◎胡利華 （江西省南昌市第十六中學(xué)）

化學(xué)演示實驗在化學(xué)教學(xué)中起到非常重要的作用，對于學(xué)生理解化學(xué)基本概念和化學(xué)基本理論有著舉足輕重的意義。但是在實驗操作過程中，教師和學(xué)生經(jīng)常發(fā)現(xiàn)由于各種原因，實驗效果并不理想。高中化學(xué)教師應(yīng)該多方研究、積累經(jīng)驗，改進實驗方案，以讓學(xué)生更好地掌握化學(xué)知識。本文作者依托自身的實驗教學(xué)經(jīng)驗，就高中化學(xué)新教材中氫氧化亞鐵制備的演示實驗提出改進的措施，以期獲得更好的教學(xué)效果。

人教版新教材高一化學(xué)必修1的第三章第一節(jié)《鐵及其化合物》有關(guān)鐵的重要化合物—鐵的氫氧化物的教學(xué)中，教材給出的制備氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的實驗設(shè)計為；在兩支試管中分別加入少量的FeCL3溶液和FeSO4溶液，然后各滴入溶液，觀察并描述發(fā)生的現(xiàn)象。

此演示實驗可制備Fe(OH)2，但由于生成的白色絮狀沉淀Fe(OH)2性質(zhì)不穩(wěn)定，容易被溶液中溶解的氧氣迅速氧化為紅褐色的Fe(OH)3，學(xué)生很難長時間地觀察到白色絮狀沉淀Fe(OH)2的現(xiàn)象，實驗效果不理想，因此有待改進實驗設(shè)計。經(jīng)過多次實驗后發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)體系中保持無氧氣的狀態(tài)下，白色絮狀沉淀Fe(OH)2方能較長時間的存在。

為達(dá)到實驗中Fe(OH)2能較長時間存在的目的，便于學(xué)生理解反應(yīng)體系所處環(huán)境對反應(yīng)的影響，經(jīng)過對相關(guān)因素的分析后，改進后的實驗設(shè)計如下；

一、改進實驗所需的儀器和藥品

（1）實驗儀器；帶支管的試管、橡膠塞、膠頭滴管（長短各1支）、導(dǎo)管。

（2）實驗藥品；鐵粉和6 mol·L-1的稀硫酸，NaOH溶液，水。

二、改進后的實驗裝置

改進優(yōu)化后的實驗裝置如圖：

三、實驗原理

改進后的實驗，涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為；

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，

FeSO4+2NaOH = Fe(OH)2↓+Na2SO4。

四、實驗步驟

（1）按實驗裝置圖連接組裝實驗儀器，檢查裝置的氣密性。

（2）長短膠頭滴管分別吸入NaOH溶液和稀硫酸，向試管中加入鐵粉，燒杯中注入適量的水。

（3）擠壓短膠頭滴管使稀硫酸滴入試管中，至液面沒過長膠頭滴管的底端。

（4）待反應(yīng)鐵粉和稀硫酸充分反應(yīng)后，擠壓長膠頭滴管，使NaOH溶液滴入反應(yīng)體系中，觀察現(xiàn)象。

五、教學(xué)建議

1.調(diào)整教學(xué)順序

教材原先安排鐵的氫氧化物教學(xué)在鐵（Fe）、亞鐵離子（Fe2+）、三價鐵離子（Fe3+）之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系之前，為有利于氫氧化亞鐵制備的反應(yīng)體系中影響因素的探究，建議將鐵的氫氧化物教學(xué)放在鐵（Fe）、亞鐵離子（Fe2+）、三價鐵離子（Fe3+）之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系之后，這樣的教學(xué)順序調(diào)整，將為學(xué)生后一步的探究奠定“鐵三角”之間轉(zhuǎn)化知識基礎(chǔ)的儲備。

2.增加對照性實驗

在實際教學(xué)中，可先按教材安排的常規(guī)方法制備氫氧化亞鐵，分析造成氫氧化亞鐵生成的干擾因素后再進行改進后的演示實驗教學(xué)，增強對比性，以利于學(xué)生更加直觀理解改進的原理及實驗效果，突出實驗改進的目的。

3.干擾因素的再探究

在實際教學(xué)中，可就“若想成功制備氫氧化亞鐵，還需排除哪些離子的干擾”這一問題，再向?qū)W生提問，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考除了空氣中的氧氣或溶解在溶液中的氧氣會造成氫氧化亞鐵氧化為氫氧化鐵之外，還有哪些因素可造成不能成功制備得到氫氧化亞鐵。引導(dǎo)學(xué)生分析，若溶液中存在三價鐵離子（Fe3+），將會生成紅褐色的氫氧化鐵，對制備氫氧化亞鐵造成干擾。自然也可得出如何除去溶液中可能存在的三價鐵離子（Fe3+），也就是在反應(yīng)體系中應(yīng)加入鐵粉或在鐵粉稍過量的情況下，即可除去三價鐵離子（Fe3+），除雜原理為2Fe3++ Fe = 3Fe2+。這樣的教學(xué)安排既能讓學(xué)生對干擾因素進行全面分析和深刻理解，又能鞏固所學(xué)的鐵的三種價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)。

六、實驗改進后的分析

1.演示實驗改進原理的分析

因為Fe(OH)2在空氣中易被氧化成Fe(OH)3,故要長時間觀察到Fe(OH)2白色沉淀,就要排除裝置中的空氣或氧氣。裝置是先用鐵粉和稀硫酸產(chǎn)生的氫氣將裝置中的空氣排盡,并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中。若需將Fe(OH)2轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，只需將試管口的橡膠塞拔出即可，看到白色絮狀沉淀迅速轉(zhuǎn)變成灰綠色，過一段時間后將呈現(xiàn)出紅褐色。

2.演示實驗改進促進學(xué)生發(fā)展

普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)中提出，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運用化學(xué)知識和科學(xué)方法解決一些問題?；瘜W(xué)演示實驗改進更激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。通過此次氫氧化亞鐵制備演示實驗的改進，讓學(xué)生能結(jié)合已有的化學(xué)知識和原理，掌握干擾或避免某些化學(xué)反應(yīng)的原理和方法，能夠引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揚從現(xiàn)象到本質(zhì)的探究精神，教學(xué)中可將干擾因素予以重點分析，引導(dǎo)學(xué)生探討環(huán)境因素對化學(xué)反應(yīng)的影響進行深入思考、提出解決方法，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)，促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維能力的發(fā)展。

3.演示實驗改進的結(jié)果評價

此次實驗改進設(shè)計安全且易于操作，現(xiàn)象明顯，便于學(xué)生長時間觀察，同時，改進也將使得實驗更科學(xué)化、微型化，符合化學(xué)新課程新教材的內(nèi)涵要求?！?/p>