淺談我對(duì)鐵的各級(jí)氧化物若干問(wèn)題的思考

孫賢哲

摘要：根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)我們知道，關(guān)于鐵的各級(jí)氧化物的介紹還處于比較初級(jí)的階段，沒(méi)有形成非常完整的體系。在初中階段，關(guān)于鐵的各級(jí)氧化物只是進(jìn)行了常識(shí)性的介紹，知識(shí)點(diǎn)比較亂，很難梳理，而到了高中階段，則主要以物質(zhì)結(jié)構(gòu)，物質(zhì)的量以及氧化還原反應(yīng)等理論進(jìn)行教學(xué)。本文希望對(duì)鐵的各級(jí)氧化物進(jìn)行梳理，對(duì)課堂的教學(xué)進(jìn)行有效的銜接。

關(guān)鍵詞：化學(xué);鐵的氧化物

一、分析學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平，銜接好課堂教學(xué)

學(xué)生的水平不同，那么對(duì)應(yīng)的教學(xué)方法不同。老師要對(duì)學(xué)生的知識(shí)水平有一個(gè)整體把握。初中化學(xué)只是對(duì)鐵的物理性質(zhì)，鐵與氧氣的反應(yīng)以及Fe（OH）3等內(nèi)容作了簡(jiǎn)單介紹，因此在高中階段，我們需要從下面五點(diǎn)對(duì)知識(shí)與內(nèi)容進(jìn)行銜接。

（一）從鐵的基礎(chǔ)知識(shí)，如自然界的存在方式，鐵的各種氧化物的性質(zhì)等內(nèi)容，讓學(xué)生發(fā)表自己對(duì)鐵的特性的了解，暢所欲言，引出鐵的的各種氧化物，對(duì)其進(jìn)行分析總結(jié)。

（二）從鐵與鹽酸、鹽溶液的置換反應(yīng)的視角出發(fā)，依照鐵的活潑性，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)，離子反應(yīng)等高中分析化學(xué)的內(nèi)容。

（三）從 三氧化二鐵與四氧化三鐵與酸的的反應(yīng)，讓學(xué)生依照這些反應(yīng)的性質(zhì)，推斷堿性氧化物所共有的特性，還可以同時(shí)讓學(xué)生猜測(cè)FeO作為一種堿性化合物具有什么樣的性質(zhì)。

（四）從Fe（OH）3的特性出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生整理回憶初中鐵與堿反應(yīng)生成的氫氧化三鐵的知識(shí)，讓推斷氫氧化亞鐵Fe（OH）2制備以及檢驗(yàn)過(guò)程。

（五）從初中了解的關(guān)于生鐵和鋼等重要的合金的特性，遞進(jìn)到高中能列舉并解釋合金材料的重要應(yīng)用。

二、分類研究法

在化學(xué)學(xué)習(xí)中，有很多種學(xué)習(xí)進(jìn)行學(xué)習(xí)方法。而分類是非常常見(jiàn)的一種研究物質(zhì)的科學(xué)方法。分類的研究方法和比較、歸納等都是很基礎(chǔ)的方法，這種方法的運(yùn)用可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)，知識(shí)遷移的能力。把這類方法運(yùn)用到鐵的相關(guān)學(xué)習(xí)中去，有非常大的教學(xué)意義。

例如，在學(xué)習(xí)鐵的各級(jí)氧化物時(shí)，可以讓學(xué)生先回憶初中學(xué)習(xí)的有關(guān)的鐵的知識(shí)，讓學(xué)生先進(jìn)行總結(jié)，寫出相關(guān)化學(xué)式。然后讓學(xué)生對(duì)鐵的相關(guān)化合物按照物質(zhì)的組成進(jìn)行分類，接著對(duì)FeO， Fe（OH）2等新的內(nèi)容教學(xué)，把他們按照化學(xué)性質(zhì)劃分到堿性氧化物中去。通過(guò)把鐵的相關(guān)性質(zhì)分為單質(zhì)，氧化物，氫氧化物，鹽四類，對(duì)其進(jìn)行分類研究，使學(xué)生觸類旁通，了解所有物質(zhì)的一般特性。

三、檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)與實(shí)驗(yàn)探究的方法

（一）檢驗(yàn)物質(zhì)性質(zhì)的方法

Fe3+的檢驗(yàn)是高中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生原來(lái)在初中的化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)了初步鑒別物質(zhì)的方法，如外觀的觀察，觀察藥品的水溶性等，然后根據(jù)初步推斷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，進(jìn)行猜想的驗(yàn)證。在Fe3+的檢驗(yàn)中，在初中學(xué)習(xí)方法的基礎(chǔ)上，我們可以觀察到其水溶液呈棕黃色，在加入氫氧化鈉溶液后，會(huì)形成紅褐色沉淀，加硫氰酸鉀溶液后溶液呈現(xiàn)。如上所示，在進(jìn)行鐵鹽和亞鐵鹽的一些性質(zhì)的學(xué)習(xí)過(guò)程，我們也可以采用類似的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，依據(jù)觀察外觀與觀察水溶液的方法去推斷物質(zhì)的可能構(gòu)成，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，也可以依照元素的化合價(jià)判斷物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)。

（二）實(shí)驗(yàn)探究的方法

化學(xué)的學(xué)習(xí)有一個(gè)非常明顯的特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)性。因此，在教學(xué)時(shí)，要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力進(jìn)行強(qiáng)化，對(duì)不規(guī)范的動(dòng)作去進(jìn)行指導(dǎo)。如，在檢驗(yàn)Fe2+離子時(shí)，要觀察到明顯的現(xiàn)象，則需要溶液濃度非常大。因此，當(dāng)我們將FeCl3溶液稀釋到很低時(shí)，我們?cè)谌芤褐屑尤隢aOH溶液時(shí)，基本觀察不到產(chǎn)生的紅褐色沉淀。因此，高中開(kāi)始引進(jìn)檢測(cè)更加靈敏的Fe3+。從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)檢測(cè)的目的，降低了實(shí)驗(yàn)的局限性。

四、實(shí)驗(yàn)探究中的條件控制

Fe（OH）2制備反應(yīng)原理學(xué)生是比較熟悉的，是初中學(xué)習(xí)過(guò)的鹽+堿生成新鹽與新堿的置換反應(yīng)。但是，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教材上演示的內(nèi)容違背了初中化學(xué)教的實(shí)驗(yàn)儀器操作方法，將滴管插入到了液面以下。這樣的操作可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生誤解，老師可以將之作為一次教學(xué)案例。在實(shí)驗(yàn)操作中，觀察到的現(xiàn)象不是很符合教材中所描述的現(xiàn)象，在白色的沉淀中經(jīng)常有一些灰綠色的物質(zhì)。從化學(xué)反應(yīng)的角度，可以推斷出應(yīng)該是氫氧化亞鐵化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，被空氣中的氧氣氧化了。但簡(jiǎn)單的推測(cè)是不合理的，我們必須加以驗(yàn)證。那么如何控制條件，制備出很純凈的氫氧化亞鐵，使生成的物質(zhì)不包含F(xiàn)e3+與氧氣呢。我們可以采用控制條件的方法進(jìn)行驗(yàn)證與制備。下面是制造出無(wú)氧環(huán)境的多種方法;：

（一）在配制FeSO4溶液與NaOH溶液時(shí)，其使用的蒸餾水都需煮沸后再使用

（二）在裝Fe2SO4溶液的容器里添加一層密度比水小的有機(jī)物，避免溶液與空氣接觸而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)

（三）采用NaOH固體，減少配制NaOH溶液的步驟，不去使用膠頭滴管，以防空氣通過(guò)膠頭滴管進(jìn)入到溶液中

（四）用濃硫酸制備H2SO4溶液時(shí)，可利用濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱的特性除去硫酸中的氧氣

通過(guò)以上方法可以看出，制造出無(wú)氧環(huán)境的方法有很多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以進(jìn)行討論，提出不同的實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)控制條件的方法，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，減小實(shí)驗(yàn)誤差。這種方法，也可以運(yùn)用到其他鐵的化合物的實(shí)驗(yàn)中去，在教學(xué)中老師要注意指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)這類方法的運(yùn)用。

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