铜及其化合物教学设计

铜及其化合物教学设计一、教学目标1.知识与技能目标了解铜及其重要化合物的主要性质。掌握铜及其化合物之间的相互转化关系。理解常见铜的化合物的颜色、状态及用途。2.过程与方法目标通过实验探究，培养学生观察、分析和解决问题的能力。运用类比、归纳等方法，引导学生构建知识体系，提高自主学习能力。培养学生查阅资料、获取信息并整合信息的能力。3.情感态度与价值观目标通过对铜及其化合物性质的学习，体会化学与生活的紧密联系，激发学生学习化学的兴趣。培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，增强学生对化学学科的认同感。

二、教学重难点1.教学重点铜及其化合物的主要化学性质。铜及其化合物之间的相互转化关系。2.教学难点理解不同价态铜的化合物之间的转化条件及反应原理。实验探究过程中对异常现象的分析与解释。

三、教学方法讲授法、实验探究法、讨论法、多媒体辅助教学法

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）1.展示生活中常见的含铜物品，如铜钱、铜质雕像、铜导线、硫酸铜晶体等图片，引导学生观察并思考铜在生活中的广泛应用，从而引出本节课的主题铜及其化合物。2.提问学生："你对铜及其化合物有哪些了解？"鼓励学生积极分享自己已有的知识经验，营造活跃的课堂氛围，同时为后续教学内容的展开做好铺垫。

（二）知识讲解铜的性质（10分钟）1.铜的物理性质利用PPT展示铜的实物图片，引导学生观察铜的外观特征，总结铜的物理性质：铜是一种紫红色金属，具有良好的导电性、导热性和延展性。联系生活实际，讲解铜的这些物理性质在生产生活中的应用，如铜用于制作电线电缆是因为其良好的导电性；铜用于制造炊具是因为其良好的导热性；铜可以被加工成各种形状的工艺品则体现了其良好的延展性。2.铜的化学性质与氧气反应回顾金属活动性顺序表，引导学生思考铜与氧气的反应情况。通过播放铜在空气中加热的实验视频，让学生观察实验现象：紫红色的铜逐渐变黑。写出反应的化学方程式：\(2Cu+O_2\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}2CuO\)，并强调反应条件及氧化铜的颜色（黑色）。与其他非金属反应举例说明铜能与氯气、硫等非金属反应。讲解铜与氯气反应的现象：剧烈燃烧，产生棕黄色的烟。反应的化学方程式为：\(Cu+Cl_2\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CuCl_2\)。指出铜与硫反应时，由于硫的氧化性较弱，只能将铜氧化为+1价，生成黑色的硫化亚铜，化学方程式为：\(2Cu+S\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}Cu_2S\)。与酸反应分别讨论铜与稀硫酸、浓硫酸、硝酸的反应情况。铜与稀硫酸不反应，这体现了铜在金属活动性顺序表中位于氢之后。铜与浓硫酸在加热条件下发生反应，生成硫酸铜、二氧化硫和水。化学方程式为：\(Cu+2H_2SO_4(浓)\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}CuSO_4+SO_2\uparrow+2H_2O\)。强调浓硫酸的强氧化性以及反应中硫元素化合价的变化。铜与硝酸反应较为复杂，根据硝酸的浓度不同，产物也不同。铜与浓硝酸反应的化学方程式为：\(Cu+4HNO_3(浓)=\!=\!=Cu(NO_3)_2+2NO_2\uparrow+2H_2O\)，现象为剧烈反应，产生红棕色气体。铜与稀硝酸反应的化学方程式为：\(3Cu+8HNO_3(稀)=\!=\!=3Cu(NO_3)_2+2NO\uparrow+4H_2O\)，反应产生无色气体，在空气中迅速变为红棕色。通过对比两个反应，让学生理解硝酸浓度对反应产物的影响。

（三）实验探究铜及其化合物的性质（20分钟）1.实验准备教师准备好实验所需的仪器和药品，包括：铜片、氧化铜粉末、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、稀硫酸、酒精灯、试管、滴管等。将学生分成若干小组，每组45人，并强调实验安全注意事项，如正确使用酒精灯、避免药品接触皮肤等。2.实验内容氧化铜与稀硫酸反应引导学生思考金属氧化物与酸反应的一般规律，推测氧化铜与稀硫酸反应的产物。学生分组进行实验，向盛有氧化铜粉末的试管中加入稀硫酸，观察现象：黑色粉末逐渐溶解，溶液变为蓝色。写出反应的化学方程式：\(CuO+H_2SO_4=\!=\!=CuSO_4+H_2O\)，让学生理解氧化铜作为碱性氧化物能与酸发生反应。硫酸铜与氢氧化钠反应学生继续进行实验，向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，观察现象：产生蓝色沉淀。写出反应的化学方程式：\(CuSO_4+2NaOH=\!=\!=Cu(OH)_2\downarrow+Na_2SO_4\)，强调氢氧化铜的颜色（蓝色）和状态（沉淀）。氢氧化铜的受热分解取少量上述实验得到的氢氧化铜沉淀，置于试管中，用酒精灯加热，观察现象：蓝色沉淀逐渐变为黑色。写出反应的化学方程式：\(Cu(OH)_2\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}CuO+H_2O\)，让学生了解氢氧化铜受热不稳定，易分解。3.实验拓展引导学生思考如何通过实验证明氢氧化铜具有碱性，鼓励学生设计简单的实验方案。学生分组讨论并进行实验，如向氢氧化铜沉淀中加入酚酞试液，观察溶液是否变红等，从而进一步加深对氢氧化铜性质的理解。4.实验总结与讨论各小组汇报实验结果和观察到的现象，教师进行总结和点评，强化学生对实验现象和结论的记忆。针对实验过程中出现的一些异常现象，如氢氧化铜沉淀的颜色与理论值略有差异等，组织学生进行讨论分析，培养学生解决问题的能力和科学思维。例如，讨论可能是由于实验操作不当、药品纯度等原因导致的异常现象，并引导学生思考如何改进实验以获得更准确的结果。

（四）铜及其化合物的转化关系（10分钟）1.利用PPT展示铜及其化合物之间的转化关系图，以铜为核心，逐步引出氧化铜、氢氧化铜、硫酸铜等化合物，并展示它们之间相互转化的化学方程式。\(Cu\stackrel{O_2}{\longrightarrow}CuO\)\(CuO\stackrel{H_2SO_4}{\longrightarrow}CuSO_4\)\(CuSO_4\stackrel{NaOH}{\longrightarrow}Cu(OH)_2\)\(Cu(OH)_2\stackrel{\triangle}{\longrightarrow}CuO\)2.引导学生观察转化关系图，总结规律：铜可以通过与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与酸反应生成盐（硫酸铜），盐与碱反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解又可得到氧化铜，形成了一个循环的转化体系。3.让学生思考并回答：如何实现从铜到硫酸铜再到氢氧化铜最后变回铜的一系列转化？鼓励学生用化学方程式表示整个转化过程，强化对铜及其化合物转化关系的理解和记忆。同时，引导学生思考这些转化在实际生产生活中的应用，如硫酸铜可用于配制农药波尔多液，利用了其能杀菌消毒的性质。

（五）课堂小结（5分钟）1.请学生回顾本节课所学内容，包括铜的物理性质和化学性质、铜及其化合物的实验探究以及它们之间的转化关系。2.教师进行补充和完善，强调重点知识，如铜与不同物质反应的条件、现象及化学方程式，铜及其化合物转化关系的重要性等，帮助学生梳理知识框架，形成系统的知识体系。

（六）课堂练习（10分钟）1.布置几道与本节课内容相关的练习题，涵盖铜及其化合物的性质、转化关系等知识点，例如：写出铜与浓硝酸反应的化学方程式，并指出反应中氧化剂和还原剂。如何鉴别氧化铜和铜粉？请设计实验方案并写出相关反应的化学方程式。已知有氧化铜、硫酸铜、氢氧化铜三种物质，它们之间的转化关系如下：A→B→C→A，请写出A、B、C分别对应的物质，并写出每一步转化的化学方程式。2.学生在课堂上独立完成练习题，教师巡视指导，及时发现学生存在的问题并给予解答。3.对练习题进行讲解，强调解题思路和方法，针对学生普遍存在的问题进行重点讲解，加深学生对知识点的理解和掌握。

（七）课后作业（5分钟）1.书面作业完成课后习题中与铜及其化合物相关的题目，巩固课堂所学知识。查阅资料，了解铜及其化合物在其他领域的应用，并撰写一篇简短的报告，下节课进行分享。2.拓展作业设计一个实验，探究如何从废旧铜制品中回收铜，并写出实验方案和相关化学方程式。思考如果铜制品在空气中长期放置，可能会发生哪些变化？如何防止铜制品生锈？

五、教学资源1.教材：高中化学必修第一册相关章节内容。2.实验仪器：试管、酒精灯、滴管、镊子、药匙等。3.实验药品：铜片、氧化铜粉末、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、稀硫酸等。4.多媒体课件：包含铜及其化合物的图片、视频、动画等资料，用于辅助教学。

六、教学反思通过本节课的教学，学生对铜及其化合物的性质和转化关系有了较为系统的认识。在教学过程中，采用实验探究法激发了学生的学习兴趣，培养了