“铁的重要化合物”有效教学案例分析

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【摘 要】实验教学要求学生参与实验的全过程，体验严谨、求实的科学探究过程，由此，才能在失败的实验中找到灵感而取得成功。因此，化学教学应注重培养学生解决问题的能力，促使他们在动脑思考的过程中逐步提高自身的实验能力与知识文化水平，为学生今后的课程知识实践探究及化学知识应用奠定扎实的基础。

【关键词】创新能力；实验探究途径；分析并解决问题

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）12-0115-02

一、设计思想

当前，关于“元素化合物”课程的知识内容，主要是从学生所熟知的化合物以及元素单质着手设计的，旨在通过实验性质的教学培养学生的实验能力，促使学生对化学实验产生更加浓厚的兴趣。本节课主要介绍铁的氧化物以及氢氧化物的性质，并补充了铁的氢氧化物的制备。根据新课程的实践教学特点，从学生的学习目标确定、学生参与实验学习的实际情况等方面着手：

1. 引导学生从日常生活中更好地认识铁的化合物知识以及相关知识概念。

2. 课堂上要以学生为教学的主体。在实验过程中，教师应积极引导学生参与化学实验，使他们能够通过实验对铁以及铁的化合物性质进行分析，把实验主动权交给他们。同时，通过推测、设计化学实验，让学生通过自身的研究，对Fe（OH）2的知识进行全面分析。由此，促使学生通过自身的思维方式分析Fe（OH）2的氧化原理，从而激发他们的自主学习意识，提升其学习积极性，使之在学习化学的过程中，实现学习方法的有效改善。

二、教材分析

1. 教学内容分析

本节内容主要针对高中人教版化学教材必修一第三单元第二部分中的内容，主要对铁以及铁的有关化合物进行分类介绍，针对不同的铁化合物分析其化学性质。由此，使学生在学习的过程中，能够在已有的金属化合物中，对现有的铁化合物进行相关的实验分析，总结出铁的有关化合物可能具有的化学性质。Fe（OH）2极易被氧化是难点，在增加氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备实验方案设计时，首先应确定实验目标，根据目标制定相关实验步骤，然后组织学生对设计的实验方案进行评价。另外，由于氢氧化亚铁极易被氧化，对此，教师可让学生再设计无氧环境制备氢氧化亚铁的实验方案，以提高其分析问题、解决问题的能力。

2. 重点与难点

Fe（OH）2被氧化成Fe（OH）3的过程及原理、Fe（OH）2制备条件的探究。

三、教学方法

1. 启发式教学简介

启发式教学作为新课改中的一种重要教学方法，在教学过程中发挥的作用非常大。所谓启发式教学，是指在教学过程中，教师首先针对本节课的教学内容设置疑问，在激发学生好奇心、提高学生学习兴趣的同时，通过一系列的问题引导及生生讨论，培养学生结合课堂前后内容思考的能力，在此过程中，对课前的疑问进行适当启发。

2. 启发式教学的特征

（1）启发式教学主要以培养学生灵活运用各项知识的能力为目的。在教学过程中，强调学生的能力培养、学习与创造，使学生在学习过程中提高综合素质，实现全面发展。这种教学方法具有明显的创造精神以及革新精神，能够将学生培养成全方位发展的创造型人才。

（2）启发式教学尊重学生的主体地位。

（3）启发式教学对学生的参与性要求非常高。新课改要求教师运用启发式教学模式，使学生成为课堂的主体，并引导学生主动获取知识。在课堂上，学生要能够对教学内容进行积极思考，并高度配合教师进行教学引导，此外，还应积极参与课堂活动，提高对知识的领悟能力，加深对书本知识的理解，从而有效提高创造力及想象力。

（4）启发式教学需要创造良好的学习氛围，使学生在课堂上能够大胆提问、发言，通过这样的办法来提高他们的学习能力，激发其学习兴趣。由此可见，在当前的课堂教学中，启发式教学往往是建立在师生互相尊重的基础上，课堂环境轻松、愉悦，师生之间能够和睦相处，学生能够积极向教师请教问题，教师也能够主动将学生请教的典型问题进行详细讲解。此外，启发式教学还能够通过建立宽松的学习氛围及学习环境，以学生为教学的主体，鼓励学生积极参与教学实验，让他们通过自主探究的学习方式，实现全方位发展。

四、教学过程

1. 新课引入

利用生活中铁强化酱油视频引入课题，集中学生的注意力，提高其学习兴趣。

【教师讲述】：教师通过铁强化酱油视频说明铁在我们的生产、生活中有着重要的用途；学生列举常见铁的化合物，并将其分类。

2. 铁的氢氧化物

【学生活动】利用提供的药品自行设计Fe（OH）2、Fe（OH）3的制备方案，小组讨论并实施。

【提供的药品】氯化铁溶液、硫酸铁溶液、硝酸铁溶液、氯化亚铁溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸亚铁晶体、铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液、蒸馏水、植物油。

【学生探究实验】氢氧化铁和氢氧化亚铁的制备。

【观察现象】Fe（OH）3的制备：生成红褐色沉淀。

Fe（OH）2的制备：生成灰绿色沉淀。

【学生阅读教材】氢氧化亚铁是白色的。

【教师讲解】灰绿色并不是Fe（OH）2的颜色，这个反应的现象应是先生成白色絮状沉淀后迅速变成灰绿色，如果在空气中放置久一点，灰绿色沉淀最终会变成红褐色。

【提出问题】为什么在实际操作中几乎看不到白色Fe（OH）2沉淀而只看到灰绿色？

原因：这是因为白色的Fe（OH）2在空气中易被氧气氧化成红褐色的Fe（OH）3，（4Fe（OH）2+ O2+2H2O =4Fe（OH）3。

【提出问题】能不能通过实验改进，使生成的Fe（OH）2沉淀能较长时间保持白色？

【讨论分析并实验】：Fe（OH）2易被氧化的原因：①反应的溶液与空气接触；②反应试剂溶有氧气。

实验改进的目的：隔绝氧气与反应物和生成物接触。

【归纳总结】要想得到白色Fe（OH）2，在配制溶液和操作过程中可以采取哪些措施？

（1）使用事先煮沸过的蒸馏水配制FeSO4溶液和NaOH溶液。

（2）在试管中FeSO4溶液液面上加几滴植物油。

（3）注意使胶头滴管的末端伸入FeSO4溶液液面之下。

（4）使用新配制的FeSO4溶液。

【提出问题】如何清洗附着在试管壁上的铁的氢氧化物？Fe（OH）2和 Fe（OH）3都是不溶性碱，你能写出它们与酸反应的离子方程式吗？

【学生活动】写出Fe（OH）2和Fe（OH）3与酸反应的离子方程式。

【提出问题】Fe（OH）2和Fe（OH）3都是不溶性碱，你知道它们受热分解的产物吗？2Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O。

【归纳】铁的氢氧化物的性质。

五、教学反思

1. 用分类思想进行学习，将氧化还原理论贯穿教学始终

首先，要学生说出自己知道的铁的化合物有哪些，再用分类法进行分类学习，这样既巩固了分类法学习，又因为使用分类法使学习达到事半功倍的效果。其次，利用氧化还原的理论知识分析氢氧化铁与氢氧化亚铁之间的转化。学生参与结论形成的过程，发挥学习中学生的主体作用。

2. 通过实验不断摸索、思考，促使学生加强合作学习

在制备氢氧化亚铁的过程中，学生往往会因为初学的原因，导致在学习的过程中遇到一些困难，例如，制备出的氢氧化亚铁与教材中介绍的氢氧化亚铁颜色明显不同，此时，教师就应引导学生思考为什么，该怎样解决。通过分组讨论和实验，各小组均能找出氢氧化亚铁被氧化的原因，只是各小组解决方案不同：根据提供的仪器和试剂，有的小组采用长滴管插入液面反应，有的小组用油封法，有的小组用铁粉与稀硫酸的反应液与氢氧化钠制备，等等。实验后各小组分别与大家分享了自己组的想法、做法，大家一起分析这些做法的可取之处或不足之处，集百家之长。在反复的实验过程中，学生需要自己总结制备氢氧化亚铁的流程，以及在制备过程中可采取的措施，这样，即使实验成功率较低，但在整个教学过程中，学生通过实验，不断地发现问题、解决问题，使自身的综合思维能力以及对氢氧化亚铁制备的理解能力都得以有效提升。由此，不仅能够有效培养学生动脑思考，还对其独立解决问题的能力进行了锻炼。

总之，在化学教学中，学生不仅应掌握某个知识点，更多的是应学会怎样去思考问题和解决问题，为以后化学的学习或研究奠定基础。