“金屬的化學性質”課堂實錄與反思

陳瑾

摘要：以葛洪的《黃白篇》為引子，以金屬與鹽溶液、金屬與酸、金屬與氧氣的一系列實驗為主線，環環相扣，將學習的主動權交給學生，力求以簡練的實驗、嚴謹的歸納幫助學生構建良好的認知結構，實現課堂教學之高效。

關鍵詞：教學設計；金屬化學性質；高效

文章編號：1008-0546（2017）08-0038-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.014

一、設計思路

本課題是學生在學習完金屬的物理性質的基礎上，介紹金屬的化學性質，通過金屬與氧氣、金屬與酸以及金屬與某些鹽溶液反應的現象對比，推導出金屬的活動性順序，為下冊酸和鹽的學習做鋪墊。九年級的學生已經初步具備了一定的觀察問題、分析問題和解決問題的能力，對事物的認識正處于從感性到理性的轉變時期，實驗是他們感性認識的起點，也是激發他們學習興趣的好方法，而推理與歸納則是使學生走向理性思維的必要方式。在前幾章的學習中，學生對物質組成及表示方法、質量守恒定律、化學方程式等基礎知識有了一定的了解，對化學探究學習活動也有了一些實際體驗。在教學中，可將學習的主動權交給學生，讓學生采用“猜想—實驗—歸納—應用”的教學模式，通過對實驗事實的分析與對比，層層誘導，由學生自己歸納得出金屬活動性順序的不同以及置換反應的特點，并且通過設計與日常生活密切相關的化學問題，讓學生將新知識學以致用的同時構建更良好的認知結構。

二、課堂實錄

環節一：視頻引入，導入新課

[師] 播放微視頻：美麗的金屬樹——金屬置換（http：//v.youku.com/v_show/id_XODEzNTIyMjgw.html）

[師]同學們想不想親手種一棵美麗的金屬樹？請大家將鐵絲插入硫酸銅溶液中，觀察現象。

設計意圖：讓學生體驗化學之美，激發求知欲，快速進入學習狀態。

環節二：實驗探究，發現規律

[生]實驗，觀察、記錄并交流實驗現象。

現象：鐵絲上有紅色物質生成，有一些小氣泡冒出，溶液由藍色變為淺綠色。

[師] 展示鐵和硫酸銅反應較長時間后的試管以及硫酸鐵溶液和硫酸亞鐵溶液的顏色。請大家根據實驗現象，嘗試寫出化學方程式。

[生]金屬1+金屬2的化合物→金屬2+金屬1的化合物

設計意圖：從趣味實驗入手，培養實驗操作能力、觀察能力、推理能力，體驗成功的快感。

[師]鐵和硫酸銅溶液反應能生成銅，這在古代是一個很偉大的發現，曾廣泛用于冶煉金屬銅，稱之為“濕法煉銅”，古書上記載“曾青得鐵則化為銅”，這最早由葛洪記載在《黃白篇》中。

[投影]《黃白篇》（葛洪）

葛洪是我國晉代著名的煉丹家，曾在葛山等地修道煉丹多年。一次葛洪之妻鮑姑用鐵勺盛曾青（硫酸銅溶液），幾天后，葛洪拿起鐵勺便用，奇妙的現象出現了：鐵勺變成了“銅勺”，金光閃閃。葛洪的徒弟高興得跳了起來：“點石成金了！”葛洪把銅勺放在火上烤，銅勺逐漸變黑。這些現象葛洪在《黃白篇》一書中均做了記載。

[師]在以往的學習中，我們也經常看到很多時候偶然的發現往往促進科學技術前進了一大步，因此，我們在學習的過程中也要嚴謹，不可忽視細節和偶然現象。

設計意圖：滲透化學史教學，讓學生感悟嚴謹求實的科學精神。

[師]在鐵和硫酸銅溶液的反應中，同學還看到有小氣泡在生成，這又是什么原因呢？（提示：配置硫酸銅溶液時為了防止溶液因水解而變渾濁，常常加入少量的稀硫酸。 ）

[生] 可能是鐵和稀硫酸發生了反應， 生成了氣體。

設計意圖：承上啟下，由此引出金屬與酸的反應。

[師]指導學生分組實驗。

A組：分別將Mg、Zn、Fe、Cu加入稀鹽酸中

B組：分別將Mg、Zn、Fe、Cu加入稀硫酸中

[生]分組實驗，觀察、記錄并交流實驗現象。現象：

Mg：反應劇烈，固體很快消失，產生大量氣泡

Zn：反應較劇烈，固體逐漸減少，產生大量氣泡

Fe：反應緩慢，固體逐漸減少，有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色

Cu：無明顯現象

[師]除了銅之外，其余三種金屬均能與鹽酸或稀硫酸反應生成氣體。我們已經知道：Mg+2HClMgCl2+H2↑。請同學根據現象寫出其余的化學方程式。

[師]大家在以上化學方程式的書寫過程中，有沒有發現什么規律？是否所有的金屬都有這樣的規律呢？

[生]某些金屬+鹽酸（稀硫酸）→氫氣+金屬的化合物。金屬銅不具有這一性質。

[師]某些金屬指的是比較活潑的金屬，比如鎂、鐵、鋅等。從反應的劇烈程度看，大家又能發現怎樣的規律呢？反映出金屬性質有何差異？

[生]反映出金屬活動性：Mg>Zn>Fe>Cu。

設計意圖：通過學生自己提出猜想→探究→交流→分析歸納→小結，使學生覺得金屬活動性順序好像是自己剛發現的，再次體驗了成功的喜悅。

[師]已知鋅的活動性大于鉛和銀，請同學們觀察這幾個方程式：

其中金屬1和金屬2的活動性大小是否有規律呢？

[生]金屬活動性：金屬1>金屬2。

[師]請同學們再次觀察以下化學方程式，從反應物和生成物的物質類別角度分析，有何特點？

[生]單質+化合物→單質+化合物。

[師]這是四大基本反應類型中的置換反應，即一種單質跟一種化合物作用生成另一種單質和另一種化合物的反應。

設計意圖：引導學生用觀察和歸納的方法對信息進行加工和處理。

[師]剛剛我們看到，在葛洪的《黃白篇》中還記載著，葛洪把銅勺放在火上烤，銅勺逐漸變黑。請同學們將硫酸銅中的表面已經完全變紅的鐵絲取出，放在酒精燈上加熱，觀察現象并寫出化學方程式。

[生]實驗，觀察、記錄并交流實驗現象。

現象：銅表面由紅色變為黑色。

[師]其他金屬和氧氣反應情況如何呢？請同學們回憶鎂條在空氣中燃燒的現象以及鐵絲在氧氣中燃燒的現象，分別寫出相應的化學方程式。

[生]Mg：劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放熱，生成白色固體。

Fe：劇烈燃燒，火星四射，放熱，生成黑色固體。

[師]鋁是我們生活中比較常見的金屬，應用非常廣泛，鋁能和氧氣反應嗎？請同學們將鋁片用砂紙打磨，然后觀察打磨前后鋁片有何不同？然后放到酒精燈火焰上加熱，觀察現象。

[生]實驗，觀察并記錄實驗現象。

現象：鋁片打磨后變得很有光澤，加熱后表面變暗，失去光澤，繼續加熱，則鋁熔化但是不滴落。

[師]鋁和氧氣反應生成了什么？為什么鋁會熔化但是不滴落呢？

[生]生成氧化鋁，可能氧化鋁的熔點較高，所以把熔化的鋁包裹住了。

[師]正是因為生成的氧化鋁的膜的熔點很高，并且非常的致密，從而包裹住了內部熔化的鋁，使之熔化而不滴落。 請同學寫出化學方程式。

[師]此反應常溫下能發生嗎？為什么？

[生]能發生。因為鋁片在打磨前表面發暗，沒有金屬光澤，說明在常溫下鋁表面已經生成了一層致密的氧化鋁膜。

[師] 從以上四種金屬與氧氣反應的化學方程式的書寫中，你又發現了什么規律？是所有金屬都能和氧氣反應嗎？

[生]大部分金屬+氧氣→金屬氧化物，不是所有金屬都能與氧氣反應，因為“真金不怕火煉”。

[師]上述金屬和氧氣反應的現象各不相同，其劇烈程度和哪些因素有關呢？

[生]因素1：金屬的活動性；因素2：氧氣的濃度。

[師]演示：將鐵粉灑在酒精燈火焰上。

我們知道，鐵絲在空氣中不能燃燒，但是鐵粉在空氣中加熱卻能看到火星四射，說明金屬與氧氣反應的劇烈程度還和什么因素有關？

[生]因素3：金屬與氧氣的接觸面積。

設計意圖：將感性知識進行歸納，總結出一般規律。

環節三：深入理解，應用規律

[師] 我們學習化學可以解決生活中遇到的實際問題。

問題1：鋁在常溫下就能和氧氣反應，為什么生活中我們可以使用鋁制的餐具呢？

問題2：新買的鋁鍋逐漸變暗了，失去了原來的光澤，媽媽用鋼絲清潔球將它洗亮如新。媽媽的做法科學嗎？

問題3：我們可以在不銹鋼的保溫杯中放冰可樂嗎？為什么？

問題4：黃金飾品中常有假貨出現，一些不法分子常以黃銅（銅鋅合金）冒充黃金。因為黃銅單純從顏色、外形看，與黃金極為相似，所以很難區分，請你設計方案加以鑒別，比一比哪組方法最多？

[生]1、鋁和氧氣反應生成的氧化鋁膜非常致密，阻止內部的鋁與氧氣繼續反應。

2、用鋼絲球擦洗會將表面氧化鋁膜破壞，使鋁繼續與氧氣反應，長此以往，鋁鍋越來越薄。

3、不銹鋼的主要成分為鐵，可樂中含有碳酸，金屬和酸能發生反應。

4、①測硬度；②測密度；③加入鹽酸或稀硫酸溶液中，看是否有氣體生成；④加熱，看是否變黑；⑤加入硫酸銅溶液中，看溶液顏色是否有變化。

設計意圖：聯系生活，使學生學以致用，體會“生活中處處有化學”。

環節四：總結反思，完善認知結構（略）

設計意圖：鞏固知識，查漏補缺，及時反饋。幫助學生在總結和反思中構建良好的認知結構。

三、教學反思

本節課的教學，采用邊講邊實驗的方法，注重學生的體驗過程，并且注重將知識應用到實際問題中，讓學生邊學邊用，使學生意識到學習是為了解決生活中的問題，化學與生活緊密相連。學生們在輕松的氛圍中，動手又動腦，突破了教材的難點和重點。本節課既有實驗探究活動，又有重點知識展示，還交叉著問題的解決，使得本節課的課堂容量較大。

從總體上看，本節課基本上達到了新課程標準要求的預期目標，即：充分利用各種社會資源，挖掘教材，發展教材，根據本地、本校的實際情況，創造性地使用教材，在人類文化背景下構建知識體系，使單調的化學教學富有啟發性、探究性和人文精神意境，體現出其應有的實際應用價值，達到科學教育與人文教育相映生輝的效果，在實踐中促進學生發展。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012

[2] 中學化學國家課程標準研制組.義務教育教科書·化學（九年級上冊）[M].上海：上海教育出版社，2015：115-116