2023-2024学年高一化学校本课程《改变世界的化学元素》（第6课时-硝酸）教案

《改变世界的化学元素》（第6课时-硝酸）教案 · 核心素养教学目标 在学习本节内容之前，学生已经学习了已经有了元素化合物知识学习的基本方法，预测物质性质、解决实际问题和实验探究分析的基本能力；另一方面学生学习了氧化还原反应、化学键等理论知识，并且基本形成了“价类二维观”的学科思想；同时，可以延续整合硫及其化合物知识的学习方法和经验，这些都为本节课学习奠定了基础。 其次，以往由于元素和化合物知识多、细、杂的特点，有些同学只是机械的记忆，并没有形成完整的知识体系和学习方法，并且硝酸氧化性的学习具有一定抽象性。所以本节课以实验为依据，通过本节内容的学习，丰富学生元素化合物知识的学习方法和完善知识体系，使学生所学知识的概括性、融通性和整合性更强让学生的能力得到发展，素养得到升华。 （1）了解硝酸的物理性质，通过硝酸的保存和实验探究知道硝酸的不稳定性。 （2）结合铜与浓硝酸、稀硝酸实验探究，了解硝酸的强氧化性。 （3）树立辩证唯物主义的世界观，借助不同浓度的硝酸体现不同的性质掌握量变、质变原理。 （4）了解硝酸在工业生产中的应用以及对环境造成的破坏，通过对硝酸“功”与“过”的探讨，引导学生用辩证的观点看待问题 · 教学过程 环节一：锤炼语言，趣味导入 【导入】 有这样一种物质,它畏光怕热,深居简出；它性格刚烈,脾气暴躁,好与人争锋；它身怀绝技,屡建奇功,是工农业生产的功臣,是国防工业的脊梁,在它的助 推下,无数生灵惨遭涂炭；它是酸氏王国中的三大天王,与另一位天王关系密切,合体后功力大增,所向披靡,成为水中之王,整个金属帝国无人能敌；它又侠骨柔情, 曾因保护一枚奖章而成为化学史上的一段佳话。就让我们带着这些疑问一同走进硝酸的神秘世界。 环节二：探究硝酸的物理性质及其不稳定性 【展示】教师展示一块盖有玻璃片的点滴板，每块点滴板上滴加一滴浓硫酸和浓硝酸。 【提出任务】同学们，老师手上的点滴板里分别滴了少量浓硫酸和浓硝酸，请大家打开玻璃，观察一下两滴液体，分辨一下哪个是浓硫酸，哪个是浓硝酸？ 【学生】打开后，冒白烟的是浓硝酸，无明显变化的是浓硫酸。因为浓硫酸不易挥发。 【教师】这位同学把浓硫酸不易挥发的特性记得很清楚。不挥发的是浓硫酸，浓硝酸易挥发，产生的是白雾。大家观察玻璃片上浓硝酸，你还有什么发现吗？ 【学生】硝酸无色…… 【学生】好像有刺激性气味…… 【教师展示】这是我刚从实验室取过来装浓硝酸的瓶子。看到这个瓶子，你获得哪些信息? 【学生】浓硝酸装在棕色瓶中，说明易见光分解。 【引导】浓硝酸在光照或加热的情况下确实会分解。我们来做个实验，请大家观察实验现象，然后根据实验现象预测反应产物和化学方程式。 【演示实验】如图1，在烧瓶中加入玻璃棉，加热后用试管滴入浓硝酸 【小组1】根据产生大量红棕色气体，方程式：HNO3 →NO2↑+H2O 【教师】大量红棕色的气体是二氧化氮，那么，除了二氧化氮外，还有什么物质生成呢？请大家运用我们学过的哪些思维来推断。 【学生】这个反应是氧化还原反应，可以根据化合价升降来推断产物。 【总结】我们根据得失电子守恒和元素原子守恒可推知，硝酸光照或加热可以生成二氧化氮、氧气和水。 【展示】 4HNO3 ==== 4NO2↑+ O2↑+ 2H2O 【过渡】观察这个方程式，借助前面的所学知识，二氧化氮、水和氧气也能化合生成硝酸。那什么时候硝酸分解？什么时候化合呢？ 【师生合作】当硝酸保持一定浓度（控制变量）温度较高时，硝酸以分解为主，化合为次；温度较低时，以化合为主，分解为次。 【总结】分析可知，生成硝酸和硝酸分解，温度很重要。所以为了长时间保存浓硝酸，应选择在棕色瓶中，并置于阴凉处。 环节三：探究硝酸的强氧化性 【教师】同学们还记得，浓硫酸具有哪些性质吗？ 【学生】吸水性、酸性、氧化性…… 【教师】硝酸也具有酸性，那么硝酸有没有氧化性呢？我们这次仍然采用与铜反应的实验来验证硝酸是否具有氧化性。 【演示实验】浓硝酸与铜反应：如图，在橡胶塞侧面挖一个凹槽，并嵌入下端卷成螺旋状的铜丝，向试管中加入2ml浓硝酸，并用橡胶塞塞住试管口，使铜丝与硝酸接触，观察实验现象。向上拉铜丝，终止实验。 【教师】请大家观察实验现象，然后根据实验现象以小组为单位谈论预测反应产物，并推选小组代表发言。 【小组1】溶液变成蓝色，说明有铜离子产生 【小组2】铜丝上出现小气泡，试管中出现红棕色气体……生成了NO2！ 【教师】浓硝酸与铜反应，生成了铜离子和二氧化氮，请大家尝试写出化学方程式 【板书】：Cu + 4HNO3（浓）== Cu(NO3)2↑+ 2NO2↑+ 2H2O 【教师】那么铜能不能与稀硝酸发生反应呢？我们就用身边常见的材料做实验探究一下。 【实验材料】铜丝（缠在碳棒上）、奶茶袋（耐高温耐腐蚀）、注射器，稀硝酸 【演示实验