李現(xiàn)梅

(遵義航天高級中學(xué) 貴州遵義 563000)

我在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，將教材的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)“氫氧化鐵的制備實(shí)驗(yàn)”作為課堂演示實(shí)驗(yàn)，制備實(shí)驗(yàn)很快、很順利。為了揭示Fe(OH)3膠體的聚沉條件和不浪費(fèi)制備好的Fe(OH)3膠體，我特設(shè)計了分組實(shí)驗(yàn)來探索膠體聚沉的條件。我在教學(xué)環(huán)節(jié)中將制備好的Fe(OH)3膠體再進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，探究其性質(zhì)，將實(shí)驗(yàn)分為三組，取相同量的Fe(OH)3膠體分裝在3支試管中，再往試管中分別滴加少量稀硫酸溶液、氯化鈉溶液、蒸餾水，對比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)前兩只試管中的膠體渾濁，再分別滴加三種試劑，第1支試管的溶液變成棕黃色，2和3兩支試管只有顏色變淺。放置5分鐘，第1支試管的顏色變淺接近無色。第2支試管放置12小時后明顯分層，為紅褐色沉淀和無色液體。

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)提出幾點(diǎn)思考及對應(yīng)實(shí)驗(yàn)：

第一，往制備的Fe(OH)3膠體中加入稀硫酸，先聚沉后澄清，顏色在短時間內(nèi)為什么會發(fā)生如此突變？

經(jīng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)分析，在Fe(OH)3膠體中加入稀硫酸，增加了膠體中離子的總濃度，而給帶正電荷的Fe(OH)3膠體粒子創(chuàng)造了吸引相反電荷離子的有利條件，從而減少或中和原來膠粒所帶電荷，使它們失去了保持穩(wěn)定的因素而聚沉成Fe(OH)3沉淀。再滴加稀硫酸就相當(dāng)于酸和堿發(fā)生中和反應(yīng)，最后得到硫酸鐵溶液和過量的稀硫酸。顏色的變化只能歸結(jié)為部分膠體聚沉（聚沉后的渾濁物仍然有丁達(dá)爾效應(yīng)）過程中不是同步的，最終變成淺黃色更加證明是極低濃度的硫酸鐵溶液。

第二，除了電解質(zhì)使膠體聚沉之外，還有攪拌和加熱。

我再利用剩余的Fe(OH)3膠體繼續(xù)加熱并不斷攪拌，再怎么加熱和攪拌都無法觀察到聚沉現(xiàn)象。經(jīng)過試劑分析，原來是制備Fe(OH)3膠體所用蒸餾水量不一樣導(dǎo)致的。加熱和攪拌由少量蒸餾水制備的膠體在很短時間里就出現(xiàn)聚沉，加熱和攪拌由量多的蒸餾水制備的膠體很長時間都沒有聚沉現(xiàn)象。所制備的膠體顏色差不多，相同外界條件下產(chǎn)生的現(xiàn)象不同，我得出一個結(jié)論：膠體與溶液濃稀程度類似，越濃的膠體在攪拌和加熱條件越易聚沉。對于氫氧化鐵膠體的制備實(shí)驗(yàn)的探究，也可以設(shè)計探索其制備的條件的實(shí)驗(yàn)，也讓我感受到科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的重要性。

第三，科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)在教材中的地位。

氫氧化鐵膠體的性質(zhì)和制備原理都是高考的考點(diǎn)，高中教材對膠體的制備的定量要求：飽和FeCl3溶液的濃度及用量，水的用量都沒有具體的數(shù)值。只是一個定性的制備實(shí)驗(yàn)，對于課堂教學(xué)知識的外延和拓展，教師務(wù)必注重知識延伸的正確性和科學(xué)性，拓展實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)性，如此才可以給學(xué)生正確的引導(dǎo)。教師也應(yīng)該具備一定的科研能力，可以從中學(xué)化學(xué)的演示實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)中反思，從而增強(qiáng)學(xué)科素養(yǎng)能力。其實(shí)Fe(OH)3膠體的制備實(shí)驗(yàn)的最佳條件也是可以通過實(shí)驗(yàn)探索的，甚至可以從定性條件上升到定量的具體條件。采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計法探究“氫氧化鐵膠體的制備”實(shí)驗(yàn)的最佳條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選用試管作為實(shí)驗(yàn)儀器，在常溫下先滴入3滴15%FeCl3溶液，再加熱至沸騰，能快速制得氫氧化鐵膠體，所得膠體澄清透明，光線通路明亮，有利于課堂上學(xué)生科學(xué)探究活動的開展[1]。

第四，對于Fe(OH)3膠體的制備的性質(zhì)研究實(shí)驗(yàn)。

制備氫氧化鐵膠體是高中生接觸到的第一個具有探究性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。本文介紹了如何針對這一實(shí)驗(yàn)中所設(shè)置的飽和氯化鐵溶液等要求，運(yùn)用控制變量的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并依據(jù)探究所得到的結(jié)論嘗試使用稀氫氧化鈉溶液與稀氯化鐵溶液混合的方法制備氫氧化鐵膠體?？茖W(xué)探究實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，考題中表明，堿不能與氯化鐵溶液產(chǎn)生Fe(OH)3膠體。教師可以引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，再設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)疑是否可行，可以控制溶液的濃稀程度再來探索，提高學(xué)生的思辨能力。

總之，在高中化學(xué)膠體教學(xué)環(huán)節(jié)中，膠體及膠體的性質(zhì)的知識都很抽象，教師應(yīng)根據(jù)一些事實(shí)設(shè)計不同的探究實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。受限于高中課堂教學(xué)時間緊湊，教師可以在教學(xué)中設(shè)計膠體分別與酸溶液、鹽溶液的實(shí)驗(yàn)，探究膠體聚沉后發(fā)生不同現(xiàn)象的原因，讓學(xué)生達(dá)到對此部分內(nèi)容的感性認(rèn)識。這也讓我感受到中學(xué)教材中的許多探究性實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)都是可以自行設(shè)計來增添課堂色彩并解決教學(xué)難點(diǎn)，讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣和成就感。高中化學(xué)教學(xué)理應(yīng)從教材目標(biāo)出發(fā)，適當(dāng)?shù)刈屢恍┘庾由鷮χR有些拓展，對化學(xué)學(xué)科高分段學(xué)生的培養(yǎng)是一個很不錯的計劃。高考題中的難題需要更多的知識和拓展點(diǎn)來解決，學(xué)生平時就具備扎實(shí)的基本功，很有利于他們的考試。

討論：高中化學(xué)教材中的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)對學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)十分有利，這就需要教師在課堂上和習(xí)題反饋中引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，根據(jù)質(zhì)疑設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，解決實(shí)際問題，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。本實(shí)驗(yàn)的大膽拓展，讓我感受到高考中的實(shí)驗(yàn)探究題的答題思想，其實(shí)就源于化學(xué)教材。一線教師要學(xué)會開發(fā)課程資源，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，讓學(xué)生感受學(xué)習(xí)現(xiàn)有化學(xué)知識是不夠的，讓他們從內(nèi)心身處渴求對化學(xué)知識的學(xué)習(xí)[2]。