銅與濃、稀硝酸反應(yīng)微型實驗教學(xué)設(shè)計

課例研究

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)微型實驗教學(xué)設(shè)計

■周燕萍 衷明華 （廣東潮州市韓山師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 521011）

【摘 要】 銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的演示實驗是中學(xué)化學(xué)常用的演示實驗，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重點演示實驗之一，本文簡要介紹利用微型實驗

技術(shù)對銅與濃、稀硝酸進行的實驗。該法操作簡單，現(xiàn)象明顯，試劑用量少，對環(huán)境污染小，適合于課堂教學(xué)，給學(xué)生直觀、準確、科學(xué)的認識，

加深學(xué)生的理解。

【關(guān)鍵詞】 稀硝酸；演示實驗；微型實驗

【中圖分類號】G64.30??【文獻標識碼】A??【文章編號】2095-3089（2016）22-0291-01

一、教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)演示實驗設(shè)計都不利于學(xué)生近距離的觀察，且

教師重點強調(diào)NO、NO

2

毒性，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)的畏懼感，造成教師

上課一演示實驗，學(xué)生趕緊捏鼻子逃避的現(xiàn)象，教材的實驗教學(xué)功能被

減弱。為了克服此實驗教學(xué)的缺點，本案例以銅與硝酸反應(yīng)的實驗設(shè)計

為背景進行探究性教學(xué)，根據(jù)銅與硝酸反應(yīng)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砼c學(xué)生

一起對教材實驗設(shè)計進行研究分析，并且使用微型化學(xué)實驗中微型化實

驗儀器裝置進行實驗，提供實驗器具有限制的引導(dǎo)學(xué)生實驗設(shè)計，目的

是在課堂的有效的時間內(nèi)對學(xué)生進行思維訓(xùn)練。

二、教材分析

銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實驗在普通高中化學(xué)必修1中占據(jù)非常重要

的地位。通過觀察銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，學(xué)生可以直觀地了

解硝酸的強氧化性。在常規(guī)實驗過程中，濃硝酸與銅反應(yīng)非常劇烈，會

在短時間內(nèi)快速產(chǎn)生大量二氧化氮，因此實驗危險系數(shù)高，反應(yīng)過程不

易控制，且反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣污染環(huán)境。微型化學(xué)實驗是用微型化實驗儀

器裝置進行實驗，其藥品用量較少（是一般實驗用量的幾十分之一），但

是效果更明顯、安全、方便和防止污染環(huán)境的作用。微型實驗運用于中

學(xué)化學(xué)教學(xué)中可操作性更強，實驗現(xiàn)象更明顯，且安全性更高，適合一

般的中學(xué)化學(xué)教學(xué)實驗演示。

三、教學(xué)目標

1、知識與技能：

了解銅與濃硝酸、稀硝酸的反應(yīng)原理

掌握熟悉掌握該實驗的實驗操作

2、過程與方法：

利用自主學(xué)習(xí)和實驗探究的方法，培養(yǎng)實驗操作動手能力

通過濃、稀硝酸的反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)產(chǎn)物的對比，增強對濃、稀硝酸

不同氧化性的理解

3、情感態(tài)度與價值觀：

通過微型的實驗裝置的使用，增強環(huán)保意識通過小組實驗探究，增

強小組團隊精神和合作能力。

四、教學(xué)重難點

【教學(xué)重點】

銅與濃硝酸、稀硝酸的反應(yīng)原理、反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)產(chǎn)物的對比

【教學(xué)難點】

微型化學(xué)實驗儀器的安裝與實驗操作

五、學(xué)情分析

“硝酸的性質(zhì)—銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)”是必修一最后一專題的最

后一塊內(nèi)容。到本專題止，教材已基本完善了高中必修階段無機物的知

識體系。學(xué)生對化學(xué)實驗的基本操作已有了一定的了解，并且具備了一

定的實驗設(shè)計能力，他們在心理上有很強的動手欲望，渴望自己設(shè)計實

驗，渴望自己的一些想法付諸實施。因此，本節(jié)課通過銅與濃稀硝酸反

應(yīng)的實驗設(shè)計，讓學(xué)生在開放與和諧的氛圍中開拓思維，體驗實踐與創(chuàng)

新的樂趣。

六、教學(xué)過程設(shè)計

師[講解]：同學(xué)們大家好！今天我們要學(xué)習(xí)的是Cu與濃、稀硝酸的

反應(yīng)實驗，同學(xué)們對銅與濃、稀硝酸的反應(yīng)應(yīng)該印象深刻，請在作業(yè)本

上寫出銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

生：各自回憶所學(xué)知識，書寫方程式

師：投影化學(xué)方程式

Cu+4HNO

33222

（濃）=Cu（NO）+2NO↑+2HO

3Cu+8HNO

3322

（稀）=3Cu（NO）+2NO↑+4HO

[提問]這兩個反應(yīng)我們知道不同濃度的物質(zhì)，其反應(yīng)產(chǎn)物也是不一

樣的，銅與濃、稀硝酸反應(yīng)生成的氣體有毒，今天我們能不能在理解了

實驗原理后，根據(jù)實驗?zāi)康模约涸O(shè)計實驗，自己動手做實驗?zāi)兀?/span>

生：學(xué)生紛紛根據(jù)已有知識進行思考，大膽提出猜想。

師：教師根據(jù)學(xué)生猜想，指導(dǎo)改善設(shè)計探究性實驗，并且展示實驗

臺上的實驗裝置。

生：學(xué)生產(chǎn)生好奇心和求知欲，紛紛交流討論。

師：首先介紹微型實驗儀器裝置的特點，有限制的讓學(xué)生進行創(chuàng)造

性實驗設(shè)計，提高課堂教學(xué)效率。

師[講解]：我們今天的實驗儀器，有操作臺，U型管、具支試管，

套上乳膠管的尖嘴管及乳膠管各一支，橡膠塞兩個，針筒兩個，銅片1

小塊，銅絲1根，濃硝酸，蒸餾水等

師：現(xiàn)在同學(xué)們五個人為一組，自己動手將實驗臺上的儀器按照

PPT上的裝置圖組裝儀器，但是值得注意的是，該實驗中用到的試劑具

有強氧化性和腐蝕性，所以在操作的時候一定要特別小心。

學(xué)生自行組裝儀器，教師巡查指導(dǎo)，觀察記錄實驗現(xiàn)象，試管中有

何顏色變化，試管壁是否發(fā)生變化？學(xué)生老師的指導(dǎo)下進行實驗操作

師[提問]：請同學(xué)描述自己的實驗設(shè)計。教師引導(dǎo)學(xué)生討論、評價。

學(xué)生講述自己的實驗設(shè)計

生：右邊針筒的硝酸加入后，具支試管反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生紅棕色氣

體，而U型管中沒有明顯的顏色變化，但有氣泡產(chǎn)生，過一段時間，左

邊針筒活塞向上移動，針筒內(nèi)出現(xiàn)氣體呈現(xiàn)紅棕色，并且具支試管和U

型管中的溶液中都由無色變?yōu)樗{色。

師：肯定學(xué)生的實驗設(shè)計的正確性，指出不足，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)上節(jié)

課所學(xué)的內(nèi)容自己推測具支試管中實驗現(xiàn)象發(fā)生的原因

生：通過對Cu+4HNO

33222

（濃）=Cu（NO）+2NO↑+2HO的學(xué)習(xí)，

知道銅絲上產(chǎn)生的氣泡和具支試管中的的紅棕色氣體是二氧化氮，而具

支試管中的溶液之所以會變成藍色是有Cu（NO

32

）生成。

生：而且在具支試管中生成的NO

2

進入U型管與水生成NO和稀硝

酸，而稀硝酸與銅片反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，故U型管中的溶液也

變?yōu)樗{色。

師：讓同學(xué)們思考左邊針筒氣體也會呈現(xiàn)紅棕色呢？

生：NO氣體遇到空氣鼓入時發(fā)生了化學(xué)變化，NO+O

22

=NO，故生成

紅棕色氣體

最后師生共同小結(jié)這節(jié)課所學(xué)知識，課后思考該實驗還可以怎么改

進以達到更好的效果。

七、板書設(shè)計

八、實驗方案設(shè)計優(yōu)點

1、反應(yīng)裝置簡單、安全，且可操作性較強，實驗現(xiàn)象明顯，適用

于一般的中學(xué)教學(xué)課堂演示實驗以及學(xué)生分組實驗。

2、利用微型實驗，提高了實驗的安全性，并且節(jié)省藥品和時間，

實用性較強。

3、充分利用資源，并在短時間內(nèi)完成銅與濃、稀硝酸反應(yīng)，直觀

觀察到銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的不同現(xiàn)象有利于學(xué)生對硝酸濃度不同，則

課例研究

基于手持技術(shù)探究“催化劑、手持技術(shù)等條件

對反應(yīng)速率的影響”說課稿

■方洪妹 （韓山師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 521041）

【中圖分類號】G64.3??【文獻標識碼】A??【文章編號】2095-3089（2016）22-0292-01

環(huán)節(jié)一，創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)疑激趣

美國教育學(xué)家布魯姆曾說過：學(xué)習(xí)的興趣是對學(xué)習(xí)材料的興趣，于

是我將展示變色眼鏡、含酶洗衣粉、人體咀嚼消化的圖片，激發(fā)學(xué)生體

驗生活，求知的欲望。接著我拋出問題：這些物質(zhì)都含有什么物質(zhì)，這

些物質(zhì)有什么作用？讓學(xué)生的注意力高度集中，產(chǎn)生好奇心：老師到底

要講什么內(nèi)容，將學(xué)生的注意力集中到今天的實驗探究上——催化劑、

濃度對反應(yīng)速率的影響。課堂探究氣氛急速上升，也就順利成章地進入

第二環(huán)節(jié)：實驗探究儀器的選擇與使用方法。

環(huán)節(jié)二、個案分析，巧識儀器

在第二環(huán)節(jié)中，我先是讓學(xué)生觀看上一節(jié)課利用過氧化氫制備氧氣

的視頻，并提醒同學(xué)們仔細觀察現(xiàn)象。接著我拋出問題，為什么帶火星

的木條不會復(fù)燃呢？這時，學(xué)生的好奇心高漲，我要學(xué)的心理強烈。于

是有同學(xué)提出假設(shè)，那有沒有可能是氧氣太少了，以至于沒辦法使木條

復(fù)燃。這假設(shè)得到大家的認可。接著我提問：那我們有沒有辦法測定其

中生成的氣體的快慢呢？于是就順利引入“探世界”萬能數(shù)據(jù)采集器，

氣壓傳感器等儀器的使用介紹。這樣通過創(chuàng)設(shè)情境，啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認知

上的沖突，從而進入新知識的學(xué)習(xí)。

在介紹儀器的使用時，我重點介紹“探世界”萬能數(shù)據(jù)采集器，通

過讓學(xué)生觀察實物，是學(xué)生產(chǎn)生視覺上的沖擊，有助于對知識的記憶。

接著再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)我講解的進行實際演練。

環(huán)節(jié)三，實驗探究催化劑對反應(yīng)速率的影響

在了解了實驗儀器以及相關(guān)注意事項后，我引導(dǎo)學(xué)生分組利用手上

的儀器展開不同催化劑對反應(yīng)速率影響的探究。在這個環(huán)節(jié)中，我讓他

們展開競賽，給出兩種催化劑，一種是二氧化錳，另一種是馬鈴薯，并

給出定量的過氧化氫，利用壓強傳感器測量，記錄壓強隨時間變化的數(shù)

據(jù)并繪制壓強——時間曲線，通過對曲線線性擬合的出曲線斜率，看哪

組同學(xué)在最短的時間內(nèi)收集滿一瓶氧氣。實驗過后，我引導(dǎo)學(xué)生分析所

得數(shù)據(jù)以及所做出來的曲線，因為初三學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了函數(shù)圖像，不難

得出曲線斜率所代表的意義。此時學(xué)生得出結(jié)論，催化劑能夠加快反應(yīng)

速率而且不同的催化劑有不同的催化效果，二氧化錳的催化效果比馬鈴

薯好。我肯定了學(xué)生的結(jié)論之后再拋出問題，剛才我們加的過氧化氫的

濃度1.0mol/L的，那如果用0.5mol/L和1.5mol/L的得出來的結(jié)果一樣嗎？

此時課堂探究氣氛達到頂端，到底過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率有沒有影

響呢？強大的好奇心促使學(xué)生再次進行實驗探究。最后，同學(xué)們得出結(jié)

論，過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率有影響。

環(huán)節(jié)四，聯(lián)系生活