探究氢氧化亚铁的制备(修).doc

氢氧化亚铁的制备探究昆明市官五中 杨莉摘要：新的课改理念提出：“以学生发展为本，以培养学生创新精神和实践能力为中旨”。这一精神已深入到多数教师的课堂教学中。结合这一理念，作者建议在讲铁及其化合物的性质时，进行“双主体”教学模式实施课堂实验教学，为学生搭起构建知识的桥梁。通过探究，对课本实验提出改进方案，增强学生的探究能力和创造性思维。，关键词：双主体 实验探究 氢氧化亚铁的制备新的课改理念提出：“以学生发展为本，以培养学生创新精神和实践能力为中旨”。这一精神已深入到多数教师的课堂教学中。结合这一理念，作者建议在讲铁及其化合物的性质时，进行“双主体”教学模式实施课堂实验教学，为学生搭起构建知识的桥梁。通过探究，对课本实验提出改进方案，增强学生的探究能力和创造性思维。高二化学教课书第4章第2节铁和铁的化合物一文中，设计制备氢氧化亚铁的实验，很难观察到理想的实验现象，白色沉淀中往往夹杂着灰绿色，几乎分辨不出，难以观察到先生成白色沉淀的现象。由此得出的结论难以使学生信服，影响了学习效果。同时，高二的学生已具备了一定的实验观察能力和实验现象分析能力，但知识迁移能力、发散思维和创新思维等方面仍有待于进一步培养和提高。2003年全国高考理综第33题就在这方面考察学生探究这一实验的能力，这对教师的教学提出了更高要求和方向。因此，我依据学生的学情和本节教材的内容更结合高考的方向，设计了本案例的教学。拟采取教师引导，学生边讨论边实验的双主体探究式学习过程，通过探究氢氧化亚铁的制备方法，在反复论证中使学生深入理解氢氧化亚铁制备的特殊性，从而加深对氢氧化亚铁的不稳定性和强还原性的认识、记忆和巩固，以此突破教学难点。同时培养学生的创新意识和创新思维，养成实事求是的科学精神，提升学生的化学思维品质，自信心，和学习化学的兴趣。具体步骤如下：一、教师引导学生思考：1、氢氧化亚铁的制备原理；2、二价铁化合物在空气中是否稳定？氢氧化亚铁在空气中是否稳定？二、按照教科书设计的实验，演示氢氧化亚铁沉淀的制备。之后，教师再引导学生思考：1、这样做实验有没有观察到明显的白色沉淀生成？2、实验结果不明显的原因可能是什么？3、如何改进？四、学生讨论后小结：按照教科书上的设计很难观察到明显的白色沉淀生成。因为反应前Fe2+ 有部分被氧化；操作过程中有O2溶解于溶液中，使生成的Fe(OH)2沉淀迅速被氧化，这样生成的Fe(OH)2沉淀中伴有Fe(OH)3沉淀，所以效果不好。因此实验关键：创造“无Fe3+、无O2”的环境，防止氢氧化亚铁被氧化 。改进措施：依据上述分析，自行设计实验方案。 五、学生分组设计实验方案：以四人为一小组，各抒己见提出实验方案，全组讨论，最后统一一个方案，全组一起做。记录实验现象，连同实验方案一起上报教师处，供教师点评。六、教师面向全班同学点评各小组的设计方案。最后选出修改后最好的两个方案分两个大组分别进行学生实验，对照实验结果评选最佳实验设计，对设计人及其小组提出表扬。七、将优秀设计方案整理建档。以下是两个优秀实验方案：方案一：（1）煮沸蒸馏水50mL备用（2）取约20mL煮沸蒸馏水于小烧杯内，沿器壁注入1mL浓硫酸，玻棒搅拌后，稍冷趁温热吸少量于另一已有约2g还原铁粉的，20mL针筒中，振荡使充分反应，应使铁粉过量。利用产生的氢气赶走空气，缓慢推至顶部，用胶帽封住出口处。（3）取约2g氢氧化钠固体送入10mL针筒内，用此针筒吸入煮沸过的蒸馏水5mL，使其充分溶解，利用溶解放出的热把空气排除，缓慢推至顶部，安上针头。（4）如下图：把针头插入（2）中的注射器内，慢慢挤压活塞，使FeSO4溶液和NaOH溶液充分接触，观察现象，进行记录。白色絮状沉淀不断增加，可保存两天多时间。 FeSO4溶液 胶帽 NaOH溶液图Fe(OH)2的制备方案一的优点：使用煮沸过的蒸馏水，已尽量赶走水中溶解的氧气；利用浓硫酸、氢氧化钠固体溶解放出的热赶走空气，减少配制溶液时氧气再溶解的可能；配制硫酸亚铁溶液时，先取还原铁粉再吸入温热的稀硫酸，完全可控制硫酸的量，实现铁粉过量的要求。尽量减少了Fe3+生成的可能；同时利用产生的氢气赶走残留空气，减少了氧气的溶解；配制好的溶液都在针筒内，且反应物的接触没有露置于空气中，最大限度地回避了氧气的参与。所以该实验可观察到稳定的氢氧化亚铁白色沉淀。方案二：（1）10mL试管内取约6mL蒸馏水，投入约2g现切金属钠。待充分反应后，趁温热滴入少许植物油封住液体表面备用。（2）取约3g硫酸亚铁晶体于小烧杯内，注入少量70%的浓硫酸，玻棒搅拌使其充分溶解，再注入少量煮沸过的蒸馏水稀释，投入少许还原铁粉至过量，搅拌使充分反应。（3）趁温热用针筒抽取溶液1mL，安上针头，把针头插入（1）中的试管内，慢慢挤压活塞，使FeSO4溶液和NaOH溶液充分接触，观察现象，进行记录。白色絮状沉淀不断增加，并保存两天多时间。方案二的优点：配制溶液时尽量驱赶了空气，使O2的含量降到最低；现制FeSO4溶液，且加入过量还原铁粉，减少了Fe3+存在的可能；实验基本上不暴露在空气中，产物稳定保存的时间长。所以，效果比教科书上的好，且简便可行。以上仅是我对双主体教学模式与学科教学整合的初步认识，还有待进一步的完善，希望得到广大同仁的赐教。主要参考文献： （1）何克