在问题解决中实现“铁三角”的复习[文档资料]

在问题解决中实现 “ 铁三角 ” 的复习 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 G623.56 文献标志码： A1673-4289（ 2014） 06-0044-02 古希腊学者普罗塔戈（ Plutarch）曾指出： “ 头脑不是一个需要被填满的容器，而是一把需要被点燃的火把。 ”教师的责任就是要用自己的星星之火，去点燃学生思索的火把，而课堂中精心设计的问题正是这种星星之火。问题可以激发学生学习欲望，调动学习积极性，使他们真正参与到学习中来。因此高三化学复习课 ，教师可以将知识内容问题化，将教学目标分解设计成一个个需要解决的问题，把问题看作学习的动力、起点和贯穿学习过程的主线，引导学生带着问题去学习，通过解决问题达到复习目的。 在常见金属元素的复习中，铁占有非常重要的地位，而其中不同价态铁元素之间的转化及其应用又是高考一个重要考点。在高三复习这部分内容时，我尝试整节课以问题为中心，让问题作为复习的驱动力，引导学生在问题解决的过程中动态生成知识的复习。 一、设计问题，建构知识 建构主义学习理论认为： “ 教学活动应该是在教师引导下的学生主动 构建知识的过程。 ” 布鲁纳的学科基本结构理论也认为： “ 不论我们选择教什么学科，务必使学生理解学科的基本结构，这种基本结构是学生必须掌握的科学因素，应该成为教学过程的核心。 ” 因此高三化学复习时应引导学生自主梳理，从而形成自己的知识结构，以便于从整体上把握知识，掌握规律，更好地将知识运用到解决实际问题中去。我通过下面几个问题，引领学生实现 “ 铁三角 ” 知识框架的建构。 问题 1：下列反应涉及不同价态铁元素的转化，请指出它们分别生成了几价的铁产物？哪些反应需要条件？分别是什么条件？最后请写出完整的化学方程式或离 子方程式。 Fe+S ； Fe+I2； Fe+H+； Fe+Cu2+； Fe+Fe3+ Fe+Cl2 ； Fe+Br2； Fe+H2SO4（浓）； Fe+HNO3（浓）； Fe+HNO3（稀） FeO+HNO3 （稀）； Fe(OH)2+O2+H2O； Fe2+Cl2；Fe2+MnO4-+H+； Fe2+H2O2+H+ Fe(OH)3+HI ； Fe3+Fe； Fe3+Cu； Fe3+S2-；Fe3+SO32-+H2O； Fe3+SO2+H2O Fe2O3+CO ； Fe2O3+H2； Fe2O3+C； Fe2O3+Al；FeCl3+Zn FeO+CO ； FeO+C； FeO+H2； FeCl2+Zn； FeCl2+Al 问题 2：请从化合价分析： Fe 的化合价有 0、 +2、 +3，这 3 种化合价共有几条转化关系？哪些转化属化合价升高，哪些转化属化合价降低？选用什么试剂（氧化剂或还原剂）才会使化合价升高？选用什么试剂才会使化合价降低？ 问题 3：结合问题 1 的反应及已学知识，请同学们总结：在铁元素从 0 价变为 +2 价、 0 价变为 +3 价以及 +2 价变为+3 价中，分别用哪些常见的氧 化剂来实现？在铁元素从 +3 价变为 +2 价、 +3 价变为 0 价以及 +2 价变为 0 价中，分别用哪些常见的还原剂来实现？ 问题 4：大家能用图示法建构出不同价态铁元素的转化关系吗？ 以上问题，不要立即教给学生现成的结论，应在教师启发下，充分调动学生积极性，自主构建出 “ 铁三角 ” 知识框架（下图）。有了知识框架，学生便掌握了不同价态铁元素的转化规律，将分散的相关反应联系起来，减少了记忆繁琐的化学方程式的苦恼。 二、探究问题，深掘规律 “ 铁三角 ” 知识框架建构起来后，有些教师认为规律的总结到此 为止了，学生只须强记这个知识框架然后应用便可以了。我在教学实践中发现，由于记忆量大，学生容易混淆，时间一长便会忘记。为解决这一现象，我仍以问题为中心，引导学生步步探究，于问题之中深掘规律，加深学生对“ 铁三角 ” 的本质认识，以利轻松记忆及灵活应用。 问题 1：在上面的 “ 铁三角 ” 知识框架图中，请比较 ：都是从 0 价出发，一个氧化成 +2 价，一个氧化成 +3价，它们的氧化剂哪一个较强，哪一个较弱？比较 ：都是从 +3 价出发，一个还原成 +2 价，一个还原成 0 价，它们的还原剂哪一个强些，哪一个弱些？ 目的： 学生通过观察、讨论，得出： 0 价铁被较弱氧化剂氧化成中间价（ +2 价），被较强氧化剂氧化成最高价（ +3价）； +3 价铁被较弱还原剂还原成中间价（ +2 价），被较强还原剂还原成最低价（ 0 价）。 问题 2：请比较 ：一个从 0 价出发，一个从 +2 价出发，都是氧化成 +3 价，它们的氧化剂有什么共同特点？比较 ：一个从 +3 价出发，一个从 +2 价出发，都是还原成 0价，你又有什么发现？ 目的：学生通过思考、讨论，认识到：只要氧化成铁的最高价（ +3 价），不管是从 0 价还是从 +2 价开始氧化，都要用较强氧化剂来实现。氧化 剂的选择与铁化合价始态无关，只与终态有关；同理，只要还原成铁的最低价（ 0 价），不管是从 +3 价还是从 +2 价开始还原，都要用较强还原剂来实现。还原剂的选择与铁化合价始态无关，只与终态有关。 问题 3：你能用一句话就能概括出 这 3 条转化规律吗？同样，能用一句话概括 的转化规律吗？ 目的：教师启发，学生交流、讨论，各概括出一句话： a、不管始态是多少价，氧化成最高价使用较强氧化剂，氧化成中间价使用较弱氧化剂； b、不管始态是多少价，还原成最低价使用较强还原剂，还原成中间价使用较弱还原剂。 问题 4： “ 铁三角 ” 转化规律有 ，同学们能否将 6 条规律用一句话加以概括呢？ 目的：教师启发，学生讨论后得出一句话：铁化合价有 0、 +2、 +3，生成两端价态使用强试剂（强氧化剂或强还原剂），生成中间价态使用弱试剂（弱氧化剂或弱还原剂）。简化为：两端用强，中间用弱。 挖掘出的这条总规律，能使 “ 铁三角 ” 大大简化，减少记忆的容量，学生只需记住强氧化剂、强还原剂常见有哪些物质，以及弱氧化剂、弱还原剂常见有哪些物质就可以了。 问题 5：过量的 Fe 与 Cl2 反应只生成 FeCl3 吗 ?能 否生成 FeCl2？为什么？ 目的：让学生懂得： “ 铁三角 ” 的转化除了要考虑氧化剂、还原剂的强弱外，还要考虑反应条件和环境，反应环境不同，生成铁的价态也不同。例如 Fe 若是在 Cl2 里燃烧，不管铁是否过量，均生成 FeCl3；若是在溶液环境中反应，铁过量时，可生成 FeCl2。 问题 6：结合 “ 铁三角 ” 中化合价变化关系及水解知识，讨论 Fe、 Fe3+、 Fe2+各有什么性质？ 目的：让学生认识到： Fe 有还原性； Fe3+有较强氧化性； Fe2+既有弱氧化性，又有较强还原性，以还原性为主。因为 Fe3+、 Fe2+是弱碱阳离子，所以 Fe3+、 Fe2+均能水解，具有较大的水解性，但 Fe3+水解程度更大。 三、灵活应用，解决问题 在加深 “ 铁三角 ” 的规律认识之后，可以通过解决一些问题来检查 “ 铁三角 ” 的应用情况。 问题 1：用 FeSO4 溶液和 NaOH 溶液制备 Fe(OH)2 时应如何操作？注意什么问题？为什么？ 问题 2：如何保存铁盐溶液和亚铁盐溶液？ 问题 3：为除去废水中 Fe2+，通常先把废水中 Fe2+转化成什么？采取什么措施？为什么？ 问题 4：如何除去括号内的 杂质？ Fe2+（ Fe3+）；FeCl3（ FeCl2）； FeCl2（ CuCl2） 问题 5：书本上出现的 Fe 和稀 HNO3 的化学方程式，产物有时是 Fe(NO3)3，有时是 Fe(NO3)2，是否自相矛盾？若不矛盾，什么情况下是 Fe(NO3)3，什么情况下是 Fe(NO3)2？ 问题 6： Fe3+分别与 S2-、 HS-、 I-、 SO 共存吗？ Fe2+分别与 MnO、 NO（ H+）、 ClO-、 Cr2O 共存吗？ Fe3+分别与HCO、 CO、 AlO、 SCN-共存吗？请分别说明原因。 此外，还应当精选典型习题， 搜集相关高考题，课后让学生强化训练，培养灵活应用 “ 铁三角 ” 解决问题的能力。 这节课将复习内容用问题串进行设计，循序渐进地设置认知台阶，发挥学生的主体作用，挖掘学生内在