您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 幼儿/小学教育 > 小学教育 > 苏教版高一年级上铜与浓稀硝酸的反应实验教学设计
苏教版高一年级上《铜与浓稀硝酸的反应》实验教学设计王建民(临安市昌化中学浙江临安311321)Tel:13185050343E-mail:wjmwzz@163.com【教材分析】本课时内容“硝酸的性质—铜与浓稀硝酸的反应”是苏教版化学1(必修)“专题4硫、氮和可持续发展”中“第二单元生产生活中的含氮化合物”的第三部分内容。在这一专题里教材安排了较多的实验,《新课程化学科教学指导意见》指出,对本专题的学习应该采取实验探究的方法,使学生①理解教材实验设计的原理;②学会通过实验现象的分析去认识物质的性质;③体验实验探究的过程和乐趣。【学情分析】“硝酸的性质—铜与浓稀硝酸的反应”是苏教版化学1最后一专题的最后一块内容。到本专题止,教材已基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系。学生对化学实验的基本操作已有了一定的了解,并且具备了一定的实验设计能力,他们在心理上有很强的动手欲望,渴望自己设计实验,渴望自己的一些想法付诸实施。因此,本节课通过铜与浓稀硝酸反应的实验设计,让学生在开放与和谐的氛围中开拓思维,体验实践与创新的乐趣。【教学目标】1.提高学生设计实验、分析实验、操作实验的能力。2.培养学生实事求是的科学世界观和严谨求实的学习态度。3.培养学生之间团结合作的精神。【重点难点】铜与稀硝酸反应的实验设计与实验评价。【设计思路】本节课安排的内容是:铜与浓稀硝酸的反应,重点是铜与稀硝酸反应的实验装置的改进,将学生分为多组,设计出多种改进方案,并进行方案的可行性分析,再通过实验的最终验证来突破难点,完成教学目标。【教学模式】创设情景——提出疑问——设计实验方案——分析、点评各方案——实验演示——随堂练习【课前准备】1.教师的准备本节课是有关教材实验的改进与新设计,考虑到学生思维的开放性,课前备课时已花了大量时间“备学生”。2.学生的准备为了让学生有个好的心理准备,以及课堂时间的限制,在前一节课就要求学生做好本节课的预习工作,并提出一个思考问题:教材中铜与浓稀硝酸反应的实验装置有何优点和不足之处。3.教学用具的准备考虑到本节课实验仪器与实验药品的不确定性,因此在化学实验室里进行授课。【教学过程】一、问题情景的创设在上节课要求同学们课后预习教材中“硝酸的性质”这部分内容,还留了一个思考题:你认为教材中铜与浓稀硝酸反应的实验装置有何优点和不足之处。由于课前让学生带着问题去预习,所以化学课代表很快便带头发言:我认为教材将Cu与浓稀HNO3的反应放在同一个实验装置中进行,既节约了药品又节省了时间,这是优点。至于不足之处,我认为由这个实验装置得出Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO的结论缺乏说服力。因为教材是利用同一个实验装置进行Cu与浓稀HNO3的反应,即按实验1先做Cu与浓HNO3的反应,现象十分明显,产生大量NO2气体的同时,又排尽了装置中的空气,为后面Cu与稀HNO3的反应创造了无氧的环境。接着,从分液漏斗往试管中注入H2O,目的是稀释浓硝酸,让剩余的Cu与稀释后的硝酸(即稀硝酸)反应,再通过排水法收集气体。问题就出在这里:最后通过排水法收集到的NO气体是怎么来的呢?有两种可能性:①先前Cu与浓HNO3反应后装置中排不尽的NO2气体与所加的H2O反应生成了NO,即3NO2+H2O=2HNO3+NO;②Cu与加H2O稀释后的硝酸反应生成了NO。附:苏教版化学1第100页,铜与浓稀硝酸反应的实验装置及其操作过程。观察下列有关硝酸性质的实验,将实验现象和分析所得结论填入表4-5[实验1]如图4-16所示,将铜片置于具支试管的底部,通过分液漏斗加入2ml的浓硝酸,用排水集气法收集产生的气体,观察实验现象。[实验2]在上述装置中,从分液漏斗向试管内加5mlH2O稀释HNO3,继续收集产生的气体,观察实验现象。点评:课代表对课本的这个实验提出了自己的见解,分析得很全面。其他学生经过课代表对这个实验装置的详细分析后,对他的见解也都表示赞同。这NO气体到底是怎么来的呢?装置该怎样改进,才能证明NO气体是铜与稀硝酸反应产生的呢?二、提出改进思路铜与浓硝酸的反应,利用教材中的实验装置,可以得到非常理想的实验效果,关键是铜与稀硝酸的反应。课堂上经过学生们的认真思考和积极讨论,最终形成了两种改进思路:(1)还用教材中的实验装置,在做完铜与浓硝酸的反应后,立即排除装置中残留的NO2气体,再加水稀释浓硝酸,做铜与稀硝酸反应的实验。(2)不用教材中的实验装置,在做完铜与浓硝酸的反应后,重新设计一套装置,做铜与稀硝酸反应的实验。三、分组讨论,设计方案此过程将全班50个学生分为6个讨论小组,由他们任选其中的某一思路进行设计。其中只有两个小组是按照第一种思路进行设计的,我将他们编为第一组和第二组,按照第二种思路设计的,就依次编为第3~6组。四、进行各种方案的可行性分析按照组号顺序,由各个组的学生代表在黑板上绘出本组的实验装置图,并对本实验组的实验操作步骤作简要的说明。H2OCu片HNO3图4-16①②图4第一组装置如图1操作要点:取一颈部较长的分液漏斗,将漏斗下端浸于液面以下,避免稀释硝酸时,所加的H2O与装置上部空间残留的NO2接触。点评:该组学生对教材中的装置只作了小部分的改动,避免了稀释HNO3时所加的H2O与装置上部空间的NO2反应。但是即使Cu与稀释后的HNO3反应产生了无色气体,其中也会夹带着装置中仍然存在的NO2气体,一起经排水法而被收集。这收集的NO是Cu与稀HNO3反应产生的?还是其中混有的NO2经排水法收集时产生的?就说不清楚了。第二组装置如图2操作要点:为了排除铜与浓硝酸反应后装置中残留的NO2气体。加H2O稀释前,先在装置的左边接一制N2的装置,让产生的N2排尽装置中的NO2,使铜与稀硝酸在N2的氛围中反应。点评:由于Cu与浓HNO3反应产生的NO2气体影响了后面Cu与稀HNO3的反应,该组学生用N2排除装置中的NO2,考虑得很好,但是实际操作起来,可能会比较烦琐。第三组装置如图3操作要点:既然是铜与浓硝酸的反应,使得装置中引入了影响后续实验的NO2气体。那么我们这组可以再组合一套这样的装置,做铜与稀硝酸的反应。点评:这组学生按照第二种思路进行设计,很好地解决了装置中残留NO2气体的问题。但同时却又引入了一个新的问题,那就是装置中有空气,Cu与稀HNO3反应产生的无色气体就不易被观察到。第四组装置如图4操作要点:往U型管中加入适量的稀硝酸,用胶塞塞好管口,将U型管朝左倾斜,使左侧管中的空气全部排到右侧,这时铜丝与稀硝酸在隔绝空气的条件下反应(如图4①),可清晰的观察到有无色的气体产生。待左侧产生适量的NO气体后,用胶塞将右侧管封闭,朝右倾斜U型管,使左侧管的NO与右侧管的空气混合(如图4②),此时可观察到有红棕色的气体产生。点评:这组学生的设计很巧妙。既能观察到Cu与稀HNO3反应产生的无色气体,摇动U型管,又能清楚地观察到无色气体遇空气变红的过程。装置简单且不会污染环境。图2稀HNO3Cu片N2排水法收集H2OCu片HNO3图1稀HNO3Cu片图3第五组装置如图5操作要点:在医用注射器的小针筒中事先放入少量的铜片,慢慢地吸入适量的稀HNO3(如图5①),用橡胶塞封住针筒,使铜片与稀硝酸在无氧的环境下反应(如图5②)。待观察到有明显的无色气体产生后(如图5③),拔去橡胶塞,向外拉动活塞吸入少量的空气,这时可观察到无色的气体变成了红棕色。点评:第五组学生与第四组学生考虑的重点都是设法使Cu与稀HNO3在无氧的条件下反应。这组学生设计上的优点还在于所用的装置材料来源于生活,操作方便,所消耗的药品也少,完全达到了微型实验的要求。第六组装置如图6操作要点:在反应容器中装满稀HNO3,用带有长颈漏斗的橡胶塞塞住反应容器,使Cu与稀HNO3在隔绝空气的条件下反应。待反应容器中产生适量的无色气体后,从导管口接一注射器,打开活塞,慢慢地注入少量的空气,可观察到无色的气体变成了红棕色。点评:这组学生与四五两组学生的设计思路一样,预计可以取得较理想的实验效果。但与前两组相比设计上唯一不足的是可能要浪费掉很多的药品。五、完善方案,实验验证通过师生的共同讨论,大家一致认为第四组和第五组同学设计的方案比较好。6个讨论小组按照这两个小组的方案进行实验验证,最终均取得了较理想的实验效果,证明了无色的NO气体是Cu与稀HNO3反应制得的实验事实。六、随堂练习下图是铜与稀硝酸反应的两个实验装置图,请回答下列问题:①注射器止水夹铜片图7②Cu片稀HNO3接注射器长颈漏斗稀HNO3Cu片图6稀HNO3①Cu片②橡胶帽Ⅰ处③Ⅱ处NO图5(1)实验装置①中能否证明铜与稀硝酸反应生成的是NO气体______________(填“能”或“不能”),简述理由________________________________________。(2)若用实验装置②进行实验,以证明铜与稀硝酸反应生成的气体是NO。首先在烧杯中加入一定体积的稀硝酸,打开止水夹,用注射器慢慢抽取干燥管内的空气,稀硝酸沿着干燥管慢慢上升,直到充满整个干燥管,停止抽拉注射器,关闭止水夹,观察到干燥管内的现象是________________。反应停止后,打开止水夹,用注射器抽取干燥管内的气体(事先已将注射器内原有的空气推出),关闭止水夹后取下注射器,并抽取一定量的空气,观察到的现象是_______________。七、课后作业今天的课大家通过对不同实验方案的设计与评价,体会到了学习的乐趣。由于时间关系,肯定还有其它更好的设计方案,请同学们课后多多思考。【教学反思】1.课本是最基本的课程资源从课程资源的视角来看,课堂教学应该为学生提供丰富而有价值的课程资源。因此教师首先要“备教材”,所谓“备教材”就是教师对教材进行再度开发,并留出一定的空间,让学生自己在原始性的资源背景中寻找有价值的主题。本课例创造性地使用教材,让学生自己对教材中铜与浓稀硝酸反应的实验装置进行评价,使单调的化学实验操作教学变得富有启发性和探究性,体现出了教材应有的价值。2.学生是最重要的课程资源以“师生互动”为主题的探究性教学,需要教师积极地引导、促进和唤醒学生的主动性。学生的主动性好比是一块等待开发的“富矿”,开发了这种“富矿”学生的各种能力就能得到培养,学生的素质就能得到发展。实验表明大量的课程资源便是在这种开发过程中产生的,这种课程资源在教师备课时往往无法预料和估计,它具有瞬时性和不可预料性。因此要求教师课前备课时要“重新读书”,只有教师在“重新读书”时,才会感受到改变以往以“个人经验”为主的教学模式的必要性,进而才会促进教师自身素质的发展。参考文献1.王祖浩:《普通高中课程标准实验教科书·化学1(必修)》,江苏教育出版社2006年版,第101页2.浙江省基础教育课程改革工作领导小组办公室:《浙江省普通高中新课程实验学科教学指导意见·高一上》,浙江教育出版社2006年版,第198页3.陆元裕:《二氧化氮哪里去了》,《化学教学》2005年第5期4.高慎英、刘良华:《有效教学论》,广东教育出版社2004年版,第166~184页
本文标题:苏教版高一年级上铜与浓稀硝酸的反应实验教学设计
链接地址:https://www.777doc.com/doc-2127444 .html