明線帶暗線 環環相扣 一氣呵成

徐麗華

摘要：文章以鑒別常見的五種金屬為教學明線，化學新知識的學習為暗線，學生自發地搜尋已有知識，開展實驗探究，在學生活動中產生認知沖突，也通過學生活動解決沖突，教學環環相扣，層層推進，最終學生自然而然構建出金屬化學性質的知識結構。

關鍵詞：金屬；化學性質；學生主體；自主構建

文章編號：1008-0546（2014）04-0061-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、教材分析和教學設想

第五章“金屬的化學性質”是教材中對金屬學習的第二階段，要求系統認識金屬的化學性質，并知道金屬的活潑程度有差異，具有一定的思維難度。

教材內容按這樣的序列展開：先回憶鎂、鐵與氧氣反應現象，再進行空氣中加熱銅、鋁實驗，認識金屬能與氧氣反應的事實，然后實驗探究金屬與稀酸反應，得出金屬活動性強弱、置換反應的概念，最后進行鐵與硫酸銅溶液實驗，深化對置換反應的認識。

以往的教學也多以這樣的序列展開，但實踐下來一直有以下困擾：一是學生實驗前無法準確找到需要的金屬片，這往往造成實驗時一片混亂。二是在實驗探究金屬與稀酸反應并得出金屬活動性環節中，限于實驗條件使用的金屬往往是鐵釘、鋅粒、銅片和鎂片，金屬片的形狀不同，使學生在比較反應速率時陷入困惑。三是學生在實驗時，既要關注新的實驗現象、新的反應方程式，又要提煉出金屬的化學性質，新知識扎堆出現，加重了學生頭腦負擔。四是盡管學生也在實驗探究、分析思考，但始終跟著老師的思維在走，比較被動，學生的主體作用沒有真正體現。

針對上述問題，我嘗試在教學中變換思路，以如何鑒別常見的五種金屬作為學生需要通過活動解決的總問題，是整堂課的教學明線，而化學新知識的學習是教學暗線。為達鑒別目的，學生自發地搜尋已有知識，開展實驗探究，很容易鑒別出鎂、銅、鐵，在用氧氣鑒別鋁、鋅中出現相似的實驗現象，產生新的認知沖突，聯系已有知識學生自然地過渡到用酸鑒別，最終五種金屬都被鑒別出來，最后由學生回憶鑒別過程總結歸納金屬的化學性質。

二、教學過程

1. 類比鐵樹，實驗激趣

[PPT]鐵樹，又名蘇鐵、鳳尾樹，四季常青。鐵樹生長緩慢，且不易看到開花，故有“千年鐵樹開花”的說法。民間認為鐵樹開花寓意著吉祥與瑞兆。

[教師展示]自制的一株模擬樹形狀的鐵絲。

[師]這株鐵樹能開花嗎？

[生]不能。

[師]今天我們就一起讓這株鐵樹開出花來。

[學生實驗]往試管中倒入適量硫酸銅溶液；用砂紙打磨鐵絲一端；把打磨后的鐵絲浸入溶液，片刻后觀察鐵絲表面現象并記錄。

[生]總結實驗現象、書寫反應方程式

[板書]Fe+CuSO4[=]FeSO4+Cu

設計意圖：以鐵樹圖片導入，營造輕松愉悅的課堂氣氛；“鐵樹開花”的模擬實驗，激發學生學習興趣，切入主題。

2. 化學史話，承上啟下

[師]這個反應早在我國西漢時期，我們祖先就發現了，是我國現代濕法煉銅的先驅。

[PPT]葛洪是我國晉代的著名煉丹家。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“金勺”，金光閃閃。葛洪的徒弟高興的跳了起來“點鐵成金了！”。然而當葛洪把“金勺”放在火上烤， “金勺”變黑了。

[師]“金勺”實際是銅勺，放在火上烤為什么會變黑呢？

[生]銅和空氣中氧氣發生了化學反應

[板書]2Cu+O2[=][△]2CuO

設計意圖：濕法煉銅的化學史話既承上——鐵與硫酸銅的實驗，又啟下——金屬與氧氣的實驗，而且對學生進行了愛國主義情感熏陶。

3. 沖突連連，探究解決

沖突一：實驗籃里有鎂、鋁、鋅、鐵、銅五種金屬，你能找出銅片來嗎？依據什么找到呢？

[學生實驗]觀察五種金屬片的色澤。

[生]因為銅是紫紅色的金屬，實驗籃里其他金屬都是銀白色的。

沖突二：鎂、鋁、鋅、鐵四種金屬都是銀白色，且都是片狀的金屬，怎么一一鑒別呢？

[生1]因為鐵有磁性，所以可以用吸鐵石將鐵片先鑒別出來。

[生2]可以通過測金屬的導電性、熔點、密度等來加以區分。

[學生實驗]用磁體測試四種銀白色金屬片的磁性。

[過渡]利用目前中學實驗室條件，很難方便、快速、準確地測出金屬的熔點、密度等物理性質，因此用物理方法很難準確鑒定三種金屬。

沖突三：有什么化學方法鑒定鎂、鋁、鋅呢？

[生]學過鎂和氧氣反應。發出耀眼白光、放熱、生成白色固體。

[設問]能不能用氧氣來鑒別鎂、鋅、鐵呢？三種銀白色金屬暫且分別稱為金屬X、Y、Z。

[學生實驗] 用砂紙打磨金屬X、Y；分別用鑷子夾取金屬X、Y置于酒精燈外焰，觀察現象。

[生]總結、比較實驗現象。

[追問]實驗中有沒有見到鎂燃燒的白光？可見金屬X、Y中有沒有金屬鎂？

[生]金屬Z是鎂，X、Y中有鋁和鋅。

[師]銅加熱生成氧化銅，那鋁加熱生成什么呢？

[生]氧化鋁。

[師]鋁片表面先接觸氧氣生成氧化鋁，氧化鋁是一層致密的保護膜，能阻隔內部的鋁與其他物質接觸反應，且鋁在常溫下就能與氧氣反應。

[板書]4Al+3O2[=]2Al2O3 2Zn+O2[=]2ZnO

沖突四：鋁、鋅在空氣中加熱實驗現象相似，依然無法準確鑒別。金屬還能與什么物質反應呢？

[生]我們學過鎂和醋酸反應， 實驗中產生氣泡，放熱。endprint