“鐵的重要化合物”教學設計

文章編號:1005-6629(2010)09-0039-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

教材分析

鐵的重要化合物存在普遍，應用廣泛，是學習的重點。本節(jié)課內容簡單介紹涉及到鐵的三種氧化物、鐵的兩種氫氧化物及其制備、鐵離子的檢驗、二價鐵和三價鐵之間的轉化關系。與氧化還原有關的二價鐵和三價鐵之間的轉化關系是學習的重點和難點。本節(jié)課內容豐富，教學容量較大。

教學建議

(1)新課程的課堂教學中學生的參與應該是貫穿始終的，構建多種情景，創(chuàng)設和諧的教學氛圍，但要防止挖空心思引入了眾多的活動內容，丟本逐末。(2)驗證實驗較多，教學中要注重實驗的教育功能，讓實驗探究式學習在教學中始終貫穿。(3)教學過程中應及時提出有效問題，讓學生思維不斷得到階段性的提升和匯總。

教學目標

(1)知識與技能:理解鐵的重要化合物的性質，并會應用其性質分析解決相關的實際問題。

(2)過程與方法:①根據(jù)問題要求、實驗目的，在教師指導下進行實驗探究。

②根據(jù)實驗現(xiàn)象、結論及氧化還原反應概念等知識去探究、歸納鐵的重要化合物化學性質。

③通過實驗探究及實驗中問題的提出和解決，使學生逐步體會、掌握元素化合物學習的基本思路。

(3)情感態(tài)度與價值觀:

認識科學的學習方法在學習過程中的重要性，體會實驗在化學學習探究中的意義，培養(yǎng)學生科學的探究精神和實事求是的實驗態(tài)度。

教學難點:

二價鐵離子和三價鐵離子之間的轉化

教學過程

[引入]

(1)昨日配置的淺綠色硫酸亞鐵溶液今天變成了淺黃色，這是怎么回事呢?怎么辦呢?

(2)印刷電路板是由高分子材料和銅箔(Cu)復合而成， 刻制印刷電路時，要用FeCl3溶液作“腐蝕液”，化學原理是什么?

[教師引課]本節(jié)課主要通過對鐵化合物性質的學習，來解決此類問題。

[問題]如何通過化學方法獲得氯化鐵和硫酸亞鐵兩種鹽?(學生獨立思考或相互交流)

[學生]可分別用單質鐵、鐵的氧化物、鐵的氫氧化物與相應的物質反應來獲得。(復習學習鐵的氧化物、氫氧化物性質;此處要檢查指導學生書寫相關的離子方程式)

[分組實驗探究]請同學觀察已經(jīng)準備好的硫酸亞鐵和氯化鐵兩種鹽溶液，并記錄溶液的顏色特征，利用上述兩種鐵鹽溶液制備氫氧化鐵和氫氧化亞鐵。學生三人一組分組實驗，教師指導。

[學生回答]兩種氫氧化物生成的現(xiàn)象。請同學黑板演板書寫對應的離子方程式。

[教師]請同學們以小組為單位交流實驗心得，發(fā)表意見。

[問題](匯總學生提出的問題)

(1)為什么氫氧化亞鐵會由白色迅速轉變?yōu)榛揖G色，最終轉變?yōu)榧t褐色?

(2)如何獲得比較穩(wěn)定純凈的氫氧化亞鐵?

(3)設想灰綠色物質的成分可能是什么?

[學生回答]由于空氣中的氧氣很容易把氫氧化亞鐵氧化。獲得純凈氫氧化亞鐵的方法:①采取加熱煮沸除去堿中溶解的氧氣，并加植物油保護防止氧氣重新溶入堿液中;②用新配置的硫酸亞鐵溶液;③使用長滴管深入液面下加氫氧化鈉溶液。(不斷引導學生思維，請眾多學生參與回答)

[教師總結]①盡可能在制備氫氧化亞鐵時與氧氣環(huán)境隔離。②實驗前，我們?yōu)槊恳恍〗M準備的一支特殊尖嘴的滴管，同學們基本上沒有考慮到它的用處，仍當作普通滴管滴加氫氧化鈉溶液，給我們提醒儀器構造的改變可能會帶來特殊用途的。③實際上灰綠色物質成分復雜，不是二價鐵和三價鐵的簡單混合物。

設計意圖: 本節(jié)課教學容量大，筆者在湖北上觀摩課課堂只有四十分鐘，若按部就班根本不能完成課堂教學任務，所以，教材處理整合非常關鍵。用問題法導入新課能激發(fā)學生學習興趣。因為鐵的幾種氧化物和兩種氫氧化物性質學生初中已經(jīng)有所認識，通過設置問題情境，請學生回答鐵的兩種鹽的制備:一是引起學生的自學、獨立思考、交流討論，問題本身有利于學生發(fā)表自己建議，體現(xiàn)學生廣泛的參與課堂實踐，活躍觀摩課課堂氣氛。二是可以節(jié)省出時間突出處理后邊的教學重難點。鐵的兩種氫氧化物實驗制備讓學生去親自試驗、親自觀察、協(xié)作完成實驗等，可以增強學生的動手能力和參與的積極性，讓學生在實驗中切身體會到真實的實驗現(xiàn)象與課本標準實驗現(xiàn)象差別，引起學生的質疑、討論，創(chuàng)設學習契機。

[過渡]幾位同學在實驗室看到棕黃色溶液，一些同學說其中一定是含三價鐵離子，另一些同學說不一定?那么，如何證明呢?

[學生實驗]學生通過預習，設計探究實驗:

[實驗探究]鐵離子的檢驗

實驗:分別取硫酸亞鐵溶液和氯化鐵溶液少許于兩支試管中，滴入2～3滴硫氰化鉀溶液，觀察現(xiàn)象

[學生]表述實驗現(xiàn)象

[問題]學生通過交流討論，提出問題:

(1) 如何用化學方程式表示血紅色物質的生成?

(2)總結有哪些檢驗三價鐵的方法?

[師生總結]

(1)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(強調硫氰化鐵可以看作是一種弱電解質)

(2)①Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓②滴入硫氰化鉀溶液顯血紅色，說明含有三價鐵離子。

[承上啟下]

為什么上述實驗中一些同學做二價鐵溶液遇到硫氰化鉀溶液實驗時也有微弱的紅色出現(xiàn)?但是實際上二價鐵與硫氰根離子作用，溶液不會呈現(xiàn)血紅色。(抓住實驗中的“意外” )

[問題]依據(jù)氧化還原概念分析含F(xiàn)e3+和Fe2+的鹽溶液可能具備的性質?

[學生回答]一般化合物中當元素處于其最高價時，可能有氧化性;處于最低價時，可能有還原性;處于中間價價態(tài)時，可能既有氧化性又有還原性。三價鐵有氧化性;二價鐵可能有氧化性，也可能有還原性。

[實驗探究]二價鐵離子和三價鐵離子相互轉化的條件

(學生實驗時，教師要注意觀察學生的實驗操作，并指導)

實驗1:兩只試管分別取2～3 mL氯化鐵溶液，分別加入鐵粉、銅絲，充分反應。取上層清液分裝兩只試管，滴加硫氰化鉀溶液1～2滴，觀察現(xiàn)象。

實驗2:上述溶液兩支試管中分別滴加5～6滴氯水、過氧化氫溶液，觀察現(xiàn)象。

[學生]不同小組學生描述上述實驗現(xiàn)象

[教師]請同學們以小組為單位交流討論，舉手發(fā)表對實驗的一些思考

[問題匯總]

(1)鐵粉、銅粉是否可以與氯化鐵溶液作用?從氧化還原反應的角度總結。

(2)過氧化氫溶液和新制氯水是否能達到同樣效果?從氧化還原反應的角度總結。

(3)反應的離子方程式是什么?

(4)為什么在滴入過氧化氫的試管中還可以看到有氣泡生成，是和二價鐵離子反應產生的嗎?

[學生回答]教師引導啟發(fā)學生回答問題、修正問題答案

(1)通過兩個實驗，反應液顏色先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，加硫氰化鉀溶液，無明顯血紅色，說明銅、鐵均可以與氯化鐵溶液反應，三價鐵有較強的氧化性;加入氯水、過氧化氫溶液顏色變?yōu)檠t色，說明氯水、過氧化氫均有氧化性，把Fe2+又最終轉化為Fe3+。

[板書]

(2)2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(3)很顯然，二價鐵離子與過氧化氫溶液反應從氧化還原概念角度分析不會有氧氣生成，原因可能是三價鐵離子的催化作用使過氧化氫分解。

[問題解決]針對引課時提出的兩個問題，請學生解決回答課前提出的問題。(首尾呼應)

(課堂討論問題、課后思考問題略)

[課外學習探究]

(1)合作學習、查閱資料或者利用網(wǎng)絡，得出二價鐵和三價鐵之間的轉化規(guī)律，總結可選擇哪些合適的氧化劑或還原劑。

(2)有人說，過氧化氫溶液與氯化亞鐵溶液混合后產生的氣泡也可能是多余的過氧化氫又把生成的三價鐵離子還原時生成的氧氣;還有人說，可能是過量的過氧化氫把硫氰根離子氧化生成的氮氣等，你贊成嗎?還有別的可能嗎?請課后查閱資料回答。

設計意圖:本部分教學設計講究銜接，講究問題的提出和解決，采用開放課堂，請學生進行實驗探究。從如何鑒定三價鐵離子引入、為什么檢驗含二價鐵離子的溶液也有微弱血紅色過渡、用氧化還原的觀點分析鐵鹽可能的性質等，促使學生通過實驗完成問題探究。把課堂充分還給學生。另外注意啟發(fā)學生對實驗進行思考、歸納，及時提出質疑，與同學、教師交流，分析原因。教師可以通過變換問題思考的角度激發(fā)學生的主動實踐，并為學生深入實踐構建平臺。課外學習探究中設置的兩個問題深淺有度，并能結合本節(jié)課的教學內容，引導學生進行課外學習實踐活動，符合新課程理念。

教后思考:

(1)教學要求立足教材，參照課程標準，不隨意增加難度;教學設計要講究策略，爭取做到舉重若輕。新課程下教學評價的實質是信息量增加、新情景新問題增多，絕不是靠加深教學內容能獲得的。教師教學中要引導學生積極參與學習實踐，不斷提高學生的思維能力，不斷提高學生匯總問題、處理信息的能力。課堂教學應創(chuàng)設一種和諧開放的教學環(huán)境，有利于學生學習和思考。

(2)探究實驗在課堂教學中應廣泛采用。化學實驗的功能無可替代。實驗能力是新課程背景下要求學生應具備的一種較高能力，實驗能力只能在親自實驗中得到鍛煉和提高。引導學生參與實驗設計，讓學生在實驗中驗證知識、引起質疑、引發(fā)再思考，最終獲得獲取清晰認識。對課本實驗也并非要一切照搬，可以根據(jù)實際情況進行適當?shù)母淖儯怀隹茖W性、簡便性;在實驗時教師要善于引導學生對實驗中的“意外”展開討論，即使當堂不能解答，也可以告訴學生把問題留下，課下討論，以逐步培養(yǎng)學生的科學實驗精神。

(3)提高學生實驗操作能力刻不容緩。筆者在一所省級示范性高中的優(yōu)質班級進行講課，學生的思維比較靈活，能積極參與課堂學習，但是在分組實驗中出現(xiàn)了一些問題:試劑經(jīng)常滴到課桌上、衣服上;一位同學拿試管，一位同學滴加試劑的“協(xié)作”;實驗不小心儀器損壞較多;滴管出現(xiàn)混用，造成試劑被污染;對實驗現(xiàn)象描述缺乏科學準確的語言;針對問題自行設計實驗方案等此類實驗要求基本上是一片空白等等，這應該是共性問題，要引起我們教師的重視。

參考文獻:

[1]嚴宣申 .關于氫氧化亞鐵的幾個問題[J] 化學教育. 2009.30(11):74.