韋慧賢

摘 ? 要：對人教版高中《化學》必修一第3章第1節(jié)“金屬的性質(zhì)”第一課時的教學設(shè)計做了一些經(jīng)驗性的探索，旨在完成本節(jié)課的教學目標，并初步嘗試從實驗操作和實驗現(xiàn)象的角度去探索金屬的性質(zhì)，以此幫助學生逐步掌握學習化學的一些基本方法，并深化其對物質(zhì)性質(zhì)的理解，進而促使課堂設(shè)計更加具有時效性。

關(guān)鍵詞：高中化學;金屬的性質(zhì);教學策略

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2019）29-0037-04

一、教學目標

（一）課標要求

結(jié)合真實情境中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉、鐵及其重要化合物的主要性質(zhì)，同時了解它們在生產(chǎn)、生活中的應用。

（二）教學目標

1.用分類的方法學習金屬的通性;用實驗探究的方法學習金屬與非金屬的反應。

2.基于觀察、分析實驗現(xiàn)象，學會藥品的取用、加熱等基礎(chǔ)實驗操作方法。

3.通過學習鈉跟氧氣的反應，認識控制實驗條件的重要性，以此激發(fā)學生學習化學的興趣和樂于探究物質(zhì)變化奧秘的興趣。

4.了解金屬元素在地殼中的含量，能夠書寫鈉與氧氣反應的化學方程式。

5.理解金屬的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)與其原子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

6.初步嘗試通過實驗操作和實驗現(xiàn)象去探索金屬的化學性質(zhì)，并從氧化還原反應的基本原理出發(fā)，去深化對這些性質(zhì)的理解。

二、基本教學策略

列舉身邊的金屬材料并回顧初三所學的化學知識，由此引入新課，然后通過對比鎂、鋁、鐵分別與氧氣反應引出“鈉與氧氣怎樣反應”的問題。應用實驗探究的方法，讓學生通過實驗去探索鈉的物理性質(zhì)、鈉在空氣中存放所出現(xiàn)的問題以及鈉與空氣中的氧氣所發(fā)生的反應，并分析其在不同條件下反應的產(chǎn)物。然后通過四幅金屬與氧氣在不同條件下反應的圖片，并結(jié)合金屬活動性順序表，總結(jié)歸納出金屬的活動性和金屬與氧氣是否能發(fā)生反應以及其劇烈程度有關(guān)。最終通過圖表總結(jié)歸納出鈉與氧氣反應的有關(guān)知識，如此可使知識更加系統(tǒng)化。

三、教學方法與過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，導入課題

1.由日常生活入手，激發(fā)學生的求知欲。讓學生自己暢所欲言，去列舉在生活中了解到的金屬的反應，比如鐵的生銹、銅綠的產(chǎn)生以及鐵質(zhì)菜刀為什么表面是黑色而刀口是銀白色等，以此激發(fā)學生學習本節(jié)課的興趣。然后以故事或化學史的形式展示金屬在人類社會發(fā)展、改善人類生活等方面所起的重要作用。即五千年前人類進入青銅時代，三千年前進入鐵器時代，20世紀鋁合金成為僅次于鐵的金屬材料。在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們幾乎每天都會接觸到許許多多的金屬制品，如飛機、船舶、汽車、鋁合金門窗、家用炊具、硬幣等。由此討論金屬和合金在現(xiàn)代科技、工業(yè)生產(chǎn)、日常生活中的廣泛應用，并讓學生結(jié)合自己已有的生活經(jīng)驗，舉例分析金屬性質(zhì)的異同點。

2.將微課“形形色色的金屬材料”作為引入素材，以此激活印象感知。社會發(fā)展離不開材料的支撐，種類繁多的金屬材料已成為人類社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。整合當今社會發(fā)展所使用的具有不同機械性能、化學性能、物理性能、工藝性能的各種傳統(tǒng)和新型化學材料，并以2～3分鐘視頻短片的形式導入課題，由此可激發(fā)學生學習的積極性。

課堂導入是教學活動的重要組成部分，也是激發(fā)學生學習效能的催化劑。在新課導入時，選擇恰當?shù)那榫硨耄瑢ぐl(fā)學生的認知興趣、引發(fā)知識聯(lián)系、使新知識的生長找到落腳點有很大幫助。

（二）思維導圖，構(gòu)建知識網(wǎng)絡

在學習金屬元素的存在、含量和共同的物理性質(zhì)時，教師要引導學生暢所欲言，并使其分類、歸納、回顧在初中已經(jīng)接觸到的一些金屬的性質(zhì)，例如鐵可以和氧氣反應，活潑的金屬可以和酸、鹽發(fā)生置換反應等。并列舉從生活中了解到的金屬的反應，如鐵的生銹、銅綠的產(chǎn)生、鐵質(zhì)菜刀為什么表面是黑色而刀口是銀白色等，然后總結(jié)性思考在這些反應中金屬原子的失電子情況，由此引出性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系，培養(yǎng)學生的思維能力。

多媒體投影課本中的圖3-2或制作對應的實驗小視頻，然后圍繞鋁絲與硫酸銅溶液反應形成銅樹、鎂條燃燒、銅絲與硝酸銀溶液反應形成銀樹、鎂條與鹽酸反應，討論為什么會形成銅樹、銀樹？到底發(fā)生了什么反應？這些反應有什么特點？然后讓學生判斷其屬于什么反應類型并練習書寫這些反應的化學方程式。

（三）實驗探究

1.發(fā)現(xiàn)問題。應用傳統(tǒng)方法分析銅、鐵、鎂和氧氣反應的難易程度以及存在的相似性和差異性，然后以此類推，思考金屬鈉、鋁和氧氣的反應。隨后觀察實驗桌上的金屬鈉——首先觀察金屬鈉的存放，然后打開瓶蓋聞一聞瓶內(nèi)物質(zhì)的氣味，提出金屬鈉為什么要放在煤油中？這與金屬鈉的哪些性質(zhì)有關(guān)？

應用多媒體展示網(wǎng)上刊登的新聞事件，例如2019年5月13日下午，韓國忠清北道堤川市旺巖洞的一家化工廠發(fā)生爆炸，爆炸物為金屬鈉。事發(fā)后，48名消防員出動，歷經(jīng)十幾分鐘將火撲滅。2011年2月15日，安徽金禾實業(yè)股份有限公司的一個堆放生產(chǎn)原料金屬鈉的倉庫失火?？赡苁且驗橄奶鞙囟忍?，導致金屬鈉著火，由此引起了整個倉庫著火，一時火勢很大，工廠自備的滅火設(shè)備根本解決不了問題。通過設(shè)置情境，使學生發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學生的探究熱情，以此為本節(jié)課的自主學習打下基礎(chǔ)。

2.提出假設(shè)。結(jié)合視頻素材，互動交流需要探究的問題，例如如何正確保存和使用金屬鈉;怎樣取用，用量如何控制;為什么要放在玻璃片上，還要用濾紙吸干表面的煤油，是否可以用小刀切取等。并追問鈉能不能燃燒？把一小塊鈉放入坩堝中加熱，會有何種變化？鈉能與水反應嗎？如果能反應，反應產(chǎn)物是什么？鈉是否是活潑金屬？鈉還可能會和哪些物質(zhì)反應？由此引導學生對鈉的性質(zhì)進行合理的推斷和假設(shè)，同時這也能檢驗學生導學案的完成情況和預習效果。

3.實驗探究。實驗3-1探究金屬鈉的物理性質(zhì)，通常采用分組實驗的形式，即讓學生一邊完成實驗一邊記錄現(xiàn)象——完成在玻璃片上切取金屬鈉，對比觀察切開前和切開后的顏色異同，經(jīng)討論后總結(jié)并填寫活動表。

現(xiàn)象：取出的金屬鈉表面有一灰黃色的氧化層，切開后的切口處露出銀白色的光澤;切口在空氣中露置一會兒，會逐漸變暗。分組實驗可使學生近距離觀察到金屬鈉是銀白色的、質(zhì)軟、熔點低、密度比水小比煤油大、延展性好、是熱和電的良導體。放置后，鈉表面逐漸變暗生成新物質(zhì)。

如果條件有限可應用演示實驗讓學生了解鈉的物理性質(zhì)，例如可以用兩個大小相同的透明玻璃片或表面皿，正對著把切取的少量鈉擠壓在玻璃片之間，由于和空氣接觸面積小，因此可以巡回讓學生觀察。也有教師選用兩支長短適當且口徑能內(nèi)嵌的試管進行演示實驗，即先在口徑較大的試管里注入約1mL潔凈的煤油，然后取一小塊除去氧化膜的鈉放入盛有煤油的試管中微微加熱，待鈉熔化后插入小口徑的試管，使鈉被擠壓成薄層，這樣鈉的光澤能保持較長的時間。此外還可以選取一根管壁較薄的玻璃管，用布包裹著玻璃管像使用鉆孔器一樣，慢慢地鉆入大的鈉塊里，使管中填有一段銀白色的金屬鈉，然后用玻璃棒把鈉推到玻璃管的中央，并用蠟封好玻璃管的兩端，這樣樣品也可以長期保存和觀察。

實驗3-2探究金屬鈉與氧氣的反應，反應條件的控制和反應載體的選擇是實驗成功的關(guān)鍵。教材實驗從在石棉網(wǎng)上加熱發(fā)展到在坩堝或者蒸發(fā)皿中加熱進行，分組實驗依據(jù)教材采用在坩堝中加熱的方法比較好。實踐證明在硬質(zhì)直玻璃試管中部加熱金屬鈉，能較長時間觀察鈉的融化過程——劇烈燃燒時產(chǎn)生黃色火焰，最終生成淡黃色的物質(zhì)。

通過改進教材中的演示實驗，可以創(chuàng)新實驗為載體強化學生探究細節(jié)的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，從而使學生更好地完成學習任務。

4.交流互鑒。教師的主導作用是規(guī)范課堂活動的有效方式。在進行分組學習活動前，教師要提出明確的目標和要求，布置好小組活動的任務，由此使分組活動有問題可思考、有困惑可拓展、有機會可表達、有成功可享受。團隊成員可以輪換承擔任務，以此鼓勵他們相互支持、密切合作，進而有效完成小組學習任務。實驗3-1重點討論了鈉的物理性質(zhì)和常溫下的氧化反應，實驗3-2討論了鈉與氧氣反應生成淡黃色過氧化鈉的細節(jié)，同時從氧化還原反應的角度進行分析、對比，并自主設(shè)計考點。

5.得出結(jié)論。通過小組發(fā)言的方式，學習鈉的物理性質(zhì)和與氧氣的反應，學會觀察實驗現(xiàn)象和解釋原因，由此提高學生進行分析和交流的能力。金屬鈉具有銀白色的金屬光澤，質(zhì)軟，是熱和電的良導體。通過查表或閱讀課本可知金屬鈉的密度為0.97g/cm3，熔點為97.81℃，沸點為882.9℃，久置表面會先形成溶液，再變成白色粉末，這可概括為“銀白軟輕低，熱電良導體”。實驗室中的金屬鈉通常保存在石蠟油中或煤油中。鈉原子的最外層只有1個電子，易失電子，因此化學性質(zhì)非?；顫?，與氧氣在常溫下反應生成氧化鈉，點燃時與氧氣反應生成過氧化鈉。鈉與氧氣反應的產(chǎn)物與反應條件有關(guān)，與反應物的用量無關(guān)。

（四）拓展學習

以多媒體的形式展示問題，討論金屬鈉除了能被氧氣氧化外，是否能被氯氣、硫等具有氧化性的物質(zhì)所氧化，并書寫相關(guān)的化學方程式。標出鈉與氧氣的反應中電子轉(zhuǎn)移的情況，并指出氧化劑和還原劑。然后提出問題能否把鈉保存在汽油里或四氯化碳中和為什么不能用手直接拿金屬鈉并說明理由。

（五）課堂小結(jié)

通過提問的方式讓學生總結(jié)本節(jié)課所學的內(nèi)容，由點到面讓學生思考金屬化學性質(zhì)的相似性：很多金屬都可以和非金屬氧氣發(fā)生反應，從化合價的變化可以認識到在這些反應中金屬都表現(xiàn)出還原性。這樣可以和前面的氧化還原反應相呼應，也可以和本節(jié)課開始時候金屬物理性質(zhì)的通性相呼應，如此可增強課堂的完整性。此外還可以進一步提出問題，并從反應的難易程度入手讓學生認識到不同金屬還原性的強弱區(qū)別。

四、教學反思

運用情境導入、微課導學、思維導圖有計劃、有目的地進行教學，并應用分類比較的方法對物質(zhì)及其變化進行研究，由此可總結(jié)出物質(zhì)的通性和特性，達到從不同角度進行科學辨思、突破重難點、拓展思維空間、比較物質(zhì)性質(zhì)的異同、認識物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系、對物質(zhì)的性質(zhì)進行歸納和概括的教學目標。

物質(zhì)性質(zhì)的教學是中學化學的重要內(nèi)容，由于該部分知識屬于事實性的知識，比較瑣碎，所以學生易混淆和遺忘。因此在進行教學時，教師要從知識本身的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S模型的建構(gòu)，并采用多種策略和方法，促進學生分類觀、轉(zhuǎn)化觀等化學基本觀念的發(fā)展。由此可提高課堂教學的質(zhì)量，培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)。

參考文獻：

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