实验活动 4　金属的物理性质和某些化学性质-探究暖宝宝中的金属 教学目标 (一)知识与技能 1.了解金属一些共同物理性质、常见金属的特性以及在实际中的应用认识金属 材料在生产、生活和社会发展中的重要作用。 2.进一步认识常见金属与氧气、与酸、与盐溶液的反应。 3.认识金属生锈的条件,了解防护措施,从而认识保护金属资源的意义。 (二)过程与方法 1.通过展示图片、举例,了解、认识金属材料的存在、性能、用途。 2.通过回忆、练习、归纳认识金属的化学性质。 3.通过问答的方式了解金属的生锈及防护措施。 4.通过复习加深对金属材料物理、化学性质的认识;懂得通过设计实验来验证物 质性质的方法。 5.通过学生动手实验,逐步形成一定的分析问题、解决问题的能力。 (三)情感·态度·价值观 1.通过了解金属材料的用途,体会化学物质对人类社会发展的促进作用。 2.通过对金属的化学性质及金属生锈的学习,培养严谨、认真、实事求是的科学 态度。 3.在实验探究、讨论中学会与别人交流、合作,增强协作精神。 学情分析 (一)学生基本情况分析 初中学生具有好奇心强,喜欢动手的年龄特点。他们已掌握了一些化学知识,并 初步具备了独立设计和完成探究实验的能力。但其科学探究能力和对所学知识 的应用能力还有待进一步提高。 在复习前学生已对金属的知识进行了系统的学习,对金属的活动性顺序也有了一 定的认识。经过新授的学习,学生已经初步掌握了金属的相关知识。但应用已有 的知识去解决实际问题的熟练程度还有欠缺,主要是因为基础知识不牢靠。同时 学生已具备了一定的实验设计探究能力,但在设计通过金属与酸反应的实验验证 金属的活泼性中,控制变量的环节还有待提高。 (二)教材分析 本单元内容属于课程标准中的“身边的化学物质”知识板块,通过对常见金属性质 的探究和学习,初步形成物质的性质决定物质的用途的观点。知道金属与金属矿 物,在工农业生产、科学技术和日常生活都有广泛的用途,与人类生存和发展密 不可分。“金属与金属材料”是人教版九年级第八单元的教学内容。本单元共 3 个课题:金属材料;金属的化学性质;金属资源的利用和保护。其中 2、3 课题是 重点,课题 2 也是难点,并且配有大量的实验来解决重点和难点。本单元从熟悉 的社会生活入手,提出大家熟悉而又不知所以然的问题,从而过渡到化学的学科 知识上,并用所学知识去解决生活中的实际问题,体现了新课程改革的从生活中 来到生活中去的科学理念。 (三)设计理念 1.理论依据 (1)课标对科学探究的要求 科学探究是九年级化学《课程标准》中的一个一级主题。《课标》对这一主题 的要求有: ① 增进对科学探究的理解;② 发展科学探究能力;③ 学习基本的实验技能。 (2)初中化学实验教学的作用 化学实验教学是实现科学探究内容和要求的重要手段,在促进学生科学思想的形 成、提高学生科学素养、培养学生学习兴趣、提高课堂教学质量方面,具有不可 替代的作用。 2.设计理念 本单元内容选自九年级义务教育(人教版)初三化学第八单元。本单元内容包括 “金属的物理性质”、“化学性质”和“金属的锈蚀和保护”等知识。是上接“碳”下承 “酸、碱、盐”的桥梁部分,处于知识的学习向知识的迁移过渡的位置,作为复习 课,我们没有对教材中的内容进行面面俱到的复习,而是根据新课程标准和实验 教学的作用,经过精选提炼出“生活中的暖宝宝”这一主题进行复习。 在设计中,将化学与生活实际相联系,从学生已有的知识经验出发,引导学生善于 发现、勇于探究生活中的问题,让学生有更多的机会主动地体验探究过程。 在设计中,让学生在熟悉的生活情景中感受化学的重要性;在对知识的应用过程 中养成科学的态度,获得科学的方法。 在设计中,以学生所求、所需为基本的出发点和落脚点,以学生研读、质疑、思 悟为主体,以教师启发、辨析、点拨为主导,培养学生的综合思维能力。 本节课的教学思想是以学生为主体,以教师为主导,以训练为主线,以思维为核心, 以能力素质为目标。 重点难点 教学重点 金属的化学性质 教学难点 利用所学知识解决实际问题 教学过程 活动 1【活动】探究暖宝宝中的金属 教学过程 课前驱动——梳理文本,吸收知识 知识梳理这个环节放到课前去学习,但并不是没有平台和指导式的放羊式自 学,而是教师在专一有序的目标下,根据学生先有的认知水平和学科知识的结构 体系,精心编写学生课前自主学习的文本,让学生在阅读填写、思考练习的方式 中进行知识梳理。第二天的课堂上,学生分成 4~6 人的学习小组,用 5 min~8 min 通过小组自主释疑的方式解决个体余留的问题,期间教师可以适当参与点 拨。 教师活动:布置课前学练卷(见附件 1),提出完成的标准和要求。 学生活动:在家利用教材,有条件的可以利用网络资源完成学练卷。 设计意图:目前,单元复习课教学处于比较尴尬的局面,在实际教学中,很多教师 总感觉复习不给力,经常会出现“一听就懂,一看就做,一做就错”的现象;经常会出 现“尖子生原地踏步,中等生疲于应付,学困生不进反退”的现象;经常会出现“记不 住的学习内容越来越多”的现象。究其原因主要是由于教师上课只是知识点的简 单罗列;只是大量的练习;只是一本教材加习题,一支粉笔一张嘴,很难发挥单元复 习温故知新,减负增效的功效。 课前自学设计就是让学生有更多的时间在课前围绕上课复习内容完成一定基 础知识的理解及导向性的针对性练习,课上教师不再是传统课堂上 “复习基础知 识——学生解题——教师点评”的形式,不再是大篇幅的讲课,而是先进行小测验, 然后解决学生感觉困难的问题,促进知识的内化。为了学生深度学习的完成,达 成自学目标。课前学练卷的设计要目标专一、梳理有序、表达简约、结构集 成。 课堂互动——合作探究,内化知识 在小组知识释疑之后,教师提供预设的活动载体,让学生以小组方式同学习、 同探究、同练习、同研讨 30 min 左右,其间,在教师对话过程中,教师适时组织 全体学生通过点拨提醒、有序收敛和模板精讲。 第一环节:知识梳理,发现问题 教师活动:请根据课前自学内容,快速总结一下本单元的主要知识,看看哪一个 小组总结的既全面又准确? 学生活动:小组讨论,归纳总结,交流评价。 设计意图:课堂是从“知识梳理”入手的,紧密的衔接着课前的学生自学,在知识 梳理过程中帮助学生完成知识的系统化、网络化,防止碎片化。并且在梳理中找 到学生的问题,为后面的解决问题埋下伏笔。 第二环节:创设情境 引发问题 展示:几张冬天的图片。 教师活动: 引入:寒冷的冬天刚刚过去,同学们回忆一下,冬天常用的取暖方式有哪些呢? 学生活动: 学生回答:暖气、空调、电热毯、烤火、运动等 教师活动: 展示:各种取暖方式的图片。 设问:同学们可能都见过这种取暖器(红外取暖器),如果请你亲自动手制作一 款取暖器,该选择哪些合适的材料呢? 学生活动:积极思考,踊跃发言。 从中引出金属主要的物理性质:有金属光泽,导电性,导热性等。 教师活动: 设问:在生产生活中选择金属材料时主要考虑哪些因素呢? 学生活动: 学生回答:性质决定用途。还需要考虑:价格、便利、美观、是否能回收利 用、对环境的影响等等。 设计意图:复习课不同于新授课,学生对相关知识已有一定程度的掌握,没有刚 学习相关内容的新鲜感,因此本节课创设了贴近学生生活、联系社会实际的情景 ——“生活中的取暖用品”以提高学生复习的兴趣。另外,复习教学要在原有的基 础上综合、提高,选择“生活中的取暖用品”这一经过加工的组合情景,不仅让学生 兴趣盎然而且会进一步加深对金属有关性质和用途的认识。 第三环节:科学探究 解决问题 教师活动: 过渡:刚才我们讨论了取暖器的选材问题,现在还有一种很流行的取暖方式,就 是在身上贴一种叫“暖宝宝”的东西,让我们一起来看看它的成分说明,研究一下为 什么它能用来取暖。 实验探究 1: 探究金属与酸、与盐反应 教师活动:首先,让我们来回顾一下铁的性质。 学生活动:铁能和稀盐酸、稀硫酸酸反应生成氢气,能和硫酸铜溶液反应,能和 氧气反应 教师活动:根据我们刚才复习的铁的性质,同学们,下面分组讨论一下,我们可以 用怎样的方法来验证暖宝宝中铁粉的存在?并且用老师给大家准备的暖宝宝和一 些实验药品、器材,动手验证你们的实验设计是否合理。 实验药品及器材:稀盐酸,稀硫酸,氯化铜溶液,硫酸铜溶液,硫酸锌溶液,氯化镁 溶液,磁铁,“暖宝宝”,剪刀,滴管,井穴板等。 学生活动:四人一组进行讨论并实验验证,汇报实验现象: (1)用磁铁靠近“暖宝宝”中的黑色粉末,发现有大量固体被吸引。 (2)取少量样品于井穴板中,加入适量稀盐酸,发现有气泡产生,溶液变成浅绿 色。证明有铁单质存在。 (3)取少量样品于井穴板中,加入适量硫酸铜溶液,发现有红色固体生成,溶液 变成浅绿色,证明有铁存在。 (4)取少量样品于井穴板中,加入适量氯化铜溶液,发现有红色固体生成,溶液 变成浅绿色,证明有铁存在。 (5)我们组设计的实验是:取少量样品于井穴板中,滴加适量硫酸锌溶液,但是 没有看到现象。为什么? 其他组同学分析原因。 教师活动: 小结:同学们设计实验的依据是我们已经学习过的金属的性质,主要是化学性 质。 (1)较活泼金属能与酸反应生成氢气和盐。 (2)金属与盐溶液反应生成新的金属和新的盐。 实验探究 2:探究金属与氧气的反应 教师活动:提问:我们已经验证了“暖宝宝”中的黑色粉末中主要含有铁粉,那铁 粉为什么会发热呢? 学生活动:回答,和氧气反应。 教师活动:投影:如何证明暖宝宝中铁粉与氧气能反应? 展示:铁丝在氧气中燃烧的实验图片,谁给大家回顾一下细铁丝在氧气中燃烧 的实验现象? 学生活动:火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。 追问:细铁丝在空气中能燃烧吗? 学生:不能。 再问:细铁丝在空气中不能燃烧,只能红热。现在如果换成铁粉,现在如果换成 铁粉,我们看能不能燃烧呢? 教师活动:演示实验:我将少量“暖宝宝”中的粉末也撒在酒精灯火焰上。现象: 与细铁丝在氧气中燃烧现象非常相似,有大量火星。 提问:我们用实验证明了铁粉在空气中就能燃烧,为什么在空气中铁丝不能燃 烧,而铁粉却能燃烧呢? 学生活动:铁粉与空气接触面积大,所以反应更剧烈。 实验探究 3:探究金属与氧气的缓慢氧化反应的发生 教师活动:我们已经看到了铁粉在空气中燃烧,反应很剧烈,但是暖宝宝中的铁 粉并没有发生剧烈的氧化反应,说明暖宝宝中的铁粉和氧气发生的的反应应该是 ————缓慢氧化。但是怎么证明呢? 教师活动:在前面我们也学过有关铁的缓慢氧化的反应——铁生锈,现在我们 一起来回忆一下这个实验。展示铁钉锈