文章編號:1005-6629(2010)01-0041-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1設計思想分析

本案例以改變學生的學習方式為出發(fā)點，在建構主義教學觀、奧蘇貝爾的意義學習理論和主體教育觀的指導下，以實驗和網(wǎng)絡為交互平臺，創(chuàng)設真實的情景，把“裸露”的知識“包裝”起來，激發(fā)學生的求知欲望，引導學生自主、合作、探究學習，落實三維目標。在預設中，突出變廢為寶、組裝微型實驗儀器，把“觀察與思考”轉(zhuǎn)化為“活動與探究”，并設計開放性的思考題，引領學生進入一個充滿活力的生成式課堂。

2 教材分析

新課程，新標準?！墩n程標準》和浙江省《學科教學指導意見》對本節(jié)課提出了三維目標，即了解硝酸的性質(zhì)，形成氮及其化合物相互轉(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡;知道硝酸對社會生產(chǎn)的積極作用和對環(huán)境的影響;通過對硝酸性質(zhì)的實驗探究，讓學生體驗實驗探究的過程和樂趣。體現(xiàn)了知識與技能是載體，過程與方法是核心，情感態(tài)度和價值觀是結(jié)果的關系。

初中《科學》中明確指出，硝酸是一種強酸，且從物質(zhì)分類的角度介紹了酸的通性。本節(jié)課主要通過實驗探究的方式，從氧化還原反應和物質(zhì)的特性角度去認識和理解硝酸的強氧化性、不穩(wěn)定性，進而以工業(yè)制硝酸為背景，引出不同價態(tài)的氮元素之間的轉(zhuǎn)化，這樣做是對初中內(nèi)容的深化和完善。不僅能鞏固《化學1》中離子反應、氧化還原反應、物質(zhì)的量等概念，也為《化學2》形成元素概念和元素周期律提供感性材料。體現(xiàn)了新教材對知識的“螺旋上升”的編排特色。

3學情分析

在學習本節(jié)課前，學生已經(jīng)認識到硝酸是一種強酸，具有酸的通性，知道從物質(zhì)的屬性、氧化還原反應和物質(zhì)特性三大角度走進物質(zhì)，能用已學的基本概念分析、解決問題，已基本具備用實驗的方法進行自主、合作、探究學習的能力。

在學習過程中，學生可能遇到的問題和困難有:(1)認為活潑金屬與硝酸反應，還原產(chǎn)物為氫氣;(2)對銅和稀硝酸反應起時觀察到的紅棕色氣體，誤以為還原產(chǎn)物是二氧化氮等。學生遇到問題時，可能會自主思考，或合作探究;可以查詢資料、進行理論推導或?qū)嶒炋骄?也可進行類比學習、對比學習、歸納學習等。

4教學目標

4.1知識與技能

(1)了解硝酸的物理性質(zhì)和用途;

(2)認識硝酸的化學性質(zhì);

(3)知道硝酸的工業(yè)制法，形成氮及其化合物相互轉(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡。

4.2過程與方法

(1)通過自主、合作、探究學習硝酸的性質(zhì)，讓學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、提出假說、實驗驗證、解決問題的科學探究歷程。

(2)通過網(wǎng)絡搜索、網(wǎng)絡探究學習，培養(yǎng)學生搜集、處理信息的能力和根據(jù)提供的信息結(jié)合所學的知識分析、解決問題的能力。

(3)改進銅和濃硝酸的實驗，感悟?qū)嶒灳驮谖覀兩磉吪c實驗改進的方向和方法。

4.3情感態(tài)度和價值觀

(1)通過硝酸化學性質(zhì)的探究，感悟科學精神的核心是質(zhì)疑、崇實、探索和求真， 養(yǎng)成主動參與、積極探究、勇于創(chuàng)新、勤于動手的態(tài)度。

(2)通過硝酸的用途、工業(yè)制法和學以致用，關注化學的運用和科技的發(fā)展，樹立責任感和使命感。

5教學重難點

重點:硝酸的化學性質(zhì)。

難點:用探究的方式，認識硝酸的強氧化性和不穩(wěn)定性。

6 教學策略與手段

本課采用自主、合作、探究式學習模式。應用了對教學資源的先行組織者策略、對硝酸氧化性的小組合作探究性學習策略、對學習過程和結(jié)論的多元評價策略等。采用多媒體技術的教學手段進行信息情景設計、網(wǎng)上搜尋和播放實驗錄像;采用組裝微型實驗裝置進行實驗教學。

7課前準備

(1)學生復習酸的通性和離子反應、氧化還原反應、物質(zhì)的量等基本概念以及濃硫酸的性質(zhì)。

(2)教師深入了解教情、學情，有的放矢地做好多維的、彈性的預設。

(3)教學場所是有多媒體的電腦教室。

(4)教學用具的設計和準備如下:

[隨堂實驗]:2支內(nèi)放有銅絲的一次性針筒、10 mol·L-1的濃硝酸和1.0 mol·L-1的稀硝酸(分別放在從醫(yī)院回收附有膠塞密封的小藥瓶，如青霉素瓶)、裝有氫氧化鈉溶液的小燒杯，2個膠塞。

[演示實驗]:1瓶濃硝酸、1瓶濃鹽酸、1瓶紫色石蕊試液、1瓶久置的硝酸、1支試管。

8教學過程

8.1情景導入，從生活走進化學

[學生] 以“硝酸的用途”為關鍵詞，網(wǎng)絡搜索。

互相交流結(jié)果，了解硝酸的用途。

[教師導課] 硝酸與我們的生活、生產(chǎn)息息相關，讓我們探究硝酸的性質(zhì)。

設計意圖:網(wǎng)絡資源是信息容量很大，信息速度也很快，它包容了生活、生產(chǎn)和新科技的所有信息。網(wǎng)絡把學生的生活時空大大地拓展，從更廣闊的生活時空走進化學，激發(fā)學生的求知欲。

8.2自主學習，激活元認知

[自主活動一] 實驗桌上有一瓶濃硝酸。請通過觀察、查閱資料(主要是網(wǎng)絡和課本)或簡單實驗找出硝酸的物理性質(zhì)。(過程和結(jié)果略)

[自主活動二] 請同學們回憶、整理已學過的硝酸的化學性質(zhì)，并用一種代表物寫出離子方程式。

[已有知識]

(1)使指示劑變色:硝酸能使紫色石蕊試液變紅。

(2)與活潑金屬反應放出氫氣。

(3)與堿發(fā)生中和反應:H++OH-=H2O

(4)與堿性氧化物反應:2H++CuO=Cu2++H2O

(5)與某些鹽反應:2H++CO32-=H2O+CO2↑

[板書]一、物理性質(zhì):無色、揮發(fā)性的液體

二、化學性質(zhì): 1. 酸的通性

設計意圖:基于學生已有的知識水平、能力發(fā)展水平和潛能，確信他們完全能勝任這部分內(nèi)容的學習，故把學習的主動權還給學生，培養(yǎng)學生自主學習的能力和習慣。

8.3合作探究，構建新知識

[教師演示] 往盛有濃硝酸的試管中滴入紫色石蕊試液，振蕩。

[學生]觀察現(xiàn)象:溶液顏色先變紅后褪色。

產(chǎn)生困惑，形成認知沖突。

聯(lián)想推理:

學生甲: 假設1. 與次氯酸類似，濃硝酸具有強氧化性;

學生乙:假設2. 與二氧化硫類似，濃硝酸與石蕊形成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。等……

設計實驗方案，互評:

假設1方案:

學生甲:銅與硝酸反應;

學生乙:碳與硝酸反應;

學生丙:硫酸亞鐵與硝酸反應……

假設2方案:把褪色的溶液加熱，觀察是否恢復紅色。

[教師演示] 在試管口套上氣球，把褪色的溶液加熱。

[學生] 觀察現(xiàn)象:溶液沒變紅而是變黃。

產(chǎn)生困惑，再一次形成認知沖突。

[教師出示] 一瓶久置的硝酸。

[學生]觀察、比較、推測原因。

進行結(jié)果分享、互評。(教師適時作出評價)

[播放] 硝酸受熱分解的實驗錄像:

[學生] 描述現(xiàn)象，書寫化學方程式。

判斷:假設2失真。

困惑:硝酸真的具有強氧化性嗎?

[板書]2.不穩(wěn)定性(具體略)

[教師層啟] 大家儼然是小科學家了，硝酸是否具有強氧化性呢?大家設計的共同出發(fā)點是取還原性弱的物質(zhì)與硝酸反應。大家思維開放、活躍、有創(chuàng)意，但課堂上準備的藥品和儀器是有限的(展示隨堂實驗的藥品和儀器)。我們先制定一個可行的實驗步驟吧。

[師生合作] 步驟:(1)把內(nèi)放有銅絲的一次性針筒直接插入小藥瓶的膠塞，吸取0.5 mL濃硝酸(或稀硝酸)，拔出后立即將針尖插入膠塞，以防漏液。觀察并記錄現(xiàn)象。

(2)拿去膠塞，再往針筒里吸蒸餾水至2.5 mL(注意與前者反應劇烈程度的比較)，插上膠塞，觀察并記錄現(xiàn)象。

(3)把針筒倒立，拿去膠塞，往針筒里吸入適量空氣，觀察并記錄現(xiàn)象。

(4)最后，往針筒里吸入2.5 mL的氫氧化鈉溶液，將針尖插入膠塞。

[生生合作] 兩人一組，同時進行濃、稀硝酸的對比實驗并記錄現(xiàn)象。

[學生甲] 銅與稀硝酸反應，觀察到的也是紅棕色氣體，其還原產(chǎn)物也是NO2。

[教師] 學生甲事實求實的治學態(tài)度值得發(fā)揚。為什么學生甲的實驗現(xiàn)象與其他同學不一樣?

[學生] 討論，交流。

一致認為:在實驗前未把針筒的活塞壓緊，筒內(nèi)尚留有空氣。

[學生甲] 那還有更好的裝置嗎?

(在此，學生可能會提出一些自己的關于裝置改進方面的見解，這又是一次課堂生成的好機會，教師可根據(jù)具體情況靈活處理，如可把它處理為課后作業(yè))

設計意圖:化學實驗不僅對學生有很大的誘惑力，而且現(xiàn)象直觀、真切、說服力強。在教學中，筆者回收了醫(yī)院里的一次性針筒和帶膠塞密封的小藥瓶，變廢為寶，積極進行實驗改進，把銅和硝酸的反應“觀察與思考”改為“活動和探究”，讓學生在親身體驗中獲得了新知識。由于針筒和小藥瓶密封性能好，本實驗幾乎實現(xiàn)了零污染，是環(huán)保教育的好素材。

[問題解決] 硝酸是一種氧化性很強的酸，幾乎能與所有的金屬(金、鉑除外)反應，為什么可用鋁制容器或鐵制容器儲存和運輸?

[學生] 查閱課本，得出答案。歸納金屬與硝酸反應的規(guī)律:

⑴ 幾乎能與金、鉑外的所有金屬反應， 一般情況下:與濃硝酸反應的產(chǎn)物為NO2;與稀硝酸反應的產(chǎn)物為NO。

⑵ 氧化性:濃硝酸>稀硝酸。

⑶ 常溫下，濃硝酸使鐵、鋁等金屬鈍化。

[板書]2. 強氧化性

(1)與不活潑金屬的反應(略)

[學生] 網(wǎng)絡搜索關鍵詞:碳與濃硝酸反應

觀看網(wǎng)絡動畫: 碳和濃硝酸反應

[生生合作] 觀察現(xiàn)象，書寫化學方程式。

[板書](2)與非金屬單質(zhì)的反應(略)

[學生] 書寫假設1的方案3—硫酸亞鐵與硝酸反應的化學方程式。

[板書](3)與還原性化合物的反應(略)

[學生]在教師的引導下，進行三大強酸的性質(zhì)和用途的比較。

交流、匯總。

設計意圖:利用比較性組織者把新知識通過已有知識的橋梁作用，同化到原有的認知結(jié)構中，從而形成有意義的新知識。

[教師]順勢指出硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上是如何制備硝酸?請思考課本中的問題解決，總結(jié)硝酸的工業(yè)制備原理，知道硝酸的工業(yè)制備流程。

[學生] 思考、討論、交流、補充。

[板書] 三、硝酸的工業(yè)制備(略)

設計意圖:用先行組織者策略整和課程資源，實踐“用教材教”，突破傳統(tǒng)元素化合物教學的物質(zhì)中心模式，從學生已有的知識和生活經(jīng)驗出發(fā)，把“裸露”的知識置于真實的情景中“包裝”起來，激發(fā)學生的探究欲望，讓學生自主、一層層揭開“包裝”，經(jīng)歷獲取真知的過程，體驗科學探究的艱辛和成功后的喜悅。真正實現(xiàn)學生自主、合作、探究式學習。

探究學習是一種需要較長時間的學習方式。為了突出重點，突破難點，筆者采用了實驗錄像、動畫實驗和隨堂實驗相結(jié)合的方式，提高了課堂效率。

8.4合作總結(jié)，促進學后反思

[教師啟迪] 硝酸的性質(zhì)主要有哪些?我們是通過什么方法獲知的?今后，我們將如何更全面地學習物質(zhì)的性質(zhì)?

[生生合作] 從方法和知識上對課堂進行梳理:

(1)硝酸的物理性質(zhì):看一看、聞一聞、查一查、試一試

(2)硝酸的化學性質(zhì)

1)從物質(zhì)的屬性角度

2)從氧化還原反應角度

3)從物質(zhì)特性角度

(3)硝酸的工業(yè)制備

1)制備原理

2)制備流程

設計意圖: 反思使人進步。探究式學習后，不失時機地引導學生學后反思，不僅能及時地落實知識點和學習方法，也能培養(yǎng)學生良好的學習習慣。

8.5學以致用，從化學走向生活

[學生] 閱讀資料，解釋現(xiàn)象，交流看法。

2005年12月14日下午1點左右，一輛運載著48 t濃硝酸的槽罐車在途經(jīng)浙江省寧波市江北北環(huán)西路莊橋段時，突然發(fā)生泄漏，不斷有黃色的煙霧冒出來，空氣中彌漫著一股刺鼻的氣味，馬路旁靠近黃煙的植物已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，葉子被熏得枯黃。而距事發(fā)地點不遠處就是村莊。接警后，市消防、公安、環(huán)保、安監(jiān)等部門啟動了化學危險品緊急處置預案。50余名消防隊員迅速趕到了現(xiàn)場。

(1)記者看到的黃色煙霧，是煙還是霧?

(2)觀察硝酸的顏色，為什么\"煙霧\"是黃色的?

(3)馬路邊上的植物出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，葉子被熏得枯黃。推測硝酸具有什么性質(zhì)?

(4)假如你是消防隊員，將啟用什么緊急處理方案?

9板書結(jié)構設計

參考資料:

[1]盧建筠主編.《高中新課程教學策略》.2004，5.

[2]尹泳一，孫萬運.《在探究中追求化學課堂的動態(tài)生成》.摘自《中學化學教與學》.2006，11.