资源简介

硝酸的性质教学设计
（一）指导思想与理论依据
现代教学认为：课堂教学不应只追求知识，而应体现学习过程，课堂教学的核心是学生思维的启发和学习方法的指导，要创设问题情境，并在解决这一问题的过程中引导学生自主形成相应的学习程序和方法。本节采用边讲边实验探究的方法进行施教，主要通过实验装置的改进，侧重于实验探究、对比分析、归纳总结，具体实施方法是：通过问题的提出设计一些探索性实验验证，师生共同讨论，使学生掌握认识物质性质的科学方法和态度；启发学生的创新思维，培养学生的探索精神和环保意识。
（二）教学背景分析
学习内容分析：“硝酸”是人教版高中化学新教材必修1“第四章 非金属及其化合物”第四节氨 硝酸 硫酸的内容之一。到本章为止，基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系，也基本构建成了元素化合物知识的网络。元素化合物知识是中学化学重要的基础知识，也是学生今后在学习、生活中经常要接触且需要了解和应用的基本知识。在已学过的盐酸、硫酸的知识中，酸的通性和浓硫酸的强氧化性为学习硝酸的性质作了很好的铺垫，所学的原子结构及氧化还原理论对本节课的学习起着指导作用。
教材把这一节内容放在基本实验和基础理论、以及第三章金属及其化合物之后，通过这些知识的学习，一方面可以形成完整的金属、非金属及其化合物知识体系，另一方面具有巩固离子反应、氧化还原反应等基础知识的作用。在第三章的基础上，进一步介绍化合物知识，为元素概念的形成、元素性质的递变规律、元素周期表的形成以及化学反应及其能量变化积累感性认识的材料。通过本节课的学习，学生对三大强酸的性质将有一个较全面的认识，同时可加深对上述理论的理解。
学生情况分析：
教学对象：高一学生
已有基础：学习了硫酸的性质，学生对元素化合物知识有着更强烈的好奇心和更深刻的理解力，同时具备了一定的分析、比较和创造性解决问题的能力。
欠缺的能力：对氧化还原反应的认识不足，实验动手能力有待提高。
发展方向：通过探究实验引导学生主动建构关于硝酸的性质及应用的知识体系。
教学方式与教学手段说明：采用“提出问题——实验探究——观察分析——研究讨论——结论——应用”的边讲边实验探究的方法进行施教，主要侧重于实验探究、对比分析、归纳总结。
技术准备：了解学生的认知水平；设计激发学生学习兴趣的实验；多媒体教室；准备实验用品：浓硝酸（14mol/L）、稀硝酸（2mol/L）、烧杯、铜片、铁片、木炭、氢氧化钠溶液、注射器、胶头滴管、酒精灯、镊子等。
前期教学状况、问题、对策等研究说明：学生已积累了学习元素及其化合物性质的方法和知识基础，又掌握了物质结构理论、氧化还原理论以及初步掌握了基本实验技能。这时让学生亲自动手做实验，可强化实验基本操作，锻炼学生动手动脑能力，提高学生兴趣，并且从实验探究中主动构建知识。学生亲自动手实验、观察、记录、思考、总结，可使其学会正确观察事物的方法，深刻体会实事求是的科学态度。进实验室前告诉学生硝酸具有强腐蚀性，应小心使用，且通过实验室气味体会环境保护的重要性。
本节复习浓硫酸性质的基础上，找出硝酸和浓硫酸性质上的相同点和不同点，以训练学生对比分析、归纳概括的学习能力。抓住硝酸的强氧化性，以氧化还原理论为指导，分析“浓、稀硝酸氧化性的不同，还原产物也不同”这一反应特点，从而理解硝酸的氧化性表现在氮元素化合价的变化上。
（三）本课教学目标设计
1：了解硝酸的物理性质，掌握硝酸的不稳定性和强氧化性。在实验中养成良好的观察和思维习惯。
2：在探究活动中，体验“提出问题——实验探究——观察分析——研究讨论——结论——应用”的全过程，进一步学会科学的思维方法。通过对比总结，寻找知识间的相互联系以及掌握科学的分析能力。
3：通过探究实验和改进实验，体验科学研究的乐趣，培养探究意识、严谨求实的科学态度和创新精神，同时养成合作学习的好习惯，加强环保意识。
教学重点： 硝酸的不稳定性和强氧化性
教学难点：硝酸强氧化性的理解和应用
重难点的突破：观察、讨论、猜测、实验、 分析、对比、归纳
（四）教学过程与教学资源设计
教学流程图：
教学过程：
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习浓硫酸的性质引入展示实物 【复习】浓硫酸具有哪些性质？【引入】最新数据显示，2014年中国浓硝酸(折100%)产量达288.21万吨，与2013年同期相比增长了7.4%。硝酸的作用有哪些呢？【归纳】图片展示硝酸的用途：氮肥、燃料、炸药、硝化纤维塑料、硝酸盐等。展示一瓶硝酸观察。【总结】硝酸的物理性质。【思考】从硝酸生产中心到消费中心，储存运输是选择浓溶液呢？还是稀溶液呢？ 【回顾复习】具有酸的通性，吸水性，脱水性和强氧化性。【学生活动】学生打开实验桌上的浓硝酸试剂瓶瓶塞观察？【学生回答】1.浓硝酸中水少，氢离子少。2.稀的容易与金属反应。浓的会钝化，不反应。3.根据实际需要，浓的可以稀释后使用。4.经济角度。 复习浓硫酸的性质为硝酸的学习提供基础。培养学生的观察能力、自学归纳能力和表达能力。
提出问题设计实验验证提出问题设计实验验证 【图片展示】运输浓硝酸的设备。利用已学知识推测这些设备是用什么金属材料制造的呢？【过渡】金属活动性顺序表中氢前金属可以与稀酸反应制出氢气，氢后金属与酸不反应，那么硝酸呢？同学们你们对硝酸还有哪些了解？【提出问题】现在给你提供了以下试剂，请你设计实验证明硝酸也具有酸的通性？ 【交流讨论】学生1：合金，不活泼金属。学生2：铜不与酸反应学生3：由浓硫酸可知，用铁可以，发生钝化了。【小组讨论】酸的通性、不稳定性和强氧化性。【实验试剂，方案展示归纳总结】紫色的石蕊、浓硝酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液。 通过引导提出问题，实验方案设计讨论，验证硝酸的酸性，在指示剂变色的冲突中产生疑问，激发探究问题的兴趣。用实验验证假设，同时又发现新知，针对学生暂时不能解决的问题，要及时引导、搭建探索的思维平台，在实验中分析比较得出结论。
序号方案、现象方案1取少量浓硝酸于试管中滴加石蕊试液观察？现象：稀硝酸变红，浓硝酸先变红后褪色了。方案2与氢氧化钠发生中和反应方案3与碳酸钠反应产生二氧化碳气体方案4与金属氧化物，氧化铜反应产生硝酸铜和水方案5与活泼金属反应呢？（实验我们在后面做）展示方案，交流汇总引导学生主动思考浓硝酸使指示剂变红后褪色的原因，集体讨论？学生：褪色说明硝酸具有漂白性，可能与次氯酸的氧化性漂白一样 ，也可能与二氧化硫的漂白原理一样，是浓硝酸与石蕊反应形成了一种不稳定的无色物质。【针对讨论结果提问】能不能设计实验验证你们的结论呢？
【学生演示实验得出结论】把褪色的溶液直接加热后溶液没有变红而是变黄了。【学生产生疑问】为何溶液又变黄了？【教师展示】一瓶久置的浓硝酸和硝酸泄露的图片，浓硝酸变黄的原因？为什么浓硝酸一般保存在棕色试剂瓶中呢？ 【学生】老师我明白了。硝酸常温下都保存在棕色试剂瓶中，是因为它见光就容易分解，加热也肯定分解了，变黄是分解产生的二氧化氮又溶于硝酸的原因。【学生】那就说明浓硝酸的漂白原理与二氧化硫的漂白原理不同，它能使变红的石蕊褪色是因为浓硝酸的强氧化性漂白是永久的。
实验探究完善认识 【思考】写出变化的方程式【延伸】其他易分解避光保存的试剂有：氯水、KMnO4、溴化银、碘化银等。 【学生】联系已学知识，回忆根据根据氧化还原反应知识写出硝酸分解的方程式并配平。【结论】浓硝酸见光或受热容易分解，用棕色试剂瓶保存。 引导学生得出结论；利用氧化还原的知识推导化学反应方程式，让学生掌握“性质决定保存”的规律。
提出问题探究验证探究实验对比得出结论学以致用 【问题】硝酸具有酸的通性我们能不能像盐酸与铁反应一样，利用浓硝酸与铁反应来制取氢气呢？【实验】将一铁片放入盛有浓硝酸的试管中，观察现象？解释原因？【板书】3.强氧化性（1）常温下浓硝酸遇铁、铝发生钝化。【问题】：浓硫酸有强氧化性，浓盐酸没有强氧化性，设计实验探究硝酸与铜的反应？【探究实验】铜与浓、稀硝酸的反应【教师指导学生实验】注意药品的取用、实验操作，记录实验现象。【教师】铜与浓稀硝酸反应有何异同？由反应现象你能得出什么结论？铜与浓硝酸反应过程中混合液颜色有什么变化？加水后颜色变化？（2）与金属反应【结论】
① 硝酸具有强氧化性。
② 氧化能力：浓HNO3 > 稀HNO3 。
③ 通常，浓硝酸与不活泼金属反应生成NO2；稀硝酸与不活泼金属反应生成NO。【连接】硝酸既然有强氧化性那么能否将一些非金属氧化呢？【演示实验】取约3ml的浓硝酸于试管中，在酒精灯上加热，然后将一小块烧红的木炭迅速投入到浓硝酸里，观察现象？（3）与非金属反应（4）与还原性物质反应：如Fe2+、I-、S2-、SO2等。【实验思考题】向硝酸钠溶液中加入铜片，无明显现象，但再加入稀盐酸后产生红棕色气体，为什么？【启发】请谈谈对氧化剂、还原剂的新的认识。 【学生实验】学生按照老师实验说明进行实验，分析现象得出结论。【现象及结论】无气泡生成，铁片表面变黑。浓硝酸具有强氧化性，常温下使铁、铝发生钝化（铁铝表面被浓硝酸氧化生成氧化膜阻止反应了）。【小组实验】利用一套装置完成两个实验，学生按照展示的实验步骤进行实验。【讨论总结】同是硝酸与铜的反应，都把铜氧化为硝酸铜，但浓硝酸反应产生红棕色的NO2，稀硝酸与铜反应产生的是无色的NO气体。【学生活动】利用氧化还原知识书写方程式并配平。讨论总结金属与硝酸反应的规律。【观察现象】木炭在液面上燃烧，发出光亮，同时有大量红棕色气体产生【思考分析】：HNO3具有强氧化性，但NO3--不具有强氧化性,所以化合价只能帮助我们预测物质的氧化性或还原性，还可能与溶液的浓度、酸度等因素有关系。 通过演示铁的钝化实验，增强学生的学习兴趣。介绍实验操作及其注意事项，使学生的分组实验不仅仅停留在机械的动手、观察，还要让学生明确“我在做什么，为什么这样做，还能怎样做更好”，由实验装置的改进再改进，启发学生的创新思维，增强环保意识。实验中“新现象”目不暇接，激发了学生的求知欲。深化对氧化还原反应的认识
小结
浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸性质对比
名称 酸通性 H+氧化性 强氧化性 热稳定性 挥发性 吸水性 脱水性
盐酸 有 有 无 稳定 易挥发 无 无
硫酸 有 有 有（浓） 稳定 难挥发 有 有
硝酸 有 有 有 不稳定 易挥发 无 无
（五）学习效果
学生学习效果：通过情境引入，提出问题，学生思考后讨论带着问题在实验中探究，对比分析得出结论。学生能说出硝酸的有关性质，而且通过实验去验证性质，体会了实践是检验真理的标准，加深了有关性质的理解，消除了有关疑惑。学生熟悉了实验探究的基本程序，在实验变化中不断分析和探究去解决新问题。
课堂效果：课堂气氛活跃，学生保持着良好的精神状态和愉快的心情。学生积极参与探究实验，主动思考，积极发言，亲自通过操作实验来验证自己提出的观点，体验了知识的生成过程，激发了学习兴趣，从而帮助学生自主建构知识。
教师教学效果评价：课前复习硫酸的相关性质，使学生有针对性的对比硝酸的性质，结合具体内容提出了多个开放性的问题，使学生多次、短时间的处于独立思考、展示交流、讨论归纳的学习模式中，学生充分发挥着其主体作用，在思考中培养学生的思维能力，训练学生的思维方法；在实验操作中提升学生的实验技能；在交流讨论、展示中培养学生的表达能力；在总结、归纳中训练学生的总结归纳能力。这堂课充分体现了新课程的理念和课堂文化，设计精巧、线条流畅，预设目标恰当，层次逐渐加深，充分利用了各种教学资源，很好地完成了预期设定的三维目标。
（六）教学反思
学生根据已有的知识体系来引入，使学生更容易接受，同时教学中采用了对比浓硝酸和浓硫酸加深了学生对浓硝酸性质的理解。在教学中，充分运用探究实验，通过实验加深对硝酸性质的印象，增强学生观察和分析问题的能力，实验设计均采用较封闭体系，把复杂、危险、有污染的演示实验化为简单的学生实验，既微型又环保，既易操作又现象明显。塑料瓶和注射器的使用，体现出对新仪器和新技术的挖掘与开发，让学生体验创新的感受与绿色化学理念。
实际教学中学生探究实验占用了很多时间，导致实验的评价、探究结论的落实比较仓促。目前教师迫于现行高考的升学压力和繁重的教学任务,缺乏对探究教学深入研究。导致探究教学大多流于形式,停留在表演阶段,教学效果得不到充分体现,探究教学难以深入到平常的课堂教学中。通过本节课的教学本人深刻体会到探究教学、探究实验的重要性。所以在今后的教学中应多引导学生主动进行实验探究，通过问题探究体验自主构建知识的喜悦，引发学生的积极思维活动，使学生的思维始终处于活跃状态，给学生营造一个良好的课堂气氛，使学生自己去发现问题，分析问题，解决问题。
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