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2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修一--第1页

项目式学习：制备并保存氢氧化亚铁

一、使用教材

出版社名称：人民教育出版社

学段：高中

年级：高一

教材名称：普通高中教学书化学（2019版）

册次：必修第一册

课次：第三章铁金属材料

二、实验器材

（一）实验仪器：OD溶解氧传感器、注射器、注射针、负压采血管、烧杯、试管、试管架、铁架台、数码

相机、容量瓶、托盘天平、玻璃棒、胶头滴管、酒精灯、三脚架

（二）实验试剂：NaOH、绿矾、铁粉、稀硫酸、蒸馏水、双氧水、硝酸铵、氯化钠、苯、煤油、蔗糖、四

氯化碳、植物油、温度计、无水乙醇

三、实验创新要点

（一）定性改进成果——开放了1种长久保存Fe(OH)的高效装置，白色沉淀能稳定存在300天以上。

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若用低浓度NaOH溶液，在真空采血管中进行实验：

（1）操作简单。

即便在注入硫酸亚铁时会引入极少量空气。但这已能完全满足课堂实验需求，3种颜色同时间稳定存在，

正好结合氧化还原反应知识进行解释，为Fe2+的还原性提供实验依据。

（2）气密性好。

当管内残留的氧气耗尽时，不再有新的红褐色沉淀形成，白色沉淀且能长时间保存。

（3）经济实惠。

真空采血管2毛钱一支，还能利用注射器抽气再次接近于真空，可重复使用；去掉胶帽后，还能充当小

试管。

（二）定量改进成果——发明了1种制备Fe(OH)的新方法，无需复杂装置，在普通试管中完成。

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用0.28mol/LFeSO溶液，与浓度大于7.5mol/L的NaOH溶液反应，能在普通试管中看到白色沉淀。改

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进实验的最大优点：不仅操作简单，材料廉价易得，实验效果好，能大面积推广，有效解决了一线教学中的

痛点。

（三）数字化实验改进成果——独创了1种保存FeSO溶液的新技术，增加溶液极性，从试剂内部抗氧化。

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在FeSO溶液中加入NaCl形成饱和氯化钠溶液，可增大溶液极性，降低溶解氧的含量，以防止硫酸亚

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铁被氧化。

四、实验设计思路

实验内容从“定性改进”和“定量研究”两个方向进行宏观研究，再利用溶解氧传感器寻找微观机理。

五、实验教学目标

实现教学评一致性，培养核心素养

（1）通过讨论，研究氢氧化亚铁变质的原因，能用氧化还原理论分析氢氧化亚铁的变质原因，并能从

多角度设计实验；

（2）通过实验探究，改进制备并保存氢氧化亚铁的方法，能从定性改进（试剂、操作和装置）和定量

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研究的角度，研究出制备并保存氢氧化亚铁的方法；

（3）通过数字化实验，定量分析溶解氧，能用数据解释实验成功的原因，提升宏微解决问题的能力；

六、实验设计内容

（1）学生完成实验，探究定性制备氢氧化亚铁的装置和试剂，并观察在密封环境中的变色情况。

（2）实验探究不同浓度的NaOH溶液与FeSO溶液反应的结果。

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（3）测量不同NaOH溶液中、煮沸冷却后的蒸馏水在不同时间点、常见有机物的溶解氧的含量

七、实验教学过程

在大概念大单元教学背景下，我将整个实验以项目式学习的形式进行开展，设置研究课题为“项目式学

习：制备并保存氢氧化亚铁”进行课下探究。类比研究生或博士论文完成课题的流程，完整的课题研究耗时

的时间大于一节课，所以将本课题主要放在每天课后的选修课时间。以训练学生参与一个完整的科研项目，

实现深度教学。

（一）提出项目问题

以课堂对铁的氢氧化物内容教学的失败为契机，设立研究课题，如何制备氢氧化亚铁。

（二）原理分析