孫賢哲
摘要:根據(jù)課程標準我們知道,關于鐵的各級氧化物的介紹還處于比較初級的階段,沒有形成非常完整的體系。在初中階段,關于鐵的各級氧化物只是進行了常識性的介紹,知識點比較亂,很難梳理,而到了高中階段,則主要以物質(zhì)結構,物質(zhì)的量以及氧化還原反應等理論進行教學。本文希望對鐵的各級氧化物進行梳理,對課堂的教學進行有效的銜接。
關鍵詞:化學;鐵的氧化物
一、分析學生現(xiàn)有知識水平,銜接好課堂教學
學生的水平不同,那么對應的教學方法不同。老師要對學生的知識水平有一個整體把握。初中化學只是對鐵的物理性質(zhì),鐵與氧氣的反應以及Fe(OH)3等內(nèi)容作了簡單介紹,因此在高中階段,我們需要從下面五點對知識與內(nèi)容進行銜接。
(一)從鐵的基礎知識,如自然界的存在方式,鐵的各種氧化物的性質(zhì)等內(nèi)容,讓學生發(fā)表自己對鐵的特性的了解,暢所欲言,引出鐵的的各種氧化物,對其進行分析總結。
(二)從鐵與鹽酸、鹽溶液的置換反應的視角出發(fā),依照鐵的活潑性,引導學生學習氧化還原反應,離子反應等高中分析化學的內(nèi)容。
(三)從 三氧化二鐵與四氧化三鐵與酸的的反應,讓學生依照這些反應的性質(zhì),推斷堿性氧化物所共有的特性,還可以同時讓學生猜測FeO作為一種堿性化合物具有什么樣的性質(zhì)。
(四)從Fe(OH)3的特性出發(fā),引導學生整理回憶初中鐵與堿反應生成的氫氧化三鐵的知識,讓推斷氫氧化亞鐵Fe(OH)2制備以及檢驗過程。
(五)從初中了解的關于生鐵和鋼等重要的合金的特性,遞進到高中能列舉并解釋合金材料的重要應用。
二、分類研究法
在化學學習中,有很多種學習進行學習方法。而分類是非常常見的一種研究物質(zhì)的科學方法。分類的研究方法和比較、歸納等都是很基礎的方法,這種方法的運用可以提高學生自主學習,知識遷移的能力。把這類方法運用到鐵的相關學習中去,有非常大的教學意義。
例如,在學習鐵的各級氧化物時,可以讓學生先回憶初中學習的有關的鐵的知識,讓學生先進行總結,寫出相關化學式。然后讓學生對鐵的相關化合物按照物質(zhì)的組成進行分類,接著對FeO, Fe(OH)2等新的內(nèi)容教學,把他們按照化學性質(zhì)劃分到堿性氧化物中去。通過把鐵的相關性質(zhì)分為單質(zhì),氧化物,氫氧化物,鹽四類,對其進行分類研究,使學生觸類旁通,了解所有物質(zhì)的一般特性。
三、檢驗物質(zhì)性質(zhì)與實驗探究的方法
(一)檢驗物質(zhì)性質(zhì)的方法
Fe3+的檢驗是高中化學的重要知識點。學生原來在初中的化學學習中學會了初步鑒別物質(zhì)的方法,如外觀的觀察,觀察藥品的水溶性等,然后根據(jù)初步推斷設計實驗過程,進行猜想的驗證。在Fe3+的檢驗中,在初中學習方法的基礎上,我們可以觀察到其水溶液呈棕黃色,在加入氫氧化鈉溶液后,會形成紅褐色沉淀,加硫氰酸鉀溶液后溶液呈現(xiàn)。如上所示,在進行鐵鹽和亞鐵鹽的一些性質(zhì)的學習過程,我們也可以采用類似的方法進行學習,依據(jù)觀察外觀與觀察水溶液的方法去推斷物質(zhì)的可能構成,然后設計實驗進行驗證,也可以依照元素的化合價判斷物質(zhì)的氧化還原性質(zhì)。
(二)實驗探究的方法
化學的學習有一個非常明顯的特點:實驗性。因此,在教學時,要對學生的實驗操作能力進行強化,對不規(guī)范的動作去進行指導。如,在檢驗Fe2+離子時,要觀察到明顯的現(xiàn)象,則需要溶液濃度非常大。因此,當我們將FeCl3溶液稀釋到很低時,我們在溶液中加入NaOH溶液時,基本觀察不到產(chǎn)生的紅褐色沉淀。因此,高中開始引進檢測更加靈敏的Fe3+。從而達到實驗檢測的目的,降低了實驗的局限性。
四、實驗探究中的條件控制
Fe(OH)2制備反應原理學生是比較熟悉的,是初中學習過的鹽+堿生成新鹽與新堿的置換反應。但是,在這個實驗中,教材上演示的內(nèi)容違背了初中化學教的實驗儀器操作方法,將滴管插入到了液面以下。這樣的操作可能會導致學生產(chǎn)生誤解,老師可以將之作為一次教學案例。在實驗操作中,觀察到的現(xiàn)象不是很符合教材中所描述的現(xiàn)象,在白色的沉淀中經(jīng)常有一些灰綠色的物質(zhì)。從化學反應的角度,可以推斷出應該是氫氧化亞鐵化學性質(zhì)不穩(wěn)定,被空氣中的氧氣氧化了。但簡單的推測是不合理的,我們必須加以驗證。那么如何控制條件,制備出很純凈的氫氧化亞鐵,使生成的物質(zhì)不包含F(xiàn)e3+與氧氣呢。我們可以采用控制條件的方法進行驗證與制備。下面是制造出無氧環(huán)境的多種方法;:
(一)在配制FeSO4溶液與NaOH溶液時,其使用的蒸餾水都需煮沸后再使用
(二)在裝Fe2SO4溶液的容器里添加一層密度比水小的有機物,避免溶液與空氣接觸而產(chǎn)生化學反應
(三)采用NaOH固體,減少配制NaOH溶液的步驟,不去使用膠頭滴管,以防空氣通過膠頭滴管進入到溶液中
(四)用濃硫酸制備H2SO4溶液時,可利用濃硫酸稀釋時會產(chǎn)生大量熱的特性除去硫酸中的氧氣
通過以上方法可以看出,制造出無氧環(huán)境的方法有很多,學生在學習時可以進行討論,提出不同的實驗方案,通過控制條件的方法,確保實驗的準確性,減小實驗誤差。這種方法,也可以運用到其他鐵的化合物的實驗中去,在教學中老師要注意指導學生學會這類方法的運用。
參考文獻:
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