高一必修1第四章第四节第二课时[上学期]

第四节硫酸、硝酸和氨教学设计
（第2课时）
广州市第一中学 胡晓敏 杨承清
【教学目标】
1、 知识与技能
1. 了解硝酸的物理性质、保存方法及用途。
2. 理解硝酸的强酸性。
3. 掌握硝酸的不稳定性、强氧化性。
4. 学会用氧化还原理论分析研究化学变化。
2、 过程与方法
1. 学会全面观察、分析、设计实验，提高观察、实验、探索、思维和自学能力。
2. 通过探究硝酸的性质，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力。
3、 情感、态度和价值观
1. 通过掌握浓、稀硝酸性质的差异，使学生进一步理解量变引起质变的规律，帮助学生树立辩证唯物主义的世界观。
2. 了解硝酸实验中尾气的危害及处理方法，增强学生环保意识。
3. 通过介绍化学家的故事，使学生树立热爱科学、尊重科学的品质，激发学生学习的兴趣。
【教学重点】硝酸的不稳定性和强氧化性。
【教学难点】硝酸的强氧化性及与浓度的关系。
【教学方法】实验探究、分析类比、讨论总结、媒体辅助。
通过学生亲手实验，培养动手能力并进行科学方法的渗透；通过及时引导学生对实验现象进行分析、讨论并提出富于启发性的思考问题，从而活跃课堂气氛，激发求知欲，增强学生的分析能力和思维能力；通过引导学生归纳总结，帮助学生寻找知识间相互联系，使学生掌握科学有效的记忆方法，增强识记效果。
抓住硝酸的强氧化性这一特性，以氧化还原理论为指导，分析“浓、稀硝酸的氧化性不同，还原产物也不同”这一反应特点，从而理解硝酸的氧化性表现在氮元素化合价的变化上。另外，学生学习了硝酸的氧化性后，一定会产生疑问：浓、稀硝酸的氧化性为什么有这么大的差异？这时要引导学生运用内因与外因的关系进行分析，指出量变会引起质变，加深对自然辩证法的认识。
注意教学方式的多样化。充分利用各种实物、音像资料，通过观看、阅读、讲解、讨论等多种形式进行教学。尤其要注意不断创设问题的情景，引发学生讨论，还有鼓励学生主动提出问题，质疑释疑等。
【教学过程设计】
教师活动 学生活动
引入：讲述丹麦物理学家波尔在第二次世界大战中巧藏诺贝尔金质奖章的故事。设问：玻尔用于溶解诺贝尔金质奖章的溶液是什么呢？
教师活动 学生活动
引导：观察试剂瓶中的硝酸，归纳物理性质。展示：发烟硝酸讲述：质量分数为98%的浓硝酸在空气里由于硝酸的挥发而产生“发烟”现象，通常叫做发烟硝酸。 观察：颜色、状态、气味、溶解度等。归纳：硝酸的物理性质。观察：试剂瓶口出现“白烟”现象。
引导：硝酸作为一种强酸，它会具有哪些化学性质呢？展示：一瓶放在棕色瓶中的无色浓硝酸和一瓶久置无色瓶中略带黄色的浓硝酸，各取出少量于试管中进行观察。引导：推测产物，试写反应的化学方程式。设问：硝酸应如何贮存？ 回答：具有酸的通性，HNO3 = H++ NO3-能使酸碱指示剂变色，可与碱、碱性氧化物、金属、盐反应。分析讨论：发黄的原因是什么？推测：可能是因为硝酸分解产生了NO2。探究：根据氧化还原反应规律进行分析。推导：4HNO3 = 4NO2↑+O2 ↑+2H2O总结：棕色瓶、黑暗、温度低的地方。
引导：与浓硫酸对比，通过实验验证浓硝酸是否具有强氧化性。投影：铜与浓硝酸反应的实验装置图设问：该实验装置有何缺点？可如何改进？投影：综合学生方案画出铜与浓硝酸的实验装置图。设问：明确实验的观察目标。是否反应，程度如何？试管中气体颜色的变化？ 溶液颜色的变化？引导：根据反应现象写出反应方程式。设问：浓硫酸和浓硝酸，谁的氧化性更强呢？投影： 学生讨论结果。 讨论：该实验装置浪费药品，污染环境。结论：提出多种改进方案。如：用碱液吸收尾气；将铜片改为铜丝，随时可抽出。用分液漏斗、单孔塞向试管中加浓硝酸。用其简易装置的原理做此实验。学生实验：根据实验装置图，完成铜与浓硝酸反应的实验。现象：铜在浓硝酸中剧烈反应，不断溶解；试管中出现红棕色气体，溶液由无色变为绿色。推导：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O对比：比较浓硫酸和浓硝酸与铜反应的现象。浓硫酸 浓硝酸条件： 加热 不需加热剧烈 十分剧烈无色、刺激性气 红棕色、刺激性现象： 味的气体生成 气味的气体生成溶液变成绿色 溶液变成绿色铜片不断溶解 铜片不断溶解结论：氧化性：浓硝酸＞浓硫酸
教师活动 学生活动
启发：根据给大家提供的仪器，组装一套能直接进行铜和稀硝酸反应并能随开随停的装置，而且能清楚观察到气体的颜色变化。设问：铜与稀硝酸反应有何实验现象？追问：实验现象说明什么问题？引导：根据反应现象写出反应方程式。设问：浓硝酸与稀硝酸都具有强氧化性，谁的氧化性更强一些呢？追问：稀硝酸在与铜反应时，除了表现氧化性外，还表现出什么性质？提示：得失电子的多少，不代表氧化还原反应进行的程度。要从反应条件、剧烈程度、实验现象等进行分析。设问：既然硝酸可以和不活泼的金属反应，是否就一定可以和活泼金属反应呢？追问：在日常生活中我们可以如何利用这种性质呢？引导：在实验室中能否用稀硝酸制取氢气？为什么？讲述：除了金、铂以外，其余的金属全都可被硝酸氧化而溶解。设问：为什么玻尔的金质奖章可以溶解呢？介绍：王水及其成分。 讨论：根据教师要求，进行实验改进。学生实验：选择合适的仪器，正确组装。铜和稀硝酸反应，并与浓硝酸与铜反应进行比较。现象：铜在稀硝酸中缓慢反应，不断溶解；试管中出现无色气体，接触空气后气体变为红棕色；溶液由无色变为蓝色（因含二氧化氮看到绿色）。分析：稀硝酸也可以与铜反应，具有强氧化性。生成物中有NO、Cu(NO3)2。推导：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O对比：比较浓硝酸和稀硝酸与铜反应的现象。稀硝酸 浓硝酸缓慢 十分剧烈无色气体生成， 红棕色、刺激性现象： 遇空气变红棕色 气味的气体生成溶液变成蓝色 溶液变成绿色铜片不断溶解 铜片不断溶解结论：氧化性：浓硝酸＞稀硝酸分析：酸性。疑问：比较浓硝酸和稀硝酸的还原产物的化合价，从化合价上看稀硝酸降价更多，为什么不是它的氧化性更强呢？实验探究：把用砂纸打磨光亮的铝片和铁片放到冷浓硝酸中。分析：金属的钝化。回答：常温下可以用铝或者铁的容器存放、运输浓硝酸。回答：不能，因为硝酸的氧化性很强，是N（+5）起氧化作用，不是H+起氧化作用。
教师活动 学生活动
引入：请大家运用已学知识，推测硝酸能否与碳、硫、磷等非金属单质反应？视频：浓硝酸与碳单质的反应。设问：对照浓硫酸的性质，能否写出浓硝酸与碳单质反应的化学方程式？强调：反应物或条件不同，硝酸的还原产物就会发生变化：NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3（NH4+）。 对比：浓硫酸的氧化性比浓硝酸弱，但是可以跟这些非金属单质反应，浓硝酸也一定也可以与非金属单质反应。推导：C+4HNO3(浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O归纳：讨论硝酸的有关反应特点及规律。
讲述：硝酸的腐蚀性，强调实验室使用安全。设问：硝酸的性质有何用途？ 阅读：归纳硝酸的用途。小结：总结本节课的内容。了解硝酸的物理性质和保存方法。硝酸具有强酸的通性。硝酸的特性是强氧化性和不稳定性。共同特点是由于NO3-中+5价的氮元素得电子，被还原为低价态氮的化合物的缘故。
作业：课本P183，2、6
【教学设计说明】：
1、 教学目标设计
根据学生己有的知识和技能：活泼金属与酸的反应，浓硫酸的强氧化性、与金属反应不生成氢气、与铜、碳反应被还原等知识，确定本节教材学生应掌握的知识有：硝酸的不稳定性和强氧化性，以及书写硝酸分解，硝酸与铜、碳反应的化学方程式的技能。
2、 教学指导思想设计
本节根据所教内容的地位和作用及学生情况，在认知结构理论指导下，将演示实验改为学生分组实验，并对重要实验浓硝酸、稀硝酸与铜反应进行改进，让学生通过亲自动手实验，观察，比较，归纳等活动，达到知识的掌握和能力的培养，充分体现“教师为主导，学生为主体”的基本原则。
3、 教学过程设计
1. 本节课“导入”通过讲述玻尔故事，激发学生的求知欲，增强学生的爱国热情。
2. 通过比较浓硫酸、浓硝酸与铜反应的现象，浓硝酸、稀硝酸与铜反应的产物和现象，引导学生得出硝酸与金属反应的规律，培养学生的实验能力、观察能力、分析能力。在实验探索中，让学生发现问题找出规律，体现“教师为主导，学生为主体”的基本原则。
3. 浓硝酸、稀硝酸与铜反应实验的改进，可以使反应随时发生，随时停止。既节约药品，防止污染空气，又可对学生进行环保教育。
4. 对硝酸与活泼金属反应等问题视学生实际情况确定深度和广度。
5.
- 2 -