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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
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