5.2.3铜和硝酸反应的连续化、一体化创新实验 说课课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

铜和硝酸反应的 连续化、一体化创新实验 高中化学 01. 使用教材 05. 实验教学内容 02. 实验器材 06. 实验教学过程 03. 实验原理 07. 实验创新要点 04. 教学目标 08. 实验效果评价 使用教材 01 实验使用教材 新课标要求元素及化合物的内容是高中化学学习阶段的重要知识内容，倡导真实问题情境的创设，开展化学实验为主的探究活动，激发学生学习兴趣，促进学生学习方式的转变，从中发展学科素养，因此：课堂教学以其为切入口，设计实验教学。 教材分析 学科素养 模型认知 创新意识 创新意识 课标要求 理论知识 实验操作 能力提升 实验使用教材 本实验创新所依据的教材是苏教版（2019）高中化学必修二，实验内容是基于本教材专题7氮与社会可持续发展第二单元第二节《硝酸》，是非金属学习的最后阶段，也是建立元素观、转化观的重要环节，是教学的重难点。 实验使用教材 教材实验 发现问题： ①浓硝酸与铜反应完后再加水进行稀硝酸与铜反应，分开实验用时较长，实验较为单一。 ②没有排除空气，铜与稀硝酸反应产生的NO会直接与试管中的空气反应生成红棕色NO2,学生对产物认知产生矛盾。 ③反应不会自动停止，待反应物之一消耗完才停止，难以控制反应进行的程度。 ④铜与稀硝酸、浓硝酸反应实验现象对照效果不是特别明显，也不便于较长时间观察。 连续化 一体化 准确化 便捷化 实验器材 02 实验器材 实验仪器 注射器 铜丝 CCl4溶液 稀硝酸溶液 浓硝酸溶液 铁夹 橡胶塞 铁架台 U型管 实验器材 实验药品 实验原理 03 实验原理 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 2NO+O2=2NO2 产生红棕色气体 产生无色气体 无色气体变为红棕色 实验教学目标 04 实验教学目标 素养目标 懂原理 会改进 学技能 提素养 ①通过一体化的实验操作，让学生对铜与浓、稀硝酸的反应有更深刻的认识、理解，培养学生观察、分析能力。 ②通过对新型装置的使用，提高学生在实验仪器使用方面的敏锐性，能联合学科间的知识，应用解决实际问题。 ③通过本实验提升学生动手实验的技能，培养学生合作探究、创新实践能力，体会科学精神和社会责任等核心素养。 实验教学内容 05 实验教学内容 铜与硝酸 反应原理 探究偏差成因 设计实验方案 完成创新实验 完成教材实验 分析装置不足 引导优化方案 再次认识新知 动手完成创新 反思总结 应用理论知识，发现现象偏差 小组合作讨论，知识层次递增 整合实验方案，探究能力提高 完成知识建构，渗透核心素养 操作创新实验，创新思维增强 以模型建构为主线进行科学探究的实验教学 实验教学过程 06 实验教学过程 教学四环节 二 三 一 四 激疑导学 探究释疑 确定方案 反思总结 渗透核心素养 实验教学过程——激疑导学 环节一：学习原理，完成教材实验 [师]讲解重要反应 [生]完成教材实验，观察现象 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 设计意图：创设情境，学习铜与浓、稀硝酸反应原理，发现现象与理论分析存在偏差，为后续内容做铺垫，落实证据推理与模型认知的化学核心素养。 实验教学过程——探究释疑 环节二：分析装置不足 [师]思考铜与稀硝酸为何产生红棕色气体 [生]小组合作，理论分析，思考改进思路 成因 2NO+O2=2NO2 排除空气，避免铜与稀硝酸反应产生的NO会直接与试管中的空气反应生成红棕色NO2。 用注射器抽出装置内空气、加入小苏打产生CO2排尽空气等 设计意图：提出问题，通过问题引领和小组合作，引导学生对实验现象解释，思维认知不断深入，提高学生敢于质疑，分析推理的能力。 实验教学过程——探究释疑 环节二：分析装置不足 1 2 3 4 分开实验用时较长实验较为单一 连续化 采用U型管左右两侧同时实验 铜与稀、浓硝酸反应现象对照效果不明显 一体化 加入CCl4溶液隔开浓稀硝酸 反应不会 自动停止 便捷化 准确化 铜与稀硝酸反应产生的NO会与试管中的空气反应生成NO2 用注射器抽出装置内空气 密闭体系利用压强差使固液分离 设计意图：设计方案，初步感受改进试验的一般思路，小组合作探究，提高学生知识运用、解决问题的能力。 实验教学过程——确定方案 环节三：确定实验方案 教材实验回顾 创新装置 连续化 一体化 便捷化 准确化 实验教学过程——确定方案 环节三：确定实验方案 教材实验回顾 创新装置 连续化 一体化 便捷化 准确化 实验教学过程—演示方案 实验教学过程——确定方案 环节四：完成创新实验 分工合作，进行实验探究，成功率高 实验教学过程——确定方案 环节四：完成创新实验 分组实验探究，观察现象 设计意图：通过改进教材实验，了解科学探究的步骤，落实实验探究与创新意识的化学核心素养。 实验教学过程——确定方案 环节四：完成创新实验 成功率高 设计意图：通过改进教材实验，了解科学探究的步骤，落实实验探究与创新意识的化学核心素养。 25 实验教学过程——反思总结 改进成果： ①整个反应过程在一个密封环境下进行，不会有有毒气体排放。 ②避免了NO直接与空气接触，同时可以自行控制NO与O2反应，验证其NO气体的生成。 ③产生的气体会使得铜与硝酸溶液分离，反应会自动停止。 ④在U型管两侧分别收集到无色的NO、红棕色NO2现象对照效果非常明显，便于长时间移动观察。 实验创新要点 07 实验创新要点 实验创新要点 显四化，一体、连续、准确、便捷 探异常，铜与稀硝酸反应有红棕色气体产生的异常探究 播种子，引导和发现装置不足，给学生播下真情境、真探究、真思考的种子 突破点 建模型，建立了实验方案设计的探究模型。 该装置实现了铜与浓、稀硝酸实验的一体化，同时实验过程中引发学生自主思考，激发了学生的探究欲望，整个实验过程做到了现象可视化、装置简约化、过程无害化。 实验效果评价 08 实验效果评价 改进后的实验实现了“一体化、连续化、准确化、便捷化”，通过真实问题情境，开展了以解决问题为主的探究活动，使得教学内容结构化，激发了学生学习兴趣，为学生学习方式的转变提供了示范，活动与任务指向学生的学科核心素养培养，是达成学生“正确价值观念、必备品格和关键能力”的一个具体载体。 谢谢! $$