周偉

摘要：實(shí)驗(yàn)探究對于學(xué)習(xí)元素化合物有積極的促進(jìn)作用，不僅可以幫助教師和學(xué)生更加全面的觀察和感受物質(zhì)的性質(zhì)和變化，還能夠培養(yǎng)學(xué)生自主構(gòu)建知識體系的能力?；诖耍疚木鸵浴拌F的化合物”為例，對元素化合物教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究展開了思考，并提出了相關(guān)策略。

關(guān)鍵詞：高中;化學(xué);元素化合物;教學(xué);實(shí)驗(yàn)探究;鐵

高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一就是元素化合物，學(xué)習(xí)金屬元素和化合物就是把物質(zhì)的分類、氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)等概念和、原理和物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有機(jī)的結(jié)合起來。實(shí)驗(yàn)探究元素化合物可分為提出問題、拆分問題、挖掘問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施探究和評價(jià)交流六個(gè)部分?；瘜W(xué)教師需要注意的是，在領(lǐng)導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中，要對具體的問題加強(qiáng)關(guān)注，還要根據(jù)探究目的的不同，對操作方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

一、實(shí)驗(yàn)探究對學(xué)習(xí)元素化合物的優(yōu)勢

（一）對物質(zhì)的性質(zhì)和變化有更全面的感知

教師在教學(xué)元素化合物的內(nèi)容時(shí)，要想讓學(xué)生對物質(zhì)的概念有一個(gè)深刻的認(rèn)識，一定要從物質(zhì)性質(zhì)的揭示著手。但是物質(zhì)的性質(zhì)只有借助實(shí)驗(yàn)才能夠顯露出來。所以，教師在安排實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，除了一些難度過大、存在危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，其余的盡可能讓學(xué)生自己動手完成，還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)一些簡單的實(shí)驗(yàn)，充分地將學(xué)生的眼睛、耳朵、大腦、手調(diào)動起來，使得學(xué)生更好的理解和記憶元素化合物的相關(guān)知識。

（二）幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識體系

學(xué)生之所以覺得學(xué)習(xí)元素化合物有困難，就是因?yàn)椴荒軌蛘页鲈鼗衔镏g的聯(lián)系和規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)探究的方式，不僅可以帶領(lǐng)學(xué)生利用離子反應(yīng)和氧化反應(yīng)去分析物質(zhì)性質(zhì)，更直觀地分析相關(guān)組織，還可以通過比較，清楚的對化學(xué)性質(zhì)的差異和共性進(jìn)行區(qū)分，從而構(gòu)建系統(tǒng)完整的知識體系。

（三）促進(jìn)學(xué)生學(xué)科思維的養(yǎng)成

實(shí)驗(yàn)探究的過程，實(shí)際上也是學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識自主探究的過程，在這個(gè)過程中學(xué)生需要自己設(shè)計(jì)、動手、觀察、探討和解決問題。這種學(xué)習(xí)模式能夠更好地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)他們良好的學(xué)科思維品質(zhì)。

二、“鐵化合物”的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)

我們以氫氧化鐵的制備為例，我們的出發(fā)點(diǎn)就是氫氧化鐵制備過程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，通過分析轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生在試探探究過程中從“加入還原劑”、“隔絕氧化劑”角度展開，進(jìn)而對氧化還原反應(yīng)有更加深刻的理解，還能夠加深認(rèn)識“+2價(jià)鐵的化合物容易被氧化”這一性質(zhì)，為后面的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（一）設(shè)計(jì)探究情景

第一步，設(shè)置疑問，通過前面對鋁和鈉的化合物質(zhì)的學(xué)習(xí)和探究，可以對鐵的化合物性質(zhì)進(jìn)行遷移。比如，提出用什么方式可以制備出氫氧化鐵？第二步，展開分析。通過前面制備氫氧化鋁的方法，對反應(yīng)原理進(jìn)行推導(dǎo)，即可溶性堿和可溶性鐵鹽或者亞鐵鹽。第三步，安排任務(wù)。我們先使用現(xiàn)有的二價(jià)氯化鐵和三價(jià)氯化鐵進(jìn)行制備，再使用其他試劑完成氫氧化鐵的制備。第四步，展開實(shí)驗(yàn)，一邊完成氫氧化鐵的制備，一邊完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第五步，進(jìn)行展示。通過顯示我們可以發(fā)現(xiàn)剛制備出的氫氧化鐵是一種白色的固體。第六步，展開觀察。通過細(xì)致的觀察，我們發(fā)現(xiàn)氫氧化鐵由白色與迅速變成了灰綠色，最后變成了紅褐色。在灰綠色到紅褐色的變化過程中時(shí)間較長，我們可以在濾紙上滴氫氧化鈉溶液和硫酸亞鐵溶液，這樣有助于更快的觀察到紅褐色的三價(jià)氫氧化鐵。第七步，教師帶領(lǐng)學(xué)生去對實(shí)驗(yàn)過程中所涉及到的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行分析。

（二）提出所要探究的問題

第一步，布置任務(wù)。氫氧化鐵容易被氧化，但是空氣中含有大量的氧氣，怎么樣可以制備出保存時(shí)間比較久的氫氧化鐵？第二步，分析問題。在實(shí)驗(yàn)過程我們可以發(fā)現(xiàn)發(fā)生了正二價(jià)鐵轉(zhuǎn)化為二價(jià)氫氧化鐵又轉(zhuǎn)化為三價(jià)氫氧化鐵。這正說明了二價(jià)氫氧化鐵不夠穩(wěn)定。我們可以通過化合價(jià)的分析，得出判斷二價(jià)氫氧化鐵容易被空氣里的氧氣所氧化。第三步，得出結(jié)論。想要長時(shí)間保存二價(jià)氫氧化鐵就要避免它和空氣接觸。第四步，得出結(jié)論。不要讓溶液和外界的氧氣接觸，溶液的內(nèi)部盡量沒有氧氣。

（三）精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

第一步，布置任務(wù)。每兩個(gè)人為一組，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案。然后和小組展示設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行評價(jià)。第二步，教師進(jìn)行引導(dǎo)。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的知識，思考怎么樣在裝置內(nèi)部排除氧氣和產(chǎn)生氫氧化鈉？還要提出兩點(diǎn)需要注意的地方，（1）加一層隔絕物在溶液和外界之間。（2）在溶液中排出氧氣。第三步，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小組根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案展開實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后和其他小組進(jìn)行對比，分析實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)缺點(diǎn)。第四步，進(jìn)行討論。改變單一實(shí)驗(yàn)條件，改善實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象，但不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從操作性、實(shí)驗(yàn)效果預(yù)測容易成功的方案。第五步。進(jìn)行歸納，確定綜合實(shí)驗(yàn)方案。

（四）完成實(shí)驗(yàn)方案

第一步，展開實(shí)驗(yàn)。根據(jù)確定的綜合實(shí)驗(yàn)方案展開實(shí)現(xiàn)。第二步，得出結(jié)論。（1）在配置硫酸鐵溶液的時(shí)候，要用煮沸后的蒸餾水，以此來減少溶液中氧氣的溶解。（2）在加入鐵粉和鹽酸的時(shí)候，生成的氫氣不到可以排除氧氣，還可以防止二價(jià)鐵被氧化。（3）在硫酸鐵溶液表面鋪一層沒有能夠隔絕空氣。（4）將滴管深入硫酸鐵溶液內(nèi)部在擠出氫氧化鐵溶液時(shí)，要避免二價(jià)氫氧化鐵和外界的接觸。

（五）評價(jià)交流

第一步，進(jìn)行拓展。完成課本中的“思考和交流”以及改進(jìn)二價(jià)氫氧化鐵的制備過程。第二步，進(jìn)行思考，如果從外部滴加二價(jià)氫氧化鈉溶液，是不是就沒有辦法避免二價(jià)氫氧化鐵接觸到氧氣，從內(nèi)部實(shí)現(xiàn)反應(yīng)？第三步，進(jìn)行討論。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，展開交流。第四步，總結(jié)。成功制備二價(jià)氫氧化鐵這個(gè)過程中表現(xiàn)出了哪些二價(jià)氫氧化鐵的性質(zhì)。

總結(jié)

總而言之，實(shí)驗(yàn)探究法不僅可以更好地幫助學(xué)生形成研究思路，還能夠幫助學(xué)生更好的認(rèn)識元素觀。因此，高中化學(xué)教師要根據(jù)學(xué)科的內(nèi)容充分地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究的運(yùn)用，更好的培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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[2]董梅.如何提高元素化合物教學(xué)效果的探究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教學(xué)研究），2020，14（7）：70.