云南省普洱市第一中学 周安玲
实验教学作为中学化学教学的重要组成部分,是指使用实验仪器情景下的一种教学形态,是化学教学最显著的特征。化学实验和其他理科实验一样都具有直观、形象的特征,能帮助学生扩大视野,引导学生积极思考,并产生浓厚的兴趣,所以实验教学能帮助学生在短时间内认识和理解相关的科学知识。鉴于实验教学的重要性,在必修1铝的重要化合物教学中我采取了以下的教学设计。
了解Al2O3的两性,了解金属氧化物的性质、制备,理解Al(OH)3的两性。
根据提供的药品自主设计实验制备Al(OH)3。
依据实验现象来探究Al(OH)3的两性。
通过实验教学提高学生对“化学是一门以实验为基础的科学”的认识;体验科学方法在化学研究中的重要性,同时培养学生善于与他人合作的良好心理品质以及探究能力。
教学重点:Al2O3、Al(OH)3的重要性质。
教学难点:两性氢氧化物概念的形成。
实物投影仪、幻灯片;学生分组探究实验,实验教学
引入:铝是地壳中含量最多的金属元素,而铝制品的使用却比较晚,这是由于铝很活泼,从铝的化合物中提炼铝单质比较困难,随着科技发展和社会进步,各种铝制品走入了我们的生活,并且得到了广泛应用。
【PPT】展示生活常见的铝制品
【问题】我们知道铝能与沸水反应,可是为什么用铝制作的锅可以用来煮水?并且不用密封保存?
【学生】思考回答,因为铝的表面有一层致密的氧化膜——Al2O3
【教师】请同学们阅读课本58页,了解Al2O3的物理性质,再通过性质决定用途这条主线,分析我们生活中Al2O3有些什么样的用途.
【PPT】展示宝石图片,机械轴承或钟表中的配件,耐火砖、坩埚
【教师】依据图片做介绍:Al2O3为白色粉末,不溶于水;自然界中纯净的Al2O3为无色晶体,俗称刚玉,硬度仅次于金刚石,通常所说的是红蓝宝石是混有少量不同氧化物杂质的刚玉;用作机械轴承或钟表中的配件,这些配件呈现出良好的耐磨性;熔点2050℃,所以生活中Al2O3经常被用作耐火砖、坩埚等一系列耐火材料。
【学生】归纳Al2O3的物理性质及用途
难溶于水——可以使用铝锅来烧水
熔点高——耐火材料,制造耐火坩埚,耐高温的实验仪器
硬度大——宝石的主要成分,硬度仅次于金刚石
设计意图:通过PPT展示,让学生感受到了视觉冲击,可以直观体会到课本的知识与生活是紧密相连的,提起学生学习的兴趣;以生活为背景设置问题,借此引出Al2O3并由学生通过阅读看图片自己归纳出氧化铝的物理性质和用途,培养学生的观察能力和自学能力。
【问题】从物质分类来看,Al2O3是哪一类物质?请同学们根据刚才的资料和以前的知识,分析预测Al2O3可能有哪些化学性质,并通过实验探究,证明自己的预测。
【学生】根据所学知识,预测Al2O3是碱性氧化物。
探究目的:验证Al2O3是否属于碱性氧化物
试剂、仪器:Al2O3、HCl溶液,试管,滴管
表1 实验记录
设计意图:用元素和元素化合物的已学知识去推测其他化合物可能有的性质,培养学生的元素观和分类观;并且让学生通过实验来验证自己的推论,会让学生觉得学以致用,激发学生学习动机和学习兴趣。
【教师】生活经验告诉我们:铝制的餐具是不可以长期存放或蒸煮具有酸性或碱性食物的。
【学生】从生活经验提出假设Al2O3会与碱发生反应,所以不能长期存放碱性食物。同上又通过实验来验证猜测——Al2O3是否会与碱发生反应(实验记录省略)
设计意图:不能存放酸性物质是因为Al2O3与酸会发生反应,这也恰恰用生活验证了我们知识的正确性。按照学生的思维很容易就会联想到不能存放碱性物质很大可能是Al2O3也会与碱会发生反应。这个实验操作简单,现象也比较明显,学生很快就会发现Al2O3也会与碱发生反应,这样一来引出两性这个概念,让学生理解起来容易了许多。
【学生】通过实验得到的结论Al2O3能和NaOH 溶液和稀盐酸溶液反应,说明Al2O3既是酸性氧化物又是碱性氧化物
【教师】对于这样特殊的氧化物,我们化学上称为两性氧化物。板书这两个化学方程式,特别是与NaOH溶液的反应,再加强学生对两性这个概念的理解。
【教师】Al2O3不能溶于水,那氧化铝的水化物——Al(OH)3要如何制备呢? 指导学生通过观察Al(OH)3的组成来得出答案。
【学生】可溶性铝盐(提供Al3+)与碱(提供OH-)来制备Al(OH)3
【问题】你能利用课桌上已有的Al2(SO4)3溶液、NaOH 溶液和氨水制备Al(OH)3?
表2 实验方案记录
探究目的:制备Al(OH)3
试剂、仪器:Al2(SO4)3溶液、NaOH 溶液、氨水;胶头滴管,试管
探究方式:按照提出的方案分为两大组来进行,大组里又四人一小组,分工合作
设计意图:创设实验情景,引导学生设计实验方案。实验具有明确的探究目标,能促进学生认知结构的发展,实验过程中可充分锻炼学生设计方案、分工协作、观察能力和分析能力,为学生的发展打下基础;并且在实验操作中还提出了一些非常有价值的问题。
……
“铝的重要化合物”教学过程中最需要落实的知识点就是对两性概念的理解,以及化学方程式的书写。我教学设计最突出的特点就是以实验作为一条主线,从提出假设—设计实验方案—验证假设,在学生探究方面,我没有太多限制,仪器药品给出,探究目的提出,具体怎么操作完全交给学生去思考和设计,这样的基于探究的实验教学,将学生置于了一种动态、开放、多元的学习环境中,让学生自主探索,主动求知。