资源简介

探究铜与硝酸的反应
素养目标：
结合实验探究，掌握硝酸的主要性质—强氧化性。
根据硝酸的性质，引导学生提出问题，作出合理的预测，进行实验观察，最后对问题做出恰当的解释。
深化学生对元素化合物性质及理论的思考，培养学生科学探究精神和证据意识。
教学重难点：
重点：硝酸的强氧化性
难点：探究铜与硝酸反应后的溶液呈绿色
问题情境：
有这么一则广告提到，“黄金提炼教学，赚技术的钱，废旧电子元器件提炼黄金” ，究竟是噱头还是确有其事？
一、演示视频，回顾旧知。
现用一个演示视频回顾一下铜与硝酸的反应。板书：一、演示视频，回顾旧知。引导学生对比得出铜与浓、稀硝酸反应的差异，指出硝酸具有强氧化性，能够氧化较不活泼金属，浓硝酸氧化性强于稀硝酸。
提出问题：1.铜与稀硝酸反应产生了NO，但还是有红棕色气体出现，为什么？学生答：一氧化氮与氧气反应得到二氧化氮，二氧化氮为红棕色气体。接着提问：如何隔绝空气得到纯净的NO？给出两组装置，组织学生讨论分析两组装置如何做到隔绝空气的，对于第一套装置可做现场演示与解说。
二（1）实验装置的问题与改进
接着提出问题：2.演示视频中，我们发现铜与浓硝酸反应非常剧烈，大量的NO2气体还没来得及吸收就已经逸出到空气中了，大家都知道NO2气体是有毒的刺激性气体，幸好是在通风橱中进行的。所以，教材中的实验装置一定是最好的吗？以小组为单位进行讨论，分析教材中的实验装置的优缺点。
总结：一套实验装置的选择与反应的目的是有关的，如果只是想观察实验现象，一套简易的装置加上尾气的处理与防倒吸即可，如果想要深入探讨物质的性质，则装置就复杂得多了。
二（2）探究铜与浓硝酸反应后的溶液呈绿色的原因
组织学生讨论，请学生畅所欲言。根据大家导学案反馈上来的结果，大致归纳如下4条。
首先我们就着假设1来看看，有没有可能是Cu2+浓度过大导致的？那可以直接加水稀释吗？组织学生继续讨论，加水会影响这个变量吗 那我们就不能直接加水稀释？如果不能直接加水稀释，那该如何？请大家思考一下铜与浓硝酸反应后的产物是什么？学生会说到，有二氧化氮，水，硝酸铜，那溶液就是硝酸铜溶液。我们是否可以模拟原溶液呢？只能选择硝酸铜晶体，而不能选择硫酸铜与氯化铜晶体。那么该如何呈现浓度的变化呢？组织学生思考，先配制饱和硝酸铜溶液，然后加水慢慢稀释，观察溶液颜色是否变化。这时实验的两种思路都出来了，组织学生实验，同时引导学生注意实验规范与课堂纪律问题邀请小组代表汇报实验结果。师生共同得出结论1：铜与浓硝酸反应的绿色不是因为Cu2+浓度过大导致的。
紧接着，假设2：铜与浓硝酸反应后的溶液呈现绿色是因为溶解了NO2吗？那可不可以模拟原溶液呢？比如向饱和硝酸铜溶液中通入NO2，观察蓝色溶液是否会变绿呢？师生共同总结3个视频的现象，得出结论2：铜与浓硝酸反应后的溶液呈现绿色是因为溶解了NO2。
紧接着，假设3：有没有可能硝酸和硝酸铜混合液呈绿色呢？那该如何配制混合溶液呢？组织学生讨论，引导学生利用变量控制的思想，一种取相同浓度的硝酸与不同浓度的硝酸铜混合，二是取相同浓度的硝酸铜与不同浓度的硝酸混合，观察这几种混合溶液颜色是否从蓝色变为绿色。组织学生动手实验，学生实验结束时，小组代表汇报实验结果，师生共同得出结论3：混合液呈现绿色不是由于硝酸与硝酸铜溶液混合造成的。
假设4：铜的亚硝酸化合物是绿色。因此设计四组对比实验，播放视频，组织学生记录实验现象，师生共同得出：第1组和第2组就是正常的绿色溶液，说明3滴水对颜色的影响不大，第3、4组实验中没有出现绿色溶液，而是蓝色溶液，得出结论4：铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色是因为产生了铜的亚硝酸化合物。
综上所述，结合资料，可以得出：铜与浓硝酸反应后的绿色溶液是溶液溶解了NO2和铜的亚硝酸化合物共同作用的结果。
三．建构探究实验的一般思路
先是敢于质疑、提出问题，作出假设与猜想，查阅资料与实验论证结合，最后得出结论。
四.知能检测，内化知识
板书设计：
探究铜与硝酸的反应
演示视频，回顾旧知
1.实验装置的问题与改进
探究活动
2.铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色
建构探究实验的一般思路
知能检测，内化知识

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