第五章 第二节 氮及其化合物 ：铜与硝酸反应一体化实验 教学设计 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.docx
第五章第二节氮及其化合物：铜与硝酸反应一体化实验教学设计2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
设计意图
本节课旨在通过铜与硝酸反应的实验，让学生深入理解氮及其化合物的化学性质，掌握实验操作技巧，培养观察能力和实验报告撰写能力。结合高一年级学生的认知水平，本节课的教学设计紧密围绕教材内容，强调理论与实践相结合，以提高学生对化学知识的实际应用能力。
核心素养目标
发展学生的科学探究与创新意识，通过铜与硝酸反应实验，提升观察和记录实验现象的能力；培养证据推理与模型认知，引导学生分析实验结果，理解氮元素在不同化合物中的价态变化；加强科学态度与社会责任感的培养，强调实验安全与环境保护意识。
重点难点及解决办法
重点：铜与硝酸反应的化学方程式书写，反应类型识别，氮元素价态变化的理解。
难点：实验操作细节，实验现象的观察与记录，反应机理的深入理解。
解决办法：通过演示实验，引导学生观察铜与硝酸反应的实时现象，讲解实验步骤和操作要领，强调注意事项。对于化学方程式和反应类型，通过对比分析，让学生在实验基础上自行推导并验证。针对氮元素价态变化，采用案例教学，结合具体化合物，讲解价态变化规律。难点突破策略包括小组讨论、问题导向学习，以及课后练习巩固。
教学资源准备
1.教材：人教版化学必修第二册第五章第二节内容。
2.辅助材料：相关化学反应的视频资料，氮及其化合物结构示意图。
3.实验器材：铜片、硝酸溶液、试管、滴管、防护用品等。
4.教室布置：实验操作区，实验观察区，讨论交流区。
教学过程
1.导入新课
同学们，上一节课我们学习了氮及其化合物的基本概念，今天我们将通过一个具体的实验来探究铜与硝酸的反应。请大家打开教材，翻到第五章第二节。
2.知识回顾
（1）请回顾一下，氮元素在自然界中存在的形态有哪些？它在不同化合物中的价态有哪些？
（2）硝酸是一种非常重要的化合物，它有哪些性质和用途？
3.实验演示与观察
（1）我将为大家演示铜与硝酸反应的实验，请大家注意观察实验现象。首先，取一片铜片放入试管中，然后加入适量的硝酸溶液。
（2）观察铜片与硝酸反应过程中，铜片的颜色变化，以及产生的气体和溶液的颜色变化。
4.实验分析与讨论
（1）请大家根据观察到的实验现象，推测铜与硝酸反应的产物。铜片的颜色变化说明了什么？产生的气体是什么？溶液的颜色变化又说明了什么？
（2）现在请大家分小组讨论，尝试写出铜与硝酸反应的化学方程式，并分析反应类型。
5.反馈与讲解
（1）请各组代表汇报讨论结果，我们一起分析一下大家的答案。
（2）根据大家的讨论，铜与硝酸反应的化学方程式为：\[\text{Cu}+4\text{HNO}_3\rightarrow\text{Cu(NO}_3\text{)}_2+2\text{NO}_2+2\text{H}_2\text{O}\]。这是一个氧化还原反应，铜被氧化，硝酸被还原。
6.知识拓展
（1）请大家思考一下，为什么铜与硝酸反应会产生有毒气体二氧化氮？这给我们带来了哪些启示？
（2）氮元素在不同化合物中的价态变化对化学反应有什么影响？
7.实验操作
（1）现在请大家分组进行铜与硝酸反应的实验，注意实验安全，严格遵循实验操作规程。
（2）实验过程中，请大家仔细观察现象，记录实验数据，并撰写实验报告。
8.课堂小结
同学们，今天我们通过实验探究了铜与硝酸的反应，掌握了实验操作技巧，了解了氮元素在不同化合物中的价态变化。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中，提高实验能力。
9.课后作业
（1）请根据实验报告，总结铜与硝酸反应的实验原理和实验现象。
（2）查阅资料，了解氮元素在不同化合物中的价态变化对化学反应的影响。
（3）预习下一节课的内容，为下一次实验做好准备。
10.教学反思
本节课通过实验演示和小组讨论，让学生直观地观察铜与硝酸反应的现象，引导学生分析实验结果，理解氧化还原反应的基本原理。在实验操作环节，注重培养学生的动手能力和观察能力。通过课堂小结和课后作业，巩固所学知识，为后续学习打下基础。在教学过程中，关注学生的学习反馈，及时调整教学策略，提高教学效果。
学生学习效果
学生学习效果主要体现在以下几个方面：
1.知识掌握：学生能够准确描述氮及其化合物的基本概念，理解硝酸的性质和用途，掌握铜与硝酸反应的化学方程式，以及反应类型。
2.实验技能：通过本节课的实验操作，学生能够熟练使用实验器材，遵循实验操作规程，安全、准确地完成铜与硝酸反应的实验，并能够观察、记录实验现象。
3.分析与推理：学生能够根据实验现象，分析铜与硝酸反应的产物，推导化学方程式，理解氧化还原反应的原理。