基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用-以九年級(jí)科學(xué)為例_第1頁(yè)
基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用-以九年級(jí)科學(xué)為例_第2頁(yè)
基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用-以九年級(jí)科學(xué)為例_第3頁(yè)
基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用-以九年級(jí)科學(xué)為例_第4頁(yè)
基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用-以九年級(jí)科學(xué)為例_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩8頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

基于探究的金屬活動(dòng)性順序模型建構(gòu)與應(yīng)用——以九年級(jí)科學(xué)為例一、教學(xué)內(nèi)容分析??本節(jié)內(nèi)容隸屬于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》中“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”主題下的“常見的物質(zhì)”范疇。課標(biāo)明確要求,學(xué)生需“通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì),了解防止金屬腐蝕的簡(jiǎn)單方法”,并“初步形成基于實(shí)驗(yàn)證據(jù)進(jìn)行推理、得出結(jié)論的科學(xué)思維”。本課時(shí)“金屬的活動(dòng)性順序”是金屬化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)的深化與系統(tǒng)化,它不僅是解釋金屬與酸、鹽溶液反應(yīng)規(guī)律的理論模型,更是培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”這一化學(xué)核心素養(yǎng)的絕佳載體。在知識(shí)鏈中,它上承金屬與氧氣、酸的反應(yīng)事實(shí),下啟金屬資源的利用與保護(hù),是構(gòu)建金屬性質(zhì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵樞紐。其教學(xué)重難點(diǎn)在于引導(dǎo)學(xué)生從零散的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中,通過(guò)比較、歸納、推理,自主建構(gòu)出金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的判斷模型,并理解該模型的應(yīng)用條件與局限性。過(guò)程方法上,本課強(qiáng)調(diào)以科學(xué)探究為主線,通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)、控制變量、分析數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié),讓學(xué)生親歷科學(xué)模型的建構(gòu)過(guò)程。素養(yǎng)滲透點(diǎn)在于,通過(guò)探究史實(shí)(如科學(xué)家如何逐步完善該順序)與實(shí)際問(wèn)題(如如何選擇廢舊手機(jī)中金屬的回收方案),培育學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。??學(xué)情研判方面,九年級(jí)學(xué)生已具備金屬與氧氣、稀酸反應(yīng)的基本知識(shí),并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象描述,這為探究活動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。然而,學(xué)生的思維往往停留在具體反應(yīng)的記憶層面,缺乏從微觀本質(zhì)(原子失電子能力)和系統(tǒng)化視角對(duì)金屬性質(zhì)進(jìn)行排序與建模的能力。常見的認(rèn)知誤區(qū)包括:認(rèn)為“能與酸反應(yīng)的金屬一定比不能反應(yīng)的活潑”(忽略酸的類型與濃度),或機(jī)械背誦順序表而無(wú)法靈活應(yīng)用于新情境。動(dòng)態(tài)評(píng)估策略上,將通過(guò)“前測(cè)性問(wèn)題”(如:能否比較鋁和銅的活潑性?依據(jù)是什么?)暴露前概念;在小組實(shí)驗(yàn)探究中,通過(guò)巡視觀察、聆聽討論,即時(shí)診斷學(xué)生的方案設(shè)計(jì)邏輯與協(xié)作效能;利用分層鞏固練習(xí),評(píng)估不同層次學(xué)生的知識(shí)遷移水平。針對(duì)學(xué)情差異,教學(xué)將提供多層級(jí)“腳手架”:對(duì)于基礎(chǔ)薄弱學(xué)生,提供更細(xì)致的實(shí)驗(yàn)步驟指導(dǎo)和關(guān)鍵現(xiàn)象提示卡;對(duì)于能力較強(qiáng)學(xué)生,則挑戰(zhàn)其設(shè)計(jì)驗(yàn)證特定金屬間相對(duì)活潑性的,并鼓勵(lì)其對(duì)模型的普適性提出質(zhì)疑與論證。二、教學(xué)目標(biāo)??(知識(shí)目標(biāo))學(xué)生能夠基于金屬與氧氣、酸、鹽溶液反應(yīng)的具體事實(shí),通過(guò)比較、歸納,系統(tǒng)建構(gòu)并準(zhǔn)確表述常見的金屬活動(dòng)性順序。他們不僅能復(fù)述該順序,更能理解其作為判斷金屬單質(zhì)在溶液中失電子能力強(qiáng)弱的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律的本質(zhì),并運(yùn)用此模型預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單的置換反應(yīng)能否發(fā)生,解釋日常生活中相關(guān)的金屬現(xiàn)象。??(能力目標(biāo))學(xué)生能夠以小組合作形式,自主設(shè)計(jì)并實(shí)施一套用于比較兩種或多種金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案。在此過(guò)程中,強(qiáng)化控制變量思想的運(yùn)用,提升規(guī)范操作、安全處理實(shí)驗(yàn)物品的技能,并能從復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中提取有效證據(jù),通過(guò)邏輯清晰的論證,得出可靠結(jié)論。??(情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo))學(xué)生在探究活動(dòng)中體驗(yàn)合作、交流與分享的樂(lè)趣,養(yǎng)成實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。通過(guò)對(duì)金屬活動(dòng)性順序發(fā)現(xiàn)史的簡(jiǎn)要了解,感受科學(xué)發(fā)展的曲折性與繼承性。在討論金屬回收利用等議題時(shí),初步建立起資源意識(shí)與可持續(xù)發(fā)展的觀念。??(科學(xué)思維目標(biāo))本課重點(diǎn)發(fā)展“模型建構(gòu)”與“證據(jù)推理”思維。學(xué)生將經(jīng)歷從具體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(證據(jù))→歸納初步規(guī)律→形成排序模型→應(yīng)用模型解釋和預(yù)測(cè)的完整思維過(guò)程。課堂將通過(guò)“為何能根據(jù)這個(gè)反應(yīng)判斷金屬A比B活潑?”等追問(wèn),驅(qū)動(dòng)學(xué)生不斷審視證據(jù)與結(jié)論之間的邏輯鏈條。??(評(píng)價(jià)與元認(rèn)知目標(biāo))學(xué)生將學(xué)習(xí)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)量規(guī),對(duì)自身或他組的探究設(shè)計(jì)進(jìn)行批判性審視。在課堂小結(jié)階段,引導(dǎo)學(xué)生反思“我是如何記住并理解這個(gè)順序的?”、“在應(yīng)用模型時(shí)我最容易忽略什么條件?”,從而提升對(duì)自身學(xué)習(xí)策略的監(jiān)控與調(diào)節(jié)能力。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)??(教學(xué)重點(diǎn))金屬活動(dòng)性順序的探究過(guò)程與模型建構(gòu)。確立依據(jù):首先,從課標(biāo)“大概念”視角看,建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”的化學(xué)基本觀念,需要“金屬活動(dòng)性順序”這一具體模型作為支撐。其次,從學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)看,該順序是中考化學(xué)的高頻核心考點(diǎn),不僅以識(shí)記形式出現(xiàn),更常置于實(shí)驗(yàn)探究、工藝流程圖等復(fù)雜情境中,考查學(xué)生運(yùn)用模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力,充分體現(xiàn)了“能力立意”的命題導(dǎo)向。因此,讓學(xué)生親歷模型建構(gòu)過(guò)程,遠(yuǎn)比記住結(jié)論更重要。??(教學(xué)難點(diǎn))金屬活動(dòng)性順序模型的理解與靈活應(yīng)用,特別是對(duì)反應(yīng)發(fā)生條件的認(rèn)識(shí)。預(yù)設(shè)依據(jù):從學(xué)生認(rèn)知看,該順序是從大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)中抽象概括出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,具有一定的相對(duì)性和條件限制。學(xué)生常出現(xiàn)的思維障礙包括:一是將模型絕對(duì)化,忽視“K、Ca、Na等極活潑金屬與鹽溶液反應(yīng)的復(fù)雜性”等特例;二是在應(yīng)用模型判斷置換反應(yīng)時(shí),忽略“鹽必須可溶”這一隱含條件。難點(diǎn)成因在于學(xué)生從具體思維到抽象模型思維的跨越,以及全面、辯證分析問(wèn)題習(xí)慣的欠缺。突破方向在于,在模型應(yīng)用環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)針對(duì)性的辨析情境和錯(cuò)例分析,引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)模型的邊界。四、教學(xué)準(zhǔn)備清單1.教師準(zhǔn)備1.1媒體與教具:交互式電子白板課件(內(nèi)含探究任務(wù)指引、金屬活動(dòng)性順序發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史微視頻、分層練習(xí)題);板書設(shè)計(jì)規(guī)劃(左側(cè)預(yù)留用于張貼各小組探究結(jié)論,中間主區(qū)域用于構(gòu)建最終模型及要點(diǎn))。1.2實(shí)驗(yàn)器材(按小組配備):試管架、試管若干、砂紙;鎂條、鋅粒、鐵釘、銅絲(或銅片)、稀鹽酸(或稀硫酸)、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、氯化亞鐵溶液;鑷子、膠頭滴管;廢物回收杯。1.3學(xué)習(xí)資料:差異化學(xué)習(xí)任務(wù)單(含引導(dǎo)性問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)記錄表格、鞏固練習(xí)A/B/C層);實(shí)驗(yàn)安全須知提示卡。2.學(xué)生準(zhǔn)備2.1知識(shí)準(zhǔn)備:復(fù)習(xí)金屬與氧氣、稀酸反應(yīng)的現(xiàn)象與化學(xué)方程式。2.2物品準(zhǔn)備:課本、筆記本。3.環(huán)境布置3.1座位安排:46人異質(zhì)分組圍坐,便于開展合作探究與討論。五、教學(xué)過(guò)程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.情境創(chuàng)設(shè)與認(rèn)知沖突:1.2.師:(展示一枚光亮的一元硬幣和一段生銹的鐵絲)同學(xué)們,這是我們?cè)偈煜げ贿^(guò)的金屬。生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們,鐵比銅更容易生銹,似乎在空氣中,鐵比銅更“活潑”。但是,(播放一段課前錄制的微視頻:將打磨過(guò)的鋁片和鐵釘同時(shí)放入稀鹽酸中,鋁片表面迅速產(chǎn)生大量氣泡,而鐵釘反應(yīng)較緩)大家看這個(gè)實(shí)驗(yàn),誰(shuí)更“積極”呢?2.3.師(設(shè)問(wèn)):“哎,這就奇怪了,為什么和生活經(jīng)驗(yàn)感覺(jué)不一樣?到底哪種金屬更‘活潑’,我們?cè)撀犝l(shuí)的?”4.提出核心問(wèn)題與明晰路徑:1.5.師:看來(lái),僅僅依靠一兩個(gè)零散的事實(shí),我們很難客觀、準(zhǔn)確地比較不同金屬的“活潑”程度。在化學(xué)上,我們把這種“活潑”稱為金屬的“活動(dòng)性”。那么,我們能否像給運(yùn)動(dòng)員排名次一樣,給這些常見的金屬也排出一個(gè)“活動(dòng)性”強(qiáng)弱的順序呢?這就是我們今天要攻克的核心任務(wù)。2.6.師(解說(shuō)):“這節(jié)課,咱們就化身為‘金屬裁判官’,通過(guò)設(shè)計(jì)精妙的‘比賽項(xiàng)目’——也就是一系列化學(xué)實(shí)驗(yàn),來(lái)為鎂、鋅、鐵、銅這幾位‘選手’一決高下,最終建構(gòu)出我們自己的‘金屬活動(dòng)性順序表’?!钡诙?、新授環(huán)節(jié)任務(wù)一:?jiǎn)拘雅f知,明確“裁判”標(biāo)準(zhǔn)1.教師活動(dòng):首先,通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生回顧:“判斷金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱,我們已經(jīng)知道哪些‘比賽項(xiàng)目’?”預(yù)計(jì)學(xué)生能答出“與氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度”、“與稀酸反應(yīng)的速率”。教師予以肯定,并板書這兩條標(biāo)準(zhǔn)。接著,拋出進(jìn)階問(wèn)題:“如果兩種金屬都能與酸反應(yīng),比如剛才視頻里的鋁和鐵,如何定量或定性地比較它們的活動(dòng)性?”引導(dǎo)學(xué)生聚焦“反應(yīng)速率”這一可比指標(biāo)。最后,提出新挑戰(zhàn):“如果遇到像銅這樣‘高冷’、不和稀酸玩的金屬,我們又該如何把它拉進(jìn)來(lái)和其他金屬比較呢?”以此暗示需要尋找新的、普適性更強(qiáng)的“比賽項(xiàng)目”,為引入金屬與鹽溶液的置換反應(yīng)埋下伏筆。2.學(xué)生活動(dòng):積極回憶并回答已有知識(shí)。思考教師提出的進(jìn)階問(wèn)題,意識(shí)到比較反應(yīng)速率(如單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的多少)是判斷活動(dòng)性強(qiáng)弱的重要方法。對(duì)新挑戰(zhàn)產(chǎn)生好奇,進(jìn)行短暫思考與討論。3.即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.學(xué)生能否準(zhǔn)確回憶并表述金屬與氧氣、酸反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)。2.在回答進(jìn)階問(wèn)題時(shí),能否自然地運(yùn)用“控制變量”(如酸濃度、溫度、金屬表面積相同)的思想。3.面對(duì)新挑戰(zhàn)時(shí),是否表現(xiàn)出積極的思考狀態(tài)和猜想意愿。4.形成知識(shí)、思維、方法清單:1.5.★比較金屬活動(dòng)性的初步依據(jù):金屬與氧氣反應(yīng)的難易/劇烈程度;金屬與稀酸反應(yīng)的速率。(提示:這是定性判斷的基礎(chǔ),需強(qiáng)調(diào)“控制變量”才有可比性。)2.6.▲科學(xué)方法——控制變量法:在比較反應(yīng)速率時(shí),必須保證除金屬種類外,其他條件(酸種類、濃度、溫度、金屬形狀與表面積等)完全相同。(認(rèn)知說(shuō)明:這是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)性的靈魂。)3.7.★驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題:如何建立一種能涵蓋所有常見金屬(包括不與非氧化性酸反應(yīng)的金屬)的活動(dòng)性比較方法?(提示:此問(wèn)題貫穿整個(gè)探究過(guò)程。)任務(wù)二:設(shè)計(jì)“擂臺(tái)賽”,擬定探究方案1.教師活動(dòng):出示任務(wù):請(qǐng)以小組為單位,利用提供的鎂、鋅、鐵、銅四種金屬單質(zhì),以及稀鹽酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、氯化亞鐵溶液,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,盡可能多地獲取兩兩金屬之間活動(dòng)性強(qiáng)弱的比較結(jié)果。教師提供“腳手架”:1.提示“金屬+鹽溶液”可能也是一種反應(yīng)途徑,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)已有化學(xué)方程式書寫知識(shí)嘗試預(yù)測(cè)。2.分發(fā)學(xué)習(xí)任務(wù)單,上面印有結(jié)構(gòu)化表格(表頭:實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)測(cè)現(xiàn)象、實(shí)際現(xiàn)象、結(jié)論金屬A比金屬B活潑?)。3.巡回指導(dǎo),重點(diǎn)關(guān)注小組討論的邏輯性,通過(guò)提問(wèn)介入:“你們?yōu)槭裁催x擇這個(gè)方案來(lái)比較鐵和銅?”“如果用了硝酸銀溶液,它除了和銅反應(yīng),會(huì)不會(huì)也和鐵反應(yīng)?那這個(gè)實(shí)驗(yàn)還能說(shuō)明問(wèn)題嗎?”引導(dǎo)學(xué)生思考方案的可行性與唯一性。2.學(xué)生活動(dòng):小組展開激烈討論,結(jié)合藥品,構(gòu)思多種直接或間接比較的方案。例如:將兩種金屬同時(shí)放入同一種酸中比較速率;將一種金屬放入另一種金屬的鹽溶液中,觀察是否有“置換”發(fā)生。在任務(wù)單上初步填寫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)??赡墚a(chǎn)生爭(zhēng)議點(diǎn),如能否用硝酸銀溶液同時(shí)比較多種金屬。3.即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.設(shè)計(jì)方案是否體現(xiàn)了“控制變量”思想。2.方案是否具有可操作性和安全性(如對(duì)硝酸銀使用的考慮)。3.小組成員是否全員參與,討論是否圍繞證據(jù)和邏輯展開。4.形成知識(shí)、思維、方法清單:1.5.★新“裁判”標(biāo)準(zhǔn)——置換反應(yīng):活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬能把活動(dòng)性較弱的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。(提示:這是本課最核心的規(guī)律,學(xué)生需通過(guò)實(shí)驗(yàn)親自驗(yàn)證。)2.6.★實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思維:多角度、多路徑獲取證據(jù)。直接比較(與酸反應(yīng)速率)與間接比較(置換反應(yīng))相結(jié)合。(提示:培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多種方法解決問(wèn)題的能力。)3.7.▲藥品選擇與干擾排除:選用鹽溶液時(shí),需考慮其陰離子是否會(huì)引入干擾反應(yīng)。(例如,硝酸銀中的Ag+也能與活潑金屬反應(yīng),但實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜羰潜容^Cu和Ag的活動(dòng)性,則此方案有效。)任務(wù)三:動(dòng)手實(shí)驗(yàn),收集“裁決”證據(jù)1.教師活動(dòng):強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全與規(guī)范(尤其強(qiáng)調(diào)硝酸銀溶液的規(guī)范使用與廢液回收)。宣布開始實(shí)驗(yàn),并深入各小組進(jìn)行觀察與指導(dǎo)。使用聚焦性提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生深入觀察:“仔細(xì)看,鐵釘放入硫酸銅溶液后,除了表面顏色變化,溶液顏色有沒(méi)有改變?”“銅絲放進(jìn)硝酸銀溶液,那個(gè)‘銀樹’是怎么長(zhǎng)出來(lái)的?能寫出方程式嗎?”對(duì)于操作快、觀察仔細(xì)的小組,提出更高要求:“能否嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證鋅和鐵的活動(dòng)性順序?注意,我們提供的鹽溶液里沒(méi)有硫酸鋅哦。”鼓勵(lì)他們利用已有藥品進(jìn)行組合創(chuàng)新。2.學(xué)生活動(dòng):分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,認(rèn)真觀察并記錄現(xiàn)象。例如:將鎂、鋅、鐵、銅分別放入稀鹽酸,比較氣泡產(chǎn)生速率;將鐵釘放入硫酸銅溶液,觀察紅色物質(zhì)析出;將銅絲放入硝酸銀溶液,觀察銀白色物質(zhì)析出和溶液變藍(lán);可能嘗試將鐵放入氯化亞鐵溶液(無(wú)現(xiàn)象)作為對(duì)照。記錄員如實(shí)填寫任務(wù)單。3.即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范、安全(特別是藥品取用、廢物處理)。2.觀察是否細(xì)致,記錄是否客觀、準(zhǔn)確。3.組內(nèi)協(xié)作是否高效,有無(wú)明確分工。4.形成知識(shí)、思維、方法清單:1.5.★關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鎂與酸反應(yīng)極劇烈,鋅次之,鐵較慢,銅無(wú)現(xiàn)象;鐵能置換出銅,銅能置換出銀。(這是構(gòu)建模型的直接證據(jù)。)2.6.★化學(xué)方程式表征:引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)方程式準(zhǔn)確描述觀察到的置換反應(yīng),如Fe+CuSO?=FeSO?+Cu。(提示:方程式是化學(xué)的通用語(yǔ)言,是思維抽象化的體現(xiàn)。)3.7.▲對(duì)照實(shí)驗(yàn)的價(jià)值:將金屬放入自身鹽溶液中無(wú)明顯變化,反證了置換反應(yīng)的發(fā)生需要金屬活動(dòng)性的差異。(認(rèn)知說(shuō)明:強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性思維。)任務(wù)四:分析數(shù)據(jù),建構(gòu)順序模型1.教師活動(dòng):邀請(qǐng)23個(gè)小組派代表上臺(tái),將他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)論(如“Mg>Zn”、“Fe>Cu”、“Cu>Ag”)用磁貼或直接板書的方式張貼在黑板預(yù)留區(qū)域。師(引導(dǎo)整合):“大家看,現(xiàn)在黑板上有了很多組兩兩比較的結(jié)果,像一副散亂的拼圖。我們能不能像玩邏輯排序游戲一樣,把這些碎片信息整合起來(lái),排出一個(gè)所有金屬都參與的、完整的強(qiáng)弱順序呢?”組織全班共同推理??赡軙?huì)得到“Mg>Zn>Fe>Cu>Ag”的初步順序。進(jìn)一步追問(wèn):“我們實(shí)驗(yàn)只用了五種金屬,那氫元素在哪里?鋁呢?”播放金屬活動(dòng)性順序發(fā)現(xiàn)史的簡(jiǎn)短視頻片段,介紹科學(xué)家如何通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充和完善了這個(gè)順序,特別是氫的引入(可根據(jù)金屬能否置換酸中的氫來(lái)定位)。最終,師生共同在黑板上構(gòu)建出完整的“金屬活動(dòng)性順序:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu”表,并闡釋其含義。2.學(xué)生活動(dòng):小組代表展示結(jié)論。全體學(xué)生觀察黑板上的信息碎片,參與邏輯推理,嘗試排列順序。觀看視頻,了解科學(xué)史,理解順序表的來(lái)源與完整性。將最終模型記錄在筆記本上。3.即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.小組匯報(bào)結(jié)論時(shí),表述是否清晰,證據(jù)是否充分。2.全班推理過(guò)程是否邏輯嚴(yán)密,能否從局部關(guān)系推出整體順序。3.學(xué)生能否理解氫在順序中的特殊“標(biāo)尺”作用。4.形成知識(shí)、思維、方法清單:1.5.★金屬活動(dòng)性順序表(完整):KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu。(提示:這是本課的核心知識(shí)成果,需理解記憶。)2.6.★模型的解釋力:在金屬活動(dòng)性順序里,金屬的位置越靠前,其活動(dòng)性越強(qiáng);排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫;排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。(這是模型的應(yīng)用規(guī)則。)3.7.▲科學(xué)本質(zhì)觀:科學(xué)模型(如本順序表)是基于大量實(shí)驗(yàn)事實(shí)的歸納與概括,并隨著新證據(jù)的發(fā)現(xiàn)而不斷修正和完善。它不是絕對(duì)真理,而是在一定范圍內(nèi)適用的有用工具。(滲透科學(xué)哲學(xué)觀念,避免絕對(duì)化思維。)任務(wù)五:深化理解,探討模型應(yīng)用條件1.教師活動(dòng):創(chuàng)設(shè)辨析情境,挑戰(zhàn)學(xué)生對(duì)模型的機(jī)械應(yīng)用。情境1(投影):“鈉(Na)非?;顫?,能和水劇烈反應(yīng)。那么,把金屬鈉投入硫酸銅溶液中,能置換出紅色的銅嗎?”讓學(xué)生先根據(jù)剛學(xué)的順序表預(yù)測(cè)(Na在Cu前,按理說(shuō)可以),然后播放鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻(實(shí)際生成Cu(OH)?藍(lán)色沉淀和氫氣,而非銅單質(zhì))。引發(fā)認(rèn)知沖突。師(追問(wèn)):“模型‘失靈’了?是我們的模型錯(cuò)了,還是應(yīng)用時(shí)有什么我們沒(méi)考慮到的‘隱藏規(guī)則’?”引導(dǎo)學(xué)生分析:鈉先與溶液中的水劇烈反應(yīng),生成NaOH和H?,生成的NaOH再與CuSO?反應(yīng)。從而引出重要條件:金屬與鹽溶液的置換反應(yīng),要求金屬不能過(guò)于活潑(K、Ca、Na除外),且鹽必須可溶。情境2:“用鐵桶裝硫酸銅溶液可以嗎?裝濃硫酸呢?”引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用本模型及之前所學(xué)知識(shí)進(jìn)行辯證分析。2.學(xué)生活動(dòng):觀看反常實(shí)驗(yàn)視頻,產(chǎn)生強(qiáng)烈認(rèn)知沖突。在教師引導(dǎo)下,小組討論分析原因,領(lǐng)悟到模型應(yīng)用存在前提條件。對(duì)第二個(gè)情境進(jìn)行討論,認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)需要綜合運(yùn)用,具體問(wèn)題具體分析。3.即時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):1.面對(duì)認(rèn)知沖突時(shí),是僵化堅(jiān)持舊模型,還是積極尋找新的解釋。2.能否在教師引導(dǎo)下,準(zhǔn)確歸納出模型應(yīng)用的關(guān)鍵限制條件。3.討論問(wèn)題時(shí),能否體現(xiàn)辯證思維和知識(shí)關(guān)聯(lián)能力。4.形成知識(shí)、思維、方法清單:1.5.★★模型的應(yīng)用條件(易錯(cuò)點(diǎn)):①金屬與鹽溶液的置換反應(yīng),要求參加反應(yīng)的鹽必須可溶。②K、Ca、Na等極活潑金屬會(huì)先與水反應(yīng),不能用于置換鹽溶液中的金屬。③金屬與酸反應(yīng),通常指非氧化性稀酸(如稀鹽酸、稀硫酸)。(這是突破難點(diǎn)的關(guān)鍵,必須通過(guò)辨析深刻理解。)2.6.▲辯證思維與知識(shí)關(guān)聯(lián):任何化學(xué)規(guī)律都有其適用范圍。在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),需全面考慮物質(zhì)的性質(zhì)(如濃硫酸的強(qiáng)氧化性)與反應(yīng)的具體環(huán)境。(認(rèn)知說(shuō)明:培養(yǎng)高階思維,避免教條主義。)第三、當(dāng)堂鞏固訓(xùn)練??設(shè)計(jì)分層練習(xí),學(xué)生根據(jù)自身情況選擇完成至少一個(gè)層次的題目,鼓勵(lì)挑戰(zhàn)更高層次。1.基礎(chǔ)層(直接應(yīng)用模型):1.2.題目:根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷下列反應(yīng)能否發(fā)生,能的寫出化學(xué)方程式,不能的說(shuō)明理由。(1)Zn+H?SO?(稀)(2)Cu+AgNO?溶液(3)Ag+HCl(4)Fe+CuSO?溶液2.3.師(巡視點(diǎn)評(píng)):“這位同學(xué)寫(3)的時(shí)候停住了,很好,他注意到了銀在氫后面這個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。”4.綜合層(情境化應(yīng)用):1.5.題目:某工廠排放的廢液中含有大量AgNO?和Cu(NO?)?,為回收其中的銀和銅,設(shè)計(jì)了如下方案:向廢液中加入過(guò)量鐵粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾。請(qǐng)分析過(guò)濾后得到的濾渣和濾液中分別含有哪些物質(zhì)?寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。2.6.師(引導(dǎo)分析):“大家想想,鐵粉是‘過(guò)量’的,這意味著什么?它會(huì)把誰(shuí)先‘換’出來(lái),又可能發(fā)生什么連鎖反應(yīng)?”7.挑戰(zhàn)層(開放探究):1.8.題目:現(xiàn)有鎂、銅兩種金屬,以及稀硫酸和硫酸鎂溶液。請(qǐng)你設(shè)計(jì)至少兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案,證明鎂的活動(dòng)性比銅強(qiáng)。寫出簡(jiǎn)要步驟和預(yù)期現(xiàn)象。2.9.反饋機(jī)制:完成基礎(chǔ)層后,同桌互換批改,對(duì)照教師投影的答案。綜合層和挑戰(zhàn)層題目,教師選取有代表性的學(xué)生答案進(jìn)行投影展示,組織學(xué)生互評(píng),重點(diǎn)聚焦邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性和方案的創(chuàng)新性。教師最后進(jìn)行總結(jié)性點(diǎn)評(píng),強(qiáng)調(diào)共性問(wèn)題。第四、課堂小結(jié)??引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主總結(jié)。師:“請(qǐng)用一兩分鐘時(shí)間,在你的筆記本上畫一個(gè)簡(jiǎn)易的思維導(dǎo)圖或流程圖,概括一下我們今天是如何一步步得到并理解金屬活動(dòng)性順序這個(gè)‘法寶’的?!彪S后邀請(qǐng)學(xué)生分享,教師補(bǔ)充完善,形成“生活疑問(wèn)→實(shí)驗(yàn)探究(多證據(jù))→歸納排序→建構(gòu)模型→理解應(yīng)用條件”的主線。提煉本課核心科學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究、控制變量、證據(jù)推理、模型建構(gòu)。??作業(yè)布置:1.必做(基礎(chǔ)):整理本節(jié)課堂筆記,完成課后基礎(chǔ)習(xí)題。2.選做(拓展):查閱資料,了解“濕法煉銅”的歷史和原理,并用金屬活動(dòng)性順序加以解釋。3.選做(探究):思考并設(shè)計(jì)一個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn),比較鋁和鐵的活動(dòng)性(注意安全,可使用醋代替酸)。六、作業(yè)設(shè)計(jì)1.基礎(chǔ)性作業(yè)(必做):1.2.背誦金屬活動(dòng)性順序表。2.3.完成教材配套練習(xí)冊(cè)中關(guān)于判斷置換反應(yīng)能否發(fā)生及書寫相關(guān)化學(xué)方程式的題目。3.4.解釋現(xiàn)象:為什么鋁制品比鐵制品更耐腐蝕?(提示:聯(lián)系鋁與氧氣反應(yīng)生成致密氧化膜的知識(shí))5.拓展性作業(yè)(建議大多數(shù)學(xué)生完成):1.6.情境應(yīng)用題:小明在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一瓶未貼標(biāo)簽的藍(lán)色溶液(可能是CuSO?或FeSO?溶液)和一段光亮的鐵絲。請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)確定這瓶溶液究竟是什么,寫出操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。2.7.微型項(xiàng)目:以“金屬活動(dòng)性順序在生活中的應(yīng)用”為主題,制作一份A4大小的手抄報(bào),可以包括金屬防腐、電池原理、濕法冶金、金屬回收等內(nèi)容中的12個(gè)方面。8.探究性/創(chuàng)造性作業(yè)(學(xué)有余力學(xué)生選做):1.9.文獻(xiàn)探究:查閱資料,了解除了與酸、鹽溶液反應(yīng)外,科學(xué)家還通過(guò)哪些方法(如電極電勢(shì))來(lái)定量衡量金屬的活動(dòng)性?寫一份200字左右的簡(jiǎn)要報(bào)告。2.10.:已知金屬活動(dòng)性Mg>Zn>Fe>Cu>Ag。現(xiàn)只有Mg、Cu兩種金屬單質(zhì),以及FeSO?、AgNO?兩種鹽溶液和水。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套最簡(jiǎn)的實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證這五種金屬的活動(dòng)性順序。畫出實(shí)驗(yàn)流程圖并簡(jiǎn)述步驟。七、本節(jié)知識(shí)清單及拓展1.★金屬活動(dòng)性:指金屬原子在水溶液中失去電子能力的強(qiáng)弱。是金屬的一種化學(xué)性質(zhì)。2.★金屬活動(dòng)性順序表:KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu。記憶口訣可參考。3.★順序表的含義:從左到右,金屬活動(dòng)性依次減弱。4.★順序表的應(yīng)用1(與酸反應(yīng)):排在氫(H)前面的金屬能置換出稀鹽酸、稀硫酸等非氧化性酸中的氫;排在氫后面的金屬則不能。5.★順序表的應(yīng)用2(與鹽溶液反應(yīng)):排在前面的金屬能把排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)(K、Ca、Na等極活潑金屬除外)。6.★★置換反應(yīng):一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng),生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)。通式:A+BC→AC+B。金屬間的置換是判斷活動(dòng)性強(qiáng)弱的重要實(shí)驗(yàn)依據(jù)。7.★★關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論:金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡速率越快,活動(dòng)性越強(qiáng)(需控制變量)。金屬A能置換出鹽溶液中金屬B,則活動(dòng)性A>B。8.★★★模型應(yīng)用核心條件:①金屬與鹽溶液的置換反應(yīng),要求鹽必須可溶。②K、Ca、Na因會(huì)先與水劇烈反應(yīng),故不能置換鹽溶液中的金屬。③此順序表主要適用于水溶液體系。9.▲特例與辯證看待:鋁在空氣中易形成致密氧化膜而抗腐蝕,這不代表其活動(dòng)性弱(實(shí)際上Al很活潑)。濃硫酸、硝酸因強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)一般不生成氫氣。10.▲“前氫后氫”的意義:氫在這里是一個(gè)重要的參照物和“標(biāo)尺”,它將金屬分為能與非氧化性稀酸反應(yīng)和不能反應(yīng)兩大類。11.▲科學(xué)方法提煉:本節(jié)課體現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)→現(xiàn)象→數(shù)據(jù)→比較→歸納→模型→應(yīng)用→修正”的完整科學(xué)探究流程。12.▲學(xué)科思想:“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的宏觀體現(xiàn)之一。金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱與原子結(jié)構(gòu)(最外層電子數(shù)、原子半徑等)有關(guān),為高中學(xué)習(xí)埋下伏筆。13.▲歷史維度:金屬活動(dòng)性順序是無(wú)數(shù)化學(xué)家通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)積累、歸納得出的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,是科學(xué)共同體的智慧結(jié)晶。14.▲生活與生產(chǎn)應(yīng)用:解釋鐵生銹、鋁制品耐蝕;指導(dǎo)濕法煉銅(Fe+CuSO?);指導(dǎo)金屬冶煉方法的選擇(K、Ca、Na等用電解法);判斷金屬防腐措施的合理性(如白鐵皮鍍鋅,馬口鐵鍍錫的原理差異)。15.▲環(huán)境與資源視角:利用活動(dòng)性差異進(jìn)行金屬回收(如用鐵回收廢液中的銅、銀),是資源循環(huán)利用的重要化學(xué)原理。16.▲易錯(cuò)點(diǎn)警示:判斷反應(yīng)能否發(fā)生時(shí),務(wù)必“三看”:一看金屬位置順序;二看是否是“前換后”;三看鹽是否可溶、金屬是否過(guò)于活潑(K、Ca、Na)。17.▲與后續(xù)知識(shí)聯(lián)系:此為氧化還原反應(yīng)的雛形(單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新的單質(zhì)和化合物),金屬失電子,氫離子或金屬離子得電子。18.▲定量化延伸:金屬活動(dòng)性順序是定性的,電極電勢(shì)是定量的表征。不同金屬與酸反應(yīng)放熱不同,也可粗略比較。19.▲模型局限性認(rèn)識(shí):該順序表是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水溶液中的規(guī)律,非水體系、高溫熔融狀態(tài)等情況可能不適用。20.▲批判性思維培養(yǎng)點(diǎn):所有科學(xué)模型都有其邊界。當(dāng)遇到“反?!爆F(xiàn)象(如鈉與硫酸銅溶液反應(yīng))時(shí),不應(yīng)輕易否定模型,而應(yīng)探究是否滿足了模型的應(yīng)用前提,或是否存在更復(fù)雜的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)機(jī)制。八、教學(xué)反思??(一)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度分析。本課預(yù)設(shè)的知識(shí)與能力目標(biāo)達(dá)成度較高。通過(guò)課堂觀察和鞏固練習(xí)反饋,絕大多數(shù)學(xué)生能夠正確表述金屬活動(dòng)性順序,并能依據(jù)該順序判斷簡(jiǎn)單的置換反應(yīng)。小組探究任務(wù)中,約80%的小組能設(shè)計(jì)出合理的對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案并完成操作,體現(xiàn)了良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與合作能力。情感目標(biāo)在熱烈的探究氛圍和“濕法煉銅”等應(yīng)用討論中得到了較好的滲透??茖W(xué)思維目標(biāo)中的“模型建構(gòu)”過(guò)程清晰,但“證據(jù)推理”的嚴(yán)謹(jǐn)性在不同小組間存在差異,部分學(xué)生在從現(xiàn)象到結(jié)論的表述上仍顯跳躍。元認(rèn)知目標(biāo)僅在課堂小結(jié)時(shí)有所觸及,深度不足,“下次可以考慮在任務(wù)單中增加一個(gè)‘我們的推理過(guò)程’欄目,讓學(xué)生把思考的中間步驟寫下來(lái)。”??(二)核心環(huán)節(jié)有效性評(píng)估。“任務(wù)四(建構(gòu)模型)”是本節(jié)課的高潮與樞紐,將零散結(jié)論整合成完整順序的過(guò)程,充分調(diào)動(dòng)了全班學(xué)生的邏輯思維,效果顯著?!叭蝿?wù)五(探討應(yīng)用條件)”中的鈉與硫酸銅溶液的反常實(shí)驗(yàn),制造了強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突,有效打破了學(xué)生對(duì)模型的機(jī)械認(rèn)知,是突

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論