錢玲艷

摘要：本教學(xué)設(shè)計(jì)主要在復(fù)習(xí)硝酸性質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明硝酸的性質(zhì)，并對(duì)銅和硝酸反應(yīng)的系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的綜合分析能力。并通過(guò)含氮化合物間相互轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)的揭示構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，加深理解氧化還原反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：硝酸復(fù)習(xí);實(shí)驗(yàn)改進(jìn);教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G633.8 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1992-7711（2014）11-0116

一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論，接近學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的問(wèn)題就能夠促進(jìn)學(xué)生積極思維。教師應(yīng)該設(shè)計(jì)有效、真實(shí)的化學(xué)問(wèn)題激發(fā)學(xué)生的求知欲，用高效的課堂提問(wèn)，激發(fā)學(xué)生心理活動(dòng)、促進(jìn)思維能力發(fā)展。構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)能幫助學(xué)生高質(zhì)量落實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、提高學(xué)習(xí)能力。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)、解決新問(wèn)題的過(guò)程中去總結(jié)、反思是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑和方法。

本節(jié)教學(xué)分為硝酸性質(zhì)的復(fù)習(xí)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三大部分。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

硝酸的性質(zhì)是高中化學(xué)中元素化合物部分和高考考查的重點(diǎn);相關(guān)物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化又是貫穿高中化學(xué)的兩大基本反應(yīng)：氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的具體應(yīng)用和反應(yīng)。通過(guò)本節(jié)課的復(fù)習(xí)鞏固，使學(xué)生能夠從整體上更本質(zhì)地理解物質(zhì)的性質(zhì)及相互的轉(zhuǎn)化，使學(xué)生在知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑過(guò)程中使掌握的知識(shí)系統(tǒng)化。

學(xué)生通過(guò)對(duì)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論和分析，以及對(duì)稀硝酸與銅反應(yīng)課本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，能更深入地理解實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、學(xué)生情況分析

本教學(xué)案例是在高一下學(xué)期初進(jìn)行教學(xué)的，學(xué)生通過(guò)新課的學(xué)習(xí)已經(jīng)基本掌握硝酸、NO和NO2等物質(zhì)的性質(zhì)，但卻是零散的具體知識(shí)點(diǎn)，不成系統(tǒng)，無(wú)法從本質(zhì)上理解含氮化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系。對(duì)于硝酸與銅反應(yīng)、二氧化氮與水反應(yīng)、NO與氧氣反應(yīng)有初步的了解，但還沒(méi)有親自做過(guò)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過(guò)高一化學(xué)中硫及其化合知識(shí)等元素化合物的學(xué)習(xí)與總結(jié)，已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，在教師引導(dǎo)下在具體問(wèn)題情境中初步的改進(jìn)、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力。也具備了對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行小結(jié)的初步能力。通過(guò)老師的引導(dǎo)和同學(xué)的相互討論能基本完成教學(xué)目標(biāo)。本節(jié)課通過(guò)教師設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)那榫澈蛦?wèn)題，促使學(xué)生獨(dú)立思考、歸納小結(jié)、設(shè)計(jì)、交流、實(shí)驗(yàn)、討論補(bǔ)充的形式建構(gòu)學(xué)生的知識(shí)。

四、教學(xué)目標(biāo)

1. 基本目標(biāo)

【知識(shí)與技能】使學(xué)生熟練掌握硝酸、NO和NO2的化學(xué)性質(zhì)。掌握氮的化合物間的轉(zhuǎn)化本質(zhì)。

【過(guò)程與方法】學(xué)會(huì)從氧化還原的角度認(rèn)識(shí)多價(jià)態(tài)元素的相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。掌握硝酸的性質(zhì)及工業(yè)制取方法。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】感受從問(wèn)題的本質(zhì)出發(fā)思考問(wèn)題優(yōu)點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于思考意識(shí)。

2. 發(fā)展性目標(biāo)

【知識(shí)與技能】理解銅與稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的原理。使學(xué)生學(xué)會(huì)編制簡(jiǎn)單物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的框圖。

【過(guò)程與方法】培養(yǎng)學(xué)生求異思維、創(chuàng)新意識(shí)、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。初步理解設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本原則。

【情感態(tài)度與價(jià)值觀】培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，提高科學(xué)素養(yǎng)。

3. 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

【教學(xué)重點(diǎn)】硝酸的性質(zhì)及含氮化合物間的轉(zhuǎn)化本質(zhì)。硝酸工業(yè)制法及裝置改進(jìn)。

【教學(xué)難點(diǎn)】分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

五、教學(xué)過(guò)程

【教師活動(dòng)】教師給出任務(wù)一：觀看硝酸泄漏視頻，觀察現(xiàn)象和應(yīng)對(duì)措施，復(fù)習(xí)硝酸性質(zhì)。

【視頻播放】硝酸泄漏。

【學(xué)生活動(dòng)】觀看視頻，思考回答泄露現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)象和處理方法：白霧、紅棕色氣體、水稀釋、堿液中和。

【歸納總結(jié)】硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

【教師活動(dòng)】任務(wù)二：完成簡(jiǎn)易防毒面具制作溶液的選擇。

【學(xué)生活動(dòng)】簡(jiǎn)易防毒面具的制作。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)應(yīng)對(duì)措施的思考，讓學(xué)生潛移默化中運(yùn)用硝酸的性質(zhì)來(lái)找到解決實(shí)際問(wèn)題的方法。從真實(shí)的生活情境中復(fù)習(xí)硝酸的有關(guān)性質(zhì)，能運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決真實(shí)的問(wèn)題。

【教師活動(dòng)】任務(wù)三：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)證明硝酸的酸性和氧化性。引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方案的選擇并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)生活動(dòng)】交流、討論并選擇方案。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：銅和濃硝酸的實(shí)驗(yàn)。觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【教師活動(dòng)】巡視、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如何使紅棕色NO2消失。

【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)方案：原裝置中加水。自主實(shí)驗(yàn)，觀察變化。猜測(cè)可能的原因是硝酸銅濃度、硝酸濃度或二氧化氮的溶解討論，控制變量法。

【教師活動(dòng)】巡視、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)生活動(dòng)】分享實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在分享中發(fā)現(xiàn)差異。

【教師活動(dòng)】引導(dǎo)分析體系中加水后改變了哪些因素。板書記錄學(xué)生分析：硝酸銅濃度、硝酸濃度、NO2。提出怎樣用實(shí)驗(yàn)證明是哪一個(gè)因素的影響？總結(jié)：對(duì)比實(shí)驗(yàn)法。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生在交流討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析、思考可能原因，尋求解決問(wèn)題的方法，培養(yǎng)分析思維能力。初步理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理。

【教師活動(dòng)】銅與稀硝酸實(shí)驗(yàn)的書本設(shè)計(jì)，如何證明反應(yīng)生成的是NO？PPT展示裝置。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生討論——關(guān)鍵是排除反應(yīng)裝置中的空氣。設(shè)計(jì)方法。（加液法、用其他氣體排、或抽空氣等方法）

【教師活動(dòng)】任務(wù)四：提出課本稀硝酸和銅反應(yīng)裝置的不足，進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

【設(shè)計(jì)意圖】理解銅與稀硝酸反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的原理。在解決問(wèn)題中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、綜合解決問(wèn)題的能力。

【教師活動(dòng)】例題引入定量分析實(shí)驗(yàn)，用離子反應(yīng)揭示反應(yīng)實(shí)質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行定量計(jì)算。用氧化還原引入硝酸的工業(yè)制法復(fù)習(xí)。

【學(xué)生活動(dòng)】思考、討論、歸納。

【教師活動(dòng)】習(xí)題討論：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)制取原理分析習(xí)題中各裝置的作用，進(jìn)一步完善裝置。思考題：怎樣運(yùn)用尾氣吸收原理變廢為寶。

【學(xué)生活動(dòng)】思考、討論、整理。

【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)會(huì)從氧化還原的角度認(rèn)識(shí)多價(jià)態(tài)元素的相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

【教師活動(dòng)】任務(wù)五：歸納整理含氮化合物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。PPT展示硝酸工業(yè)生產(chǎn)的裝置圖和生產(chǎn)原理：NH3→NO→NO2→HNO3

【學(xué)生活動(dòng)】書寫方程式，小組分析討論，整理，得到知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的雛形。

【教師活動(dòng)】引導(dǎo)學(xué)生從化合價(jià)變化，電子得失的角度分析。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)對(duì)含氮化合物的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)會(huì)從氧化還原的角度認(rèn)識(shí)多價(jià)態(tài)元素相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，初步建構(gòu)含氮化合物知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：

通過(guò)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，理解氧化還原反應(yīng)在工業(yè)生產(chǎn)中的作用。通過(guò)習(xí)題討論，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)制取原理分析裝置的作用，進(jìn)一步聯(lián)系實(shí)際，改進(jìn)完善裝置，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

五、反思

本節(jié)課采用“創(chuàng)設(shè)情境——演繹歸納——實(shí)驗(yàn)探究”的教學(xué)策略，讓學(xué)生從濃硝酸泄露的真實(shí)情境出發(fā)，歸納出硝酸常見(jiàn)的性質(zhì);在此基礎(chǔ)上提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)證明硝酸的酸性和氧化性，并進(jìn)行學(xué)生的分組改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，用注射液袋作為反應(yīng)容器，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，密封性能好，無(wú)空氣污染，且可以連續(xù)進(jìn)行濃稀硝酸的連續(xù)反應(yīng)，便于觀察。缺陷是學(xué)生對(duì)注射器的使用不熟練，耗時(shí)較長(zhǎng)。通過(guò)對(duì)書本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的探討，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)裝置中的缺陷，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，并找到反應(yīng)的的本質(zhì)——氧化還原反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上得到含氮化合物的的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，并以此為指導(dǎo)復(fù)習(xí)硝酸的工業(yè)制法，通過(guò)例題加深理解。缺陷是由于考慮到課堂時(shí)間的限制，這一知識(shí)的內(nèi)化較為倉(cāng)促。

本節(jié)課的設(shè)計(jì)理念是以問(wèn)題為核心，以實(shí)驗(yàn)為手段，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，在探究中解決問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生的積極思維，給學(xué)生營(yíng)造了一個(gè)良好的課堂氛圍，使學(xué)生享受成為課堂主人的喜悅。

這節(jié)課的整體感覺(jué)不錯(cuò)，學(xué)生自主參與性高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考慮到了環(huán)境污染、排除實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的干擾等因素，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和環(huán)保意識(shí)。但在教學(xué)實(shí)踐中，由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ那啡?，?duì)教學(xué)時(shí)間的安排有一定的干擾。

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（作者單位：江蘇省梅村高級(jí)中學(xué) 214112）