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浅谈我对铁的各级氧化物若干问题的思考

2018-10-21孙贤哲

当代人(下半月) 2018年4期
关键词:氧化物溶液物质

孙贤哲

摘要:根据课程标准我们知道,关于铁的各级氧化物的介绍还处于比较初级的阶段,没有形成非常完整的体系。在初中阶段,关于铁的各级氧化物只是进行了常识性的介绍,知识点比较乱,很难梳理,而到了高中阶段,则主要以物质结构,物质的量以及氧化还原反应等理论进行教学。本文希望对铁的各级氧化物进行梳理,对课堂的教学进行有效的衔接。

关键词:化学;铁的氧化物

一、分析学生现有知识水平,衔接好课堂教学

学生的水平不同,那么对应的教学方法不同。老师要对学生的知识水平有一个整体把握。初中化学只是对铁的物理性质,铁与氧气的反应以及Fe(OH)3等内容作了简单介绍,因此在高中阶段,我们需要从下面五点对知识与内容进行衔接。

(一)从铁的基础知识,如自然界的存在方式,铁的各种氧化物的性质等内容,让学生发表自己对铁的特性的了解,畅所欲言,引出铁的的各种氧化物,对其进行分析总结。

(二)从铁与盐酸、盐溶液的置换反应的视角出发,依照铁的活泼性,引导学生学习氧化还原反应,离子反应等高中分析化学的内容。

(三)从 三氧化二铁与四氧化三铁与酸的的反应,让学生依照这些反应的性质,推断碱性氧化物所共有的特性,还可以同时让学生猜测FeO作为一种碱性化合物具有什么样的性质。

(四)从Fe(OH)3的特性出发,引导学生整理回忆初中铁与碱反应生成的氢氧化三铁的知识,让推断氢氧化亚铁Fe(OH)2制备以及检验过程。

(五)从初中了解的关于生铁和钢等重要的合金的特性,递进到高中能列举并解释合金材料的重要应用。

二、分类研究法

在化学学习中,有很多种学习进行学习方法。而分类是非常常见的一种研究物质的科学方法。分类的研究方法和比较、归纳等都是很基础的方法,这种方法的运用可以提高学生自主学习,知识迁移的能力。把这类方法运用到铁的相关学习中去,有非常大的教学意义。

例如,在学习铁的各级氧化物时,可以让学生先回忆初中学习的有关的铁的知识,让学生先进行总结,写出相关化学式。然后让学生对铁的相关化合物按照物质的组成进行分类,接着对FeO, Fe(OH)2等新的内容教学,把他们按照化学性质划分到碱性氧化物中去。通过把铁的相关性质分为单质,氧化物,氢氧化物,盐四类,对其进行分类研究,使学生触类旁通,了解所有物质的一般特性。

三、检验物质性质与实验探究的方法

(一)檢验物质性质的方法

Fe3+的检验是高中化学的重要知识点。学生原来在初中的化学学习中学会了初步鉴别物质的方法,如外观的观察,观察药品的水溶性等,然后根据初步推断设计实验过程,进行猜想的验证。在Fe3+的检验中,在初中学习方法的基础上,我们可以观察到其水溶液呈棕黄色,在加入氢氧化钠溶液后,会形成红褐色沉淀,加硫氰酸钾溶液后溶液呈现。如上所示,在进行铁盐和亚铁盐的一些性质的学习过程,我们也可以采用类似的方法进行学习,依据观察外观与观察水溶液的方法去推断物质的可能构成,然后设计实验进行验证,也可以依照元素的化合价判断物质的氧化还原性质。

(二)实验探究的方法

化学的学习有一个非常明显的特点:实验性。因此,在教学时,要对学生的实验操作能力进行强化,对不规范的动作去进行指导。如,在检验Fe2+离子时,要观察到明显的现象,则需要溶液浓度非常大。因此,当我们将FeCl3溶液稀释到很低时,我们在溶液中加入NaOH溶液时,基本观察不到产生的红褐色沉淀。因此,高中开始引进检测更加灵敏的Fe3+。从而达到实验检测的目的,降低了实验的局限性。

四、实验探究中的条件控制

Fe(OH)2制备反应原理学生是比较熟悉的,是初中学习过的盐+碱生成新盐与新碱的置换反应。但是,在这个实验中,教材上演示的内容违背了初中化学教的实验仪器操作方法,将滴管插入到了液面以下。这样的操作可能会导致学生产生误解,老师可以将之作为一次教学案例。在实验操作中,观察到的现象不是很符合教材中所描述的现象,在白色的沉淀中经常有一些灰绿色的物质。从化学反应的角度,可以推断出应该是氢氧化亚铁化学性质不稳定,被空气中的氧气氧化了。但简单的推测是不合理的,我们必须加以验证。那么如何控制条件,制备出很纯净的氢氧化亚铁,使生成的物质不包含Fe3+与氧气呢。我们可以采用控制条件的方法进行验证与制备。下面是制造出无氧环境的多种方法;:

(一)在配制FeSO4溶液与NaOH溶液时,其使用的蒸馏水都需煮沸后再使用

(二)在装Fe2SO4溶液的容器里添加一层密度比水小的有机物,避免溶液与空气接触而产生化学反应

(三)采用NaOH固体,减少配制NaOH溶液的步骤,不去使用胶头滴管,以防空气通过胶头滴管进入到溶液中

(四)用浓硫酸制备H2SO4溶液时,可利用浓硫酸稀释时会产生大量热的特性除去硫酸中的氧气

通过以上方法可以看出,制造出无氧环境的方法有很多,学生在学习时可以进行讨论,提出不同的实验方案,通过控制条件的方法,确保实验的准确性,减小实验误差。这种方法,也可以运用到其他铁的化合物的实验中去,在教学中老师要注意指导学生学会这类方法的运用。

参考文献:

[1]费伦猛.谈中学化工知识教学[J].中小学教材教法,2001(2)

[2]陈新.论课程改革中的初高中化学衔接教学[J].化学教育,2006(10)

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