第五章第二节《氮及其化合物》-Cu与浓、稀硝酸反应的实验改进 教学设计 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章第二节《氮及其化合物》——Cu与浓、稀硝酸反应的实验改进教学设计2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：第五章第二节《氮及其化合物》——Cu与浓、稀硝酸反应的实验改进。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课以铜与浓、稀硝酸反应的实验为基础，引导学生对实验进行改进，加深对化学反应原理的理解。教学内容与课本第五章第二节《氮及其化合物》紧密相关，包括铜的化学性质、浓、稀硝酸的化学性质、化学反应速率等知识点。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、实验操作技能和化学思维能力。通过实验改进，学生能够运用科学探究方法，观察实验现象，分析实验数据，提出改进方案，从而提升实验操作技能。同时，通过理解化学反应原理，学生能够发展化学思维能力，提高对化学知识的综合运用能力。教学难点与重点1.教学重点，

①理解铜与浓、稀硝酸反应的原理，掌握反应产物和反应条件；

②学会通过实验现象分析反应过程，并能根据实验结果提出合理的改进措施；

③掌握实验操作的规范性，提高实验技能和安全意识。

2.教学难点，

①准确判断实验现象，如气体产物的颜色、反应速度等；

②分析实验数据，理解反应机理，建立化学模型；

③设计实验改进方案，解决实验中遇到的问题，如气体收集、反应速率控制等；

④将实验结果与理论知识相结合，深化对化学反应原理的理解。教学方法与策略1.采用讲授法结合实验演示，讲解铜与浓、稀硝酸反应的原理，确保学生对基本概念的理解。

2.通过小组讨论，引导学生分析实验现象，提出改进方案，培养合作学习和批判性思维能力。

3.实施实验操作教学，让学生亲自动手进行实验，观察现象，记录数据，提高实验技能。

4.使用多媒体教学，展示实验视频和图像，帮助学生直观理解实验过程和结果。

5.设计问题解决活动，让学生在解决问题的过程中深化对化学反应原理的认识。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-播放与氮及其化合物相关的科普视频，激发学生对氮元素的兴趣。

-提出问题：“同学们，你们知道铜与硝酸反应会产生什么现象吗？”

-引导学生思考，为后续实验做好铺垫。

2.讲授新课（15分钟）

-讲解铜的化学性质，重点介绍铜与浓、稀硝酸的反应原理。

-展示实验现象，如气体产生、溶液颜色变化等。

-讲解实验原理，分析反应产物和反应条件。

-强调实验操作的规范性，确保学生安全。

3.实验演示（10分钟）

-演示铜与浓、稀硝酸反应的实验，引导学生观察实验现象。

-分析实验结果，解释实验现象与理论知识的联系。

4.小组讨论（10分钟）

-将学生分成小组，讨论以下问题：

①铜与浓、稀硝酸反应的产物有哪些？

②如何根据实验现象判断反应速率？

③如何改进实验，提高实验效果？

-各小组分享讨论成果，教师点评并总结。

5.巩固练习（10分钟）

-提供几组实验数据，要求学生分析并回答以下问题：

①反应速率与哪些因素有关？

②如何通过实验控制反应速率？

③如何提高实验产物的纯度？

-学生独立完成练习，教师巡视指导。

6.课堂提问（5分钟）

-提问以下问题，检验学生对本节课知识的掌握情况：

①铜与浓、稀硝酸反应的产物是什么？

②如何根据实验现象判断反应速率？

③如何改进实验，提高实验效果？

-学生回答问题，教师点评并总结。

7.总结与拓展（5分钟）

-总结本节课所学内容，强调铜与浓、稀硝酸反应的原理和实验操作要点。

-提出拓展问题，引导学生思考：

①如何将本节课所学知识应用于实际生产中？

②如何通过实验改进，提高实验效果？

-学生分享自己的看法，教师点评并总结。

教学时间总计：45分钟。教学资源拓展1.拓展资源：

-氮及其化合物的性质：介绍氮气、氨、一氧化氮、二氧化氮等氮的常见化合物的性质，包括它们的物理性质、化学性质以及在工业、农业、医学等方面的应用。

-硝酸的性质和应用：详细阐述硝酸的物理化学性质，包括浓硝酸和稀硝酸的特性和用途，以及其在化学工业中的重要性。

-铜的化学性质：探讨铜的氧化还原性质，特别是铜在酸性溶液中的行为，以及铜与其他金属的对比。

-实验室安全知识：提供实验室安全操作的指导，包括浓硝酸的使用、铜的实验处理以及常见化学实验室事故的预防和处理方法。

2.拓展建议：

-学生可以通过查阅化学手册或教科书，深入了解氮及其化合物、硝酸和铜的化学性质。

-鼓励学生参与实验室实践，通过实际操作来观察和验证化学反应的现象。

-提供相关实验视频，让学生了解实验操作的步骤和注意事项。

-引导学生关注化学在现代社会中的应用，如化学肥料的生产、药物的合成等。

-组织学生进行小组研究，探讨硝酸在环境保护和资源利用中的作用。

-鼓励学生阅读有关化学史的文章，了解化学发展中的重要事件和科学家。

-提供在线化学教育平台，让学生通过模拟实验和互动学习加深对知识的理解。

-安排课外阅读，推荐阅读与化学相关的科普书籍，拓宽学生的知识面。

-鼓励学生参加化学竞赛或科学展览，激发他们对化学学习的兴趣和热情。典型例题讲解1.例题：

铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，化学方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。计算反应中铜的化合价变化。

解答：

在反应前，铜的化合价为0。在反应后，铜与硝酸反应生成了硝酸铜，铜的化合价为+2。因此，铜的化合价从0变为+2。

2.例题：

实验室制备硝酸铜时，为什么通常使用稀硝酸而不是浓硝酸？

解答：

使用稀硝酸制备硝酸铜的原因是稀硝酸的氧化性较弱，可以避免产生大量的有毒气体。同时，稀硝酸与铜反应时，反应速率适中，便于控制。

3.例题：

一定量的铜片与稀硝酸反应，反应后得到硝酸铜溶液。若加入过量氢氧化钠溶液，观察到蓝色沉淀。请写出相关的化学反应方程式。

解答：

铜与稀硝酸反应生成硝酸铜：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀：Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3。

4.例题：

实验室制取一氧化氮，以下哪种方法最合适？

解答：

最合适的方法是将铜片与稀硝酸反应，因为铜与稀硝酸反应可以生成一氧化氮气体，且反应条件相对温和。

5.例题：

一定量的铜片与浓硝酸反应，反应后得到硝酸铜溶液和一定量的气体。若将反应后的气体通入澄清石灰水中，观察到白色沉淀。请写出相关的化学反应方程式。

解答：

铜与浓硝酸反应生成二氧化氮气体：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

二氧化氮气体与澄清石灰水反应生成硝酸钙和碳酸钙沉淀：2NO2+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+CaCO3↓+H2O。教学反思与改进这节课下来，我感到收获颇丰，但也意识到在教学过程中存在一些不足。以下是我对这节课的反思和改进计划。

首先，我觉得在导入环节，虽然通过视频和提问激发了学生的兴趣，但感觉时间分配上有些紧凑。接下来，我计划在导入环节增加一些互动环节，比如让学生预测实验结果，这样既能吸引他们的注意力，也能让他们参与到课堂中来。

其次，讲授新课部分，我发现有些学生对于铜与浓、稀硝酸反应的原理理解不够深入。在今后的教学中，我会更加注重理论联系实际，通过更多的实例来帮助学生理解。同时，我会尝试使用多媒体教学手段，如动画演示，使抽象的概念更加直观。

在实验演示环节，我注意到部分学生对于实验操作的细节不够重视，导致实验结果不准确。为了改善这一点，我打算在实验前进行更详细的操作步骤讲解，并在实验过程中加强巡视，及时纠正学生的错误操作。

小组讨论环节，我发现学生之间的交流不够充分，很多观点没有得到充分的讨论。为了提高讨论效果，我计划在讨论前给出一些明确的讨论指南，并鼓励学生提出不同意见，以促进思维的碰撞。

在巩固练习环节，我发现部分学生对反应速率的理解不够透彻。为了帮助学生更好地掌握这一知识点，我计划在课后提供一些相关的练习题，并鼓