论文部分内容阅读
摘要：整理姑苏文化中的化学资源及其在教材中对应的知识点，发现明清时期陆慕的御窑金砖烧制工艺中包含铁的氧化物发生氧化还原反应的化学原理。而这部分内容正是初中化学教学与考试中的一个重点和难点，于是设计了“御窑金砖的烧制与铁及其氧化物”专题复习教学。教学过程分为五个环节：抛“金砖”引制作工艺；提炼资料中的物质信息；探究“金砖”显色的成因；找出化学反应原理并写出化学方程式；回归教材，寻疑解惑。
关键词：姑苏文化御窑金砖化学教学铁及其氧化物
一、教前思考
近年来，随着我国人口的频繁流动、经济的快速发展，为了增强人们对居住地历史人文的了解与认识，提高人们对居住地的归属感与认同感，各地政府开始着力宣传本土传统文化，中小学校也相继推出依赖于本土传统文化的校本课程。
“上有天堂，下有苏杭。”苏州历来是众多文人墨客向往居住的古城。伴随着2016年苏州获批国务院江苏城镇规划特大城市，越来越多的外来人士开始扎根于苏州，他们对苏州的传统文化有着浓厚的兴趣。就笔者任教的两个班级来说，调查表明：非苏州籍学生占比均超过了50%，其中对姑苏文化感兴趣的学生占比又均超过了70%。
《义务教育化学课程标准（2011年版）》提出的基本理念之一是“注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性
，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”。
有着2500年悠久历史的姑苏文化孕育了一大批与化学工艺相关的技术门类
：陶瓷、冶金、造纸、印染等。春秋时期吴国先进的铸剑术、明清时期陆慕的御窑金砖烧制工艺、桃花坞的木刻年画、花色繁多的吴绫等都蕴含着丰富的化学知识原理。
受此启发，笔者尝试将姑苏文化融入化学课堂，从而在充实教学内容的同时，为学生增添久违的亲切感，激起他们的情感共鸣，提高他们的学习兴趣，并且在一代又一代的精神传承中，彰显姑苏文化包容古今、持久不息的生命力。
整理姑苏文化中的化学资源及其在教材中对应的知识点，笔者发现明清时期陆慕的御窑金砖烧制工艺中包含铁的氧化物发生氧化还原反应的化学原理。而这部分内容正是初中化学教学与考试中的一个重点和难点，于是笔者设计了“御窑金砖的烧制与铁及其氧化物”专题复习教学。
二、教学过程
（一）抛砖引玉——抛“金砖”引制作工艺
（教师播放《故宫：养心殿》片段，展示相关图片。学生欣赏。）
师同学们可知道御窑金砖？当年它可是大名鼎鼎的皇家御用，寻常百姓家根本用不起。
（教师PPT呈现如下材料。学生阅读。）
1.“金砖”名称的由来。
所谓金砖并非用黄金制作的砖头，而是大型方砖的雅称，是专为皇宫烧制的细料方砖。御窑金砖颗粒细腻、质地密实，敲之作金石之声
。因其专运北京“京仓”，供皇室御用，所以称为“京砖”，后逐步演化为“金砖”。因其产自苏州相城陆慕御窑村，因此又名“御窑金砖”。
2.金砖制作工艺中的化学原理。
御窑金砖制作技艺繁复，工序多达二十余道，其中主要工序有选泥、练泥、制坯、装窑、烧制、窨水、出窑、打磨等。道道工序，环环紧扣，一道不达，前功尽弃。而这每一步的工序中，都包含着很多的化学知识。
3.红砖的“红”和青砖的“青”。
烧制砖瓦的原料黏土是包含了大量黑色腐殖質（主要成分是碳）和亚铁盐等物质的混合物。砖瓦分为红砖和青砖两类。
红砖烧制过程中要不断将空气鼓入窑中。燃料燃烧提供了砖瓦烧制所需的高温，而腐殖质中的碳也会与充足的氧气结合形成二氧化碳，所以砖胚的黑色消失；同时过量的氧气把+2价铁的化合物氧化为红色的三氧化二铁，从而形成了红色的砖体。
青砖烧制时要比红砖烧制多一道工序，即砖胚被烧到一定温度时，将水慢慢灌入窑顶。由于窑内温度很高，水变成水蒸气，大量的水蒸气将空气排出窑体，起到隔绝空气的作用。这时，胚体在缺氧的环境下继续加强热，由于燃料燃烧缺少氧气，导致燃料的不完全燃烧，从而产生一氧化碳，同时形成大量的炭黑颗粒；而水蒸气遇到灼热的炭黑颗粒也会产生一氧化碳，同时产生氢气，这些气体都具有强还原性，能将生成的三氧化二铁还原为黑色的氧化亚铁和黑色的四氧化三铁。同时，还有一部分炭黑颗粒则慢慢渗入砖胚的缝隙中，最终形成了青灰色的青砖。
师老师先考一考同学们：咱们苏州的陆慕金砖属于红砖还是青砖？
生青砖。
[设计意图：这一环节旨在使学生通过阅读资料，了解陆慕御窑金砖的烧制工艺，并为下一个环节的教学做准备。]
（二）移花接木——提炼资料中的物质信息
师阅读完上述材料后，请大家来试一试：上述阅读材料中涉及哪些初中化学学过的物质？
（学生回答。）
师（出示表1）
请同学们完成表格，尝试将这些物质进行分类。
（学生完成后，教师实物投影一名学生的表格内容并请另一名学生做点评。）
师（出示图1）刚才我们对这些物质进行了初步分类，现在请同学们继续完成物质类别的思维导图。
[设计意图：这一环节，教师带领学生复习了有关物质分类的知识，为后续环节
复习物质的性质做了必要的准备；引导学生正确地书写化学式，也为下面环节书写化学方程式
做了准备。]
（三）层层递进——探究“金砖”显色的成因
师通过阅读文献资料，同学们已经了解到红砖和青砖的制作工艺。红砖的“红”和青砖的“青”分别是由哪些物质引起的？
生红砖的“红”是由
Fe2O3引起的，青砖的“青”是由FeO、Fe3O4和炭黑颗粒共同引起的。
关键词：姑苏文化御窑金砖化学教学铁及其氧化物
一、教前思考
近年来，随着我国人口的频繁流动、经济的快速发展，为了增强人们对居住地历史人文的了解与认识，提高人们对居住地的归属感与认同感，各地政府开始着力宣传本土传统文化，中小学校也相继推出依赖于本土传统文化的校本课程。
“上有天堂，下有苏杭。”苏州历来是众多文人墨客向往居住的古城。伴随着2016年苏州获批国务院江苏城镇规划特大城市，越来越多的外来人士开始扎根于苏州，他们对苏州的传统文化有着浓厚的兴趣。就笔者任教的两个班级来说，调查表明：非苏州籍学生占比均超过了50%，其中对姑苏文化感兴趣的学生占比又均超过了70%。
《义务教育化学课程标准（2011年版）》提出的基本理念之一是“注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性
，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题”。
有着2500年悠久历史的姑苏文化孕育了一大批与化学工艺相关的技术门类
：陶瓷、冶金、造纸、印染等。春秋时期吴国先进的铸剑术、明清时期陆慕的御窑金砖烧制工艺、桃花坞的木刻年画、花色繁多的吴绫等都蕴含着丰富的化学知识原理。
受此启发，笔者尝试将姑苏文化融入化学课堂，从而在充实教学内容的同时，为学生增添久违的亲切感，激起他们的情感共鸣，提高他们的学习兴趣，并且在一代又一代的精神传承中，彰显姑苏文化包容古今、持久不息的生命力。
整理姑苏文化中的化学资源及其在教材中对应的知识点，笔者发现明清时期陆慕的御窑金砖烧制工艺中包含铁的氧化物发生氧化还原反应的化学原理。而这部分内容正是初中化学教学与考试中的一个重点和难点，于是笔者设计了“御窑金砖的烧制与铁及其氧化物”专题复习教学。
二、教学过程
（一）抛砖引玉——抛“金砖”引制作工艺
（教师播放《故宫：养心殿》片段，展示相关图片。学生欣赏。）
师同学们可知道御窑金砖？当年它可是大名鼎鼎的皇家御用，寻常百姓家根本用不起。
（教师PPT呈现如下材料。学生阅读。）
1.“金砖”名称的由来。
所谓金砖并非用黄金制作的砖头，而是大型方砖的雅称，是专为皇宫烧制的细料方砖。御窑金砖颗粒细腻、质地密实，敲之作金石之声
。因其专运北京“京仓”，供皇室御用，所以称为“京砖”，后逐步演化为“金砖”。因其产自苏州相城陆慕御窑村，因此又名“御窑金砖”。
2.金砖制作工艺中的化学原理。
御窑金砖制作技艺繁复，工序多达二十余道，其中主要工序有选泥、练泥、制坯、装窑、烧制、窨水、出窑、打磨等。道道工序，环环紧扣，一道不达，前功尽弃。而这每一步的工序中，都包含着很多的化学知识。
3.红砖的“红”和青砖的“青”。
烧制砖瓦的原料黏土是包含了大量黑色腐殖質（主要成分是碳）和亚铁盐等物质的混合物。砖瓦分为红砖和青砖两类。
红砖烧制过程中要不断将空气鼓入窑中。燃料燃烧提供了砖瓦烧制所需的高温，而腐殖质中的碳也会与充足的氧气结合形成二氧化碳，所以砖胚的黑色消失；同时过量的氧气把+2价铁的化合物氧化为红色的三氧化二铁，从而形成了红色的砖体。
青砖烧制时要比红砖烧制多一道工序，即砖胚被烧到一定温度时，将水慢慢灌入窑顶。由于窑内温度很高，水变成水蒸气，大量的水蒸气将空气排出窑体，起到隔绝空气的作用。这时，胚体在缺氧的环境下继续加强热，由于燃料燃烧缺少氧气，导致燃料的不完全燃烧，从而产生一氧化碳，同时形成大量的炭黑颗粒；而水蒸气遇到灼热的炭黑颗粒也会产生一氧化碳，同时产生氢气，这些气体都具有强还原性，能将生成的三氧化二铁还原为黑色的氧化亚铁和黑色的四氧化三铁。同时，还有一部分炭黑颗粒则慢慢渗入砖胚的缝隙中，最终形成了青灰色的青砖。
师老师先考一考同学们：咱们苏州的陆慕金砖属于红砖还是青砖？
生青砖。
[设计意图：这一环节旨在使学生通过阅读资料，了解陆慕御窑金砖的烧制工艺，并为下一个环节的教学做准备。]
（二）移花接木——提炼资料中的物质信息
师阅读完上述材料后，请大家来试一试：上述阅读材料中涉及哪些初中化学学过的物质？
（学生回答。）
师（出示表1）
请同学们完成表格，尝试将这些物质进行分类。
（学生完成后，教师实物投影一名学生的表格内容并请另一名学生做点评。）
师（出示图1）刚才我们对这些物质进行了初步分类，现在请同学们继续完成物质类别的思维导图。
[设计意图：这一环节，教师带领学生复习了有关物质分类的知识，为后续环节
复习物质的性质做了必要的准备；引导学生正确地书写化学式，也为下面环节书写化学方程式
做了准备。]
（三）层层递进——探究“金砖”显色的成因
师通过阅读文献资料，同学们已经了解到红砖和青砖的制作工艺。红砖的“红”和青砖的“青”分别是由哪些物质引起的？
生红砖的“红”是由
Fe2O3引起的，青砖的“青”是由FeO、Fe3O4和炭黑颗粒共同引起的。