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 《化学教学论文：高三化学复习探究教学的实践与反思》
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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 《化学教学论文：高三化学复习探究教学的实践与反思》
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