用化学解生活之“谜”

【摘要】本文以《金属的化学性质》（第一课时）教学为例，论述教师结合生活实际开展化学教学的途径，提出通过创设情境、开展探究活动、回归生活等教学建议，引导学生学会运用化学知识解答生活之谜，体会学习化学课程的意义和价值。

【关键词】初中化学 生活 《金属的化学性质》

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）04A-0051-03

2015年桂林市开始使用科粤版九年级化学教材进行教学，教材上、下两册书共9章，始于“身边的化学”，列举了许多生活中与化学有关的物品及现象，极大地激发了学生学习化学的热情和兴趣，中间各章分别以生活中常见的物质命名，分别为“空气”“氧气”“水”“燃料”“金属”“溶液”“酸碱盐”，末章为“现代生活与化学”，充分体现了教材编著者对于化学在生活中应用的重视。基于此，笔者在每节课的课堂教学中，都会选用一些与生活有关的实例，带领学生从生活走进化学，用化学知识走向生活。

一、教材分析与学情分析

“金属的化学性质”是上册课本第一章第四节《物质性质的探究》内容的延伸和拓展，作为第六章“金属”的核心内容，本节蕴含了大量的化学知识与原理，是初中化学知识的重要内容，也是学生化学学习的难点之一。九年级的学生已经具备了一定的发现问题、分析问题和解决问题的能力，也具备了许多与金属材料有关的生活常识，如铜和铁在潮湿的空气中容易生锈、煮绿豆不能用铁锅、用火烧一下可以鉴别真假黄金等，但学生对这些生活常识的认识还处于从感性到理性的转变阶段，未能对其做出严谨的分析和准确的解释。所以在本节课中，笔者选取了一些与金属化学性质有关的生活素材和事例，在激发学生学习兴趣的同时，引导学生学会运用化学知识解答生活中的常见现象，从而让学生从具体到抽象、从感性到理性认识金属的化学性质，并为后面学习溶液、酸碱盐打下良好的基础。

二、教学过程

（一）创设情境，关注生活

（教师通过投影展示生活中各种金属的图片：青海塔尔寺金顶、国家博物馆典藏鎏金鹿纹银鸡冠壶、教室窗外的防盗窗、1998年五角铜币等）

师：为什么几百年前的金顶、约一千年前的银壶到了今天仍然闪闪发光，而教室窗外十几年前的防盗网和二十年前的五角铜币却早已锈迹斑斑了呢？你知道这些金属的“化妆师”是谁吗？

生：氧气。

设计意图：从生活中可见的物品引入，拉近化学与学生的距离，展示青海塔尔寺金顶、国家博物馆鎏金鹿纹银鸡冠壶，让学生感受中华艺术之美，领略古代人民的智慧，激发学好化学知识、游遍天下的斗志;再列举生活中常见的金属防盗窗和五角硬币，让学生感受金属就在身边，化学与生活息息相关，培养学生仔细观察、善于发现的精神。

（二）动手探究，积累知识

1.探究活动一：探究金属与氧气反应的难易程度与剧烈程度

师：我们学过的哪些金属能与氧气反应？你能说出实验现象，并写出反应的化学方程式吗？

生1：镁条、铁丝、铜片。

（生2描述镁条、铁丝、铜片分别与氧气反应的实验现象，生3在黑板上写出镁条、铁丝、铜片分别与氧气反应的化学方程式）

设计意图：回归课本，充分利用教材。在九年级化学上册课本中，学生已经学习过一些金属与氧气的实验，如镁条、铁丝在氧气中燃烧，铜片在氧气中加热。让学生通过回顾旧知，进一步巩固所学知识，并总结零散的化学知识，培养学生归纳总结的能力。

（教师指导学生开展动手实验1：将桌面上的镁条、铝丝、铁钉、铜片一半打磨，一半不打磨）

师：实验后你有什么发现？

生：镁条变化最明显，表面的黑色物质被打磨掉了，露出了光亮的银白色。铁、铜表面变化不明显，铝表面似乎变亮了一些。

设计意图：镁条、铝丝、铁钉、铜片体积都比较小，如果让学生或教师进行演示实验，不利于其他学生观察实验现象，此刻安排分组实验，有利于学生近距离观察实验现象，也为下一步探究各金属与酸反应的实验铺垫。

师：镁在常温下就能与空气中的氧气反应，表面形成一层黑色的氧化物薄膜。铝表面是否也有一层氧化物薄膜？

生（猜测）：有。

（教师指导学生进行动手实验2：加热铝片）

师：实验中观察到什么现象？

生：铝片内部发红熔化，被表面的灰色薄膜包裹着并未滴落，说明铝表面有一层致密的氧化物薄膜。

设计意图：学生通过亲自动手操作加热铝片的实验，能近距离观察到铝片表面氧化物薄膜的存在，有利于加深学生对氧化铝薄膜致密性的理解。

师：综合课前的图片和刚才进行的实验，你能初步判断出镁、铝、铁、铜、金、银这些金属的活动性强弱吗？

生：金属活动性为“镁、铝>铁、铜>金、银”。

师（联系生活）：请同学们运用金属与氧气反应的化学性质解释生活中的现象。①暖宝宝发热的原理。②铝制门窗、炊具常年不易生锈的原因。

（学生讨论后得出结论：①暖寶宝的原料是铁粉、活性炭、蛭石和水等合成的聚合物，当我们把外袋撕掉使得内袋暴露于空气中，氧气就会通过透气膜与发热原料发生化学反应而产生热量;②铝在常温下与空气中的氧气反应，表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻碍内层的铝进一步被氧化）

师：我们由此联系生活实际，得出使用铝制品的注意事项。铝锅使用时间长了，里面一般都会出现黑色斑点或白色沉淀物，这对人体无害，可以不用擦掉;若想擦掉也可以，只要加一点醋洗刷即可除去。

设计意图：引导学生用新学知识解释生活现象，激发学生自主探究热情的同时，扩展学生视野。

2.探究活动二：探究金属是否能与稀酸反应及反应的剧烈程度

师：铝锅用久了表面会生成黑色物质，可用醋将其除去，但不能浸泡太长时间，由此可得出什么信息？

生：铝能与醋酸反应。

师：铝是否还能与其他酸反应？其他金属是否也能与酸反应？如果能反应，现象有何不同？

（教师指导学生进行动手实验3：将被打磨过的镁条、铝丝、铁钉、铜片分别加入等量、等浓度的稀盐酸或稀硫酸中，学生观察实验现象并在表1中记录实验现象等，得出金属活动性排序“镁>铝>铁>铜”）

设计意图：《义务教育化学课程标准》（2011年版）指出，教师在教学中应高度重视和加强实验教学，充分发挥实验的教育功能，有条件的学校尽可能多地为学生提供动手做实验的机会。对比新旧课标可知，“金属的化学性质”在新课标中所占比重有所增加，被列入了学生必须完成的8个基础实验。因此，安排学生亲自动手开展探究实验显得尤为重要。学生在教师的指导下有序完成实验，既复习了上册课本所学的固体、液体的取用等基本实验操作，又培养了严谨求实的科学精神，收获了很好的教学效果。

师（联系生活）：请同学们思考，①炒菜时加入食醋的原因;②为什么用铁锅煮绿豆铁锅会变黑，用铁刀切苹果、梨子后，铁刀表面也会变黑？

（学生查找资料、讨论后得出结论：①用铁锅炒菜是防止缺铁性贫血的简便方法，特别是炒菜时加入食醋、番茄酱等酸性物质，可使食物中含铁量增加11～15倍;②绿豆、苹果、梨中都含有鞣酸，会与铁反应生成黑色的鞣酸铁，使得铁表面变黑，少量的鞣酸铁对人体无害）

师：观察以上四个反应的化学方程式，从反应前后物质的种类角度分析，可以得出什么规律？

生：它们都是一种单质和一种化合物发生反应;反应后都生成了另一种单质和另一种化合物。

师：像这样单质和化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应，叫做置换反应，可用一个通式表示，A+BC=B+AC。

设计意图：善于发现规律并利用规律的人，才是会学习的人。引导学生从反应前后物质种类的角度对以上四个化学方程式进行对比分析，能提升学生观察、比较、归纳概括的能力，发展化学学科素养。

3.探究活动三：探究金属能与哪些金属的盐溶液发生反应

师（开心一刻）：下面我们来看一个有趣的置换反应。（投影图片：化学学霸的表白。你的“美”偷走了我的“心”，Mg+ZnSO4=MgSO4+Zn）

设计意图：以学生最感兴趣的话题切入，承上启下的同时，加深了学生对置换反应的理解与应用。介绍时，特别强调是化学学霸发明的表白方式，以此激发学生的崇拜之情，立下学好化学、用好化学的决心。

师：镁为什么能偷走锌？请你猜想一下，在刚才我们探究金属和稀酸反应的实验中，镁、铝、铁、铜四种金属中，还有哪种金属能把另一种金属从它化合物的溶液中置换出来？

生1（猜想一）：镁能从铝的溶液中将铝置换出来。

生2（猜想二）：镁能从铁的溶液中将铁置换出来。

生3（猜想三）：镁能从铜的溶液中将铜置换出来。

生4（猜想四）：铝能从铁的溶液中将铁置换出来。

生5（猜想五）：铝能从铜的溶液中将铜置换出来。

生6（猜想六）：铁能从铜的溶液中将铜置换出来。

……

师：请你利用桌上提供的金属和溶液，设计实验来验证你的猜想。

（学生前后4人为一小组，讨论出设计方案。教师指导学生进行动手实验4：从镁条、铝丝、铁钉、铜片、硫酸铝溶液、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液中选取药品进行实验，学生进行实验并在表2中记录实验现象等，得出结论金属的活动性排序“镁>铝>铁>铜”）

设计意图：学生进行完探究活动一、探究活动二后，已在脑海中建构出镁、铝、铁、铜四种金属的活动性顺序，在此基础上，学生能轻松提出猜想。由于时间关系，每组学生只完成两个实验，通过同学之间的相互分享、补充，可以将所有可能进行的反应的现象和方程式补齐，这种生生互教、生生互学的方式，更有利于学生建构探究思维。

师（联系生活）：请同学们思考。①在海南岛适宜种植芒果树，每年芒果树修枝后，都要喷洒浓度为15%的硫酸铜溶液杀虫，该溶液又称波尔多液。椰林村的小王用铁桶配好农药后，第二天才喷药，结果发现害虫没被杀死，有红色的东西粘在铁桶壁上。为什么害虫没有被杀死？铁桶壁上的红色物质是什么？②工人师傅切割铁板时，为什么使用硫酸铜溶液可在铁板上轻松划线？

（学生查找资料、讨论后得出结论：①波尔多液中含有硫酸铜，能与铁制容器中的铁发生反应而变质;②因为银白色的铁板与硫酸铜接触的部位会发生化学反应，生成红色的铜）

师：本节课你学会了哪些探究金属活动性大小的方法？科学家们运用类似的方法，排列出了各种金属的活动性顺序。

（学生阅读课本：金属的活动性顺序及应用）

（三）回归生活，答疑解惑

教师创设情境：老人捡到一枚“金戒指”，不法分子谎称“价值上万，见者有份”骗走了老人3000元。老人将“金戒指”拿回家让正读初三的孙子小天欣赏，小天运用所学的化学知识鉴别一番后，马上告诉奶奶此戒指为假戒指。如果你是小天，你会用哪些方法来鉴别此戒指的真假？

设计意图：再次回归生活、联系生活，使学生学以致用，体会“生活处处有化学”。

三、教学反思

德国著名哲学家胡塞尔在“生活世界”理论中指出，科学是从生活世界中来的，最终也要回归到生活世界中去。这一理论启示我们，教育要与生活紧密联系起来，将生活转化成教学素材来充实课程内容。笔者在本节课中共设计了三个环节，每个环节都从学生熟悉的事物或事例出发，如在金属与氧气反应的教学中，由远及近地展示了青海塔尔寺金顶、国家博物馆典藏鎏金鹿纹银鸡冠壶、教室窗外防盗窗、1998年五角铜币的图片，逐渐拉近学生与化学的距离;在讨论完铝制门窗、炊具等常年不易生锈的原因后，紧接着介绍“铝锅用久了表面会生成黑色物质，可用醋除去，但不能浸泡太长时间”，引入金属与酸反应的实验;在一种金属与另一种金属化合物溶液反应的教学中，极具敏锐力地引入目前很火的网络化学表白方式，贴近学生生活的同时，激发了学生进一步了解此反應原理的兴趣。在学生通过亲手实验探究，建构起金属化学性质的知识体系后，再次回归生活，对生活中类似的现象进行解释，从而建立起认识“生活中的金属”的化学视角，在深刻的化学原理与熟悉的生活经验之间建立起实质性联系，体会学习化学课程的意义和价值。

【参考文献】

[1]王钦忠.《义务教育化学课程标准（2011年版）》的变化与分析[J].北京教育学院学报（自然科学版），2012（3）

[2]徐顺英，吴兆根.“先行组织者策略”在化学教学设计中的应用例析——以人教版九年级《金属的化学性质》为例[J].化学教与学，2011（9）

注：本文系桂林市教育科学“十二五”规划课题“基于科学探究的初中化学课堂教学案例研究”（项目编号：2015A-04）的研究成果。

作者简介：陈佳（1985— ），女，汉族，广西桂林人，中小学二级教师，研究方向：初中化学教学。

（责编 刘小瑗）