初中化學“金屬與礦物”復習課紀實及評析

文章編號:1005-6629(2010)09-0042-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

以下展示的就是這樣一節復習課。

1課的展示

這是揚州市教育局舉辦的青年教師“成長杯”大賽活動中的一節展示課，課題為《金屬與礦物的復習》。這節課，教師并沒有帶領學生進行常規復習課中必備的那種知識網絡體系的構建，而是在上課伊始，拋出了三個問題:

問題1

(1)是不是所有的金屬材料名稱中都是“金”字偏旁或含有“金”這個字?

(2)是不是含“金”字偏旁或含有“金”這個字的都是金屬材料呢?

問題2

現有五種常見物質:Fe、Cu、Fe2O3、CaCO3、CaO

(1)請任意找出一種物質，說出它與眾不同的理由;

(2)請任意找出二種物質，說出它們之間的聯系。

問題3

如何區別黃銅和黃金?

在學生討論的基礎上，教師引出了兩個學生較為熟悉的探究:

1.1探究生石灰干燥劑久置空氣后的成份

問題來源:

教師出示一食品包裝中的生石灰干燥劑，提問:它為什么可以起干燥作用?久置空氣后的干燥劑中可能存在哪些物質?

學生通過提出假設，設計實驗步驟，分組探究，最終得出結論:久置空氣后的干燥劑中一定含有碳酸鈣，可能含有氧化鈣或氫氧化鈣或兩者都含有。

在學生從上面的探究獲得了感性知識后，教師進行了知識拓展:

氧化鈣久置于空氣中會變質，那么實驗室常用的“堿石灰”久置于空氣中又如何呢?實驗室常用的干燥劑“堿石灰”是CaO和固體NaOH的混合物。某同學對一瓶久置的“堿石灰”作了如下探究:

(1)[猜想]

猜想I:沒有變質， “堿石灰”只含有CaO、固體NaOH;

猜想II:已完全變質， “堿石灰”全部變成了_____________和______________。

(2)[實驗]

如下圖所示:

(3)[判斷]

a. 由操作②現象判斷:猜想II_____(填:成立、不成立)

b. 由操作⑤、⑥的現象判斷:濾液中一定含有______(寫化學式);由此判斷猜想I_____(填:成立、不成立)。

c. 綜合a和b的結論，判斷該樣品變質情況為_____。(填“部分變質”或“全部變質”)該樣品中一定含有的物質是__________，可能含有_________。

(4)[總結]由上述實驗說明，實驗室中“堿石灰”應_____保存;操作③中玻璃棒的作用是_____________。

探究結果:

(3)[判斷]

a. 不成立; (猜想II為: “堿石灰”全部變成了CaCO3和Na2CO3)。b. Na2CO3;不成立;c. 部分變質;CaCO3、Na2CO3;CaO和NaOH必含其一或兩者都含有、Ca(OH)2。

(4)[總結]

密封保存;過濾時引流，以防液體濺出。

1.2探究鐵的腐蝕條件及鐵銹的組成

問題來源1:

全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產量的十分之一，非常可惜!我們應該采取什么防銹措施呢?

問題1:探究鐵生銹的條件及應用

課本實驗中，鐵生銹所需要時間較長，某實驗小組設計如下改進實驗。

(1)檢查裝置的氣密性:連接好裝置，_____，將C導管接入到裝有水的燒杯中，微熱甲裝置，說明氣密性良好的現象是____________________。

(2)幾分鐘后觀察:A處鐵絲依然光亮，B處鐵絲表面灰暗，D處鐵絲依然光亮。該實驗說明鐵生銹主要與______和________有關。B、D處實驗現象對比說明:決定鐵生銹快慢的一個重要因素是______。除此以外，你覺得還有什么因素會影響鐵生銹_________。

探究結果:

(1)滴入H2O2溶液;C導管口有氣泡;(2)氧氣和水;氧氣的濃度;食鹽、酸等外界環境。

學生討論:

日常生活中我們一般采取什么措施來防止鐵制品的銹蝕?

啟發思考:

鐵的銹蝕要防止，但在日常生活中我們有沒有利用它的這一過程的時候呢?

問題來源2:

教師出示一食品包裝袋中的“脫氧劑”，它的成分及作用與剛才探究的生石灰干燥劑有何不同?

組織探究:

學生打開包裝袋，看到“脫氧劑”為灰黑色粉末，其中還夾雜著少量的紅色粉末。

提出問題:

該“脫氧劑”中的黑色、紅色粉末各是什么?

猜測:

①灰黑色粉末為氧化銅，紅色粉末是銅。

②灰黑色粉末為鐵粉，紅色粉末主要是氧化鐵、氫氧化鐵等。

③灰黑色粉末是活性炭，紅色粉末主要是氧化鐵、氫氧化鐵等。

聯系前面的探究以及該脫氧劑的作用，最后大家一致認為猜想②更加合乎情理。如何驗證該同學的猜想呢?

設計實驗:

(1)探究鐵粉的存在:

①用磁鐵吸引，如果能被吸引，則說明主要成分為鐵粉(注:雖然四氧化三鐵也能被磁鐵吸引，但不具備除氧的性質，所以不可能大量存在)。

②取樣，加入足量稀鹽酸，如果產生大量氣泡，且溶液變為淺綠色，則說明主要成分為鐵粉。

③取樣，加入足量硫酸銅溶液，如果固體變紅，一段時間后藍色溶液漸漸變為淺綠色，則說明主要成分為鐵粉。

(2)探究氧化鐵、氫氧化鐵等的存在:

取樣，用磁鐵反復吸去黑色粉末，將剩余的紅色粉末置于足量的稀鹽酸中，如果溶液變為黃色，則說明紅色粉末確實主要為氧化鐵、氫氧化鐵等。

實驗及結論:主要成分確實如猜想②。

拓展:已知1 g鐵粉可將1500 mL空氣中的氧氣完全脫除。現要吸收8.6 g的氧氣，需要鐵粉_____g(氧氣的密度是1.43 g·L-1)(答案:20 g)

交流討論:

①為何食品袋中的脫氧劑銹蝕的速度較快(即能達到較好的脫氧效果)?

②還有哪些地方也用到鐵銹蝕的原理?

課外探究(作為課后作業，這個探究可以較好地解決以上兩個問題):

調研市場出售的冬天取暖的“熱寶”的成分，設計一份探究計劃。

問題2:測定鐵銹的組成

查閱資料可知，鐵的生銹過程為: Fe → Fe(OH)3→Fe2O3·nH2O

(1)請寫出Fe轉化為Fe(OH)3的化學反應方程式_____________。

(2)假設鐵銹中只有兩種成分(Fe2O3·nH2O和Fe)，為測定鐵銹的組成， 某同學利用草酸分解產生的CO來還原鐵銹中的Fe2O3， 反應方程式如下:

H2C2O4 CO↑+CO2↑+H2O

將草酸分解后產生的混合氣體通入A中(假設每一步化學反應都完全):

A中氫氧化鈉的作用是____________。

C裝置玻璃管中反應方程式為________。

測定方法如下:稱量樣品的質量為10.0 g，反應后固體的質量為9.16 g，求鐵銹中Fe2O3·nH2O的質量?(用n表示，不用化簡)

(3)僅有上述實驗數據，無法計算出n的值，若在C、D之間增加一套裝置即可，則裝置名稱和藥品為_________、________。

(4)經過改進后，m(H2O)=0.36 g， 則n的值為_____。

探究結果:

(1)4Fe+3O2+6H2O 4Fe(OH)3; (2)除去CO2、Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(條件為:高溫)、 Fe2O3·nH2O的質量為: (160+18 n)×0.84/(48+18 n); (3)洗氣瓶、濃硫酸; (4)2。

2課的亮點所在

2.1“引入”設計獨具匠心

課的引入從問題1“測字”游戲開始，首先調動起學生參與的熱情。接著，教師將一組看似不太相關的物質拋出:Fe、Fe2O3、CaCO3、CaO、Cu，通過“任意找出一種物質，說出它與眾不同的理由”，以達到全面回顧這些物質特有的性質和用途的目的。再通過“任意找出二種物質，說出它們之間的聯系”，以達到構建本章知識網絡體系的目的。經過以上系列問題的回旋，學生不僅理順了本章的知識脈絡，同時也勾勒出了本章的兩大主線:

(1)金屬與金屬礦物主線:

(2)石灰主線:CaO→Ca(OH)2→CaCO3→CaO

巧妙的問題設計由學生自己在不經意間就為下面的復習成功地拉開了序幕。這種形式的知識體系構建不僅新穎脫俗，還彰顯了學生的主體作用，顯然要比教師單純的知識網絡的機械展現智慧深刻得多，既充分激發了學生的興趣，又為下面的探究做好了知識的鋪墊。

2.2“探究”設計精致巧妙

首先，本課探究主題切入巧妙。教師很好地選擇了學生司空見慣的食品“干燥劑”和食品“脫氧劑”這兩個看似相同，本質卻大相徑庭的物質作為探究的載體，深刻而精彩地演繹了本章的兩大知識主線，并將這兩條知識主線自然地融為了一體。

其次，兩上探究開口都很小，卻都起到了綱舉目張之功效。

第一個探究，起始于最基礎的CaO變質情況的分析。隨著堿石灰變質情況的討論，自然地貫穿了CaO、NaOH等一系列物質的物理、化學性質的靈活應用，其中既有故知的重溫，又有新知的拓展，既探究了有關石灰的這條知識主線卻又不拘泥于這條主線，由淺入深，循序漸進，且探究手法讓人感覺耳目一新。

第二個探究，則不僅研究了鐵生銹的條件、影響快慢的因素以及氧化鐵的還原等一系列書本涉及到的知識，還將探究視角從關注物質性質延伸到關注其用途，讓學生的學習更加貼近社會。如鐵粉脫氧，讓學生了解到:我們探究鐵的生銹條件和影響因素，一方面是為了更好地控制鋼鐵的銹蝕以減少資源的浪費，同時，我們也會將對人類不利的一面轉化為有利的一面，經常也會利用鐵的生銹來服務于人類，從而養成學生一分為二看事物的思維方式。最后，將定性研究引向了定量化，進一步培養了學生思維的縝密性。

這兩個探究是一個很好的開拓學生思維，提升思維品質的過程。對提高學生興趣，培養學以致用的習慣都有很大作用。

3課給我們的啟迪

復習課，不能將知識點僅作走馬燈似的展現一遍，展示的復習題也不能是簡單知識點的羅列和堆砌。這節課是通過解決一系列實際問題，將本章知識點歸納成了兩條主線，再由此輻射出去，從而編織成了一張靈動的變幻無窮的知識網絡體系，它雖無形，但勝似有形。通過這節課的學習，學生在知識技能和情感態度價值觀方面都得到了較好的體驗和提升。在今后的復習中，這樣的復習模式應該是我們努力的方向。