高中化學(xué)-留住氫氧化亞鐵的清白教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

《留住氫氧化亞鐵的清白》教學(xué)設(shè)計(jì)PAGE《留住氫氧化亞鐵的清白》教學(xué)設(shè)計(jì)課題留住氫氧化亞鐵的清白課型新授課授課人學(xué)校教學(xué)目標(biāo)知識與技能目標(biāo)：1、探究氫氧化亞鐵的制備方案。2、學(xué)會研究物質(zhì)的一般方法，觀察、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、對比優(yōu)化，提高科學(xué)探究能力過程與方法目標(biāo)：通過有關(guān)實(shí)驗(yàn)及科學(xué)探究活動(dòng)，提高獨(dú)立思考、分析問題的能力和總結(jié)表達(dá)能力情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：1、通過“問題探究”、“歸納”、“實(shí)驗(yàn)探究”等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生積極思考、優(yōu)化設(shè)計(jì)的科學(xué)態(tài)度。2、引領(lǐng)學(xué)生關(guān)注化學(xué)與生命、活動(dòng)、生活等的聯(lián)系，增強(qiáng)環(huán)保意識，提升學(xué)習(xí)化學(xué)的自信心和責(zé)任感。教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn):氫氧化亞鐵的制備難點(diǎn):對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析、推斷和歸納。教學(xué)方法多媒體教學(xué)，問題探究、小組討論、合作交流教學(xué)資源教材、PPT、視頻、圖片，實(shí)驗(yàn)儀器藥品教學(xué)策略視頻導(dǎo)入→問題探究→小組討論→動(dòng)手實(shí)驗(yàn)→展示交流→釋疑歸納→情感教育→當(dāng)堂檢測。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境化學(xué)和我們身處的大自然一樣，這里也有四季般繽紛的風(fēng)景：春的萌芽，夏的淋漓，秋的絢爛，冬的靜美。請欣賞視頻《四季》。提出問題1：視頻中涉及到哪些化學(xué)反應(yīng)？觀看視頻?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著實(shí)驗(yàn)美、探究美、顏色美、規(guī)范美、安全美、警示美、實(shí)踐美、生活美、合作美、展示美等?；卮穑阂曨l中的化學(xué)反應(yīng)包括：沉淀反應(yīng)，生成氣體的反應(yīng)，金屬置換反應(yīng)和結(jié)晶過程。創(chuàng)設(shè)教學(xué)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引出化學(xué)美育。新課講授一、制備氫氧化亞鐵的常規(guī)方法提出問題2：怎樣制備難溶堿氫氧化亞鐵？結(jié)合課件分析：反應(yīng)原理：可溶性鹽+較強(qiáng)堿→新較弱堿+新鹽選擇試劑：可溶性亞鐵鹽溶液——FeCl2溶液、FeSO4溶液等；可溶性堿溶液—NaOH溶液、KOH溶液、氨水等。方程式：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，F(xiàn)e2++2OH-=Fe(OH)2↓。提出問題3：二價(jià)鐵化合物在空氣中是否穩(wěn)定？氫氧化亞鐵什么顏色？在空氣中是否穩(wěn)定？請觀看情景?。骸段覀円糇溲趸瘉嗚F的清白》原因分析：氫氧化亞鐵很不穩(wěn)定、極易被氧化，空氣中的氧氣很快將其氧化。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3一生演示一生講解：取一支潔凈的試管倒入約2mlFeSO4溶液，排盡膠頭滴管中的氣體吸取新配制的NaOH溶液，懸垂于試管上方滴加到試管中，觀察試管中的現(xiàn)象各組學(xué)生操作，記錄現(xiàn)象，體驗(yàn)規(guī)范美和合作美。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有沉淀生成

、白色沉淀夾雜著灰綠色

、振蕩后灰綠色變深、試管壁上有紅褐色物質(zhì)情景?。骸段覀円糇溲趸瘉嗚F的清白》旁白：世界這么大，相識便是一種緣分，而就是這樣，F(xiàn)eSO4遇見了NaOHFeSO4溶液:大家好，我是FeSO4溶液，要記得我是淺綠色的哦！NaOH：大家好，我是可溶性強(qiáng)堿NaOH旁白：當(dāng)他們相識，便會相知，于是，他們發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)因?yàn)樗麄兊南嘀庞辛税咨恋淼腇e(OH)2和他的好朋友無色的Na2SO4Fe(OH)2：是啊，就是我，擁有著圣潔的顏色，看，我多漂亮??！旁白：因?yàn)樗利惖念伾?，你看他是那么的開心，可事情總是那么不如意，在我們所依靠的空氣里有著許多的氧氣，當(dāng)Fe(OH)2遇上他們時(shí)可就自身難保了。O2:相信大家都認(rèn)識我們吧，我們就是無處不在，調(diào)皮又活潑的O2四兄妹?。ㄑ鯕鈬先ィ〧e(OH)2：啊，我要變顏色了，不要?。∨园祝嚎蓱z的他真的變顏色了，沒有了圣潔的白色，像灰一樣漫延了灰綠色，這樣也就罷了，最后卻又變成了紅褐色Fe(OH)3：救命啊，救命啊，誰能來幫幫我?保護(hù)神（去推氧氣，保護(hù)他）大喊：走開，走開，以后我就是你的保護(hù)神了Fe(OH)2：謝謝你幫我，（委屈）我真的好討厭這個(gè)顏色啊，我想要恢復(fù)我圣潔的白色，我想要變回我原來的樣子旁白：看到他的這個(gè)樣子，我們萌生了強(qiáng)烈的責(zé)任感，快來動(dòng)動(dòng)腦筋，讓我們一起幫助他恢復(fù)原來的面貌吧！鞠躬！實(shí)驗(yàn)涉及液體藥品的取用和膠頭滴管的使用，力求基本操作的規(guī)范美學(xué)生自編自導(dǎo)自演，參與其中，培養(yǎng)學(xué)生的表演能力。增加感性認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。收獲很大二、探究制備氫氧化亞鐵的改進(jìn)方法實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：創(chuàng)造“無Fe3+、無O2”的環(huán)境，防止氫氧化亞鐵被氧化改進(jìn)措施：分析可能有O2的各種情況，除去Fe3+、驅(qū)逐氧氣，想方設(shè)法避免與空氣接觸學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：以小組為單位，各抒己見提出實(shí)驗(yàn)方案，全組討論，最后統(tǒng)一一個(gè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，全組分工協(xié)作，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，連同實(shí)驗(yàn)方案一起展示交流：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄及結(jié)果處理、問題和討論，質(zhì)疑，分享?！靖鹘M展示設(shè)計(jì)的方案，一生結(jié)合實(shí)物投影儀講解，一生實(shí)物展示，一生在黑板上畫裝置圖，其他同學(xué)質(zhì)疑交流】培養(yǎng)學(xué)生的小組協(xié)作能力、動(dòng)手能力、分析歸納能力，培養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保意識，課堂進(jìn)入高潮三、實(shí)驗(yàn)評價(jià)與優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則是方法簡便、現(xiàn)象明顯、操作易行、環(huán)保安全。結(jié)合評價(jià)得出星之小組，星之個(gè)人一組運(yùn)用植物油隔絕氧氣的方法，效果明顯。二組方案綠色環(huán)保，既達(dá)到了目的又保護(hù)了環(huán)境，操作簡單。三組運(yùn)用電解池方法，雖然操作復(fù)雜，但三組同學(xué)依然完成很好。值得贊揚(yáng)。四組方案不同于別人，裝置復(fù)雜運(yùn)用了大量化學(xué)原理，包括氧氣檢驗(yàn)及收集，氣密性檢查，儀器組裝，在全組同學(xué)的精誠合作下，實(shí)驗(yàn)完成好，展示交流也好，是我們學(xué)習(xí)的榜樣。培養(yǎng)學(xué)生的合作競爭意識和可持續(xù)發(fā)展的觀念。談?wù)劚竟?jié)課的收獲談?wù)剬W(xué)習(xí)本節(jié)課，你的收獲？（知識線、能力線、方法線）學(xué)生暢所欲言在本節(jié)課開頭，欣賞了視頻《四季》，視頻中的化學(xué)反應(yīng)包括：沉淀反應(yīng)，生成氣體的反應(yīng)，金屬置換反應(yīng)和結(jié)晶過程。通過這些神奇的化學(xué)反應(yīng)我們感受到了化學(xué)的美。通過兩個(gè)同學(xué)常規(guī)實(shí)驗(yàn)演示，各個(gè)小組的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高動(dòng)手能力、觀察能力、表示能力，合作交流能力。通過合作交流、分享質(zhì)疑、做到人人參與、使化學(xué)學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，提高了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。培養(yǎng)學(xué)生歸納概括總結(jié)的能力當(dāng)堂檢測布置作業(yè)2003年全國高考理綜第33題(22分)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)來制備。⑴用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入

。⑵除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。⑶生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是

。方法二：在如圖的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑來制備。⑴在試管Ⅰ里加入的試劑是

。⑵在試管Ⅱ里加入的試劑是

。⑶為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是

。⑷這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是

。板書設(shè)計(jì)氫氧化亞鐵的制備的常規(guī)方法和改進(jìn)方法可溶性鹽+較強(qiáng)堿→新較弱堿+新鹽實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：創(chuàng)造“無Fe3+、無O2”的環(huán)境，防止氫氧化亞鐵被氧化附：各組展示設(shè)計(jì)的方案方案一：儀器：試管，膠頭滴管，燒杯。藥品：NaOH溶液,FeSO4溶液，植物油。步驟：1：在試管里加入2-3mL新制備的硫酸亞鐵溶液。2：向試管中滴入幾滴植物油（隔絕氧氣）3：用膠頭滴管吸取新配置的NaOH溶液。4：將滴管尖端插入試管里液面以下，滴入NaOH溶液?，F(xiàn)象：試管底部產(chǎn)生穩(wěn)定的白色沉淀。原理：用植物油隔絕氧氣,加熱NaOH溶液排除其中的空氣。優(yōu)點(diǎn)：方法簡單，操作易行，現(xiàn)象明顯，環(huán)保安全。缺點(diǎn)：可能會發(fā)生皂化反應(yīng)提問補(bǔ)充:還記得什么是皂化反應(yīng)嗎？學(xué)生回答：皂化反應(yīng)是堿催化下的酯水解反應(yīng),尤指油脂的水解。狹義的講,皂化反應(yīng)僅限于油脂與氫氧化鈉混合,得到高級脂肪酸的鈉鹽和甘油的反應(yīng)。師生補(bǔ)充：同學(xué)們考慮周全想到了皂化反應(yīng)，無機(jī)反應(yīng)一般較快，NaOH溶液迅速和FeSO4溶液反應(yīng)，與植物油接觸少，且皂化反應(yīng)緩慢，則不必考慮。方案二：儀器：鑷子，刀片，燒杯，玻璃棒，藥匙，廢舊注射注射器針筒，濾紙。藥品：濃硫酸，固體鈉，還原鐵粉，F(xiàn)eSO4固體，蒸餾水，稀H2SO2。操作步驟：1：配制NaOH溶液（將鈉用鑷子從煤油里取出，用濾紙擦干表面煤油后，用刀片把鈉表面切刀露出銀白色金屬光澤，然后用刀片切一黃豆粒大小的鈉放入水中，切記：用玻璃棒攪動(dòng)，防止鈉沾到燒杯壁上，導(dǎo)致燒杯炸裂。）2：配制FeSO4溶液（用煮沸過冷卻的蒸餾水加入FeSO4固體，溶解。加入少量鐵粉和稀硫酸溶液）3：抽取FeSO4溶液于注射器中，豎直放置，慢慢擠壓讓溶液充滿，起到排氣作用。抽取NaOH溶液于另一注射器中，排氣。4：如圖，將上述盛有NaOH溶液的針管插入FeSO4溶液中，將NaOH溶液推入，觀察現(xiàn)象。相關(guān)反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4優(yōu)點(diǎn)：廢物利用，注射器氣密性良好，體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展綠色原則。缺點(diǎn)：多次試驗(yàn)產(chǎn)生的沉淀中有少部分變灰綠（但我們堅(jiān)信，經(jīng)過我們的不斷嘗試，一定會看到白色的Fe（OH）2的）方案三：儀器藥品：Fe片，碳棒，電解槽，酒精燈，學(xué)生電源，三角架，石棉網(wǎng)，導(dǎo)線，NaOH溶液，稀鹽酸，植物油，火柴。操作步驟：1：加熱NaOH溶液，除去氧氣。2：將電極放入稀鹽酸溶液中除去氧化層。3：將Na2SO4溶液倒入電解槽加入幾滴植物油，以隔絕氧氣。4：按如圖所示裝置接通直流電源，將電壓調(diào)至4～6V，打開電源現(xiàn)象：兩極間產(chǎn)生了白色沉淀，碳棒上有大量氣體冒出，鐵片逐漸溶解且下部出現(xiàn)黑色不溶物。相關(guān)反應(yīng)：陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH－陽極：Fe－2e-=Fe2+，陰極附近產(chǎn)生的OH－與陽極溶解產(chǎn)生的Fe2+結(jié)合生成Fe(OH)2，F(xiàn)e2++2OH－=Fe(OH)2↓。優(yōu)點(diǎn)：陰極產(chǎn)生的還原性氣體氫氣排出了溶液中的氧氣且阻止了空氣中的氧氣進(jìn)入溶液，可以較長時(shí)間地保留氫氧化亞鐵白色沉淀。缺點(diǎn)：Fe片雜質(zhì)較多，電極下有黑色物質(zhì)，現(xiàn)象不明顯。耗能大，難與空氣完全隔絕，產(chǎn)生的氫氣直接排放到大氣中。方案四：儀器：試管，量筒，酒精燈，膠頭滴管，試管夾，藥匙，鐵架臺，氣球，紙槽，藥品：鐵粉，稀硫酸（1：5），氫氧化鈉溶液。有關(guān)操作與步驟及注意事項(xiàng)：1：連接好儀器，檢查氣密性。2：取一支試管（干燥潔凈），加入適量鐵粉，取鐵粉時(shí)用紙槽將其伸入試管底部立起，取出紙槽。3：取另一支試管，倒入過量NaOH溶液。4：量取6ml稀硫酸，注意視線與凹液面相平，接近6ml時(shí)用膠頭滴管滴加。5:將稀硫酸倒入盛有鐵粉的試管中，連接，打開試管夾。6：微微加熱；加熱時(shí)先預(yù)熱后用外焰加熱。7：B管中有大量氣泡冒出時(shí)用小試管收集部分的氫氣，檢驗(yàn)純度（發(fā)出噗的響聲）。8：關(guān)閉試管夾，將氣球放在導(dǎo)管處（環(huán)保）。9：A中壓強(qiáng)增大，F(xiàn)eSO4溶液沿導(dǎo)管進(jìn)入B試管觀察現(xiàn)象優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)象明顯，反應(yīng)放出的氫氣可以較長時(shí)間阻礙空氣的進(jìn)入，長時(shí)間保持氫氧化亞鐵不變色。此實(shí)驗(yàn)中氫氣攜帶雜質(zhì)直接進(jìn)入空氣中會產(chǎn)生刺鼻味且浪費(fèi)，采用將試管口加一個(gè)氣球來收集氫氣，正符合當(dāng)下“廢物利用，綠色環(huán)保健康的主題”。缺點(diǎn)：操作復(fù)雜，裝置對氣密性要求高。學(xué)情分析學(xué)生在學(xué)完必修1、2，選修4的相關(guān)基礎(chǔ)知識，對金屬化合物及相關(guān)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)已有一定的了解，只是沒有建立起知識間的聯(lián)系與整合。高中學(xué)生已有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和積累的知識，具備動(dòng)手能力和協(xié)作能力，在教學(xué)中滲透美育，應(yīng)當(dāng)下綠色健康環(huán)保的主題，引導(dǎo)學(xué)生提高綜合能力。本節(jié)學(xué)生已對鈉、鋁、鐵、銅四種重要金屬的化合物的性質(zhì)按氧化物、氫氧化物和相應(yīng)鹽的順序?qū)W習(xí)。同類化合物的性質(zhì)有許多相似性，這樣學(xué)習(xí)便于從一類化合物的性質(zhì)中找出共性，形成規(guī)律性的知識，可類比到對同類其他化合物的認(rèn)識和推斷。教學(xué)效果分析1、充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)地位，讓學(xué)生在合作探究中，感受到了學(xué)習(xí)的快樂和與人合作的成功，高效的完成了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)效果極好。2、教學(xué)中教師注重對學(xué)生進(jìn)行賞識教育和德育美育滲透，使學(xué)生情感充沛，自信心提升，積極互動(dòng)，收獲了成功感和幸福感。3、學(xué)生自由排演的情景?。骸段覀円糇溲趸瘉嗚F的清白》，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。在課中進(jìn)行表演，讓學(xué)生更有參與感。4、信息技術(shù)與化學(xué)的完美整合，技術(shù)優(yōu)勢明顯，學(xué)科特色鮮明。使學(xué)生仿佛置身于其中，學(xué)生充分的感受了信息技術(shù)和化學(xué)帶來的無窮魅力，激發(fā)學(xué)生學(xué)好科學(xué)的欲望，同時(shí)也樹立綠色健康環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的觀念。教材分析本節(jié)課知識是金屬的化學(xué)性質(zhì)知識的延伸和發(fā)展。在自然界中金屬元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金屬單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，又了解它們的化合物的性質(zhì)才是比較全面地了解了金屬。金屬化合物的性質(zhì)是建立在金屬單質(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)之上，金屬在化學(xué)反應(yīng)中失去部分電子轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘訇栯x子，生成金屬化合物，所以它們之間存在著必然的因果關(guān)系。變價(jià)的元素Fe的陽離子在一定條件下會發(fā)生氧化還原反應(yīng)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)所確定的“課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性”，要“有助于學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能”的課程性質(zhì)，本節(jié)內(nèi)容在呈現(xiàn)方式上有以下特點(diǎn)：圖片較多，有利于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；化合物的知識不是逐個(gè)物質(zhì)介紹，而是相對集中學(xué)習(xí)，用比較的方法加以敘述，F(xiàn)e(OH)2、Fe(OH)3的生成等；活動(dòng)較多，采用了科學(xué)探究的形式。本節(jié)課是在學(xué)生學(xué)完必修1、2，選修4的基礎(chǔ)上，針對課題：氫氧化亞鐵的制備，進(jìn)一步進(jìn)行知識的整合，是教材內(nèi)容的拓展和延伸，讓學(xué)生意識到環(huán)保的重要性和必要性，體現(xiàn)STS教育思想。評測練習(xí)2003年全國高考理綜第33題(22分)用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)來制備。⑴用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入

。⑵除去蒸餾水中溶解的O2常采用

的方法。⑶生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是

。方法二：在如圖的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑來制備。⑴在試管Ⅰ里加入的試劑是

。⑵在試管Ⅱ里加入的試劑是

。⑶為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是

。⑷這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色，其理由是

。解析：本實(shí)驗(yàn)題用兩種方法來制備氫氧化亞鐵方法一完全是采用課本中的實(shí)驗(yàn)，考查硫酸亞鐵溶液的配制中的要求，必須要注意防止水解和氧化；在制備氫氧化亞鐵必須要除去溶解在溶液中的氧氣及制備氫氧化亞鐵的操作要求．方法二是對課本實(shí)驗(yàn)的延伸，是一種改進(jìn)的制備方法，用氫氣作保護(hù)氣的方法來保證新制的氫氧化亞鐵不被馬上氧化．方法一

（1）配制FeSO4溶液時(shí)，需加入稀硫酸和鐵屑，抑制Fe2+的水解并防止Fe2+被空氣中的O2氧化為Fe3+．故答案為：稀H2SO4鐵屑；

（2）煮沸蒸餾水可除去其中溶解的O2．故答案為：煮沸；

（3）Fe（OH）2很容易被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)時(shí)生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液，故答案為：避免生成的

Fe（OH）2沉淀接觸O2；

方法二（1）試管Ⅰ中提供還原性氣體氫氣和硫酸亞鐵溶液，可用硫酸和鐵屑反應(yīng)生生成，故答案為：稀H2SO4鐵屑；

（2）試管Ⅱ中應(yīng)為NaOH溶液，與試