“金属的化学性质”课堂实录与反思

陈瑾

摘要：以葛洪的《黄白篇》为引子，以金属与盐溶液、金属与酸、金属与氧气的一系列实验为主线，环环相扣，将学习的主动权交给学生，力求以简练的实验、严谨的归纳帮助学生构建良好的认知结构，实现课堂教学之高效。

关键词：教学设计；金属化学性质；高效

文章编号：1008-0546（2017）08-0038-03 中图分类号：G633.8 文獻标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.08.014

一、设计思路

本课题是学生在学习完金属的物理性质的基础上，介绍金属的化学性质，通过金属与氧气、金属与酸以及金属与某些盐溶液反应的现象对比，推导出金属的活动性顺序，为下册酸和盐的学习做铺垫。九年级的学生已经初步具备了一定的观察问题、分析问题和解决问题的能力，对事物的认识正处于从感性到理性的转变时期，实验是他们感性认识的起点，也是激发他们学习兴趣的好方法，而推理与归纳则是使学生走向理性思维的必要方式。在前几章的学习中，学生对物质组成及表示方法、质量守恒定律、化学方程式等基础知识有了一定的了解，对化学探究学习活动也有了一些实际体验。在教学中，可将学习的主动权交给学生，让学生采用“猜想—实验—归纳—应用”的教学模式，通过对实验事实的分析与对比，层层诱导，由学生自己归纳得出金属活动性顺序的不同以及置换反应的特点，并且通过设计与日常生活密切相关的化学问题，让学生将新知识学以致用的同时构建更良好的认知结构。

二、课堂实录

环节一：视频引入，导入新课

[师] 播放微视频：美丽的金属树——金属置换（http：//v.youku.com/v_show/id_XODEzNTIyMjgw.html）

[师]同学们想不想亲手种一棵美丽的金属树？请大家将铁丝插入硫酸铜溶液中，观察现象。

设计意图：让学生体验化学之美，激发求知欲，快速进入学习状态。

环节二：实验探究，发现规律

[生]实验，观察、记录并交流实验现象。

现象：铁丝上有红色物质生成，有一些小气泡冒出，溶液由蓝色变为浅绿色。

[师] 展示铁和硫酸铜反应较长时间后的试管以及硫酸铁溶液和硫酸亚铁溶液的颜色。请大家根据实验现象，尝试写出化学方程式。

[生]金属1+金属2的化合物→金属2+金属1的化合物

设计意图：从趣味实验入手，培养实验操作能力、观察能力、推理能力，体验成功的快感。

[师]铁和硫酸铜溶液反应能生成铜，这在古代是一个很伟大的发现，曾广泛用于冶炼金属铜，称之为“湿法炼铜”，古书上记载“曾青得铁则化为铜”，这最早由葛洪记载在《黄白篇》中。

[投影]《黄白篇》（葛洪）

葛洪是我国晋代著名的炼丹家，曾在葛山等地修道炼丹多年。一次葛洪之妻鲍姑用铁勺盛曾青（硫酸铜溶液），几天后，葛洪拿起铁勺便用，奇妙的现象出现了：铁勺变成了“铜勺”，金光闪闪。葛洪的徒弟高兴得跳了起来：“点石成金了！”葛洪把铜勺放在火上烤，铜勺逐渐变黑。这些现象葛洪在《黄白篇》一书中均做了记载。

[师]在以往的学习中，我们也经常看到很多时候偶然的发现往往促进科学技术前进了一大步，因此，我们在学习的过程中也要严谨，不可忽视细节和偶然现象。

设计意图：渗透化学史教学，让学生感悟严谨求实的科学精神。

[师]在铁和硫酸铜溶液的反应中，同学还看到有小气泡在生成，这又是什么原因呢？（提示：配置硫酸铜溶液时为了防止溶液因水解而变浑浊，常常加入少量的稀硫酸。 ）

[生] 可能是铁和稀硫酸发生了反应， 生成了气体。

设计意图：承上启下，由此引出金属与酸的反应。

[师]指导学生分组实验。

A组：分别将Mg、Zn、Fe、Cu加入稀盐酸中

B组：分别将Mg、Zn、Fe、Cu加入稀硫酸中

[生]分组实验，观察、记录并交流实验现象。现象：

Mg：反应剧烈，固体很快消失，产生大量气泡

Zn：反应较剧烈，固体逐渐减少，产生大量气泡

Fe：反应缓慢，固体逐渐减少，有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色

Cu：无明显现象

[师]除了铜之外，其余三种金属均能与盐酸或稀硫酸反应生成气体。我们已经知道：Mg+2HClMgCl2+H2↑。请同学根据现象写出其余的化学方程式。

[师]大家在以上化学方程式的书写过程中，有没有发现什么规律？是否所有的金属都有这样的规律呢？

[生]某些金属+盐酸（稀硫酸）→氢气+金属的化合物。金属铜不具有这一性质。

[师]某些金属指的是比较活泼的金属，比如镁、铁、锌等。从反应的剧烈程度看，大家又能发现怎样的规律呢？反映出金属性质有何差异？

[生]反映出金属活动性：Mg>Zn>Fe>Cu。

设计意图：通过学生自己提出猜想→探究→交流→分析归纳→小结，使学生觉得金属活动性顺序好像是自己刚发现的，再次体验了成功的喜悦。

[师]已知锌的活动性大于铅和银，请同学们观察这几个方程式：

其中金属1和金属2的活动性大小是否有规律呢？

[生]金属活动性：金属1>金属2。

[师]请同学们再次观察以下化学方程式，从反应物和生成物的物质类别角度分析，有何特点？

[生]单质+化合物→单质+化合物。

[师]这是四大基本反应类型中的置换反应，即一种单质跟一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。

设计意图：引导学生用观察和归纳的方法对信息进行加工和处理。

[师]刚刚我们看到，在葛洪的《黄白篇》中还记载着，葛洪把铜勺放在火上烤，铜勺逐渐变黑。请同学们将硫酸铜中的表面已经完全变红的铁丝取出，放在酒精灯上加热，观察现象并写出化学方程式。

[生]实验，观察、记录并交流实验现象。

现象：铜表面由红色变为黑色。

[师]其他金属和氧气反应情况如何呢？请同学们回忆镁条在空气中燃烧的现象以及铁丝在氧气中燃烧的现象，分别写出相应的化学方程式。

[生]Mg：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体。

Fe：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。

[师]铝是我们生活中比较常见的金属，应用非常广泛，铝能和氧气反应吗？请同学们将铝片用砂纸打磨，然后观察打磨前后铝片有何不同？然后放到酒精灯火焰上加热，观察现象。

[生]实验，观察并记录实验现象。

现象：铝片打磨后变得很有光泽，加热后表面变暗，失去光泽，继续加热，则铝熔化但是不滴落。

[师]铝和氧气反应生成了什么？为什么铝会熔化但是不滴落呢？

[生]生成氧化铝，可能氧化铝的熔点较高，所以把熔化的铝包裹住了。

[师]正是因为生成的氧化铝的膜的熔点很高，并且非常的致密，从而包裹住了内部熔化的铝，使之熔化而不滴落。 请同学写出化学方程式。

[师]此反应常温下能发生吗？为什么？

[生]能发生。因为铝片在打磨前表面发暗，没有金属光泽，说明在常温下铝表面已经生成了一层致密的氧化铝膜。

[师] 从以上四种金属与氧气反应的化学方程式的书写中，你又发现了什么规律？是所有金属都能和氧气反应吗？

[生]大部分金属+氧气→金属氧化物，不是所有金属都能与氧气反应，因为“真金不怕火炼”。

[师]上述金属和氧气反应的现象各不相同，其剧烈程度和哪些因素有关呢？

[生]因素1：金属的活动性；因素2：氧气的浓度。

[师]演示：将铁粉洒在酒精灯火焰上。

我们知道，铁丝在空气中不能燃烧，但是铁粉在空气中加热却能看到火星四射，说明金属与氧气反应的剧烈程度还和什么因素有关？

[生]因素3：金属与氧气的接触面积。

设计意图：将感性知识进行归纳，总结出一般规律。

环节三：深入理解，应用规律

[师] 我们学习化学可以解决生活中遇到的实际问题。

问题1：铝在常温下就能和氧气反应，为什么生活中我们可以使用铝制的餐具呢？

问题2：新买的铝锅逐渐变暗了，失去了原来的光泽，妈妈用钢丝清洁球将它洗亮如新。妈妈的做法科学吗？

问题3：我们可以在不锈钢的保温杯中放冰可乐吗？为什么？

问题4：黄金饰品中常有假货出现，一些不法分子常以黄铜（铜锌合金）冒充黄金。因为黄铜单纯从颜色、外形看，与黄金极为相似，所以很难区分，请你设计方案加以鉴别，比一比哪组方法最多？

[生]1、铝和氧气反应生成的氧化铝膜非常致密，阻止内部的铝与氧气继续反应。

2、用钢丝球擦洗会将表面氧化铝膜破坏，使铝继续与氧气反应，长此以往，铝锅越来越薄。

3、不锈钢的主要成分为铁，可乐中含有碳酸，金属和酸能发生反应。

4、①测硬度；②测密度；③加入盐酸或稀硫酸溶液中，看是否有气体生成；④加热，看是否变黑；⑤加入硫酸铜溶液中，看溶液颜色是否有變化。

设计意图：联系生活，使学生学以致用，体会“生活中处处有化学”。

环节四：总结反思，完善认知结构（略）

设计意图：巩固知识，查漏补缺，及时反馈。帮助学生在总结和反思中构建良好的认知结构。

三、教学反思

本节课的教学，采用边讲边实验的方法，注重学生的体验过程，并且注重将知识应用到实际问题中，让学生边学边用，使学生意识到学习是为了解决生活中的问题，化学与生活紧密相连。学生们在轻松的氛围中，动手又动脑，突破了教材的难点和重点。本节课既有实验探究活动，又有重点知识展示，还交叉着问题的解决，使得本节课的课堂容量较大。

从总体上看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标，即：充分利用各种社会资源，挖掘教材，发展教材，根据本地、本校的实际情况，创造性地使用教材，在人类文化背景下构建知识体系，使单调的化学教学富有启发性、探究性和人文精神意境，体现出其应有的实际应用价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果，在实践中促进学生发展。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012

[2] 中学化学国家课程标准研制组.义务教育教科书·化学（九年级上册）[M].上海：上海教育出版社，2015：115-116