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高二化学教案:《探究氢氧化亚铁的制备》教学设计

来源:学科网 2018-11-18 16:42:09

  一、使用教材

  人教版教材必修1第三章第二节金属及其重要化合物

  二、实验器材:

  试管、胶头滴管、长胶头滴管、具支试管、导管、烧杯

  常规配制NaOH溶液、FeSO4溶液;用煮沸后冷却的蒸馏水配制的NaOH溶液、FeSO4溶液;6mol/L的NaOH溶液、7mol/L的NaOH溶液、8mol/L的NaOH溶液、9mol/L的NaOH溶液;H2SO4溶液、NaHCO3溶液;石蜡油。

  三、实验创新点:

  1、打破定式思维:以往的实验研究几乎都放在如何除去O2上,而本实验同时考虑了浓度对实验的影响,取得了理想的实验效果。

  2、试剂的改用:

  (1)用7mol/L的NaOH溶液与0.2mol/L的FeSO4溶液反应,使生成的Fe(OH)2白色絮状沉淀下沉、几分钟后才变色,能满足教学的需求。

  (2)用NaHCO3代替Fe粉与H2SO4溶液反应产生CO2来排除装置中的空气,反应快、无残留、生成的CO2密度比空气大,有利于将装置中的空气排尽。在CO2的氛围中Fe(OH)2能保存24小时之久。

  四、教学目标设计

  知识与能力:会用氧化还原反应的原理分析影响氢氧化亚铁制备的因素,并提出改进的方案

  过程与方法:在探究氢氧化亚铁的制备过程中掌握提出问题、解决问题的实验探究方法

  情感态度与价值观:培养学生学以致用的能力、从实验中收获学习化学的乐趣

  五、教学过程

  1、教材提供的实验方案:往FeSO4溶液中加NaOH溶液,几乎观察不到白色絮状沉淀(图1、图2所示)


  2、讨论并优化实验

  (1)提出问题:

  (a)为什么白色絮状沉淀最终会变成红褐色?

  (b)哪些部位的O2会对实验产生干扰?

  (c)如何排除O2的干扰?

  (2)师生共同讨论设计出改进装置并实验:用煮沸过的蒸馏水配制NaOH和FeSO4溶液、用石蜡油液封并将吸有NaOH溶液的长胶头滴管伸入FeSO4溶液中挤出。

  现象:沉淀上浮且迅速变色,但下层的变色较慢(如图3、图4所示)


  (3)进一步提出问题:

  (a)能否让生成的Fe(OH)2下沉以达到液封的效果?

  (b)如何能让沉淀下沉?

  在老师的引导下讨论并提出解决的方案:用NaOH的浓溶液与FeSO4溶液的稀溶液反应

  (4) 探究NaOH的浓度对实验产生影响:由FeSO4溶液的浓度和酸度决定用6Hmol/L、7mol/L、8mol/L、9 mol/L的NaOH溶液进行实验并进行两项操作:将NaOH溶液加入FeSO4溶液中或者将FeSO4溶液加入NaOH溶液中

  将不同浓度的NaOH加入0.2mol/L的FeSO4溶液中

  对比以上两组实验,选择将7mol/L的NaOH加入0.2mol/L的FeSO4溶液进行实验,沉淀量较多且下沉。(如图5所示)

  (5) 如此制得的Fe(OH)2也只能保持几分钟的时间,学生提出:装置中的O2也会对实验产生影响,如何除去?

  经讨论,我们设计了如图6所示装置:

  往NaHCO3溶液加入H2SO4 溶液后注入FeSO4溶液再注入NaOH溶液

  如此制得的Fe(OH)2能保存24小时之久


  六、实验总结:

  1、探究历程:由教材提供的方案进行实验几乎观察不到白色絮状沉淀提出O2对实验的干扰,设计出用煮沸过的蒸馏水配制溶液并用长的胶头滴管伸入溶液中实验,效果不明显;由下层沉淀变色较慢,进一步改进,用7mol/L的NaOH加入到0.2mol/L的FeSO4溶液实验,实验效果好,但保存时间不长,进一步设计出用NaHCO3与H2SO4溶液反应生成CO2排出空气,生成的Fe(OH)2能保存24小时。

  2、学生反馈:主要设置了两个问题

  (1)你认为改进后的装置有什么优点?

  装置简单,实验效果好,看到了白色絮状沉淀

  (2)在实验探究中你有什么收获?

  学会了提出问题、解决问题的实验探究方法,体会到了探究的乐趣。

  3、实验小结

  本实验主要有以下特点:常规的试剂、常规的仪器,简单的操作,实验现象非常明显,推广性强。

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