從“探究 實驗”中享受學習化學的樂趣

摘 要：以鋁的氧化物與氫氧化物的教學設計為例闡述了實施高中化學新課程中，讓學生通過經(jīng)歷探究氧化鋁與氫氧化鋁的兩性的過程中，體會和感悟到實驗探究對化學學習的重要性，從中享受到學習化學所帶來的前所未有的樂趣.

關鍵詞：實驗探究；氧化鋁；氫氧化鋁；學習樂趣

作者簡介：謝清秀（1984-），女，福建莆田，大學本科，中教一級，主要研究方向：化學實驗教學.

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗是化學教育的一種最有效的教學手段，它可以幫助學生建立和鞏固化學基本概念，獲得化學知識、訓練科學方法、培養(yǎng)科學素質.實驗探究也很自然地成為化學課堂教學實施探究式教學的最重要手段.因此實驗是化學的靈魂，是化學的魅力和激發(fā)學生學習興趣的主要源泉，更是培養(yǎng)和發(fā)展學生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段.如何在化學課堂教學中發(fā)揮實驗的重要作用，調動學生的興趣和求知欲呢？以高中化學蘇教必修1鋁的氧化物與氫氧化物為例，來談談探究實驗的在化學教學中的重要性.

一、教材分析

對于鋁的氧化物和氫氧化物的教學，《課程標準》要求根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究，了解鋁的重要化合物的主要性質.對于氧化鋁和氫氧化鋁與鹽酸的反應，學生學習沒有障礙.氧化鋁和氫氧化鋁與強堿溶液反應是教學中的一個難點，這點必須用實驗加以突破.高中課程標準要求了解常見金屬及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質及應用.據(jù)此提出基本要求：掌握氫氧化鋁的性質及其制備方法.基于此，該部分內(nèi)容采用學生分組實驗的方式，在教師的引導下學生動手、動腦、動口.不僅可以活躍課堂氣氛，可以激發(fā)學生學習化學的興趣，幫助學生獲得化學知識和實驗技能，還有助于培養(yǎng)實事求是、嚴肅認真的科學態(tài)度和科學的學習方法，而且在實驗探究過程中，通過生生間、師生間的交流，培養(yǎng)了學生的合作精神、團隊精神、對社會的奉獻精神和當今社會成員間所必備的人文精神等.

二、課堂分組實驗準備

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、課堂教學過程及評價

1.創(chuàng)設情境，引入新課

用胃藥廣告引入新課，讓學生根據(jù)中和反應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的化學方程式，同時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識氫氧化鋁的弱堿性.

設計意圖：（1）通過視頻播放廣告激發(fā)學生的興趣，活躍課堂氣氛，并通過具體問題檢測學生對初中所學酸堿中和反應等相關知識的掌握情況；（2）通過生活實際引入化學知識的學習，提升學生的化學價值觀.

2.活動設計——分組實驗

活動一：認識氫氧化鋁

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.觀察實驗現(xiàn)象.寫出相應的化學反應方程式和離子方程式.

設計意圖：（1）從探究實驗中培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象和分析實驗現(xiàn)象的能力并認識氫氧化鋁及其物理性質；（2）鞏固離子方程式的書寫

活動二：認識氫氧化鋁是一種兩性氫氧化物

將活動一反應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，觀察實驗現(xiàn)象，并寫出相應的化學反應方程式和離子方程式.

設計意圖：（1）從動手操作實驗，使課堂探究程度逐漸開放，教學中根據(jù)學生實際操作逐一分析，能體現(xiàn)課堂教學的生成性；（2）通過對比實驗突出本節(jié)課的重點——氫氧化鋁的兩性，使學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，同時在實驗探究過程中發(fā)現(xiàn)氫氧化鋁能與強堿溶液反應而體現(xiàn)酸性，從而完善學生對氫氧化物的分類觀.

活動三：認識氫氧化鋁的制備方法

往活動二中滴加NaOH溶液的試管中吹入二氧化碳氣體，觀察實驗現(xiàn)象，并寫出相應的化學反應方程式和離子方程式.

設計意圖：（1）從實驗中探究氫氧化鋁的第二種制備方案，并引導學生通過酸與鹽反應制備氫氧化鋁實驗的探究中，認識鹽酸、碳酸、氫氧化鋁酸性強弱的變化規(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.從該實驗中讓學生學習到制備化學物質的常用方法――酸和鹽反應生成新酸和新鹽，進一步拓展學生的轉化觀.（2）在實驗中，好幾個小組的學生并沒有觀察到白色沉淀，教師通過與學生的探討交流得出未觀察到實驗現(xiàn)象的原因是滴加氫氧化鈉過量了，從而讓學生反思實驗操作的同時，感受到控制試劑用量的重要性.（3）在本活動中，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化實驗，而且增強了實驗的趣味性，提高學生學習化學的積極性，享受化學給他們的樂趣.

3.創(chuàng)設問題情境，引導學生從三個探究實驗中設計實驗室制取氫氧化鋁的最佳實驗方案

三個活動探究中，學生有能力提出制取氫氧化鋁的實驗方案.

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氣體

教師在學生方案的基礎上進一步提升，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

設計意圖：（1）在過去有關元素化合物知識的學習過程中，學生已經(jīng)初步建立起了包括元素觀、轉化觀、分類觀、實驗觀和化學價值觀等在內(nèi)的學科觀念，通過對氫氧化鋁的性質和制備的學習，能夠在鞏固學生原有學科觀念的同時，使他們對物質的轉化觀、分類觀等形成辯證的認識.（2）培養(yǎng)學生分析、解決問題和歸納總結的能力，從中體會“堿與鹽反應生成新的堿和新的鹽”、“酸與鹽反應生成新的酸和新的鹽”的化學反應規(guī)律，為以后學習其它物質的制取做知識儲備.

4.進一步認識氫氧化鋁的另一性質和用途

介紹氫氧化鋁的熱穩(wěn)定性及實際應用——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)積累對健康有害，逐步被含鐵凈水劑代替.

設計意圖：（1）通過氫氧化鋁在生產(chǎn)生活中重要應用的介紹，使學生進一步認識化學和生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系，以提升學生的化學價值觀.（2）從生活實驗入手，激發(fā)學生學好化學知識的強烈欲望，進一步增強健康意識.

5.由氫氧化鋁受熱分解生成氧化鋁的性質，過渡到氧化鋁的性質學習環(huán)節(jié)，認識氧化鋁及其兩性

（1）從金屬氧化物的角度認識氧化鋁與酸的反應，并書寫氧化鋁與鹽酸反應的化學方程式；（2）由氫氧化鋁的兩性猜想氧化鋁的兩性并提出驗證方案；（3）學生分組實驗：對比打磨和未打磨鋁條與氫氧化鈉溶液的反應現(xiàn)象.

設計意圖：（1）通過回顧金屬氧化物與酸反應的性質，不僅鞏固了舊知識，還能培養(yǎng)學生從物質分類的角度學習同類物質的化學性質；（2）通過分組實驗，復習了鋁與氧氣的反應，從中學生也能體會到鋁抗腐蝕性能好的原因；（3）通過對比探究實驗驗證猜想的正確性，進一步使學生認識到實驗對獲取化學知識的重要性，從而鞏固學生的實驗觀.

6.通過PPT展示，認識氧化鋁的存在及用途

設計意圖：利用豐富的圖片，增加教學直觀性，激活學生感受性；以境促知、情知交融，能突出性質與用途的關系，并提升學生的化學價值觀.

7.課堂小結

建立知識網(wǎng)絡，構建出鋁及鋁的重要化合物之間轉化的關系圖

設計意圖：以鋁的重要化合物為載體，深化認識元素化合物的一般思路和方法，讓學生從物質類別角度構建鋁及鋁的化合物的知識體系.

四、教學反思

1.利用學生已有的知識儲備，一步步引導學生歸納總結氫氧化鋁的制備方案，在學生的思維中產(chǎn)生自我生成、自我構建的過程.改變以往元素化合物的學習模式：結構→性質→用途.從日常生活和實驗探究出發(fā)，把學習的主動權交給學生，引導學生從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，思考問題，解決問題，進而將探索推向深入，也就是“在思中學”.

2.從實驗室制備氫氧化鋁出發(fā)，使學生意識到試劑定量控制的意義，既突出教學重點，又突破教學難點，加深學生對氫氧化鋁的兩性的認識；增設鋁和覆蓋有氧化鋁的鋁與堿反應的對比實驗，引發(fā)學生的認知沖突，提高學生解決問題的能力.這樣可以使學生在探究的過程中獲取新知識的同時，理解科學實驗的意義，從而強化自身的實驗觀.

3.在教學過程中，突出了在實驗探究中學習，在協(xié)作交流中學習，從直觀的實驗現(xiàn)象上升到理論知識，通過學生自己動手實驗，體會成功的成就感，享受化學課堂帶來的樂趣.

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