基于“對比”思想的化學課堂教學設計
——以《金屬的化學性質》為例

季曉春

(南京市金陵中學岱山分校，江蘇 南京 210041)

有比較才能鑒別.當在比較中鑒別出這個對象與其他事物的差異點和共同點時，也就能了解比較對象的特殊性和一般屬性，從而在教學中可以幫助學生更深入的認識實驗對象.事實上，基于對比思想的教學設計在教學中有直觀易懂的明顯優勢，因而在自然學科的教學設計中常有運用.

1 教學設計思路

首先，在對本節課教學內容進行設計時，考慮到金屬的化學性質包括三方面：第一，與氧氣反應；第二，與酸溶液反應；第三，金屬與金屬化合物溶液反應，本課題涉及到許多重要的化學反應以及化學方程式的書寫，如果一節課40分鐘全部拋出這些反應，擔心學生在新知的理解、接受以及消化上難以適應.因此在教學內容上將這一課題劃分為2課時，本節課是第1課時，主要教學內容確定為金屬與氧氣反應以及金屬與酸溶液反應，并通過比較同類反應的難易和劇烈程度，從而比較金屬的活動性強弱.

其次，整節課教學內容設計的主線是“用化學方法鑒別真假黃金”，以此串聯金屬的兩大化學性質.從生活中的新聞軼事入手，確定本節課基調：密切聯系生活實際，充分調動學生的積極性、主動性、激發學生對新知的求知欲和探索欲.在主線確定后，結合化學學科的特色，圍繞金屬活動性強弱的比較，設計科學探究實驗，通過實物、圖片、實驗、對比，加深對所學知識的理解和運用.

2 教學過程

【新課引入】一則新聞：“某路人”撿到一條“金項鏈”，要與馬老漢平分，馬老漢非常高興，在“撿項鏈者”的忽悠下，馬老漢拿出了48300元錢將“金項鏈”買下.可是下午經銀行鑒定之后，金項鏈被“確診”為黃銅項鏈……

想一想，現假黃金多為黃銅(銅、鋅合金)，根據你所學知識，能不能初步鑒定“真黃金”與“假黃金”？

學生：根據物質的硬度、密度等鑒別，“真金不怕火煉”等.

過渡：我們可以利用金屬的物理性質來鑒別，能否用高溫加熱或其他化學方法來鑒別真假黃金？

探究一：金屬與氧氣的反應

問題1：為什么露置在空氣中的鎂條和鋁條表面會變暗？

請寫出相關反應化學方程式：

問題2：鋁的化學性質活潑，為什么我們通常沒有見到鋁被銹蝕？

實驗1：在空氣中加熱鋁片，觀察到鋁熔化但并沒有滴落.該實驗說明，鋁在空氣中與氧氣反應，其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進一步氧化，因此，鋁具有很好的抗腐蝕性能.

問題3：我們還研究過哪些金屬與氧氣的反應？反應現象呢？

實驗2：用鑷子夾住銅絲末端，同時加熱銅絲、真金.(小組實驗,填寫表1)

表1

歸納1：大多數金屬都能與氧氣反應，但反應的難易和劇烈程度不同.

化學性質活潑性差異：Mg、Al>Fe、 Cu>Au.

應用：高溫加熱鑒別真假黃金原理(真金不怕火煉).

探究二：金屬與酸的反應

問題1：哪些金屬能與鹽酸(或稀硫酸)發生反應？反應的劇烈程度如何？

實驗3：探究金屬與鹽酸、稀硫酸的反應P10.(小組完成圖1實驗,填寫表2)

圖1

表2

問題2：若從反應物和生成物的物質類別的角度去分析，這些反應有什么共同特點？

置換反應：由一種單質和一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應.

歸納2：許多金屬能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫，但反應的劇烈程度不同，根據反應時是否有氫氣產生，將金屬分為活潑金屬和不活潑金屬.

金屬活動性： Mg>Zn>Fe>Cu.

應用：能否用鹽酸(或稀硫酸)鑒別真假黃金？(進行表3實驗)

表3

探究三：影響金屬與酸反應劇烈程度的因素

問題1：在不同的金屬分別與鹽酸(或稀硫酸)反應的劇烈程度探究實驗中，我們需要控制哪些變量？

歸納3：影響金屬與酸反應劇烈程度的因素：酸的濃度、溫度、金屬與酸的接觸面積等.

【直擊中考】用等質量相同表面積的鎂條，等體積不同濃度的稀鹽酸，在一定條件下反應，實驗結果如圖2所示，對比a、b曲線，引起a曲線壓強迅速增大的因素可能有：

圖2

①a中鹽酸濃度大，鹽酸濃度越大，反應速率越快；

②鎂與鹽酸反應為放熱反應，鹽酸濃度越大反應越劇烈，單位時間內放出熱量越多，生成氫氣越多，體系內壓強增大越明顯.

【課堂小結】金屬的化學性質：(1)與氧氣反應；(2)與酸溶液反應

3 教學設計反思

巧妙運用對比實驗是本節課學生探究新知的一種重要方法.在探究金屬與氧氣反應的學習活動中，設計了兩組對比實驗：(1)兩根大小相同的鎂條和鋁條，各有一半被打磨.學生通過對比這兩種金屬打磨的部分和沒打磨的部分的顏色、光澤，能夠很快地知道這兩種金屬常溫下易被空氣氧化，化學性質活潑；(2)在銅絲上串真金，將銅絲繞城螺旋狀，同時在酒精燈上加熱，學生通過小組實驗，親自操作，觀察現象，得出銅與金化學性質上的差異.在這兩組對比實驗中，學生洋溢著探索新知的激情，在不知不覺中突破了本節課的第一個教學重點.

在探究金屬與酸溶液反應的學習活動中，充分利用教材提供的探究實驗的設計方法，在教材原有的基礎上稍作改進，于是利用微型實驗的利器——井穴板，開啟對比實驗.考慮到實驗室已有試劑的充分利用，本次實驗分別選擇鎂片、鋅粒、鐵絲、銅片與稀鹽酸或稀硫酸反應.學生通過小組實驗可以直接觀察比較各種金屬與酸溶液反應的現象，同時對反應的劇烈程度也能有更加直觀地感知.結合學生小組操作的對比實驗，引導學生思考對比實驗該如何控制變量？其實，這也是學生在化學學習過程，尤其是利用對比實驗進行探究活動時所要學會的思考方法.每次只改變一個因素，為了確保得出可靠的結論，除了改變的因素外，其他因素保持不變.學生通過課堂活動，一方面在“對比”中得出結論，另一方面在“對比”中逐漸提升自己靈活運用收集證據的方法.