明線帶暗線 環(huán)環(huán)相扣 一氣呵成

徐麗華

摘要：文章以鑒別常見的五種金屬為教學(xué)明線，化學(xué)新知識的學(xué)習(xí)為暗線，學(xué)生自發(fā)地搜尋已有知識，開展實驗探究，在學(xué)生活動中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，也通過學(xué)生活動解決沖突，教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，層層推進，最終學(xué)生自然而然構(gòu)建出金屬化學(xué)性質(zhì)的知識結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：金屬；化學(xué)性質(zhì)；學(xué)生主體；自主構(gòu)建

文章編號：1008-0546（2014）04-0061-03 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

一、教材分析和教學(xué)設(shè)想

第五章“金屬的化學(xué)性質(zhì)”是教材中對金屬學(xué)習(xí)的第二階段，要求系統(tǒng)認(rèn)識金屬的化學(xué)性質(zhì)，并知道金屬的活潑程度有差異，具有一定的思維難度。

教材內(nèi)容按這樣的序列展開：先回憶鎂、鐵與氧氣反應(yīng)現(xiàn)象，再進行空氣中加熱銅、鋁實驗，認(rèn)識金屬能與氧氣反應(yīng)的事實，然后實驗探究金屬與稀酸反應(yīng)，得出金屬活動性強弱、置換反應(yīng)的概念，最后進行鐵與硫酸銅溶液實驗，深化對置換反應(yīng)的認(rèn)識。

以往的教學(xué)也多以這樣的序列展開，但實踐下來一直有以下困擾：一是學(xué)生實驗前無法準(zhǔn)確找到需要的金屬片，這往往造成實驗時一片混亂。二是在實驗探究金屬與稀酸反應(yīng)并得出金屬活動性環(huán)節(jié)中，限于實驗條件使用的金屬往往是鐵釘、鋅粒、銅片和鎂片，金屬片的形狀不同，使學(xué)生在比較反應(yīng)速率時陷入困惑。三是學(xué)生在實驗時，既要關(guān)注新的實驗現(xiàn)象、新的反應(yīng)方程式，又要提煉出金屬的化學(xué)性質(zhì)，新知識扎堆出現(xiàn)，加重了學(xué)生頭腦負(fù)擔(dān)。四是盡管學(xué)生也在實驗探究、分析思考，但始終跟著老師的思維在走，比較被動，學(xué)生的主體作用沒有真正體現(xiàn)。

針對上述問題，我嘗試在教學(xué)中變換思路，以如何鑒別常見的五種金屬作為學(xué)生需要通過活動解決的總問題，是整堂課的教學(xué)明線，而化學(xué)新知識的學(xué)習(xí)是教學(xué)暗線。為達鑒別目的，學(xué)生自發(fā)地搜尋已有知識，開展實驗探究，很容易鑒別出鎂、銅、鐵，在用氧氣鑒別鋁、鋅中出現(xiàn)相似的實驗現(xiàn)象，產(chǎn)生新的認(rèn)知沖突，聯(lián)系已有知識學(xué)生自然地過渡到用酸鑒別，最終五種金屬都被鑒別出來，最后由學(xué)生回憶鑒別過程總結(jié)歸納金屬的化學(xué)性質(zhì)。

二、教學(xué)過程

1. 類比鐵樹，實驗激趣

[PPT]鐵樹，又名蘇鐵、鳳尾樹，四季常青。鐵樹生長緩慢，且不易看到開花，故有“千年鐵樹開花”的說法。民間認(rèn)為鐵樹開花寓意著吉祥與瑞兆。

[教師展示]自制的一株模擬樹形狀的鐵絲。

[師]這株鐵樹能開花嗎？

[生]不能。

[師]今天我們就一起讓這株鐵樹開出花來。

[學(xué)生實驗]往試管中倒入適量硫酸銅溶液；用砂紙打磨鐵絲一端；把打磨后的鐵絲浸入溶液，片刻后觀察鐵絲表面現(xiàn)象并記錄。

[生]總結(jié)實驗現(xiàn)象、書寫反應(yīng)方程式

[板書]Fe+CuSO4[=]FeSO4+Cu

設(shè)計意圖：以鐵樹圖片導(dǎo)入，營造輕松愉悅的課堂氣氛；“鐵樹開花”的模擬實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，切入主題。

2. 化學(xué)史話，承上啟下

[師]這個反應(yīng)早在我國西漢時期，我們祖先就發(fā)現(xiàn)了，是我國現(xiàn)代濕法煉銅的先驅(qū)。

[PPT]葛洪是我國晉代的著名煉丹家。一次，葛洪之妻鮑姑用鐵勺盛曾青（硫酸銅溶液），幾天后，葛洪拿起鐵勺便用，奇妙的現(xiàn)象出現(xiàn)了：鐵勺變成了“金勺”，金光閃閃。葛洪的徒弟高興的跳了起來“點鐵成金了！”。然而當(dāng)葛洪把“金勺”放在火上烤， “金勺”變黑了。

[師]“金勺”實際是銅勺，放在火上烤為什么會變黑呢？

[生]銅和空氣中氧氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)

[板書]2Cu+O2[=][△]2CuO

設(shè)計意圖：濕法煉銅的化學(xué)史話既承上——鐵與硫酸銅的實驗，又啟下——金屬與氧氣的實驗，而且對學(xué)生進行了愛國主義情感熏陶。

3. 沖突連連，探究解決

沖突一：實驗籃里有鎂、鋁、鋅、鐵、銅五種金屬，你能找出銅片來嗎？依據(jù)什么找到呢？

[學(xué)生實驗]觀察五種金屬片的色澤。

[生]因為銅是紫紅色的金屬，實驗籃里其他金屬都是銀白色的。

沖突二：鎂、鋁、鋅、鐵四種金屬都是銀白色，且都是片狀的金屬，怎么一一鑒別呢？

[生1]因為鐵有磁性，所以可以用吸鐵石將鐵片先鑒別出來。

[生2]可以通過測金屬的導(dǎo)電性、熔點、密度等來加以區(qū)分。

[學(xué)生實驗]用磁體測試四種銀白色金屬片的磁性。

[過渡]利用目前中學(xué)實驗室條件，很難方便、快速、準(zhǔn)確地測出金屬的熔點、密度等物理性質(zhì)，因此用物理方法很難準(zhǔn)確鑒定三種金屬。

沖突三：有什么化學(xué)方法鑒定鎂、鋁、鋅呢？

[生]學(xué)過鎂和氧氣反應(yīng)。發(fā)出耀眼白光、放熱、生成白色固體。

[設(shè)問]能不能用氧氣來鑒別鎂、鋅、鐵呢？三種銀白色金屬暫且分別稱為金屬X、Y、Z。

[學(xué)生實驗] 用砂紙打磨金屬X、Y；分別用鑷子夾取金屬X、Y置于酒精燈外焰，觀察現(xiàn)象。

[生]總結(jié)、比較實驗現(xiàn)象。

[追問]實驗中有沒有見到鎂燃燒的白光？可見金屬X、Y中有沒有金屬鎂？

[生]金屬Z是鎂，X、Y中有鋁和鋅。

[師]銅加熱生成氧化銅，那鋁加熱生成什么呢？

[生]氧化鋁。

[師]鋁片表面先接觸氧氣生成氧化鋁，氧化鋁是一層致密的保護膜，能阻隔內(nèi)部的鋁與其他物質(zhì)接觸反應(yīng)，且鋁在常溫下就能與氧氣反應(yīng)。

[板書]4Al+3O2[=]2Al2O3 2Zn+O2[=]2ZnO

沖突四：鋁、鋅在空氣中加熱實驗現(xiàn)象相似，依然無法準(zhǔn)確鑒別。金屬還能與什么物質(zhì)反應(yīng)呢？

[生]我們學(xué)過鎂和醋酸反應(yīng)， 實驗中產(chǎn)生氣泡，放熱。endprint