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

课题5.2.3探究铜与硝酸的反应教学设计高一下学期化学人教版（2019）必修第二册课时安排课前准备教学内容本节课将围绕高一下学期化学人教版（2019）必修第二册中的“5.2.3探究铜与硝酸的反应”展开。主要内容涉及铜与浓硝酸、稀硝酸的反应条件、反应产物以及反应现象等，旨在帮助学生深入理解金属与酸反应的化学原理。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验探究铜与硝酸的反应，提升观察能力、实验操作技能和数据分析能力。同时，强化学生的化学思维，培养其运用化学知识解释现象、解决实际问题的能力，增强科学态度和社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了金属的性质、氧化还原反应的基本概念和金属与酸反应的相关知识。他们应该能够识别金属的活动性顺序，理解金属与酸反应产生氢气的一般规律，以及简单的氧化还原反应。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高一学生对于化学实验通常具有浓厚兴趣，他们好奇心强，喜欢通过实验来探索化学现象。学生的能力方面，部分学生可能已经具备一定的实验操作技能，但整体上需要通过实践来提高。学习风格上，学生表现出多样化的特点，有的学生偏好通过观察和实验来学习，而有的学生则更倾向于通过理论分析和计算来理解化学原理。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在探究铜与硝酸的反应时，学生可能会遇到以下困难和挑战：一是对氧化还原反应的原理理解不够深入，难以准确判断反应类型和产物；二是实验操作中可能出现的误差，如滴定操作不准确、仪器使用不当等，会影响实验结果；三是数据分析能力不足，难以从实验数据中得出科学的结论。此外，学生可能对实验过程中产生的有害气体处理不当，需要加强安全意识和操作规范。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有高一下学期化学人教版（2019）必修第二册教材。

2.辅助材料：准备与铜与硝酸反应相关的图片、图表、实验视频等多媒体资料。

3.实验器材：准备铜片、稀硝酸、浓硝酸、试管、滴管、烧杯、酒精灯、镊子等实验器材，并确保其安全性和完整性。

4.教室布置：设置实验操作台，安排分组讨论区，营造有利于学生实验探究的学习环境。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。

例如，要求学生预习金属与酸反应的基本原理，特别是铜的化学性质。

-设计预习问题：围绕“铜与硝酸的反应”，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

问题如：“铜与稀硝酸和浓硝酸的反应有何不同？”

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

通过在线问卷或课堂提问，了解学生的预习情况。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解铜与硝酸反应的基本原理。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

学生通过笔记或思维导图形式，整理出铜与硝酸反应的预期产物和反应条件。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过实验现象或实际应用案例，引出“铜与硝酸的反应”，激发学生的学习兴趣。

例如，展示铜与硝酸反应的实验视频，引发学生对反应过程的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解铜与硝酸反应的化学方程式、反应条件、产物等知识点。

-组织课堂活动：设计小组实验，让学生通过实验操作观察反应现象，分析反应结果。

实验步骤包括：铜片处理、硝酸滴加、观察颜色变化、记录实验数据等。

-解答疑问：针对学生在实验过程中产生的疑问，进行及时解答和指导。

例如，解释为何铜片在稀硝酸中反应缓慢，而在浓硝酸中反应剧烈。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与实验操作，观察并记录实验现象。

-提问与讨论：针对实验结果提出疑问，与小组同学讨论分析。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解铜与硝酸反应的化学原理。

-实践活动法：设计实验活动，让学生在实践中掌握铜与硝酸反应的知识。

作用与目的：

-帮助学生深入理解铜与硝酸反应的化学原理，掌握实验操作技能。

-通过实验活动，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析问题的能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据“铜与硝酸的反应”，布置适量的课后作业，如书写实验报告、设计类似反应的实验方案。

-提供拓展资源：提供与铜与硝酸反应相关的拓展资源（如书籍、网站、视频等），供学生进一步学习。

例如，推荐关于金属与酸反应机理的学术文章或科普视频。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

重点关注学生的实验设计能力和对反应原理的理解深度。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

学生可以反思实验操作中的不足，提出改进措施，或对反应机理进行更深入的理解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的铜与硝酸反应的知识和技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸六、拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料

（1）金属的腐蚀与防护

金属在自然界中广泛存在，但易受氧气、水分、酸碱等环境因素的影响而发生腐蚀。阅读材料可以包括金属腐蚀的基本原理、常见腐蚀类型、腐蚀的防护方法等内容。通过学习，学生可以了解金属腐蚀对人类社会的影响，以及如何通过物理和化学方法来延长金属的使用寿命。

（2）金属的冶炼

金属的冶炼是金属工业的基础，它包括从矿石中提取金属、金属的精炼等过程。拓展阅读可以涵盖金属冶炼的历史、基本原理、不同金属的冶炼方法、冶炼过程中的环境保护等内容。学生通过学习，能够理解金属冶炼的复杂性及其对现代工业的重要性。

（3）金属在生活中的应用

金属及其合金在日常生活、工业生产和科技领域有着广泛的应用。拓展材料可以介绍金属在不同领域的应用实例，如建筑材料、交通工具、电子设备等。通过这些案例，学生可以认识到金属在现代科技和社会发展中的作用。

（4）金属的回收与再利用

金属的回收与再利用是节约资源、保护环境的重要途径。阅读材料可以包括金属回收的意义、回收方法、回收流程、回收技术的发展趋势等内容。学生通过学习，可以了解金属回收的重要性及其对可持续发展的影响。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究

（1）探究金属与不同酸反应的差异

学生可以尝试将铜片分别与盐酸、硫酸、硝酸等不同酸进行反应，观察并记录反应现象，分析不同酸对金属反应的影响。通过这一探究活动，学生可以加深对金属活动性顺序和氧化还原反应的理解。

（2）金属腐蚀的模拟实验

学生可以设计模拟实验，如使用盐溶液浸泡铜片，观察并记录腐蚀现象，分析腐蚀的原理和影响因素。通过实验，学生可以学习如何保护金属免受腐蚀，提高金属的使用寿命。

（3）金属合金的制备实验

学生可以尝试制备铜锌合金（黄铜）或铜镍合金（青铜），观察合金的物理和化学性质，比较其与纯金属的差异。通过实验，学生可以了解金属合金的制备方法和应用。

（4）金属资源的调查报告

学生可以分组进行调查，了解我国某地区的金属资源分布、开采情况、加工利用等，撰写调查报告。通过这一活动，学生可以增强对社会实际问题的关注，提高分析问题和解决问题的能力。

（5）金属与环境的关系研究

学生可以研究金属在环境中的循环过程，如金属的排放、迁移、转化、归宿等，探讨金属污染的防治措施。通过这一研究，学生可以了解金属对环境的影响，以及如何在生产和生活中减少金属污染。课后作业1.实验报告：请根据本节课的实验内容，撰写一份实验报告，包括实验目的、原理、步骤、现象描述、数据记录、结果分析、结论等部分。例如，实验报告可以包含以下内容：

-实验目的：探究铜与稀硝酸的反应。

-原理：铜与稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜、氮氧化物和水。

-步骤：将铜片放入试管中，加入稀硝酸，观察反应现象。

-现象描述：铜片表面出现气泡，溶液颜色由无色变为蓝色。

-数据记录：记录反应前后的气体体积变化。

-结果分析：根据实验现象和化学方程式，分析反应产物和反应条件。

-结论：铜与稀硝酸发生氧化还原反应，生成硝酸铜和氮氧化物。

2.反应机理分析：解释为什么铜在稀硝酸中反应缓慢，而在浓硝酸中反应剧烈。要求结合化学方程式和氧化还原反应原理进行分析。

3.应用实例：列举至少两个金属与硝酸反应在实际生活中的应用实例，并简要说明其作用和意义。

4.安全注意事项：列举在实验过程中需要注意的安全事项，如防止硝酸溅入眼睛、皮肤，正确处理实验废液等。

5.金属腐蚀防护：设计一种方法来防止铜制品在潮湿环境中发生腐蚀，并说明其原理。例如，可以提出使用防锈油或镀锌层等方法。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-铜的化学性质

-氧化还原反应原理

-金属与酸反应条件

-铜与硝酸反应产物

-反应现象观察与记录

②关键词句：

-“铜片表面出现气泡”

-“溶液颜色由无色变为蓝色”

-“氧化还原反应：电子转移”

-“浓硝酸：强氧化性酸”

-“稀硝酸：氧化还原反应速率较慢”

③逻辑关系阐述：

①首先，介绍铜的化学性质，强调其在金属活动性顺序中的位置。

②其次，讲解氧化还原反应的基本原理，包括电子转移和氧化剂、还原剂的概念。

③然后，分析金属与酸反应的条件，特别是氧化性酸与金属反应的特点。

④接着，详细阐述铜与硝酸的反应过程，包括反应方程式、产物和反应现象。

⑤最后，引导学生观察实验现象，如气泡产生和颜色变化，并要求记录和分析这些现象。教学反思与改进教学结束后，我会进行一些反思，看看哪些地方做得好，哪些地方需要改进。比如说，在“探究铜与硝酸的反应”这节课上，我注意到学生们对氧化还原反应的理解还不够深入，有些同学在分析反应现象时显得有些吃力。为了更好地评估教学效果，我计划设计以下反思活动：

1.学生反馈：我会收集学生的反馈意见，了解他们对课堂内容的理解程度和实验操作的掌握情况。这可以通过课后问卷或直接与学生交流来实现。

2.观察学生参与度：我会观察学生在课堂上的参与度，比如是否积极参与讨论、是否能够正确完成实验操作等。

3.实验结果分析：我会仔细分析实验结果，看看是否所有学生都能观察到预期的现象，以及他们对实验数据的解释是否准确。

基于这些反思活动，我打算采取以下改进措施：

1.加强基础知识的讲解：我会重新审视氧化还原反应的相关内容，确保学生能够理解电子转移的概念，以及氧化剂和还原剂的作用。

2.实验步骤优化：我会简化实验步骤，减少不必要的操作，确保学生能够专注于观察和记录关键现象。

3.实验现象讨论：在实验过程中，我会引导学生讨论观察到的现象，鼓励他们提出假设并验证，从而加深对反应原理的理解。

4.课后辅导：对于理解有困难的学生，我会提供额外的辅导，帮助他们巩固知识点。课堂在“探究铜与硝酸的反应”这节课中，我将采取以下评价策略来确保教学效果：

1.课堂提问：

-我将通过提问来检查学生对铜与硝酸反应原理的理解。例如，我会问：“铜与稀硝酸和浓硝酸反应时，为什么产生的气体不同？”这样的问题有助于评估学生对氧化还原反应的认识。

-通过观察学生的回答，我可以了解他们对反应方程式的掌握程度，以及他们是否能够将理论知识应用到实际问题中。

2.观察学生参与度：

-在实验操作环节，我会观察学生是否按照实验步骤正确操作，是否能够注意安全事项。

-我还会注意学生是否积极参与实验讨论，是否能够提出有建设性的问题或观点。

3.实验报告评价：

-学生提交的实验报告将是评价他们实验技能和数据分析能力的重要依据。

-我会检查实验报告中的数据记录是否