[“铁及其化合物的性质及应用”课堂实录]铁及其化合物的性质
时间：2019-02-05 03:30:54 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号:1005-6629(2010)08-0052-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B 2009年12月19日,笔者参加了由常州市教育局组织的常州市八所四星级高中以“减负增效”为主题的“同题异构课”教研活动,并在市一中开设了一节“铁及其化合物的性质及应用”的教学研究课,获得了一致好评。现将课堂实录记录如下。
1课堂实录
[情境引入]展示两块沾满铁锈的白色方巾:“这是我昨天在实验室不小心弄脏了的方巾,若在铁丝上晾衣服,也会粘上类似的污渍。今天,我想请咱们同学来帮我把这两块方巾洗干净,有愿意的吗?”
“没有什么大不了,我提供奥妙,还有84”。
设计意图:从生活中来,更能激起学生浓厚的兴趣及寻求解决问题方法的欲望。
[学生](笑声)
[学生活动](两位同学上讲台来洗。一个用奥妙洗,一个用84洗,结果怎么都洗不掉。)
[教师]在家经常洗衣服吗?
[学生]不太洗
[教师]知道奥妙的奥妙之处在哪里吗?
[学生]酶
[教师]知道84漂白的原理吗?
[学生]氧化
[教师]那为什么这上面的污渍洗不掉?究竟是沾了什么在上面?
[学生]铁
[教师]什么形态的、几价的铁呢?接下来我们一起来研究铁及其化合物的性质,根据它所具有的性质,设法将其洗掉。
[教师](展示两瓶溶液A和B)已知一瓶是氯化亚铁,一瓶是三氯化铁,如何鉴别二者?
[学生]A是氯化亚铁,B是三氯化铁。
[教师]怎么区分的?
[学生]看颜色,铁离子显黄色,亚铁离子显浅绿色。
[教师]观察颜色是我们初步鉴别物质的常用方法。我们还可以选择什么化学试剂进一步确认呢?
[学生思考回答]可以加氢氧化钠溶液,观察沉淀的颜色。
[教师]好,请大家动手试试看。
[学生活动]用NaOH溶液鉴别Fe2+和Fe3+。
[教师]请说说你观察到的现象。
[学生甲]在氯化亚铁溶液中加入NaOH溶液,看到有点点灰又有点绿的沉淀;氯化铁溶液中加入NaOH溶液,看到的是红褐色沉淀。
[学生乙]我看到的是有点白有点绿的沉淀
[其他学生]也说出自己看到的沉淀颜色。
[教师]请大家记住你现在看到的现象。总之,二者颜色不一样,现象不一样,可以鉴别。
设计意图:对Fe(OH)3的颜色,学生在初中时已知,此处教师不点明Fe(OH)2的颜色,留待学生在下面的学习中自己发现其中的奥秘。
[教师]除了我们使用的这两种方法之外,二者的性质还有一点很明显的不同之处,请看一份资料。请根据资料提供的信息,鉴别之。
资料卡(一)
含Fe3+的溶液遇硫氰化钾(KSCN)溶液,会呈现血红色;而含Fe2+的溶液遇硫氰化钾,溶液不变色。
反应的化学方程式: Fe3++3SCN- Fe (SCN)3
血红色
此反应是Fe3+的特征性质。
[学生活动]用KSCN鉴别Fe2+和Fe3+。
[教师]提醒学生溶液只需要滴加1～2滴KSCN溶液即可。
[教师]请同学说说你所看到的现象。
[学生丙]三氯化铁溶液中滴加KSCN溶液,出现血红色,但是氯化亚铁溶液中滴加KSCN溶液,我也看到了红色。
[其他同学](也表示有这种现象出现。)
设计意图:此处不同于常规,故意用昨天配制的氯化亚铁溶液,且未加铁粉保护,故小部分亚铁离子已经被氧化。这样,一方面,更利于学生自己发现亚铁离子很容易被氧化这个性质;另一方面,可以促使学生在发现异常现象时去探究其内在原因。
[教师]Fe2+遇KSCN应该无颜色变化,我也来试试看。
[演示实验]用早上刚配制的氯化亚铁溶液(且加了铁粉在其中)实验,结果确实是无色。
[教师引导提问]咱们同学看到出现的红色到底是什么原因呢?
[学生丁]我认为,出现红色应该是有铁离子在其中。
[教师]铁离子怎么来的?咱们同学手中氯化亚铁溶液的配制方法和我手边的试剂配制方法是一样的。
[学生戊]可能是亚铁离子被氧化了。
[教师追问]没错,出现血红色,证明肯定有铁离子在其中,这是铁离子的特征反应。那么,亚铁离子全部被氧化了吗?你怎么知道溶液中是否还有亚铁离子存在?
[学生](思考,讨论。)
[教师引导]铁离子遇到KSCN有很明显的、独特的血红色出现,而亚铁离子没有,那么,我们能否设法使其也出现这种特征变化呢?
[学生己]我认为,可以加点氧化剂试试,如果还有亚铁离子的话,溶液的红色会变深。
[教师追问]加什么氧化剂呢?
[学生]双氧水或氯水。
[教师]其他同学认为他的方案可行吗?
[学生](大部分在思考,不太能确定。)
[教师]那咱们试试看。利用你手边的试剂,将你看到的有点变红的溶液先分成两份,在其中一份中加点氧化剂,另一份做对比。试试看。
[学生活动]探究亚铁离子是否全部被氧化。
动态生成:有的学生采取滴加的方式,确实看到颜色加深,但有的学生采取的是倾倒的方式,看到颜色加深后,接下来的是颜色很快褪去。学生的表情由恍然、喜悦到惊愕、疑惑。
[教师]请说说你的操作和看到的现象,以及你对此现象的思考。
[学生庚]我是往溶液中加了双氧水,看到溶液的颜色确实是加深了,我认为应该是原溶液中亚铁离子没有全部被氧化。
[学生辛]我也是往溶液中加了双氧水,刚开始看到颜色加深,但很快又褪去了。我也不知道这是什么原因。
[教师]有人能解释这种现象吗?
[学生](疑惑)
[教师]这样,咱们请这两位同学用那份做对比的溶液,上台来把他们刚才的实验再做一遍。其他同学看他们有什么不一样的操作。
设计意图:让学生在观察中发现,在发现中探究,在探究中自然生成。
[两位学生]在讲台上重复实验
[学生](多数同学很快发现,学生辛将双氧水加多了。)
[教师适时提问]颜色变深咱们可以理解了,那么,过量的双氧水怎么又使得血红色褪去了呢?
[学生](思考)
[教师引导]血红色这种颜色是由哪种微粒体现出来的?单独的铁离子或SCN-离子是血红色吗?
[学生](思考后很快有了想法。)可能没有三价铁离子。也可能没有SCN-离子。
[教师]两种情况都有可能存在,无论是阴离子还是阳离子,只要有一个没有了, Fe(SCN)3这种物质就不存在了,血红色也就消失了。那么,究竟是哪种离子没有了呢?你有什么实验方案来验证你的猜测吗?
[学生](思考、讨论、汇报方案)可以再加点铁离子,如果又出现血红色,说明是铁离子没有了。也可以再加点SCN-离子,如果血红色出现,则说明是SCN-离子没有了。
[师生共同设计出鉴定方案]
[教师]请大家把褪色的溶液分成两份,分别进行验证。
[学生]探究血红色褪去的原因。实验,并得出结论。
情感体验:此时学生脸上已明显表现出取得成功后的喜悦和解除困惑后的释然。
[教师](提供信息:SCN-N2+CO2+SO42-)
[教师引导过渡]过量的双氧水可以使SCN-转变成其他物质,从而使得血红色褪去,那么,我们还有其他途径使得溶液的血红色褪去吗?
[学生思考回答]可以想办法使铁离子转变。
[教师追问]你觉得什么物质可以使铁离子转变呢?刚才我们加的过量的双氧水为什么没有使其转变呢?
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 [学生](思考、交流)
[教师引导]是否可以从氧化还原的角度来思考呢?
[学生甲]我认为三价铁离子的化合价已经是高价了,所以双氧水不能使其氧化,要使铁离子转化,应该加点还原剂。
[教师]非常好,大家看看你们的实验桌上有什么物质可以充当还原剂使铁离子转变。
[学生]铁粉
[教师]好,请大家往刚才我们所得的血红色溶液中加点铁粉,看是否可以使其颜色褪去。
[学生实验](探究硫氰化钾溶液血红色褪去的另一种方法。)
[教师]不错,铁粉可以使铁离子还原成亚铁离子。现在请大家仔细看看我的硫酸亚铁溶液和你们的有什么不一样?
[教师引导学生发现](高举起两个试剂瓶,一个是有铁粉在其中的,一个是学生用的没有加铁粉在其中的。让学生仔细观察。)
[学生](很快发现老师的那一瓶里有铁粉在其中。)
设计意图:前后呼应,让学生发现为什么自己的硫酸亚铁溶液中加了KSCN溶液会出现红色,而老师的没有。
情感体验:此时,学生笑了,说老师是故意的,脸上也已明显有一种恍然大悟的表情。
[教师]能说说这里面铁粉的作用是什么?并写出反应的离子方程式。
[学生回答]防止亚铁离子被氧化。
黑板上写出:Fe+2Fe3+ 3Fe2+
[教师]铁离子能将活泼金属铁氧化,那么,不活泼的金属铜能否被铁离子氧化?现在给大家一个练习书法的机会,不过,以氯化铁溶液代墨,以铜板代纸在铜板上写出你现在最想写的两个字。
[学生活动]铜板上的书法
[书法展示]有的写了“化学”、有的互写同桌的名字。
遗憾之处:不能当堂了解每个同学写的内容。
高兴之处:从写“化学”的那位同学身上,完全可以看出她是非常喜欢这节化学课的。
资料卡(二)
过去电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板,制造印刷线路板。制作时,把应该保留的铜箔遮挡,然后把铜箔放入氯化铁溶液中,这样没有遮挡的铜箔就被腐蚀掉了,留下了可以导电的铜线。
写出有关反应的离子方程式。
[学生](写离子方程式)
Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu2+
[教师引导]亚铁离子在溶液中容易被氧化成铁离子,铁粉、铜粉等还原剂能将铁离子再还原成亚铁离子。那么同样是二价的氢氧化亚铁呢?现在请大家把你们刚才得到的氢氧化亚铁拿出来再看看,和原来有什么不一样吗?
设计意图:让学生自己去发现氢氧化亚铁容易被氧化。
[学生](很仔细的观察并回答)沉淀的颜色比原来变深了,在试管中液面的上方出现了红褐色的物质。
[教师]你认为会是什么原因呢?
[学生]我觉得是空气中的氧气将氢氧化亚铁氧化所致。
[教师]不错,氢氧化亚铁非常容易被氧化,与氧气接触时,其不断被氧化,最终的氧化产物是红褐色的氢氧化铁。现在试管里的这个灰灰绿绿的物质是氧化过程中的复杂产物。请大家试着写出氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁的化学方程式。
[学生](黑板上写出化学方程式。)
4Fe(OH)2+O2+2H2O 4 Fe(OH)3
[教师]那么,我们能不能从方程式上看出,怎么才能防止氢氧化亚铁被氧化呢?
[学生]隔绝水或氧气。
[教师](播放视频短片――自己制备氢氧化亚铁的过程。)
设计意图:不直接告诉氢氧化亚铁的颜色,让学生自己在逻辑分析的基础上,再通过观察,自己得出。从而也更深入地理解物质制备过程除了考虑试剂本身的因素以外,还需要考虑制备手段和过程的影响。
[教师]现在咱们对铁离子、亚铁离子的性质及转化有了一定的了解,请大家完成下面的转变关系。
Fe
Fe2+Fe3+
设计意图:让学生自主构建知识网络。
在学生相互补充过程中,完成了下列铁三角的关系。
[教师]既然大家对铁及其化合物的性质已经比较清楚了,那么,我的两块方巾也应该能洗干净了。还是请刚才那两位同学。
设计意图:前后呼应,从生活中来,到生活中去,让学生深刻体会到化学知识的实用之处。
实录说明:那两位学生或许是受了最初洗方巾的挫折,不太愿意再来洗,主动提出要将机会让给其他同学,并分别推荐了一位同学。
[教师]我这里再提供两种洗涤剂:一种是草酸,具有较强的还原性,另一种是维生素C,又叫抗氧化剂,可知它也具有较强的还原性。
[学生活动](洗方巾,结果,非常的干净、洁白赢来了同学们的热烈的掌声!)
[教师过渡]铁及其化合物不仅在生活和生产中应用广泛,而且在人体内也具有非常重要的作用。
资料卡(三) 铁在人体内的储量
成人体内约有4―5克铁,相当于一颗小铁钉的质量。含量如下:
72% 血红蛋白
3.5%肌红蛋白
0.2%其他化合物形式存在
约占25%储备铁。主要以铁蛋白的形式储存在肝、脾和骨髓中。
[教师]可见,人体内铁缺乏会导致缺铁性贫血。市场上常见的补铁剂是南京金陵制药厂生产的速力菲,学名是琥珀酸亚铁片。有兴趣的同学课外可以走进实验室,检查我这里的一盒速力菲有没有变质。
设计意图:激发学生进一步探究的欲望。
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