基于“对比”思想的化学课堂教学设计——以《金属的化学性质》为例

季晓春

(南京市金陵中学岱山分校，江苏 南京 210041)

有比较才能鉴别.当在比较中鉴别出这个对象与其他事物的差异点和共同点时，也就能了解比较对象的特殊性和一般属性，从而在教学中可以帮助学生更深入的认识实验对象.事实上，基于对比思想的教学设计在教学中有直观易懂的明显优势，因而在自然学科的教学设计中常有运用.

1 教学设计思路

首先，在对本节课教学内容进行设计时，考虑到金属的化学性质包括三方面：第一，与氧气反应；第二，与酸溶液反应；第三，金属与金属化合物溶液反应，本课题涉及到许多重要的化学反应以及化学方程式的书写，如果一节课40分钟全部抛出这些反应，担心学生在新知的理解、接受以及消化上难以适应.因此在教学内容上将这一课题划分为2课时，本节课是第1课时，主要教学内容确定为金属与氧气反应以及金属与酸溶液反应，并通过比较同类反应的难易和剧烈程度，从而比较金属的活动性强弱.

其次，整节课教学内容设计的主线是“用化学方法鉴别真假黄金”，以此串联金属的两大化学性质.从生活中的新闻轶事入手，确定本节课基调：密切联系生活实际，充分调动学生的积极性、主动性、激发学生对新知的求知欲和探索欲.在主线确定后，结合化学学科的特色，围绕金属活动性强弱的比较，设计科学探究实验，通过实物、图片、实验、对比，加深对所学知识的理解和运用.

2 教学过程

【新课引入】一则新闻：“某路人”捡到一条“金项链”，要与马老汉平分，马老汉非常高兴，在“捡项链者”的忽悠下，马老汉拿出了48300元钱将“金项链”买下.可是下午经银行鉴定之后，金项链被“确诊”为黄铜项链……

想一想，现假黄金多为黄铜(铜、锌合金)，根据你所学知识，能不能初步鉴定“真黄金”与“假黄金”？

学生：根据物质的硬度、密度等鉴别，“真金不怕火炼”等.

过渡：我们可以利用金属的物理性质来鉴别，能否用高温加热或其他化学方法来鉴别真假黄金？

探究一：金属与氧气的反应

问题1：为什么露置在空气中的镁条和铝条表面会变暗？

请写出相关反应化学方程式：

问题2：铝的化学性质活泼，为什么我们通常没有见到铝被锈蚀？

实验1：在空气中加热铝片，观察到铝熔化但并没有滴落.该实验说明，铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能.

问题3：我们还研究过哪些金属与氧气的反应？反应现象呢？

实验2：用镊子夹住铜丝末端，同时加热铜丝、真金.(小组实验,填写表1)

表1

归纳1：大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同.

化学性质活泼性差异：Mg、Al>Fe、 Cu>Au.

应用：高温加热鉴别真假黄金原理(真金不怕火炼).

探究二：金属与酸的反应

问题1：哪些金属能与盐酸(或稀硫酸)发生反应？反应的剧烈程度如何？

实验3：探究金属与盐酸、稀硫酸的反应P10.(小组完成图1实验,填写表2)

图1

表2

问题2：若从反应物和生成物的物质类别的角度去分析，这些反应有什么共同特点？

置换反应：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应.

归纳2：许多金属能置换出盐酸或稀硫酸中的氢，但反应的剧烈程度不同，根据反应时是否有氢气产生，将金属分为活泼金属和不活泼金属.

金属活动性： Mg>Zn>Fe>Cu.

应用：能否用盐酸(或稀硫酸)鉴别真假黄金？(进行表3实验)

表3

探究三：影响金属与酸反应剧烈程度的因素

问题1：在不同的金属分别与盐酸(或稀硫酸)反应的剧烈程度探究实验中，我们需要控制哪些变量？

归纳3：影响金属与酸反应剧烈程度的因素：酸的浓度、温度、金属与酸的接触面积等.

【直击中考】用等质量相同表面积的镁条，等体积不同浓度的稀盐酸，在一定条件下反应，实验结果如图2所示，对比a、b曲线，引起a曲线压强迅速增大的因素可能有：

图2

①a中盐酸浓度大，盐酸浓度越大，反应速率越快；

②镁与盐酸反应为放热反应，盐酸浓度越大反应越剧烈，单位时间内放出热量越多，生成氢气越多，体系内压强增大越明显.

【课堂小结】金属的化学性质：(1)与氧气反应；(2)与酸溶液反应

3 教学设计反思

巧妙运用对比实验是本节课学生探究新知的一种重要方法.在探究金属与氧气反应的学习活动中，设计了两组对比实验：(1)两根大小相同的镁条和铝条，各有一半被打磨.学生通过对比这两种金属打磨的部分和没打磨的部分的颜色、光泽，能够很快地知道这两种金属常温下易被空气氧化，化学性质活泼；(2)在铜丝上串真金，将铜丝绕城螺旋状，同时在酒精灯上加热，学生通过小组实验，亲自操作，观察现象，得出铜与金化学性质上的差异.在这两组对比实验中，学生洋溢着探索新知的激情，在不知不觉中突破了本节课的第一个教学重点.

在探究金属与酸溶液反应的学习活动中，充分利用教材提供的探究实验的设计方法，在教材原有的基础上稍作改进，于是利用微型实验的利器——井穴板，开启对比实验.考虑到实验室已有试剂的充分利用，本次实验分别选择镁片、锌粒、铁丝、铜片与稀盐酸或稀硫酸反应.学生通过小组实验可以直接观察比较各种金属与酸溶液反应的现象，同时对反应的剧烈程度也能有更加直观地感知.结合学生小组操作的对比实验，引导学生思考对比实验该如何控制变量？其实，这也是学生在化学学习过程，尤其是利用对比实验进行探究活动时所要学会的思考方法.每次只改变一个因素，为了确保得出可靠的结论，除了改变的因素外，其他因素保持不变.学生通过课堂活动，一方面在“对比”中得出结论，另一方面在“对比”中逐渐提升自己灵活运用收集证据的方法.