(陕西师范大学化学化工学院,陕西 西安 710119;四川省南充高级中学,四川 南充 637300)
《普通高中化学课程标准》(2017 版)中指出,重视开展“素养为本”的教学,激发学生的学习兴趣,促进学生学习方式的转变,培养创新精神和实践能力[1]。其中创新意识是重要的化学学科核心素养,是学生学习化学的重要思维,更是进行科学探究的必备基础。因此需要我们在教学活动中不断地去探索、总结,才能将化学核心素养植根于学生心中,并潜移默化的影响他们今后的学习和工作。笔者将实验改进应用于教学中,让学生自己动手实验,不仅有利于实验内容的学习,而且有利于培养学生的科学素养。
在人教版高中化学必修1 第三章第二节“几种重要的金属化合物”中,制备氢氧化亚铁的常规制备方法是:在试管中加入少量新制备的FeSO4 溶液,用胶头滴管吸取NaOH 溶液,将滴管尖端插入试管里溶液液面下,再逐滴滴入NaOH 溶液,观察实验现象。由于Fe(OH)2 极易被氧化,因此在该实验中“制备Fe(OH)2 实验”几乎不能观察到白色絮状沉淀,为了弥补教材该实验的不足,笔者对该实验进行了以下改进。
注射器,活塞,FeSO4 溶液,NaOH 溶液,铁粉,小块磁铁,锌片,稀硫酸,试管,导管,水槽
Fe2++2OH-==Fe(OH)2 ↓
4Fe(OH)2 +2H2O +O2==4Fe(OH)3
Fe +2H+==Fe2++H2 ↑
实验操作过程及实验现象
1.把一只注射器去掉针头及前端部分,按图I 装置所示,该装置用排水法收集H2(收集一半,不要全满),向里面放置一小块吸满铁粉的磁铁,用橡胶塞塞住管口。用另一只注射器向装置I 注入用煮沸的蒸馏水配置的FeSO4溶液,可观察到注射器活塞向后移动,再换一只注射器继续向装置I 注入用煮沸的蒸馏水配置的NaOH 溶液,得到装置II,可立即观察到白色絮状沉淀产生。
2.向装置内注入空气,则可观察到氢氧化亚铁被空气氧化的过程,白色絮状沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色。
1.注射器密封性好,且装置内充满H2,可排除O2 的干扰。
2.里面的磁铁吸满铁粉形成毛刷状,既避免了黑色铁粉对观察白色沉淀造成干扰,也排除了Fe3+的干扰。
3.整套装置方便简单可行,巧用医用注射器,打破用正规仪器做实验的常规,即使得实验成功率高,效果更明显。其中拔下注射器迅速蜡封可长时间观察白色絮状沉淀,注入空气则可观察Fe(OH)2 被氧化过程。
4.《普通高中化学课程标准》(2017 版)中指出,重视开展“素养为本”的教学,激发学生的学习兴趣,促进学生学习方式的转变,培养创新精神和实践能力。将本微型实验应用于教学中,让学生自己动手实验,不仅有利于实验内容的学习,而且有利于培养学生的科学素养。