第五章第二節《氮及其化合物》——Cu與濃、稀硝酸反應的實驗改進教學設計2024-2025學年高一下學期化學人教版（2019）必修第二冊授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間教學內容分析1.本節課的主要教學內容：第五章第二節《氮及其化合物》——Cu與濃、稀硝酸反應的實驗改進。

2.教學內容與學生已有知識的聯系：本節課以銅與濃、稀硝酸反應的實驗為基礎，引導學生對實驗進行改進，加深對化學反應原理的理解。教學內容與課本第五章第二節《氮及其化合物》緊密相關，包括銅的化學性質、濃、稀硝酸的化學性質、化學反應速率等知識點。核心素養目標分析本節課旨在培養學生的科學探究能力、實驗操作技能和化學思維能力。通過實驗改進，學生能夠運用科學探究方法，觀察實驗現象，分析實驗數據，提出改進方案，從而提升實驗操作技能。同時，通過理解化學反應原理，學生能夠發展化學思維能力，提高對化學知識的綜合運用能力。教學難點與重點1.教學重點，

①理解銅與濃、稀硝酸反應的原理，掌握反應產物和反應條件；

②學會通過實驗現象分析反應過程，并能根據實驗結果提出合理的改進措施；

③掌握實驗操作的規范性，提高實驗技能和安全意識。

2.教學難點，

①準確判斷實驗現象，如氣體產物的顏色、反應速度等；

②分析實驗數據，理解反應機理，建立化學模型；

③設計實驗改進方案，解決實驗中遇到的問題，如氣體收集、反應速率控制等；

④將實驗結果與理論知識相結合，深化對化學反應原理的理解。教學方法與策略1.采用講授法結合實驗演示，講解銅與濃、稀硝酸反應的原理，確保學生對基本概念的理解。

2.通過小組討論，引導學生分析實驗現象，提出改進方案，培養合作學習和批判性思維能力。

3.實施實驗操作教學，讓學生親自動手進行實驗，觀察現象，記錄數據，提高實驗技能。

4.使用多媒體教學，展示實驗視頻和圖像，幫助學生直觀理解實驗過程和結果。

5.設計問題解決活動，讓學生在解決問題的過程中深化對化學反應原理的認識。教學過程設計1.導入環節（5分鐘）

-播放與氮及其化合物相關的科普視頻，激發學生對氮元素的興趣。

-提出問題：“同學們，你們知道銅與硝酸反應會產生什么現象嗎？”

-引導學生思考，為后續實驗做好鋪墊。

2.講授新課（15分鐘）

-講解銅的化學性質，重點介紹銅與濃、稀硝酸的反應原理。

-展示實驗現象，如氣體產生、溶液顏色變化等。

-講解實驗原理，分析反應產物和反應條件。

-強調實驗操作的規范性，確保學生安全。

3.實驗演示（10分鐘）

-演示銅與濃、稀硝酸反應的實驗，引導學生觀察實驗現象。

-分析實驗結果，解釋實驗現象與理論知識的聯系。

4.小組討論（10分鐘）

-將學生分成小組，討論以下問題：

①銅與濃、稀硝酸反應的產物有哪些？

②如何根據實驗現象判斷反應速率？

③如何改進實驗，提高實驗效果？

-各小組分享討論成果，教師點評并總結。

5.鞏固練習（10分鐘）

-提供幾組實驗數據，要求學生分析并回答以下問題：

①反應速率與哪些因素有關？

②如何通過實驗控制反應速率？

③如何提高實驗產物的純度？

-學生獨立完成練習，教師巡視指導。

6.課堂提問（5分鐘）

-提問以下問題，檢驗學生對本節課知識的掌握情況：

①銅與濃、稀硝酸反應的產物是什么？

②如何根據實驗現象判斷反應速率？

③如何改進實驗，提高實驗效果？

-學生回答問題，教師點評并總結。

7.總結與拓展（5分鐘）

-總結本節課所學內容，強調銅與濃、稀硝酸反應的原理和實驗操作要點。

-提出拓展問題，引導學生思考：

①如何將本節課所學知識應用于實際生產中？

②如何通過實驗改進，提高實驗效果？

-學生分享自己的看法，教師點評并總結。

教學時間總計：45分鐘。教學資源拓展1.拓展資源：

-氮及其化合物的性質：介紹氮氣、氨、一氧化氮、二氧化氮等氮的常見化合物的性質，包括它們的物理性質、化學性質以及在工業、農業、醫學等方面的應用。

-硝酸的性質和應用：詳細闡述硝酸的物理化學性質，包括濃硝酸和稀硝酸的特性和用途，以及其在化學工業中的重要性。

-銅的化學性質：探討銅的氧化還原性質，特別是銅在酸性溶液中的行為，以及銅與其他金屬的對比。

-實驗室安全知識：提供實驗室安全操作的指導，包括濃硝酸的使用、銅的實驗處理以及常見化學實驗室事故的預防和處理方法。

2.拓展建議：

-學生可以通過查閱化學手冊或教科書，深入了解氮及其化合物、硝酸和銅的化學性質。

-鼓勵學生參與實驗室實踐，通過實際操作來觀察和驗證化學反應的現象。

-提供相關實驗視頻，讓學生了解實驗操作的步驟和注意事項。

-引導學生關注化學在現代社會中的應用，如化學肥料的生產、藥物的合成等。

-組織學生進行小組研究，探討硝酸在環境保護和資源利用中的作用。

-鼓勵學生閱讀有關化學史的文章，了解化學發展中的重要事件和科學家。

-提供在線化學教育平臺，讓學生通過模擬實驗和互動學習加深對知識的理解。

-安排課外閱讀，推薦閱讀與化學相關的科普書籍，拓寬學生的知識面。

-鼓勵學生參加化學競賽或科學展覽，激發他們對化學學習的興趣和熱情。典型例題講解1.例題：

銅與濃硝酸反應生成二氧化氮，化學方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。計算反應中銅的化合價變化。

解答：

在反應前，銅的化合價為0。在反應后，銅與硝酸反應生成了硝酸銅，銅的化合價為+2。因此，銅的化合價從0變為+2。

2.例題：

實驗室制備硝酸銅時，為什么通常使用稀硝酸而不是濃硝酸？

解答：

使用稀硝酸制備硝酸銅的原因是稀硝酸的氧化性較弱，可以避免產生大量的有毒氣體。同時，稀硝酸與銅反應時，反應速率適中，便于控制。

3.例題：

一定量的銅片與稀硝酸反應，反應后得到硝酸銅溶液。若加入過量氫氧化鈉溶液，觀察到藍色沉淀。請寫出相關的化學反應方程式。

解答：

銅與稀硝酸反應生成硝酸銅：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

硝酸銅與氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀：Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3。

4.例題：

實驗室制取一氧化氮，以下哪種方法最合適？

解答：

最合適的方法是將銅片與稀硝酸反應，因為銅與稀硝酸反應可以生成一氧化氮氣體，且反應條件相對溫和。

5.例題：

一定量的銅片與濃硝酸反應，反應后得到硝酸銅溶液和一定量的氣體。若將反應后的氣體通入澄清石灰水中，觀察到白色沉淀。請寫出相關的化學反應方程式。

解答：

銅與濃硝酸反應生成二氧化氮氣體：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。

二氧化氮氣體與澄清石灰水反應生成硝酸鈣和碳酸鈣沉淀：2NO2+Ca(OH)2=Ca(NO3)2+CaCO3↓+H2O。教學反思與改進這節課下來，我感到收獲頗豐，但也意識到在教學過程中存在一些不足。以下是我對這節課的反思和改進計劃。

首先，我覺得在導入環節，雖然通過視頻和提問激發了學生的興趣，但感覺時間分配上有些緊湊。接下來，我計劃在導入環節增加一些互動環節，比如讓學生預測實驗結果，這樣既能吸引他們的注意力，也能讓他們參與到課堂中來。

其次，講授新課部分，我發現有些學生對于銅與濃、稀硝酸反應的原理理解不夠深入。在今后的教學中，我會更加注重理論聯系實際，通過更多的實例來幫助學生理解。同時，我會嘗試使用多媒體教學手段，如動畫演示，使抽象的概念更加直觀。

在實驗演示環節，我注意到部分學生對于實驗操作的細節不夠重視，導致實驗結果不準確。為了改善這一點，我打算在實驗前進行更詳細的操作步驟講解，并在實驗過程中加強巡視，及時糾正學生的錯誤操作。

小組討論環節，我發現學生之間的交流不夠充分，很多觀點沒有得到充分的討論。為了提高討論效果，我計劃在討論前給出一些明確的討論指南，并鼓勵學生提出不同意見，以促進思維的碰撞。

在鞏固練習環節，我發現部分學生對反應速率的理解不夠透徹。為了幫助學生更好地掌握這一知識點，我計劃在課后提供一些相關的練習題，并鼓