《金属与酸和水的反应》教学设计 白银市实验中学 蔺惠萍

时间:2018-08-31 | 来源:本单位 

第三章 金属及其化合物  第一节 金属的化学性质

第2课时  《金属与酸和水的反应》教学设计

白银市实验中学    蔺惠萍


一、三维目标

 1、知识与技能

   (1)掌握金属钠与水与酸的反应,观察钠与水反应的各种现象并能解释产生这些现象的原因

   (2)设计铁与水蒸气反应的实验装置,掌握铁与水蒸气的反应

   (3)了解金属与水反应的一般规律

   (4)掌握有关实验的基础知识和基本技能,学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。

 2、过程与方法

   (1)通过观察钠与水反应的实验,使学生学会用规范的语言准确描述实验现象并分析产

        生现象的原因,通过观察、描述、记录实验现象培养学生获取信息和初步加工信息

        的能力,使学生完成对钠的相关性质的自主认识并分析出金属钠的反应。

   (2)通过对铁和水蒸气反应实验装置的设计,让学生在教师的引导下通过动手设计、

        动脑思考、观察分析、自主探究来获取知识,完成学习目标。

   (3)通过动手实验、小组交流、分享合作、科学探讨等多种形式培养学生的观察能力、  

        思维能力和创新能力,体会实验在化学研究中的作用。

   (4)运用比较和归纳的方法,发现金属与水反应的一般规律,让学生逐步掌握学习元素

        化合物知识的一般方法。

  3、情感态度与价值观

   (1)通过背景材料,体现化学与日常生活和生产实际的密切联系,提高学生学习化学的

        兴趣,增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

   (2)通过分组实验和讨论,体验团队合作精神;通过对铁与水反应方程式的推测,鼓

        励学生积极提出问题,培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。

   (3)通过分组实验和实验装置的设计,感受化学实验在化学研究中的重要性,体验科

        学探究过程的艰辛与喜悦,培养实事求是的科学精神。

二、教学重点和难点

 1、教学重点

    钠与水的反应,铁与水蒸气的反应

 2、教学难点 

    铁与水蒸气反应装置的设计  

 

三、教材分析

    “金属与水的反应”是化学必修1第三章第一节中的内容,第三章是在学习了物质的量、氧化还原反应和离子反应等概念之后,开始具体地学习元素化合物的知识。金属单质的性质是金属元素性质的反映,是了解金属化合物性质的基础,所以在引导学生学习元素化合物上有举足轻重的地位。这些知识既可以为前面的理论知识补充感性认识材料,又可以为化学必修2介绍的物质结构,元素周期表,化学反应能量等理论知识打下重要的基础,还可以帮助学生逐步掌握学习化学的一些基本方法,从而使学生真正认识化学在促进社会发展,改善人类生活条件等方面所起到的重要作用。

新课标对本课时的教学内容、教学重点作了比较准确的描述,要求学生掌握钠与水反应的实验现象和实质、写出相关的反应方程式,铁与高温水蒸气反应的实验现象和反应方程式的书写,进而理解金属活动顺序表的应用。教学上以钠、铁和水反应为例进行教学,然后根据金属活动性顺序表对金属与水与酸反应的一般规律进行总结,使学生对此有一个总体感性的认识。这部分内容教材安排了一个实验和一个科学探究,体现了新课标对学生实验能力全方位的要求。通过对钠和水反应的学生实验,培养学生的实验能力,并引导学生对观察到的现象做本质分析;同时通过让学生设计铁和水蒸气反应的实验装置,初步培养学生的设计能力。

四、学生情况分析

 1、基础知识角度

高一新生在初中学过金属活动性顺序表,能熟练的背诵金属活动顺序表,对金属与酸的反应比较熟悉。学生经过前两章的学习,具备一定的化学理论基础,虽然对金属与水的反应比较陌生,但学习的难度并不大。

 2、实验技能角度

    一方面在学习了第一章《从实验学化学》的基础上,学生对实验有浓厚的兴趣,参与实验探究的积极性较高,另一方面高一的学生已经具备了一定的化学实验操作技能,且钠与水的实验操作难度不大,绝大部分学生在老师的引导下能很好地完成实验。

设计实验装置对高一学生来说是比较困难的,在引导学生设计铁和水蒸气反应的实验装置时,使用学具模拟实物连接的方法,在充分考虑教学设施和场地局限性的前提下让学生能有更好的亲身体会。

 3、学生可能遇到的困难和问题

(1)学生观察能力不足,对实验现象的观察还不够全面;

(2)语言表达能力不足,化学用语不规范,也相对匮乏;

(3)知识迁移运用能力不足,解决实际问题的能力有待培养和提高。

五、教学方法

问题引导、实验探究、分析对比、归纳总结的探究性学习方法

六、设计思想

“金属的化学性质”是高中元素化合物学习中的重点知识,是元素周期性递变规律的体现,本课的教学内容是元素周期律教学的重要铺垫。元素化合物的学习具有以实验为基础、以理论为指导的特点,在教学过程中突出学生的实践活动,让学生的眼(观察实验现象),手(动手实验),口(动口议论),脑(动脑思考)处于多功能协同动作的状态,指导学生学会用实验解决问题的方法,通过分析对比、归纳总结来加深对金属与水反应规律的认识,以期能更加牢固的掌握知识,启迪思维,培养能力。

本节课围绕“知识线”与“生活线”两条线索展开: “知识线”是以钠与水反应和铁与水反应的学习为线索,运用对比、预测、交流与评价、实验探究等方法,通过学生自己分析并书写化学方程式,完成知识的自主构建,最终由教师引导学生找到金属与水与酸反应的规律。  

“生活线”是在教学中,通过背景材料“火光中的生死隔离”以及炼钢厂的“安全生产规定”,体现化学知识与日常生活和生产实际的密切联系,从而使学生进一步认识化学学科在我们的生产生活中的重要性,感悟化学和生活的密切联系,激发学生学习化学的热情,增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。

本节课的实验探究设计:

在钠与水反应的学习中,一方面在学习了第一章从实验学化学的基础上,学生对实验有浓厚的兴趣,参与实验探究的积极性较高;另一方面高一的学生已经具备了一定的化学实验操作技能,且钠与水的实验操作难度不大,绝大部分学生能很好地完成实验。通过观察钠与水反应的实验现象,并对产生现象的原因作出解释,使学生学会用规范的语言准确描述实验现象并分析产生现象的原因,通过观察、描述、记录实验现象培养学生获取信息和初步加工信息的能力,使学生完成对钠的相关性质的自主认识。

在铁与水蒸气反应的学习中,设计实验装置对高一学生来说是比较困难的。为突破难点,教师引导学生将设计任务分成三步逐一完成,旨在创设“低起点,多台阶,高落点”的学习途径,通过动手设计、动脑思考、合作交流、科学探讨等多种形式,帮助学生顺利完成学习目标。由此来体现新课程标准所确定的“强调学生的主体性”,要“有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能”的课程性质。在组装仪器时,使用学具模拟实物连接的方法,在充分考虑教学设施和场地局限性的前提下让学生能有更好的亲身体会。

最后教师提出实验探究过程中暂时还无法解决的问题,鼓励学生进行更深入的思考和探究,并给学生留下再探究作业,这样在强调基础知识学习的同时,又给学有余力的学生开拓出了更广阔的思考空间。

七、教学用具

教      具:多媒体投影仪、电脑、课件、导学案、学具(实验仪器模板)

仪器及用品:烧杯、镊子、滤纸、铁架台、酒精灯(带防风灯罩)、试管、单孔塞、

            导气管、蒸发皿、棉花、打火机、小木条

试      剂:金属钠、蒸馏水、酚酞溶液、铁粉、肥皂液

八、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

引入课题

播放视频:播放发生在重庆的火灾视频,引入金属钠的课题。

聆听、观看与思考

设置情境引入问题,激发学生的探究热情,给予学生更直观的认识。

问题引导:为什么火灾现场附近有金属钠让消防人员感到更加可怕?

   小声议论。

培养学生从生活实例中提炼问题的能力。

 

 

 

 

 

 

钠与水反应

的实验探究

 

分组实验:探究活动一

明确交代实验要求及注意事项,提出实验过程中要注意的问题,布置学生分组实验并记录实验现象。

分组实验,

观察现象。

培养学生的实验操作能力、观察能力、合作精神及准确记录实验现象的能力。

深入探究:

1、观察到什么现象?试着分析产生现象的原因?

 

小组交流、归纳,由学生代表概括实验现象并分析产生现象的原因。

使学生学会用规范的语言准确描述实验现象并分析原因。

2、如何判断反应的产物是什么?

思考,讨论,回答

通过观察、记录实验现象并分析产生现象的原因,培养学生获取信息和初步加工信息的能力,使学生完成对钠的相关性质的自主认识。

理论分析:如何检验气体产物?

对比实验装置,引导学生分析并加以改进。

思考、回答。

培养学生的思维能力和分析能力。

实验改进:验证钠与水反应气体产物的实验。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

(续上表)

钠与水反应

的实验探究

 

 

得出结论:

写出钠与水反应的化学反应方程式

学生代表板书。其他同同学本子完成。

巩固化学用语,落实学科知识。

学以致用:

1、钠失火用什么灭火?

思考、回答

能根据新学知识指导生活生产实际,学以致用,从化学走进生活。

理解实质:钠与水反应的实质

提出问题:

1、钠与水反映的实质是什么?

2、预测钠与盐酸反应的现象,写出钠与酸反应的离子方程式?

自由讨论,

思考回答。

感受理解化学反应的实质对学习化学的重要性。。

铁与水反应

的实验探究

资料过渡:钢铁厂的安全生产规定。

大胆猜测:

1、铁和水能否发生反应?

2、能否类比钠与水的反应试着写出

   铁粉与水蒸气反应的方程式?

对比,思考,板书。

猜测存疑:在书写方程式时对其中一种产物是什么产生争议。

通过对比刚才学习的知识进行大胆推测,培养学生知识迁移、推理能力。

教师讲述:推测铁粉与水蒸气反应的产物之一为氢气,我们可以用实验来验证我们的猜测。

提示过渡:要完成实验,首先要设计一套实验装置,一步完成比较困难,我们可以分步设计实验装置。

突破难点:

1、怎么得到水蒸气?

2、如何让铁粉与水蒸气接触反应?

3、如何验证气体产物为氢气?

思考,交流,

讨论,回答。

 

引导学生分步完成实验设计,旨在创设“低起点,多台阶,高落点”的学习途径,从而降低了实验装置设计的难度,突破难点。

大胆设计:探究活动二

如何用提供的仪器设计实验装置

趣味比赛:比比看哪组同学完成得又快又好。

交流,讨论,用学具拼出装置图,用水性笔画出仪器间连接的导气管。

培养学生设计实验装置及动手组装仪器的能力,以提高学生的实验技能,比赛环节的设置可增强趣味性。

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

(续上表)

铁与水反应的实验探究

创新设计:能将实验装置设计得更简单些吗?

思考、分析、回答

    使学生了解化学探究的一般过程:提出假设-设计方案-实验探究-现象分析-得出结论。

激发学生的想象力和创造力,培养大胆尝试勇于创新的学科能力。

演示实验:铁与水的反应

教师引导:

1、观察试管中铁粉颜色的变化和 

   点燃肥皂泡时的现象

2、写出正确的化学反应方程式

观察、回答、书写

金属与水

反应的

一般规律

知识顿悟:金属与水反应的条件与金属的活动性有什么关系?

对比、分析、

归纳、回答。

培养分析对比能力和归纳总结能力

小结新课

归纳小结:归纳本节课学习的相关知识并进行学法小结。

简述这节课在知识方面的收获。

得出科学研究的一般方法和学习元素化合物知识的方法

 拓展延伸

 留下悬念

教师讲述:短暂的一节课不能解决所有的问题,探究黑色物质是否是四氧化三铁是我们收获的新的探究的起点。

课后作业:金属钠与盐溶液的反应

学习、体会、

思考、实践。

通过实验、分析等多渠道的科学探究,发展学习化学的兴趣,使学生乐于探究物质变化的奥秘,并与这节课中生成的问题前后呼应。

九、板书设计

                       金属与水的反应

一、钠与水的反应

   2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑

 二、铁粉与水蒸气的反应

  3Fe + 4H2O (g) = Fe3O4 + 4H2                                                                         

三、金属与水反应的一般规律

十、发展性课后作业和再探究课题

    将一小粒金属钠投入CuSO4溶液中,金属钠能否从CuSO4溶液中置换出单质铜?推测可能出现的现象,设计实验加以验证并写出反应所涉及的化学反应方程式。


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