趙亞楠 方 杰 呂純志

在學習了離子反應、氧化還原反應這兩大工具后，第三章第一節(jié)內(nèi)容——金屬的化學性質是學生學習利用工具的開始，讓學生學會利用工具自主學習。元素及其化合物是中學階段學習的基礎，是建構化學知識體系的基石。因此，通過本節(jié)的學習，讓學生掌握學習元素及其化合物的一般方法，體會元素及其化合物的學習特點，學會利用化學的工具。

一、教學內(nèi)容分析

課程標準要求“根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究了解金屬及其重要化合物的主要性質”[1]。金屬單質的性質是金屬元素性質的反應，是了解金屬化合物性質的基礎。教材中安排的實驗有鈉在空氣中緩慢氧化、鈉加熱時氧化、鋁箔在酒精燈上加熱等。實驗過程中的現(xiàn)象和結論是學生自己實驗所得，這樣有利于學生獨立思考，提高學生的分析能力和總結表達能力。金屬單質具有還原性，因此，遇到有氧氣時會發(fā)生氧化還原反應。從氧化還原反應角度介紹金屬與其他非金屬的反應，引導學生在學習中深入體會物質性質與原子結構的密切關系，同時為必修二元素周期律的學習奠定基礎。

二、學生學情分析

學生在初中化學已經(jīng)學過一些金屬的知識，對金屬的物理性質和化學性質有基本的了解，學習了常見金屬與氧氣的反應，學生初步了解某些金屬與酸反應以及金屬與鹽溶液反應的規(guī)律。在平時的生活接觸中對金屬也已有較多了解，為現(xiàn)在進一步學習有關金屬的新知識奠定了知識基礎。通過第一章、第二章的學習，具有一定的由宏觀物質認識微觀本質以及通過微觀結構推理物質性質的能力，有助于對金屬化學性質、規(guī)律、本質的理解。

三、教學設計及過程

1.教學目標

(1)通過實驗探究能夠說出鈉的物理性質，鈉的保存，培養(yǎng)分析、對比和歸納能力，發(fā)展學生證據(jù)推理與模型認知的化學學科核心素養(yǎng)。

(2)通過鈉在空氣中緩慢氧化、加熱鈉、加熱鋁箔的實驗變化培養(yǎng)學生觀察能力和實驗操作能力，從而提高實驗探究能力，發(fā)展學生科學探究與創(chuàng)新意識的化學學科核心素養(yǎng)。

(3)基于Na，Al與O2在常溫、加熱下反應的現(xiàn)象變化，能夠說出物質性質與核外電子排布的關系，加深對學習知識方法及規(guī)律的認識，同時強化對變化觀念與平衡思想的化學學科核心素養(yǎng)。

(4)通過實驗探究和問題探究激發(fā)學生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學生自主學習的意識和勇于探索、積極進取、追求科學的思想品質。

2.教學重難點

(1)能夠依據(jù)不同物質化學變化的現(xiàn)象證據(jù)歸納得出結論，并能夠根據(jù)質量守恒寫出化學反應方程式。

(2)建立“發(fā)現(xiàn)問題→尋找證據(jù)→得出結論”的推理過程，進一步體會變化與守恒思想。

3.教學過程

(1)趣味實驗 激發(fā)興趣

在初中化學的學習中，學習到的滅火材料有水、二氧化碳。通過兩個實驗“水能生火”“二氧化碳能夠生火”讓學生認識到不是所有物質著火都可以用水或者二氧化碳滅火。而使用什么方式滅火取決于物質的性質。從而引入課題。

(2)復習金屬的性質 引發(fā)思考 連續(xù)性學習

初中化學的學習中，學習了一般金屬的化學性質：金屬與氧氣反應，金屬與酸反應，金屬與某些鹽溶液反應。初中階段學生學習了Mg，Al，Zn，F(xiàn)e，Cu等金屬，這些都是較活潑或不活潑的金屬，那么活潑金屬又具有怎么樣的性質呢？在這些疑問中開始金屬的性質學習。展示實驗室保存金屬鈉、鎂、鋁的條件，讓學生思考這是為什么？學生很容易想到是因為鈉化學性質活潑，那么鈉的化學性質到底有多活潑？通過實驗驗證。

(3)條件不同 反應產(chǎn)物可能不同

通過演示鈉在空氣中以及在加熱條件下的反應，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結鈉的物理性質以及化學性質。此處，要特別強調鈉在不同條件下發(fā)生氧化還原反應的產(chǎn)物不同。鈉在常溫下生成氧化鈉，在加熱條件生成過氧化鈉。

(4)微觀探析 結構決定性質

是什么造成物質有這樣的性質呢？是結構。學生通過分析金屬鈉、鎂、鋁的微觀結構特點，從微觀中分析金屬鈉活潑的原因。金屬的化學性質與最外層電子有關，鈉原子最外層只有1個電子，很容易失去電子，表現(xiàn)出強的還原性。氧原子最外層有6個電子，很容易得兩個電子表現(xiàn)氧化性，所以鈉與氧氣很容易反應。而鎂、鋁最外層有2～3個電子，容易失去，表現(xiàn)出還原性，也可以與氧氣發(fā)生氧化還原反應。

鈉能與其他電子的物質發(fā)生反應嗎？引導學生發(fā)現(xiàn)常見的S，Cl，容易得到電子，表現(xiàn)氧化性。學生預測金屬鈉與S，Cl2發(fā)生反應，實驗驗證，讓學生體會化學學科中的本質，體會結構決定性質。

圖1 常見金屬非金屬原子結構示意圖

(5)總結 升華 體會變化思想

在本節(jié)課中以實驗為基礎，學習了金屬與非金屬的反應。在學習的寬度、深度上較初中階段都有提升?？偨Y出結構決定了物質的性質，同時性質也反映了物質的結構特點(如圖2所示)。所學的這些結構、性質、用途的體現(xiàn)都是認識物質的變化，有物理變化、化學變化。在化學的學習過程中，對于結構、性質、用途的分析也基于物質的變化。

圖2 基于變化的三維圖

化學是從分子、原子的角度研究物質組成、性質和結構及變化規(guī)律的一門科學。而物質的變化是有條件的，在本課題的學習中從不同視角對不同的化學變化進行分類研究，逐步揭示各類變化的特征和規(guī)律，通過微觀分析，從結構到性質，分析化學反應并預測在一定條件下某種物質可能發(fā)生的化學變化。

四、教學思路

圖3

五、教學總結與反思

“金屬的化學性質”這堂課的教學設計是基于高中化學核心素養(yǎng)目標，在授課過程中采用連續(xù)性學習，以問題式引導的教學方式讓學生思維不斷地深入，這對于金屬化學性質的理解及應用會更加深刻。

本節(jié)課作為第三章金屬及其化合物的開始，是學習金屬化學性質的開始，所以在課上用趣味實驗引課，讓學生認識到金屬及其化合物性質學習的必要性，學習金屬的化學性質是合理利用金屬材料的基礎。

隨后，立足于初中化學對于金屬的化學性質的認知，在金屬活動順序表的基礎上引出活潑金屬鈉，從而讓學生認識到知識是連續(xù)的，不斷深入的。通過金屬鈉、鋁與氧氣的反應，讓學生在對比實驗中認識到“相同的物質在不同的反應條件下得到的產(chǎn)物可能不同”，讓學生體會變化的思維并從結構特點分析金屬與氧氣的反應實質。在之前的學習中學生已經(jīng)有類別的認識，在這里就要利用分類思想，金屬除了與氧氣反應，還可以與其他具有相似性質的物質反應，如與非金屬反應。讓學生深刻地體會基于物質化學變化得到的“結構決定性質”結論。同時，通過對用途的學習，認識“性質決定用途”。

值得一提的是，在這個過程中充分發(fā)揮學生的主觀意識，讓學生自己解釋，主動分析，得出結論，以學生為主。其次，在教學中要以問題式教學，啟發(fā)式引導，讓學生思維逐步深入。在教學過程中建立“發(fā)現(xiàn)問題→分析問題→提出猜想→實驗驗證→得出結論”的研究思路，讓學生在化學變化中找到研究的思路。