高中化学-留住氢氧化亚铁的清白教学设计学情分析教材分析课后反思

《留住氢氧化亚铁的清白》教学设计PAGE《留住氢氧化亚铁的清白》教学设计课题留住氢氧化亚铁的清白课型新授课授课人学校教学目标知识与技能目标：1、探究氢氧化亚铁的制备方案。2、学会研究物质的一般方法，观察、设计实验、对比优化，提高科学探究能力过程与方法目标：通过有关实验及科学探究活动，提高独立思考、分析问题的能力和总结表达能力情感态度与价值观目标：1、通过“问题探究”、“归纳”、“实验探究”等活动，培养学生积极思考、优化设计的科学态度。2、引领学生关注化学与生命、活动、生活等的联系，增强环保意识，提升学习化学的自信心和责任感。教学重难点重点:氢氧化亚铁的制备难点:对实验设计的优化，实验现象的观察、分析、推断和归纳。教学方法多媒体教学，问题探究、小组讨论、合作交流教学资源教材、PPT、视频、图片，实验仪器药品教学策略视频导入→问题探究→小组讨论→动手实验→展示交流→释疑归纳→情感教育→当堂检测。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情境化学和我们身处的大自然一样，这里也有四季般缤纷的风景：春的萌芽，夏的淋漓，秋的绚烂，冬的静美。请欣赏视频《四季》。提出问题1：视频中涉及到哪些化学反应？观看视频。化学实验中蕴含着实验美、探究美、颜色美、规范美、安全美、警示美、实践美、生活美、合作美、展示美等。回答：视频中的化学反应包括：沉淀反应，生成气体的反应，金属置换反应和结晶过程。创设教学环境，激发学生学习的兴趣，引出化学美育。新课讲授一、制备氢氧化亚铁的常规方法提出问题2：怎样制备难溶碱氢氧化亚铁？结合课件分析：反应原理：可溶性盐+较强碱→新较弱碱+新盐选择试剂：可溶性亚铁盐溶液——FeCl2溶液、FeSO4溶液等；可溶性碱溶液—NaOH溶液、KOH溶液、氨水等。方程式：FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4，Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓。提出问题3：二价铁化合物在空气中是否稳定？氢氧化亚铁什么颜色？在空气中是否稳定？请观看情景剧：《我们要留住氢氧化亚铁的清白》原因分析：氢氧化亚铁很不稳定、极易被氧化，空气中的氧气很快将其氧化。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3一生演示一生讲解：取一支洁净的试管倒入约2mlFeSO4溶液，排尽胶头滴管中的气体吸取新配制的NaOH溶液，悬垂于试管上方滴加到试管中，观察试管中的现象各组学生操作，记录现象，体验规范美和合作美。实验现象：有沉淀生成

、白色沉淀夹杂着灰绿色

、振荡后灰绿色变深、试管壁上有红褐色物质情景剧：《我们要留住氢氧化亚铁的清白》旁白：世界这么大，相识便是一种缘分，而就是这样，FeSO4遇见了NaOHFeSO4溶液:大家好，我是FeSO4溶液，要记得我是浅绿色的哦！NaOH：大家好，我是可溶性强碱NaOH旁白：当他们相识，便会相知，于是，他们发生了化学反应因为他们的相知才有了白色沉淀的Fe(OH)2和他的好朋友无色的Na2SO4Fe(OH)2：是啊，就是我，拥有着圣洁的颜色，看，我多漂亮啊！旁白：因为他美丽的颜色，你看他是那么的开心，可事情总是那么不如意，在我们所依靠的空气里有着许多的氧气，当Fe(OH)2遇上他们时可就自身难保了。O2:相信大家都认识我们吧，我们就是无处不在，调皮又活泼的O2四兄妹啊（氧气围上去）Fe(OH)2：啊，我要变颜色了，不要啊！旁白：可怜的他真的变颜色了，没有了圣洁的白色，像灰一样漫延了灰绿色，这样也就罢了，最后却又变成了红褐色Fe(OH)3：救命啊，救命啊，谁能来帮帮我?保护神（去推氧气，保护他）大喊：走开，走开，以后我就是你的保护神了Fe(OH)2：谢谢你帮我，（委屈）我真的好讨厌这个颜色啊，我想要恢复我圣洁的白色，我想要变回我原来的样子旁白：看到他的这个样子，我们萌生了强烈的责任感，快来动动脑筋，让我们一起帮助他恢复原来的面貌吧！鞠躬！实验涉及液体药品的取用和胶头滴管的使用，力求基本操作的规范美学生自编自导自演，参与其中，培养学生的表演能力。增加感性认识，提高学生的学习兴趣。收获很大二、探究制备氢氧化亚铁的改进方法实验关键：创造“无Fe3+、无O2”的环境，防止氢氧化亚铁被氧化改进措施：分析可能有O2的各种情况，除去Fe3+、驱逐氧气，想方设法避免与空气接触学生分组设计实验方案：以小组为单位，各抒己见提出实验方案，全组讨论，最后统一一个方案进行实验，全组分工协作，记录实验现象，连同实验方案一起展示交流：实验现象和记录及结果处理、问题和讨论，质疑，分享。【各组展示设计的方案，一生结合实物投影仪讲解，一生实物展示，一生在黑板上画装置图，其他同学质疑交流】培养学生的小组协作能力、动手能力、分析归纳能力，培养可持续发展和环保意识，课堂进入高潮三、实验评价与优化实验方案的设计原则是方法简便、现象明显、操作易行、环保安全。结合评价得出星之小组，星之个人一组运用植物油隔绝氧气的方法，效果明显。二组方案绿色环保，既达到了目的又保护了环境，操作简单。三组运用电解池方法，虽然操作复杂，但三组同学依然完成很好。值得赞扬。四组方案不同于别人，装置复杂运用了大量化学原理，包括氧气检验及收集，气密性检查，仪器组装，在全组同学的精诚合作下，实验完成好，展示交流也好，是我们学习的榜样。培养学生的合作竞争意识和可持续发展的观念。谈谈本节课的收获谈谈学习本节课，你的收获？（知识线、能力线、方法线）学生畅所欲言在本节课开头，欣赏了视频《四季》，视频中的化学反应包括：沉淀反应，生成气体的反应，金属置换反应和结晶过程。通过这些神奇的化学反应我们感受到了化学的美。通过两个同学常规实验演示，各个小组的创新实验，提高动手能力、观察能力、表示能力，合作交流能力。通过合作交流、分享质疑、做到人人参与、使化学学习变得生动有趣，提高了学习化学的兴趣。培养学生归纳概括总结的能力当堂检测布置作业2003年全国高考理综第33题(22分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备。⑴用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入

。⑵除去蒸馏水中溶解的O2常采用

的方法。⑶生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

。方法二：在如图的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。⑴在试管Ⅰ里加入的试剂是

。⑵在试管Ⅱ里加入的试剂是

。⑶为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是

。⑷这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

。板书设计氢氧化亚铁的制备的常规方法和改进方法可溶性盐+较强碱→新较弱碱+新盐实验关键：创造“无Fe3+、无O2”的环境，防止氢氧化亚铁被氧化附：各组展示设计的方案方案一：仪器：试管，胶头滴管，烧杯。药品：NaOH溶液,FeSO4溶液，植物油。步骤：1：在试管里加入2-3mL新制备的硫酸亚铁溶液。2：向试管中滴入几滴植物油（隔绝氧气）3：用胶头滴管吸取新配置的NaOH溶液。4：将滴管尖端插入试管里液面以下，滴入NaOH溶液。现象：试管底部产生稳定的白色沉淀。原理：用植物油隔绝氧气,加热NaOH溶液排除其中的空气。优点：方法简单，操作易行，现象明显，环保安全。缺点：可能会发生皂化反应提问补充:还记得什么是皂化反应吗？学生回答：皂化反应是碱催化下的酯水解反应,尤指油脂的水解。狭义的讲,皂化反应仅限于油脂与氢氧化钠混合,得到高级脂肪酸的钠盐和甘油的反应。师生补充：同学们考虑周全想到了皂化反应，无机反应一般较快，NaOH溶液迅速和FeSO4溶液反应，与植物油接触少，且皂化反应缓慢，则不必考虑。方案二：仪器：镊子，刀片，烧杯，玻璃棒，药匙，废旧注射注射器针筒，滤纸。药品：浓硫酸，固体钠，还原铁粉，FeSO4固体，蒸馏水，稀H2SO2。操作步骤：1：配制NaOH溶液（将钠用镊子从煤油里取出，用滤纸擦干表面煤油后，用刀片把钠表面切刀露出银白色金属光泽，然后用刀片切一黄豆粒大小的钠放入水中，切记：用玻璃棒搅动，防止钠沾到烧杯壁上，导致烧杯炸裂。）2：配制FeSO4溶液（用煮沸过冷却的蒸馏水加入FeSO4固体，溶解。加入少量铁粉和稀硫酸溶液）3：抽取FeSO4溶液于注射器中，竖直放置，慢慢挤压让溶液充满，起到排气作用。抽取NaOH溶液于另一注射器中，排气。4：如图，将上述盛有NaOH溶液的针管插入FeSO4溶液中，将NaOH溶液推入，观察现象。相关反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑FeSO4+2NaOH=Fe（OH）2↓+Na2SO4优点：废物利用，注射器气密性良好，体现可持续发展绿色原则。缺点：多次试验产生的沉淀中有少部分变灰绿（但我们坚信，经过我们的不断尝试，一定会看到白色的Fe（OH）2的）方案三：仪器药品：Fe片，碳棒，电解槽，酒精灯，学生电源，三角架，石棉网，导线，NaOH溶液，稀盐酸，植物油，火柴。操作步骤：1：加热NaOH溶液，除去氧气。2：将电极放入稀盐酸溶液中除去氧化层。3：将Na2SO4溶液倒入电解槽加入几滴植物油，以隔绝氧气。4：按如图所示装置接通直流电源，将电压调至4～6V，打开电源现象：两极间产生了白色沉淀，碳棒上有大量气体冒出，铁片逐渐溶解且下部出现黑色不溶物。相关反应：阴极：2H2O+2e-=H2↑+2OH－阳极：Fe－2e-=Fe2+，阴极附近产生的OH－与阳极溶解产生的Fe2+结合生成Fe(OH)2，Fe2++2OH－=Fe(OH)2↓。优点：阴极产生的还原性气体氢气排出了溶液中的氧气且阻止了空气中的氧气进入溶液，可以较长时间地保留氢氧化亚铁白色沉淀。缺点：Fe片杂质较多，电极下有黑色物质，现象不明显。耗能大，难与空气完全隔绝，产生的氢气直接排放到大气中。方案四：仪器：试管，量筒，酒精灯，胶头滴管，试管夹，药匙，铁架台，气球，纸槽，药品：铁粉，稀硫酸（1：5），氢氧化钠溶液。有关操作与步骤及注意事项：1：连接好仪器，检查气密性。2：取一支试管（干燥洁净），加入适量铁粉，取铁粉时用纸槽将其伸入试管底部立起，取出纸槽。3：取另一支试管，倒入过量NaOH溶液。4：量取6ml稀硫酸，注意视线与凹液面相平，接近6ml时用胶头滴管滴加。5:将稀硫酸倒入盛有铁粉的试管中，连接，打开试管夹。6：微微加热；加热时先预热后用外焰加热。7：B管中有大量气泡冒出时用小试管收集部分的氢气，检验纯度（发出噗的响声）。8：关闭试管夹，将气球放在导管处（环保）。9：A中压强增大，FeSO4溶液沿导管进入B试管观察现象优点：现象明显，反应放出的氢气可以较长时间阻碍空气的进入，长时间保持氢氧化亚铁不变色。此实验中氢气携带杂质直接进入空气中会产生刺鼻味且浪费，采用将试管口加一个气球来收集氢气，正符合当下“废物利用，绿色环保健康的主题”。缺点：操作复杂，装置对气密性要求高。学情分析学生在学完必修1、2，选修4的相关基础知识，对金属化合物及相关性质、氧化还原反应、电化学已有一定的了解，只是没有建立起知识间的联系与整合。高中学生已有一定的生活经验和积累的知识，具备动手能力和协作能力，在教学中渗透美育，应当下绿色健康环保的主题，引导学生提高综合能力。本节学生已对钠、铝、铁、铜四种重要金属的化合物的性质按氧化物、氢氧化物和相应盐的顺序学习。同类化合物的性质有许多相似性，这样学习便于从一类化合物的性质中找出共性，形成规律性的知识，可类比到对同类其他化合物的认识和推断。教学效果分析1、充分体现了学生的主体地位和教师的主导地位，让学生在合作探究中，感受到了学习的快乐和与人合作的成功，高效的完成了教学目标，教学效果极好。2、教学中教师注重对学生进行赏识教育和德育美育渗透，使学生情感充沛，自信心提升，积极互动，收获了成功感和幸福感。3、学生自由排演的情景剧：《我们要留住氢氧化亚铁的清白》，充分发挥学生的能动性，提高学生学习的热情。在课中进行表演，让学生更有参与感。4、信息技术与化学的完美整合，技术优势明显，学科特色鲜明。使学生仿佛置身于其中，学生充分的感受了信息技术和化学带来的无穷魅力，激发学生学好科学的欲望，同时也树立绿色健康环保和可持续发展的观念。教材分析本节课知识是金属的化学性质知识的延伸和发展。在自然界中金属元素基本上都以化合物的形式存在，只有既了解金属单质的化学性质，又了解它们的化合物的性质才是比较全面地了解了金属。金属化合物的性质是建立在金属单质性质的基础之上，金属在化学反应中失去部分电子转变为金属阳离子，生成金属化合物，所以它们之间存在着必然的因果关系。变价的元素Fe的阳离子在一定条件下会发生氧化还原反应。根据课程标准所确定的“课程强调学生的主体性”，要“有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能”的课程性质，本节内容在呈现方式上有以下特点：图片较多，有利于引起学生的学习兴趣；化合物的知识不是逐个物质介绍，而是相对集中学习，用比较的方法加以叙述，Fe(OH)2、Fe(OH)3的生成等；活动较多，采用了科学探究的形式。本节课是在学生学完必修1、2，选修4的基础上，针对课题：氢氧化亚铁的制备，进一步进行知识的整合，是教材内容的拓展和延伸，让学生意识到环保的重要性和必要性，体现STS教育思想。评测练习2003年全国高考理综第33题(22分)用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀：方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备。⑴用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入

。⑵除去蒸馏水中溶解的O2常采用

的方法。⑶生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液的液面下，再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是

。方法二：在如图的装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂来制备。⑴在试管Ⅰ里加入的试剂是

。⑵在试管Ⅱ里加入的试剂是

。⑶为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是

。⑷这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是

。解析：本实验题用两种方法来制备氢氧化亚铁方法一完全是采用课本中的实验，考查硫酸亚铁溶液的配制中的要求，必须要注意防止水解和氧化；在制备氢氧化亚铁必须要除去溶解在溶液中的氧气及制备氢氧化亚铁的操作要求．方法二是对课本实验的延伸，是一种改进的制备方法，用氢气作保护气的方法来保证新制的氢氧化亚铁不被马上氧化．方法一

（1）配制FeSO4溶液时，需加入稀硫酸和铁屑，抑制Fe2+的水解并防止Fe2+被空气中的O2氧化为Fe3+．故答案为：稀H2SO4铁屑；

（2）煮沸蒸馏水可除去其中溶解的O2．故答案为：煮沸；

（3）Fe（OH）2很容易被空气中的氧气氧化，实验时生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液，故答案为：避免生成的

Fe（OH）2沉淀接触O2；

方法二（1）试管Ⅰ中提供还原性气体氢气和硫酸亚铁溶液，可用硫酸和铁屑反应生生成，故答案为：稀H2SO4铁屑；

（2）试管Ⅱ中应为NaOH溶液，与试