巧情境，達(dá)核心，創(chuàng)課堂
——以“鋁及其化合物”教學(xué)為例

■常州市第五中學(xué) 黃 剛

一、教材分析

本節(jié)課來自蘇教版《化學(xué)1》專題3 第一單元第一課時(shí)，以鋁合金車體的常州地鐵為情境線，以科學(xué)探究為核心，以“科學(xué)精神、責(zé)任自覺”的價(jià)值追求為情感主線，根據(jù)情景設(shè)置問題，激發(fā)學(xué)生的探究熱情和贊賞化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻(xiàn)。提出問題—收集證據(jù)—宏觀辨識—微觀探析—形成結(jié)論。通過主線融合、傳遞思想給學(xué)生展示完整的風(fēng)景，讓他們浸潤其中，享受學(xué)習(xí)的快樂。

二、教學(xué)過程實(shí)錄

教師：同學(xué)們，我們大常州的地鐵開通了，請觀看地鐵小視頻。教師：視頻中提到地鐵車體是用鋁合金材質(zhì)做的，鋁在生產(chǎn)生活中還有哪些用途？學(xué)生：鋁合金窗戶、藥品包裝袋、太空飛船外殼……（PPT：鋁用途的圖片。請討論歸納利用鋁的什么性質(zhì)。）學(xué)生：各種包裝材料體現(xiàn)鋁質(zhì)地較軟，延展性好；鋁鍋鋁壺體現(xiàn)鋁導(dǎo)熱性良好；可以做導(dǎo)線。利用了鋁良好的導(dǎo)電性。教師：地鐵采用鋁合金材質(zhì)有哪些優(yōu)點(diǎn)呢？學(xué)生：美觀、輕、外觀平整度好、材料可以二次使用、耐腐蝕。教師：為什么呢？學(xué)生：鋁的表面容易生成氧化膜。教師：把條件變得更為劇烈，鋁在空氣中能燃燒嗎？（設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合今年地鐵開通，以鋁合金車體為生活情境引入本節(jié)課，激起學(xué)生學(xué)習(xí)的求知欲，效果較好。）

演示實(shí)驗(yàn)1：用坩堝鉗夾取鋁片于火焰上灼燒，觀察鋁片情況。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因。學(xué)生：鋁片未燃燒，鋁片熔化為液態(tài)，表面有一層膜兜住熔化的鋁。教師：請問，為什么沒有燒起來呢？表面那層膜是什么呢？學(xué)生：表面形成致密的氧化膜，阻止了鋁和氧氣的反應(yīng)。教師：有什么辦法能讓鋁在空氣中燃燒起來呢？學(xué)生：打磨鋁片、增大接觸面積。

演示實(shí)驗(yàn)2：用洗耳球吸取適量鋁粉，噴灑于火焰中，學(xué)生觀察現(xiàn)象。學(xué)生：有火星產(chǎn)生，產(chǎn)生耀眼的光芒。教師：鋁粉在空氣中可以劇烈燃燒，2014年昆山某公司拋光車間發(fā)生的特別重大事故就是由鋁粉塵爆炸導(dǎo)致的。PPT 展示鋁的用途——制備燃燒彈和信號彈。（設(shè)計(jì)意圖：通過灼燒鋁片不能燃燒產(chǎn)生認(rèn)知沖突，啟發(fā)學(xué)生采取什么方法能讓鋁燃燒起來，同時(shí)看到其危險(xiǎn)的一面。）教師：鋁粉和氧化鐵其實(shí)也是火箭固體燃料的主要成分。在實(shí)驗(yàn)室鋁和氧化鐵的反應(yīng)，稱為鋁熱反應(yīng)。（PPT 播放鋁熱反應(yīng)的視頻，觀察現(xiàn)象。）學(xué)生：放出耀眼的光芒，火星四濺，有熔融物生成。（PPT展示鋁熱反應(yīng)在焊接鐵軌、定向爆破等方面的應(yīng)用。）小結(jié)：小組討論，總結(jié)鋁的親氧性。（設(shè)計(jì)意圖：以常州地鐵鋁合金車體為情境引入，層層遞進(jìn)，抽絲剝繭。通過分組討論、演示實(shí)驗(yàn)、讓學(xué)生自主去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。）

過渡：同學(xué)們，我們搭乘地鐵時(shí)進(jìn)站前一般要有什么程序呢？

學(xué)生：過安檢。教師：知道為什么嗎？學(xué)生：嚴(yán)禁帶一些違規(guī)違紀(jì)用品。（PPT展示常見地鐵違禁物品，包括硫酸、苛性鈉、鹽酸等。）教師：請同學(xué)們思考為什么不能帶酸和堿呢？學(xué)生：會對人造成一定的傷害。教師：除此之外，還有可能會存在什么問題呢？學(xué)生：會對車體造成一定破壞。教師：酸和堿會不會和鋁反應(yīng)呢？學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)板的已經(jīng)放好未打磨的鋁片的兩個(gè)小孔中分別倒入氫氧化鈉溶液和稀鹽酸，溶液高度為小孔的2/3，再分別滴加6滴肥皂水。當(dāng)出現(xiàn)大量氣泡后用燃著的火柴條靠近氣泡，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)束廢液倒入燒杯中。

教師：請同學(xué)匯報(bào)下本組的實(shí)驗(yàn)情況。學(xué)生：剛開始都沒有氣泡，后面兩組都有氣體產(chǎn)生，堿和鋁反應(yīng)產(chǎn)生的氣體速率更快。用燃著的小木條靠近會有輕微的爆鳴聲。教師：請問其他組有發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象的嗎？學(xué)生：沒有。教師：請思考，為什么剛開始沒有氣體產(chǎn)生？后面兩者產(chǎn)生的氣體是什么氣體？試著寫出鋁和鹽酸、氫氧化鈉的反應(yīng)方程式。學(xué)生：可能是破壞鋁表面的氧化膜。產(chǎn)生的氣體是氫氣。教師：對鋁和酸、堿的反應(yīng)進(jìn)行小結(jié)。鋁因?yàn)榧饶芎退岱磻?yīng)又能和堿反應(yīng)，這種金屬我們稱之為兩性金屬。（設(shè)計(jì)意圖：繼續(xù)以常州地鐵為情境線引出鋁的兩性，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，分組討論。）

過渡：當(dāng)增大酸的濃度會不會加快反應(yīng)速度呢？

演示實(shí)驗(yàn)3：將打磨過的鋁片（去除氧化膜）分別加入濃硫酸、濃硝酸中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

教師：請問同學(xué)們觀察到什么現(xiàn)象呢？是什么原因呢？學(xué)生：無任何現(xiàn)象，可能是鋁表面有一層致密的氧化膜阻止了進(jìn)一步反應(yīng)。教師：給你們提供硫酸銅、濃硫酸、濃硝酸、打磨過的鋁片（去除氧化膜），請討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你們的猜想。學(xué)生：可以在微型實(shí)驗(yàn)板的三個(gè)小孔中先加入CuSO4溶液，再分別加入砂紙打磨過的鋁片和從濃硝酸、濃硫酸中取出并清洗后的鋁片，最后觀察鋁片表面情況。教師：設(shè)計(jì)得很好，大家按照該同學(xué)的描述加入2mL的CuSO4溶液4人一組實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象分析原因。學(xué)生：直接加入打磨過后的鋁片表面有一層紅色的銅析出，而從濃硫酸和濃硝酸取出的銅沒有任何現(xiàn)象。說明濃硫酸和濃硝酸會使鋁的表面生成一層致密的氧化膜阻止進(jìn)一步反應(yīng)。教師：很好。由于兩者的強(qiáng)氧化性容易在鋁表面生成致密氧化膜而使鋁發(fā)生鈍化。（設(shè)計(jì)意圖：通過合作探究、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁單質(zhì)的鈍化。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)科核心素養(yǎng)。過渡：鋁的性質(zhì)非常活潑，內(nèi)在原因是什么？）

學(xué)生：鋁最外層3 個(gè)電子，容易失去，體現(xiàn)出強(qiáng)還原性。教師：回答很好，請同學(xué)回答本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容是什么？學(xué)生：鋁的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、存在、化學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用。教師：結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用三者之間有何關(guān)系呢？學(xué)生：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途。教師：非常好，這也是我們學(xué)習(xí)其他元素化合物知識的重要方法。（設(shè)計(jì)意圖：繼續(xù)對鋁活潑的原因進(jìn)行探究，并對本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。通過對鋁單質(zhì)的學(xué)習(xí)掌握其他元素化合物知識的方法。）

PPT 展示鋁合金地鐵的發(fā)展。（設(shè)計(jì)意圖：簡單展示世界地鐵發(fā)展史，吸引學(xué)生的目光。和本節(jié)課開頭常州地鐵呼應(yīng)，有完整的主題式教學(xué)。）

過渡：化學(xué)是來源于生活，服務(wù)于生活的一門中心學(xué)科。如管道通：由白色固體顆粒+銀灰色鋁粉制成。請問能很好疏通管道的原因是什么？

教師:請問白色固體顆粒是什么？學(xué)生：氫氧化鈉。教師：怎樣疏通管道的呢？學(xué)生：產(chǎn)生氣體壓力增大，利于疏通，氫氧化鈉本身有去除油污的功能。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)以致用。體現(xiàn)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會”的教學(xué)理念，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。）

三、教學(xué)反思

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在課堂上重視實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課以常州地鐵為一條明線，以問題為驅(qū)動力，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性。