烟气脱硫废水处理工艺中铁盐的作用探究.docx

教学基本信息课题烟气脱硫废水处理工艺中铁盐的作用探究教学设计人员授课教师学校胡小蒙北京市第十二中学指导思想与理论依据高中化学课程标准（实验）明确要求：“创设能促使学生主动学习的教学情境，引导学生积极参与探究活动，激发学生学习化学的兴趣。”情境教学的倡导者Brown,Collin,Duguid认为：“知识只有在它们产生及应用的情境中才能产生意义。知识绝不能从它本身所处的环境中孤立出来，学习知识的最好方法就是在情境中进行。” 有价值的教学情境不仅可以激发学生的情感活动，还可以促进学生的认知活动和实践活动。教学素材分析Fe3+和SO32-都是学生高中阶段重点研究的微粒，它们性质多面，属于高三学生既十分熟悉、又易发生混淆的物质。由于Fe3+与SO32-之间的反应存在互促水解、氧化还原、络合等多种可能，提供了探究活动的空间，是研究物质性质和反应规律良好的反应素材。本节课将从“烟气脱硫废水处理工艺”这一情境素材中，提炼出两者之间的反应进行探究，建构学科思维的方法，增强运用化学知识和规律解决实际问题的能力。重点突破知识点盐和盐之间的反应规律；外界因素对化学反应的影响 教学目标(内容框架)知识与技能：从类别和化合价等视角分析物质性质；从需求和性质等多方面分析试剂的作用；加深对盐和盐反应规律的认识；知道外界因素对存在竞争关系的化学反应有调控作用。过程与方法：通过基于真实问题解决的实验探究过程，体会研究复杂反应体系的思路。通过提出假设并建构证据系统的过程，形成寻找干扰的意识，积累排除干扰的方法。情感态度与价值观：通过对废水处理工艺的讨论，引导学生关注环境保护问题，树立可持续发展的观念。体会化学知识和方法在解决实际问题中的重要作用，欣赏化学为人类做出的贡献。具体教学实施过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一：分析与猜想【PPT展示】一种烟气脱硫废水处理工艺：【资料分享】资料1：烟气脱硫废水；资料2：脱硫废水处理前后水质。在线检索有用的资料提供给学生：SS：悬浮固体；SOD：化学需氧量。【提出任务】请分析上述处理工艺中每种试剂的作用，并说出判断的依据。【引导】向水体中加入硫酸氯化铁，写出可能发生反应的离子方程式。【小结】认识物质性质的角度；分析试剂作用时的角度【我猜想】分析NaOH、有机硫化物、盐酸的作用。根据流程需求和物质性质提出猜想：Fe3+可能作絮凝剂或氧化剂。从真实情境中提炼化学问题，学会从物质类别和化合价角度认识物质性质；体验分析试剂作用时的思维角度环节二：计划与实施【提出任务】探究FeClSO4与Na2SO3溶液的反应原理【提出要求】1. 小组分工合作，设计并讨论实验方案并记录。要求在方案中标明试剂及用量。2. 实施实验，记录现象并简单解释。3. 若需检验混合液的成分，可用滴管取用少量试液进行检验。【我设计】小组合作设计实验，用图示法进行方案设计和记录（试剂、用量、设计目的）通过实验设计和探究过程，体验研究化学反应的思路，形成严谨的科学精神环节三：交流与反思【引问】小组得出的实验结论是什么？依据是哪些？哪些实验对得出结论更有价值？为什么？【资料分享】1. Fe3+与HSO3-可发生可逆反应结合成红棕色的Fe(HSO3)2+。2. 亚硫酸钠对品红溶液褪色的原因分析【追问2】两种反应物加入的顺序和用量不同，会产生不同的反应现象，原因是什么？【播放实验】分别以1:20和20:1配制FeClSO4与Na2SO3的混合液，观察实验现象并测定pH；放置5天后，再次观察现象。【我反思】展示小组实验方案并交流、质疑、反思；必要时补做对比实验。通过对现象的归因分析，体验发现干扰、完善方案、排除干扰的过程环节四：结论与收获【得出结论】查找文献中pH，得出结论：该流程中Fe3+主要作絮凝剂。【新问】盐溶液之间反应的多样性与哪些因素有关？如何调控有竞争关系的化学反应？【我总结】从知识、方法、认识角度等方面谈收获方法外显，便于应用于新情境教学效果检测（09北京理综26改编）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）；I. 从废液中提纯并结晶出FeSO47H2O。II. 将FeSO47H2O配制成溶液。III. 将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液IV. 将浊液过滤，用90热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3。V. 煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体已知： NH4HCO3在热水中分解1. 写化学用语：步骤III的离子方程式：。步骤V的化学方程式：。2. 用平衡移动原理解释步骤III生成FeCO3的原因：。后续课程设计思路本节课基于烟气脱硫废水处理工艺中铁盐作用的研究，形成了“合理猜想、寻求证据、归因解释、条件调控”的解决实际问题的一般思路。在后续的课程中，可通过“烟气脱