奇光异彩的金属金属的化学性质一教学任务分析教材分析本节课是沪教版九年级化学下第六章第一节的内容主要学习内容是金属与酸溶液盐溶液反应和常见的金属活动性顺序这些内容在教学基本要求中属于第八单元物质变化与规律学习水平为级本节课的内容在单元间上承氧气能与金属单质反应的化学性质下启酸的化学性质之能与金属反应和盐的化学性质之能与金属反应学情分析本节课面向的学生基础知识扎实思维能力水平较高实验操作技能也相对较好对化学的学习兴趣浓厚经常会出现师生之间生生之间的评价与互动二教学目标理解金属活动性顺序理解置换反应通过学习金属与稀盐酸稀硫酸以及某些盐溶液的反应体会用比较实验的方法来研究物质的性质通过探究性学习情景的创设激发学习化学的兴趣在探究活动中逐步养成勤于思考勇于实践的学习习惯初步形成设计和完成一些简单化学实验的能力以及用化学实验等方法解决实际问题的能力三教学重点与难点金属活动性顺序的探究四教学技术与学习资源的运用实验用品镁条锌粒铁丝铜丝银粒稀硫酸稀盐酸硫酸铜溶液硝酸银溶液硫酸锌溶液硫酸亚铁溶液硫酸铁溶液氯化亚铁溶液试管若干配橡皮塞酒精灯试管夹试管架药匙镊子木条火柴砂纸学习资源课件学习单五教学设计思路本节课的设计着重从三个方面达到优化一是创设真实的情境改变学生的学习方式并在教学过程中不断地渗透学科的育人价值二是充分认识到化学实验的独特价值通过实验的方式提升学生对化学知识学习过程中的体验三是调整教材中对铁铜银三种金属活动性强弱的探究内容避开重复点找出在本课已经完成的实验探究中还需要完善的镁铁锌三种金属活动性强弱比较以此为探究素材来突破本课的难点六教学过程流程图教学流程图说明情境展示世界上现存最早的一部炼丹专著公元世纪我国古代炼丹家魏伯阳著周易参同契中的描写金入于猛火色不夺精光引出金具有即使在高温下也不与氧气反应的化学性质并结合真金不怕火炼的生活体验进一步感受问题在情境的基础上继续从学生已有的学习经验即回忆金属镁带和铁丝燃烧时的现象通过比较知道这些金属的活动性强弱为再结合沙里淘金让学生了解像金这样活动性弱的金属在自然界主要以单质形式存在即元素以游离态存在而铁等活动性较强的金属则主要以化合物形式存在即元素以化合态存在与课堂总结时金属开发利用首尾呼应情境炼丹专著周易参同契复习与的燃烧现象金属的化学性质问题与的活动性比较金属在自然界存在形式情境化学史氢气的发现活动学生实验学生实验金属的化学性质问题的活动性比较置换反应小结比较未知金属与活动性方法情境化学史湿法炼铜小故事七擒孟获活动学生实验学生实验金属的化学性质问题的活动性比较小结比较未知金属与活动性方法问题的活动性比较常见的金属活动性顺序应用规律情境金属开发利用大致年限总结活动演示实验演示实验情境化学史氢气的发现上册教材资料库英国物理学家化学家卡文迪什于年采用铁与稀硫酸反应首先制得可燃空气即氢气并证明它在空气中燃烧生成水让学生能体验到从已有的学习经历中还能挖掘到对未知知识的学习通道同时通过情境创设从金属化学性质自然地过渡到化学性质活动学生实验以分组实验稀盐酸稀硫酸分别对镁带铁片和铜片能否与酸溶液反应进行研究过程中用燃着的木条验证反应中产生了可燃气体氢气同时结合控制变量法得出这三种金属的活动性强弱为这与问题中的得出的结论活动性比强是相符的体现了运用不同的金属化学性质来比较金属活动性的多种思路即异曲同工之妙学生活动在情境和实验基础上尝试让学生以锌和铜为例去研究能否用金属与酸溶液反应对金属活动性进行比较发现确实可行由此解决了问题但同时在两次实验中发现不是所有金属都能与酸溶液反应的为引出金属化学性质打下伏笔小结学生通过实验体验到金属活动性比较的不同方法从具体的物质抽象到对未知金属活动性比较也是基于物质性质从而找到方法的思路情境化学史中国古代的湿法冶金西汉古籍淮南万毕术上就有曾青得铁则化为铜的记载东汉成书的神农本草经有石胆能化铁为铜的记载北宋著名湿法炼铜家张潜根据前人留下的湿法炼铜书籍结合自己长期的实践经验于岁高龄时写成湿法炼铜专著浸铜要略大大促进了宋代经济的发展让学生体验到我国古代化学成就的伟大之处和前人不断探索的坚毅精神的可贵之处同时通过情境创设从金属化学性质自然地过渡到化学性质活动学生实验模仿湿法炼铜原理观察铁加入硫酸铜溶液和铜加入硫酸亚铁溶液的实验现象并能知道通过金属的这个化学性质也能得出活动性比强的结论再次感知异曲同工之妙为提高学生学习化学的兴趣在此插入了小故事环节即三国演义中诸葛亮七擒孟获的故事让学生思考如果我们穿越到三国时期上承东汉下启西晋的一段历史时期有什么方法能对这泉水验毒呢同时也对当时正值铜器时代与铁器时代过渡期的历史知识有了了解学生实验在实验基础上让学生自己设计实验比较铜和银的活动性交流中知道可以尝试完成铜丝浸入硝酸银溶液中和银粒浸入硫酸铜溶液中两个实验这就在实验中完成了问题并发现这个方法能解决金属与酸溶液不能反应从而不能比较金属活动性的局限小结对未知金属与活动性比较在原来两种方法基础上有了更直接有效的方法问题纵观学习单上的学习轨迹本课中通过实验已经对五种金属活动性进行了研究已经知道金属活动性也就是三者的活动性未定请学生先提出猜想再结合已完成的这三种金属与酸溶液反应的实验尝试得出结论活动演示实验为唤醒学生对实验的感知教师此处可以再演示一遍三种金属与酸溶液的反应学生由此顺利得出金属活动性演示实验学生也可以采用金属与盐溶液反应的方法对这三种金属活动性关系进行验证通过思考与交流知道至少需要完成两个实验加入溶液加入溶液或者加入溶液加入溶液时间关系此处安排教师演示实验另外此处需要让学生了解如果对金属之间的活动性强弱关系未知时需要先提出假设再设计实验探究那么可能需要完成的实验就不一定是两个需要视实验结果而定正是存在这样的困难所以科学家是经过长期的实践研究才得出常见的金属活动顺序表此时再次回顾下本课中的学习尝试让学生发现金属活动性表中的重要信息即金属与酸溶液和盐溶液反应规律当然老师还需做出另外两点补充说明即这里的酸溶液主要指稀盐酸和稀硫酸在这里的置换反应中生成的铁的化合物为亚铁盐为了增强学生的体验感教师展示出棕黄色三价铁盐溶液并与学生实验把铁加入硫酸铜溶液中后所得溶液进行对比发现是浅绿色溶液即为二价亚铁盐溶液情境在课堂总结部分教师讲述考古学上有石器时代青铜时代铁器时代之类的说法它们分别对应着人类发展史上的不同阶段可见金属的使用与人类文明发展和社会进步的关系是多么密切并展示金属活动性顺序表中铜锡铁和铝元素被人类大规模开发利用的大致年限图示让学生体验到铝是地壳中最多的金属元素但与铜铁相比铝却是一种年轻的金属这是由于铝的化学性质比较活泼冶炼很困难那时候的铝比黄金还贵好几倍只有皇室和贵族才能拥有少量铝器最后以化学史俄国著名化学家门捷列夫接受英国皇家协会的最高奖赏他的奖品就是一架用金和铝制成的天平结尾再次让学生感受本课中丰富的化学史料附教学反思版高中化学课程标准中指出化学教学活动应紧紧围绕发展学生化学学科核心素养这一主旨展开优化教学过程有效提高教学效果发展素质教育落实立德树人的根本任务在本课的备课过程中我重点做出了以下几点设计注重真实情境的创设促进学习方式转变同时自然渗透学科德育真实具体的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台例如化学史实就是有价值的情境素材在本课引入部分展示了现存最早的炼丹著作中对金化学性质稳定的描述金入于猛火色不夺精光学生会从中感受到化学有神秘感进而产生探索的内在需求当教学环节过渡到金属能与酸溶液和盐溶液反应部分时本课中首先展示了学生在第一学期已经知道的一个反应即利用氢气在氧气中燃烧研究水的组成在此基础上继续为学生提供了卡文迪什利用铁和稀硫酸反应产生氢气的化学史学生会从中提取出与本课有关的金属能与酸溶液反应的相关信息从而为接下来的实验探究找到了方向当学生发现以上方法会遇到金属活动性无法比较的情况随后展示给学生关于北宋的张潜浸铜要略中的方法学生也会提取出金属能与盐溶液反应的相关信息在模仿湿法炼铜实验活动中促使学生对比较铜和银活动性进行方案设计和实验探究正是通过这些情境的创设引导学生开展建构学习探究学习和问题解决学习促进学生化学学习方式的转变在本课的总结部分让学生了解到考古学上对石器时代青铜时代铁器时代的说法正是体现了金属的使用与人类文明发展和社会进步的关系是非常密切的从而感悟的化学对社会的正面积极作用同时展示俄国著名化学家门捷列夫接受英国皇家协会的最高奖赏一架用金和铝制成的天平揭示了年轻金属铝从贵族金属变为平民金属的历程与之化学性质活泼有关这些都紧紧围绕着本课的主题真实情境在这样的过程中不仅渗透了学科德育学生的化学学科核心素养也得到了提升精心设计实验探究活动充分发挥化学实验的功能让学生在体验中习得知识以实验为基础是化学学科的重要特征之一化学实验对于全面发展学生的化学学科核心素养有着极为重要的作业化学实验有助于激发学生的学习兴趣帮助学生理解和掌握化学知识与技能本课例中共有四组学生实验和两组演示实验在一次次体验中引导学生理解金属与酸溶液盐溶液发生变化的规律得出了比较金属活动性的几种方法并感受到这些方法的可行性和优缺点认识到实验在化学科学发展中的重要作用实验结论的推演发挥了横向和纵向双向研究的功能使整节课的结构表现为承上启下前后呼应通过着眼于学生的最近学习发展区和真实情境的创设每次实验结论的横向推演即可获得本课中的重点知识金属的化学性质解决了教学设计中的问题但是本课的难点是金属活动性的探究利用四组学生实验结论的纵向推演就可完成对贯穿整节课的五种金属活动性比较的学习任务挑战为解决本课难点找到了探究素材即如何比较出之间的活动性这是对教材上学生实验探究活动性强弱做出的调整因为在备课过程中我发现这部分结论已经在前面三个问题解决了再次提出这样的探究问题就会让学生产生为探究而探究的疲劳感还有本节课中也留了两个遗憾点一是对学生在化学方程式的书写与置换反应概念理解方面笔墨太轻需要在下一个课时中继续反馈与补充而是没有将三价铁盐溶液展示给学生观察与二价铁盐溶液的颜色作对比而是叙述带过学生的体验感不够充分通过本节课的教学我切实感受到学生化学学科核心素养的养成是逐步长期建构的过程教师在教学设计过程中需要积累大量各类优质素材才能丰富课堂教学内容提升课堂思维品质这同时也对教师个人学科素养提升提出了更高的要求附板书设计奇光异彩的金属副板书强弱化合物单质化合态游离态一金属的化学性质比较金属活动性方法能与氧气反应反应难易程度能与稀盐酸稀硫酸反应是否产生气体产生气泡速率若都不反应则无法确定能与某些盐溶液反应能否置换出副板书又则的活动性二常见的金属活动性顺序表强金属活动性逐渐减弱弱置换反应