金属与酸和水的反应
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【摘要】实验探究互动启发式教学是新课程改革所倡导的教学策略之一，也是化学教学中最有效的教学策略之一，本文中笔者通过金属与酸和水反应的教学设计，介绍实验探究互动教学模式在高中化学教学中的应用。
【关键词】 实验探究；互动；教学策略
一、教材分析
本节课出自人教版《化学1（必修）》第三章“金属及其化合物”第一节“金属的化学性质”。本课安排在离子反应、氧化还原反应之后，且是课标要求掌握的重要内容，在教材中占有重要的地位。本节课承接初中所学的金属与酸反应和金属活动性顺序的知识，从金属与酸的反应实质推导到金属和水反应实质，是氧化还原反应和离子反应知识的应用。
教材内容上有：“实验”--钠与水反应；“科学探究”--设计实验装置使铁与水蒸气反应，思路是重点分析钠、铁等不同金属与水反应的规律。本节课为了更好地体现金属与水反应的规律性，还加入了镁与水的反应，从钠、镁再到铁与水反应由易到难及反应条件由低到高，体现金属的活泼性顺序，教学设计上设计一些逐步深入的问题，引导学生通过做探究实验从问题中逐步理解金属与水的反应，这样有利于培养学生分析问题、解决问题的能力。
教学目标设计（1）知识与技能：掌握钠与水的反应，铁与水的反应，初步学会设计实验方案（2）过程与方法：能应用实验的方法论证化学中存在的规律和特性，培养科学的思维方式。（3）情感态度与价值观：通过对实验的探究、分析，养成严谨、勇于创新的科学态度。
教学重点：钠与水的反应 难点：铁与水实验方案的设计
二、学情分析
已知金属与酸的反应，氧化还原反应及离子反应的知识，对实验探究模式及实验方案设计感觉难。
三、教学设计思想指导
1.生活与化学密切联系思想 2.课堂的动态生成思想 3.实验探究互动启发式教学策略。
四、课前准备
制作多媒体课件、编排导学案、分学习小组、准备实验仪器及实验试剂
五、教学过程设计
新课导入：【问题】如果发生火灾，你该如何灭火？【播放视频】金属钠车间发生火灾。【提问】如果用水来扑灭，会有怎样的结果？（创设问题情境，激发学习欲望）
实验探究：强调实验注意事项、引导学生进行实验现象的观察及记录。小组实验：1.在250mL烧杯中加入约150mL水，并滴入几滴酚酞试液 2.用镊子从试剂瓶中取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油 3.用小刀切下绿豆粒大小的钠块 4.将钠块放入烧杯中，观察并记录现象。（培养实验探究能力，学会观察实验现象并进行实验现象的记录，养成严谨、认真态度）
归纳整理：分析原因：浮： 熔： 游： 响：
红： （营造开放性的学习环境，增强知识建构的自主意识，明晰化学实验中的理性思维，同时此推论为后面两种元素的讲解做铺垫）
问题牵引：金属钠着火，能否用水灭？结合实验分析得出结论（回应课前视频中灭火所引发的疑问）
知识迁移：1.由以上现象分析钠和水反应的产物是什么？所得的气体物质又是什么？2.物质检验是化学中非常重要的一种实验方法，那请同学们反思是不是所有的未知物质都需要我们去检验？如果不通过实验验证，你是否仅通过理论分析能够判断反应产生了氢气？1.从氧化还原反应的角度分析，所得的气体是氢气2.根据推理得：2Na+2H2O=2NaOH+H2（对已有知识：氧化还原反应和离子反应等知识的应用，培养学生学会应用已有知识来分析问题和解决问题的思维和能力）
探究镁与水的反应：1.是不是所有的金属都能和水反应，反应之后都能生成氢气呢？比如金属镁，大家推测一下镁与水能否发生反应，反应后生成的是什么呢？2. 改变条件能否让镁与水反应的更加激烈呢？
实验探究：以小组为单位分别将镁条投入到冷水和热水中，观察是否发生了反应，反应的剧烈程度如何等（将刚学的知识点及时应用，有利于学生们体验知识的有用性，提高学生的观察能力，由感性观察上升到理性观察）
讨论并归纳总结：钠、镁分别与水反应的条件说明了什么？ 钠的反应温度比镁低，说明钠的金属活泼性强，反应条件可以加快反应速度（通过讨论交流，有利于学生对知识点的深度理解，同时为后面铁与水蒸气的讲解做铺垫）
知识再现：请写出Mg、Fe与盐酸反应的离子方程式（回顾旧知，引出新知，构建知识网络）
引出新知：金属与酸反应的实质？钠与酸反应的离子方程式？金属与酸反应的一般规律？钠与水反应的实质？（在老师引导下进行知识的归纳总结，从而获得新知，突破教学重点，发散学生思维，分析问题能力的提升）
知识迁移及应用：写出Na、Al与稀硫酸、Zn与稀盐酸反应的方程式？
总结归纳：钠与酸反应的特点：钠与酸反应时，如酸过量则钠只与酸反应，如酸不足量则钠先与酸反应再与水反应（培养学生学会应用已有知识并结合所学新知识，分析解决并总结归纳知识的能力）
创设问题情境：人们通常用铁制水壶来盛水。铁真的不能跟水反应吗？（引导学生进行科学的理论分析）
实验探究：铁与水蒸气的反应 1.铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？ 2.你能否用3支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品设计一套简单的实验装置，使铁粉与水蒸气反应？提示：这套装置应包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检查产生气体等部分。（初步学会根据铁与水蒸气反应的原理设计实验方案，培养学生动手能力，提高实验设计的创新能力）
学生成果展示：引导学生分析各设计方案的异同，并参照课本的方案想想还有没有其他方案？对比实验方案，进行方案的整合（发散思维，提升能力）
分组实验：采用最优的实验方案进行实验，并记录实验现象（提高动手能力，形成严谨的实验探究思路）
知识的升华：引导学生分析：铁与水蒸气反应的原理（培养通过宏观现象揭示微观本质的能力）
能力提升：1.钠、镁、铁与水反应的条件及现象差异？2.根据金属与同一物质反应的剧烈程度，如何判断金属活动性的强弱？
讨论交流：在这三个反应中，金属都做了还原剂，失去电子，金属还原性越强及失电子能力越强，反应就越容易发生，也就是金属就越活泼。因此，可以根据不同物质与同意物质反应的条件或剧烈程度来判断金属的强弱（培养分析，总结归纳知识的能力）建构知识系统：总结：金属与酸反应的一般规律及特例（总结归纳消化吸收）
六、板书设计
一、钠与水的反应
二、镁与水的反应
三、铁与水蒸气的反应
七、课后习题设计
1.写出钠与水反应的化学（离子）方程式，标出电子转移情况。
2.有人说“钠能把铜从硫酸铜溶液中置换出来”。这种说法是否正确？为什么？
3.能否把钠保存在汽油里或四氯化碳（CCl4）中？说明理由。（提示：汽油易挥发、易燃；CCl4 的密度比钠的大。）