高中化学-《硝酸氧化性》实验教学设计学情分析教材分析课后反思

鲁科版必修一第三章第二节第三课时《硝酸氧化性》教学设计

一、实验教学目标

（一）知识与技能

通过实验提高学生设计实验、分析实验、操作实验的能力。掌握硝酸的性质并能

够解释和分析浓、稀硝酸和铜反应的实验现象，正确写出浓、稀硝酸和铜反应的

化学方程式。

（二）过程与方法

通过引导学生自行改进实验，让学生既动脑、又动手、还能解释实验现象。

（三）情感态度与价值观

学生从中领会科学的魅力、培养他们创新的能力、通过化学方法对环境进行保护

的意识。

四、实验重、难点

重点：掌握硝酸的氧化性实验，着力发展学生的化学科学素养，培养学生的创新

精神和综合实践能力。

难点：以探究、创新的方式认识硝酸的强氧化性。

二、实验仪器与药品

仪器：注射器，导管；小烧杯，铁架台，“封闭可控一体式”创新实验装置

（注射器3支、止水夹2个、三通导管1个）。

药品：浓硝酸（15mol.L-）；稀硝酸（4mol.L-）；铜片；铁丝，氢氧化钠

溶液

三、教学过程

教

学

教师活动学生活动

环

11*

IJ

1、前面我们已经系统学习了氮气、一氧化【聆听】

创氮和二氧化氮、氨与铁盐及氨气的实验

设室制备。今天我们学习一种重要的含氮

情化合物-----硝酸。它可以制造炸药、

境农药、染料、塑料和硝酸盐等，是一种

【答】+5价

引重要的化工原料。

入

【问1】硝酸硝酸中氮元素的化合价是多

新

少？

课

【问2】根据氧化还原反应的规律可知，【答】氧化性

硝酸具有什么性质？

今天我们就通过实验探究的方法研究硝

酸的氧化性

【学生演示】

【实验1】取一瓶浓硝酸，打开瓶盖，小

心地扇闻浓硝酸的气味

【学生演示实验】【总结】

请一组的同学演示一下【实验1］，并总实验现象：瓶口出现白雾，有刺

结实验现象和结论激性气味。

2、

结论：浓硝酸具有挥发性

实

演【实验2】在两支试管中各放人一小块铜【观察记录】

示片，分别加入少量稀硝酸和浓硝酸，立

【回答】

教即用蘸有氢氧化钠溶液的棉花封住试管

材口，观察试管中发生的现象。实验现象：

实

验滴加稀硝酸的试管中，反应较

和慢，有气泡产生，试管中的溶液

【提问】1、观察到什么实验现象？得出

讨什么结论呢？呈蓝色。滴加浓硝酸的试管中反

论应较快，有红棕色气体产生，溶

存液也呈蓝色。

在【注】考虑到实验中产生有毒的气体会

实验结论：

问污染环境，教师演示，学生观察记录

题浓硝酸和稀硝酸均和不活泼的

金属铜反应，体现硝酸的氧化性

【问题探究1】利用该方法做铜与浓、稀

硝酸的实验有什么优缺点？

【思考探究】

【总结】

【小组讨论分析】

优点：装置简单，操作方便。

缺点：1、均产生有毒的气体，污染环境。

【归纳总结】

2、铜与浓硝酸反应，反应剧烈，难以控

制。

3、铜与稀硝酸反应，产生的气体直接与

空气接触氧化而变色，不便于观察实验

现象。

【学生改进方案1】

【讨论总结】

优点：随开随用，随关随停。可

控性强，

3、缺点：

实

1、装置较复杂不便于课堂演示

验

和学生实验。

改

进2、装置内部有毒气体不易去除,

【问题探究2】有什么改进方案？请画出

方造成环境污染。

案示意图并讨论探究该装置优缺点？

设3、不便于观察铜与稀硝酸反应

实验现象。

计

及

【学生改进方案2】

评

价

【讨论总结】

优点:

【组织讨论分析】1、可控性强。

2、便于观察铜与稀硝酸反应生

成无色气体及遇空气后立即生

成红棕色的实验现象。

缺点：

1、需要试剂量多。

【归纳总结】

2、未体现尾气处理绿色环保理

念

【学生改进方案3】

优点：

1、装置简单，操作方便。

2、现象明显，需要试剂量少。

缺点：

1、反应剧烈，产生的气体易引

起试剂喷出，发生危险。

2、尾气处理是开放性的，处理

不彻底也易造成环境污染。

【过渡】如何解决这些问题？下面请看【聆听•思考】

老师设计的“封闭可控一体式”实验装

置。

【介绍实验装置】

4、

创

【观察总结】

新

实

验

演

示

【观察记录】

及

学

生

分

组【注意】铜与稀硝酸反应时，非

实常明显的观察的反应器中产生

验无色的气体，推入空气后变为红

【操作步骤】棕色。

1、检查装置气密性

2、注射器1加一小块铜片并推至底部，

关闭止水夹1和2o取下注射器2吸入

5mL浓硝酸或稀硝酸，取下注射器3吸入

5mL氢氧化钠溶液，并连接装置。

3、打开止水夹1,将注射器2中稀硝酸

或浓硝酸注入注射器1反应容器中。观

察现象。观察完毕后，拉注射器2活塞，

使固液分离，反应停止。并关闭止水夹lo

4、打开止水夹2,将注射器3中的氢氧

化钠溶液注入注射器1反应容器中。进

行尾气处理。

5、注：铜与稀硝酸反应时，注入氢氧化

钠溶液之前。可先注入一定量空气，观

察现象。

【教师演示】

【继续实验】利用该装置演示【实验3】

将金属铜换成金属铁进行相同的实验，

观察现象。

【点拨】浓硝酸使铁钝化体现出了浓

【学生分组实验】

硝酸的强氧化性。

【继续实验】利用该装置演示

【实验3】将金属铜换成金属铁

进行相同的实验，观察现象。

【总结】

铁与浓硝酸反应无明显现象，铁

与稀硝酸反应有无色气泡生成，

铁片逐渐溶解，溶液呈黄色。

5、【总结上述实验】

课

堂【思考、总结】

小

结

【书写化学方程式】【书写化学方程式】

【课堂小结】

鲁科版必修一第三章第二节第三课时《硝酸氧化性》实验

学情分析：

学生在初中已经系统学习氢气、氧气和二氧化碳等实验室制备方法，高中也刚刚

学习了实验室制备氨气以及大量的性质验证实验。学生对化学实验的基本操作已

有了一定的了解，并具备了一定的实验设计能力。同时学生在学习硝酸之前已经

学习和掌握了无机酸的通性、离子反应的规律、氧化还原反应的规律、以及氮的

重要氧化物,在知识储备上具备了学习硝酸氧化性实验的基础。因此设计本节硝

酸氧化性性质验证实验，让学生在开放与和谐的氛围中开拓思维，体验实践与创

新的乐趣。

下面我就从以下几个方面来谈谈这节课。

一、.教学设计、教学理念

1、整节课设计流畅，切合学生实际。完整、清晰的脉络保证学生形成完整的思

维体系。

2、教师创设有趣的情景，激趣、质疑。最后运用知识解决实际问题，教学设计

合理，教学理念新颖，充分突出了学为主体的教学理念。

二、教学手段、教学策略

实验教学并创新改装实验装置

该装置我把它称为“封闭可控一体式”实验装置。该装置的特点有三个：

(1)“封闭"：①铜与浓稀硝酸的反应及尾气处理均在封闭环境进行，真正做

到了绿色环保无污染。②封闭无空气环境便于观察Cu与稀硝酸反应现象。

(2)“可控”：只需通过推拉注射器就可控制反应的发生与停止，同时活塞密

封装置，避免压强过大，安全可靠，无危险。

(3)“一体”式装置：节约试剂，现象明显，操作简单。便于课堂演示实验或

学生分组实验。

三、学生的反应、当堂学习的效果

这节课在常规实验知识背景下引导学生积极思考改进创新，尤其是老师改进创新

的“封闭可控一体式”装置。让我感到欣慰的是学生投入了更多的热情，同时也

收获了良好的效果。现对实验效果评价评价如下：

(一)我认为在教学中首先是深入透彻的研究实验教学内容，在教材中寻找有价

值的实验题材，善于思考，勇于创新。使单调的教学有了很大的启发性和探究性。

实验作为化学教学的重要手段，提高学习兴趣，启迪思维。能够很好的培养学生

的实验探究能力和创新意识。提高学生的化学核心素养。

(-)充分体现教为主导，学为主体。充分调动学生学习的积极性。学生才是课

堂最大的资源，这节课让学生从被动变为了主动，让学生体会探究的乐趣，学生

的分析能力和动手能力也得到了很大的发展。

(三)当然美中不足的是这节课学生对学生设计改进实验及演示实验都意犹未尽,

并没有让学生尽情发挥；同时也让学生产生了新的困惑老师并没有及时解答，如：

为什么铜与浓硝酸反应生成的是深绿色溶液，而铜和稀硝酸则生成的是蓝色溶液;

还有就是该实验也可以适当的扩展延伸如：二氧化氮和水反应等。当然我深知没

有完美的课堂，只有不断完善的教学。在以后的教学中我会精益求精不断的完善

我的教学。我的说课到此结束，谢谢各位专家老师聆听，不当之处敬请指正。

鲁科版必修一第三章第二节第三课时《硝酸氧化性》实验。

教材分析

一、教学背景

化学课程标准明确要求：通过实验了解氮及其重要化合物的主要性质，认识

其在生产中的应用和对生态环境的影响。可见化学实验的重要性，同时化学实验

对激发学生学习兴趣，启迪学生思维，培养科学方法和创新精神均能产生积极有

效的作用。该部分知识也是氧化还原反应、离子反应这些理论具体运用的重要载

体，同时也是非金属元素化合物的重要组成部分，尤其是硝酸氧化性更是学生要

掌握的化学核心知识。鲁教版教材中有毒气体外溢到空气中，污染环境，对环保

意识不够重视反应无法控制发生和停止。综合以上情况，教师需引导学生大胆尝

试、改进实验、让学生从中领会科学的魅力、培养他们创新的能力、通过化学方

法对环境进行保护的意识。

二、学情分析

学生在初中已经系统学习氢气、氧气和二氧化碳等实验室制备方法，高中也刚刚

学习了实验室制备氨气以及大量的性质验证实验。学生对化学实验的基本操作已

有了一定的了解，并具备了一定的实验设计能力。同时学生在学习硝酸之前已经

学习和掌握了无机酸的通性、离子反应的规律、氧化还原反应的规律、以及氮的

重要氧化物,在知识储备上具备了学习硝酸氧化性实验的基础。因此设计本节硝

酸氧化性性质验证实验，让学生在开放与和谐的氛围中开拓思维，体验实践与创

新的乐趣。

三、实验教学目标

（一）知识与技能

通过实验提高学生设计实验、分析实验、操作实验的能力。掌握硝酸的性质并能

够解释和分析浓、稀硝酸和铜反应的实验现象，正确写出浓、稀硝酸和铜反应的

化学方程式。

（二）过程与方法

通过引导学生自行改进实验，让学生既动脑、又动手、还能解释实验现象。

（三）情感态度与价值观

学生从中领会科学的魅力、培养他们创新的能力、通过化学方法对环境进行保护

的意识。

四、实验重、难点

重点：掌握硝酸的氧化性实验，着力发展学生的化学科学素养，培养学生的创新

精神和综合实践能力。

难点：以探究、创新的方式认识硝酸的强氧化性。

鲁科版必修一第三章第二节第三课时《硝酸氧化性》实验。评测练习

1.将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量

减少，溶液呈蓝色，同时有气体逸出，该物质是（）

A.Fez（SO）3B.Na2S0,

C.KN03D.FeSOi

2.［双选题］下列反应中硝酸既表现出氧化性又表现出酸性的是（）

A.氧化铝和硝酸B.少量氧化亚铁和硝酸

C.硫化氢和硝酸1）.铜和浓硝酸

3.下列能大量共存的离子组是（）

A.『、Fe"、Cl->NO；

B.NH：、SOt.Na，、0H-t

C.Cu"Fe"、NO晨Cl-

D,H+、Na-、HCO；、SO?-

4.2.8gFe全部溶于一定浓度、200mL的HNO,溶液中，得到标准状况下的气体1.12L,测得

反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是

A.反应后溶液中c（N03）=0.85mol/L

B.反应后的溶液最多还能溶解L4gFe

C.反应后溶液中铁元素可能以Fe’形式存在

D.L12L气体可能是NO、NOZ的混合气体

5.相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是（）

①铜片消耗完所需时间

②反应中氧化剂得到电子的总数

③反应生成气体的体积（同温、同压）

④反应后溶液中铜离子浓度

A.①©B.②④C.①④I）.②③

6.在一定温度下，某浓度的酸与金属锌反应生成NO?和NO,两者的物质的量之比为1:3,则

要使Imol金属锌完全反应，反应过程中消耗HNO：,的物质的量为

A.2.4molB.2.6molC.2.8molD.3.2mol

评测练习答案

1.【答案】c

2.【答案】BD

3.【答案】C

4.【答案】A

5.【答案】B

6.【解析】反应中硝酸起氧化剂与酸性作用，起氧化剂作用HNO-中氮元素被还原为NO?和

NO,起酸作用的硝酸生成Zn(N03)2,由Cu原子守恒可知,n[Zn(N03)2]=n(Zn)=lmol,

生成NO2和NO的物质的量之比为1：3,令NO2的物质的量为ymol,NO为3ymol,根据电

子转移守恒，贝！1：ImolX(2-0)=ymolX(5-4)+3ymolX(5-2),解得y=0.2,由氮元

素守恒可知n(HNO3)=2n[Zn(N(h)2]+n(N02)+n(NO)=2Xlmol+0,2mol+0.2molX3=2.8mol,

答案选C。

利用电子转移守恒与元素守恒计算是关键，注