“金屬的化學性質”教學案例及分析

王菁

摘要：文章分析了“金屬的化學性質”一課的教學設計，展示了主要教學環節和典型教學片段，并對教學設計和教學實施進行了反思。

關鍵詞：教學設計；金屬化學性質；教學反思

文章編號：1008-0546（2017）12-0066-03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.021

本節課為人教版化學九年級下冊第八單元課題2“金屬的化學性質”的第1課時，在教材中的位置安排在金屬材料之后。學生通過對九年級上冊相關內容的學習，已經具備了空氣、氧氣、水、碳及其化合物的相關知識，本節課將對金屬的化學性質進行研究，在本節課學習之后，初中化學中所需要學習的元素化合物的知識將進一步完善，同時本節內容也為后面將學習的酸、堿、鹽的知識奠定基礎。

本節課為借班上課，學生人數54人，分27個小組，平常的教學中小組合作學習較多，有一定小組合作學習的基礎，利于開展分組合作學習。通過化學九年級上冊的學習，學生們已經具備一定的實驗操作能力，已經會通過實驗的現象，分析實驗的結論和目的，已經初步具備觀察實驗、分析實驗和解決實驗中問題的探究能力。因此，我主要采用實驗探究加討論的教學模式，通過實驗現象的觀察讓學生“眼見為實”；通過學生之間的討論，得出對金屬化學性質的認識，并歸納總結出判斷金屬活動性順序的方法；最后通過一則“假黃金”的新聞，讓學生討論生活中辨別真假黃金的方法，把所學知識運用于日常生活中，做到學以致用。

【教學目標】

1.知識與技能

（1）掌握鐵、鎂等常見金屬與氧氣的反應，了解鋁、銅等金屬與氧氣的反應。

（2）通過常見金屬與鹽酸、稀硫酸反應的現象，初步學會運用金屬是否能和稀鹽酸、稀硫酸反應判斷金屬活動性強弱。

（3）初步認識金屬和金屬化合物溶液的置換反應，并能進行金屬活動性強弱的簡單判斷。

2.過程與萬法

通過科學探究活動，學會觀察實驗、能用圖表和化學語言表達有關的信息，獲取科學結論的科學方法。

3.情感態度與價值觀

（1）培養學生的合作意識，體驗合作學習的快樂，增強學習化學的興趣。

（2）保持對生活中化學現象的好奇心和探究欲，發展學習化學的興趣。

（3）了解化學與生活的密切聯系，化學來源于生活，服務于生活。

【教學重點與難點】

1.認識部分金屬重要化學性質（與氧氣反應，與鹽酸、稀硫酸反應及金屬化合物溶液的置換）。

2.通過對實驗事實進行篩選、分析、歸納、綜合等科學方法認識常見金屬活動性的強弱。

【教學方法】問題情景→實驗探究→得出結論→練習鞏固→聯系實際。

【教學準備】教師：制作多媒體課件，鋁片、鎂條、鐵釘、銅片打磨前后的對比樣品（共六組）。

學生用品：鋁片、鐵釘、鎂條、鋅粒、銅片、銅絲、砂紙、稀HCl、稀H₂SO₄、硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、硫酸鋁溶液、表面皿、試管、鑷子。

【教學流程設計】

環節一 金屬與氧氣的反應

討論Mg、Fe、Cu、Au和氧氣是否反應，以及反應的難易程度。

環節二 金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應

環節四：學以致用

（1）黃銅是由銅與鋅組成的合金，外觀上類似于黃金。不法商人常用黃銅冒充真金獲取牟利，請你利用今天所學的金屬的化學性質區分真假黃金。

（2）請設計實驗證明Fe和Cu的金屬活動性強弱，試劑自選。

【教學片段展示】

一、引入：金屬與氧氣的反應

教師引入：上課前老師給你們猜一個謎語：白皮穿灰衣；遇酸放氫氣；燃燒發強光；照明彈里裝（打一金屬）——鎂

師：在你面前的培養皿里面放置了鎂條，你能找到它嗎？

生：找出表面是灰白色的（沒有打磨的）鎂條。

師：為什么你手上拿的鎂條的顏色不是銀白色的？

生：鎂在空氣中容易與氧氣反應，表面形成一層致密的氧化膜。

師：用砂紙打磨一下，還原鎂的本來面目看看是不是這樣？

師：你還學過哪些能和氧氣反應的金屬？

生：鐵、銅。

師：請描述下鐵在氧氣中燃燒的現象。

生：火星四射，放熱，生成黑色固體。

師：銅在空氣中加熱，會有什么現象？

實驗：加熱銅箔（學生操作，描述在變化中觀察到的現象）。

師：鋁也是一種常見的金屬，日常生活中我們常用鋁來做炊具，可是老師查找資料后發現鋁的熔點為660.4%，煤氣灶火焰溫度為1600℃左右，遠高于鋁的熔點，為什么鋁能做炊具？能否在書上找到答案？

師：氧化鋁的熔點為2050℃左右，它不僅使鋁耐高溫而且使鋁抗腐蝕，所以鋁的應用非常廣泛。

師：所有的金屬都能和氧氣反應嗎？

生：真金不怕火煉。

實驗：加熱金飾。

從金屬與氧氣反應的難易啟發學生思考金屬與酸反應時有沒有難易的區別？這種區別有什么規律？引導學生進入金屬活動性的學習。

二、實驗探究一：鎂、鋅、鐵、銅與酸反應

示范：操作的規范（強調分工合作）

步驟1：在兩個培養皿中分別分區放置鋅粒、打磨過的銅片、鐵釘、鎂條。

步驟2：分別倒入約半培養皿的稀鹽酸和稀硫酸。

對比觀察。觀察重點：1.金屬與酸是否反應。2.反應產生氣體的劇烈程度和氣泡的多少。

匯報現象endprint

師：描述一下你在實驗中看到的現象（學生回答時教師投影對應的學生實驗現象）。

師：生成的氣體怎么驗證？

這是一個啟普發生器，乳膠管一端連接了自制的塑料漏斗，啟普發生器中放了稀鹽酸和鋅粒，塑料漏斗里放了泡泡水，我們用產生的氣體來吹氫氣泡泡，并在點燃氣泡時聽見爆鳴聲。

通過以上實驗，讓學生自己發現鎂、鋅、鐵與稀硫酸反應的不同。鎂反應最劇烈，其次是鋅，然后是鐵。銅不反應。教師再總結并提出新的問題：通過金屬和稀鹽酸、稀硫酸的反應我們可以知道金屬活動性的大致順序。如果兩個金屬都不和稀鹽酸、稀硫酸反應，我們能不能找到其他的方法判斷它們的金屬活動性強弱呢？古語用“曾青得鐵，則化為銅”來形容某個化學反應過程，在我們以前的學習中，你有沒有遇到類似的反應？學生能想到是鐵和硫酸銅反應。教師用PPT給出方程式，并指出：鐵和硫酸銅溶液反應生成金屬銅，說明鐵比銅活動性強。這是我們另一種能比較金屬活動性強弱的方法：活動性強的金屬能和活動性弱的金屬化合物的溶液反應，得到活動性弱的金屬。請同學用這個方法來探究鋁、銅、銀三種金屬的活動性強弱。

【教學反思】

通過本次公開課活動，讓我在新課程理念、教學設計、教學內容、呈現行為的有效性、實驗方案的設計與實施的有效性、觀察指導學生學習的有效性等方面得到了很多啟發，現反思總結如下：

1.教學設計的歷程

美國教育心理學家奧蘇貝爾曾說：影響學習的最主要原因是學生已經知道了什么，我們應當根據學生原有的知識狀況去進行教學。本課的設計根據學生已有的關于金屬和氧氣反應的知識出發，以此發現金屬與氧氣的反應有難易，進而學習金屬和酸的反應，發現其反應難易區別，再考慮金屬和化合物溶液的反應，形成金屬活動性順序概念。

教學中我通過創設情境，讓學生在情境中展開探究，通過問題鏈引導學生進行實驗探究，從而獲得實驗結論。如：一開始，我設計了一個過關小謎語，激活了學生的思維，活躍了課堂氣氛，也把學生拉入今天討論的主題：金屬的化學性質。在介紹鋁的性質時，運用了一個小資料：鋁可以做炊具，但鋁的熔點只有660.4℃，煤氣灶火焰的溫度有1600℃左右，這是為什么呢？引導學生進行書本的自學，找出答案。在學習金屬和酸反應的時候，利用氫氣發現史的介紹，引入學生實驗，通過分組實驗，讓學生自己觀察金屬和酸的反應，猜測生成氣體并驗證。在完成課堂教學后，提出問題：黃銅（銅鋅混合物）常被用來冒充黃金。請你設計用化學方法鑒別真假黃金。這樣的問題一下子激活了學生的思維，大家紛紛獻計獻策，在熱烈的討論氣氛中鞏固了今天學習的主題——“金屬的化學性質。”通過問題的討論，讓學生充分認識化學是來源于生活，服務于生活的。

2.突出學生是學習的主體

本課以學生科學探究為主線，給他們充分時間去實驗探究，同學們經歷觀察、分析、推理等過程，得到規律的本質，學生積極參與教學活動，學生主體作用明顯。本課中還由生活常識創設情景，激勵學生探究熱情，學生能主動參與探究活動，學生的思維得到真正的鍛煉，體現其學習的主體角色。為了學生有充分時間探究，教師做了大量課前準備工作：（1）課前復習了有關金屬的化學方程式的書寫和對已知金屬在氧氣中燃燒現象的復習。（2）提前做好四種金屬打磨前后的金屬樣品供學生觀察。縮短金屬和氧氣反應的教學時間。（3）用培養皿代替試管，節省學生取酸液的時間。（4）事先打磨課上用的鋁片、銅絲、鐵釘、鎂條等。本課還充分借助實物、錄像、圖片、動畫加強學生直接感官認識，在探究實驗的基礎上聯系生活，增做小實驗如金戒指在空氣中加熱和加熱銅片等，激發學生探究熱情。需要改進之處，增強小組合作學習、小組成員評價研究，進一步調動學生積極性，由單一的師生互動向生生互動轉化，真正讓學生成為課堂主角。

3.教學中有待優化之處

（1）教學中，學生討論設計實驗方案和學生根據設計的方案進行探究等活動在課堂上都相對難以駕馭，例如：金屬與酸的反應。我設計了鹽酸分別與鎂、鋁、鐵、銅的分組探究實驗。學生在實驗中不同的組的實驗速度不同，不僅要讓每個學生充分地動起來，而且討論實驗進行得緊湊實在，還需要想些辦法。

（2）我把金屬與氧氣的反應和金屬與酸的反應確定為本節課的重難點，把金屬活動性順序表和置換反應的概念放在第二課時，這樣的設計雖然有利于鞏固金屬與氧氣反應的知識，但一定程度上影響了金屬活動性順序教學的完整性。

（3）時間上的控制：在金屬和氧氣反應和學生分組實驗環節用的時間過多，所以在最后的應用環節時間不夠，如果前面的各環節更加緊湊些，這樣效果會更好。endprint