高中化学“金属的性质”第一课时教学策略探析

韦慧贤

摘   要：对人教版高中《化学》必修一第3章第1节“金属的性质”第一课时的教学设计做了一些经验性的探索，旨在完成本节课的教学目标，并初步尝试从实验操作和实验现象的角度去探索金属的性质，以此帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法，并深化其对物质性质的理解，进而促使课堂设计更加具有时效性。

关键词：高中化学;金属的性质;教学策略

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2019）29-0037-04

一、教学目标

（一）课标要求

结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、铁及其重要化合物的主要性质，同时了解它们在生产、生活中的应用。

（二）教学目标

1.用分类的方法学习金属的通性;用实验探究的方法学习金属与非金属的反应。

2.基于观察、分析实验现象，学会药品的取用、加热等基础实验操作方法。

3.通过学习钠跟氧气的反应，认识控制实验条件的重要性，以此激发学生学习化学的兴趣和乐于探究物质变化奥秘的兴趣。

4.了解金属元素在地壳中的含量，能够书写钠与氧气反应的化学方程式。

5.理解金属的物理性质和化学性质与其原子结构之间的关系。

6.初步尝试通过实验操作和实验现象去探索金属的化学性质，并从氧化还原反应的基本原理出发，去深化对这些性质的理解。

二、基本教学策略

列举身边的金属材料并回顾初三所学的化学知识，由此引入新课，然后通过对比镁、铝、铁分别与氧气反应引出“钠与氧气怎样反应”的问题。应用实验探究的方法，让学生通过实验去探索钠的物理性质、钠在空气中存放所出现的问题以及钠与空气中的氧气所发生的反应，并分析其在不同条件下反应的产物。然后通过四幅金属与氧气在不同条件下反应的图片，并结合金属活动性顺序表，总结归纳出金属的活动性和金属与氧气是否能发生反应以及其剧烈程度有关。最终通过图表总结归纳出钠与氧气反应的有关知识，如此可使知识更加系统化。

三、教学方法与过程

（一）创设情境，导入课题

1.由日常生活入手，激发学生的求知欲。让学生自己畅所欲言，去列举在生活中了解到的金属的反应，比如铁的生锈、铜绿的产生以及铁质菜刀为什么表面是黑色而刀口是银白色等，以此激发学生学习本节课的兴趣。然后以故事或化学史的形式展示金属在人类社会发展、改善人类生活等方面所起的重要作用。即五千年前人类进入青铜时代，三千年前进入铁器时代，20世纪铝合金成为仅次于铁的金属材料。在科学技术飞速发展的今天，我们几乎每天都会接触到许许多多的金属制品，如飞机、船舶、汽车、铝合金门窗、家用炊具、硬币等。由此讨论金属和合金在现代科技、工业生产、日常生活中的广泛应用，并让学生结合自己已有的生活经验，举例分析金属性质的异同点。

2.将微课“形形色色的金属材料”作为引入素材，以此激活印象感知。社会发展离不开材料的支撑，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。整合当今社会发展所使用的具有不同机械性能、化学性能、物理性能、工艺性能的各种传统和新型化学材料，并以2～3分钟视频短片的形式导入课题，由此可激发学生学习的积极性。

课堂导入是教学活动的重要组成部分，也是激发学生学习效能的催化剂。在新课导入时，选择恰当的情境导入，对激发学生的认知兴趣、引发知识联系、使新知识的生长找到落脚点有很大帮助。

（二）思维导图，构建知识网络

在学习金属元素的存在、含量和共同的物理性质时，教师要引导学生畅所欲言，并使其分类、归纳、回顾在初中已经接触到的一些金属的性质，例如铁可以和氧气反应，活泼的金属可以和酸、盐发生置换反应等。并列举从生活中了解到的金属的反应，如铁的生锈、铜绿的产生、铁质菜刀为什么表面是黑色而刀口是银白色等，然后总结性思考在这些反应中金属原子的失电子情况，由此引出性质和结构的相互关系，培养学生的思维能力。

多媒体投影课本中的图3-2或制作对应的实验小视频，然后围绕铝丝与硫酸铜溶液反应形成铜树、镁条燃烧、铜丝与硝酸银溶液反应形成银树、镁条与盐酸反应，讨论为什么会形成铜树、银树？到底发生了什么反应？这些反应有什么特点？然后让学生判断其属于什么反应类型并练习书写这些反应的化学方程式。

（三）实验探究

1.发现问题。应用传统方法分析铜、铁、镁和氧气反应的难易程度以及存在的相似性和差异性，然后以此类推，思考金属钠、铝和氧气的反应。随后观察实验桌上的金属钠——首先观察金属钠的存放，然后打开瓶盖闻一闻瓶内物质的气味，提出金属钠为什么要放在煤油中？这与金属钠的哪些性质有关？

应用多媒体展示网上刊登的新闻事件，例如2019年5月13日下午，韩国忠清北道堤川市旺岩洞的一家化工厂发生爆炸，爆炸物为金属钠。事发后，48名消防员出动，历经十几分钟将火扑灭。2011年2月15日，安徽金禾实业股份有限公司的一个堆放生产原料金属钠的仓库失火。可能是因为夏天温度太高，导致金属钠着火，由此引起了整个仓库着火，一时火势很大，工廠自备的灭火设备根本解决不了问题。通过设置情境，使学生发现问题，激发学生的探究热情，以此为本节课的自主学习打下基础。

2.提出假设。结合视频素材，互动交流需要探究的问题，例如如何正确保存和使用金属钠;怎样取用，用量如何控制;为什么要放在玻璃片上，还要用滤纸吸干表面的煤油，是否可以用小刀切取等。并追问钠能不能燃烧？把一小块钠放入坩埚中加热，会有何种变化？钠能与水反应吗？如果能反应，反应产物是什么？钠是否是活泼金属？钠还可能会和哪些物质反应？由此引导学生对钠的性质进行合理的推断和假设，同时这也能检验学生导学案的完成情况和预习效果。

3.实验探究。实验3-1探究金属钠的物理性质，通常采用分组实验的形式，即让学生一边完成实验一边记录现象——完成在玻璃片上切取金属钠，对比观察切开前和切开后的颜色异同，经讨论后总结并填写活动表。

现象：取出的金属钠表面有一灰黄色的氧化层，切开后的切口处露出银白色的光泽;切口在空气中露置一会儿，会逐渐变暗。分组实验可使学生近距离观察到金属钠是银白色的、质软、熔点低、密度比水小比煤油大、延展性好、是热和电的良导体。放置后，钠表面逐渐变暗生成新物质。

如果条件有限可应用演示实验让学生了解钠的物理性质，例如可以用两个大小相同的透明玻璃片或表面皿，正对着把切取的少量钠挤压在玻璃片之间，由于和空气接触面积小，因此可以巡回让学生观察。也有教师选用两支长短适当且口径能内嵌的试管进行演示实验，即先在口径较大的试管里注入约1mL洁净的煤油，然后取一小块除去氧化膜的钠放入盛有煤油的试管中微微加热，待钠熔化后插入小口径的试管，使钠被挤压成薄层，这样钠的光泽能保持较长的时间。此外还可以选取一根管壁较薄的玻璃管，用布包裹着玻璃管像使用钻孔器一样，慢慢地钻入大的钠块里，使管中填有一段银白色的金属钠，然后用玻璃棒把钠推到玻璃管的中央，并用蜡封好玻璃管的两端，这样样品也可以长期保存和观察。

實验3-2探究金属钠与氧气的反应，反应条件的控制和反应载体的选择是实验成功的关键。教材实验从在石棉网上加热发展到在坩埚或者蒸发皿中加热进行，分组实验依据教材采用在坩埚中加热的方法比较好。实践证明在硬质直玻璃试管中部加热金属钠，能较长时间观察钠的融化过程——剧烈燃烧时产生黄色火焰，最终生成淡黄色的物质。

通过改进教材中的演示实验，可以创新实验为载体强化学生探究细节的能力，培养学生的创新意识，从而使学生更好地完成学习任务。

4.交流互鉴。教师的主导作用是规范课堂活动的有效方式。在进行分组学习活动前，教师要提出明确的目标和要求，布置好小组活动的任务，由此使分组活动有问题可思考、有困惑可拓展、有机会可表达、有成功可享受。团队成员可以轮换承担任务，以此鼓励他们相互支持、密切合作，进而有效完成小组学习任务。实验3-1重点讨论了钠的物理性质和常温下的氧化反应，实验3-2讨论了钠与氧气反应生成淡黄色过氧化钠的细节，同时从氧化还原反应的角度进行分析、对比，并自主设计考点。

5.得出结论。通过小组发言的方式，学习钠的物理性质和与氧气的反应，学会观察实验现象和解释原因，由此提高学生进行分析和交流的能力。金属钠具有银白色的金属光泽，质软，是热和电的良导体。通过查表或阅读课本可知金属钠的密度为0.97g/cm3，熔点为97.81℃，沸点为882.9℃，久置表面会先形成溶液，再变成白色粉末，这可概括为“银白软轻低，热电良导体”。实验室中的金属钠通常保存在石蜡油中或煤油中。钠原子的最外层只有1个电子，易失电子，因此化学性质非常活泼，与氧气在常温下反应生成氧化钠，点燃时与氧气反应生成过氧化钠。钠与氧气反应的产物与反应条件有关，与反应物的用量无关。

（四）拓展学习

以多媒体的形式展示问题，讨论金属钠除了能被氧气氧化外，是否能被氯气、硫等具有氧化性的物质所氧化，并书写相关的化学方程式。标出钠与氧气的反应中电子转移的情况，并指出氧化剂和还原剂。然后提出问题能否把钠保存在汽油里或四氯化碳中和为什么不能用手直接拿金属钠并说明理由。

（五）课堂小结

通过提问的方式让学生总结本节课所学的内容，由点到面让学生思考金属化学性质的相似性：很多金属都可以和非金属氧气发生反应，从化合价的变化可以认识到在这些反应中金属都表现出还原性。这样可以和前面的氧化还原反应相呼应，也可以和本节课开始时候金属物理性质的通性相呼应，如此可增强课堂的完整性。此外还可以进一步提出问题，并从反应的难易程度入手让学生认识到不同金属还原性的强弱区别。

四、教学反思

运用情境导入、微课导学、思维导图有计划、有目的地进行教学，并应用分类比较的方法对物质及其变化进行研究，由此可总结出物质的通性和特性，达到从不同角度进行科学辨思、突破重难点、拓展思维空间、比较物质性质的异同、认识物质性质间的内在联系、对物质的性质进行归纳和概括的教学目标。

物质性质的教学是中学化学的重要内容，由于该部分知识属于事实性的知识，比较琐碎，所以学生易混淆和遗忘。因此在进行教学时，教师要从知识本身的传授转变为思维模型的建构，并采用多种策略和方法，促进学生分类观、转化观等化学基本观念的发展。由此可提高课堂教学的质量，培养学生的化学学科核心素养。

参考文献：

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[3]赵海云.基于物质分类观念下的物质性质教学——以《金属的化学性质（第一课时）》为例[J].中国现代教育装备，2017（02）：27～29.