小學教學教案
發(fā)表時間:2020-11-16《制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量》教學設計。
一名優(yōu)秀負責的教師就要對每一位學生盡職盡責,高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣,幫助高中教師在教學期間更好的掌握節(jié)奏。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的高中教案呢?小編特地為大家精心收集和整理了“《制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量》教學設計”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
《制作泡菜并檢測亞硝酸鹽含量》教學設計一、教學目標的確定
在課程標準中,對該節(jié)內(nèi)容描述為運用發(fā)酵食品加工的基本方法。該條內(nèi)容標準屬于獨立操作水平,要求學生能夠獨立完成泡菜的制作,并嘗試對亞硝酸鹽的含量進行檢測。通過本課題的開展,可以使學生了解生活中我們所吃的泡菜是怎么制作的,泡菜中可能含有較多的亞硝酸鹽是怎么產(chǎn)生的,如何去測定泡菜中的亞硝酸鹽的含量。據(jù)此,將本節(jié)教學目標確定為:
1.了解泡菜制作的原理、方法,嘗試制作泡菜;
2.了解亞硝酸鹽對人體的危害及測定其含量的原理,嘗試用比色法測定泡菜中亞硝酸鹽的含量變化,討論與此相關的食品安全問題。
其中制作泡菜并測定泡菜中亞硝酸鹽含量是本節(jié)的重點;泡菜中亞硝酸鹽含量的測定是本節(jié)的難點。在進行本課題的教學時,要以實驗為依托,通過實驗使學生掌握泡菜制作的方法、步驟以及亞硝酸鹽含量的測定方法。
二、教學設計思路
通過日常生活中人們喜愛的泡菜食品,引入主題──制作泡菜并測定泡菜中亞硝酸鹽含量,引導學生關注食品安全,注重身體健康。教學時,可以讓學生列舉一些自己喜歡的泡菜,以充分調(diào)動學生的興趣,激發(fā)學生的求知欲,從而順利進入本課題的研究。在進行實驗設計時,先給學生展示泡菜制作及測定亞硝酸鹽含量的實驗流程,讓學生依據(jù)實驗流程設計制作泡菜的實驗步驟,并學會檢測泡菜中亞硝酸鹽的方法。
1.泡菜制作流程圖
三、教學程序設計
學習階段教師的組織和引導學生活動教學意圖
引入課題從課題背景入手,介紹泡菜是我國古代勞動人民創(chuàng)造出的一種經(jīng)過微生物發(fā)酵的腌制食品。泡菜是怎樣腌制的呢?在腌制過程中,為什么需要對亞硝酸鹽的含量進行檢測?
學生進行分析、討論、交流。通過課題背景,激發(fā)學生的學習興趣,展開課題。
泡菜制作的基礎知識教師引導學生看課本,了解有關乳酸菌的基礎知識:泡菜的制作離不開乳酸菌,乳酸菌包括乳酸桿菌和乳酸鏈球菌,它們都是嚴格的異養(yǎng)厭氧型的細菌,在自然界中廣泛分布。
亞硝酸鹽:亞硝酸鹽為白色粉末,易溶于水,在食品生產(chǎn)中常用作食品添加劑。在自然界中,亞硝酸鹽分布廣泛。
思考:為什么日常生活中要多吃新鮮蔬菜,不吃存放時間過長,變質(zhì)的蔬菜?
有些蔬菜,如小白菜和蘿卜等,含有豐富的硝酸鹽。當這些蔬菜放置過久發(fā)生變質(zhì)(發(fā)黃、腐爛)或者煮熟后存放太久時,蔬菜中的硝酸鹽會被微生物還原成亞硝酸鹽,危害人體健康。
亞硝酸鹽在通常情況下對人體無害,但人體攝入亞硝酸鹽過量時,會引起中毒甚至引起死亡。
在特定的條件下(適宜的pH,溫度和一定的微生物的作用),亞硝酸鹽可轉(zhuǎn)變成具有致癌作用的物質(zhì)亞硝胺。
學生看課本,掌握有關泡菜的基礎知識。
通過閱讀,掌握有關乳酸菌和亞硝酸鹽的基礎知識,為泡菜的制作打下基礎。
泡菜的制作[案例]泡菜制作是以乳酸發(fā)酵為主,同時利用食鹽的高滲透壓作用,兼有蛋白質(zhì)分解的微生物發(fā)酵過程的冷加工方法,對蔬菜的營養(yǎng)成分、色香味等的保存十分有利。
千百年來,泡菜不但以其酸鮮純正、嫩脆芳香、清爽可口、回味悠長的特點吸引眾多食客,還因其開胃口、促消化、解葷腥、增強食欲的功效為世人所樂意接受。
泡菜的制作工藝如下:
選料預處理配制調(diào)料泡制
泡菜的制作看上去很簡單,但要泡出色香味俱佳、營養(yǎng)衛(wèi)生的泡菜,應該掌握原料性質(zhì),注意選擇容器、制備鹽水、搭配調(diào)料、裝壇等技術。如調(diào)料是泡菜風味形成的關鍵,泡菜壇的選擇亦關乎泡菜的制作成敗。
教師組織學生看教材中的實驗流程示意圖,結(jié)合所給的案例,回答下列問題:
1.試舉出日常生活中應用乳酸菌的其他實例。
2.在四川,人們用的是一種壇口突起,壇口周圍有一圈凹形托盤(即水槽,可盛水),扣上碗可以密封的壇子。制作泡菜的壇子必須密封,試說明其道理。
3.為什么泡菜壇內(nèi)有時會長出一層白膜?你認為這層白膜是怎么形成的?
4.試討論泡制泡菜的過程中應注意的問題及原因。
學生閱讀泡菜制作的流程,討論設計實驗流程。
對案例中提出的問題展開討論
學生通過閱讀和討論,設計出泡菜制作的一般流程。
這是本節(jié)的重點和難點,引導學生通過自主學習,獨立的完成實驗設計,這是對學生思維能力和動手能力的訓練。
通過對問題的討論與研究,使學生對泡菜制作中可能出現(xiàn)的問題有所了解。
測定亞硝酸鹽含量的原理及測定方法教師引導學生看課本,了解測定亞硝酸鹽含量的原理。
如何測定亞硝酸鹽的含量呢?
學生通過看課本,掌握測定亞硝酸鹽的一般流程,及在測定中所要注意的問題。
配制溶液制備標準顯色液制備樣品處理液比色計算
思考:
1.在配制溶液時,所配制的各種溶液的作用是什么?
2.如何制備標準顯色液?
3.制備樣品處理液的步驟是怎樣的?
同學們相互討論,交流,得出答案。
使學生掌握測定亞硝酸鹽的一般方法。
結(jié)果分析與評價通通過一段時間的發(fā)酵后,依據(jù)測定亞硝酸鹽含量,我們對三壇泡菜分別在腌制過程中的第3天、第5天、第7天、第9天、第11天和第13天分別對食鹽濃度為4%、6%、8%的泡菜做了亞硝酸鹽含量的檢測,經(jīng)過多次實驗檢測,我們得到以下數(shù)據(jù):
實驗結(jié)果與分析:
三種食鹽濃度的泡菜中的亞硝酸鹽含量與發(fā)酵天數(shù)的關系圖如下。
從曲線圖中我們可以看出,泡菜中亞硝酸鹽含量在發(fā)酵剛剛開始的時候都處于上升趨勢,在5d或7d的時候會達到一個最高值,之后就會慢慢下降,在發(fā)酵時間達到13d左右的時候下降到一個相對比較穩(wěn)定的數(shù)值,達到平穩(wěn)狀態(tài)。
同學們相互交流評價各自的作品并進行如下討論:
1.泡菜的腌制是否成功?色澤口味如何?
2.亞硝酸鹽的含量是否符合衛(wèi)生標準。
3.隨著泡菜時間的延長,三只泡菜壇內(nèi)亞硝酸鹽的含量的變化趨勢如何?能分析形成這種趨勢的原因嗎?
4.如何改進泡菜制作的方法。
學生進行實驗。
針對評價的原則,學生對各自的作品進行評價。
使學生學會對實驗數(shù)據(jù)的處理。
檢驗學生的學習成果。
課題延伸如何利用乳酸菌發(fā)酵生產(chǎn)酸奶?在制作酸奶的過程中,是否也會產(chǎn)生亞硝酸鹽?請設計出實驗方案。探究酸奶的制作。利用已有的知識,探索未知的領域。
四、教后反思
學生通過親自進行泡菜的制作及亞硝酸鹽含量測定,使他們的動手動腦能力得到了很大的鍛煉,同時這節(jié)課也是在充分發(fā)揮學生的主體地位的思想指導下進行的,在整個過程中,教師只是在引導學生,一些實驗步驟、實驗設計方案,都是學生自主的設計和完成的,老師在學生設計出錯或無法完成實驗時給以必要的指導。
在亞硝酸鹽含量測定的實驗中,由于用到的試劑較多,且步驟煩瑣,老師對試劑的配制等是事先完成的,一是為了節(jié)約時間,再是考慮這些內(nèi)容學生一般無法完成。在發(fā)酵和測定亞硝酸鹽的過程中,由于用時較長,我們在課下由興趣小組完成,最后匯總數(shù)據(jù),進行分析。
延伸閱讀
[教學設計]氨 硝酸 硫酸
第一課時
教學目標:
1.探究氨和銨鹽的性質(zhì)、用途;
2.學會氨的實驗室制法。
教學重點:氨和銨鹽的化學性質(zhì)
教學難點:實驗室制氨的化學反應原理
教學儀器:燒杯、燒瓶、鐵架臺、滴管、導管、玻璃棒、試管、酒精燈、酚酞試液、棉花、試管夾、NH3、HCl、NH4Cl、Ca(OH)2
教學過程:
[新聞導課]杭州市一制冷車間發(fā)生液氨泄漏:
2004年4月20日上午10時,杭州市一制冷車間發(fā)生氨氣泄漏事件,整個廠區(qū)是白茫茫的一片,方圓數(shù)百米,空氣中彌漫著一股濃烈的刺激性氣味,進入廠區(qū)呼吸都感到困難。廠區(qū)內(nèi)寒氣逼人。市消防中心接到報案后立即制定方案,出動上百名消防隊員,十余量消防車…。
簡要介紹合成氨發(fā)展史
[問題]
1、為什么在液氨泄漏時工廠里會寒氣逼人?
2、如何吸收彌漫在空氣中的大量氨氣?
3、被圍困在污染區(qū)的群眾怎樣做才能保證不吸入氨氣?
[板書]一、氨
1、NH3的物理性質(zhì):
[展示]一瓶氨氣:無色,有刺激性氣味,密度<空氣,易液化,可作致冷劑。
[實驗4-8]成功關鍵:燒瓶干燥、密封。
現(xiàn)象:形成紅色噴泉。
結(jié)論:氨極易溶于水,水溶液顯堿性。
[講解]:1體積的水約溶解700體積的氨氣,氨的水溶液叫做氨水。
[板書]在通常狀況下,氨是無色氣體,有刺激性氣味,比空氣輕。氨易液化,極易溶于水。
[過渡]氨的水溶液是堿性的,但其中的水是中性的,氨分子也沒有氫氧根離子。氨水為什么會顯堿性呢?
[板書]2、氨的化學性質(zhì):
(1)NH3與水的反應:
[分析]NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
NH3+H2ONH4++OH-
其中一水合氨很不穩(wěn)定,受熱會分解。
NH3·H2ONH3↑+H2O
[板書]NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
[思考]:分析NH3溶于水存在的過程,討論氨水中的成分:分子、離子。
[板書](2)NH3與酸的反應:
[演示實驗]氨與氯化氫反應
[觀察]現(xiàn)象:大量白煙生成。
[思考]:生產(chǎn)Cl2的化工廠常用濃氨水來檢查生產(chǎn)設備和管道是否漏氣,如有白煙生成,則說明已發(fā)生漏氣,這是為什么?
[板書]化學方程式:NH3+HCl=NH4Cl
NH3也可與其它酸反應,例:NH3+HNO3=NH4NO3、2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
[講解]NH3在一定條件下可于O2、NO、NO2等發(fā)生氧化還原反應。
[板書](3)NH3與O2的反應:4NH3+5O24NO+6H2O
[演示實驗]實驗室制取氨氣:
[板書]3、NH3的實驗室制法:
[講解]原理:在實驗室里常用銨鹽和堿加熱的方法來制取NH3。儀器:固+固加熱(同制氧氣);收集:排空氣法。
[板書]2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O儀器:固+固加熱(同制氧氣);收集:排空氣法。
[提問]:
1能否用濃硫酸干燥NH3?
2能否使用NH4HCO3、NH4NO3?為什么?
3使用堿石灰代替消石灰有什么優(yōu)點?
[過渡]氨與酸反應形成氨鹽,我們下面分析銨鹽的性質(zhì)
[板書]4、銨鹽
[講述]銨鹽是銨根離子(NH4+)和酸根離子組成的化合物。銨鹽都是晶體,能溶于水。
[板書]主要化學性質(zhì):
(1)銨鹽受熱易分解:
[實驗]加熱NH4Cl觀察現(xiàn)象,是否升華?
[板書]化學方程式:NH4ClNH3↑+HCl↑、NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
[講解]銨鹽能與堿反應放出氨氣,例:
(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
[板書](2)銨鹽與堿的反應:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
[強調(diào)]這個性質(zhì)是一切銨鹽的共同性質(zhì),實驗室可利用這個性質(zhì)來檢驗
NH4+的存在。
[注意事項]:
實驗條件:濃溶液或固體,加熱。
較稀溶液中銨根離子的檢驗方法:先濃縮,后檢驗。
[板書]5.NH3的用途:
[講述]可用于氮肥工業(yè)及其他化工產(chǎn)業(yè)上(如:制純堿),制冷劑。
[思考交流]自然界中氮的循環(huán):
[討論]:向飽和的NaCl溶液中通入足量的NH3后,再通入足量的CO2,發(fā)現(xiàn)有NaHCO3晶體析出,為什么?
[小結(jié)]:總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容。
[作業(yè)]
附板書計劃:
一、氨
1、氨的物理性質(zhì):在通常狀況下,氨是無色氣體,有刺激性氣味,比空氣輕。氨易液化,極易溶于水。
2、氨的化學性質(zhì):
(1)NH3與水的反應:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
(2)NH3與酸的反應:NH3+HCl=NH4ClNH3+HNO3=NH4NO3、
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(3)NH3與O2的反應:4NH3+5O24NO+6H2O(工業(yè)上制硝酸)
3、NH3的實驗室制法:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O儀器:固+固加熱(同制氧氣);收集:排空氣法。
4、氨鹽
(1)銨鹽受熱易分解:
NH4ClNH3↑+HCl↑、NH3+HCl=NH4Cl
NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
(2)銨鹽與堿的反應:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2NH3↑+2H2O
5、氨的用途
第二課時
教學目標:
1.鞏固稀硫酸的性質(zhì);探究濃硫酸的特性及強氧化性;
2.培養(yǎng)學生的實驗觀察、分析思維能力。
3.對學生進行“現(xiàn)象與本質(zhì)”“量變與質(zhì)變”等辯證唯物主義觀點的教育
4.通過實驗研究,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于創(chuàng)新的科學品質(zhì)
教學重點、難點:濃硫酸的強氧化性。
教學方法:啟發(fā)式。
教學輔助手段:投影。
教學過程
[新聞導課]今年1月29日、2月23日,清華大學機電系四年級學生劉海洋先后兩次用火堿、濃硫酸將北京動物園的五只熊燒傷,其中一頭黑熊雙目失明。這一故意殘害動物的事件經(jīng)媒體披露后,引起了公眾的強烈憤慨!同時,“高材生為何會犯如此低級錯誤?一個‘好學生’為什么沒有必然成為一名好公民”的疑問也引發(fā)了社會各界廣泛的討論與深入的思考。
[沉思]劉海洋為何用濃硫酸殘害黑熊?濃硫酸又具有哪些重要性質(zhì)?
[復習投影]描述下列的實驗(見附圖)現(xiàn)象,并說明稀H2SO4的性質(zhì)。
[練習]有關反應的離子方程式:
Zn+H2SO4---Zn+2H+=Zn2++H2↑
NaOH+H2SO4-----OH-+H+=H2O
Fe2O3+H2SO4----Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
BaCl2+H2SO4---Ba2++SO42—=BaSO4↓
[設問]實驗室制氫氣時選用稀硫酸或鹽酸,而不用濃硫酸和硝酸,為什么?
[板書]第四節(jié)硫酸、硝酸和氨
二、硫酸和硝酸的氧化性
[引言]濃硫酸和稀硫酸在性質(zhì)上有什么區(qū)別呢?
[提問]實驗室制取氯化氫,為什么用濃硫酸與固體食鹽共熱?利用濃硫酸什么性質(zhì)?
[學生回答]難揮發(fā)性。
[板書](一)硫酸的氧化性
1.濃硫酸的特性
(1)難揮發(fā)性—制揮發(fā)性酸
[提問]在實驗室里常用濃硫酸干燥氣體,利用濃硫酸的什么性質(zhì)?
[板書](2)吸水性
[思考]因為濃硫酸難揮發(fā),所以將一瓶濃硫酸敞口放置在空氣中,其濃度、質(zhì)量都不發(fā)生變化,這樣說對嗎?
[演示實驗]蔗糖炭化:將一定量的蔗糖放入小燒杯中,加入濃硫酸。
[學生觀察]現(xiàn)象:①蔗糖由白→黑;
②生成的黑色物質(zhì)呈面包狀;
③聞一聞有刺激性氣味。
[教師啟發(fā)]解釋現(xiàn)象:①濃H2SO4與蔗糖(C12H22O11)作用,按水分子的組成脫去蔗糖分子中的H、O,生成C和H2O。
[板書](3)脫水性
現(xiàn)象本質(zhì):
[分析]蔗糖炭化現(xiàn)象:②③黑色物質(zhì)疏松多孔(學生答有氣體),氣體是怎么形成的,生成的是什么氣體?
[講解]濃硫酸使蔗糖脫水炭化后,又吸水放熱,使其繼續(xù)被濃H2SO4氧化。
[板書]2、強氧化性
[實驗4-9]銅與濃硫酸反應,并檢驗生成的氣體?
[觀察現(xiàn)象]①固:紅→黑
②液:無→棕黑→藍色
③氣:無色有刺激性氣味,使酸性KMnO4溶液退色;使品紅溶液退色。
[板書](1)Cu+2H2O4(濃)Cu(SO4)2+O2↑+2H2O
[引導分析](1)銅片變黑,黑色物質(zhì)是什么?怎么生成的?
(2)怎樣鑒別生成的氣體?教師要啟發(fā)不能用澄清石灰水鑒別。
[思考]回答在上述反應中:
(1)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物各是什么物質(zhì)?
(2)反應物的物質(zhì)的量之比?還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比?
(3)濃硫酸在反應中的作用?
[講解]在金屬活動順序表中,Cu是H之后較不活潑的金屬元素,稀硫酸不能與Cu反應。實驗證明,濃硫酸能把金屬活動順序表中H之后的金屬(除Pt,Au)氧化成金屬硫酸鹽,濃硫酸本身被還原生成SO2。
[練習]寫出濃硫酸與汞反應、與銀反應的化學方程式。
[教師啟發(fā)]Cu,Hg,Ag是H之后的較不活潑的金屬,那么H之前的金屬是否就更容易被濃H2SO4氧化呢?
[板書]氧化大多數(shù)金屬:生成物中金屬顯高價,同時生成二氧化硫。
[講述]常溫Al,F(xiàn)e鈍化。學生閱讀課文有關內(nèi)容。教師啟發(fā)鈍化在實際中的應用:鋁鐵容器盛裝濃硫酸。
[分析]蔗糖炭化中的刺激性氣味?
[板書](2)氧化某些非金屬如C,S,P等(濃硫酸的還原產(chǎn)物一般為二氧化硫)。
C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
2H2SO4(濃)+S====3SO2↑+2H2O
[教師]濃硫酸具有強氧化性,能氧化某些非金屬,又能氧化大多數(shù)金屬,那么能否氧化具有還原性的化合物呢?如實驗室為什么不用濃H2SO4制取及干燥H2S?
[板書](3)氧化某些還原性化合物
2NaI+H2SO4(濃)===Na2SO4+I2+SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(濃)==S↓+SO2+2H2O
[問題]實驗證明:濃H2SO4的特性,稀硫酸都沒有;稀H2SO4的性質(zhì),濃H2SO4不完全具有。為什么濃、稀H2SO4性質(zhì)有這么大差別呢?讓我們一起分析。
[師生共同分析]上述反應中濃H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4也具有氧化性,兩者相比有何差別?可舉例說明。
濃H2SO4的氧化性由其分子中S(+6)(最高價)引起。稀硫酸也有氧化性,如Zn+2H+====Zn2++H2↑,由H+表現(xiàn),而Cu+H2SO4(稀)不反應??梢?,H+的氧化性比S的氧化性弱且還原產(chǎn)物不同。
[小結(jié)]略
[作業(yè)]
第三課時
教學目標:
1、探究硝酸的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)(酸性、強氧化性、不穩(wěn)定性)。
2、通過學生實驗手段,培養(yǎng)學生的實驗能力、觀察能力、分析能力。
3、在濃硝酸和稀硝酸的對比學習中,滲透“量變和質(zhì)變”的辨證規(guī)律。
4、通過介紹化學家的故事,使學生樹立熱愛科學,尊重科學的品質(zhì),激發(fā)學生學習的興趣。
教學重點:硝酸的不穩(wěn)定性和強氧化性
教學難點:硝酸的強氧化性
教學過程:
[故事導入]玻爾巧藏諾貝爾金獎章
丹麥有位叫玻爾的科學家,37歲時他獲得了1922年的諾貝爾獎。第二次世界大戰(zhàn)期間,玻爾被迫離開即將被德軍占領的祖國,為了表示他一定要返回祖國的決心,他決定將諾貝爾獎章留在實驗室。玻爾把金獎章溶解在盛有王水的試劑瓶里。后來,納粹分子竄入玻爾實驗室,那個試劑瓶就在他們的眼皮底下,他們卻一無所知。戰(zhàn)爭結(jié)束后,玻爾從王水中把金還原出來,并重新鑄成獎章。而玻爾配制王水的主要組成之一是“硝酸”。
[板書](二)硝酸的強氧化性
[設疑]硝酸有酸性,能否與金屬反應放出氫氣?
[演示]濃硝酸與Cu反應
[講解]從實驗現(xiàn)象“紅棕色氣體生成”判斷生成物中是N02而非H2。進一步從氧化還原反應說明反應的本質(zhì)是+5價的氮得電子能力比H+1強。
[學生實驗]比較濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應
[記錄并討論]
反應現(xiàn)象
產(chǎn)物
濃硝酸+Cu
1、Cu片:有大量氣泡產(chǎn)生
2、溶液顏色:無色變?yōu)榫G色
3、氣體顏色:紅棕色
4、反應劇烈程度:劇烈
5、觸摸容器外壁:很熱
Cu(NO3)2、NO2和H20
稀硝酸+Cu
1、Cu片:有氣泡產(chǎn)生
2、溶液顏色:無色變?yōu)樗{色
3、氣體顏色:無色
(打開止水夾后)無色變?yōu)榧t棕色
4、反應劇烈程度:緩慢
5、觸摸容器外壁:溫熱
Cu(NO3)2、NO和H20
[板書]1、與金屬反應:
Cu+4HN03(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H20
3Cu+8HN03(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H20
[講述]除金、鉑等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎能與所有金屬反應;當濃硝酸與濃鹽酸按體積比為1:3混合時,就配制成玻爾的“王水”溶液,王水的氧化性比濃硝酸強,可以溶解金,鉑等不溶于硝酸的金屬。
[設問]比較濃硫酸的性質(zhì),濃硝酸能否與非金屬反應?
[練習]與非金屬反應:C+HNO3(濃)S+HNO3(濃)P+HNO3(濃)
[板書]2、與非金屬反應:
C+4HNO3(濃)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(濃)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
P+5HNO3(濃)=H3PO4+5NO2↑+H2O
[提問]硝酸與哪些金屬及非金屬反應?產(chǎn)物是什么?硝酸濃度與還原產(chǎn)物有什么關系?
[小結(jié)]反應規(guī)律:
①除Au、Pt等少數(shù)金屬外,硝酸幾乎能氧化所有的金屬。
?、诔叵翭e、Al等金屬在濃HNO3中發(fā)生“鈍化”。
?、巯跛嵩綕猓溲趸栽綇?。如稀HNO3可使石蕊試紙變紅,而濃HNO3可使石蕊試液先變紅后褪色。
④一般來說,活潑金屬與HNO3反應不生成H2,濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2,稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO?;顫娊饘倥c極稀HNO3反應時,還原產(chǎn)物復雜,可為NO、N2O、NH4NO3等。
⑤非金屬單質(zhì)可被HNO3氧化為最高價氧化物或其含氧酸。
⑥王水(濃HNO3和濃HCl按體積比1:3配制)具有更強的氧化性,能溶解Au、Pt。
[強調(diào)]反應物或條件不同,硝酸反應產(chǎn)物發(fā)生變化:NO2、HNO2、NO、N2O、N2、NH3。
如:4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[板書]注意:4Zn+10HNO3(?。?4Zn(NO3)2+N20+5H2O
[設疑]濃硝酸與活潑金屬反應是否也劇烈?
[學生實驗]濃硝酸十鋁片
[講解]鈍化原理:鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸,表面被氧化為牢固的氧化物薄膜,阻止酸與內(nèi)層金屬進一步反應。
[板書]3、鐵、鋁與冷的濃硫酸或濃硝酸常溫下發(fā)生鈍化。
[提問]濃硝酸的運輸和貯存可用何種物質(zhì)制的容器?
[展示]一瓶呈黃色的濃硝酸,問為什么呈黃色?
[板書]4、不穩(wěn)定性
光照
4HN03==2H20+4NO2↑+02↑
[提問]硝酸應如何貯存?
[設疑]有人認為,“比較濃硝酸和稀硝酸的還原產(chǎn)物的化合價,濃HN03中的氮從+5降為+4,而稀HN03,中的氮從+5價降為+2,從化合價變化可以判斷稀硝酸的氧化性比濃硝酸強。”這種看法是否正確?為什么?
[提示]從濃硝酸、稀硝酸分別與Cu反應。劇烈程度分析。
[講述]硝酸用途:硝酸是一種重要的化工原料,可用于制造炸藥、染料、塑料、硝酸鹽等;在實驗室里,它是一種重要的化學試劑。
[小結(jié)]略
[作業(yè)]
硝酸
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。關于好的高中教案要怎么樣去寫呢?下面是小編精心為您整理的“硝酸”,希望能為您提供更多的參考。
專題四:硫、氮和可持續(xù)發(fā)展
第二單元硝酸的性質(zhì)(第二課時)
【學海導航】掌握工業(yè)上氨催化氧化法制硝酸的反應原理,并了解主要生產(chǎn)過程。
【知識準備】硝酸的制法
硝酸的工業(yè)制法:原理:(寫出化學方程式),
,。
設備,為提高原料利用率,采用的措施是,
硝酸廠的尾氣主要是,尾氣處理的方法是。
【例題】
銅和鎂的合金8.8g完全溶于濃硝酸,若反應中硝酸被還原只產(chǎn)生6720mL的NO2氣體和1120mL的N2O4氣體(都已折算到標準狀況),在反應后的溶液中,加入足量的氫氧化鈉溶液,生成沉淀的質(zhì)量為多少?
【鞏固練習】
()1、實驗室可以利用NaNO3和濃H2SO4加熱制取硝酸,這是利用了HNO3的
A.氧化性B.強酸性C.不穩(wěn)定性D.揮發(fā)性
()2、在鐵和銅的混合物中,加入一定量的稀HN03,充分反應后剩余m1g金屬,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振蕩后,剩余m2g金屬,則m1與m2之間的關系是
A.m1一定大于m2B.m1可能等于m2
C.m1一定等于m2D.m1可能大于m2
()3、已知鎂和稀硝酸反應時,每有1molHNO3反應,就有0.8mol電子轉(zhuǎn)移,此時硝酸的還原產(chǎn)物可能是
A.NO2B.N2OC.NH4NO3D.NO
()4、0.4molCu2S與足量濃硝酸反應,生成H2SO4、NO2、Cu(NO3)2和H2O,則參加反應而未被還原的HNO3的物質(zhì)的量為
A.4molB.5.6molC.1.6molD.0.8mol
()5、有一無色氣體,不溶于水,也不溶于堿溶液,但在常溫下能被空氣氧化,該氣體是
(A)H2S(B)CO(C)NO(D)NH3
()6、某單質(zhì)與濃硝酸反應時,每有0.25mol單質(zhì)反應就消耗1molHNO3,則該單質(zhì)氧化后所顯示的化合價為
A.+1B.+2C.+3D.+4
()7、0.1mol固體M(NO3)2加熱分解,2M(NO3)22MO+4NO2↑+O2↑
將產(chǎn)生的氣體用排水法收集,在標準狀況下收集到的氣體的體積接近
A.5.6LB.4.48LC.0LD.1.12L
8、下圖中的每一方格表示有關的一種反應物或生成物,其中A和C為無色氣體。
填寫下列空白:
已知:2Na2O2+O2=2Na2CO3+O2
(1)物質(zhì)M可以是?。籆是;F是(填化學式)。
(2)反應①的化學方程式是 。
(3)反應②的化學方程式是 。
8.由Cu、Ag組成的合金30g,溶于80mL13.5molL-1HNO3中充分反應后,合金全部
溶解并放出6.72L氣體(STP),所得溶液中C(H+)=1molL-1。若不考慮溶液體積變化,求原合金中銀的質(zhì)量分數(shù)
高二化學教案:《硝酸》教學設計
一名優(yōu)秀的教師在每次教學前有自己的事先計劃,高中教師在教學前就要準備好教案,做好充分的準備。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?以下是小編為大家收集的“高二化學教案:《硝酸》教學設計”僅供您在工作和學習中參考。
[教學目標]
1.知識目標
(1)了解實驗室中制硝酸的反應原理、了解工業(yè)上氨氧化制硝酸的反應原理。
(2)了解王水等的性質(zhì)。
(3)掌握有關硝酸反應的計算
2.能力和方法目標
(1)通過氨氧化法制硝酸的學習,提高解決實際問題的能力;
(2)通過有關硝酸的計算,提高計算能力。
3.情感與價值觀目標
通過玻爾跟諾貝爾獎的故事,對學生進行受國主義教育。
[教學重點、難點] 硝酸的強氧化性的鞏固。
[教學過程]
[復習鞏固上堂課內(nèi)容]
讓學生完成下列各個問題,可以獨立完成,若不能獨立完成也可以相互間進行討論。
問題1:在硝酸溶液中滴加酸堿指示劑,能使酸堿指示劑變色,再加熱時會產(chǎn)生褪色現(xiàn)象。在品紅溶液中,通入二氧化硫氣體會褪色,再加熱又會變紅色。請分析上述產(chǎn)生這兩現(xiàn)象的化學反應原理。
問題2:什么叫“王水”?“王水”的性質(zhì)上有什么特征?
[教師介紹]化學家玻爾巧妙珍藏諾貝爾獎章的故事。讓學生體會,科學家那種強烈的愛國心和科學智慧完美統(tǒng)一。
問題2:下面是氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關系,請寫出其中各步轉(zhuǎn)化反應的化學方程式:
[引入]在上列轉(zhuǎn)化反應中,找出能用于工業(yè)制硝酸一條反應路線。
[學生活動]
學生討論后,意見逐漸統(tǒng)一到下列兩條反應路線上。
反應路線一:N2→NO→NO2→HNO3
相應反應的化學方程式為:
N2+O2 2NO(屬于吸熱反應)
2NO+O2 = 2NO2(屬于放熱反應)
3NO2+H2O=2HNO3+NO(屬于放熱反應)
反應路線二:NH3→NO→NO2→HNO3
4NH3+5O2 4NO+6H2O(屬于放熱反應)
2NO+O2 = 2NO2(屬于放熱反應)
3NO2+H2O=2HNO3+NO(屬于放熱反應)
[引導學生討論]上述兩種反應途徑,哪種更適合用于工業(yè)上制取硝酸
學生從反應的可能性、原料、能量消耗等各個方面進行討論可得出結(jié)論。
[教師講授介紹現(xiàn)代工業(yè)制硝酸的方法]早期工業(yè)曾有硝石法、電弧法制硝酸,現(xiàn)代工業(yè)上一般都采用氨氧化法制硝酸。
[板書]
3.硝酸的工業(yè)制法------氨氧化法制硝酸
反應原理:
4NH3+5O2 4NO+6H2O(屬于放熱反應)
2NO+O2 = 2NO2(屬于放熱反應)
3NO2+H2O=2HNO3+NO(屬于放熱反應)
生產(chǎn)步驟和產(chǎn)要設備:
氧化爐:氨氧化成一氧化氮;
吸收塔:一氧化氮轉(zhuǎn)化成二氧化氮,用水吸收二氧化氮生成硝酸。
蒸餾濃縮:用濃硫酸或硝酸鎂作吸水劑進行蒸餾濃縮可得到更濃的硝酸。這種方法可制得96%以上的硝酸溶液。
[引導]實驗室若要制取硝酸,應該選什么作為原料?同學們可以聯(lián)系實驗室制氯化氫的方法進行類比。
[板書]
4.硝酸的實驗室制法
實驗室可用硝酸鈉跟濃硫酸反應制取硝酸:
NaNO3+H2SO4(濃) NaHSO4+HNO3↑
注意,一般情況下,該反應不需高溫,以使硫酸氫鈉跟硝酸鈉進一步反應(這一點跟實驗室制氯化氫氣體有差異)。
[引導]硝酸的化學性質(zhì)比較復雜,有關硝酸的計算問題也比較復雜,下面我們一起來討論一下有關硝酸參加反應的計算問題。
5.有關硝酸的計算
例1:某化肥廠用氨制備硝酸銨。已知:由氨制NO的產(chǎn)率是96%,NO制HNO3的產(chǎn)率是92%,硝酸跟氨合成硝酸銨。則制取硝酸所用去的氨的質(zhì)量占總消耗氨的質(zhì)量分數(shù)是多少?(不考慮其他方面的損失)
解析:設氨的總的物質(zhì)的量為1mol,制硝酸所用的氨為xmol,則與硝酸反應的氨為(1-x)mol。根據(jù)題意,反應關系為:
NH3 ~ HNO3
1mol 1mol
x×96%×92% y y= x×96%×92%
NH3 + HNO3 ~ NH4NO3
1mol 1mol
1-x x×96%×92%
即有:(1-x )= x×96%×92% 解得:x = 0.531mol
所以制取硝酸所用去的氨的質(zhì)量占總消耗氨的質(zhì)量分數(shù)為53.1%。
題2:在c(NO3-)等于4 mol·L-1的硝酸銅和硝酸銀的100mL混合溶液中,加入一定量的鋁粉,充分反應后過濾,將濾紙上的沉淀干燥后稱重為24.8g。將此沉淀加入稀鹽酸中無氣體產(chǎn)生。濾液中滴入氯化鈉溶液無現(xiàn)象,后加入過量的稀氫氧化鈉溶液得到沉淀,過濾,加熱,冷卻,稱重為4g。求參加反應的鋁的質(zhì)量。
[解析]題中所述的反應關系可表示成如下:
再結(jié)合溶液中NO3-離子守恒進行整體分析。
由于反應前NO3-是以Cu(NO3)2、AgNO3形式存在,反應后NO3-是以Al(NO3)3、Cu(NO3)2形式存在,所以有:
m(Al)=(4 mol·L-1×0.1L- )× ×27g·mol-1=2.7g。
參加反應鋁粉的質(zhì)量為2.7g。
[鞏固練習]
1.實驗室可以利用硝酸鈉跟濃硫酸加熱制取硝酸,這是利用了硝酸的( )。
(A)氧化性 (B)強酸性 (C)不穩(wěn)定性 (D)揮發(fā)性
2.工業(yè)上用氨的催化氧化法制取硝酸時,先制成質(zhì)量分數(shù)為50%左右的硝酸,再制成質(zhì)量分數(shù)為96%的濃硝酸,一般采用的方法是( )。
(A)加熱蒸發(fā)濃縮 (B)加生石灰吸去水分后再過濾
(C)加硝酸鎂后再蒸餾濃縮 (D)加入濃硫酸后再分液
3.在容積為672mL的燒杯里充滿NO、NO2混合氣體,將其倒立在水槽里,去塞后再緩緩通入280mLO2,反應恰好完全,且水充滿了燒瓶(所有氣體體積都已折合為標準狀況)。下列敘述正確的是( )。
(A)總反應為:NO+NO2+O2+H2O=2HNO3
(B)總反應為:4NO+8NO2+5O2+6H2O=12HNO3
(C)燒瓶中硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.03 mol· L-1
(D)燒瓶中硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.045mol· L-1
4.某金屬與稀硝酸恰好完全反應生成NO2,消耗金屬和硝酸的物質(zhì)的量之比為1∶3,則該金屬可能是( )。
(A)Cu (B)Ag (C)Al (D)Fe
5.有關物質(zhì)有如圖1-3-4所示的轉(zhuǎn)化關系。其中,A的濃溶液與單質(zhì)B在加熱時才發(fā)生反應①,A的稀溶液與足量B在加熱時才發(fā)生反應②,D的稀溶液與苯酚溶液混合后呈紫色。據(jù)此填空:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學式:A_______,D________,E_______。
(2)反應④的現(xiàn)象是_______________________;
(3)寫出反應②的離子方程式:___________________________________;
(4)A的濃溶液與單質(zhì)B加熱時能否產(chǎn)生G?為什么?
高一化學教案:《硝酸· 硫酸》教學設計
作為優(yōu)秀的教學工作者,在教學時能夠胸有成竹,作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學生更容易聽懂所講的內(nèi)容,幫助高中教師能夠井然有序的進行教學。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?以下是小編為大家精心整理的“高一化學教案:《硝酸· 硫酸》教學設計”,僅供您在工作和學習中參考。
高一化學教案:《硝酸· 硫酸》教學設計
(一)指導思想與理論依據(jù)
科學探究的主要特征是自主性、探究性和開放性。[1]實驗教學中要積極引導學生走出課本,拓展問題空間,增強實驗內(nèi)容的開放性;鼓勵學生用類似科學探究的方式進行實驗,提高實驗過程的探究性;要放手讓學生自主設計方案、自主研究,培養(yǎng)學生的自主性。
學生對化學實驗的興趣是淺層次的,主要是被化學實驗過程中那些豐富多彩的現(xiàn)象吸引而產(chǎn)生,對科學探究的興趣是深層次的,是要求學生對迷人現(xiàn)象背后的自然規(guī)律產(chǎn)生興趣,對探究的過程產(chǎn)生興趣。在一般的化學實驗課中,學生只要根據(jù)給定的實驗方案一步一步操作,并把觀察到的實驗現(xiàn)象記錄于給定的實驗手冊中,再填空式的寫上實驗結(jié)論和解釋,就算完成了實驗,在這種過程中學生的自主性是無法充分得到發(fā)揮的,更不能有效培養(yǎng)學生的科學探究能力。
本節(jié)課是要以化學實驗為載體讓學生自主開展探究活動,自覺地根據(jù)科學探究程序進行化學實驗,并學會用科學探究的方式來分析處理化學實驗問題。
要增強學生在化學實驗中進行科學探究的自主性,一是要激發(fā)學生對科學探究的興趣,二是要讓學生熟悉科學探究的基本程序。學生先明確科學探究的一般程序,再選擇一些有一定探究性的實驗素材,教師有目的地引導學生依照探究程序作嘗試性的探究,最后逐步過渡到放手讓學生自主地開展探究活動。
(二)教學背景分析
1.教學內(nèi)容分析
本節(jié)課是人教版高中化學必修1第四章第四節(jié)的教學內(nèi)容。該設計抓住了這部分內(nèi)容的四個特點:
① 重視知識的構(gòu)建。濃硫酸、硝酸的主干知識是強氧化性,本節(jié)課通過實驗來構(gòu)建這些主干知識。
② 重視環(huán)境教育。由于濃硫酸、硝酸的反應均有污染物產(chǎn)生,因此實驗改進的一個重心要減少對環(huán)境的污染。
③ 加強思想方法教育。本節(jié)要突出運用分類觀和氧化還原觀來分析物質(zhì)的性質(zhì)和反應的特點。從而理解濃硫酸、硝酸的氧化性表現(xiàn)在硫、氮元素價態(tài)的變化上。運用內(nèi)外因的關系理解量變引起質(zhì)變,加深對自然辯證法的認識。
④ 運用比較歸納法進行學習。
2.學生情況分析
(1)知識基礎
經(jīng)過第三章金屬及其化合物、第四章非金屬及其化合物前三節(jié)的學習,學生已經(jīng)儲備了不少元素化合物的知識,對于氮和硫的氧化物的污染問題也留有深刻印象。結(jié)合初三的知識,學生已經(jīng)掌握了酸的主要性質(zhì)(通性),對于氫前金屬與鹽酸、稀硫酸反應置換出氫氣的規(guī)律非常熟悉。這為研究濃硫酸和硝酸的強氧化性打下堅實的物質(zhì)基礎和知識支持。本節(jié)課在兩個環(huán)節(jié)上特別注意了知識上的承前啟后:
① 先運用分類法,從物質(zhì)類別、化合價等角度預測硫酸和硝酸的性質(zhì)。
② 實驗探究之后,對金屬與酸的反應進行全面小結(jié)。
(2)實驗技能基礎
新課程實施以來,學生基本熟悉了實驗探究的程序,并在化學實驗過程得到多次體驗,思考問題的方式也更加貼近科學探究的方式。學生也接觸過一些微型實驗,但沒有使用過注射器和小藥瓶?;谝陨戏治觯以趯W生動手前引導他們注意以下幾個問題:①該實驗藥品有強腐蝕性、產(chǎn)物有污染,一定做好自我和他人防護。②如何巧用注射器取液體和氣體藥品。③如何解決小藥瓶內(nèi)壓強過大的問題。
(三)本課教學目標設計
1. 基本目標
知識目標: 通過實驗認識硝酸的氧化性、濃硫酸的氧化性及其特性;對金屬與酸的反應形成更全面的認識。
過程目標:通過實驗探究體驗科學研究的一般過程,逐步掌握比較研究法,進一步形成交流、反思、評價的學習習慣。
情感目標:設置適宜難度的問題情境,激發(fā)學生的探究欲望,獲得成功的體驗,提高學習化學的興趣,并體會到學習的過程是漸進的過程。
2. 開放性目標
知識目標:進一步運用氧化還原觀和分類觀,分析物質(zhì)的性質(zhì)和反應的特點。通過探究NO3-是否具有氧化性,深化認識氧化還原反應發(fā)生的條件。
過程目標:能開發(fā)新型儀器功能與使用方法,從而進一步優(yōu)化實驗步驟。并能從實驗探究中提升技巧和反思不足。
情感目標:運用內(nèi)外因的關系理解量變引起質(zhì)變,加深對自然辯證法的認識。
3. 教學重點的分析與確定
濃硫酸、硝酸的主干知識就是強氧化性,它們能與絕大部分金屬反應,也能氧化一些非金屬,反應的特點是濃硫酸、硝酸中的硫、氮元素被還原,生成硫的氧化物和氮的氧化物,這是區(qū)別于初中知識的最大之處。因此將它確定為教學的重點,通過理論進行構(gòu)建,再用實驗進行驗證。
4. 教學難點的分析與確定
學生雖然已經(jīng)明確科學探究的一般程序,但面對陌生儀器、具有強腐蝕性的藥品的使用和環(huán)境污染問題,要考慮的問題還是很多,相當有挑戰(zhàn)性。因此,本節(jié)課的難點確定為:讓學生自主地探究濃硫酸、硝酸的強氧化性的活動。
5. 教學方法與手段
實驗探究法、對比研究法、討論法
(四)教學過程與教學資源設計
2. 教學資源的開放性措施
長期以來,涉及到濃硫酸、濃硝酸等危險實驗和污染實驗時,如果只是看錄像,就浪費了非常好的探究資源。這一直是化學老師非常棘手的問題,該實驗設計很巧妙地解決了此矛盾。經(jīng)過上百次實驗,我終于摸索出現(xiàn)象明顯時藥品的最小用量和實驗技巧。而整個實驗過程,都體現(xiàn)出了環(huán)保和人文的思想,包括一次性手套的使用、各個實驗裝置的使用都從最大限度上保護了學生。本節(jié)課選用和開發(fā)的教學資源主要體現(xiàn)在學生的實驗探究上,這就要求積極引導學生走出課本,拓展問題空間,增強實驗內(nèi)容的開放性。它以濃硫酸、硝酸與銅反應為載體,讓學生自主的開展探究活動,自覺地根據(jù)科學探究程序進行化學實驗,并學會用科學探究的方式來分析處理化學實驗問題。尤其是在微型化、綠色化、安全化的實驗儀器開發(fā)上體現(xiàn)了探究的開放性。
3. 問題情境的開放性措施
整節(jié)課時在幾個問題下驅(qū)動任務貫穿而成的,其中創(chuàng)設出來的問題情境開放性較大的有:
問題
設計目的及作用
① 你覺得硫酸和硝酸會氧化哪些物質(zhì)?
引導學生從氧化還原觀和分類觀來預測物質(zhì)的性質(zhì)。為實驗探究的進行打下物質(zhì)基礎和提供思路。
②今天我們用銅來驗證硫酸和硝酸的強氧化性,請討論實驗方案。注意思考:
a.如果反應會有何現(xiàn)象?
b.如何證明反應發(fā)生,如何檢驗產(chǎn)物?
c.注射器在實驗中有什么特殊的用途?
通過前面知識與方法的準備,讓學生自行思考總結(jié)出實驗探究的方案。為讓學生進一步優(yōu)化設計思路,提示學生的三個問題將復雜的問題拆分,將難點逐個擊破。
③試對以上實驗進行對比和類比,結(jié)合金屬與酸的反應,就稀、濃硫酸,稀濃硝酸的氧化性得出一些規(guī)律和結(jié)論。
通過比較歸納法對金屬與酸的反應形成更全面的認識。
④觀察蔗糖中加入濃硫酸的反應,實驗現(xiàn)象體現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)?
培養(yǎng)學生應用已知化學知識綜合解決實際化學問題的能力。
⑤向硝酸鈉溶液中加入銅片,無明顯現(xiàn)象,但再加入稀鹽酸后產(chǎn)生紅棕色氣體,為什么?請談談對氧化劑、還原劑的新的認識。
利用所學的知識進行遷移和提升,并運用于解決實際問題,深化對氧化還原反應的認識。
4.學生活動的開放性措施
本節(jié)課鼓勵學生用類似科學探究的方式進行實驗,提高實驗過程的探究性;放手讓學生自主設計方案、自主研究,培養(yǎng)學生的自主性。學生探究活動主要經(jīng)歷了如下的過程:
教學
環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
環(huán)
節(jié)
一
課
題
引
入
【提問引入】 從氧化還原的角度對鹽酸、硫酸、硝酸進行分類,并預測它們的性質(zhì)。
【點評】也就是說分為強氧化性酸和非強氧化性酸兩類。
【提問】我們今天就用實驗來研究硫酸和硝酸的氧化性。你覺得它們會氧化哪些物質(zhì)呢?
【板書】硫酸和硝酸的強氧化性
回答,學生1:分兩類,因為濃硫酸、硝酸不能用于制氫氣,所以我預測他們的氧化性比鹽酸強。
學生2:從化合價的角度看,鹽酸中Cl的化合價位-1價,是最低價,只能升高,體現(xiàn)還原性。而硝酸中的N、硫酸中的S化合價均處于最高價,只能降低,表現(xiàn)氧化性。
思考、回答:
生3:一些還原劑,如:金屬單質(zhì),一些非金屬單質(zhì),如碳。
生4:還有Fe2+、I—等一些低價鹽。
鞏固利用分類觀、氧化還原觀分析元素化合物的知識的方法。
環(huán)
節(jié)
二
實
驗
探
究
【提問】如果讓你選擇一種藥品來來研究硫酸和硝酸的氧化性。你會選什么樣的物質(zhì)呢?
【追問】那選什么樣的金屬呢?
【布置任務】今天實驗室為我們提供了一種不活潑金屬單質(zhì)——銅來驗證硫酸和硝酸的強氧化性。
【引導】討論:1.實驗方案,2.預測實驗現(xiàn)象,3.如何證明反應發(fā)生,如何檢驗產(chǎn)物?4.注射器在實驗中有什么特殊的用途。
【提問】請一組同學派代表來說說你們的思路。
【追問】那么我們?nèi)绾螜z驗是否有生成的產(chǎn)物?
【追問】但如果裝置中本來有空氣,NO一產(chǎn)生就被氧化成紅棕色,就無法與NO2區(qū)分了,怎么辦呢?
【點評】太棒了,充分地開發(fā)了注射器的用途。下面咱們就按這個思路,4人一小組完成實驗。注意學案中的實驗提示。
【提問】下面我請幾個小組來匯報一下實驗情況。先從濃硝酸的情況說起。
【點評】很好!溶液呈綠色是由于紅棕色氣體部分溶解于藍色溶液造成的。那稀硝酸的情況如何?
【提問】誰來匯報一下硫酸反應的情況。
【布置任務】其他同學的實驗現(xiàn)象有沒有補充?如果沒有,就請你們完成這三個反應的表達式。
【小結(jié)】各實驗的現(xiàn)象及反應。
【布置任務】試對以上幾組實驗進行對比和類比,結(jié)合金屬與酸的反應,就稀、濃硫酸,稀濃硝酸的氧化性得出一些規(guī)律和結(jié)論。
【點評】濃、稀硝酸和濃硫酸能氧化不活潑的金屬,說明他們具有強氧化性。
【小結(jié)】利用學生匯報結(jié)果進行總結(jié)
多人回答:既然是驗證強氧化性,選金屬單質(zhì),品種多,現(xiàn)象明顯。
大部分學生回答:我們可以選弱一些的還原劑,如不活潑的金屬。
討論方案、預測實驗現(xiàn)象、匯報:
生5:需做4組實驗,實驗方案:銅與濃硫酸;銅與稀硫酸;銅與濃硝酸;銅與稀硝酸
生6:產(chǎn)物預測:硫酸被還原后可能會產(chǎn)生SO2,硝酸被還原后可能會產(chǎn)生NO或NO2,濃度不同可能劇烈程度不同,可能產(chǎn)物有差異。銅被氧化后會生成藍色的銅鹽。
生7:若想檢驗SO2,用注射器吸取氣體注入裝有品紅的藥瓶中。不管哪個生成的是NO,因為NO2為紅棕色、NO為無色但遇空氣后會變紅,所以還是很好辨認的。
[同學生有點騷動,有人馬上提出異議]
生8:同樣還是可以利用注射器實現(xiàn),現(xiàn)將小藥瓶中的空氣抽出,反應后再注入空氣檢驗的生成。
學生實驗,教師巡視。現(xiàn)象很鮮明,大家很興奮,氣氛空前高漲
匯報:實驗現(xiàn)象
生9:觀察到銅片溶解,溶液變綠,產(chǎn)生了紅棕色氣體。說明反應生成了NO2和硝酸銅。
生1:銅片溶解,溶液變藍,注入空氣后氣體變?yōu)榧t棕色,但與1號瓶相比顏色淡了很多。
我認為銅和稀硝酸反應生成了NO、硝酸銅和水。
生10:用注射器將3號瓶的氣體抽出注入品紅溶液中,溶液褪色。說明有SO2生成。
生11:4號瓶無明顯現(xiàn)象。但由于銅片加熱后放入,產(chǎn)生了一些白霧,可能是水氣。經(jīng)檢驗無SO2生成。
完成、匯報化學表達式
討論、匯報討論結(jié)果:
生1:從與是否與銅反應的角度看,濃硫酸的氧化性比稀的強。從劇烈程度上看,濃硝酸的氧化性比稀的強。同時,從反應條件上來看稀硝酸的氧化性比濃硫酸還要強。
生12:濃硫酸具有強氧化性由+6價硫體現(xiàn),稀硫酸具有弱氧化性由H+體現(xiàn)。濃硝酸和稀硝酸均具有強氧化性(均由+5價N體現(xiàn))。濃硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO2,稀硝酸的還原產(chǎn)物一般是NO,濃硫酸的還原產(chǎn)物一般是SO2。
通過體驗實驗探究的基本流程:
確定實驗方案、預測實驗現(xiàn)象、觀察實驗現(xiàn)象、驗證實驗產(chǎn)物、分析實驗結(jié)果。
引導學生比較異同、探尋規(guī)律并進行歸納總結(jié),獲得氧化性酸與金屬單質(zhì)、具有還原性非金屬單質(zhì)反應的一般規(guī)律。
環(huán)
節(jié)
三
【提問】銅都能與濃硫酸、硝酸反應, 你是否能提出新的問題?
【演示實驗】下面我們用實驗來說明這個問題。1.鋁與濃硝酸(試管實驗)2.鋅與濃硝酸(裝置見右圖)
【講述】很明顯,鋅能與濃硝酸反應。 但從金屬活動順序表中看,鋁更活潑,更應該能被濃硝酸氧化。原因是常溫下,鐵、鋁能被濃硝酸、濃硫酸鈍化,即在表面生成致密的氧化膜,阻止反應繼續(xù)進行。所以可以用鐵罐車、鋁罐車運輸這兩種濃酸。
思考、質(zhì)疑:那活潑金屬能被它們氧化嗎?
觀察:1.無明顯現(xiàn)象
2.迅速產(chǎn)生大
量紅棕色氣體。
質(zhì)疑:鋁比鋅活潑,為什么鋅與濃硝酸迅速反應而鋁沒有?
學生傾聽,記筆記
通過實驗,設置疑點,引導學生進一步全面認識金屬與酸的反應以及濃硫酸、硝酸的強氧化性。
環(huán)
節(jié)
四
【過渡】剛才我們是用一種金屬作為還原劑研究濃硫酸、硝酸的氧化性,下面我們看看其它的還原劑與它們反應的情況。
【演示實驗】向蔗糖中加入濃硫酸。
【思考】請同學們分析實驗現(xiàn)象:上述實驗體現(xiàn)了濃硫酸的哪些性質(zhì)。
【追問】這個黑色固體你覺得是什么?哪來的氣體呢?
【實驗思考題】向硝酸鈉溶液中加入銅片,無明顯現(xiàn)象,但再加入稀鹽酸后產(chǎn)生紅棕色氣體,為什么?
【啟發(fā)】請談談對氧化劑、還原劑的新的認識。
觀察
回答,生13:生成黑色疏松多孔的物質(zhì)還有大量氣體。
生13:可能是碳。碳與濃硫酸反應生成的氣體。濃硫酸使蔗糖脫水生成的碳。在受熱的條件下反應生成的CO2和SO2。熱量來源于濃硫酸遇水放出的熱。體現(xiàn)了濃硫酸的脫水性及強氧化性。
思考、分析:HNO3具有強氧化性,但NO3-不具有強氧化性
回答:化合價只能幫助我們預測物質(zhì)的氧化還原性,還可能與溶液的濃度、酸度有關系。
進一步激發(fā)學生的探究興趣,培養(yǎng)學生應用已知化學知識綜合解決實際化學問題的能力。
深化對氧化還原反應的認識
板
書
一、硝酸(強氧化性)
4HNO3(濃)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
8HNO3(?。?3Cu=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
二、濃硫酸(強氧化性)
Cu+2H2SO4(濃) =△= CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(濃) =△=CO2↑+2SO2↑+2H2O
(五)學習效果評價設計
1. 學生學習效果
為了保證探究的真實性和實效性,學生沒有提前預習,也沒有帶教材進入課堂。很明顯,通過近一個學期關于“創(chuàng)建開放的學習環(huán)境與提高化學課堂教學實效性”的研究,學生已經(jīng)適應了這種學習模式。遇到一個新的探究問題時能從容地從理論上去預測和從實驗上去驗證,并且也熟悉了實驗探究的基本程序。經(jīng)過自己主動完成地研究,學生所獲得的知識也是非常牢固的。
2. 教師自身教學效果
本節(jié)課作為區(qū)級展示課,受到了同行的充分肯定和廣泛好評。大家認為這堂課充分體現(xiàn)了新課程的理念和課堂文化。設計精巧、線條流暢,預設目標恰當,層次逐漸加深,充分利用各種教學資源。兩條主線即:理論指導實踐的科學研究方法和引導學生對比研究的活動,脈絡清晰,相輔相成,很好地完成了預期設定的三維目標。
(六)教學反思
本節(jié)課的教學設計中,實驗探究內(nèi)容的設計堪稱創(chuàng)新,把復雜、危險、有污染的演示實驗化為簡單的學生實驗,既微型又環(huán)保,既易操作又有明顯現(xiàn)象。小藥品和注射器的使用包括濃硫酸與蔗糖的反應實驗也作了環(huán)保處理,處處體現(xiàn)出對新儀器和新技術的挖掘與開發(fā)。
對于實驗探究的開放性的研究,我在平行班采用了不同的探究程序。一個班的開放度非常大,布置任務后讓學生自己討論實驗方案,預測實驗現(xiàn)象,總結(jié)實驗問題。而另一個班是指導學生先討論,匯報實驗方案和預測可能出現(xiàn)的情況之后再實驗。兩種方法各有千秋,前者學生肯定會因考慮不周而出現(xiàn)不少問題,但隨后的討論和改進讓他們理解深刻。后者循序漸進,學生通過充分討論,未雨綢繆,實驗實施中可避免不少錯誤。今后還可以放手讓學生自己在實驗的各個階段中自主的去探究,這樣才能真正提高學生進行科學探究的自主性。