巧情境，達核心，創課堂
——以“鋁及其化合物”教學為例

■常州市第五中學 黃 剛

一、教材分析

本節課來自蘇教版《化學1》專題3 第一單元第一課時，以鋁合金車體的常州地鐵為情境線，以科學探究為核心，以“科學精神、責任自覺”的價值追求為情感主線，根據情景設置問題，激發學生的探究熱情和贊賞化學對社會發展的重大貢獻。提出問題—收集證據—宏觀辨識—微觀探析—形成結論。通過主線融合、傳遞思想給學生展示完整的風景，讓他們浸潤其中，享受學習的快樂。

二、教學過程實錄

教師：同學們，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做的，鋁在生產生活中還有哪些用途？學生：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。）學生：各種包裝材料體現鋁質地較軟，延展性好；鋁鍋鋁壺體現鋁導熱性良好；可以做導線。利用了鋁良好的導電性。教師：地鐵采用鋁合金材質有哪些優點呢？學生：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？（設計意圖：結合今年地鐵開通，以鋁合金車體為生活情境引入本節課，激起學生學習的求知欲，效果較好。）

演示實驗1：用坩堝鉗夾取鋁片于火焰上灼燒，觀察鋁片情況。學生觀察實驗現象并分析原因。學生：鋁片未燃燒，鋁片熔化為液態，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？學生：表面形成致密的氧化膜，阻止了鋁和氧氣的反應。教師：有什么辦法能讓鋁在空氣中燃燒起來呢？學生：打磨鋁片、增大接觸面積。

演示實驗2：用洗耳球吸取適量鋁粉，噴灑于火焰中，學生觀察現象。學生：有火星產生，產生耀眼的光芒。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生的特別重大事故就是由鋁粉塵爆炸導致的。PPT 展示鋁的用途——制備燃燒彈和信號彈。（設計意圖：通過灼燒鋁片不能燃燒產生認知沖突，啟發學生采取什么方法能讓鋁燃燒起來，同時看到其危險的一面。）教師：鋁粉和氧化鐵其實也是火箭固體燃料的主要成分。在實驗室鋁和氧化鐵的反應，稱為鋁熱反應。（PPT 播放鋁熱反應的視頻，觀察現象。）學生：放出耀眼的光芒，火星四濺，有熔融物生成。（PPT展示鋁熱反應在焊接鐵軌、定向爆破等方面的應用。）小結：小組討論，總結鋁的親氧性。（設計意圖：以常州地鐵鋁合金車體為情境引入，層層遞進，抽絲剝繭。通過分組討論、演示實驗、讓學生自主去發現問題，解決問題。）

過渡：同學們，我們搭乘地鐵時進站前一般要有什么程序呢？

學生：過安檢。教師：知道為什么嗎？學生：嚴禁帶一些違規違紀用品。（PPT展示常見地鐵違禁物品，包括硫酸、苛性鈉、鹽酸等。）教師：請同學們思考為什么不能帶酸和堿呢？學生：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？學生：會對車體造成一定破壞。教師：酸和堿會不會和鋁反應呢？學生分組實驗：在實驗板的已經放好未打磨的鋁片的兩個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。當出現大量氣泡后用燃著的火柴條靠近氣泡，觀察現象。實驗結束廢液倒入燒杯中。

教師：請同學匯報下本組的實驗情況。學生：剛開始都沒有氣泡，后面兩組都有氣體產生，堿和鋁反應產生的氣體速率更快。用燃著的小木條靠近會有輕微的爆鳴聲。教師：請問其他組有發現不同現象的嗎？學生：沒有。教師：請思考，為什么剛開始沒有氣體產生？后面兩者產生的氣體是什么氣體？試著寫出鋁和鹽酸、氫氧化鈉的反應方程式。學生：可能是破壞鋁表面的氧化膜。產生的氣體是氫氣。教師：對鋁和酸、堿的反應進行小結。鋁因為既能和酸反應又能和堿反應，這種金屬我們稱之為兩性金屬。（設計意圖：繼續以常州地鐵為情境線引出鋁的兩性，學生分組實驗，分組討論。）

過渡：當增大酸的濃度會不會加快反應速度呢？

演示實驗3：將打磨過的鋁片（去除氧化膜）分別加入濃硫酸、濃硝酸中，觀察實驗現象。

教師：請問同學們觀察到什么現象呢？是什么原因呢？學生：無任何現象，可能是鋁表面有一層致密的氧化膜阻止了進一步反應。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），請討論設計實驗來驗證你們的猜想。學生：可以在微型實驗板的三個小孔中先加入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：設計得很好，大家按照該同學的描述加入2mL的CuSO4溶液4人一組實驗，觀察現象分析原因。學生：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一步反應。教師：很好。由于兩者的強氧化性容易在鋁表面生成致密氧化膜而使鋁發生鈍化。（設計意圖：通過合作探究、自主設計實驗探究鋁單質的鈍化。培養學生的科學素養和學科核心素養。過渡：鋁的性質非常活潑，內在原因是什么？）

學生：鋁最外層3 個電子，容易失去，體現出強還原性。教師：回答很好，請同學回答本節課學習的主要內容是什么？學生：鋁的物理性質、結構、存在、化學性質、應用。教師：結構、性質、應用三者之間有何關系呢？學生：結構決定性質、性質決定用途。教師：非常好，這也是我們學習其他元素化合物知識的重要方法。（設計意圖：繼續對鋁活潑的原因進行探究，并對本節課的內容進行總結。通過對鋁單質的學習掌握其他元素化合物知識的方法。）

PPT 展示鋁合金地鐵的發展。（設計意圖：簡單展示世界地鐵發展史，吸引學生的目光。和本節課開頭常州地鐵呼應，有完整的主題式教學。）

過渡：化學是來源于生活，服務于生活的一門中心學科。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？學生：氫氧化鈉。教師：怎樣疏通管道的呢？學生：產生氣體壓力增大，利于疏通，氫氧化鈉本身有去除油污的功能。（設計意圖：學以致用。體現“從生活走進化學，從化學走向社會”的教學理念，培養學生的社會責任感。）

三、教學反思

化學是一門以實驗為基礎的學科，在課堂上重視實驗，培養學生的學科核心素養。本節課以常州地鐵為一條明線，以問題為驅動力，激發學生的主觀能動性。