“鋁的化合物”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)逆向設(shè)計(jì)

張修鋒

摘 要：以離子反應(yīng)為教學(xué)依托，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，采取氫氧化物到氧化物的逆向教學(xué)方式，完成鋁的化合物教學(xué)優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì);逆向;鋁的化合物兩性;創(chuàng)新;學(xué)科思維;問(wèn)題探討

一、設(shè)計(jì)思路

不拘一格的教學(xué)設(shè)計(jì)，是優(yōu)化課堂教學(xué)的好策略。我在“鋁的化合物”公開(kāi)課中作了不同常規(guī)教學(xué)的逆向設(shè)計(jì)。元素化合物的教學(xué)思路一般是：金屬單質(zhì)→氧化物→氫氧化物→鹽，由每一個(gè)知識(shí)節(jié)點(diǎn)發(fā)散開(kāi)來(lái)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，教給學(xué)生知識(shí)的認(rèn)知與應(yīng)用。本節(jié)課按“鹽→氫氧化物→氧化物”進(jìn)行逆向教學(xué)設(shè)計(jì)，以問(wèn)題—實(shí)驗(yàn)事實(shí)—討論—結(jié)論—應(yīng)用這一模式，從復(fù)分解反應(yīng)及離子反應(yīng)這兩個(gè)學(xué)生已學(xué)過(guò)的概念為切入點(diǎn)，圍繞鋁的化合物的兩性展開(kāi)教學(xué)。

二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

1.知識(shí)目標(biāo)

掌握鋁的化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系及重要化學(xué)性質(zhì)。

2.能力目標(biāo)

以實(shí)踐問(wèn)題的解決創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物質(zhì)性質(zhì)的過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和操作技能;通過(guò)多種多樣的活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極提出問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新的精神。

三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

鋁的化合物的兩性。

四、教學(xué)過(guò)程

[教師]同學(xué)們，如何從離子反應(yīng)的角度實(shí)現(xiàn)Al3+→Al（OH）3的轉(zhuǎn)化呢？

[學(xué)生]用可溶性的鋁鹽和溶液中能提供氫氧根的堿反應(yīng)得之。

提供OH-：強(qiáng)堿：NaOH、KOH、Ba（OH）2

弱堿：NH3·H2O等

提供Al3+：可溶性鋁鹽：AlCl3、Al（NO3）3、Al2（SO4）3等

[教師追問(wèn)]上述堿和鋁鹽分別相互反應(yīng)離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是否相同呢？

[設(shè)計(jì)意圖]從離子反應(yīng)的角度選擇合適試劑并為下面的實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。

[學(xué)生]思考并書寫離子反應(yīng)。

[教師]總結(jié)并投影Al3++3OH-？襒Al（OH）3↓

2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-？襒2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

Al3++3NH3·H2O？襒Al（OH）3↓+3NH4+

以實(shí)驗(yàn)為導(dǎo)向的知識(shí)驗(yàn)證：

[分組實(shí)驗(yàn)1]

（1）向2mL硫酸鋁溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液

（2）向2mL氫氧化鈉溶液中逐滴滴加硫酸鋁溶液

[教師就勢(shì)發(fā)問(wèn)]實(shí)驗(yàn)1和2現(xiàn)象相同嗎？為什么？

[學(xué)生]由于氫氧化鈉溶液用量不同出現(xiàn)兩種現(xiàn)象——白色絮狀沉淀和沉淀消失，學(xué)生提出疑問(wèn)并討論。

[教師總結(jié)]生成的氫氧化鋁沉淀會(huì)溶解到過(guò)量的NaOH溶液中了。

（3）向硫酸鋁溶液中滴加氨水至過(guò)量觀察現(xiàn)象

（4）向?qū)嶒?yàn)3的試管中逐滴滴加鹽酸觀察現(xiàn)象

[學(xué)生]對(duì)現(xiàn)象充滿好奇，為什么氫氧化鋁滴加氨水沉淀還在？急需知道為什么！

[設(shè)計(jì)意圖]使學(xué)生認(rèn)識(shí)到氫氧化鋁化學(xué)式雖看上是堿的形式，但明顯和初中化學(xué)知識(shí)相沖突，急于在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，增加對(duì)知識(shí)的探究興趣，學(xué)到新的知識(shí)。

[學(xué)生]試寫離子反應(yīng)方程式。

[投影板書]

1.氫氧化鋁的兩性與制取

Al（OH）3+3H+？襒Al3++3H2O

Al（OH）3+OH-？襒AlO2-+2H2O

Al3++3NH3·H2O？襒Al（OH）3↓+3NH4+

[教師]實(shí)驗(yàn)室中如果要制得氫氧化鋁用氫氧化鈉溶液好還是氨水好？

[學(xué)生]根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論氨水好。

[教師]像氫氧化鋁這種既能和強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，又能和酸反應(yīng)生成鹽和水的化合物叫兩性氫氧化物。

[教師]復(fù)方氫氧化鋁藥片中含Al（OH）3的成分，同小蘇打一樣，堿性弱，可用于治療胃酸過(guò)多。

[分組實(shí)驗(yàn)2]

復(fù)方氫氧化鋁藥片中氫氧化鋁的性質(zhì)驗(yàn)證。

藥品：復(fù)方氫氧化鋁藥片2片，1mol/L稀鹽酸、2mol/L氫氧化鈉溶液、蒸餾水、稀氨水。器材：膠頭滴管、研缽、過(guò)濾漏斗、濾紙、試管若干等。

[設(shè)計(jì)意圖]從有趣的實(shí)驗(yàn)中歸納知識(shí)而不是生硬的灌輸，聯(lián)想到化學(xué)知識(shí)就在現(xiàn)實(shí)生活中。

[教師]氫氧化鋁是一種白色絮狀沉淀，當(dāng)它在水中以膠體的形式存在時(shí)就可以和懸浮于水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來(lái)，使水澄清，這是明礬[KAl（SO4）2·12H2O]的凈水原理。

[學(xué)生]閱讀自學(xué)相關(guān)內(nèi)容，知識(shí)在類比和講述中變得既輕松又便于記憶。

[教師]氫氧化鋁固體加熱后又能分解生成氧化物Al2O3。

[投影板書]Al（OH）3■Al2O3+H2O

[講述]新制成的氧化鋁除了能和酸反應(yīng)外，還有一個(gè)特殊性質(zhì)——能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水。所以氧化鋁也是兩性氧化物。

[投影板書]2.氧化鋁的兩性Al2O3+3H+？襒Al3++3H2O

Al2O3+OH-？襒AlO2-+2H2O

[講述]請(qǐng)同學(xué)們閱讀氧化鋁的用途并回答。

[學(xué)生]白色難溶，可作耐火材料等。

[分組實(shí)驗(yàn)3]

實(shí)驗(yàn)（1）用坩堝鉗夾住一小塊鋁箔在酒精燈上加熱至熔化，輕輕晃動(dòng)，仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

[教師]哪位同學(xué)對(duì)你的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行描述？

[學(xué)生]鋁箔熔化，失去光澤，但不滴落，好像有一層膜兜著。