5.2.3探究铜与硝酸的反应 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2.3探究铜与硝酸的反应教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册主备人备课成员设计思路本节课以高一下学期化学人教版（2019）必修第二册5.2.3“探究铜与硝酸的反应”为教学内容，围绕铜与硝酸的反应原理、实验步骤、现象观察和结论总结展开。通过实际操作，引导学生运用化学知识解决实际问题，培养学生的实验技能和科学探究能力。课程设计注重理论与实践相结合，以学生为中心，激发学生学习兴趣，提高课堂教学效果。核心素养目标培养学生化学实验操作技能，提高观察、分析、推理和解决问题的能力。通过铜与硝酸反应的探究，增强学生对化学反应原理的理解，提升科学探究精神和创新意识。同时，培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，为后续化学学习打下坚实基础。学情分析高一年级的学生在化学学科上已具备一定的知识基础，对化学反应有初步的认识。然而，由于化学实验操作和探究能力相对较弱，他们在面对实际操作和探究活动时可能存在以下特点：

1.学生在实验操作方面，普遍具备一定的动手能力，但对于化学实验的基本技能和规范操作掌握程度不一。部分学生可能对实验仪器的使用不够熟练，操作过程中存在安全隐患。

2.在知识层面上，学生对金属的化学性质有一定的了解，但对于硝酸的特性及其与其他金属反应的机理掌握不够深入。这可能会影响学生对铜与硝酸反应实验的理解和操作。

3.学生在分析问题和解决问题的能力上，具备一定的逻辑思维能力，但在面对复杂的化学现象时，可能缺乏有效的分析和推理方法。

4.在素质方面，学生的合作意识和团队精神有待提高。实验过程中，部分学生可能过于依赖他人，缺乏独立思考和自主探究的能力。

5.行为习惯上，部分学生可能存在注意力不集中、实验记录不完整等问题，这些都会对实验结果和课堂效果产生不利影响。

1.加强实验操作规范和技能的指导，确保实验过程安全、有序。

2.深入讲解硝酸的性质及其与其他金属反应的机理，提高学生对实验现象的理解。

3.培养学生的分析问题和解决问题的能力，引导学生运用所学知识解决实际问题。

4.强化合作意识和团队精神，鼓励学生积极参与实验探究活动。

5.引导学生养成良好的实验记录和整理习惯，提高课堂学习效果。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.软硬件资源：试管、滴管、酒精灯、铁架台、烧杯、玻璃棒、硝酸、铜片、蒸馏水、pH试纸、电子天平。

2.课程平台：学校化学实验室管理系统、化学教学平台。

3.信息化资源：铜与硝酸反应的实验视频、相关化学原理的动画演示。

4.教学手段：多媒体教学设备、实物模型展示、实验操作演示。教学过程设计一、导入新课（5分钟）

目标：引起学生对铜与硝酸反应的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们知道金属和酸反应会产生什么现象吗？今天我们要探究的是铜与硝酸的反应，它会有哪些特点呢？”

展示一些关于铜和硝酸反应的图片或视频片段，让学生初步感受实验的神奇之处。

简短介绍铜与硝酸反应的基本概念和实验的重要性，为接下来的学习打下基础。

二、铜与硝酸反应基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解铜与硝酸反应的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解铜与硝酸反应的定义，包括其主要反应类型和反应条件。

详细介绍铜与硝酸反应的化学方程式，使用图表或示意图帮助学生理解反应过程。

三、铜与硝酸反应案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解铜与硝酸反应的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的铜与硝酸反应案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解铜与硝酸反应的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例在工业、环保等领域的应用，以及如何通过控制反应条件来优化反应过程。

小组讨论：让学生分组讨论铜与硝酸反应在未来的应用前景，并提出创新性的想法或建议。

四、学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与铜与硝酸反应相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

五、课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对铜与硝酸反应的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

六、课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调铜与硝酸反应的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括铜与硝酸反应的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调铜与硝酸反应在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用相关知识。

七、布置课后作业（5分钟）

目标：让学生巩固所学知识，提高实验操作能力。

过程：

布置以下课后作业：

1.撰写一篇关于铜与硝酸反应实验的报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和分析。

2.设计一个实验方案，探讨不同条件下铜与硝酸反应的速率和产物。

3.结合所学知识，思考铜与硝酸反应在环境保护和资源利用方面的应用潜力。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《金属的化学性质》——介绍金属与酸反应的一般规律，以及不同金属与酸反应的特点。

-《硝酸的工业应用》——探讨硝酸在化工、医药、环保等领域的应用实例。

-《化学反应速率的影响因素》——分析影响化学反应速率的因素，如温度、浓度、催化剂等。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关资料，了解硝酸在不同浓度下的化学性质。

-探究不同金属与硝酸反应的产物和反应条件，如铜、铁、锌等。

-通过实验，研究温度、浓度、催化剂等因素对铜与硝酸反应速率的影响。

-结合所学知识，思考硝酸在环境保护和资源利用方面的应用潜力，如硝酸在废水处理中的作用。

-分析硝酸工业生产过程中的安全问题，以及如何预防事故发生。

3.实践活动建议：

-组织学生参观硝酸生产企业，了解硝酸的生产过程和安全措施。

-开展化学实验竞赛，鼓励学生设计并实施有趣的化学实验。

-邀请专业人士进行讲座，分享硝酸在各个领域的应用案例。

4.科研探究方向：

-研究新型环保型硝酸的合成与应用。

-探索硝酸在生物医学领域的应用，如癌症治疗、药物合成等。

-开发基于硝酸的新型催化剂，提高化学反应效率。

5.拓展学习资源：

-《化学实验原理与技术》——提供实验操作的详细步骤和注意事项。

-《化学与生活》——介绍化学在日常生活、环境保护、能源利用等方面的应用。

-《化学史话》——了解化学的发展历程，激发学生对化学学科的兴趣。课后作业1.实验报告：

-完成铜与硝酸反应的实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和分析。要求详细记录实验现象，如颜色变化、气体产生、沉淀形成等，并解释这些现象背后的化学原理。

2.反应方程式书写：

-写出铜与浓硝酸、稀硝酸反应的化学方程式，并说明反应类型（氧化还原反应）。

3.反应条件探究：

-探讨温度、浓度对铜与硝酸反应速率的影响。设计实验方案，预测并解释实验结果。

4.产物分析：

-分析铜与硝酸反应产生的气体和沉淀，写出相应的化学反应方程式，并解释其化学性质。

5.应用案例分析：

-查阅资料，分析硝酸在化工、医药、环保等领域的应用实例，并讨论其优势和局限性。

具体作业示例：

1.实验报告示例：

-实验目的：探究铜与硝酸反应的现象和产物。

-实验原理：铜与硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、氮氧化物和水。

-实验步骤：将铜片浸入硝酸溶液中，观察并记录实验现象。

-实验结果：溶液变蓝，产生无色气体。

-实验分析：铜被氧化，硝酸被还原，生成硝酸铜和氮氧化物。

2.反应方程式书写示例：

-Cu+4HNO3（浓）→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

-3Cu+8HNO3（稀）→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

3.反应条件探究示例：

-实验方案：将相同质量的铜片分别放入不同浓度的硝酸溶液中，记录反应速率。

-预测：随着硝酸浓度的增加，反应速率应该加快。

-实验结果：高浓度硝酸溶液中的反应速率确实比低浓度溶液快。

4.产物分析示例：

-气体：NO2（棕红色气体），NO（无色气体）。

-沉淀：Cu(NO3)2（蓝色沉淀）。

-化学性质：NO2和NO都是还原性气体，Cu(NO3)2溶于水，呈蓝色。

5.应用案例分析示例：

-硝酸在化工领域的应用：用于生产化肥、炸药、染料等。

-硝酸在医药领域的应用：用于生产药物，如硝普钠（用于治疗高血压）。

-硝酸在环保领域的应用：用于处理废水中的重金属离子。教学反思与总结今天这节课，我们探讨了铜与硝酸的反应，整体来说，我觉得效果还是不错的。学生们在实验过程中表现出了很高的积极性，对于实验现象的观察和分析也做得比较到位。不过，在回顾整个教学过程之后，我也发现了一些可以改进的地方。

首先，我觉得在导入新课的时候，我可能可以更加生动一些。虽然我通过图片和视频激发了学生的兴趣，但感觉还可以加入一些与生活实际相关的案例，让学生们更直观地感受到化学的奇妙。比如，可以提及硝酸在工业上的应用，让学生知道所学知识并非空洞的理论，而是有着实际意义的。

在教学过程中，我发现学生们对化学方程式的书写和反应原理的理解掌握得还不错，但在实验操作和现象观察方面，有些学生显得有些生疏。这可能是因为我们学校化学实验课的课时有限，学生们缺乏足够的实验操作经验。因此，我计划在接下来的教学中，增加实验操作的练习，让学生们在实际操作中提高技能。

另外，我在课堂上的提问和互动环节，感觉还不够充分。有些学生可能因为害羞或者不自信，不敢积极回答问题。我意识到，我应该创造一个更加宽松、鼓励学生表达的环境，让每个学生都有机会参与到课堂讨论中来。

至于教学效果，我觉得学生们在知识、技能和情感态度方面都有所收获。他们在实验中学会了如何观察、记录和分析实验现象，这对于他们今后的化学学习是非常有帮助的。同时，通过小组讨论和课堂展示，学生们也提高了合作能力和表达能力。

当然，也存在一些不足之处。比如，有些学生对于实验中产生的气体处理不够重视，可能会对实验室环境造成污染。我需要