《金屬的化學(xué)性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)

李廣艷

● 創(chuàng)新整合點(diǎn)

1.信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合

Flash、視頻以及音樂(lè)的恰當(dāng)運(yùn)用，讓我的教學(xué)活動(dòng)“如魚(yú)得水”。在置換反應(yīng)的學(xué)習(xí)中使用Flash動(dòng)畫(huà)，成功地展現(xiàn)了微觀的反應(yīng)過(guò)程，帶給學(xué)生一種直觀的體驗(yàn)，使學(xué)生入情入境地體會(huì)到置換反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。利用鈉與水反應(yīng)的視頻，引導(dǎo)學(xué)生走出課本，關(guān)注更廣闊的現(xiàn)實(shí)生活，從新的角度理解金屬的化學(xué)性質(zhì)。

2.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新整合

（1）金屬與酸反應(yīng)

針對(duì)課本上實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題，我改進(jìn)了該實(shí)驗(yàn)：向培養(yǎng)皿里倒入稀鹽酸，這樣可控制金屬和酸在同一時(shí)間接觸;操作簡(jiǎn)單，藥品用量少且現(xiàn)象明顯;還能驗(yàn)證生成的氣體是H2等。

（2）金屬與氧氣反應(yīng)

把書(shū)上原有的金屬片改成金屬粉，這樣現(xiàn)象更明顯，且判斷出它們與氧氣反應(yīng)的劇烈程度也不同。

● 教材分析

《金屬的化學(xué)性質(zhì)》是新課標(biāo)教材（人教版）第八章第二節(jié)內(nèi)容。學(xué)習(xí)本章內(nèi)容后，學(xué)生掌握的元素化合物知識(shí)將較為完整，同時(shí)也為掌握酸、堿、鹽的知識(shí)奠定了基礎(chǔ)，而且本節(jié)內(nèi)容貼近生活實(shí)際，可豐富學(xué)生的知識(shí)，開(kāi)拓視野。

● 學(xué)情分析

九年級(jí)的學(xué)生已初步具備了一定的觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，對(duì)事物的認(rèn)識(shí)正處于從感性到理性的轉(zhuǎn)變時(shí)期，實(shí)驗(yàn)是激發(fā)他們學(xué)習(xí)興趣的好方法。學(xué)生在前一階段的學(xué)習(xí)中已經(jīng)做過(guò)鎂條、鐵絲等在氧氣中反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，為加深學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，特意讓學(xué)生補(bǔ)做鐵粉、銅粉、鎂粉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)說(shuō)明大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同，由此也可在一定意義上反映金屬的活潑程度，進(jìn)而引出金屬活動(dòng)性順序。

● 教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：知道鎂、鋁、銅等常見(jiàn)金屬與氧氣的反應(yīng);初步認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬與鹽酸、硫酸的置換反應(yīng)，以及與鹽溶液的置換反應(yīng)，能用置換反應(yīng)解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題;能用金屬活動(dòng)順序表對(duì)有關(guān)的置換反應(yīng)進(jìn)行判斷，并能利用金屬活動(dòng)順序表解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。

過(guò)程與方法目標(biāo)：認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的基本過(guò)程，能進(jìn)行初步的探究活動(dòng);初步學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息，能用圖表和化學(xué)語(yǔ)言表達(dá)有關(guān)信息;初步學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;培養(yǎng)勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于實(shí)踐的科學(xué)精神;了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系。

● 教學(xué)環(huán)境與準(zhǔn)備

教學(xué)環(huán)境：天士博交互式電子白板、多媒體、人教版九年級(jí)化學(xué)課本。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：鎂粉、銅粉、鐵粉、金戒指、坩堝鉗、酒精燈、火柴、鐵刀、硫酸銅溶液、試管、稀鹽酸、稀硫酸、橡皮塞、燃著的木條、鎂條、鋅片、鐵片、銅片、培養(yǎng)皿。

● 教學(xué)過(guò)程

1.創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

師：今年2月14日，是情人節(jié)又是元宵節(jié)，湯圓與玫瑰相遇，天空綻放出朵朵煙花，這么漂亮的煙火與金屬的性質(zhì)是分不開(kāi)的，這節(jié)課我們一起來(lái)探究金屬的化學(xué)性質(zhì)。首先探究金屬與氧氣的反應(yīng)。

“音頻鏈接”功能，展示煙火圖片，讓學(xué)生帶著愉悅的心情進(jìn)入新知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.實(shí)驗(yàn)探究一：金屬與氧氣的反應(yīng)

師：我給大家提供了同等顆粒大小的鎂粉、鐵粉和銅粉，請(qǐng)同學(xué)上臺(tái)來(lái)，把這三種金屬分別撒在酒精火焰上，大家仔細(xì)觀察有何現(xiàn)象發(fā)生。誰(shuí)想上來(lái)試一試？

三位學(xué)生上臺(tái)實(shí)驗(yàn)。

師：他們的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、利索。下面請(qǐng)同學(xué)來(lái)說(shuō)一說(shuō)，你們剛看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？說(shuō)明了什么？

生1：三種金屬燃燒產(chǎn)生不同顏色的火焰，說(shuō)明金屬能與氧氣反應(yīng)。

師：還有同學(xué)要補(bǔ)充嗎？

生2：我還聽(tīng)到燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的聲音不同，說(shuō)明金屬與氧氣的反應(yīng)劇烈程度不同。

師：通過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)我們知道，很多金屬都可以和氧氣反應(yīng)，只是它們反應(yīng)的劇烈程度不一樣，說(shuō)明金屬的活動(dòng)性是有強(qiáng)弱的。那么我們又該如何確定金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱呢？先從生活中尋找。大家留意過(guò)沒(méi)有，廚房中盛放醋的容器是什么材料做的？

生：玻璃瓶或者塑料瓶。

師：為什么不用鐵質(zhì)或鋁質(zhì)的容器？

生：金屬可能會(huì)和酸發(fā)生反應(yīng)吧，或醋有腐蝕性。

師：到底是何原因？實(shí)驗(yàn)是最高的法庭（轉(zhuǎn)換成實(shí)物投影）。食醋里面含有醋酸，呈酸性，現(xiàn)在我們用稀鹽酸或稀硫酸代替醋酸和這些金屬反應(yīng)。

3.實(shí)驗(yàn)探究二：金屬和酸的反應(yīng)

師：展臺(tái)的培養(yǎng)皿里分別放著鎂、鋅、鐵、銅四種金屬，現(xiàn)在向瓶中加入稀鹽酸，請(qǐng)同學(xué)仔細(xì)觀察。

“展臺(tái)”功能，展示對(duì)比實(shí)驗(yàn)，便捷直觀。

師：稀硫酸的反應(yīng)和其相似。請(qǐng)問(wèn)反應(yīng)生成了什么氣體？大家從元素守恒來(lái)猜想一下。

生：氫氣、氯氣等。

師：我們?cè)谠嚬苤蟹湃腈V帶，加酸后加塞反應(yīng)一會(huì)兒，然后用燃著的木條接近試管口，觀察現(xiàn)象。

生：我聽(tīng)到輕微的噗聲，說(shuō)明該氣體有可燃性。試管內(nèi)壁有產(chǎn)生水珠，說(shuō)明被燒的物質(zhì)中有氫元素，所以是氫氣。

師：由此我們總結(jié)，剛才實(shí)驗(yàn)的四種金屬中，反應(yīng)最快的金屬是鎂，第二是鋅，第三是鐵，最后是銅。我們可根據(jù)金屬與稀酸反應(yīng)的劇烈程度判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。大家能說(shuō)出這四種金屬的活動(dòng)性順序嗎？

學(xué)生小組討論后，得出結(jié)論：Mg>Zn>Fe>Cu。

“拖動(dòng)”功能，暫時(shí)遮蓋答案，且對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行排序。

“特效”功能，突出重難點(diǎn)內(nèi)容且使課件更有生動(dòng)感，更增加知識(shí)的生動(dòng)性。

師：如果把氫作為一個(gè)界限，把能夠和酸反應(yīng)放出氫氣的金屬作為一類(lèi)，不能反應(yīng)的作為另一類(lèi)，那么你認(rèn)為氫應(yīng)該放在上面哪個(gè)位置比較合適？

生：銅之前（學(xué)生把氫拖到銅之前）。

師：下面請(qǐng)同學(xué)上來(lái)完成剛才的化學(xué)反應(yīng)方程式。

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑

Zn + 2HCl = ?ZnCl2 + H2↑

Fe + 2HCl = ?FeCl2 + H2↑

單質(zhì) 化合物 ? 化合物 ?單質(zhì)

“電子筆”功能，進(jìn)行書(shū)寫(xiě)、畫(huà)圈和標(biāo)注。

“橡皮”功能，對(duì)書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤的內(nèi)容加以改正。

師：在這些反應(yīng)里，金屬取代了氫的位置，進(jìn)行了位置交換。這種由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。它是基本反應(yīng)類(lèi)型之一，之前我們還學(xué)過(guò)的基本反應(yīng)類(lèi)型有（化合反應(yīng)和分解反應(yīng)）。化合反應(yīng)可簡(jiǎn)稱(chēng)為“多變一”，分解反應(yīng)可簡(jiǎn)稱(chēng)為“一變多”。那置換反應(yīng)如何簡(jiǎn)稱(chēng)呢？

生：?jiǎn)位儐位蛞粨Q一。

4.觀察與聯(lián)系生活“魔刀殺鬼”

師：日常生活中還有很多金屬和稀鹽酸不反應(yīng)，如銅、銀，我們又該怎么判斷它們的活動(dòng)性呢？我們還是走進(jìn)生活。過(guò)去農(nóng)村常有一些巫婆使用“魔刀殺鬼”的把戲來(lái)愚弄村民。實(shí)際上她們就是將鐵刀插入到一些液體中，片刻之后，取出鐵刀，大家會(huì)看到什么？

生：白刀子進(jìn)，紅刀子出。

師：這是為什么呢？真的有妖魔嗎？

生：可能是活動(dòng)性強(qiáng)的金屬把活動(dòng)性弱的金屬置換出來(lái)了。

師：想法和事實(shí)是一致的。實(shí)際上這里的“魔刀殺鬼”就是用活動(dòng)性強(qiáng)的鐵把活動(dòng)性弱的銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)，這也屬于置換反應(yīng)。下面我們來(lái)看看它們的微觀過(guò)程。

“視頻鏈接”功能，呈現(xiàn)生動(dòng)畫(huà)面，刺激學(xué)生感官，使學(xué)生清晰地看到化學(xué)的微觀反應(yīng)。

5.實(shí)驗(yàn)探究三：金屬和金屬化合物的反應(yīng)

師：我給大家準(zhǔn)備好了相關(guān)藥品，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)仔細(xì)觀察現(xiàn)象（請(qǐng)一組同學(xué)展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。

生：鋁絲浸入CuSO4溶液中，鋁絲上有紅色物質(zhì)生成，溶液顏色逐漸變淡。

師：鋁絲上的紅色物質(zhì)就是生成的銅，因?yàn)榱蛩徙~溶液變成了硫酸鋁溶液，所以溶液由藍(lán)色變成了無(wú)色。能比較出鋁和銅的活潑性嗎？

生：銅絲浸入Al2（SO4）3溶液中，不反應(yīng)。這說(shuō)明銅不能把鋁從溶液中置換出來(lái)。

生：銅絲浸入AgNO3溶液中，銅絲上有銀白色物質(zhì)出現(xiàn)，溶液由無(wú)色逐漸變?yōu)榈{(lán)色。

師：銅絲上的銀白色物質(zhì)就是生成的銀，因?yàn)橄跛徙y溶液變成了硫酸銅溶液，所以溶液由無(wú)色變成了藍(lán)色。能比較出銅和銀的活潑性嗎？同學(xué)們觀察到的是否與他們描述的相同？

生：我發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)剛開(kāi)始時(shí)析出的銀不是銀白色的，而是有點(diǎn)發(fā)灰，過(guò)一段時(shí)間才變成銀白色。

師：同學(xué)們實(shí)驗(yàn)觀察得很仔細(xì)，而且結(jié)論也正確。實(shí)驗(yàn)給了我們充分的說(shuō)服力，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能把活動(dòng)性弱的金屬?gòu)乃幕衔锶芤褐兄脫Q出來(lái)，由此判斷出銅、鋁、銀的金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱關(guān)系。

學(xué)生討論并得出銅、鋁、銀的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱是Al>Cu>Ag。

“拖動(dòng)”功能，暫時(shí)遮蓋答案，或?qū)χR(shí)點(diǎn)進(jìn)行排序。

師：這是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的幾種金屬的活動(dòng)性順序，類(lèi)似這樣的探究過(guò)程，科學(xué)家做了大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出了常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序。

6.歸納金屬活動(dòng)性順序的規(guī)律

◇在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。

◇在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸等酸中的氫（鉀、鈣、鈉還能置換出水里的氫）。

◇在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能把位于氫后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來(lái)（除了鉀、鈣、鈉會(huì)與金屬化合物溶液中的水先反應(yīng)，而不能直接把金屬置換出來(lái)）。

● 教學(xué)反思

◇本教學(xué)設(shè)計(jì)突出了實(shí)驗(yàn)的探究功能，以問(wèn)題為中心，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)生熟悉的身邊現(xiàn)象入手，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的探究活動(dòng)。在探究過(guò)程中得出金屬活動(dòng)性順序，理解并應(yīng)用金屬活動(dòng)性順序。尤其是學(xué)生探究過(guò)程中的猜想、假設(shè)與驗(yàn)證使課堂氣氛很活躍。

◇適時(shí)、合理地使用交互式電子白板，用逼真、生動(dòng)的畫(huà)面來(lái)創(chuàng)設(shè)豐富的教學(xué)情境，不但能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能增大課堂信息量，使抽象的教學(xué)內(nèi)容形象化、清晰化。電子白板的“書(shū)寫(xiě)、批注、拉幕、展臺(tái)”等功能的使用給課堂教學(xué)帶來(lái)了極大的方便，不僅能讓教師根據(jù)學(xué)生的回答用不同色彩、不同類(lèi)型的電子筆進(jìn)行圈劃和書(shū)寫(xiě)，還能讓學(xué)生通過(guò)親手操作電子白板進(jìn)行匯報(bào)和交流，及時(shí)幫助學(xué)生把握重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，具有傳統(tǒng)課堂教學(xué)不可比擬的優(yōu)勢(shì)。學(xué)生通過(guò)眼觀其行、耳聞其聲，充分調(diào)動(dòng)了多種感官參與認(rèn)知活動(dòng)，提高了課堂學(xué)習(xí)效率。