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由学生的作业引发的一次探究课
 
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:3786    更新时间:2017/12/13
 
一 课题的由来  

“硝酸的性质—铜与浓、稀硝酸的反应”是鲁科版化学必修一第三章第二节的内容,在上完本节课后,给学生布置了一份练习,但是其中有两题错误率比较高,错的也都类似(如下图)。  

   

批改完作业后,笔者认真的思考,学生会出现大面积相同的错误,肯定是对原理理解不够清楚。课后找了几个同学了解情况,学生告诉我说老师,硝酸的强氧化性是其中正五价的氮原子表现出来的,所以上面的练习也是根据这个原来来解题的。笔者恍然大悟,学生只是记得由正五价的氮原子的强氧化性,而忽略了,只有在酸性条件下才表现出强氧化性。由此,设计了以下的课程。  

二 教学过程  

[引言]硝酸是我们中学常见的三大强酸之一,除了具有酸的通性外,还具有强氧化性,能将铜这种不活泼的金属氧化,以及碳这种非金属氧化。下面给大家看下昨天做的的练习。  

Cu+2HNO3=Cu(NO3)2+H2↑  

(运用分类的方法,根据物质所属的类别角度来预测这个反应可否发生。)大家分析下在这两个反应中,变价的微粒分别是什么?  

[生1] Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,Cu和Zn都是金属,有还原性,氢离子有氧化性,所以和铜反应,生成氢气。  

[师]分析的很好。在HNO3 = H+ + NO3-。氢离子和硝酸根都有氧化性,那我们今天就来再探究下硝酸的强氧化性是由那哪种变价微粒引起的?  

[师]今天上课前先复习下定性探究。  

[生]发现问题、提出猜想,实验验证,解释和结论。  

那我们定性研究下硝酸的强氧化性,以铜与硝酸反应为例。  

[师]对于刚才提出的问题,你有什么猜想?  

[生1]可能H+表现氧化性   

[生2]可能NO3-表现氧化性   

[生3]可能与H+和NO3-的共存体系反应  

[师]那还有没有其他的猜想啊。只有两种离子,是不是只有这三种可能性。接下来我们要用实验来验证这个猜想。如何通过实验来证明。请大家四个同学一组,根据提供的仪器和试剂,设计合理的方案来证明刚刚的猜想。  

[仪器和试剂] 1.仪器:试管(3支)、U型管(1支)、酒精灯、试管夹、胶头滴管、  

2.药品:Cu丝、1mol/L NaCl、1mol/L HCl、 1mol/LNaNO3  

[师]请一小组把你们的设计和大家分享下。  

[展示]     

[师]设计的非常好,有实验步骤,如果能预测出实验现象和结论就更好了。那请同学们分享下你们小组实验目的。  

[生]实验1是证明H+能否将铜氧化;实验2是证明NO3-能否将铜氧化;实验3要证明H+和NO3-同时存在能否将铜氧化。  

[师]太棒了,设计的非常好。那大家再思考下,这个设计有没有什么缺陷?(尾气怎么处理)  

[生]没有尾气处理,如果3反应,会产生NO有毒气体,要用碱液吸收。  

[师]很有环保意识,要在后面接上碱液吸收尾气。  

[师]请大家检查桌上的药品是否都齐全,如果没有问题,可以动手实验。大家要注意,如何取用液体药品,如何加热?注意液体药品的取用,和试管加热。(该怎么做)请同学们分享下你们的实验结果。  

[生]1.在试管中加入2mL盐酸,插入铜丝,加热并观察现象 。  

没有明显现象,说明氯离子和氢离子都没有和铜发生反应。说明猜想1不成立。  

2.在试管中加2mLNaNO3溶液,插入铜丝,加热并观察现象  

没有明显现象,说明钠离子和硝酸根离子都没有和铜发生反应。说明猜想2不成立。  

3.在试管中加入稀盐酸,再加入NaNO3溶液,插入铜丝,加热并观察现象。  

铜上有气泡,试管口呈红棕色,溶液变蓝。说明Cu与H+和NO3-共存溶液反应。说明猜想3成立。  

[师]分析的非常到位,对这个实验理解的很透彻。那通过这些实验,你还能得出什么结论?  

[生]氢离子的氧化性不强,只能氧化活泼金属。  

[师]硝酸钠中,N虽然为+5价,但是没有将铜氧化,所以硝酸盐中的硝酸根有没有表现出强氧化性?和盐结合时有没有显现强强化性?  

[生]没有,所以在盐中没有表现强氧化性,和还原剂能共存。  

[师]硝酸钠中,加入酸,为什么就表现出强氧化性?  

[生]硝酸根和氢离子共存,相当于有硝酸的存在。就表现出强氧化性。  

[师]也就是说硝酸根没有表现出强氧化性,只有在酸性条件下,才表现出强氧化性。今后在做题的时候一定要认真审题。  

[师]通过这个实验,大家对硝酸氧化性的认识已经很到位了,那大家能否将上诉两题改正下。  

三 教学反思  

到本章节止,教材已基本介绍了高中必修阶段无机物的知识体系。学生对化学实验的基本操作已有了一定的了解,并且具备了一定的实验设计能力,他们在心理上有很强的动手欲望,渴望自己设计实验,渴望自己的一些想法付诸实施。因此,本节课通过铜与浓稀硝酸反应的实验设计,让学生在开放与和谐的氛围中开拓思维,体验实践与创新的乐趣。  

现在在学科教学中开展研究性学习,关键在于不是有没有研究的课题,而是在于我们教师有没有研究性学习的课题意识。为了尽快适应新课程改革的需要,我觉得教师要尽快转变自己的“意识”,虽然要立足于教材,但也要避免照本宣科,而要将教材作为教学活动的载体和媒介之一,要从“施工图纸”式的教学设计向“探究”式的教学设计转变,要从知识性的备课向发展性的教学设计转变。  

充分考虑学生的能力和知识基础,在探究式教学过程中引导学生探究,在探究硝酸氧化性,从化合价角度引导学生探究,在探究过程中问题一时,形成新的激发学生思维的课题。先分析成分,设计实验方案,  

参考文献  

1.朱建明, 项喆源. 在滤纸上还原Fe3+离子实验的再探究, 化学教学[J], 2013,(12):70.  

2.张红英. 淀粉水解实验的再探究, 中学化学教学参考[J], 2013,(12):44.  

3.陈斌. 例谈化学探究式学习的两个误区与调整策略, 中学化学教学参考[J], 2011,(3):27.  

3.张丽. 新课程背景下高中化学探究实验教学的尝试与反思, 中学化学教学参考[J], 2011,(4):16.  

 
 
 
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