蘇教版高中化學(xué)必修一4.2.3 《硝酸的性質(zhì)》探究式課程教學(xué)設(shè)計(jì)

1、硝酸的性質(zhì)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)新一輪基礎(chǔ)課程改革的重點(diǎn)之一是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提倡開(kāi)展以探究式學(xué)習(xí)為核心的多樣化學(xué)習(xí)。教學(xué)實(shí)踐證明，探究式學(xué)習(xí)為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)動(dòng)手、動(dòng)腦、探索研究的平臺(tái)，給了學(xué)生展示自我的機(jī)會(huì)。學(xué)生在探究過(guò)程中認(rèn)識(shí)自我、發(fā)展自我，使其真正成為學(xué)習(xí)的主人，充分體現(xiàn)了“教師的導(dǎo)”完全為學(xué)生的“學(xué)”服務(wù)這一現(xiàn)代教育思想。因此，在平時(shí)的教學(xué)中，我們要不斷摸索，構(gòu)建一系列探究式教學(xué)設(shè)計(jì)，逐步改變教師、課堂和書(shū)本為中心的局面，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的發(fā)展。該文以硝酸的性質(zhì)為例淺談探究式的教學(xué)設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)思路硝酸作為重要的化工產(chǎn)品和典型的含氧強(qiáng)酸，是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。在初中的學(xué)習(xí)過(guò)程

2、中，學(xué)生已掌握硝酸具有酸的通性，本節(jié)課繼續(xù)學(xué)習(xí)硝酸的不穩(wěn)定性及強(qiáng)氧化性。通過(guò)前階段學(xué)習(xí)，學(xué)生又初步掌握了氧化還原反應(yīng)、濃硫酸的強(qiáng)氧化性等理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能，為本節(jié)課教學(xué)奠定了重要的知識(shí)技能基礎(chǔ)。教學(xué)中充分利用實(shí)驗(yàn)探究這一認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)的方法，引導(dǎo)學(xué)生探究硝酸的強(qiáng)氧化性，同時(shí)注意不斷創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情景，引發(fā)學(xué)生討論，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題，質(zhì)疑釋疑等。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能：用實(shí)驗(yàn)的方法探究與證實(shí)硝酸的強(qiáng)氧化性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，并利用氧化還原觀點(diǎn)分析反應(yīng)特點(diǎn)，從而理解硝酸的氧化性體現(xiàn)在氮元素的價(jià)態(tài)變化上。2、過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和問(wèn)題討論的過(guò)程，使學(xué)生初步掌握實(shí)驗(yàn)研究的方法，提高探

3、究能力，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、勤于思考、團(tuán)結(jié)合作的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于探究物質(zhì)變化的奧秘。（2）通過(guò)濃、稀硝酸氧化性的不同，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用內(nèi)因與外因的關(guān)系進(jìn)行分析，指出量變會(huì)引起質(zhì)變，加深對(duì)自然辨證法的認(rèn)識(shí)。三、探究?jī)?nèi)容與方法探究?jī)?nèi)容：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究硝酸的不穩(wěn)定性及強(qiáng)氧化性，并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究濃硝酸與稀硝酸氧化性強(qiáng)弱不同。探究方法：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展積極的思維活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題的能力。（2）通過(guò)組織討論、合作交流與師生協(xié)同實(shí)驗(yàn)的形式，完成知識(shí)的建構(gòu)，突出學(xué)生的主體地位。四、教學(xué)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)（1）播放多

4、媒體，介紹硝酸在化工生產(chǎn)和科研中的重要作用。（2）引導(dǎo)學(xué)生回顧初中有關(guān)硝酸知識(shí)。學(xué)生活動(dòng)（1）觀察硝酸樣品，然后打開(kāi)盛濃硝酸的瓶塞，有“發(fā)煙”現(xiàn)象。（2）結(jié)論：硝酸是一種無(wú)色、具有揮發(fā)性的液體。（3）集體回顧：硝酸具有酸的通性。設(shè)計(jì)意圖：回顧已學(xué)知識(shí)，為探究學(xué)習(xí)知識(shí)作鋪墊。教師活動(dòng)（1）少量久置的硝酸于一支潔凈的試管中。（2）組織學(xué)生討論，并適時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥引導(dǎo)。（3）導(dǎo)思：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證硝酸的不穩(wěn)定性？（4）提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)室應(yīng)如何保存硝酸？學(xué)生活動(dòng)（1）觀察現(xiàn)象并交流討論：久置的硝酸呈黃色的原因。（2）探究實(shí)驗(yàn)：取2mL純凈的無(wú)色硝酸，在酒精燈上微熱。（3）觀察現(xiàn)象：加熱后的溶液變黃。（4）結(jié)論：

5、硝酸具有不穩(wěn)定性，受熱或常溫下見(jiàn)光易分解，分解產(chǎn)生的NO2溶解在硝酸中使其變黃。（5）寫(xiě)出硝酸分解的方程式：4HNO34NO2+O2+2H2O（6）思考回答：對(duì)于見(jiàn)光易分解的物質(zhì)應(yīng)貯存在棕色瓶、避光、低溫處。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)硝酸不穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教師活動(dòng)質(zhì)疑：向稀硝酸、濃硝酸中分別加入紫色石蕊試液的現(xiàn)象是否相同？學(xué)生活動(dòng)（1）探究實(shí)驗(yàn)：向盛有少量稀硝酸、濃硝酸的試管中分別滴入3-4滴紫色石蕊試液。（2）認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并分組討論產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。（3）結(jié)論：濃硝酸氧化性比稀硝酸強(qiáng)，可使石蕊試液先變紅后褪色。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

6、，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，確定探究目標(biāo)。教師活動(dòng)（1）深入探究：如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段判斷硝酸中+5價(jià)N與+1價(jià)H的氧化性強(qiáng)弱？（2）通過(guò)前面對(duì)濃硫酸強(qiáng)氧化性的學(xué)習(xí)，組織討論Cu與濃HNO3反應(yīng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)裝置。如何選取發(fā)生裝置？如何檢驗(yàn)還原產(chǎn)物？如何避免環(huán)境污染？（3）師生協(xié)作，演示實(shí)驗(yàn)：在注射器內(nèi)裝入一小塊銅片，緩慢抽動(dòng)注射器活塞，吸取少量濃硝酸，迅速用橡皮塞堵住注射器口，觀察反應(yīng)現(xiàn)象。然后將產(chǎn)生的氣體通入盛有NaOH溶液的燒杯中。學(xué)生活動(dòng)（1）討論與交流：如果濃硝酸能氧化金屬活動(dòng)順序表中H后的金屬Cu，則能證明濃硝酸中+5價(jià)N的氧化性強(qiáng)。（2）觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：注射器內(nèi)產(chǎn)生大量紅棕色氣體；反應(yīng)后溶液變藍(lán)。（

7、3）根據(jù)現(xiàn)象，寫(xiě)出反應(yīng)方程式：Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O（4）結(jié)論：濃HNO3的氧化性是+5價(jià)N的氧化性，還原產(chǎn)物是NO2，濃HNO3是氧化性酸。反應(yīng)中濃HNO3既體現(xiàn)了氧化性又體現(xiàn)了酸性。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)Cu與濃HNO3的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與討論，進(jìn)一步拓展和深化學(xué)生對(duì)氧化性酸的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)能力。教師活動(dòng)（1）激疑：Cu與稀HNO3是否能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？（2）組織討論：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Cu與稀HNO3反應(yīng)，并檢驗(yàn)其還原產(chǎn)物。（3）師生共同討論，改進(jìn)并完成Cu與稀HNO3反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。學(xué)生活動(dòng)（1）認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答實(shí)驗(yàn)中有關(guān)問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)步驟

8、問(wèn)題從U形管左端加入稀硝酸，直至充滿U形管右端用附有銅絲的膠塞塞住U形管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是銅絲表面產(chǎn)生無(wú)色氣泡，右右端，觀察現(xiàn)象端管內(nèi)液面下降，液面脫離銅絲后，反應(yīng)停止待反應(yīng)停止后打開(kāi)導(dǎo)氣管上的打開(kāi)活塞后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是右端液面上活塞，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象升，左端液面下降；右端管口出現(xiàn)紅棕色氣體迅速將導(dǎo)氣管末端伸入盛有NaOH溶液的燒杯中（2）根據(jù)現(xiàn)象，寫(xiě)出反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2NO+4H2O2NO+O2=2NO2（3）結(jié)論：稀HNO3氧化性是+5價(jià)N的氧化性，還原產(chǎn)物是NO，稀HNO3是氧化性酸。反應(yīng)中稀HNO3既體現(xiàn)了氧化性又體現(xiàn)了酸性。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)Cu與稀HNO3的實(shí)

9、驗(yàn)設(shè)計(jì)與討論，進(jìn)一步深化對(duì)HNO3氧化性的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)上升為由理論指導(dǎo)實(shí)踐的高度。師生共同總結(jié)并擴(kuò)展延伸：（1）濃、稀HNO3的強(qiáng)氧化性均體現(xiàn)在+5價(jià)N上，是強(qiáng)氧化性酸。（2）濃HNO3的氧化性比稀HNO3強(qiáng)。（3）常溫下，濃HNO3可使Fe、Al等金屬發(fā)生鈍化。（4）除金、鉑外，硝酸幾乎能與所有金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)。（5）硝酸還可以將許多非金屬（如C、S等）、化合物（如I-、Br-、SO32-、Fe2+等）氧化。板書(shū)：C+4HNO3（濃）4NO2+O2+2H2O教師活動(dòng)導(dǎo)思：向FeSO4溶液中滴入稀HNO3，會(huì)有什么現(xiàn)象？學(xué)生活動(dòng)（1）探究實(shí)驗(yàn)：取2mLFeSO4溶液于試管中，逐滴加入稀HNO3。（2）認(rèn)真觀察現(xiàn)象：溶液顏色由淺綠色變?yōu)樽攸S色。（3）寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式：3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)Fe2+與HNO3的實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識(shí)HNO3的強(qiáng)氧化性，并使學(xué)生認(rèn)識(shí)到“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。五、教后記探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是要使每一個(gè)學(xué)生的潛能得以發(fā)揮，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)