

(2)①Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓②滴入硫氰化鉀溶液顯血紅色，說明含有三價鐵離子。

[承上啟下]

為什么上述實驗中一些同學(xué)做二價鐵溶液遇到硫氰化鉀溶液實驗時也有微弱的紅色出現(xiàn)?但是實際上二價鐵與硫氰根離子作用，溶液不會呈現(xiàn)血紅色。(抓住實驗中的“意外” )

[問題]依據(jù)氧化還原概念分析含F(xiàn)e3+和Fe2+的鹽溶液可能具備的性質(zhì)?

[學(xué)生回答]一般化合物中當(dāng)元素處于其最高價時，可能有氧化性;處于最低價時，可能有還原性;處于中間價價態(tài)時，可能既有氧化性又有還原性。三價鐵有氧化性;二價鐵可能有氧化性，也可能有還原性。

[實驗探究]二價鐵離子和三價鐵離子相互轉(zhuǎn)化的條件

(學(xué)生實驗時，教師要注意觀察學(xué)生的實驗操作，并指導(dǎo))

實驗1:兩只試管分別取2～3 mL氯化鐵溶液，分別加入鐵粉、銅絲，充分反應(yīng)。取上層清液分裝兩只試管，滴加硫氰化鉀溶液1～2滴，觀察現(xiàn)象。

實驗2:上述溶液兩支試管中分別滴加5～6滴氯水、過氧化氫溶液，觀察現(xiàn)象。

[學(xué)生]不同小組學(xué)生描述上述實驗現(xiàn)象

[教師]請同學(xué)們以小組為單位交流討論，舉手發(fā)表對實驗的一些思考

[問題匯總]

(1)鐵粉、銅粉是否可以與氯化鐵溶液作用?從氧化還原反應(yīng)的角度總結(jié)。

(2)過氧化氫溶液和新制氯水是否能達到同樣效果?從氧化還原反應(yīng)的角度總結(jié)。

(3)反應(yīng)的離子方程式是什么?

(4)為什么在滴入過氧化氫的試管中還可以看到有氣泡生成，是和二價鐵離子反應(yīng)產(chǎn)生的嗎?

[學(xué)生回答]教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生回答問題、修正問題答案

(1)通過兩個實驗，反應(yīng)液顏色先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，加硫氰化鉀溶液，無明顯血紅色，說明銅、鐵均可以與氯化鐵溶液反應(yīng)，三價鐵有較強的氧化性;加入氯水、過氧化氫溶液顏色變?yōu)檠t色，說明氯水、過氧化氫均有氧化性，把Fe2+又最終轉(zhuǎn)化為Fe3+。

[板書]

(2)2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(3)很顯然，二價鐵離子與過氧化氫溶液反應(yīng)從氧化還原概念角度分析不會有氧氣生成，原因可能是三價鐵離子的催化作用使過氧化氫分解。

[問題解決]針對引課時提出的兩個問題，請學(xué)生解決回答課前提出的問題。(首尾呼應(yīng))

(課堂討論問題、課后思考問題略)

[課外學(xué)習(xí)探究]

(1)合作學(xué)習(xí)、查閱資料或者利用網(wǎng)絡(luò)，得出二價鐵和三價鐵之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，總結(jié)可選擇哪些合適的氧化劑或還原劑。

(2)有人說，過氧化氫溶液與氯化亞鐵溶液混合后產(chǎn)生的氣泡也可能是多余的過氧化氫又把生成的三價鐵離子還原時生成的氧氣;還有人說，可能是過量的過氧化氫把硫氰根離子氧化生成的氮氣等，你贊成嗎?還有別的可能嗎?請課后查閱資料回答。

設(shè)計意圖:本部分教學(xué)設(shè)計講究銜接，講究問題的提出和解決，采用開放課堂，請學(xué)生進行實驗探究。從如何鑒定三價鐵離子引入、為什么檢驗含二價鐵離子的溶液也有微弱血紅色過渡、用氧化還原的觀點分析鐵鹽可能的性質(zhì)等，促使學(xué)生通過實驗完成問題探究。把課堂充分還給學(xué)生。另外注意啟發(fā)學(xué)生對實驗進行思考、歸納，及時提出質(zhì)疑，與同學(xué)、教師交流，分析原因。教師可以通過變換問題思考的角度激發(fā)學(xué)生的主動實踐，并為學(xué)生深入實踐構(gòu)建平臺。課外學(xué)習(xí)探究中設(shè)置的兩個問題深淺有度，并能結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進行課外學(xué)習(xí)實踐活動，符合新課程理念。

教后思考:

(1)教學(xué)要求立足教材，參照課程標準，不隨意增加難度;教學(xué)設(shè)計要講究策略，爭取做到舉重若輕。新課程下教學(xué)評價的實質(zhì)是信息量增加、新情景新問題增多，絕不是靠加深教學(xué)內(nèi)容能獲得的。教師教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)實踐，不斷提高學(xué)生的思維能力，不斷提高學(xué)生匯總問題、處理信息的能力。課堂教學(xué)應(yīng)創(chuàng)設(shè)一種和諧開放的教學(xué)環(huán)境，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和思考。

(2)探究實驗在課堂教學(xué)中應(yīng)廣泛采用。化學(xué)實驗的功能無可替代。實驗?zāi)芰κ切抡n程背景下要求學(xué)生應(yīng)具備的一種較高能力，實驗?zāi)芰χ荒茉谟H自實驗中得到鍛煉和提高。引導(dǎo)學(xué)生參與實驗設(shè)計，讓學(xué)生在實驗中驗證知識、引起質(zhì)疑、引發(fā)再思考，最終獲得獲取清晰認識。對課本實驗也并非要一切照搬，可以根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)母淖儯怀隹茖W(xué)性、簡便性;在實驗時教師要善于引導(dǎo)學(xué)生對實驗中的“意外”展開討論，即使當(dāng)堂不能解答，也可以告訴學(xué)生把問題留下，課下討論，以逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗精神。

(3)提高學(xué)生實驗操作能力刻不容緩。筆者在一所省級示范性高中的優(yōu)質(zhì)班級進行講課，學(xué)生的思維比較靈活，能積極參與課堂學(xué)習(xí)，但是在分組實驗中出現(xiàn)了一些問題:試劑經(jīng)常滴到課桌上、衣服上;一位同學(xué)拿試管，一位同學(xué)滴加試劑的“協(xié)作”;實驗不小心儀器損壞較多;滴管出現(xiàn)混用，造成試劑被污染;對實驗現(xiàn)象描述缺乏科學(xué)準確的語言;針對問題自行設(shè)計實驗方案等此類實驗要求基本上是一片空白等等，這應(yīng)該是共性問題，要引起我們教師的重視。

參考文獻:

[1]嚴宣申 .關(guān)于氫氧化亞鐵的幾個問題[J] 化學(xué)教育. 2009.30(11):74.