硝酸教学设计.docx

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硝酸教学设计

第二届全国师范生素质大赛参赛作品

人教版高中化学必修

（1）第四章第四节——硝酸

｛教学设计思路分析｝

【课程分析】：

本节内容主要是在学习氮和硫的化合物的基础上，进一步介绍硝酸的两种特性——氧化性和不稳定性。

新课标对本节的要求是：

掌握硝酸的物理化学性质，知道硝酸在社会生产生活中的应用。

硝酸的氧化性是本节的重点内容，也是各类考试常常涉及的热点。

落实好本节教学内容，一方面使学生系统掌握硝酸的性质，同时也可以培养学生的实验探究能力；利用氧化还原的知识来解决具体问题的能力。

硝酸与社会生产生活有着密切的联系，有丰富的实验探究素材。

因此，我在处理这部分内容时从实验入手，通过引导学生观察铜跟浓硝酸和稀硝酸反应时的不同现象，引导学生从氧化还原的角度分析浓硝酸与稀硝酸的氧化性，加深学生对硝酸氧化性的认识及对氧化还原反应等化学理论的理解。

同时与浓硫酸性质进行对比巩固了对浓硫酸的性质的认识。

【学情分析】：

化学是一门实验为基础的学科，学生学化学最感兴趣的也是做实验，本节化学课安排了典型的学生实验。

通过做实验，学生会发现硝酸区别于初中所学的其他酸的特有的化学性质。

从而更好的理解掌握知识。

【设计思路】：

结合“教师为主导、学生为主体”的教学原则，变课堂为学生探索、发现、创造、创新的场所，使学生真正成为课堂的主人、教学的主体，以求达到“掌握知识、培养能力、培育品德”的三维教学目标

｛教学设计方案｝

【学习目标】：

了解硝酸的物理性质及硝酸常显黄色的原因；能用语言叙述硝酸的物理化学特性；能准确书写硝酸见光或受热分解、浓、稀硝酸分别与铜反应的化学方程式；会判断浓、稀硝酸氧化性的强弱。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）掌握硝酸的物理性质（易溶于水、挥发性）。

（2）掌握硝酸的化学性质（不稳定性、强氧化性和强酸性）

（3）了解硝酸的用途。

2．过程与方法

（1）通过硝酸的物理化学性质的学习，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力；

（2）利用实验的手段，使学生掌握硝酸的特性——强氧化性，培养了学生的观察能力和实验能力；

（3）利用分析演绎的方式，使学生掌握硝酸与碳的反应。

3．情感态度与价值观

（1）通过浓硝酸、稀硝酸的对比和分析，对学生进行辩证唯物主义教育。

（2）通过硝酸的用途让学生对化学为提高人类生活作出贡献有一个感性的认识。

【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。

【学法点津】实验探究法、观察分析法、类比法、计算机辅助教学法。

【教学准备】

1、多媒体投影、课件。

2、改进的铜与硝酸反应分组实验装置及药品、试管、试管架、烧杯、温度计、铜片、稀硝酸、浓硝酸、浓盐酸。

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入，引出课题

〖课件投影〗《福州硝酸泄漏，一小时成功救险》新闻报道，指导学生仔细阅读，认真观察图片，思考。

1.硝酸泄漏为什么会造成这样大的危害？

2.假如那位老板“懂”硝酸性质的话，会不会出现上述事故？

福州硝酸泄漏一小时成功救险

以实际事例引入，把学生的好奇心引向求知的欲望，开始对新知识的探求。

学生在这种情境中，感受到了学习硝酸的重要性和必要性。

分组实验，得出物理性质

〖实验探究〗把学生分成四个小组，将瓶装硝酸分发到各组让同学进行观色态，闻气味；掂轻重（同水比）；打盖观雾等从而得出其物理性质。

学生动手做实验同时，教师走下讲台到学生中间巡回指导，纠正个别同学的错误操作

要求学生阅读课本相关内容，由一名学生综合概括总结硝酸的物理性质。

初步得出结论：

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，比水重。

同学经过试验以及看书后回答：

纯硝酸的密度为1.5027g／cm3，沸点83℃，凝固点－42℃。

能以任意体积比溶解于水。

常用浓硝酸的质量分数大约是69％。

质量分数为98％以上的浓硝酸通常叫做发烟硝酸。

引导学生认真实验，充分感悟：

化学从实验中来，化学离不开实验。

给学生探索的机会，培养学生的动手能力，阅读能力、口头表达能力、综合概括能力和评价能力。

问题探究，得出硝酸的不稳定性

〖课件投影〗大家仔细观察硝酸泄露的图片，红棕色的气体可能是什么物质？

为什么会产生这种物质，说明了硝酸的什么性质？

硝酸如何保存呢？

发生的变化是：

4HNO3==2H2O+4NO2↑+O2↑

学生认真思考，踊跃参与，积极回答。

根据气体的颜色判断红棕色气体是NO2，，经过思考得出NO2是由HNO3分解得到的。

体现硝酸的不稳定性。

经过思考后看课本得出硝酸分解的原因是由光照得出结论硝酸应避光保存。

引导学生认真观察，提高学生的学以致用能力。

环环相扣，无序的知识变得有序起来，符合学生的认知规律。

硝酸的酸性

我们说硝酸是一种强酸，在水中完全电离出H+和NO3-。

所以硝酸具有酸的通性。

HNO3===H++NO3-

〖引导作答〗同学们回忆一下酸的通性有哪些呢？

〖回答〗1.使石蕊变红色

2.与碱反应生成盐和水

3.与碱性氧化物反应生成盐和水

4.与活泼金属反应生成盐和氢气

5.与弱酸盐反应生成强酸盐和弱酸

新旧联系、回顾所学知识。

实验演示、得出硝酸的强氧化性

〖演示实验〗Cu与浓硝酸的反应：

〖教师演示〗如图操作实验

〖设疑〗

1.同学们观察有什么现象？

2.同学们结合实验现象试着把方程式写出来，这个同学到黑板试着写一下。

3.老师把生成是气体通入了NaOH中，为什么要这样做呢？

〖观察现象〗由学生得出结论。

现象：

①产生红棕色气体。

②溶液由无色变为绿色。

③铜在不断溶解。

结论：

铜和浓硝酸常温下反应剧烈。

Cu+4HNO3==Cu（NO3）2+2NO↑+2H2O

〖学生回答〗因为NO2有毒，会污染空气。

装置的改进：

①可以做到使反应随时发生，随时停止。

②有毒的NO2气体用碱液吸收，防止污染NO2空气。

③对学生进行环保教育

Cu与稀硝酸反应的实验改进：

〖教师操作演示〗

1.如图把铜片绑在U型管有活塞一端，加入稀硝酸，关闭活塞。

2.反应开始，提示同学观察有什么现象。

（气体什么颜色）

3.打开活塞，让同学们观察漏斗内的气体变成了什么颜色？

〖设疑〗这个实验与上一个实验有什么不同点？

气体颜色变化的原因是什么呢？

〖观察、对比、回答〗

①产生无色气体。

②溶液由无色变为蓝色。

③铜在不断的解。

铜与浓硝酸的反应剧烈，放出红棕色气体，溶液变为绿色。

铜与稀硝酸的反应较缓慢，放出无色气体，进入空气气体变为红棕色，溶液变为蓝色的CuSO4。

Cu与稀硝酸反应生成了无色NO，NO遇空气后又生成了红棕色NO2。

实验改进有利于学生观察、分析实验现象。

通过浓硝酸、稀硝酸与铜反应的不同现象提出问题，训练学生分析解决问题的能力。

〖设疑〗通过以上两个实验说明了浓硝酸与稀硝酸哪个的氧化性更强？

为什么？

〖教师点拨〗硝酸的氧化性强弱不应根据硝酸被还原的产物的化合价改变的大小来决定，而应根据其得电子的难易程度来决定，硝酸的浓度越大，氧化性越强。

〖再设疑〗既然硝酸有氧化性，而我们学过的C具有还原性，它们能否反应呢？

〖验证〗播放浓硝酸与C反应的视频来验证学生的猜想。

〖思考、回答〗浓硝酸的强。

因为浓硝酸与铜反应生成NO2,化合价变化4;稀硝酸与铜反应生成NO,化合价变化2,所以说稀硝酸的氧化性比浓硝酸的氧化性强。

〖分析、猜想〗根据氧化还原的知识来分析反应能否发生。

培养学生辨证唯物主义思想。

培养学生利用氧化还原的知识来解决具体问题的能力。

硝酸的钝化现象

我们学习过浓硫酸能使Fe、Al钝化，那我们来看一下硝酸时不时也具有相同性质呢？

〖实验探究〗把一根铁钉放入浓硝酸中让同学观察现象。

〖播放视频〗硝酸化学性质---硝酸使铝钝化

〖观察、分析、回答〗

   无明显变化。

像浓硫酸能使Al、Fe钝化一样，在常温下浓硝酸也能使之钝化。

教会学生新知联系旧知的思想。

提出问题、交流讨论

〖课件投影〗请同学们根据所做实验，分组讨论下列问题：

（1）浓硝酸和铜反应产生何种气体？

为什么？

稀硝酸呢？

（2）浓硝酸和稀硝酸的氧化性谁更强？

学生回答：

雨浓硝酸反应产生NO2，与稀硝酸反应产生NO。

浓硝酸的更强。

问题引导，挖掘本质

学生与学生之间，学生与教师之间进行的相互讨论。

即时复习，巩固新知

〖播发视频〗在讨论的基础上，阅读课本相关内容。

明确硝酸的物理性质、化学性质。

重点理解硝酸的两大特性——不稳定性和强氧化性。

学生认真观看视频，回顾知识，加强记忆。

在学生探讨出硝酸的性质后，教师趁热打铁，这样做学生对知识的掌握会更加牢固，事半功倍。

联系生活，阐述硝酸的用途

〖硝酸的用途〗硝酸的用途

硝酸是一种重要的化工原料，它不仅可以制氮肥，还可以做染料、炸药等。

〖材料补充、课件投影〗让学生阅读材料——硝酸合成与第一次世界大战。

——硝酸制品

1.明确本节课的学习内容。

2.阅读补充材料。

联想应用，拓宽视野。

通过硝酸的用途让学生对化学为提高人类生活作出贡献有一个感性的认识。

补充材料激发学生学习兴趣。

（1）万一不慎将浓硝酸弄到皮肤上，怎么办？

（2）假如你是硝酸厂的老板，遇到硝酸泄露，你该怎么办？

〖学生回答〗1.不能先用水冲洗再用弱碱性的冲洗。

2.使用干粉、二氧化碳、砂土等灭火剂。

避免水流冲击物品，以免遇水会放出大量热量发生喷溅而灼伤皮肤。

教学检测

〖课堂练习—投影〗

1．硝酸应如何保存？

2．如何贮存和运输大量的浓硝酸？

3．解释为什么实验室制H2可用稀盐酸或稀H2SO4，而不能用稀HNO3

〖完成练习〗

根据本节所学知识作出回答。

检测学生掌握情况。

巩固加深学生对知识的理解。

〖课后任务〗

以硝酸的用途为主题写一篇小论文。

〖完成任务〗

阅读有关书籍或上网检索得到。

培养学生解决问题能力。

【板书设计】

第四章第四节——硝酸

物理性质：

纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体，比水重，能溶于水。

化学性质：

1.不稳定性：

4HNO3==2H2O+4NO2↑+O2↑

2.与浓硝酸反应：

Cu+4HNO3==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

3.与稀硝酸反应：

3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

硝酸的用途：

氮肥，染料、炸药等。

本节课的创新点：

1.以实际事例引入，把学生的好奇心引向求知的欲望。

2.铜与硝酸实验装置的改进使学生能更直观的观察到实验现象。

硝酸合成与第一次世界大战

硝酸不仅是工农业生产的重要化工原料，而且也是制造炸药的重要战争物资。

当初制造硝酸的方法是普通硝石法，即是硝石与硫酸反应，来制取硝酸的。

但是硝石的贮量有限，因此硝酸的产量受到限制。

早在1913年之前，人们发现德国有发动世界大战的可能，便开始限制德国进口硝石。

这样以为世界会太平无事了。

1914年德国终于发动了第一次世界大战，人们又错误地估计，战争顶多只会打半年，原因是德国的硝酸不足，火药生产受到了限制，由于人们的种种错误分析，使得第一次世界大战蔓延开来，战争打了四个多年头，造成了极大的灾难，夺去了人们无数的生命财产。

德国为什么能坚持这么久的战争呢？

是什么力量在支持着它呢？

这就是化学，德国人早就对合成硝酸进行了研究。

1908年，德国化学家哈柏首先在实验室用氢和氮气在600℃200大气压下合成了氨，产率虽只有2％，这也是一项重大的突破。

后由布什提高了产率，完成了工业化设计、建立了年产1000吨氨的生产装置、用氨氧化法可生产3000吨硝酸，利用这些硝酸可制造3500吨烈性炸药TNT。

这项工作已在大战前的1913年便完成了。

这就揭开了第一次世界大战中的一个谜。