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 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高一下学期化学人教版（2019）必修第二册学科政治年级册别八年级上册共1课时教材部编版授课类型新授课第1课时教学内容分析1.本节课的主要教学内容：通过实验改进，探究Cu与浓、稀硝酸反应的原理和现象，分析反应过程中生成物的变化，学习化学实验的改进方法。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课与课本第五章第二节《氮及其化合物》相关，学生在学习氮及其化合物的基础上，进一步了解铜与硝酸的反应，为后续学习硝酸的性质和用途打下基础。核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验改进活动，提升观察、分析、解决问题的能力。

2.增强学生的实验操作技能，提高实验安全意识和实验数据的处理能力。

3.培养学生的化学思维，理解化学反应原理，形成科学的化学观念。

4.强化学生的科学态度和社会责任感，认识到化学实验对科学发展的贡献。学情分析高一年级学生在化学学习上正处于由基础向深入过渡的阶段。他们对化学实验抱有浓厚的兴趣，但对实验原理的理解还不够深入，实验操作技能有待提高。在知识层面，学生对氮及其化合物有一定的了解，但对铜与硝酸反应的具体实验过程和现象掌握不足。在能力方面，学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力有待加强，尤其是在实验过程中如何改进实验步骤以提高实验效果。

在素质方面，学生的自主学习能力和合作学习能力较强，但部分学生在实验中的安全意识还需加强。行为习惯上，学生在实验操作时往往存在操作不规范、记录不完整等问题，这可能会影响实验结果的准确性。

这些学情特点对课程学习产生以下影响：首先，需要通过实验改进活动激发学生的学习兴趣，提高他们对化学实验的重视程度。其次，教学中应注重引导学生观察实验现象，培养他们的观察能力。同时，通过实验操作训练，提高学生的实验技能和安全性。此外，教师还需关注学生的合作学习，培养他们的团队精神和沟通能力。总之，针对学生的实际情况，教师应设计合理的教学活动，以促进学生的全面发展。教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过Cu与浓、稀硝酸反应的实验，让学生亲身体验化学现象，培养实验操作技能。

2.讨论法：在实验前后，组织学生讨论实验目的、步骤和预期结果，提高学生的思考能力。

3.讲授法：结合实验结果，讲解反应原理和实验改进的重要性，加深学生对知识的理解。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示实验原理、步骤和实验改进的图片，增强直观性。

2.实验视频播放：播放相关实验视频，帮助学生更好地理解实验过程。

3.在线互动平台：利用网络教学平台，布置课前预习和课后作业，提高学生的自主学习能力。教学过程一、导入新课

（教师）同学们，我们已经学习了氮及其化合物，今天我们来探究一个新的实验——Cu与浓、稀硝酸反应的实验改进。这个实验不仅能够帮助我们深入理解化学反应的原理，还能提高我们的实验技能。请大家准备好实验器材，我们开始今天的课程。

二、实验原理讲解

（教师）首先，让我们回顾一下铜与硝酸反应的基本原理。铜与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜，而与稀硝酸反应则生成一氧化氮和硝酸铜。这些反应都伴随着颜色的变化，我们可以通过观察颜色的变化来判断反应的进行。

三、实验操作演示

（教师）接下来，我将演示如何进行Cu与浓、稀硝酸反应的实验。首先，取一定量的铜片放入试管中，然后分别加入浓硝酸和稀硝酸。注意观察试管中的变化，记录下颜色、气泡产生等现象。

（学生）我们看到了，当加入浓硝酸时，试管中产生了大量红棕色的气体，溶液颜色由无色变为蓝色；而当加入稀硝酸时，产生的气体颜色较淡，溶液颜色也变为蓝色。

四、实验现象分析

（教师）很好，同学们观察得非常仔细。现在我们来分析一下这些现象。铜与浓硝酸反应时，由于浓硝酸的氧化性较强，铜被氧化成铜离子，同时生成二氧化氮气体。而稀硝酸氧化性较弱，只能将铜氧化成铜离子，生成一氧化氮气体。

（学生）我明白了，浓硝酸和稀硝酸的反应产物不同，这与它们的氧化性有关。

五、实验改进讨论

（教师）现在，让我们思考一下如何改进这个实验。我们可以从以下几个方面进行改进：一是提高实验现象的明显性，二是提高实验的安全性和环保性。

（学生）老师，我们可以使用更细的铜丝，这样产生的气泡会更明显；另外，我们可以使用塑料管收集气体，避免污染环境。

六、学生分组实验

（教师）同学们，现在请按照刚才讨论的改进方案，分组进行实验。在实验过程中，注意观察、记录数据，并思考如何进一步改进实验。

（学生）我们按照老师的指导进行了实验，发现使用细铜丝和塑料管确实提高了实验效果，而且也更加安全环保。

七、实验结果展示与讨论

（教师）现在，请各小组展示实验结果，并讨论实验改进的效果。

（学生）我们小组发现，使用细铜丝和塑料管后，实验现象更加明显，而且气体收集更加方便，实验过程也更加安全。

八、总结与反思

（教师）通过今天的实验，我们不仅了解了铜与浓、稀硝酸反应的原理，还通过实验改进活动提高了实验技能。希望大家在今后的学习中，能够不断探索、改进实验方法，提高自己的科学素养。

（学生）老师，我们学到了很多，以后我们会更加努力地学习化学，为科学事业贡献自己的力量。

九、布置作业

（教师）今天的课程就到这里，请大家完成以下作业：一是回顾今天的实验过程，总结实验改进的方法；二是思考还有哪些方法可以进一步提高实验效果。

（学生）好的，老师，我们会认真完成作业的。教学资源拓展1.拓展资源：

-铜与硝酸反应的化学方程式：Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

-硝酸的氧化性：硝酸是一种强氧化剂，其氧化性随着浓度的增加而增强。

-氮的氧化物：NO2和NO都是氮的氧化物，它们在空气中的存在对环境有重要影响。

-硝酸铜的性质：硝酸铜是一种蓝色晶体，溶于水，具有腐蚀性。

-硝酸的工业应用：硝酸在化工、医药、肥料等行业有广泛的应用。

2.拓展建议：

-阅读相关化学书籍或科普文章，了解硝酸及其化合物的性质和应用。

-观看化学实验视频，学习铜与硝酸反应的实验操作和注意事项。

-参与化学实验竞赛或科学实践活动，提高实验技能和创新能力。

-研究硝酸对环境的影响，撰写小论文或报告，增强环保意识。

-探究硝酸在不同浓度下的氧化性差异，进行对比实验，深化对化学性质的理解。

-分析硝酸铜在工业生产中的应用，了解化学知识在现实生活中的应用价值。

-通过网络资源或图书馆查阅，了解硝酸的历史和化学发展史。

-参加化学讲座或研讨会，与专家学者交流，拓宽化学知识视野。

-设计实验方案，尝试改进实验方法，提高实验效率和安全性。

-结合实际，探讨硝酸在日常生活和环境保护中的作用与挑战。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-铜与浓硝酸反应生成NO2和Cu(NO3)2

-铜与稀硝酸反应生成NO和Cu(NO3)2

-硝酸的氧化性与浓度关系

②本文重点词句：

-浓硝酸：具有强氧化性，能与铜发生剧烈反应。

-稀硝酸：氧化性较弱，与铜反应相对温和。

-氧化性：指物质夺取电子的能力，与反应的剧烈程度有关。

-铜离子：Cu2+，溶液呈现蓝色。

③本文重点化学方程式：

-Cu+4HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

-3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O教学反思今天这节课，我们探讨了Cu与浓、稀硝酸反应的实验改进，我想对这节课的教学过程进行一些反思。

首先，我注意到学生们在实验过程中表现出了很高的积极性，他们对实验改进的讨论很热烈，这让我感到非常欣慰。但是，我也发现一些学生在实验操作上还存在一些问题，比如实验器材的使用不够熟练，记录数据不够规范。这说明在今后的教学中，我需要加强对学生实验技能的培训，确保每个学生都能掌握基本的实验操作。

其次，我在讲解实验原理时，尽量用简单易懂的语言，结合实际例子，帮助学生更好地理解。我发现这样的教学方法效果不错，学生们能够迅速抓住重点，对反应原理有了更深刻的认识。但是，我也意识到，在讲解一些复杂的化学反应时，需要更深入地挖掘知识点，让学生能够全面理解。

再次，我在课堂上的互动环节，鼓励学生们提出问题，共同解决问题。这种互动式的教学方法，不仅激发了学生的学习兴趣，还培养了他们的团队协