資源簡介

實驗活動4　金屬的物理性質和某些化學性質-探究暖寶寶中的金屬
教學目標
(一)知識與技能
1.了解金屬一些共同物理性質、常見金屬的特性以及在實際中的應用認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。
2.進一步認識常見金屬與氧氣、與酸、與鹽溶液的反應。
3.認識金屬生銹的條件,了解防護措施,從而認識保護金屬資源的意義。
(二)過程與方法
1.通過展示圖片、舉例,了解、認識金屬材料的存在、性能、用途。
2.通過回憶、練習、歸納認識金屬的化學性質。
3.通過問答的方式了解金屬的生銹及防護措施。
4.通過復習加深對金屬材料物理、化學性質的認識;懂得通過設計實驗來驗證物質性質的方法。
5.通過學生動手實驗,逐步形成一定的分析問題、解決問題的能力。
(三)情感·態度·價值觀
1.通過了解金屬材料的用途,體會化學物質對人類社會發展的促進作用。
2.通過對金屬的化學性質及金屬生銹的學習,培養嚴謹、認真、實事求是的科學態度。
3.在實驗探究、討論中學會與別人交流、合作,增強協作精神。
學情分析
(一)學生基本情況分析
初中學生具有好奇心強,喜歡動手的年齡特點。他們已掌握了一些化學知識,并初步具備了獨立設計和完成探究實驗的能力。但其科學探究能力和對所學知識的應用能力還有待進一步提高。
在復習前學生已對金屬的知識進行了系統的學習,對金屬的活動性順序也有了一定的認識。經過新授的學習,學生已經初步掌握了金屬的相關知識。但應用已有的知識去解決實際問題的熟練程度還有欠缺,主要是因為基礎知識不牢靠。同時學生已具備了一定的實驗設計探究能力,但在設計通過金屬與酸反應的實驗驗證金屬的活潑性中,控制變量的環節還有待提高。
(二)教材分析
本單元內容屬于課程標準中的“身邊的化學物質”知識板塊,通過對常見金屬性質的探究和學習,初步形成物質的性質決定物質的用途的觀點。知道金屬與金屬礦物,在工農業生產、科學技術和日常生活都有廣泛的用途,與人類生存和發展密不可分。“金屬與金屬材料”是人教版九年級第八單元的教學內容。本單元共3個課題:金屬材料;金屬的化學性質;金屬資源的利用和保護。其中2、3課題是重點,課題2也是難點,并且配有大量的實驗來解決重點和難點。本單元從熟悉的社會生活入手,提出大家熟悉而又不知所以然的問題,從而過渡到化學的學科知識上,并用所學知識去解決生活中的實際問題,體現了新課程改革的從生活中來到生活中去的科學理念。
(三)設計理念
1.理論依據
(1)課標對科學探究的要求
科學探究是九年級化學《課程標準》中的一個一級主題。《課標》對這一主題的要求有:
①增進對科學探究的理解;②發展科學探究能力;③學習基本的實驗技能。
(2)初中化學實驗教學的作用
化學實驗教學是實現科學探究內容和要求的重要手段,在促進學生科學思想的形成、提高學生科學素養、培養學生學習興趣、提高課堂教學質量方面,具有不可替代的作用。
2.設計理念
本單元內容選自九年級義務教育(人教版)初三化學第八單元。本單元內容包括“金屬的物理性質”、“化學性質”和“金屬的銹蝕和保護”等知識。是上接“碳”下承“酸、堿、鹽”的橋梁部分,處于知識的學習向知識的遷移過渡的位置,作為復習課,我們沒有對教材中的內容進行面面俱到的復習,而是根據新課程標準和實驗教學的作用,經過精選提煉出“生活中的暖寶寶”這一主題進行復習。
在設計中,將化學與生活實際相聯系,從學生已有的知識經驗出發,引導學生善于發現、勇于探究生活中的問題,讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程。
在設計中,讓學生在熟悉的生活情景中感受化學的重要性;在對知識的應用過程中養成科學的態度,獲得科學的方法。
在設計中,以學生所求、所需為基本的出發點和落腳點,以學生研讀、質疑、思悟為主體,以教師啟發、辨析、點撥為主導,培養學生的綜合思維能力。
本節課的教學思想是以學生為主體,以教師為主導,以訓練為主線,以思維為核心,以能力素質為目標。
重點難點
教學重點
金屬的化學性質
教學難點
利用所學知識解決實際問題
教學過程
活動1【活動】探究暖寶寶中的金屬
教學過程
課前驅動——梳理文本,吸收知識
知識梳理這個環節放到課前去學習,但并不是沒有平臺和指導式的放羊式自學,而是教師在專一有序的目標下,根據學生先有的認知水平和學科知識的結構體系,精心編寫學生課前自主學習的文本,讓學生在閱讀填寫、思考練習的方式中進行知識梳理。第二天的課堂上,學生分成4~6人的學習小組,用5 min~8 min通過小組自主釋疑的方式解決個體余留的問題,期間教師可以適當參與點撥。
教師活動:布置課前學練卷(見附件1),提出完成的標準和要求。
學生活動:在家利用教材,有條件的可以利用網絡資源完成學練卷。
設計意圖:目前,單元復習課教學處于比較尷尬的局面,在實際教學中,很多教師總感覺復習不給力,經常會出現“一聽就懂,一看就做,一做就錯”的現象;經常會出現“尖子生原地踏步,中等生疲于應付,學困生不進反退”的現象;經常會出現“記不住的學習內容越來越多”的現象。究其原因主要是由于教師上課只是知識點的簡單羅列;只是大量的練習;只是一本教材加習題,一支粉筆一張嘴,很難發揮單元復習溫故知新,減負增效的功效。
課前自學設計就是讓學生有更多的時間在課前圍繞上課復習內容完成一定基礎知識的理解及導向性的針對性練習,課上教師不再是傳統課堂上 “復習基礎知識——學生解題——教師點評”的形式,不再是大篇幅的講課,而是先進行小測驗,然后解決學生感覺困難的問題,促進知識的內化。為了學生深度學習的完成,達成自學目標。課前學練卷的設計要目標專一、梳理有序、表達簡約、結構集成。
課堂互動——合作探究,內化知識
在小組知識釋疑之后,教師提供預設的活動載體,讓學生以小組方式同學習、同探究、同練習、同研討30 min左右,其間,在教師對話過程中,教師適時組織全體學生通過點撥提醒、有序收斂和模板精講。
第一環節:知識梳理,發現問題
教師活動:請根據課前自學內容,快速總結一下本單元的主要知識,看看哪一個小組總結的既全面又準確
學生活動:小組討論,歸納總結,交流評價。
設計意圖:課堂是從“知識梳理”入手的,緊密的銜接著課前的學生自學,在知識梳理過程中幫助學生完成知識的系統化、網絡化,防止碎片化。并且在梳理中找到學生的問題,為后面的解決問題埋下伏筆。
第二環節:創設情境 引發問題
展示:幾張冬天的圖片。
教師活動:
引入:寒冷的冬天剛剛過去,同學們回憶一下,冬天常用的取暖方式有哪些呢
學生活動:
學生回答:暖氣、空調、電熱毯、烤火、運動等
教師活動:
展示:各種取暖方式的圖片。
設問:同學們可能都見過這種取暖器(紅外取暖器),如果請你親自動手制作一款取暖器,該選擇哪些合適的材料呢
學生活動:積極思考,踴躍發言。
從中引出金屬主要的物理性質:有金屬光澤,導電性,導熱性等。
教師活動:
設問:在生產生活中選擇金屬材料時主要考慮哪些因素呢
學生活動:
學生回答:性質決定用途。還需要考慮:價格、便利、美觀、是否能回收利用、對環境的影響等等。
設計意圖:復習課不同于新授課,學生對相關知識已有一定程度的掌握,沒有剛學習相關內容的新鮮感,因此本節課創設了貼近學生生活、聯系社會實際的情景——“生活中的取暖用品”以提高學生復習的興趣。另外,復習教學要在原有的基礎上綜合、提高,選擇“生活中的取暖用品”這一經過加工的組合情景,不僅讓學生興趣盎然而且會進一步加深對金屬有關性質和用途的認識。
第三環節:科學探究 解決問題
教師活動:
過渡:剛才我們討論了取暖器的選材問題,現在還有一種很流行的取暖方式,就是在身上貼一種叫“暖寶寶”的東西,讓我們一起來看看它的成分說明,研究一下為什么它能用來取暖。
實驗探究1: 探究金屬與酸、與鹽反應
教師活動:首先,讓我們來回顧一下鐵的性質。
學生活動:鐵能和稀鹽酸、稀硫酸酸反應生成氫氣,能和硫酸銅溶液反應,能和氧氣反應
教師活動:根據我們剛才復習的鐵的性質,同學們,下面分組討論一下,我們可以用怎樣的方法來驗證暖寶寶中鐵粉的存在 并且用老師給大家準備的暖寶寶和一些實驗藥品、器材,動手驗證你們的實驗設計是否合理。
實驗藥品及器材:稀鹽酸,稀硫酸,氯化銅溶液,硫酸銅溶液,硫酸鋅溶液,氯化鎂溶液,磁鐵,“暖寶寶”,剪刀,滴管,井穴板等。
學生活動:四人一組進行討論并實驗驗證,匯報實驗現象:
(1)用磁鐵靠近“暖寶寶”中的黑色粉末,發現有大量固體被吸引。
(2)取少量樣品于井穴板中,加入適量稀鹽酸,發現有氣泡產生,溶液變成淺綠色。證明有鐵單質存在。
(3)取少量樣品于井穴板中,加入適量硫酸銅溶液,發現有紅色固體生成,溶液變成淺綠色,證明有鐵存在。
(4)取少量樣品于井穴板中,加入適量氯化銅溶液,發現有紅色固體生成,溶液變成淺綠色,證明有鐵存在。
(5)我們組設計的實驗是:取少量樣品于井穴板中,滴加適量硫酸鋅溶液,但是沒有看到現象。為什么
其他組同學分析原因。
教師活動:
小結:同學們設計實驗的依據是我們已經學習過的金屬的性質,主要是化學性質。
(1)較活潑金屬能與酸反應生成氫氣和鹽。
(2)金屬與鹽溶液反應生成新的金屬和新的鹽。
實驗探究2:探究金屬與氧氣的反應
教師活動:提問:我們已經驗證了“暖寶寶”中的黑色粉末中主要含有鐵粉,那鐵粉為什么會發熱呢
學生活動:回答,和氧氣反應。
教師活動:投影:如何證明暖寶寶中鐵粉與氧氣能反應
展示:鐵絲在氧氣中燃燒的實驗圖片,誰給大家回顧一下細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現象
學生活動:火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體。
追問:細鐵絲在空氣中能燃燒嗎
學生:不能。
再問:細鐵絲在空氣中不能燃燒,只能紅熱。現在如果換成鐵粉,現在如果換成鐵粉,我們看能不能燃燒呢
教師活動:演示實驗:我將少量“暖寶寶”中的粉末也撒在酒精燈火焰上。現象:與細鐵絲在氧氣中燃燒現象非常相似,有大量火星。
提問:我們用實驗證明了鐵粉在空氣中就能燃燒,為什么在空氣中鐵絲不能燃燒,而鐵粉卻能燃燒呢
學生活動:鐵粉與空氣接觸面積大,所以反應更劇烈。
實驗探究3:探究金屬與氧氣的緩慢氧化反應的發生
教師活動:我們已經看到了鐵粉在空氣中燃燒,反應很劇烈,但是暖寶寶中的鐵粉并沒有發生劇烈的氧化反應,說明暖寶寶中的鐵粉和氧氣發生的的反應應該是————緩慢氧化。但是怎么證明呢
教師活動:在前面我們也學過有關鐵的緩慢氧化的反應——鐵生銹,現在我們一起來回憶一下這個實驗。展示鐵釘銹蝕條件的探究實驗的圖片。由此我們可以推測,“暖寶寶”發熱的原理是什么
學生活動:鐵粉接觸空氣和水發生緩慢氧化,同時放熱。
教師活動:在這里老師多加了一個對比實驗,與我們所學的實驗相比多了一個鐵釘在食鹽水中銹蝕情況,我們看到鐵釘在食鹽水中銹蝕的更為嚴重。
提問:現在我們思考一下,在暖寶寶中加入食鹽氯化鈉的作用是什么
學生活動:“暖寶寶”中加入氯化鈉的作用是用來加速鐵粉氧化的。
教師活動:現在大家摸一下,剛才拆封的“暖寶寶”是不是已經發熱了
學生活動:是。
教師活動:提問,請大家思考一下,你能設計簡單的實驗證明鐵粉在發生緩慢氧化嗎
下面我們一起來研究這個問題,老師在這里首先給同學們一個友情提示:展示測定空氣中氧氣含量的實驗圖片。
學生活動:學生總結反應原理。
教師活動:現在請大家根據上述復習知識,分組討論,設計簡單的實驗,證明鐵粉在發生了緩慢氧化,各組可以以文字敘述或圖示的形式呈現給大家
學生活動:小組討論,得出不同方案。
教師活動:對學生提出的方案進行評價,并展示其他設計方案,請同學選擇其中幾種簡單易操作的方案進行演示實驗。
學生活動:
組1:取一錐形瓶,錐形瓶內放入“暖寶寶”中黑色粉末,錐形瓶上加一單孔橡皮塞,連接一直角導管,在導管一端插入紅墨水,觀察紅墨水的移動方向。很快,大家就能發現紅墨水朝試管方向移動。這是由于鐵粉氧化消耗氧氣,使錐形瓶內壓強減少,紅墨水發生倒吸。
組2:取一錐形瓶,錐形瓶內放入“暖寶寶”中黑色粉末,錐形瓶上加一單孔橡皮塞,彈孔塞上插一根綁有癟氣球的玻璃管與外界聯通,塞緊橡膠塞,一會兒我們看到癟氣球變鼓了,這是由于鐵粉和瓶內氧氣反應,使錐形瓶內氣壓變小的結果。
教師活動:剛才兩組同學實驗操作都很規范,解說也非常清楚,希望以后同學們向他們學習,鼓勵一下。經過剛才的實驗,我們感受到鐵粉氧化的速率還是挺快的,那我們該怎么樣來防止“暖寶寶”失效呢
學生活動:密封保存。
教師活動:暖寶寶中的鐵粉氧化、放熱是我們所需要的,但是日常生產生活中,更多的情況是我們不希望金屬制品氧化、生銹,那怎樣才 能防止金屬銹蝕呢
學生活動:思考、回答。
教師活動:歸納巧記妙喻,幫助大家理解記憶:(1)“潔身自好”——保持鐵制品干燥、清潔。(2)“穿防護衣”——覆蓋一層耐腐蝕的物質(噴漆、涂油、電鍍、烤藍等)。(3)“增強體質”——改變內部結構,組成合金。
設計意圖:在小組知識釋疑之后,教師提供預設的活動載體,讓學生以小組方式同學習、同探究、同練習、同研討。一方面實現了學生在課堂上真的動起來、活起來,另一方面讓學生真正領會了學科思想和學科方法,把課前梳理的知識內化為解決學科問題的能力。要注意預設的活動載體需做到知識問題化、問題開放化、問題階梯化、剖析模板化。只有這樣才能培養學生的思維能力,促進學生從上個環節的“學知”到“知學”的轉變。其中知識的問題化是為了收斂學生的思維目標;問題開放化是為了激活學生的思維能力,實現學生從知識記憶向思維提升的能力轉變;問題的階梯化主要是“鋪墊”,是讓學生“自悟”,從而實現學生以以往的知識和經驗為基礎,實現自身知識結構的主動建構;剖析的模板化,是讓學生學會正確、有效的模仿,在此基礎上遷移,舉一反三,觸類旁通,培養學生創造力。
第四環節:歸納總結
教師活動:通過這節課的學習,我們根據暖寶寶中成分的探究,復習了金屬和金屬材料的知識。下面我們就來做一個總結。通過課前預習我們知道了這一單元一共分為三部分內容:即金屬材料、金屬的化學性質和金屬資源的利用和保護。下面請同學們分組討論:這節課我們的收獲有什么 我們還有哪些疑問 一會兒我們把我們的收獲和疑問寫在紙上,貼到黑板上相應的位置,我們看哪個組貼的又多又快又好!
學生活動:分組競賽。
第五環節:當堂檢測
教師活動:通過競賽我們復習了基礎知識,但是你能不能對這些知識靈活運用呢 我們來一個當堂檢測,看看我們的應用能力如何 要求:檢測形式:搶答;搶到的組可以給自己組選題,也可以給其他組選題,但是哪個組,都是答對得5分,答錯扣5分,每組都有20分的保底分。
學生活動:檢測題競賽。
第六環節:歸納總結 布置作業
教師活動:引導學生歸納本單元知識,布置作業。
學生活動:歸納梳理本單元知識網絡。
設計意圖:通過引導學生總結復習收獲,使復習教學更有效地促使新、舊知識經驗的相互作用得以積極、有序的進行,使學生不斷地、合理地生成新意義,從而深化學生對知識的理解與觀念的建立,使學生初步形成物質的多樣性、定量觀、變化觀、微粒觀、價值觀等基本觀念。只有幫助學生形成了化學基本觀念,才能真正提高學生的科學素養。
課后互動——自我檢測,鞏固知識
在完成課堂互動之后,教師發下精心編制的自我檢測題組,讓學生用5 min的時間自測自查,并在下節課前交上來由教師批閱。課后教師根據作業批改的情況和學生平時表現的個性和特點,采用面批指導、文字點評和順利通過三種策略幫助學生鞏固知識。
教師活動:布置回家做檢測題的要求。檢測題見附件1。
學生活動:回家做檢測題。
設計意圖:根據課標要求和學生的情況設置檢測題,目的是在基礎知識得到鞏固的前提下,提供一些相關的有一定思考密度和強度的訓練題進行能力提升。
教學評價設計
評價是教學過程中不可或缺的環節,是教師了解教學過程,調控教學的重要手段。實施多樣化評價可以促進學生全面發展。以下從知識、能力、過程、情感幾方面評價。
(1)能以鐵為例歸納有關金屬及其化合物的知識體系。
(2)通過做反饋題檢驗學生查閱資料、獲取信息、分析信息以及解決問題的能力。
(3)通過做反饋題學生會經歷質疑、議疑、析疑、解疑的過程,從而產生對“舊” 的認可或揚棄,對“新”的整理或構建的能力。
(4)成果內容表現形式多樣,有見解、思路清晰,有吸引力。
(5)在展示過程中能邊匯報邊演示,而不是一味地自己去讀,注意與同學交流。
(6)匯報者語言準確,語速適中,能夠掌握好時間。
(7)積極與同學合作,小組討論積極發言。
探究暖寶寶中的金屬教學反思
通過本節課的教學,對本節課主要有以下幾點認識:
一、滲透了科學素養和創新素質的培養
根據新課程的理念,化學教學應以全面提高學生的科學素養為宗旨。科學素養應該包括科學思想、科學態度和科學方法等方面的素質和修養。在教學中滲透科學方法、科學態度和科學思想的教育,不僅讓學生領悟、掌握知識,更重要的是讓他們掌握學習方法,也更重視知識的獲取過程。在這一過程中,使學生初步認識科學探究的過程,學會一些科學的思維程序,能把獲得的知識組合成知識體系的規律、方法及運用他們的經驗和方法。這樣,一方面,可有助于學生更加透徹的掌握知識,把握自己的認識過程,增強自己接受新知識的能力,從而提高學習效果。另一方面,科學方法的熏陶也可促進學生科學素養的形成,進而內化成其自身可持續發展的潛力,最后提高了綜合分析問題和解決問題的能力和創新素質。本節課在老師的引導下學生對于暖寶寶中的成分的檢驗、性質等方面進行了大量的探究,學生在探究過程中敢于質疑、敢于批判,這就是一種創新素質的體現。
二、始終用化學實驗貫穿于整節課
化學學科的特點就是實驗性,這節課始終用化學實驗貫穿于其中。從一開始探究暖寶寶中鐵粉的存在、鐵粉與氧氣的反應、鐵粉的緩慢氧化,都是通過用化學實驗突破教學難點、突出教學重點的。事實證明用化學實驗進行探究學習是一種行之有效的教學方法。這個過程中學生通過自主的活動完成對知識的主動建構,培養了學生實驗動手能力和創新精神。本節課學生的實驗活動都是在螺旋式上升的“活動—建構”循環中進行的,每個循環中都由“提出或發現問題—實驗探究、解決有關問題—在解決問題的過程中獲取知識、技能和策略,完善自己的認知結構—應用新知識、技能和策略解決新問題—對新問題解決的結果進行評價,改組認知結構—評價、反饋、明確學習方法,進一步提出或發現新問題……”等環節構成,一個個循環層層遞進,從而使學習者的認知結構不斷完善,學習能力不斷提高。
三、采用恰當的教學策略,達到促進學生“自主發展”的目的
根據新課程的教學理念,要改變學生以單純的接受教師傳授知識為主的學習方式,讓學生進行探究性學習,讓智慧的光芒在課堂上閃光。這節課的設計就是根據以上理念,創設問題情境展開的。通過創設漸進式的問題情境,引導學生理解鐵與酸與鹽反應的化學性質;通過創設變化式的問題情境,促使學生用實驗方法探究鐵與氧氣的反應;通過創設拓展式的問題情境,促使學生自主創新設計各種實驗方案。通過創設的漸進式問題—變化式問題—拓展式問題,循序漸進的逐步誘導學生自主學習、自主探索、自主研究、自主解決,達成促進學生“自主發展”的目的。
四、將探究帶入復習中,力戒單元復習的簡單重復
化學復習是對已學習過的知識的再學習,是鞏固知識,防止遺忘的基本方法。科學的復習講究方法、講究實效。這節課將雙基復習嵌于探究的案例中,把科學探究的學習方式帶入到單元復習中。從學生身邊的物質—暖寶寶出發,通過形式多樣的探究活動,使學生獲得知識與技能,培養學生的探究能力和應用能力,體驗科學探究的樂趣,領悟科學的思想和精神。這節課中老師通過重新創設的情景,讓學生有疑問,再度把學生置于“探索者”的位置上,充分體現了“以學生為主體”的教學理念,也反映出“從生活走向化學,從化學走向社會”的學科理念。這樣就有效地避免了復習只是把平時的教學原樣再重復一遍的錯誤做法。
五、注重知識的整理歸納,形成單元知識的結構化
單元復習要根據課程標準的要求,結合教科書內容的重點,把學生學過的知識進行整理和小結。要從新的高度、用新的方式幫助學生更好地理解和掌握,但又不能上成新課。復習時要抓住主線,形成網絡,使學生的知識、技能系統化,這樣才能有效提高復習的效率。師在這節課中無論是在每一個探究活動中,還是在最后的課堂總結中始終注意引導學生對零散的知識點進行整理歸納,形成知識網絡。這個過程中大大加深了學生的思維深度,學生的思維由點到線最后到面。
六、以問題為契機,激發學生去探究
科學探究活動是以問題為核心的,發現和提出問題是探究活動的開端,找到問題的結論是探究活動的目標。這節課從“疑”開始,靠“疑”推動,通過創設問題情景,組織學生迅速融入教學情景中,在提出問題—猜想與假設—動手實驗—討論交流—得出結論的活動中認識金屬的化學性質。問題情景貫穿于一節課的始終,將單元復習內容鑲嵌在任務完成之中,使學生在解決問題中學習化學知識,學生在不知不覺中就復習了單元中的核心知識,起到了潤物細無聲的效果。一節課后學生對化學與生活的關系認識是深刻的,對科學探究的體驗是最深的,對激發學生進一步探究的欲望也是持久的。

展開更多......

收起↑