硫酸亚铁的制备
实验四 硫酸亚铁的制备
教学
:
[学情分析]:通过之前对氢氧化铝以及苯甲酸甲酯的制备
设计,学生对制备实验方案的设计有了一定的认识,了解了制备实验方案的设计过程和一般思路,可以指导制备硫酸亚铁方案的设计,但是要把自己的设计方案进行实验,对我们学生来说还是比较困难,比如硫酸浓度的选择,操作等都需要教师进行指导。学生亲自感知实验由设计、准备到实施以及结果处理的全过程,这样动手动脑相结合,学生又有参与的积极性,有较强的求知欲,能够较认真的完成。 [教学思路]:
1(物质制备方案的设计,首先要弄清物质制备的原理,从原理为切入点设计方案,方案一般已包括实验名称、目的、原理、用品、步骤、现象
及结果处理。
2(针对一个实验,可以设计出多种方案,要会得对每个方案进行科学的评价,评价可从以下几个方面进行:?理论上要科学。?操作上要简单可行。?原料用量要节约。?要环保,符合绿色化学原则。
3(进行实验验证、修正。
[教学目标]:
1. 使学生进一步熟悉和掌握制备实验室方案设计的一般思路和基本
方法;
2. 通过对实验室方案的设计,实验操作,对实验结果的分析处理,亲身
感知实验方案对一个化学实验的重要作用,并对自己设计过程进行
修正和补充.
3. 通过从理论—实践—理论的学习过程,培养学生科学的学习方法,
以及敏锐的观察力,丰富的想象力和创造性的思维能力. [教学重点]:
1. 对合理制备途径的选择
2. 对实验方案的实验操作
[教学难点]:
铁及其主要化合物的化学性质.
[教学方法]:
讨论,比较,操作,分析,归纳,修正
[课时安排]:
二课时
第一课时:硫酸亚铁制备实验室方案设计
第二课时:实验方案的具体实施
[教学过程]:
第一课时
教具准备: 投影仪,胶片等
[引言]:通过之前对氢氧化铝以及苯甲酸甲酯的制备方案设计,我们对制备实验方案的设计有了一定的认识,本节课我们将通过对硫酸亚铁的制备实验方案的设计,进一步熟悉巩固制备实验方案设计的一般思路与基本方法。
[板书]: 试验四 硫酸亚铁制备
[讲述]: 对硫酸亚铁的制备实验方案进行了设计 [板书]: 一.制备实验方案的设计
[讲述]: 首先对原料进行选择
[学生活动]: 讨论制备硫酸亚铁需选用什么物资作为原料. [提问]: 部分同学回答选择情况
[板书]: 1.制备原料的选择
[学生活动]: 设计简单流程
[学生板演]:
稀HSO 241. Fe FeSO4
SO 稀H242. FeO FeSO 4
稀HSO Fe 243.FeO Fe(SO) FeSO 232434
Fe 4. Fe(SO) FeSO 2434
稀HSO Fe 5. FeSO FeSO 6. Cu SO FeSO 244444[讲解]: 很好,但制备实验室方案需要遵循一定的设计原则.
[问题]: 请同学们对以上实验方案进行分析讨论,并能对最后阐述自己对各方案取舍的理由
[学生活动]: 对以上各方案进行分析,讨论,评价
1. 保留
2. FeO化学性质不稳定性
3. 5 过程过于繁琐
4. 6 价格昂贵
[评价]: 很好,通过上述分析讨论,确定以铁与稀HSO为原料制备 24
[问题]:为了进一步节省原料,降低制备成本应选工业废铁屑还是纯净的铁屑.
[回答]: 工业废铁屑
[板书]:2.确定制备实验步骤
[学生讨论]: 结合投影
[投影]: 1. FeSO在不同温度下的溶解度 4
固态 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? 100?
FeSO 7HO 15.65 20.51 26.5 32.9 40.2 48.6 42
FeSO HO 50.9 43.6 37.3 42
[回答]:部分学生回答,其余质疑,补充
[归纳]:1.取适量工业废铁屑于一烧杯中,加入适量的NaOH溶液并对其加热,过虑.
2.反复洗涤铁屑多次,干燥称量后将其置于烧杯中,量取加入足量稀 HSO以浸没铁屑为定. 24
3. 水浴加热,温度控制在50度-80度之间,直到有少量气泡产生,同时
溶液颜色发生变化,烧杯底部仍留有少量铁屑为止. 4. 用少量热水预热过滤器,然后将上述混合物趁热过虑,并立即将虑
液转移至一密闭(加塞)试管中,观察现象.
5. 看到浅绿色晶体析出,取出晶体,用蒸馏水洗涤2-3次,并用滤纸吸干
水分,称量后移到试剂瓶中密封保存,并计算产率
[总结]:很好,请同学们对实验方案进行总体设计.
[板书]: 3.硫酸亚铁的制备实验方案
[学生活动]:
[投影]: 学生完成结果
实验名称:硫酸亚铁的制备
实验目的:1.分析并评价硫酸亚铁制备的最佳反应条件和手法. 2.进一步认识和掌握铁以及硫酸亚铁的化学性质.
实验原理:
Fe + HSO FeSO+ H (稀)244 2
实验用品: 烧杯 试管 铁架 铁架台 酒精灯 漏斗 玻璃棒 温度计 虑纸 托盘天平 石棉网 试剂瓶 橡皮塞 量筒等
废铁屑 NaOH溶液 HSO溶液 蒸馏水 24
实验步骤:
1.取适量工业废铁屑于一烧杯中,加入适量的NaOH溶液并对其加热,过虑.
2.反复洗涤铁屑多次,干燥称量后将其置于烧杯中,量取加入足量稀 HSO以浸没铁屑为定. 24
3.水浴加热,温度控制在50?至80?度之间,直到有少量气泡产生,同时溶液颜色发生变化,烧杯底部仍留有少量铁屑为止. 4.用少量热水预热过滤器,然后将上述混合物趁热过虑,并立即将虑液转移至一密闭(加塞)试管中,观察现象.
5.看到浅绿色晶体析出,取出晶体,用蒸馏水洗涤2-3次,并用滤纸吸干水分,称量后移到试剂瓶中密封保存,并计算产率
实验现象及记录:
实验结果处理:
问题讨论:
1. 废铁屑为何可用热的碱溶液进行洗涤处理?
2. 废铁屑上的铁锈是否在制备实验之前进行处理?如不需要,实验操
作过程中应该进行怎样的操作?
3. 本实验为何需要用水浴加热
4. 为何要趁热过虑,简述过虑方法.
[课时小节]
本课时,我们主要依据铁及其化合物的主要性质,对硫酸亚铁的制备
原理进行了一系列的分析、比较、讨论,并最终设计完成了对硫酸亚铁的制备实验方案。
[课后作业]
整理实验设计方案并写实验预习报告
[课后练习]
1、试用空气、焦炭、水为原料制备硝酸,设计实验方案。 [板书设计]
实验四 硫酸亚铁的制备
一. 制备实验方案的设计
1. 制备原料的选择
2. 确定制备实验步骤
3. 硫酸亚铁的制备实验方案
第二课时
[教具准备]:投影仪,胶片、化学仪器
[药品]:工业废铁屑、氢氧化钠溶液、98%、60%、40%、20%、10%的硫酸溶液、蒸馏水
[导入]:检查学生对实验方案中的问题和讨论并加以总结 [板书]:二、硫酸亚铁的制备实验
[投影]:硫酸亚铁的制备实验方案
[提问]:如何选择硫酸的浓度,为什么,
[回答]:98%和10%的硫酸同学们都未选择,因为98%的浓硫酸遇铁在常温时会发生钝化,加热条件下可以发生反应,但生成硫酸铁,而10%的硫酸反应速率过慢。
[讲述]:分三组分别进行60%、40%、20%稀硫酸的实验,下面同学们依据上节课讨论好的实验方案进行实验,大家开始动手吧。 [投影]:实验设计方案
[学生活动]:学生动手完成实验
[提问]:请各实验小组选代
简述自己的实验现象、结果、原因。 生甲(60%的硫酸)反应速率很快,有大量气泡急速产生,浅绿色溶液中有少量固态物质析出,杯底有铁屑残余,反应完毕,趁热过滤过
程中漏斗及下流滤液下流过程中即有大量固态物质析出,滤液转移至密封试管中后,固态物质析出过程不是很明显。
生乙(40%的硫酸)反应速率较快,产生气泡较多,无色溶液变成浅绿色,溶液中有铁屑残余,反应完毕,趁热迅速过滤后,滤液转移至密封试管中后,逐渐有大量固态物质析出。
生丙(20%的硫酸)反应速率缓慢,产生气泡少而疏,硫酸亚铁生成现象不是很明显,反应完毕,趁热迅速过滤后,滤液转移至密封试管中后,有少量固态物质析出。
[问题]:通过上述三组实验,分别使用不同浓度的硫酸的比较结果,同学们总结出什么结论,
[学生讨论]:
[总结]:对于选用原料工业废铁屑和不同浓度的稀硫酸制备硫酸亚铁,硫酸浓度的选择至关重要,所用硫酸浓度如果太稀,反应速率过慢,实验想象不明显,在相同条件下制备产率较低;所用硫酸浓度如果太浓,反应速率过快,各种实验想象混杂,难于观察,物质损失较多,在相同条件下制备产率也较低;所以在对其制备过程中应选用浓度合适的硫酸进行制备实验。
[过渡]:下面请同学们完善制备实验方案,并完成实验报告 [学生活动]
[课时小结]:本课时我们对上一课时的硫酸亚铁制备实验方案进行实验操作验证,同时,通过对照实验,又对实验方案进行修正和补充,这正是辩证唯物主义的学习方法。
[板书设计]:
实验四 硫酸亚铁的制备(第二课时) 二、硫酸亚铁的制备实验
1、 废铁屑的处理
2、 硫酸亚铁的制备
3、 硫酸亚铁晶体的制取
[教学反思]
第一课时
一、达到教学目的
1、通过硫酸亚铁的制备实验方案的设计,有益于学生巩固了铁及其化合物知识和掌握好“铁三角”之间的相互转化关系,全面训练实验技能,培养分析问题和解决问题的能力。
2、通过本次实验使学生了解了制备实验方案设计所应遵循的原则: 1)条件合适,操作方便;
2)原理正确,步骤简单;
3)原料丰富,价格低廉;
4)产物纯净,污染物少。
3、原料选择与制备物质的性质对实验方案设计过程至关重要,需要重点讨论与强调。从多条路线中优选出一种最佳的制备途径,合理地选择化学仪器与药品,设计合理的实验装置和实验操作步骤。 4、涉及较多课外知识,以信息形式给出,培养学生获取知识的自学能力和应用能力。认真审题,明确实验目的要求,弄清题目有哪些新的信息,综合已学过的知识,通过类比、迁移、分析,从而明确实验原理。
二、存在的问题及策略
1、由于学生基础参差不齐,对铁及其化合物的复习不够,无法真正的弄清反应原理。所以在实验之前要重点复习相关知识。 2、本次实验要求学生自主性较强,放手让学生大胆设计,但由于传统教学习惯的影响,学生有惰性,所以学生自主性没有充分体现,还是教师代办的比较多。在今后的教学过程中,教师大胆让位,要还给学生一定时间,充分相信学生,调动学生积极性,培养他们自主学习的习惯和能力。
第二课时
1、本次实验和以往的学生实验有很大的区别,即以往实验课本中都给出实验设计的方案,而本次实验方案是由学生自己通过第一课时的讨论得出的,在实验过程中需要对实验方案不断优化,培养学生实际操作的能力
2、铁屑由学生自己准备,提高他们参与实验的热情。从废弃的铁钉中挑选生锈严重的铁钉,养成保护环境,节约的习惯。 3、通过对稀硫酸浓度的选择的对比实验,引发学生学习的积极性并
注意操作的准确性。
4、培养了学生观察实验的能力,学会全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。
根据实验现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,得出正确的结论。
3、硫酸亚铁制备实验的实验操作并不难,但许多基本的实验操作较之以往的有所差异,如水浴加热,趁热过滤等,学生操作有所困难,教师要加以指导并留较多时间给学生完成实验。