用化學(xué)解生活之“謎”

【摘要】本文以《金屬的化學(xué)性質(zhì)》（第一課時(shí)）教學(xué)為例，論述教師結(jié)合生活實(shí)際開(kāi)展化學(xué)教學(xué)的途徑，提出通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境、開(kāi)展探究活動(dòng)、回歸生活等教學(xué)建議，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解答生活之謎，體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)課程的意義和價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 生活 《金屬的化學(xué)性質(zhì)》

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）04A-0051-03

2015年桂林市開(kāi)始使用科粵版九年級(jí)化學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)，教材上、下兩冊(cè)書(shū)共9章，始于“身邊的化學(xué)”，列舉了許多生活中與化學(xué)有關(guān)的物品及現(xiàn)象，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣，中間各章分別以生活中常見(jiàn)的物質(zhì)命名，分別為“空氣”“氧氣”“水”“燃料”“金屬”“溶液”“酸堿鹽”，末章為“現(xiàn)代生活與化學(xué)”，充分體現(xiàn)了教材編著者對(duì)于化學(xué)在生活中應(yīng)用的重視。基于此，筆者在每節(jié)課的課堂教學(xué)中，都會(huì)選用一些與生活有關(guān)的實(shí)例，帶領(lǐng)學(xué)生從生活走進(jìn)化學(xué)，用化學(xué)知識(shí)走向生活。

一、教材分析與學(xué)情分析

“金屬的化學(xué)性質(zhì)”是上冊(cè)課本第一章第四節(jié)《物質(zhì)性質(zhì)的探究》內(nèi)容的延伸和拓展，作為第六章“金屬”的核心內(nèi)容，本節(jié)蘊(yùn)含了大量的化學(xué)知識(shí)與原理，是初中化學(xué)知識(shí)的重要內(nèi)容，也是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。九年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，也具備了許多與金屬材料有關(guān)的生活常識(shí)，如銅和鐵在潮濕的空氣中容易生銹、煮綠豆不能用鐵鍋、用火燒一下可以鑒別真假黃金等，但學(xué)生對(duì)這些生活常識(shí)的認(rèn)識(shí)還處于從感性到理性的轉(zhuǎn)變階段，未能對(duì)其做出嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治龊蜏?zhǔn)確的解釋。所以在本節(jié)課中，筆者選取了一些與金屬化學(xué)性質(zhì)有關(guān)的生活素材和事例，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解答生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，從而讓學(xué)生從具體到抽象、從感性到理性認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)，并為后面學(xué)習(xí)溶液、酸堿鹽打下良好的基礎(chǔ)。

二、教學(xué)過(guò)程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，關(guān)注生活

（教師通過(guò)投影展示生活中各種金屬的圖片：青海塔爾寺金頂、國(guó)家博物館典藏鎏金鹿紋銀雞冠壺、教室窗外的防盜窗、1998年五角銅幣等）

師：為什么幾百年前的金頂、約一千年前的銀壺到了今天仍然閃閃發(fā)光，而教室窗外十幾年前的防盜網(wǎng)和二十年前的五角銅幣卻早已銹跡斑斑了呢？你知道這些金屬的“化妝師”是誰(shuí)嗎？

生：氧氣。

設(shè)計(jì)意圖：從生活中可見(jiàn)的物品引入，拉近化學(xué)與學(xué)生的距離，展示青海塔爾寺金頂、國(guó)家博物館鎏金鹿紋銀雞冠壺，讓學(xué)生感受中華藝術(shù)之美，領(lǐng)略古代人民的智慧，激發(fā)學(xué)好化學(xué)知識(shí)、游遍天下的斗志;再列舉生活中常見(jiàn)的金屬防盜窗和五角硬幣，讓學(xué)生感受金屬就在身邊，化學(xué)與生活息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察、善于發(fā)現(xiàn)的精神。

（二）動(dòng)手探究，積累知識(shí)

1.探究活動(dòng)一：探究金屬與氧氣反應(yīng)的難易程度與劇烈程度

師：我們學(xué)過(guò)的哪些金屬能與氧氣反應(yīng)？你能說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？

生1：鎂條、鐵絲、銅片。

（生2描述鎂條、鐵絲、銅片分別與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，生3在黑板上寫(xiě)出鎂條、鐵絲、銅片分別與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式）

設(shè)計(jì)意圖：回歸課本，充分利用教材。在九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)課本中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)一些金屬與氧氣的實(shí)驗(yàn)，如鎂條、鐵絲在氧氣中燃燒，銅片在氧氣中加熱。讓學(xué)生通過(guò)回顧舊知，進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)，并總結(jié)零散的化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。

（教師指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展動(dòng)手實(shí)驗(yàn)1：將桌面上的鎂條、鋁絲、鐵釘、銅片一半打磨，一半不打磨）

師：實(shí)驗(yàn)后你有什么發(fā)現(xiàn)？

生：鎂條變化最明顯，表面的黑色物質(zhì)被打磨掉了，露出了光亮的銀白色。鐵、銅表面變化不明顯，鋁表面似乎變亮了一些。

設(shè)計(jì)意圖：鎂條、鋁絲、鐵釘、銅片體積都比較小，如果讓學(xué)生或教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，不利于其他學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，此刻安排分組實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生近距離觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也為下一步探究各金屬與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)鋪墊。

師：鎂在常溫下就能與空氣中的氧氣反應(yīng)，表面形成一層黑色的氧化物薄膜。鋁表面是否也有一層氧化物薄膜？

生（猜測(cè)）：有。

（教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)2：加熱鋁片）

師：實(shí)驗(yàn)中觀察到什么現(xiàn)象？

生：鋁片內(nèi)部發(fā)紅熔化，被表面的灰色薄膜包裹著并未滴落，說(shuō)明鋁表面有一層致密的氧化物薄膜。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作加熱鋁片的實(shí)驗(yàn)，能近距離觀察到鋁片表面氧化物薄膜的存在，有利于加深學(xué)生對(duì)氧化鋁薄膜致密性的理解。

師：綜合課前的圖片和剛才進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，你能初步判斷出鎂、鋁、鐵、銅、金、銀這些金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱嗎？

生：金屬活動(dòng)性為“鎂、鋁>鐵、銅>金、銀”。

師（聯(lián)系生活）：請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用金屬與氧氣反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)解釋生活中的現(xiàn)象。①暖寶寶發(fā)熱的原理。②鋁制門(mén)窗、炊具常年不易生銹的原因。

（學(xué)生討論后得出結(jié)論：①暖寶寶的原料是鐵粉、活性炭、蛭石和水等合成的聚合物，當(dāng)我們把外袋撕掉使得內(nèi)袋暴露于空氣中，氧氣就會(huì)通過(guò)透氣膜與發(fā)熱原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生熱量;②鋁在常溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)，表面生成一層致密的氧化物薄膜，阻礙內(nèi)層的鋁進(jìn)一步被氧化）

師：我們由此聯(lián)系生活實(shí)際，得出使用鋁制品的注意事項(xiàng)。鋁鍋使用時(shí)間長(zhǎng)了，里面一般都會(huì)出現(xiàn)黑色斑點(diǎn)或白色沉淀物，這對(duì)人體無(wú)害，可以不用擦掉;若想擦掉也可以，只要加一點(diǎn)醋洗刷即可除去。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生用新學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生自主探究熱情的同時(shí)，擴(kuò)展學(xué)生視野。

2.探究活動(dòng)二：探究金屬是否能與稀酸反應(yīng)及反應(yīng)的劇烈程度

師：鋁鍋用久了表面會(huì)生成黑色物質(zhì)，可用醋將其除去，但不能浸泡太長(zhǎng)時(shí)間，由此可得出什么信息？

生：鋁能與醋酸反應(yīng)。

師：鋁是否還能與其他酸反應(yīng)？其他金屬是否也能與酸反應(yīng)？如果能反應(yīng)，現(xiàn)象有何不同？

（教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)3：將被打磨過(guò)的鎂條、鋁絲、鐵釘、銅片分別加入等量、等濃度的稀鹽酸或稀硫酸中，學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并在表1中記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，得出金屬活動(dòng)性排序“鎂>鋁>鐵>銅”）

設(shè)計(jì)意圖：《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2011年版）指出，教師在教學(xué)中應(yīng)高度重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教育功能，有條件的學(xué)校盡可能多地為學(xué)生提供動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。對(duì)比新舊課標(biāo)可知，“金屬的化學(xué)性質(zhì)”在新課標(biāo)中所占比重有所增加，被列入了學(xué)生必須完成的8個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。因此，安排學(xué)生親自動(dòng)手開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下有序完成實(shí)驗(yàn)，既復(fù)習(xí)了上冊(cè)課本所學(xué)的固體、液體的取用等基本實(shí)驗(yàn)操作，又培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神，收獲了很好的教學(xué)效果。

師（聯(lián)系生活）：請(qǐng)同學(xué)們思考，①炒菜時(shí)加入食醋的原因;②為什么用鐵鍋煮綠豆鐵鍋會(huì)變黑，用鐵刀切蘋(píng)果、梨子后，鐵刀表面也會(huì)變黑？

（學(xué)生查找資料、討論后得出結(jié)論：①用鐵鍋炒菜是防止缺鐵性貧血的簡(jiǎn)便方法，特別是炒菜時(shí)加入食醋、番茄醬等酸性物質(zhì)，可使食物中含鐵量增加11～15倍;②綠豆、蘋(píng)果、梨中都含有鞣酸，會(huì)與鐵反應(yīng)生成黑色的鞣酸鐵，使得鐵表面變黑，少量的鞣酸鐵對(duì)人體無(wú)害）

師：觀察以上四個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式，從反應(yīng)前后物質(zhì)的種類(lèi)角度分析，可以得出什么規(guī)律？

生：它們都是一種單質(zhì)和一種化合物發(fā)生反應(yīng);反應(yīng)后都生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物。

師：像這樣單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)，叫做置換反應(yīng)，可用一個(gè)通式表示，A+BC=B+AC。

設(shè)計(jì)意圖：善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律并利用規(guī)律的人，才是會(huì)學(xué)習(xí)的人。引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)前后物質(zhì)種類(lèi)的角度對(duì)以上四個(gè)化學(xué)方程式進(jìn)行對(duì)比分析，能提升學(xué)生觀察、比較、歸納概括的能力，發(fā)展化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

3.探究活動(dòng)三：探究金屬能與哪些金屬的鹽溶液發(fā)生反應(yīng)

師（開(kāi)心一刻）：下面我們來(lái)看一個(gè)有趣的置換反應(yīng)。（投影圖片：化學(xué)學(xué)霸的表白。你的“美”偷走了我的“心”，Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn）

設(shè)計(jì)意圖：以學(xué)生最感興趣的話(huà)題切入，承上啟下的同時(shí)，加深了學(xué)生對(duì)置換反應(yīng)的理解與應(yīng)用。介紹時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)是化學(xué)學(xué)霸發(fā)明的表白方式，以此激發(fā)學(xué)生的崇拜之情，立下學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)的決心。

師：鎂為什么能偷走鋅？請(qǐng)你猜想一下，在剛才我們探究金屬和稀酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，鎂、鋁、鐵、銅四種金屬中，還有哪種金屬能把另一種金屬?gòu)乃衔锏娜芤褐兄脫Q出來(lái)？

生1（猜想一）：鎂能從鋁的溶液中將鋁置換出來(lái)。

生2（猜想二）：鎂能從鐵的溶液中將鐵置換出來(lái)。

生3（猜想三）：鎂能從銅的溶液中將銅置換出來(lái)。

生4（猜想四）：鋁能從鐵的溶液中將鐵置換出來(lái)。

生5（猜想五）：鋁能從銅的溶液中將銅置換出來(lái)。

生6（猜想六）：鐵能從銅的溶液中將銅置換出來(lái)。

……

師：請(qǐng)你利用桌上提供的金屬和溶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證你的猜想。

（學(xué)生前后4人為一小組，討論出設(shè)計(jì)方案。教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)4：從鎂條、鋁絲、鐵釘、銅片、硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液中選取藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并在表2中記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，得出結(jié)論金屬的活動(dòng)性排序“鎂>鋁>鐵>銅”）

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生進(jìn)行完探究活動(dòng)一、探究活動(dòng)二后，已在腦海中建構(gòu)出鎂、鋁、鐵、銅四種金屬的活動(dòng)性順序，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生能輕松提出猜想。由于時(shí)間關(guān)系，每組學(xué)生只完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)同學(xué)之間的相互分享、補(bǔ)充，可以將所有可能進(jìn)行的反應(yīng)的現(xiàn)象和方程式補(bǔ)齊，這種生生互教、生生互學(xué)的方式，更有利于學(xué)生建構(gòu)探究思維。

師（聯(lián)系生活）：請(qǐng)同學(xué)們思考。①在海南島適宜種植芒果樹(shù)，每年芒果樹(shù)修枝后，都要噴灑濃度為15%的硫酸銅溶液殺蟲(chóng)，該溶液又稱(chēng)波爾多液。椰林村的小王用鐵桶配好農(nóng)藥后，第二天才噴藥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)害蟲(chóng)沒(méi)被殺死，有紅色的東西粘在鐵桶壁上。為什么害蟲(chóng)沒(méi)有被殺死？鐵桶壁上的紅色物質(zhì)是什么？②工人師傅切割鐵板時(shí)，為什么使用硫酸銅溶液可在鐵板上輕松劃線(xiàn)？

（學(xué)生查找資料、討論后得出結(jié)論：①波爾多液中含有硫酸銅，能與鐵制容器中的鐵發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì);②因?yàn)殂y白色的鐵板與硫酸銅接觸的部位會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成紅色的銅）

師：本節(jié)課你學(xué)會(huì)了哪些探究金屬活動(dòng)性大小的方法？科學(xué)家們運(yùn)用類(lèi)似的方法，排列出了各種金屬的活動(dòng)性順序。

（學(xué)生閱讀課本：金屬的活動(dòng)性順序及應(yīng)用）

（三）回歸生活，答疑解惑

教師創(chuàng)設(shè)情境：老人撿到一枚“金戒指”，不法分子謊稱(chēng)“價(jià)值上萬(wàn)，見(jiàn)者有份”騙走了老人3000元。老人將“金戒指”拿回家讓正讀初三的孫子小天欣賞，小天運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)鑒別一番后，馬上告訴奶奶此戒指為假戒指。如果你是小天，你會(huì)用哪些方法來(lái)鑒別此戒指的真假？

設(shè)計(jì)意圖：再次回歸生活、聯(lián)系生活，使學(xué)生學(xué)以致用，體會(huì)“生活處處有化學(xué)”。

三、教學(xué)反思

德國(guó)著名哲學(xué)家胡塞爾在“生活世界”理論中指出，科學(xué)是從生活世界中來(lái)的，最終也要回歸到生活世界中去。這一理論啟示我們，教育要與生活緊密聯(lián)系起來(lái)，將生活轉(zhuǎn)化成教學(xué)素材來(lái)充實(shí)課程內(nèi)容。筆者在本節(jié)課中共設(shè)計(jì)了三個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都從學(xué)生熟悉的事物或事例出發(fā)，如在金屬與氧氣反應(yīng)的教學(xué)中，由遠(yuǎn)及近地展示了青海塔爾寺金頂、國(guó)家博物館典藏鎏金鹿紋銀雞冠壺、教室窗外防盜窗、1998年五角銅幣的圖片，逐漸拉近學(xué)生與化學(xué)的距離;在討論完鋁制門(mén)窗、炊具等常年不易生銹的原因后，緊接著介紹“鋁鍋用久了表面會(huì)生成黑色物質(zhì)，可用醋除去，但不能浸泡太長(zhǎng)時(shí)間”，引入金屬與酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn);在一種金屬與另一種金屬化合物溶液反應(yīng)的教學(xué)中，極具敏銳力地引入目前很火的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)表白方式，貼近學(xué)生生活的同時(shí)，激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步了解此反應(yīng)原理的興趣。在學(xué)生通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)探究，建構(gòu)起金屬化學(xué)性質(zhì)的知識(shí)體系后，再次回歸生活，對(duì)生活中類(lèi)似的現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)瑥亩⑵鹫J(rèn)識(shí)“生活中的金屬”的化學(xué)視角，在深刻的化學(xué)原理與熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)之間建立起實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)課程的意義和價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王欽忠.《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的變化與分析[J].北京教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012（3）

[2]徐順英，吳兆根.“先行組織者策略”在化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用例析——以人教版九年級(jí)《金屬的化學(xué)性質(zhì)》為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2011（9）

注：本文系桂林市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“基于科學(xué)探究的初中化學(xué)課堂教學(xué)案例研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2015A-04）的研究成果。

作者簡(jiǎn)介：陳佳（1985— ），女，漢族，廣西桂林人，中小學(xué)二級(jí)教師，研究方向：初中化學(xué)教學(xué)。

（責(zé)編 劉小瑗）