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高一化学教案:《硝酸· 硫酸》教学设计(2) 
来源:安博体育网页版登录 发布时间:2024-02-17 13:45:32

  长期以来,涉及到浓硫酸、浓硝酸等危险实验和污染实验时,如果只是看录像,就浪费了非常好的探究资源。这一直是化学老师非常棘手的问题,该实验设计很巧妙地解决了此矛盾。经过上百次实验,我终于摸索出现象明显时药品的最小用量和实验技巧。而整个实验过程,都体现出了环保和人文的思想,包括一次性手套的使用、各个实验装置的使用都从最大限度上保护了学生。本节课选用和开发的教学资源大多数表现在学生的实验探究上,这就要求积极引导学生走出课本,拓展问题空间,增强实验内容的开放性。它以浓硫酸、硝酸与铜反应为载体,让学生自主的开展探究活动,自觉地根据科学探究程序进行化学实验,并学会用科学探究的方式来分析处理化学实验问题。尤其是在微型化、绿色化、安全化的实验仪器开发上体现了探究的开放性。

  整节课时在几个问题下驱动任务贯穿而成的,其中创设出来的问题情境开放性较大的有:

  引导学生从氧化还原观和分类观来预测物质的性质。为实验探究的进行打下物质基础和提供思路。

  通过前面知识与方法的准备,让学生自行思考总结出实验探究的方案。为让学生逐步优化设计思路,提示学生的三个问题将复杂的问题拆分,将难点逐个击破。

  ③试对以上实验作对比和类比,结合金属与酸的反应,就稀、浓硫酸,稀浓硝酸的氧化性得出一些规律和结论。

  ⑤向硝酸钠溶液中加入铜片,无明显现象,但再加入稀盐酸后产生红棕色气体,为什么?请谈谈对氧化剂、还原剂的新的认识。

  利用所学的知识进行迁移和提升,并运用于解决实际问题,深化对氧化还原反应的认识。

  本节课鼓励学生用类似科学探究的方式来进行实验,提高实验过程的探究性;放手让学生自主设计的具体方案、自主研究,培育学生的自主性。学生探究活动主要经历了如下的过程:

  【提问引入】 从氧化还原的角度对盐酸、硫酸、硝酸进行分类,并预测它们的性质。

  【提问】我们今天就用实验来研究硫酸和硝酸的氧化性。你觉得它们会氧化哪些物质呢?

  回答,学生1:分两类,因为浓硫酸、硝酸不能用于制氢气,所以我预测他们的氧化性比盐酸强。

  学生2:从化合价的角度看,盐酸中Cl的化合价位-1价,是最低价,只能升高,体现还原性。而硝酸中的N、硫酸中的S化合价均处于最高价,只能降低,表现氧化性。

  【提问】如果让你选择一种药品来来研究硫酸和硝酸的氧化性。你会选什么样的物质呢?

  【布置任务】今天实验室为咱们提供了一种不活泼金属单质铜来验证硫酸和硝酸的强氧化性。

  【引导】讨论:1.实验方案,2.预测实验现象,3.如何证明反应发生,如何检验产物?4.注射器在实验中有什么特殊的用途。

  【追问】但如果装置中本来有空气,NO一产生就被氧化成红棕色,就无法与NO2区分了,怎么办呢?

  【点评】太棒了,充分地开发了注射器的用途。下面咱们就按这个思路,4人一小组完成实验。注意学案中的实验提示。

  【点评】很好!溶液呈绿色是由于红棕色气体部分溶解于蓝色溶液造成的。那稀硝酸的情况如何?

  【布置任务】其他同学的实验现象有没有补充?假如没有,就请你们完成这三个反应的表达式。

  【布置任务】试对以上几组实验作对比和类比,结合金属与酸的反应,就稀、浓硫酸,稀浓硝酸的氧化性得出一些规律和结论。

  生5:需做4组实验,实验方案:铜与浓硫酸;铜与稀硫酸;铜与浓硝酸;铜与稀硝酸

  生6:产物预测:硫酸被还原后可能会产生SO2,硝酸被还原后可能会产生NO或NO2,浓度不同可能剧烈程度不同,可能产物有差异。铜被氧化后会生成蓝色的铜盐。

  生7:若想检验SO2,用注射器吸取气体注入装有品红的药瓶中。不管哪个生成的是NO,因为NO2为红棕色、NO为无色但遇空气后会变红,所以还是很好辨认的。

  生8:同样还是可通过注射器实现,现将小药瓶中的空气抽出,反应后再注入空气检验的生成。

  生9:观察到铜片溶解,溶液变绿,产生了红棕色气体。说明反应生成了NO2和硝酸铜。

  生1:铜片溶解,溶液变蓝,注入空气后气体变为红棕色,但与1号瓶相比颜色淡了很多。

  生10:用注射器将3号瓶的气体抽出注入品红溶液中,溶液褪色。说明有SO2生成。

  生11:4号瓶无明显现象。但由于铜片加热后放入,产生了一些白雾,可能是水气。经检验无SO2生成。

  生1:从与是否与铜反应的角度看,浓硫酸的氧化性比稀的强。从剧烈程度上看,浓硝酸的氧化性比稀的强。同时,从反应条件上来看稀硝酸的氧化性比浓硫酸还要强。

  生12:浓硫酸具有强氧化性由+6价硫体现,稀硫酸具有弱氧化性由H+体现。浓硝酸和稀硝酸均具有强氧化性(均由+5价N体现)。浓硝酸的还原产物一般是NO2,稀硝酸的还原产物一般是NO,浓硫酸的还原产物一般是SO2。

  引导学生比较异同、探寻规律并进行归纳总结,获得氧化性酸与金属单质、具有还原性非金属单质反应的一般规律。

  【演示实验】下面我们用实验来说明这样的一个问题。1.铝与浓硝酸(试管实验)2.锌与浓硝酸(装置见右图)

  【讲述】很明显,锌能与浓硝酸反应。 但从金属活动顺序表中看,铝更活泼,更应该能被浓硝酸氧化。原因是常温下,铁、铝能被浓硝酸、浓硫酸钝化,即在表面生成致密的氧化膜,阻止反应接着来进行。所以能用铁罐车、铝罐车运输这两种浓酸。

  通过实验,设置疑点,引导学生进一步全面认识金属与酸的反应以及浓硫酸、硝酸的强氧化性。

  【过渡】刚才我们是用一种金属作为还原剂研究浓硫酸、硝酸的氧化性,下面我们一起看看其它的还原剂与它们反应的情况。

  【实验思考题】向硝酸钠溶液中加入铜片,无明显现象,但再加入稀盐酸后产生红棕色气体,为什么?

  生13:可能是碳。碳与浓硫酸反应生成的气体。浓硫酸使蔗糖脱水生成的碳。在受热的条件下反应生成的CO2和SO2。热量来源于浓硫酸遇水放出的热。体现了浓硫酸的脱水性及强氧化性。

  回答:化合价只能让我们预测物质的氧化还原性,还可能与溶液的浓度、酸度有关系。

  进一步激发学生的探究兴趣,培育学生应用已知化学知识综合解决实际化学问题的能力。

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