《銅與硝酸反應(yīng)的裝置設(shè)計》教學(xué)設(shè)計

1、讓探究教學(xué)進(jìn)入課堂 銅與硝酸反應(yīng)的裝置設(shè)計教學(xué)設(shè)計修水一中付小勤一、教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想銅與濃稀硝酸反應(yīng)在三種版本（魯教、蘇教、人教）的必修1 教材中都介紹化學(xué)反應(yīng)，但引導(dǎo)學(xué)生形成知識的演示實驗各不相同。人教版教材沒有演示實驗，蘇教版教材用分液漏斗與試管作為反應(yīng)的容器， 將生成的氣體通入水中收集完成性質(zhì)實驗，魯教版用銅與硝酸反應(yīng)的試管上加上蘸氫氧化鈉的棉花設(shè)計完成實驗，這二種教材演示實驗設(shè)計都不利于學(xué)生近距離的觀察，且教師重點強(qiáng)調(diào)NO NO毒性，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的畏懼感，造成教師上課一演示實驗，學(xué)生趕緊捏鼻子逃避的現(xiàn)象，教材的實驗教學(xué)功能被減弱。為了克服此實驗教學(xué)的缺點，本案例以銅與硝酸反應(yīng)的

2、實驗設(shè)計為背景進(jìn)行探究性教學(xué)，教學(xué)安排在硝酸的性質(zhì)學(xué)習(xí)之后，根據(jù)銅與硝酸反應(yīng)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砼c學(xué)生一起對教材實驗設(shè)計進(jìn)行研究分析， 然后提供實驗器具，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)亢蛯嶒炘碜孕懈倪M(jìn)課本的銅與硝酸反應(yīng)的演示實驗，獨(dú)立設(shè)計 NO NO制取實驗，思考與硝酸的性質(zhì)有關(guān)的綜合實驗，進(jìn)行實際操作驗證，使學(xué)生獲得研究成功后的快樂感，獲得化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，使學(xué)生認(rèn)識有毒化學(xué)實驗的可控性，提高實驗教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生討論訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維能力，提供實驗方案讓學(xué)生評價，訓(xùn)練學(xué)生分析評價的能力。提供實驗器具有限制的引導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)計，目的是在課堂的有

3、效的時間內(nèi)對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練。本教學(xué)案例是在高一上學(xué)期學(xué)期結(jié)束前進(jìn)行教學(xué)的，沒有讓學(xué)生開放的自行設(shè)計實驗，是因為高一的學(xué)生還沒有達(dá)到應(yīng)有的能力要求，避免課堂教學(xué)會出現(xiàn)無序和學(xué)生啟而不發(fā)的狀態(tài)。二、教學(xué)設(shè)計1、教學(xué)目標(biāo)1、通過銅與硝酸反應(yīng)實驗裝置的討論，認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，學(xué)習(xí)實驗研究的方法。2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析思維能力、發(fā)散思維、創(chuàng)新思維能 力和評價能力。3、通過學(xué)生設(shè)計實驗、討論試驗、動手實驗，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求 實的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。4、培養(yǎng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生樂于探究物質(zhì)變化的奧秘，體 驗科學(xué)探究的喜悅。2、教學(xué)方法邊講邊實驗法、探究法3、教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖講解同學(xué)們

4、對銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)應(yīng)該印 象深刻，請在作業(yè)本上寫出銅與濃、稀硝酸 反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。提問生成的NO2與NO可以相互轉(zhuǎn)化。NO2 如何變成NO,NO如何變成NO2的呢？傾聽、書寫Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2 t+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO t +4H2O3NO2+H2O=2HNO 3+NO2NO+O2=2NO2復(fù)習(xí)為后續(xù) 課堂討論作 知識準(zhǔn)備。講解我們學(xué)習(xí)用的是人教版教材， 讓我們來 研究一下蘇教版和魯教版教材關(guān)于銅與硝酸 反應(yīng)的實驗設(shè)計特點。用圖展示外教版與魯 教版的實驗設(shè)計，對比教材實驗。學(xué)生魯教版教材銅與硝酸 反應(yīng)的試管內(nèi)可以

5、觀察到銅 與濃、稀硝酸反應(yīng)的劇烈程 度，也能看到二者生成氣體顏 色的/、同，蘸氫氧化鈉的棉花 能夠防止有毒氣體外溢，但蘸 氫氧化鈉的棉花放在試管口 動作要快，否則有毒氣體會外 溢。蘇教版教材用分液漏斗加硝 酸與魯教版比一開始不會溢 出氣體，將生成的氣體用排水 法收集防止尾氣污染 兩者可以通過試管內(nèi)的反應(yīng) 的劇烈程度說明反應(yīng)的快慢， 通過氣體的顏色說明生成產(chǎn) 物的不同，但一開始試管內(nèi)有 空氣都能看到紅棕色氣體，NO 的現(xiàn)象不明顯。根據(jù)實驗經(jīng) 驗，魯教版教材的實驗設(shè)計中 動作再快，也能聞到 NO氣體 的氣味。復(fù)習(xí)和對比 實驗，明確實 驗?zāi)康?。Op 11L M., Il aq - （蘇教版）1二這兩

6、個實驗是通過什么實驗現(xiàn)象反應(yīng)出銅與 濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的快慢的呢？通過什么 實驗現(xiàn)象說明濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的產(chǎn)物的 /、同？實驗是如何控制尾氣污染的？ 師生共同討論回答提問銅與濃、稀硝酸反應(yīng)生成的氣體有毒， 對比三種教材，你能體會到編書專家教授們 愛護(hù)同學(xué)們，為了讓大家看到清晰而后安全 的實驗現(xiàn)象，多次對實驗進(jìn)行了改進(jìn)。今天 我們能不能在理解了實驗原理后，根據(jù)實驗 目的，自己設(shè)計實驗，自己動手做實驗?zāi)?？傾聽學(xué)生思考，提出自己的實驗設(shè)計，教師點評激發(fā)學(xué)生興 趣。引導(dǎo)學(xué)生發(fā) 散思維，充分 肯定學(xué)生的 實驗設(shè)計方 案。講解今天我們來設(shè)一個實驗。 請觀察在每 個同學(xué)實驗桌上給定的實驗儀器與藥瓶，按 要

7、求設(shè)計并完成實驗。板書一、銅與硝酸的反應(yīng)的實驗設(shè)計 投影給定儀器實驗。5cm銅絲 短的膠頭滴管短試管濃硝酸(濃硝酸與水1:1)、稀硝酸(滴瓶裝)橡皮塞 說明設(shè)計實驗要求(1)實驗?zāi)軌虮容^出反應(yīng)的快慢(2)能夠區(qū)別出氣體生成物(3)要求反應(yīng)的用量少，污染少學(xué)生觀察實驗桌上的實驗用 品傾聽教師用給定 實驗用品和 儀器，有限制 的讓學(xué)生進(jìn) 行創(chuàng)造性實 驗設(shè)計，提高 課堂教學(xué)效 率。講解這是一個挑戰(zhàn)性的課題。 將這些儀器組 裝起來實驗是一個極其偉大的創(chuàng)造過程。希 望大家充分發(fā)揮想象力，小組內(nèi)相互討論， 集思廣益。討論通過小組討 論，培養(yǎng)小組 合作的學(xué)習(xí) 能力。提問請同學(xué)描述自己的實驗設(shè)計。 教師引導(dǎo)

8、學(xué)生討論、評價。講述自己的實驗設(shè)計?？隙▽W(xué)生的 實驗設(shè)計的 正確性，指出 不足，為后續(xù) 教學(xué)埋下伏 筆講解銅與硝酸反應(yīng)首先要求銅與硝酸接觸。接觸有兩種方式：(1)銅主動與硝酸接觸(如實驗中在試管中先放入硝酸，然后放入銅片)(2)銅/、動，硝酸主動與銅接觸。傾聽對照先前積累的經(jīng)驗進(jìn)行理 解教師講解引 導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生 深入研究。提問同學(xué)們理解這個道理后，有沒有新的設(shè) 計思想？回答引導(dǎo)學(xué)生進(jìn) 行創(chuàng)新設(shè)計講解引導(dǎo)觀察吸管的功能：使液體流動。提 出問題：討論回答教師激發(fā)學(xué) 生深入研究。問題1:能不能用滴管作為反應(yīng)容器？問題2:接觸后要反應(yīng)，反應(yīng)生成的氣體將液體排出，排出的液體放在哪兒呢？問題3:為了能夠看

9、到 NO氣體與空氣變紅，怎樣操作？通過探究、討 論，揭示實驗 裝置設(shè)計的 思維過程。投影綜合學(xué)小結(jié)操作步驟生1的實驗設(shè)方1下14程晴里了實驗裝置。學(xué)生實驗驗證體驗探究后 成功的喜悅， 達(dá)到教學(xué)的 情感、態(tài)度、 價值觀的教 學(xué)目標(biāo)，同時 學(xué)生有探究(1)取下滴頭將兩根銅絲分別放入兩支滴管后的成就感，中，裝上滴頭。在兩支短試管中各加入2mL稀硝酸和1mL濃硝酸。易于勇敢的 挑戰(zhàn)下一個(2)裝有銅絲滴管插入試管中，同時吸入約 2mL稀硝酸和1mL濃硝酸，比較快慢。(3)另一支短試管中放入 2mL水，待濃硝 酸與銅絲脫離后，取出滴管插入水中。濃硝 酸的試管塞上塞子.(4)稀硝酸反應(yīng)較慢，可將液體稍微加

10、熱， 然后吸入反應(yīng)。彳等無色氣體將液體下后，將 氣體擠到試管中，塞上塞子，用白紙作襯底 觀察。實驗設(shè)計。提問該實驗過程中的實驗現(xiàn)象？該實驗裝 置的優(yōu)點？學(xué)生回答實驗現(xiàn)象(略)。實 驗優(yōu)點是反應(yīng)量少，并能很好 的控制污染。學(xué)生思考，培 養(yǎng)觀察能力 和思維能力。提問裝滿NO2氣體的滴管:插入水中后什學(xué)生回答二氧化氮與水反應(yīng)，使學(xué)生將實么現(xiàn)象？為什么？理論上將水更換成什么液 體，可使液體充滿滴管？滴管內(nèi)的液體上升。二氧化氮 與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)， 用氫 氧化鈉溶液可以使液體充滿 試管。驗的現(xiàn)象和 本質(zhì)結(jié)合，復(fù) 習(xí)和鞏固知 識。激疑我們用滴管做了銅與硝酸反應(yīng)的實驗，傾聽帶著探究成觀察了實驗現(xiàn)象并制取了

11、少量的氣體。那么功后成功感，實驗室制取大量氣體 NO、NO2 是怎樣的呢？板書二、NO、NO2實驗室制法。的實驗裝置再次提出實 驗設(shè)計的新 課題，培養(yǎng)學(xué) 生的創(chuàng)新能 力。講解NO、NO 2實驗室制取原理Cu+4HNO 3（濃）=Cu（NO 3）2+2NO2 T +2H2O 3Cu+8HNO 3（稀）=3Cu（NO 3） 2+2NO T +4H2O 提問根據(jù)NO、NO2氣體的性質(zhì)，NO、NO2 氣體收集裝置采用？學(xué)生回答NO排水法、NO2排 空氣法對 NO、NO2 的性質(zhì)進(jìn)行 應(yīng)用。提問這是一個固體和液體反應(yīng)制取氣體反 應(yīng)，且反應(yīng)放熱，高中化學(xué)中的制取裝置用 什么？與制氯氣的裝置。復(fù)習(xí)實驗室 制

12、取氣體的 有美知識，給 裝置圖分析 對比留下伏 筆提問下述裝置是否 么？它的優(yōu)點。if if12可行？工作原理是什Ml3學(xué)生回答（略）優(yōu)點：可以控 制反應(yīng)。制取NO使反應(yīng)隨時發(fā)生隨時停止。展示實驗儀 器形成的思 維過程，實驗 裝置小向,但 反應(yīng)原理相 同，培養(yǎng)學(xué)生 的問題意識， 研究能力。設(shè)計1、2裝 置圖中有酸 液，3中沒 有，培養(yǎng)學(xué)生 的遷移能力。提問1、2裝置和3 制取氣體如何操作？反應(yīng)裝置后什么小何?33裝置沒有酸液。制取氣體可 以讓銅與硝酸主動接觸反應(yīng)， 也可以讓硝酸主動與酸接觸。 操彳1在燒杯裝入硝酸，將 裝有銅絲的干燥管插入硝酸 中反應(yīng)，取出停止反應(yīng)；操作2在干燥管中裝入銅絲，

13、搭好 裝置，注入硝酸浸沒銅絲。讓學(xué)生對于 銅與硝酸的 反應(yīng)的實驗 設(shè)計中銅與 硝酸接觸的 原理進(jìn)行創(chuàng) 造性的運(yùn)用。提問裝置3與滴管實驗是同一個裝置嗎？用動畫將滴管實驗演變成裝置 3。（滴管中部 變大變成干燥管。試管變大變成燒杯。膠頭 滴管滴頭變成橡皮塞。學(xué)生思考學(xué)生領(lǐng)悟培養(yǎng)學(xué)生遷 移能力激疑前面我們設(shè)計了銅與硝酸反應(yīng)制取少量NO、NO2的氣體裝置，又學(xué)習(xí)實驗室制取 大量的NO、NO2氣體的裝置。我們能不能設(shè) 計一個實驗裝置，將銅與硝酸的反應(yīng)、NO2氣體與水反應(yīng)、NO與。2反應(yīng)統(tǒng)一在一個連 續(xù)反應(yīng)的裝置中的呢？傾聽討論激發(fā)學(xué)生思 考，培養(yǎng)學(xué)生 的創(chuàng)新能力板書三、綜合實驗裝置討論 演示實驗裝置1嚇

14、91洞絲Jn北銅絲?.f 1三匕羲料袋票最該裝置不僅能比較銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的快慢，也能看到NO氣體與氧氣反應(yīng)變紅。（酸 液只有濃硝酸。）提問請問這個裝置的工作原理？培養(yǎng)學(xué)生分 析問題的能 力和應(yīng)用知 識和原理的 推理能力。YV學(xué)生回答：在最左端的U形管中倒入濃硝酸，濃硝酸與銅 絲接觸反應(yīng)，反應(yīng)生成的NO 2 與水反應(yīng)生成稀硝酸，稀硝酸 與銅絲反應(yīng)生成 NO氣體，打 開B端的活塞能夠看到 NO與 空氣變紅演示實驗在裝置的最左端倒入濃硝酸， 但只 能看到銅與濃硝酸的反應(yīng)，其他現(xiàn)象都不會 出現(xiàn)。【提問】為什么？請同學(xué)課后思考，改進(jìn)實驗。學(xué)生處于疑問中激發(fā)學(xué)生探 究動機(jī)，引導(dǎo) 他們進(jìn)一步 探索四、師生共同小結(jié)三、教學(xué)后記新課程的理念倡導(dǎo)學(xué)生能夠從問題和任務(wù)出發(fā)，積極主動地通過各種形式的研究或探究活動，以獲取知識和技能、發(fā)展能力、培養(yǎng)情 感體驗為目的學(xué)習(xí)方式，本課例以此為指導(dǎo)思想展開的。新教材實驗用“實驗” “觀察與思考” “活動與探究”或“科學(xué) 探究”等欄目編寫，沒有單獨(dú)編寫“學(xué)生實驗”，目的是讓教師在教 學(xué)實踐中根據(jù)學(xué)校實驗條件和學(xué)生水平進(jìn)行教學(xué)處理。 根據(jù)實驗?zāi)康?和實驗原理對教材的實驗進(jìn)行改進(jìn)的實驗教學(xué)， 學(xué)生沒有知識和能力 的障礙，學(xué)生可以進(jìn)行創(chuàng)新并且能