[请比较三个反应的共同点]有化合价的升降,升高的化合价总数等于降低的化合价总数
[师讲述]氧化剂、还原剂等
[判断是不是氧化还原反应,如果是,找出氧化剂、还原剂]
Fe+(稀)H2SO4 = FeSO4+H2↑,CuO+ H2SO4 = CuSO4+H2O[提出问题]Cu+(稀)H2SO4≠,Cu+(浓)H2SO4 ?(引导学生从氧化还原角度分析:由于稀H2SO4中的氢元素氧化性弱,不能把Cu氧化,那么浓H2SO4能否把Cu氧化呢?如果浓H2SO4能把Cu氧化,是浓H2SO4中的哪种元素化合价发生变化呢?)[演示实验]把铜丝插到热的浓硫酸中[观察现象]溶液显蓝色,有刺激性气体产生[推断产物]①溶液显蓝色 CuSO4 (为防止以后学生书写方程式时把CuSO4 写CuO,教师还要引导学生分析产物不可能是CuO,因为CuO能溶于硫酸。之所以要做这样的分析,是因为现象容易遗忘,本质不易忘。只要学生会分析,就容易写出方程式,还可以据方程式回忆现象。); ②有刺激性气体 SO2(从价态看,氧元素不能再降了,氢元素氧化性太弱,不能氧化Cu,只有硫元素的价态发生变化,产生的气体与过年燃放的鞭炮气味差不多,气体是SO2。); ③据质量守恒及氢元素价态不变推出产物中有水。
[书写方程式]Cu+(浓)2H2SO4 △ CuSO4+ SO2↑+H2O (指导学生据化合价升降法配平方程式)
[演示实验]蔗糖中滴加浓硫酸 (巩固浓硫酸性质)
[观察现象]炭化,膨胀,烧杯壁发烫,有刺激性气体产生
[分析原因]炭化浓硫酸脱水;膨胀炭与浓硫酸反应产生气体
[分析炭与浓硫酸反应的产物] CCO2,H2SO4SO2 等
[书写方程式]C+(浓)2H2SO4 △ CO2+ SO2↑+ 2H2O
┅┅由于有浓硫酸学习的基础,学生学习硝酸的知识也就不难了。在演示完铜丝插到浓硝酸
中的实验后,学生虽然没有学过NO2的性质,但是大致也能猜出反应的产物。在指导完学生书写Cu+(浓)4HNO3 = Cu(NO3)2+ 2NO2↑+ 2H2O方程式时,原来学过的Cu和(浓)H2SO4反应的方程式也得到了巩固。然后再经过C、Ag分别与浓HNO3反应,Cu、Ag分别与稀HNO3反应的方程式的书写,学生书写方程式的技能提高。
附件2:
[问1]为何要加过量的KI溶液?
[答] 使Fe3+充分反应,这样只需检验混合后的溶液中是否含有Fe3+,就可以说明该反应是否存在一定的限度了,不必再检验I-,可以使实验步骤简化。(没有考虑到过量KI的另一个作用)
[问2]能否把KI过量改成FeCl3过量?
[答]没有考虑过。 思考后,回答不可以。原因是:如果Fe3+过量,I-不足,用硝酸银溶液检验I-。AgI是黄色沉淀,I2的颜色、Fe3+的颜色及Cl-与Ag+产生的白色沉淀对I-的检验都有干扰作用。 (但是都没有考虑到:即使检验出有I-,并不能说明该反应存在一定的限度。因为生成物中有I2, I2+H2O HI+HIO, HI = I-+H+。)
[问3] 用KSCN溶液检验出反应后的溶液显血红色,就能说明Fe3+反应不完全吗?
[答] 没有考虑过。 思考后,回答:Fe3+可能是产物中的Fe2+被空气氧化而产生的。原因是:溶液混合到加CCl4、振荡、静置这段时间内溶液一直暴露在空气中,Fe2+不稳定,易被空气氧化。 (没有考虑到KI的作用)
[问4] 如何防止Fe2+被氧化呢?
[答] 有的答成:用苯来代替CCl4,因为苯既可以萃取I2,又可以将溶液与空气隔绝。
有的答成:不需要用苯来代替CCl4,KI过量,过量的I-对Fe2+ 具有保护作用。从2Fe3++2I- 2Fe2++I2方程式可知,I-的还原性比Fe2+强。
(顿悟:过量碘化钾溶液还有防止Fe2+被空气氧化的作用。)
[问5] 为何要加CCl4?
[答](1)根据CCl4层显紫色,确定产物中有I2。(2)萃取I2,避免I2颜色对Fe3+检验的干扰。
[问6] 不加CCl4可以吗?
[答]没有思考过。实际上萃取剂是不需要的,直接选用混合液,血红色很明显。
不用萃取剂,检验I2用淀粉,可避免环境污染。
[问7] 有的老师直接用混合后的液体能检验出Fe3+,萃取后,无机层中检验不到Fe3+,为什么?
[答] 没有思考过。
由于I2被CCl4萃取后,溶液中I2浓度降低, 2Fe3++2I- 2Fe2++I2的平衡向右移动
[问8] 把“FeCl3溶液与KI溶液混合”,能从现象中得出“发生氧化还原反应”的结论吗?
[答]不能。还不知道反应前后价态是否变化。
(但是课堂上三个老师呈现的答案都是:发生氧化还原反应。)
[问9] 体系中有Fe3+、I-、Fe2+、I2,反应存在一定的限度,能说明Fe3+与I-的反应是可逆的吗?
[答]有的说能,有的说不能,但是原因讲不清楚。(充分暴露出教师对可逆反应的特点没有真正理解,对“氯气与水”反应这一素材的价值没有充分考虑。)
[问10] “氯水中所有反应物与所有生成物共存”,教材直接给出:“这是氯气与水发生
了可逆反应”,学生能认同这一观点吗?
[答] 有的说能,有的说不能,但是原因讲不清楚。
[问11]通过什么活动促进学生理解、进而认同氯气与水发生了可逆反应?请举出一个不可逆反应的例子。可逆反应与不可逆反应的本质区别是什么?
[答] 启发后,才回答出:通过“把盐酸加到次氯酸(实际是次氯酸钠)中的实验”促进学生理解。 启发后,才回答出:钠与水的反应是不可逆反应。可逆反应不能进行到底,不可逆反应能进行到底。可逆反应是因,存在限度是果。
(回答完问题11后,问9、问10也就解决了)
[问12]“ FeCl3溶液与KI溶液反应”这个实验素材的价值是什么?
[答]经过这么多问题的回答后,才意识到实验本身蕴涵着丰富的价值。
①能帮助学生进一步理解可逆反应的特点;②是提升学生思维能力的好素材。学生在以“氯气与水是可逆反应”这一探究方法为范例,探究“氯化铁溶液与碘化钾溶液能否发生可逆反应”的过程中,可以提高迁移能力及运用新知解决问题的能力。通过对方案的设计、评价、选择,对实验现象的描述,对事实性知识的抽象概括等,学生经历一次又一次问题分析、问题解决的过程,体验在知识学习中丰富的认知加工过程,发散思维、聚敛思维、批判性思维等得到训练。