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化学教学论文：高三化学复习探究教学的实践与反思
化学教学论文：高三化学复习探究教学的实践与反思口胡安华
（衢州市第三中学，浙江衢州324022）
一、高三《镁铝》复习课探究教学实录
[师]引入课题：镁铝都是密度小，熔点较低、硬度较小的银白色金属，都为较活泼的金属，具有金属的通性。许多金属都能与水反应，与水反应的剧烈程度可以作为金属活泼性的判断依据，你所知道的镁铝与水反应的情况是如何的呢？
生1：镁与水在常温下基本上不反应，只能在沸水中缓慢发生反应，其反应后的水溶液只能使酚酞试液显粉红色，铝与水不反应。
[师]问题1：钾钠与冷水反应很剧烈，而镁铝在金属活动性顺序表中仅次于钾钠，为什么它们与水反应的剧烈程度相差如此之大呢？
生2：因为常温下，镁铝在空气中都容易生成氧化膜，具有抗腐蚀能力，氧化膜的存在阻止了镁铝与水接触，所以反应缓慢或基本不进行。
[师]：怎样证明生2的推断呢？
生3：将镁铝表面的氧化膜去除后，再与水反应，若反应明显加快或能够发生，说明推断正确，若反应现象没有明显变化，则推断错误。
学生实验1：将镁条用砂纸擦拭光亮后放入水中、将铝片用氢氧化钠溶液浸泡片刻后漂洗，再放入水中。实验现象是：去氧化膜前后，与水反应没有明显变化。
【此时学生相互讨论，感觉问题棘手，难以找到突破口】
[师]能否根据活泼金属与水反应的产物进行类比分析？
生4：钾钠与水反应生成碱和氢气，镁铝若与水反应按理也应该生成碱和氢气，但KOH、NaOH是强碱，易溶于水，而Mg(OH)2、Al(OH)3难溶于水，包裹在金属表面，保护了金属，阻止了与水反应的继续进行，就像铝铁遇到浓硫酸、浓硝酸“钝化”那样。光亮的镁条与沸水是能够反应的，很可能就是因为加热可促进氢氧化镁溶解，从而有利于反应的进行。
【生热烈鼓掌，师点头微笑】
[师】问题2：设想很大胆，分析得似乎也很有道理，事实是否如此呢？应该设计怎样的实验来验证生4的推断呢？
学生分组讨论，设计实验并小结汇报。
生5：可以设想在水中加入一些水解呈酸性的盐类（如氯化铵），利用盐类水解产生的H+来溶解包裹在金属表面的Mg(OH)2、Al(OH)3，使之继续反应。
学生实验2：镁与氯化铵溶液反应。
实验现象：有连续不断的气泡产生。
[师]问题3：经过实验验证，镁与氯化铵溶液确实能够发生反应。难道事实真如生5所说的那样利用盐类水解产生的H+来溶解包裹在金属表面的Mg(OH)2、Al(OH)3，使之继续反应吗？请大家向现在仍在反应的试管中滴入酚酞试液，你会看到什么现象？
学生实验3：发现溶液慢慢变红，仍有气体产生，而且比前面放出气体的速度似乎还要快。
[师]问题4：反应液能使酚酞试液变红，而反应仍在继续，说明在中性或弱碱性条件下镁与水的反应照样进行，你是怎样看待这个问题的呢？
学生再次分组讨论。
生6：以上实验现象既说明酸性溶液确实能跟镁反应，又能说明当溶液显弱碱性时反应照样发生，当然就不能解释为是铵根离子水解产生的H+来溶解包裹在金属表面的Mg(OH)2，使之继续反应。有可能是镁跟水反应产生的氢氧根离子被铵根离子结合从而促进反应的发生。我们可以用呈中性的醋酸铵代替氯化铵进行实验。
学生实验4：分别取相同物质的量浓度的氯化铵和醋酸铵溶液，放人表面已擦干净的镁条。将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，观察实验现象。
现象：都产生气体，且两者速度大体相似，湿润的红色石蕊试纸变蓝。
[师]问题5：如何解释上述实验现象呢？
生7：镁条与铵盐溶液反应，与溶液是否显酸性无关，因为醋酸铵溶液呈中性。反应后溶液呈碱性的原因是铵根离子跟氢氧化镁反应形成一水合氨。
【同学们都对生7的解释投以赞许的目光】
生8：我觉得生7的解释思维不够严密，镁条与氯化铵溶液能够反应，难道就只能铵根离子影响吗？说不定氯离子也能影响呢，我就曾经在网上看到过相关资料，氯离子大量存在时，普通不锈钢的抗腐蚀能力大大下降，容易生锈，所以咸的食品最好不要放在不锈钢餐具中过夜。
【此时学生议论纷纷，感到生8的理由不充分】
生9：百辩不如一试，那就试试镁条与氯化钠溶液能不能反应啊。
学生实验5：取氯化钠溶液，滴入酚酞试液，放入表面已擦干净的镁条。
实验现象：有气体产生，溶液慢慢变红后仍有气体产生而且比实验2还要快。
[师]问题6：通过这个实验，我们可以得出什么结论呢？
生10:说明氯离子对镁条跟水的反应有辅助作用，可能是氯化钠与不纯的镁条形成原电池或氯离子有穿透破坏镁条表面氧化膜的能力。
【此时，同学们面露钦佩的神色，用异样的目光等待老师的裁决】
生11:镁能与铵盐溶液反应放出氢气，从上述对内外因的关系分析来看，这首先是由于浓的铵盐溶液能溶解氢氧化镁这一“保护层”：Mg(OH)2+2NH+-_Mgn++2NH3．H20，这样消除了阻止反应进行的氢氧化镁，镁便与水顺利地接触，从而反应放出了氢气：Mg+2H20=Mg(OH)2+H2T，总反应为：Mg+2H20+2Nlj+=Mg2++2NH3.H20+H2t。对于镁来讲，影响反应进行的氢氧化镁在镁表面的附着能力并不强，因此很容易破坏这种保护作用，使镁与水反应。如在热水中，氢氧化镁便会从镁表面脱落并部分溶解，所以镁可与热水反应放出氢气。而有些物质如氯化钠、氯化钾等，由于氯离子具有较强的穿透作用，能使氢氧化镁从镁表面脱落，这样失去保护层的镁就可与水反应了。因此当将镁条放人浓的氯化钠或氯化钾溶液中，也可看到有气泡产生。
[师]问题7：既然同学们对镁与水的反应有了比较深刻的认识，那是否能够对铝与水也进行类似的分析、设计呢？如何让铝与水持续反应呢？
【同学们情绪更加高涨，讨论更加热烈】
学生设计实验，并分组进行实验验证。
学生实验6：擦拭光亮的铝片与氯化铵溶液反应。
学生实验7：擦拭光亮的铝片与浓氯化钠溶液反应。
学生实验8：擦拭光亮的铝片与氢氧化钠溶液反应。
实验现象：实验6、实验7都没有明显变化，只有实验8可以看到铝片溶解并有持续不断的气泡产生。
问题8：对这一组实验现象又该如何解释呢？
生12:铝不与热水反应，实验6、实验7都没有明显变化可以说明氢氧化铝对铝的保护作用要比氢氧化镁强得多，热水对其无任何影响，氯化钠、氯化钾对其的影响也非常小，而铝却能与氢氧化钠溶液反应生成气体，又两种可能：一是可能像镁与水反应一样，氢氧化钠溶解了铝片表面的氢氧化铝，使铝与水的反应持续发生；二是可能铝直接能与氢氧化钠反应产生气体。
问题9：能否设计实验证明到底是哪种可能呢？
生13：这个问题应该比较简单，让氢氧化钠溶液与铝片反应就可以验证了。
学生实验9：取氢氧化钠固体、铝片放人试管，加热至氢氧化钠呈熔融状态，观察。
生14:没有发生明显变化，说明铝与氢氧化钠不能直接反应。所以应该是：强碱溶液能够溶解氢氧化铝这一“保护层”：Al(OH)3+OH=Al0。+2H20，这样消除了阻止反应进行的氢氧化铝，铝便可与水顺利地反应了：2Al+6H20—2AI(OH)3+3H2t。总反应式为：2Al+6H20+2NaOH=2NaAI02+3H2t+4H20，该反应的实质是铝与水发生置换反应，铝是还原剂，水为氧化剂，氢氧化钠只是参与了反应，起到溶解氢氧化铝的作用。
【掌声一片，情绪高昂】
[师]课堂小结：在通常条件下，镁铝并不与水反应，其原因是因为当镁铝与水反应后，均会生成难溶性的氢氧化镁和氢氧化铝，覆盖在镁铝的表面，阻止了内部金属与水的接触，使金属“钝化”，反应便停止了。因此在镁铝与水进行反应时，要想使反应顺利地进行，关键是要消除阻止反应进行的氢氧化镁和氢氧化铝这一“保护层”，满足了这一条件，镁铝就可与水反应了。而且，只要消除了“保护层”，在氢离子浓度很小的碱性溶液中，镁铝还是能与水较快地反应，说明镁铝的金属性还是相当活泼的。同学们课后能否再找到让铝与水反应的其他方法呢？
【课后探究设计：将用砂纸擦拭后的铝放人硝酸汞溶液中，此时在铝表面可置换析出少量汞。由于汞不均匀地吸附于铝表面，当将这样处理后的铝放在空气中，则由于汞的阻碍作用，铝表面无法形成致密的保护层，因此内部的铝会不断地被氧化而长出毛状的Al203，将这样处理过的铝投入水中，同样由于汞破坏了氢氧化铝的保护作用．铝便与水不断地反应放出氢气，直至铝几乎完全消耗掉，而且在容器底部会有大量白色氢氧化铝生成。这个探究设计是作为老师都未曾预料的】
二、教学反思
1．建构主义提倡在教师指导帮助下，学生应该认识到自己拥有解决问题的自主权，通过深度思考、合作探究等方式，努力使自己成为知识的积极构建者，逐步提高自控能力，学会自主学习。新课程理念下创新教学的实施就是要构建以学生自主活动为基础的教学过程，这是一个以学习者为中心，以学生的主体实践活动为基础，以学生的探讨学习为主体，以学生素质整体发展为目标的教学过程。因此在化学课堂教学中教师应当善于创设问题，敏锐捕捉生成性问题，引领并激发学生的探究精神。
2．高三化学复习绝不是简单地把元素化合物知识或者相关化学实验重复一遍。看一看近年来的高考试卷，尤其是实验题，试题越来越侧重考查对理论知识的理解和吸收。不再是接接连连，而是看你是否掌握了实验原理，是否理解元素、化合物的性质，是否学会了观察事物，这种考查内容的变化，显然是在提醒我们不要再死记死背，不要只在“黑板上”、“在纸上”做实验，而是要在认真实验的基础上，注重观察，认真总结；注重灵活地运用知识。不是生搬硬套，而是尽可能地综合利用所学知识，无论是学科内的，还是学科间的。
3．“探究”源于“问题”，探究教学过程中选择什么样的问题，并没有统一的标准，但应以学生的发展为基本出发点，以促进学生在思考问题、解决问题、情感态度等方面的全面发展为目标。“成功的探究”源于“高质量的问题”。
(1)问题应当具有适应性。所谓适应性是指充分考虑学生的学习能力和已有的知识经验与所要探究的任务是否相适应、相匹配，使学生经历探究的艰辛，感受成功的喜悦。
(2)问题应当具有连续性。所谓连续性是指以若干个主问题为中心，围绕主问题从不同的侧面或不同的层次连续提出问题，使学生对主问题的探究更加全面和深入。
(3)问题应当具有挑战性。所谓挑战性是指问题应具有能使学生参与更复杂的思维活动的潜力，能激发学生高水平的参与，提高学生思考、推理和解决问题的能力。
“高质量的问题”必然会引发学生的深度思考，并在此基础上产生思维碰撞。在开展探究活动之前，看似无意地回顾了镁铝与水反应的知识和实验现象，但从后来的探究过程来看，其目的是为学生开展“探究镁铝与水溶液发生反应”的活动提供知识的固着点和出发点。
生4的分析显然不是教师的预设，却是一个高质量的综合科学素养问题，为提高学生的综合科学素养以及后续的探究活动起到了很好的铺垫作用。
在进行“否定镁与氯化铵溶液反应不是由于铵根离子水解产生的氢离子溶解了氢氧化镁”的探究活动中，生6的分析和实验设计、生7从实验4的对比分析中否定了前面的结论，虽然他们的知识固着点也还是跟前面的同学相同，但理解的层次明显不同。生7将混合反应体系中存在多种可逆过程、水溶液氢离子浓度很小（酚酞显粉红色）时反应仍然能够持续进行等迁移到对实验现象的综合分析中来，体现出该生思维的深刻性。可见他们的探究思维活动已从宏观物质深入到了微观世界，其思维品质达到了更高的层次。
在对镁与铵盐溶液反应机理的探究过程中，生8提出了氯离子浓度较大时具有较强的穿透能力，这种观点的提出马上将大家的探究视野大大拓展了，他将大家从思维定势中拉了回来，转而探究起含高浓度氯离子的溶液是否也能与金属镁发生反应。
生14的“全面阐述”引领着学生将新旧知识有机地串联起来。教师在课堂小结中提出的任务——能否再找到让铝与水反应的其他方法，给学生的思维插上腾飞的翅膀，将探究活动延伸到了课外，拓宽了探究时空，并收到了意想不到的成果。
如何在新课程实验中演绎出更多精彩、互动、有效的课堂，是每一位教师必须深思的问题。巧妙的、引人人胜的问题情境可将学生的探究活动一步一步引向深入。教师在创设教学情境时应尽可能与学生已有的知识经验相联系，尽可能引起学生思维上的矛盾冲突。由于教学过程中所创设的问题情境具有可探究性和发散性，使学生在提出假设、对假设证实或证伪、获得正确结论的过程中，逻辑思维能力、创新精神、科学方法、科学态度、实践能力等方面都有所发展。从而达到“资源共享、有效互动、促进生成”的目的，实践了“为了每一位学生的全面发展，发展学生的科学素养”的理念。
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