“鋁的化合物”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)逆向設(shè)計

張修鋒

摘 要：以離子反應(yīng)為教學(xué)依托，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計，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;逆向;鋁的化合物兩性;創(chuàng)新;學(xué)科思維;問題探討

一、設(shè)計思路

不拘一格的教學(xué)設(shè)計，是優(yōu)化課堂教學(xué)的好策略。我在“鋁的化合物”公開課中作了不同常規(guī)教學(xué)的逆向設(shè)計。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，由每一個知識節(jié)點(diǎn)發(fā)散開來形成知識網(wǎng)絡(luò)，教給學(xué)生知識的認(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，以問題—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)這兩個學(xué)生已學(xué)過的概念為切入點(diǎn)，圍繞鋁的化合物的兩性展開教學(xué)。

二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

1.知識目標(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)踐問題的解決創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物質(zhì)性質(zhì)的過程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識和操作技能;通過多種多樣的活動，鼓勵學(xué)生積極提出問題，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]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

[教師就勢發(fā)問]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)生提出疑問并討論。

[教師總結(jié)]生成的氫氧化鋁沉淀會溶解到過量的NaOH溶液中了。

（3）向硫酸鋁溶液中滴加氨水至過量觀察現(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)計意圖]使學(xué)生認(rèn)識到氫氧化鋁化學(xué)式雖看上是堿的形式，但明顯和初中化學(xué)知識相沖突，急于在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，增加對知識的探究興趣，學(xué)到新的知識。

[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、過濾漏斗、濾紙、試管若干等。

[設(shè)計意圖]從有趣的實(shí)驗(yàn)中歸納知識而不是生硬的灌輸，聯(lián)想到化學(xué)知識就在現(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就可以和懸浮于水中的泥沙形成絮狀不溶物沉降下來，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，仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

[教師]哪位同學(xué)對你的實(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。