
【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2013)12-0182-02
一、教育背景與設計理念
為了體現新課程所倡導教學理念,按照素質教育的要求、突破傳統教學中“知識本位”的慣性,本著“以生為本”的教學思想,以蘇教版化學必修1專題2第二單元第一課時《金屬鈉的性質與應用》為載體,嘗試對高一學生采用科學探究的教學方法,學習“金屬鈉的性質與應用”。為此,在設計和實施中力圖體現以下教學理念:一是以學生發展為本;二是比結論更重要的是過程;三是把思考還給學生。
二、教材內容分析與學情簡析
1.教材內容分析
本單元是蘇教版化學必修1專題2第二單元第一課時的內容,是高中學生學習元素化合物知識中有關金屬的第一節課,學好本課時的內容對整個必修1的學習都有很好的引導作用。本節課的重點是金屬鈉的性質教學,并由其相關性質讓學生明白“結構決定性質、性質決定用途”的化學學科觀點。
2.學生情況簡單分析
學生在初中已初步掌握了實驗探究的基本程序(觀察現象→提出問題→猜想假設→方案設計→實驗探究→歸納總結→解釋現象);初步具備了設計實驗方案的能力和較強的動手操作能力并具有較好的思考與質疑、交流與合作的學習習慣。
三、案例描述與分析
(一)學習目標:
1.知識與技能
①掌握金屬鈉的物理性質,理解鈉的化學性質。
②了解鈉的存在和用途;了解鈉的生產原理。
③獲得實驗的基本技能。
2.過程與方法
①經歷實驗探究的過程,進一步理解運用實驗科學探究物質性質的意義和一般方法,提高科學探究能力。
②在實驗探究中,形成獨立思考的能力,敢于質疑,增強團隊精神。
③運用觀察、實驗獲取信息,并運用比較、歸納等方法對信息加工。
3.情感態度與價值觀
①從探究中獲得積極的情感體驗和認真、嚴謹的科學態度和科學精神。
②通過化學實驗發展學習興趣,體驗科學探究的艱辛和喜悅。
③能與同學互相協作、友好相處。
(二)重點與難點:
1.重點:通過實驗認識鈉的化學性質。
2.難點:對實驗現象的觀察與分析,探究學習。
(三)教具:
1.教師用具:多媒體課件、演示實驗的藥品與儀器。
2.學生用具:(4人一組)小燒杯、表面皿、玻璃片、小刀、綠豆、濾紙、水、酚酞。
(四)教學過程:
1.場景激趣,引入新課
化學魔術1:吹氣生火
在一團脫脂棉中包入一定量的過氧化鈉固體,取一支吸管,向脫脂棉吹氣,脫脂棉馬上著火燃燒。
化學魔術2:滴水生火
在酒精燈的燈焰上預埋一小塊金屬鈉(綠豆大小),用膠頭滴管向酒精燈焰上滴一滴水,酒精燈立刻點燃。
設問:吹出的氣體中含有CO2,而CO2和H2O通常是用來滅火的,這兩個魔術的奧妙究竟在何處?希望通過今天的學習能夠解開大家的疑問。
2.回顧先人,感悟歷史
金屬鈉的發現者是英國化學家戴維,他在1807年利用電解氫氧化鈉制得了金屬鈉。目前,世界上鈉的工業生產多數是鹽法電解,少數仍沿用堿法電解。
3.溫故知新,學習新課
你還知道有關鈉的哪些知識?
生答:略
根據鈉的結構,學生預測:鈉原子很容易失去最外層電子,金屬鈉較活潑,有較強的還原性。
4.預測性質,學生探究
提問:常見的哪些物質能夠將鈉氧化?
生答:氧氣、氯氣、水等。
學生展開探究性實驗來驗證自己的推測,做實驗前強調實驗的安全性,引導學生觀察實驗現象、并用準確而精煉的語言加以描述。
〖實驗1〗(蘇教版高一化學)P49 實驗1
〖實驗2〗 將一小塊表面煤油已吸干的金屬鈉放入一支硬質玻璃管中加熱,觀察現象。(教師演示)
〖實驗3〗(蘇教版高一化學)P49 實驗3
討論:剛才三個實驗中的實驗現象及產生原因。根據實驗中的現象,歸納出金屬鈉性質,并將性質整理歸類。
學生交流:
實驗1:鈉可以用小刀切割,說明鈉質地很軟,剛切開的切面是銀白色,后在空氣中逐漸變暗,說明鈉在常溫下能被空氣中的氧氣氧化。
實驗2:在加熱條件下,鈉在空氣中可以燃燒,火焰呈黃色,同時生成淡黃色固體,說明鈉在加熱條件下與氧氣發生反應時生成的產物與常溫下不一樣。
實驗3:鈉浮在水面上,迅速熔成一個閃亮的金屬小球,在水面上四處游動,發出“嘶嘶”的聲響,同時溶液變紅。說明鈉的密度比水小,反應過程中放熱且鈉的熔點較低,反應過程中有氣體放出,同時有堿性物質(NaOH)生成,從化合價變化的角度分析,產生的氣體可能是H2。
教師:鈉與水的反應現象,可以提煉為幾個關鍵字:“浮、熔、游、響、紅”,諧音為“芙蓉又想紅”。請將剛才所描述的鈉的性質歸類。
學生歸納出鈉的重要物理性質及化學性質。
剛才對于鈉與水反應產生的氣體是H2只是一種判斷,如何檢驗H2?
生答:一般用點燃的方法。
教師:點燃要注意什么?
生答:驗純。
教師:關鍵要能收集到純凈的H2,請思考,并畫出實驗裝置圖。
將學生討論后得出的裝置,分析不足并不斷加以優化后得出如下的裝置圖。
演示實驗,證明生成的氣體確實是H2。
教師:現在你能解開課前的化學魔術之謎了嗎?
學生閱讀課本資料,討論后回答:主要利用了2個反應,Na與H2O的反應引發酒精燈的點燃,Na2O2與CO2的反應引發了脫脂棉的燃燒。
展示圖片:2006年7月30日上午安徽來安某化工廠一堆放金屬鈉的倉庫失火。火勢很大,如果你在現場,將如何進行撲救?
學生討論后回答,應用沙土蓋滅。
教師:由于當時來不及挖沙土,所以直接調用了一部水泥罐裝車。展示現場救援的圖片。
通過本節課的學習,大家對于金屬鈉的性質已有所了解,這樣的性質又決定了鈉有怎樣的用途呢?
課堂小結鈉的用途。
課后思考:在試管中加入水和苯各5ml,取綠豆大小的一塊金屬鈉,用濾紙吸干表面的煤油,將其投入試管中。可能會產生哪些實驗現象?
四、教后反思
授課過程中能夠注重對學生的引導,適時地提出問題,充分發揮了實驗的教學功能,在實驗過程中能夠將學生的行為與思維相結合,并注重實驗現象的描述與提煉,由于化學思維有別于數學思維,應更注重基于現象的分析,培養了學生良好的實驗習慣和化學思維能力的培養,同時依托教材,難易控制得當,沒有進行廣泛地拓寬。從開頭化學魔術設置探究情境,到知識學習后的奧秘分析,再到對于滅火現場相關知識的應用,起到非常好的銜接作用。