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1、铁的氢氧化物制备探究实验教学设计,谷城三中 徐中秋,1、知识与技能：学习化学实验探究的方法，通过实验掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质和制备方法； 2、过程与方法：通过实验探究活动，体验科学探究的过程和方法，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力； 3、情感、态度与价值观：通过创设更丰富科学的实验情境，呈现直观清晰的实验现象，增强学生对科学知识的感性认识和探究性体验。体会探究的过程，感受探究带来的乐趣。,一、实验教学目标,二、实验内容设计,铁的氢氧化物是人教版化学必修1第三章第二节中的实验内容，本实验科学探究过程设置了提出问题分析问题解决问题、设计实验实施实验结论和评估五个环节，让学
2、生通过科学探究活动，找出铁的氢氧化物的制备方法、注意事项，培养科学探究的方法，提升学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，结合化学实验使学生们积极参与实验探究过程中，给学生提供自我发展的机会，这样使学生学会学习应用知识，有效培养学生的探究力创造力。,三、实验方法设计,小组合作学习，对比，观察，分析，讨论，归纳整理,四、教学过程设计,按照科学探究的过程提出问题分析问题解决问题、设计实验实施实验结论和评估五个环节。,具体环节实施如下： 1、提出问题：按照化学必修1教材实验3-9取少量FeCl3溶液于试管中，然后滴入NaOH溶液，观察到有红褐色沉淀生成(如图1) 。而将吸有NaOH溶液的胶头滴管插入
3、新制备的FeSO4溶液的液面以下，缓慢挤出NaOH溶液，可以观察到明显的灰绿色沉淀，颜色加深，最后变成红褐色，教材中说的最初出现白色沉淀却不易观察(如图2) ，为什么？,试管1： Fe(OH)3,红褐色,试管2：Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的过程,FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,白色沉淀,灰绿色,红褐色,图1,图2,实验3-9,两支洁净的试管各取少量FeCl3、FeSO4溶液，然后向两支试管分别滴加NaOH溶液观察现象。,产生红褐色沉淀,先生成白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色,Fe3+3OH=Fe(OH
4、)3 ,Fe2+2OH=Fe(OH)2 ,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2、分析问题：我们让同学们结合教材中的提示，联系观察到的现象，综合分析操作FeSO4溶液用新制的、滴管插入到液面下这种违反常规的做法，找到问题所在，原来是氧气的原因，我们所处生活环境就是一个氧化氛围，氧气无所不在，Fe(OH)2又极易与氧气反应。,怎么办？ 如何改进实验使Fe(OH)2白色絮状沉淀较长时间存在呢？,3、解决问题，设计实验：解决问题的关键就是有效阻隔氧气，消除各方面氧气的影响。 因此同学们结合所学知识从两个角度考虑，一是反应试剂，二是反应环境，提出了多种方式方法，归纳如下：,具体措施,F
5、eSO4溶液必须是新制的并加入铁粉铁屑，防止Fe2+被氧化成Fe3+； 加热煮沸NaOH溶液以除去溶液中溶解的氧气； 在液面上加植物油或者苯等进行液封，注意不能用CCl4； 用H2或CO2等非氧化性气体做保护气排除体系中的O2，使反应处于非氧化的氛围。我们依据所提的方法，设计了以下几套实验方案：,方案1：隔绝空气的复分解反应法，装置如下图3所示。 在试管中加入适量的新制的FeSO4溶液，并覆盖一层苯或植物油等，再用长滴管注入NaOH溶液。由于苯的液封作用，防止了生成的Fe(OH)2被氧化，因而可较长时间观察到白色的Fe(OH)2沉淀。,图3,设计实验,方案2：氢气氛围中的复分解反应法，装置如下
6、图4所示。 实验时，先打开止水夹K，再将分液漏斗的旋塞打开，使稀硫酸与铁粉作用，用产生的H2排出装置中的空气；然后关闭K，使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。简易装置如图5。,NaOH溶液,图4,图5,方案3：CO2氛围中的复分解反应法，装置如下图6所示。,实验时，先将分液漏斗的旋塞打开，用产生的CO2排出装置中的空气；然后提起导管，再用长滴管伸入液面下挤出NaOH溶液，则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。,图6,4、实施实验： 准备实验药品与器材 组装实验装置 分组进行实验，观察记录实验现象,5、结论和评价： 教
7、材实验3-9中Fe(OH)3的现象明显,而Fe(OH)2本身白色不易观察。 而在方案1、2、3中我们有效的隔绝氧气后，就可以较清晰的观察到氢氧化亚铁的产生。说明了大家分析推理的正确性。 方案1和3操作方便，快捷，所创设环境对整个试管中的溶液都有保护作用（尤其是方案3），实验效果较好；方案2在氢气还原氛围中可较长时间观察到白色沉淀，但需让Fe与稀硫酸充分反应，产生足量H2与FeSO4，速度要慢一些。,教学反思 铁的氢氧化物制备原本是教师演示实验，教材实验中出现的违反常规的操作（即滴管伸入液面以下）肯定会引起学生的疑惑，而这恰恰正是探究的绝佳素材，对于这个教材中已经出现的并且有明显探究倾向的内容，我们进行了深层次地挖掘，放手让学生探究思考，调动学生的思维积极性，培养学生的实验设计能力。只有这样，学生才能真正理解和掌握所学知识，才能真正实现由认知向能力的转化和升华，获得的知识才能更持久、亦更能灵活运用,五、教学反思与自我评价,自我评价 从本节实验探究来看：通过对教材实验的探讨、分析、拓展，使学生的潜能得到发挥，培养学生们的发散思维，提高学生应用知识解决问题的能力，突出化学实验的功能，培养学生严谨科学态度。,谢 谢！,
