“金屬的化學(xué)性質(zhì)”教學(xué)案例及分析

王菁

摘要：文章分析了“金屬的化學(xué)性質(zhì)”一課的教學(xué)設(shè)計(jì)，展示了主要教學(xué)環(huán)節(jié)和典型教學(xué)片段，并對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施進(jìn)行了反思。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì)；金屬化學(xué)性質(zhì)；教學(xué)反思

文章編號(hào)：1008-0546（2017）12-0066-03 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.021

本節(jié)課為人教版化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第八單元課題2“金屬的化學(xué)性質(zhì)”的第1課時(shí)，在教材中的位置安排在金屬材料之后。學(xué)生通過(guò)對(duì)九年級(jí)上冊(cè)相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了空氣、氧氣、水、碳及其化合物的相關(guān)知識(shí)，本節(jié)課將對(duì)金屬的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，在本節(jié)課學(xué)習(xí)之后，初中化學(xué)中所需要學(xué)習(xí)的元素化合物的知識(shí)將進(jìn)一步完善，同時(shí)本節(jié)內(nèi)容也為后面將學(xué)習(xí)的酸、堿、鹽的知識(shí)奠定基礎(chǔ)。

本節(jié)課為借班上課，學(xué)生人數(shù)54人，分27個(gè)小組，平常的教學(xué)中小組合作學(xué)習(xí)較多，有一定小組合作學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，利于開(kāi)展分組合作學(xué)習(xí)。通過(guò)化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)的學(xué)習(xí)，學(xué)生們已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，已經(jīng)會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和目的，已經(jīng)初步具備觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)和解決實(shí)驗(yàn)中問(wèn)題的探究能力。因此，我主要采用實(shí)驗(yàn)探究加討論的教學(xué)模式，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察讓學(xué)生“眼見(jiàn)為實(shí)”；通過(guò)學(xué)生之間的討論，得出對(duì)金屬化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并歸納總結(jié)出判斷金屬活動(dòng)性順序的方法；最后通過(guò)一則“假黃金”的新聞，讓學(xué)生討論生活中辨別真假黃金的方法，把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于日常生活中，做到學(xué)以致用。

【教學(xué)目標(biāo)】

1.知識(shí)與技能

（1）掌握鐵、鎂等常見(jiàn)金屬與氧氣的反應(yīng)，了解鋁、銅等金屬與氧氣的反應(yīng)。

（2）通過(guò)常見(jiàn)金屬與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象，初步學(xué)會(huì)運(yùn)用金屬是否能和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

（3）初步認(rèn)識(shí)金屬和金屬化合物溶液的置換反應(yīng)，并能進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的簡(jiǎn)單判斷。

2.過(guò)程與萬(wàn)法

通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)、能用圖表和化學(xué)語(yǔ)言表達(dá)有關(guān)的信息，獲取科學(xué)結(jié)論的科學(xué)方法。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，體驗(yàn)合作學(xué)習(xí)的快樂(lè)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

（2）保持對(duì)生活中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

（3）了解化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，化學(xué)來(lái)源于生活，服務(wù)于生活。

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

1.認(rèn)識(shí)部分金屬重要化學(xué)性質(zhì)（與氧氣反應(yīng)，與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)及金屬化合物溶液的置換）。

2.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行篩選、分析、歸納、綜合等科學(xué)方法認(rèn)識(shí)常見(jiàn)金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱。

【教學(xué)方法】問(wèn)題情景→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論→練習(xí)鞏固→聯(lián)系實(shí)際。

【教學(xué)準(zhǔn)備】教師：制作多媒體課件，鋁片、鎂條、鐵釘、銅片打磨前后的對(duì)比樣品（共六組）。

學(xué)生用品：鋁片、鐵釘、鎂條、鋅粒、銅片、銅絲、砂紙、稀HCl、稀H₂SO₄、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋁溶液、表面皿、試管、鑷子。

【教學(xué)流程設(shè)計(jì)】

環(huán)節(jié)一 金屬與氧氣的反應(yīng)

討論Mg、Fe、Cu、Au和氧氣是否反應(yīng)，以及反應(yīng)的難易程度。

環(huán)節(jié)二 金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)

環(huán)節(jié)四：學(xué)以致用

（1）黃銅是由銅與鋅組成的合金，外觀上類(lèi)似于黃金。不法商人常用黃銅冒充真金獲取牟利，請(qǐng)你利用今天所學(xué)的金屬的化學(xué)性質(zhì)區(qū)分真假黃金。

（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Fe和Cu的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱，試劑自選。

【教學(xué)片段展示】

一、引入：金屬與氧氣的反應(yīng)

教師引入：上課前老師給你們猜一個(gè)謎語(yǔ)：白皮穿灰衣；遇酸放氫氣；燃燒發(fā)強(qiáng)光；照明彈里裝（打一金屬）——鎂

師：在你面前的培養(yǎng)皿里面放置了鎂條，你能找到它嗎？

生：找出表面是灰白色的（沒(méi)有打磨的）鎂條。

師：為什么你手上拿的鎂條的顏色不是銀白色的？

生：鎂在空氣中容易與氧氣反應(yīng)，表面形成一層致密的氧化膜。

師：用砂紙打磨一下，還原鎂的本來(lái)面目看看是不是這樣？

師：你還學(xué)過(guò)哪些能和氧氣反應(yīng)的金屬？

生：鐵、銅。

師：請(qǐng)描述下鐵在氧氣中燃燒的現(xiàn)象。

生：火星四射，放熱，生成黑色固體。

師：銅在空氣中加熱，會(huì)有什么現(xiàn)象？

實(shí)驗(yàn)：加熱銅箔（學(xué)生操作，描述在變化中觀察到的現(xiàn)象）。

師：鋁也是一種常見(jiàn)的金屬，日常生活中我們常用鋁來(lái)做炊具，可是老師查找資料后發(fā)現(xiàn)鋁的熔點(diǎn)為660.4%，煤氣灶火焰溫度為1600℃左右，遠(yuǎn)高于鋁的熔點(diǎn)，為什么鋁能做炊具？能否在書(shū)上找到答案？

師：氧化鋁的熔點(diǎn)為2050℃左右，它不僅使鋁耐高溫而且使鋁抗腐蝕，所以鋁的應(yīng)用非常廣泛。

師：所有的金屬都能和氧氣反應(yīng)嗎？

生：真金不怕火煉。

實(shí)驗(yàn)：加熱金飾。

從金屬與氧氣反應(yīng)的難易啟發(fā)學(xué)生思考金屬與酸反應(yīng)時(shí)有沒(méi)有難易的區(qū)別？這種區(qū)別有什么規(guī)律？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入金屬活動(dòng)性的學(xué)習(xí)。

二、實(shí)驗(yàn)探究一：鎂、鋅、鐵、銅與酸反應(yīng)

示范：操作的規(guī)范（強(qiáng)調(diào)分工合作）

步驟1：在兩個(gè)培養(yǎng)皿中分別分區(qū)放置鋅粒、打磨過(guò)的銅片、鐵釘、鎂條。

步驟2：分別倒入約半培養(yǎng)皿的稀鹽酸和稀硫酸。

對(duì)比觀察。觀察重點(diǎn)：1.金屬與酸是否反應(yīng)。2.反應(yīng)產(chǎn)生氣體的劇烈程度和氣泡的多少。

匯報(bào)現(xiàn)象endprint

師：描述一下你在實(shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象（學(xué)生回答時(shí)教師投影對(duì)應(yīng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象）。

師：生成的氣體怎么驗(yàn)證？

這是一個(gè)啟普發(fā)生器，乳膠管一端連接了自制的塑料漏斗，啟普發(fā)生器中放了稀鹽酸和鋅粒，塑料漏斗里放了泡泡水，我們用產(chǎn)生的氣體來(lái)吹氫氣泡泡，并在點(diǎn)燃?xì)馀輹r(shí)聽(tīng)見(jiàn)爆鳴聲。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)鎂、鋅、鐵與稀硫酸反應(yīng)的不同。鎂反應(yīng)最劇烈，其次是鋅，然后是鐵。銅不反應(yīng)。教師再總結(jié)并提出新的問(wèn)題：通過(guò)金屬和稀鹽酸、稀硫酸的反應(yīng)我們可以知道金屬活動(dòng)性的大致順序。如果兩個(gè)金屬都不和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)，我們能不能找到其他的方法判斷它們的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱呢？古語(yǔ)用“曾青得鐵，則化為銅”來(lái)形容某個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在我們以前的學(xué)習(xí)中，你有沒(méi)有遇到類(lèi)似的反應(yīng)？學(xué)生能想到是鐵和硫酸銅反應(yīng)。教師用PPT給出方程式，并指出：鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)生成金屬銅，說(shuō)明鐵比銅活動(dòng)性強(qiáng)。這是我們另一種能比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法：活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能和活動(dòng)性弱的金屬化合物的溶液反應(yīng)，得到活動(dòng)性弱的金屬。請(qǐng)同學(xué)用這個(gè)方法來(lái)探究鋁、銅、銀三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。

【教學(xué)反思】

通過(guò)本次公開(kāi)課活動(dòng)，讓我在新課程理念、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、呈現(xiàn)行為的有效性、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施的有效性、觀察指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性等方面得到了很多啟發(fā)，現(xiàn)反思總結(jié)如下：

1.教學(xué)設(shè)計(jì)的歷程

美國(guó)教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾曾說(shuō)：影響學(xué)習(xí)的最主要原因是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生原有的知識(shí)狀況去進(jìn)行教學(xué)。本課的設(shè)計(jì)根據(jù)學(xué)生已有的關(guān)于金屬和氧氣反應(yīng)的知識(shí)出發(fā)，以此發(fā)現(xiàn)金屬與氧氣的反應(yīng)有難易，進(jìn)而學(xué)習(xí)金屬和酸的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)難易區(qū)別，再考慮金屬和化合物溶液的反應(yīng)，形成金屬活動(dòng)性順序概念。

教學(xué)中我通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生在情境中展開(kāi)探究，通過(guò)問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論。如：一開(kāi)始，我設(shè)計(jì)了一個(gè)過(guò)關(guān)小謎語(yǔ)，激活了學(xué)生的思維，活躍了課堂氣氛，也把學(xué)生拉入今天討論的主題：金屬的化學(xué)性質(zhì)。在介紹鋁的性質(zhì)時(shí)，運(yùn)用了一個(gè)小資料：鋁可以做炊具，但鋁的熔點(diǎn)只有660.4℃，煤氣灶火焰的溫度有1600℃左右，這是為什么呢？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行書(shū)本的自學(xué)，找出答案。在學(xué)習(xí)金屬和酸反應(yīng)的時(shí)候，利用氫氣發(fā)現(xiàn)史的介紹，引入學(xué)生實(shí)驗(yàn)，通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己觀察金屬和酸的反應(yīng)，猜測(cè)生成氣體并驗(yàn)證。在完成課堂教學(xué)后，提出問(wèn)題：黃銅（銅鋅混合物）常被用來(lái)冒充黃金。請(qǐng)你設(shè)計(jì)用化學(xué)方法鑒別真假黃金。這樣的問(wèn)題一下子激活了學(xué)生的思維，大家紛紛獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策，在熱烈的討論氣氛中鞏固了今天學(xué)習(xí)的主題——“金屬的化學(xué)性質(zhì)?！蓖ㄟ^(guò)問(wèn)題的討論，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)化學(xué)是來(lái)源于生活，服務(wù)于生活的。

2.突出學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體

本課以學(xué)生科學(xué)探究為主線(xiàn)，給他們充分時(shí)間去實(shí)驗(yàn)探究，同學(xué)們經(jīng)歷觀察、分析、推理等過(guò)程，得到規(guī)律的本質(zhì)，學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生主體作用明顯。本課中還由生活常識(shí)創(chuàng)設(shè)情景，激勵(lì)學(xué)生探究熱情，學(xué)生能主動(dòng)參與探究活動(dòng)，學(xué)生的思維得到真正的鍛煉，體現(xiàn)其學(xué)習(xí)的主體角色。為了學(xué)生有充分時(shí)間探究，教師做了大量課前準(zhǔn)備工作：（1）課前復(fù)習(xí)了有關(guān)金屬的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)和對(duì)已知金屬在氧氣中燃燒現(xiàn)象的復(fù)習(xí)。（2）提前做好四種金屬打磨前后的金屬樣品供學(xué)生觀察?？s短金屬和氧氣反應(yīng)的教學(xué)時(shí)間。（3）用培養(yǎng)皿代替試管，節(jié)省學(xué)生取酸液的時(shí)間。（4）事先打磨課上用的鋁片、銅絲、鐵釘、鎂條等。本課還充分借助實(shí)物、錄像、圖片、動(dòng)畫(huà)加強(qiáng)學(xué)生直接感官認(rèn)識(shí)，在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上聯(lián)系生活，增做小實(shí)驗(yàn)如金戒指在空氣中加熱和加熱銅片等，激發(fā)學(xué)生探究熱情。需要改進(jìn)之處，增強(qiáng)小組合作學(xué)習(xí)、小組成員評(píng)價(jià)研究，進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，由單一的師生互動(dòng)向生生互動(dòng)轉(zhuǎn)化，真正讓學(xué)生成為課堂主角。

3.教學(xué)中有待優(yōu)化之處

（1）教學(xué)中，學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行探究等活動(dòng)在課堂上都相對(duì)難以駕馭，例如：金屬與酸的反應(yīng)。我設(shè)計(jì)了鹽酸分別與鎂、鋁、鐵、銅的分組探究實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不同的組的實(shí)驗(yàn)速度不同，不僅要讓每個(gè)學(xué)生充分地動(dòng)起來(lái)，而且討論實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得緊湊實(shí)在，還需要想些辦法。

（2）我把金屬與氧氣的反應(yīng)和金屬與酸的反應(yīng)確定為本節(jié)課的重難點(diǎn)，把金屬活動(dòng)性順序表和置換反應(yīng)的概念放在第二課時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)雖然有利于鞏固金屬與氧氣反應(yīng)的知識(shí)，但一定程度上影響了金屬活動(dòng)性順序教學(xué)的完整性。

（3）時(shí)間上的控制：在金屬和氧氣反應(yīng)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)用的時(shí)間過(guò)多，所以在最后的應(yīng)用環(huán)節(jié)時(shí)間不夠，如果前面的各環(huán)節(jié)更加緊湊些，這樣效果會(huì)更好。endprint