錢玲艷

摘要：本教學(xué)設(shè)計主要在復(fù)習(xí)硝酸性質(zhì)的基礎(chǔ)上，通過實驗證明硝酸的性質(zhì)，并對銅和硝酸反應(yīng)的系列實驗進(jìn)行改進(jìn)，提升學(xué)生對實驗的綜合分析能力。并通過含氮化合物間相互轉(zhuǎn)化實質(zhì)的揭示構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，加深理解氧化還原反應(yīng)。

關(guān)鍵詞：硝酸復(fù)習(xí);實驗改進(jìn);教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.8 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? 文章編號：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)”的問題就能夠促進(jìn)學(xué)生積極思維。教師應(yīng)該設(shè)計有效、真實的化學(xué)問題激發(fā)學(xué)生的求知欲，用高效的課堂提問，激發(fā)學(xué)生心理活動、促進(jìn)思維能力發(fā)展。構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)能幫助學(xué)生高質(zhì)量落實基礎(chǔ)知識、提高學(xué)習(xí)能力。在實驗中發(fā)現(xiàn)、解決新問題的過程中去總結(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)計實驗、改進(jìn)實驗設(shè)計三大部分。

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;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)生在知識網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑過程中使掌握的知識系統(tǒng)化。

學(xué)生通過對濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的實驗現(xiàn)象的討論和分析，以及對稀硝酸與銅反應(yīng)課本實驗的改進(jìn)，能更深入地理解實驗原理進(jìn)而對實驗進(jìn)行改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

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點，不成系統(tǒng)，無法從本質(zhì)上理解含氮化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系。對于硝酸與銅反應(yīng)、二氧化氮與水反應(yīng)、NO與氧氣反應(yīng)有初步的了解，但還沒有親自做過實驗。學(xué)生通過高一化學(xué)中硫及其化合知識等元素化合物的學(xué)習(xí)與總結(jié)，已經(jīng)具備了一定的實驗操作能力，在教師引導(dǎo)下在具體問題情境中初步的改進(jìn)、設(shè)計簡單實驗的能力。也具備了對所學(xué)知識進(jìn)行小結(jié)的初步能力。通過老師的引導(dǎo)和同學(xué)的相互討論能基本完成教學(xué)目標(biāo)。本節(jié)課通過教師設(shè)計適當(dāng)?shù)那榫澈蛦栴}，促使學(xué)生獨(dú)立思考、歸納小結(jié)、設(shè)計、交流、實驗、討論補(bǔ)充的形式建構(gòu)學(xué)生的知識。

四、教學(xué)目標(biāo)

1. 基本目標(biāo)

【知識與技能】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)。

【過程與方法】學(xué)會從氧化還原的角度認(rèn)識多價態(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)度與價值觀】感受從問題的本質(zhì)出發(fā)思考問題優(yōu)點。培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勤于思考意識。

2. 發(fā)展性目標(biāo)

【知識與技能】理解銅與稀硝酸反應(yīng)實驗裝置改進(jìn)的原理。使學(xué)生學(xué)會編制簡單物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的框圖。

【過程與方法】培養(yǎng)學(xué)生求異思維、創(chuàng)新意識、綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。初步理解設(shè)計實驗的基本原則。

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

3. 教學(xué)重點、難點

【教學(xué)重點】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】分析、設(shè)計實驗的能力。

五、教學(xué)過程

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

【視頻播放】硝酸泄漏。

【學(xué)生活動】觀看視頻，思考回答泄露現(xiàn)場的現(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】任務(wù)二：完成簡易防毒面具制作溶液的選擇。

【學(xué)生活動】簡易防毒面具的制作。

【設(shè)計意圖】通過應(yīng)對措施的思考，讓學(xué)生潛移默化中運(yùn)用硝酸的性質(zhì)來找到解決實際問題的方法。從真實的生活情境中復(fù)習(xí)硝酸的有關(guān)性質(zhì)，能運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識解決真實的問題。

【教師活動】任務(wù)三：設(shè)計一個簡易實驗證明硝酸的酸性和氧化性。引導(dǎo)實驗方案的選擇并進(jìn)行實驗。

【學(xué)生活動】交流、討論并選擇方案。動手實驗：銅和濃硝酸的實驗。觀察記錄實驗現(xiàn)象。

【教師活動】巡視、指導(dǎo)實驗。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗如何使紅棕色NO2消失。

【學(xué)生活動】設(shè)計方案：原裝置中加水。自主實驗，觀察變化。猜測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】巡視、指導(dǎo)實驗。

【學(xué)生活動】分享實驗現(xiàn)象，在分享中發(fā)現(xiàn)差異。

【教師活動】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。提出怎樣用實驗證明是哪一個因素的影響？總結(jié)：對比實驗法。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生在交流討論中發(fā)現(xiàn)問題，分析、思考可能原因，尋求解決問題的方法，培養(yǎng)分析思維能力。初步理解實驗設(shè)計的原理。

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

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

【教師活動】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。

【設(shè)計意圖】理解銅與稀硝酸反應(yīng)實驗裝置改進(jìn)的原理。在解決問題中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、綜合解決問題的能力。

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

【學(xué)生活動】思考、討論、歸納。

【教師活動】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】思考、討論、整理。

【設(shè)計意圖】學(xué)會從氧化還原的角度認(rèn)識多價態(tài)元素的相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。理解反應(yīng)的實質(zhì)。

【教師活動】任務(wù)五：歸納整理含氮化合物的知識網(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】書寫方程式，小組分析討論，整理，得到知識網(wǎng)絡(luò)的雛形。

【教師活動】引導(dǎo)學(xué)生從化合價變化，電子得失的角度分析。

【設(shè)計意圖】通過對含氮化合物的相互轉(zhuǎn)化，學(xué)會從氧化還原的角度認(rèn)識多價態(tài)元素相關(guān)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，理解反應(yīng)的實質(zhì)，初步建構(gòu)含氮化合物知識網(wǎng)絡(luò)：

通過構(gòu)建知識網(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——實驗探究”的教學(xué)策略，讓學(xué)生從濃硝酸泄露的真實情境出發(fā)，歸納出硝酸常見的性質(zhì);在此基礎(chǔ)上提出實驗設(shè)計證明硝酸的酸性和氧化性，并進(jìn)行學(xué)生的分組改進(jìn)實驗，用注射液袋作為反應(yīng)容器，實驗現(xiàn)象明顯，密封性能好，無空氣污染，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)生對注射器的使用不熟練，耗時較長。通過對書本實驗設(shè)計的探討，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)裝置中的缺陷，改進(jìn)實驗裝置，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，通過例題加深理解。缺陷是由于考慮到課堂時間的限制，這一知識的內(nèi)化較為倉促。

本節(jié)課的設(shè)計理念是以問題為核心，以實驗為手段，引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)行實驗設(shè)計和操作，在探究中解決問題，引發(fā)學(xué)生的積極思維，給學(xué)生營造了一個良好的課堂氛圍，使學(xué)生享受成為課堂主人的喜悅。

這節(jié)課的整體感覺不錯，學(xué)生自主參與性高。實驗設(shè)計考慮到了環(huán)境污染、排除實驗現(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。但在教學(xué)實踐中，由于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ那啡?，對教學(xué)時間的安排有一定的干擾。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龔 偉.“初步認(rèn)識影響化學(xué)反應(yīng)的因素”的課堂教學(xué)實錄與反思[J].化學(xué)教與學(xué)，2014（8）.

[2] 龔國祥.“銅與硝酸反應(yīng)的裝置設(shè)計”教學(xué)案例[J].化學(xué)教學(xué)，2010（5）.

[3] 王 凡，文慶城.一次化學(xué)優(yōu)質(zhì)課活動后的思考[J].化學(xué)教育，2011（7）.

[4] 潘竹梅.“硝酸”一課的教學(xué)設(shè)計及反思[J].甘肅教育，2013（7）.

（作者單位：江蘇省梅村高級中學(xué) 214112）