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

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(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)修水一中付小勤一、教學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)的演示實(shí)驗(yàn)各不相同。人教版教材沒有演示實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)，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(jì)完成實(shí)驗(yàn)，這二種教材演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都不利于學(xué)生近距離的觀察，且教師重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)，學(xué)生趕緊捏鼻子逃避的現(xiàn)象，教材的實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能被減弱。為了克服此實(shí)驗(yàn)教學(xué)的缺點(diǎn)，本案例以銅與硝酸反應(yīng)的

2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理與學(xué)生一起對(duì)教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究分析， 然后提供實(shí)驗(yàn)器具，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)亢蛯?shí)驗(yàn)原理自行改進(jìn)課本的銅與硝酸反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立設(shè)計(jì) NO NO制取實(shí)驗(yàn)，思考與硝酸的性質(zhì)有關(guān)的綜合實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)際操作驗(yàn)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(shí)有毒化學(xué)實(shí)驗(yàn)的可控性，提高實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案讓學(xué)生評(píng)價(jià)，訓(xùn)練學(xué)生分析評(píng)價(jià)的能力。提供實(shí)驗(yàn)器具有限制的引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，目的是在課堂的有

3、效的時(shí)間內(nèi)對(duì)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(jì)實(shí)驗(yàn)，是因?yàn)楦咭坏膶W(xué)生還沒有達(dá)到應(yīng)有的能力要求，避免課堂教學(xué)會(huì)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(jì)1、教學(xué)目標(biāo)1、通過銅與硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置的討論，認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)能力。3、通過學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、討論試驗(yàn)、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求 實(shí)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(yàn)科學(xué)探究的喜悅。2、教學(xué)方法邊講邊實(shí)驗(yàn)法、探究法3、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖講解同學(xué)們

4、對(duì)銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)應(yīng)該印 象深刻，請(qǐng)?jiān)谧鳂I(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？?jī)A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(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)特點(diǎn)。用圖展示外教版與魯 教版的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)比教材實(shí)驗(yàn)。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(dòng)作要快，否則有毒氣體會(huì)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(huì)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(shí)驗(yàn)經(jīng) 驗(yàn)，魯教版教材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中 動(dòng)作再快，也能聞到 NO氣體 的氣味。復(fù)習(xí)和對(duì)比 實(shí)驗(yàn)，明確實(shí) 驗(yàn)?zāi)康?。Op 11L M., Il aq - （蘇教版）1二這兩

6、個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過什么實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的產(chǎn)物的 /、同？實(shí)驗(yàn)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(duì)比三種教材，你能體會(huì)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，多次對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。今天 我們能不能在理解了實(shí)驗(yàn)原理后，根據(jù)實(shí)驗(yàn) 目的，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)?zāi)?？?jī)A聽學(xué)生思考，提出自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教師點(diǎn)評(píng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方 案。講解今天我們來設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 請(qǐng)觀察在每 個(gè)同學(xué)實(shí)驗(yàn)桌上給定的實(shí)驗(yàn)儀器與藥瓶，按 要

7、求設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。板書一、銅與硝酸的反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 投影給定儀器實(shí)驗(yàn)。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(jì)實(shí)驗(yàn)要求(1)實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)桌上的實(shí)驗(yàn)用 品傾聽教師用給定 實(shí)驗(yàn)用品和 儀器，有限制 的讓學(xué)生進(jìn) 行創(chuàng)造性實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高 課堂教學(xué)效 率。講解這是一個(gè)挑戰(zhàn)性的課題。 將這些儀器組 裝起來實(shí)驗(yàn)是一個(gè)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(qǐng)同學(xué)描述自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 教師引導(dǎo)

8、學(xué)生討論、評(píng)價(jià)。講述自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。肯定學(xué)生的 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(dòng)與硝酸接觸(如實(shí)驗(yàn)中在試管中先放入硝酸，然后放入銅片)(2)銅/、動(dòng)，硝酸主動(dòng)與銅接觸。傾聽對(duì)照先前積累的經(jīng)驗(yàn)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(gè)道理后，有沒有新的設(shè) 計(jì)思想？回答引導(dǎo)學(xué)生進(jìn) 行創(chuàng)新設(shè)計(jì)講解引導(dǎo)觀察吸管的功能：使液體流動(dòng)。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(shí)驗(yàn) 裝置設(shè)計(jì)的 思維過程。投影綜合學(xué)小結(jié)操作步驟生1的實(shí)驗(yàn)設(shè)方1下14程晴里了實(shí)驗(yàn)裝置。學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證體驗(yàn)探究后 成功的喜悅， 達(dá)到教學(xué)的 情感、態(tài)度、 價(jià)值觀的教 學(xué)目標(biāo)，同時(shí) 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(gè)(2)裝有銅絲滴管插入試管中，同時(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。提問該實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？該實(shí)驗(yàn)裝 置的優(yōu)點(diǎn)？學(xué)生回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(略)。實(shí) 驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)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(shí)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(yàn)的現(xiàn)象和 本質(zhì)結(jié)合，復(fù) 習(xí)和鞏固知 識(shí)。激疑我們用滴管做了銅與硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，傾聽?zhēng)е骄砍捎^察了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并制取了

11、少量的氣體。那么功后成功感，實(shí)驗(yàn)室制取大量氣體 NO、NO2 是怎樣的呢？板書二、NO、NO2實(shí)驗(yàn)室制法。的實(shí)驗(yàn)裝置再次提出實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì)的新 課題，培養(yǎng)學(xué) 生的創(chuàng)新能 力。講解NO、NO 2實(shí)驗(yàn)室制取原理Cu+4HNO 3（濃）=Cu（NO 3）2+2NO2 T +2H2O 3Cu+8HNO 3（?。?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(duì) NO、NO2 的性質(zhì)進(jìn)行 應(yīng)用。提問這是一個(gè)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(shí)驗(yàn)室 制

12、取氣體的 有美知識(shí)，給 裝置圖分析 對(duì)比留下伏 筆提問下述裝置是否 么？它的優(yōu)點(diǎn)。if if12可行？工作原理是什Ml3學(xué)生回答（略）優(yōu)點(diǎn)：可以控 制反應(yīng)。制取NO使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生隨時(shí)停止。展示實(shí)驗(yàn)儀 器形成的思 維過程，實(shí)驗(yàn) 裝置小向,但 反應(yīng)原理相 同，培養(yǎng)學(xué)生 的問題意識(shí)， 研究能力。設(shè)計(jì)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(dòng)接觸反應(yīng)， 也可以讓硝酸主動(dòng)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(duì)于 銅與硝酸的 反應(yīng)的實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)是同一個(gè)裝置嗎？用動(dòng)畫將滴管實(shí)驗(yàn)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?cè)O(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室制取 大量的NO、NO2氣體的裝置。我們能不能設(shè) 計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)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(gè)連 續(xù)反應(yīng)的裝置中的呢？?jī)A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(shí)驗(yàn)裝置討論 演示實(shí)驗(yàn)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(qǐng)問這個(gè)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(huì) 出現(xiàn)?！咎釂枴繛槭裁矗空?qǐng)同學(xué)課后思考，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生處于疑問中激發(fā)學(xué)生探 究動(dòng)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(dòng)地通過各種形式的研究或探究活動(dòng)，以獲取知識(shí)和技能、發(fā)展能力、培養(yǎng)情 感體驗(yàn)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(shí)驗(yàn)用“實(shí)驗(yàn)” “觀察與思考” “活動(dòng)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(shí)驗(yàn)”，目的是讓教師在教 學(xué)實(shí)踐中根據(jù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件和學(xué)生水平進(jìn)行教學(xué)處理。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?和實(shí)驗(yàn)原理對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)， 學(xué)生沒有知識(shí)和能力 的障礙，學(xué)生可以進(jìn)行創(chuàng)新并且能