制備氫氧化亞鐵

1、北京市中學化學“十一五”課題教學設計案例與現(xiàn)場說課交流評比參評教學設計案例制備氫氧化亞鐵楊鎮(zhèn)第一中學 劉立光制備氫氧化一、課標教材：本專題的內容是基于高二化學第四章第二節(jié)中實驗4-10和高三第六單元第一節(jié)«制備實驗方案的設計»的基礎上，綜合高考熱點（Fe2+孫和Fe3+ 離子之間的轉化是考試說明中的II級要求，近年經(jīng)?？疾欤┑那疤嵯略O置的內容。根據(jù)氫氧化亞鐵和氫氧化鐵之間的轉化規(guī)律及條件，充分利用教材中不完善的實驗設計以及實驗過程中如何排除氧氣的干擾，通過學生上網(wǎng)查詢以及小組內的討論歸納出制備氫氧化亞鐵的多種設計，認識實驗設計的基本原則，了解研究問題的方法，理解研究與實踐驗

2、證的關系，實驗方案的評價與優(yōu)化方法，弄清實驗設計的步驟和注意問題，充分調動學生參與的積極性，有利于培養(yǎng)學生思維的嚴密性、深刻性和創(chuàng)造性。本部分內容對于學生來說有一定的難度，是學生綜合運用所學的知識，思考化學實驗的實施過程，再從設計實驗中深化和發(fā)展知識的過程，能提高解決實際問題的能力。二、學生情況分析經(jīng)過兩年的高中化學必修加選修的學習，學生有了較為扎實的基礎知識和實驗操作能力。在過去的兩年中，我所教的班級也曾經(jīng)嘗試過以實驗探究為主的合作學習模式，學生分組討論，已初步掌握了提出假設推理判斷實驗驗證得出結論的探究學習方法。本節(jié)是學生分組探究討論式自主合作學習。學生分組討論，相互評價，設計出多種方法來

3、制備氫氧化亞鐵，通過在課前的預做實驗的實踐驗證，尋找到最佳的設計方案。打破了傳統(tǒng)的教學模式的束縛，為學生的參與教學提供了新的方式和方法，激發(fā)學生學習化學的熱情，培養(yǎng)學生的合作精神和綜合運用知識的能力。三、教學目標設計I、基本目標1知識與技能：a.學生掌握二價鐵的性質以及二價鐵與三價鐵的相互轉化。b.學生能夠利用已有知識設計一至兩種Fe（OH）2的制備方法，并能進行分析、對比、評價c.培養(yǎng)學生實驗基本操作、觀察實驗現(xiàn)象的能力；d.培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際問題的能力的創(chuàng)新意識和探究能力2過程與方法：a.通過創(chuàng)設問題情景，引導學生體會發(fā)現(xiàn)、猜想、設計、實踐的科學研究的基本方法；b.通過小組討論使

4、學生體驗合作學習的過程與方法，體會提出問題實驗探究交流與評價的科學研究方法.3情感態(tài)度與價值觀：a.學生通過實驗設計及實踐過程中體驗科學研究的艱辛與喜悅，b.學生通過師生，生生交流，培養(yǎng)協(xié)作意識和團隊精神。c.學生通過理論聯(lián)系實際，應用化學知識來提高分析解決實際問題的能力II、發(fā)展性目標1、知識與能力a學生能夠得用所學知識設計多種制備氫氧化亞鐵的方法。b學生能夠對不同的設計方法進行評價和改進。c了解實際生產(chǎn)中氫氧化亞鐵及亞鐵溶液的制備。2、過程與方法a學生通過上網(wǎng)查詢、歸納整理，尋找適合制備氫氧化亞鐵的方法。 b學生在課前試驗室中預做本組設計的實驗，讓學生體會到理論設計和實際實踐之間的差距，理

5、解科學探索和發(fā)現(xiàn)過程的艱辛。 3、情感態(tài)度和價值觀 a培養(yǎng)優(yōu)秀學生勇于展示自我，大膽設計和創(chuàng)新，將實踐和創(chuàng)新緊密相連。 b作為一組的代表承擔著本組其他同學的信任，培養(yǎng)更多的責任意識。III、重點： 本節(jié)內容的重點是制備氫氧化亞鐵的可行性的方案的設計。IV、難點： 本節(jié)內容的難點是設計制備氫氧化亞鐵方案的具體實施。四、教學策略設計1、教學思路:教材中氫氧化亞鐵的制備實驗，在注意到硫酸亞鐵配制的諸多問題和特殊的滴加方式后，仍然沒有看到白色的氫氧化亞鐵，基于氫氧化亞鐵容易被氧化而難以得到,想要設計此節(jié)課,完成氫氧化亞鐵的制備.師生通過上網(wǎng)查詢,參考以往的高考題,初步形成思路,再利用實驗加以證實,以得

6、到最好的后備方案.2、課型設計:學生分組討論、實驗設計驗證3、教法和學法設計：1)、創(chuàng)設問題情景 探究法2)、合作學習、實驗探究、交流與評價4、教學流程圖課前學生準備可能的制備方法老師預做各種實驗環(huán)節(jié)一 學生分組做教材中演示實驗設疑引課 同學根據(jù)課前預做實驗環(huán)節(jié)二 學生分組設計實驗（多組）環(huán)節(jié)三 選擇最可行的設計分析實驗失敗的原因展示實驗裝置圖、講解實驗原理、步驟自評和其他組同學互評按要求設計實驗實驗設計步驟方法實驗成功環(huán)節(jié)四 按可行實驗方案重做實驗小結：實驗設計原則結束5、教學資源的開放性措施即課前準備 1）學生在課前通過上網(wǎng)查詢、歸納整理，嘗試對設計實驗進行檢驗驗證，尋求較為成功可行的實驗

7、設計。2）學生動手做了兩個實驗，即教材中氫氧化亞鐵的制備實驗和用碘化亞鐵和氨水反應制備氫氧化亞鐵的實驗。第一個實驗在開始引課的過程中，在注意到硫酸亞鐵配制的諸多問題和特殊的滴加方式后，仍然沒有看到白色的氫氧化亞鐵，學生會對此產(chǎn)生懷疑，調動學生的積極性和好奇心，讓學生在體會實驗失敗后重新去研究，去分析，尋求解決問題的方法。第二個實驗是在學生各組匯報后，通過同學們之間的相互比較，以及同學們預做各組實驗的結果，選擇最佳方案，能夠較長時間地保持氫氧化亞鐵的白色，讓學生們有成功解決問題的喜悅，成功對每一個人來說都是非常必要的，幫助學生樹立信心和尋求解決問題的方法提供了方法性的指導。6、學習情景、問題情境

8、的開放性措施：1）、在學生自己動手做完教材試驗之后，請學生描述實驗的現(xiàn)象。請同學們分析為什么沒有長時間地保持白色沉淀？讓學生體會到實驗容易失敗，激發(fā)學生的深入思考和認真研究，從而解決學習中遇到的困難和疑惑。2）學生回答之后，請同學們根據(jù)自己學過的知識和已有的經(jīng)驗排除干擾，小組討論后，設計出制備氫氧化亞鐵的不同實驗方案。然后上臺分別展示自己的實驗裝置圖，講解設計的思路和設計的優(yōu)越性在什么地方。此處是整堂課的主要部分，有比較大的挑戰(zhàn)性，學生真的成為了課堂的主人，學生們溫故知新，在原有的知識和經(jīng)驗基礎上大膽設計，在同學面前展示，調動了學生激極性，讓學生在自主學習中不斷提高自我，提高能力。7、學生活動

9、的開放性措施：在上述學生設計實驗之后，并不是就結束了，而是讓其他組的同學來評價該實驗設計的優(yōu)劣。如電解法之后，有同學說實驗難以控制。在類似03年高考題的設計中，有的同學也提出該方法過于復雜，而且要想真正除凈裝置中的空氣需要慢生成氫氣，效果如何還是有待進一步探究。再如最后的實驗中就有同學提出雖然有碘離子的保護，但是氨水有刺激性的氣味，對人體有害的觀點。這些同學間的評價，是建立在實際的操作和對過程的深入思考之上，是學生資源在教學中最深刻地挖掘。學生積極性很高，課堂氣氛非?；钴S。最大程度激發(fā)出學生的熱情！知識能產(chǎn)出知識，增強了創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，而且使學生學會了探究問題的科學方法。8、學習效果評

10、價設計 ：評價項目評價描述學生的學習過程學生的精神狀態(tài)學生先是疑惑，沒想到教材實驗也不太理想，然后主動分析，小組內積極開展討論設計實驗。在臺前交流時，其他同學都能認真傾聽。學生參與活動的廣度全體同學們都動手做兩次實驗，形成直觀感性的認識。共同討論創(chuàng)新設計出新的方案，各組間進行評價，同學們廣泛參與。學生思維活動的深度在制備氫氧化亞鐵的過程中，開始做的教材實驗沒有成功，同學們深刻思考分析失敗原因，后挖掘潛能討論設計新方案，幫助學生增強了創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，而且使學生學會了探究問題的科學方法。在實驗設計之后其他同學評價實驗的好處和不足是建立在實際的操作和對過程的深入思考之上，是學生資源在教學中最

11、深刻地挖掘。 學生的學習效果知識的落實與內化程度本節(jié)課學生不僅設計了實驗而且還具體做了實驗，驗證了自己的實驗設計。學會對實驗設計評價和可行性實驗設計的選擇，這些知識的落實是建立在學生形成方法和演練方法的過程中，學生有充分內化知識的過程。學生研究問題能力與方法的提升程度 通過對制備氫氧化亞鐵創(chuàng)新設計和對實驗進行評價以及可行性實驗設計的選擇，學生通過討論與交流，形成了方法，學生進行了演練，提升了解決實際問題的能力。學生在情感態(tài)度與價值觀等方面的收獲學生在小組討論和動手操作實驗的過程中，潛移默化地體驗如何與人合作，如何與人交往，提升了動手操作能力。其中有獨到見解的同學，被推選為發(fā)言代表，鍛煉在人前展

12、示自己的能力，培養(yǎng)責任意識。問卷調查1、 你喜歡這樣的學習方式嗎？ A喜歡 一般 不喜歡 2、你參與到課堂教學過程中了嗎？ A 參與 B 說不清 C 沒有 3、本節(jié)課的內容你理解了嗎？ A 理解 B 說不清 C 沒有 4、通過這節(jié)課，對氫氧化亞鐵、亞鐵離子了解多少？ A很多 B 一般 C 很少 5、你認為分組合作學習對本課的學習幫助： A 很大 B 還可以 C 有沒有一樣 6、你學習有成就感嗎？ A有 B說不清 C沒有7、你對于這節(jié)課自己的表現(xiàn) A 很滿意 B 比較滿意 C 需要努力8、鏈接高考的題目你能做得很準確嗎？9、你對今后教學的建議：9、板書設計氫氧化亞鐵的制備一、教材實驗現(xiàn)象：白色沉

13、淀迅速變成灰綠色，最終變成紅褐色沉淀失敗的原因：引入氧方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3二、設計實驗展示原則：科學性、安全性、簡約性、可行性、二、教學實施第一環(huán)節(jié)教師設問式創(chuàng)設情境明確任務第二環(huán)節(jié)學生做教材實驗解析現(xiàn)象第三環(huán)節(jié)學后分組討論設計實驗第四環(huán)節(jié)選擇最可行的設計做實驗第五環(huán)節(jié)教師結語設疑式引課：有這樣的現(xiàn)象：反應生成白色沉淀，在空氣中放置變成灰綠色最后變成紅褐色。指的是什么物質？誰見過較長時間存在的白色氫氧化亞鐵？ 教師明確任務：“今天我們就動手來制備氫氧化亞鐵的？”同學據(jù)上網(wǎng)查詢結果和已有知識經(jīng)驗，避免上述實驗失敗原因的干擾，分組設計實驗。各組選代表匯報實驗設

14、計，依據(jù)裝置簡圖對實驗設計的原理步驟進行講解。此處將一部分同學難住，他們聯(lián)系做過的習題，反復設計比較選擇出自己的設計。同學們對不同的實驗設計的優(yōu)劣進行評價，選擇最可行的實驗設計進行試驗（根據(jù)課前同學預做實驗的結果）。所有同學共同完成實驗，當學生們看到生成的白色沉淀時，不禁發(fā)出欣喜的聲音“白的”，都感受到實驗成功的喜悅。老師在此過程中對實驗進行巡視和指導。教師論述中國合成氨工業(yè)的過去、現(xiàn)在。提出有趣的問題：“常溫、常壓下能夠合成氨嗎？”請同學們到網(wǎng)上去搜索一番，然后在化學論壇發(fā)表高見。（見下面4張幻燈片）各小組分做教材實驗，后匯報觀察到的現(xiàn)象，并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。教師指導學生實驗操作和通過設

15、問幫學生分析原因。教師論述實驗設計應該符合的原則，讓我們的同學在實踐的過程中形成方法，為將來的自主學習打下基礎，同學們以高考鏈接習題作為檢驗課堂學習效果 三、教學反思：本節(jié)課的成功之處主要有兩點：第一是學生動手做實驗，體會到教材實驗幾乎看不到白色沉淀和用碘離子保護時亞鐵離子與氨水反應生成穩(wěn)定的白色沉淀試驗現(xiàn)象的差異，尤其是驗證了自己的實驗設計,感受成功制備氫氧化亞鐵白色沉淀的喜悅。第二是學生們在已有知識和經(jīng)驗的基礎上，通過討論設計出新的氫氧化亞鐵的制備方法，而且能夠在臺前展示，學習對實驗設計評價和可行性實驗設計的選擇，開放性很強，是平時上課不敢讓學生這樣做的。在以后的教學中,再多進行這樣活動,

16、讓學生積極地參與,給學生的成長搭建更好的平臺。上完這節(jié)課后，我又進行了第二次地錄課，發(fā)掘新的問題，并以此為題材撰寫的論文，所以上完課后，再進行再深刻地思考，將思考的結果用文字展現(xiàn)出來。備注：鏈接高考：1、用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時還需加入 。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用 的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是 。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管里加入的試劑是 。（2）在試管里加入的試劑是 。（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水 夾，塞緊塞子后的實驗步驟是 。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是 。2、由于Fe(OH)2極易被氧化，所以實驗室難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應制得白色純凈的Fe(OH)2沉淀。若用下圖所法實驗裝置可制得純凈的Fe(OH)2沉淀。兩極材料分別為石墨和鐵。a電