梁雪鋒
筆者以鐵鹽、亞鐵鹽教學為例,通過創(chuàng)設情景,開展鐵鹽、亞鐵鹽的主題式教學,進行模擬探究,讓學生體驗研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序,感受化學學科的社會價值,培養(yǎng)科學態(tài)度的素養(yǎng)。
一、教學創(chuàng)新點
通過價—類二維圖把學習內(nèi)容模型化,研究方法程序化,從而發(fā)展學生思維能力,提升核心素養(yǎng)。
展開模擬探究活動前,引導學生對試劑進行分類,有利于強化對常見的氧化劑和還原劑的認識;實驗中用PPT呈現(xiàn)科學探究的一般程序:“預期產(chǎn)物—預期現(xiàn)象—實際現(xiàn)象—如何證明有××生成或××發(fā)生了反應——結(jié)論”,使程序一目了然;設置關(guān)鍵問題“Fe3+的氧化性強還是弱呢?”并引導關(guān)聯(lián)Cu能被Fe3+氧化,但不能被稀硫酸和鹽酸氧化,從而實現(xiàn)對Fe3+有氧化性的認識進階到氧化性強;模擬探究情景不復雜,適合大多數(shù)中等水平的學生,可操作性強。
二、教學實錄
1.基于真實情景引入學習內(nèi)容——鐵鹽和亞鐵鹽
隨著《中國制造2025》的不斷推進,在移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興領(lǐng)域的發(fā)展,電子制造產(chǎn)業(yè)將有更多的發(fā)展機遇。2019年,中國印刷電路板(簡稱PCB)產(chǎn)量達到了6.99億平方米,預計到2026年,中國PCB市場規(guī)模將達到約4984億元,市場規(guī)模提升空間較大。
印刷電路板與化學有何關(guān)系?印刷電路的制作原理是什么?讓我們通過這節(jié)課的學習來揭曉。本節(jié)課我將帶領(lǐng)大家學習鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)和Fe3+檢驗方法。
2.預測Fe2+ 、Fe3+的化學性質(zhì)
常見的鐵鹽、亞鐵鹽有哪些?讓學生了解鐵鹽、亞鐵鹽的水溶性,并觀察桌面上的鐵鹽溶液和亞鐵鹽溶液的顏色。
請你預測Fe2+、Fe3+的化學性質(zhì)?并說出預測的依據(jù)是什么?(黑板上呈現(xiàn)鐵元素的“價—類”二維圖)
學生1:從物質(zhì)類別上分析,F(xiàn)e3+可以與堿反應,依據(jù)是鹽和堿生成新鹽和新堿??梢耘c酸反應,依據(jù)是鹽和酸生成新鹽新酸。
Fe3+與酸的反應能舉個實例嗎?
學生1:與碳酸反應……(停留一刻)不,錯了,F(xiàn)e3+不能與碳酸反應,因為弱酸不能制強酸。與鹽反應,如氯化鐵與硝酸銀反應。
學生2:不對,氯化鐵與硝酸銀,本質(zhì)是氯離子與銀離子的反應,鐵離子沒有參與反應。
從化合價的角度,鐵離子有氧化性,依據(jù)是+3價是鐵元素的最高價,可以降價有氧化性。從類別上分析,F(xiàn)e2+可與堿反應,從化合價角度看,有氧化性和還原性,因為+2價是鐵元素的中間價態(tài)。
如何實現(xiàn)Fe2+→Fe?Fe2+與還原劑Zn、Mg、Al反應。
3.模擬探究,驗證鐵離子的氧化性和亞鐵離子的還原性
這節(jié)課重點從化合價的角度探究Fe2+的還原性和Fe3+的氧化性。請選擇合適的試劑進行實驗驗證:新制氯水(主要成分是Cl2)、酸性KMnO4溶液、Fe粉、KSCN溶液、KI溶液、H2O2溶液。
首先,對試劑進行分類再使用,優(yōu)化科學探究程序,進一步鞏固對常見氧化劑還原劑的認識。驗證鐵離子是否有氧化性選哪種試劑?驗證亞鐵離子是否有還原性呢?引導學生對試劑進行分類。
KSCN硫氰化鉀遇到Fe3+,溶液會變血紅色,用這種方法可以檢驗Fe3+的存在,反應靈敏。KI是常用的還原劑,氧化后的產(chǎn)物是I2,可用淀粉檢驗,淀粉遇I2變藍。
試劑分類——氧化劑:新制氯水(主要成分是Cl2)、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液;還原劑:Fe粉、KI溶液;檢驗Fe3+的特征反應試劑:KSCN溶液。
演示實驗:用KSCN溶液滴加到氯化鐵溶液中,檢驗鐵離子。
接著,驗證Fe3+是否有氧化性。
選擇試劑:①FeCl3溶液+ Fe粉,②FeCl3溶液+KI溶液;
預測產(chǎn)物:①Fe3++Fe——Fe2+,②Fe3++I——Fe2++I2;
預測現(xiàn)象:①溶液黃色變淺綠,②黃色溶液變淺綠;
學生實驗:①FeCl3溶液+Fe粉+KSCN溶液,②FeCl3溶液+KI溶液+淀粉溶液。
小組代表分享實驗的實際現(xiàn)象,實驗①溶液由黃色變淺綠,無血紅色;實驗②溶液由淺黃色變棕黃色,淀粉變藍。通過實驗,證明了鐵離子有氧化性。
最后,驗證Fe2+是否有還原性。
MnO被還原生成的產(chǎn)物是Mn2+無色溶液。
選擇試劑:③FeSO4溶液+氯水,④FeSO4溶液+KMnO4溶液;
預測產(chǎn)物:③Fe2++Cl2——Fe3++Cl,④Fe2++MnO——Fe3++ Mn2+;
預測現(xiàn)象:③溶液由淺綠色變黃色,④溶液由淺綠色變黃色或者紫紅色變黃色;
學生實驗:③FeSO4溶液+氯水+ KSCN溶液,④KMnO4溶液+FeSO4溶液+KSCN溶液。
小組代表分享實驗的實際現(xiàn)象,加入KSCN的作用是什么?實驗③溶液由淺綠色變黃色,再變紅色;實驗④溶液由紫紅色變無色,再變紅色。KSCN變紅,說明有Fe3+生成。
通過實驗,證明了亞鐵離子有還原性。最后,用價—類二維圖總結(jié)Fe3+、Fe2+的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化。
三、教學反思
本教學設計亮點:(1)預測性質(zhì),建立視角;(2)對試劑進行分類,加深對常見氧化劑還原劑的認識,優(yōu)化科學探究的程序;(3)PPT和學案的呈現(xiàn)方式能夠清晰的表達出研究物質(zhì)性質(zhì)的一般程序;(4)設計關(guān)鍵問題,順利實現(xiàn)深入學習的進階。
不足之處和學生出現(xiàn)的問題:教學目標偏多,導致模擬探究的時間不夠充足,也不能在課堂中落實離子方程式的書寫。學生在遇到實際現(xiàn)象與預測現(xiàn)象不一致的時候,不能主動關(guān)聯(lián)分析預測的產(chǎn)物進行綜合分析;離子反應、常見氧化劑還原劑不熟悉,導致實驗探究過程信心不足。
改進措施:要分散教學目標,可把必備知識放在課前落實,作為自主學習的內(nèi)容或課后作業(yè)完成,做好匹配的跟進評價;改變教學方式,盡可能給學生時間和空間討論每個問題,真正讓學生通過“思考與討論”“探究”等活動積累學科活動經(jīng)驗,養(yǎng)成解釋論證所持觀點的意識和能力,從而實現(xiàn)對核心概念的深度理解及形成解決同一類問題的思路方法。
落實學科核心素養(yǎng),要基于素養(yǎng)設定目標,圍繞目標實施教學、開展評價,實現(xiàn)教、學、評一體化。在課堂中,讓學生在問題的驅(qū)動下積極參與實驗設計、自主合作探究,從而促進教學方式的轉(zhuǎn)變。
責任編輯? ? 韋英哲