從“探究 實(shí)驗(yàn)”中享受學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣

摘 要：以鋁的氧化物與氫氧化物的教學(xué)設(shè)計(jì)為例闡述了實(shí)施高中化學(xué)新課程中，讓學(xué)生通過經(jīng)歷探究氧化鋁與氫氧化鋁的兩性的過程中，體會(huì)和感悟到實(shí)驗(yàn)探究對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，從中享受到學(xué)習(xí)化學(xué)所帶來的前所未有的樂趣.

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究；氧化鋁；氫氧化鋁；學(xué)習(xí)樂趣

作者簡(jiǎn)介：謝清秀（1984-），女，福建莆田，大學(xué)本科，中教一級(jí)，主要研究方向：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué).

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教育的一種最有效的教學(xué)手段，它可以幫助學(xué)生建立和鞏固化學(xué)基本概念，獲得化學(xué)知識(shí)、訓(xùn)練科學(xué)方法、培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì).實(shí)驗(yàn)探究也很自然地成為化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)施探究式教學(xué)的最重要手段.因此實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂，是化學(xué)的魅力和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要源泉，更是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段.如何在化學(xué)課堂教學(xué)中發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的重要作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和求知欲呢？以高中化學(xué)蘇教必修1鋁的氧化物與氫氧化物為例，來談?wù)勌骄繉?shí)驗(yàn)的在化學(xué)教學(xué)中的重要性.

一、教材分析

對(duì)于鋁的氧化物和氫氧化物的教學(xué)，《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例或通過實(shí)驗(yàn)探究，了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì).對(duì)于氧化鋁和氫氧化鋁與鹽酸的反應(yīng)，學(xué)生學(xué)習(xí)沒有障礙.氧化鋁和氫氧化鋁與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，這點(diǎn)必須用實(shí)驗(yàn)加以突破.高中課程標(biāo)準(zhǔn)要求了解常見金屬及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及應(yīng)用.據(jù)此提出基本要求：掌握氫氧化鋁的性質(zhì)及其制備方法.基于此，該部分內(nèi)容采用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口.不僅可以活躍課堂氣氛，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生獲得化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，還有助于培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，而且在實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過生生間、師生間的交流，培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神、團(tuán)隊(duì)精神、對(duì)社會(huì)的奉獻(xiàn)精神和當(dāng)今社會(huì)成員間所必備的人文精神等.

二、課堂分組實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

試管架、膠頭滴管、試管、2mol/L的AlCl3溶液、6mol/L的氨水、6mol/L的鹽酸溶液、6 mol/L的NaOH溶液

三、課堂教學(xué)過程及評(píng)價(jià)

1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

用胃藥廣告引入新課，讓學(xué)生根據(jù)中和反應(yīng)的原理思考胃藥中添加氫氧化鋁的目的，寫出氫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，同時(shí)思考為什么胃藥不能用氫氧化鈉或者氫氧化鈣而用氫氧化鋁的原因，在分析胃藥中和胃酸原理的過程中初步認(rèn)識(shí)氫氧化鋁的弱堿性.

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過視頻播放廣告激發(fā)學(xué)生的興趣，活躍課堂氣氛，并通過具體問題檢測(cè)學(xué)生對(duì)初中所學(xué)酸堿中和反應(yīng)等相關(guān)知識(shí)的掌握情況；（2）通過生活實(shí)際引入化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀.

2.活動(dòng)設(shè)計(jì)——分組實(shí)驗(yàn)

活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)氫氧化鋁

將2mL～3mL2mol/L的AlCl3溶液注入潔凈的試管中，逐滴加入6 mol/L的氨水.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子方程式.

設(shè)計(jì)意圖：（1）從探究實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力并認(rèn)識(shí)氫氧化鋁及其物理性質(zhì)；（2）鞏固離子方程式的書寫

活動(dòng)二：認(rèn)識(shí)氫氧化鋁是一種兩性氫氧化物

將活動(dòng)一反應(yīng)后的混合液分成三份，分別滴加6 mol/L的氨水、6 mol/L的鹽酸溶液、6 mol/L的NaOH溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子方程式.

設(shè)計(jì)意圖：（1）從動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，使課堂探究程度逐漸開放，教學(xué)中根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作逐一分析，能體現(xiàn)課堂教學(xué)的生成性；（2）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)突出本節(jié)課的重點(diǎn)——?dú)溲趸X的兩性，使學(xué)生在探究氫氧化鋁的兩性的過程中形成氫氧化鋁的第一種制備方案――可溶性鋁鹽和弱堿反應(yīng)，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)探究過程中發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)而體現(xiàn)酸性，從而完善學(xué)生對(duì)氫氧化物的分類觀.

活動(dòng)三：認(rèn)識(shí)氫氧化鋁的制備方法

往活動(dòng)二中滴加NaOH溶液的試管中吹入二氧化碳?xì)怏w，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式和離子方程式.

設(shè)計(jì)意圖：（1）從實(shí)驗(yàn)中探究氫氧化鋁的第二種制備方案，并引導(dǎo)學(xué)生通過酸與鹽反應(yīng)制備氫氧化鋁實(shí)驗(yàn)的探究中，認(rèn)識(shí)鹽酸、碳酸、氫氧化鋁酸性強(qiáng)弱的變化規(guī)律，得出制備氫氧化鋁的另一種制備方案――可溶性偏鋁酸鹽和弱酸反應(yīng).從該實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生學(xué)習(xí)到制備化學(xué)物質(zhì)的常用方法――酸和鹽反應(yīng)生成新酸和新鹽，進(jìn)一步拓展學(xué)生的轉(zhuǎn)化觀.（2）在實(shí)驗(yàn)中，好幾個(gè)小組的學(xué)生并沒有觀察到白色沉淀，教師通過與學(xué)生的探討交流得出未觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因是滴加氫氧化鈉過量了，從而讓學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，感受到控制試劑用量的重要性.（3）在本活動(dòng)中，用呼出的氣體代替二氧化碳，不僅能省去了二氧化碳的制取簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)，而且增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，享受化學(xué)給他們的樂趣.

3.創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生從三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氫氧化鋁的最佳實(shí)驗(yàn)方案

三個(gè)活動(dòng)探究中，學(xué)生有能力提出制取氫氧化鋁的實(shí)驗(yàn)方案.

方案一：往氯化鋁溶液中滴加適量的氨水

方案二：往偏鋁酸鈉溶液中通入二氧化碳?xì)怏w

教師在學(xué)生方案的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，提出方案三往氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液至沉淀恰好溶解，再往混合液中滴加適量氯化鋁溶液

設(shè)計(jì)意圖：（1）在過去有關(guān)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)初步建立起了包括元素觀、轉(zhuǎn)化觀、分類觀、實(shí)驗(yàn)觀和化學(xué)價(jià)值觀等在內(nèi)的學(xué)科觀念，通過對(duì)氫氧化鋁的性質(zhì)和制備的學(xué)習(xí)，能夠在鞏固學(xué)生原有學(xué)科觀念的同時(shí)，使他們對(duì)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化觀、分類觀等形成辯證的認(rèn)識(shí).（2）培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題和歸納總結(jié)的能力，從中體會(huì)“堿與鹽反應(yīng)生成新的堿和新的鹽”、“酸與鹽反應(yīng)生成新的酸和新的鹽”的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，為以后學(xué)習(xí)其它物質(zhì)的制取做知識(shí)儲(chǔ)備.

4.進(jìn)一步認(rèn)識(shí)氫氧化鋁的另一性質(zhì)和用途

介紹氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性及實(shí)際應(yīng)用——阻燃填充劑，介紹氫氧化鋁膠體可以凈水，但鋁元素在人體內(nèi)積累對(duì)健康有害，逐步被含鐵凈水劑代替.

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過氫氧化鋁在生產(chǎn)生活中重要應(yīng)用的介紹，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)化學(xué)和生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系，以提升學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀.（2）從生活實(shí)驗(yàn)入手，激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)知識(shí)的強(qiáng)烈欲望，進(jìn)一步增強(qiáng)健康意識(shí).

5.由氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁的性質(zhì)，過渡到氧化鋁的性質(zhì)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，認(rèn)識(shí)氧化鋁及其兩性

（1）從金屬氧化物的角度認(rèn)識(shí)氧化鋁與酸的反應(yīng)，并書寫氧化鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式；（2）由氫氧化鋁的兩性猜想氧化鋁的兩性并提出驗(yàn)證方案；（3）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：對(duì)比打磨和未打磨鋁條與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)現(xiàn)象.

設(shè)計(jì)意圖：（1）通過回顧金屬氧化物與酸反應(yīng)的性質(zhì)，不僅鞏固了舊知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生從物質(zhì)分類的角度學(xué)習(xí)同類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)；（2）通過分組實(shí)驗(yàn)，復(fù)習(xí)了鋁與氧氣的反應(yīng)，從中學(xué)生也能體會(huì)到鋁抗腐蝕性能好的原因；（3）通過對(duì)比探究實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的正確性，進(jìn)一步使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)對(duì)獲取化學(xué)知識(shí)的重要性，從而鞏固學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀.

6.通過PPT展示，認(rèn)識(shí)氧化鋁的存在及用途

設(shè)計(jì)意圖：利用豐富的圖片，增加教學(xué)直觀性，激活學(xué)生感受性；以境促知、情知交融，能突出性質(zhì)與用途的關(guān)系，并提升學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀.

7.課堂小結(jié)

建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建出鋁及鋁的重要化合物之間轉(zhuǎn)化的關(guān)系圖

設(shè)計(jì)意圖：以鋁的重要化合物為載體，深化認(rèn)識(shí)元素化合物的一般思路和方法，讓學(xué)生從物質(zhì)類別角度構(gòu)建鋁及鋁的化合物的知識(shí)體系.

四、教學(xué)反思

1.利用學(xué)生已有的知識(shí)儲(chǔ)備，一步步引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)氫氧化鋁的制備方案，在學(xué)生的思維中產(chǎn)生自我生成、自我構(gòu)建的過程.改變以往元素化合物的學(xué)習(xí)模式：結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途.從日常生活和實(shí)驗(yàn)探究出發(fā)，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題，進(jìn)而將探索推向深入，也就是“在思中學(xué)”.

2.從實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鋁出發(fā)，使學(xué)生意識(shí)到試劑定量控制的意義，既突出教學(xué)重點(diǎn)，又突破教學(xué)難點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)氫氧化鋁的兩性的認(rèn)識(shí)；增設(shè)鋁和覆蓋有氧化鋁的鋁與堿反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，提高學(xué)生解決問題的能力.這樣可以使學(xué)生在探究的過程中獲取新知識(shí)的同時(shí)，理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義，從而強(qiáng)化自身的實(shí)驗(yàn)觀.

3.在教學(xué)過程中，突出了在實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)習(xí)，在協(xié)作交流中學(xué)習(xí)，從直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升到理論知識(shí)，通過學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)成功的成就感，享受化學(xué)課堂帶來的樂趣.

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