硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的一體化和綠色化設(shè)計(jì)

孔莉

摘 要?硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)重要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容之一，為提高相關(guān)章節(jié)教學(xué)質(zhì)量，以“化學(xué)物質(zhì)及其變化——氨硝酸硫酸”為教學(xué)研究主題，以硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的一體化和綠色化設(shè)計(jì)為研究目標(biāo)，結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探析提高相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量之良策，旨在提升高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合質(zhì)量。

關(guān)鍵詞?硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn);一體化;綠色化;設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：F114.41，F(xiàn)213.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2018）12-0246-01

“氨硝酸硫酸”第三課時(shí)主要講解硝酸性質(zhì)，為使教學(xué)質(zhì)量得以提高，教師需樹(shù)立科學(xué)可行的教學(xué)目標(biāo)，做好新舊知識(shí)銜接，使學(xué)生得以了解硝酸的物理性質(zhì)、用途及保存方法，理解硝酸具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性、不穩(wěn)定性，掌握運(yùn)用氧化還原理論探究硝酸化學(xué)變化的方法。在教學(xué)過(guò)程中教師需引導(dǎo)學(xué)生分析、設(shè)計(jì)并觀察實(shí)驗(yàn)，在落實(shí)本章節(jié)教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生觀察分析、探索發(fā)現(xiàn)、動(dòng)手實(shí)踐等核心素養(yǎng)，同時(shí)指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一體化、綠色化實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的實(shí)驗(yàn)觀，為提高高中化學(xué)教學(xué)綜合質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

一、硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的一體化和綠色化設(shè)計(jì)前期的引導(dǎo)

在硝酸性質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)始前，教師需做好教學(xué)引導(dǎo)與課前導(dǎo)入教學(xué)工作，確保學(xué)生思想與化學(xué)教學(xué)內(nèi)容得以交織在一起，削減化學(xué)知識(shí)理解難度，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性，為此教師可為學(xué)生講述丹麥物理學(xué)家波爾，在二戰(zhàn)期間利用化學(xué)知識(shí)巧藏諾貝爾獎(jiǎng)?wù)碌墓适?，并引?dǎo)學(xué)生思考波爾溶解金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)碌娜芤菏鞘裁矗瑫r(shí)給學(xué)生5—10min自主思考、討論，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。待課前導(dǎo)入結(jié)束后，教師需引導(dǎo)學(xué)生觀察硝酸溶液，從氣味、顏色、溶解度、狀態(tài)等方面歸納硝酸性質(zhì)，展示發(fā)煙硝酸，并講述濃硝酸揮發(fā)產(chǎn)生“發(fā)煙現(xiàn)象”的原因。

二、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并反思

引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證硝酸強(qiáng)氧化性，借助PPT為學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)裝置圖，同時(shí)詢問(wèn)學(xué)生該實(shí)驗(yàn)有何缺缺點(diǎn)，通過(guò)觀察與分析，學(xué)生得知實(shí)驗(yàn)容易污染環(huán)境，浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)原料，教師在鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)腦思考、觀察分析同時(shí)，需給學(xué)生充足的時(shí)間動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中思考實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案，滲入綠色實(shí)驗(yàn)理念，為提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)與反思，學(xué)生提出若干實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方案，如利用堿液吸收實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的尾氣，用銅絲取代銅片，使反應(yīng)原料可隨時(shí)抽出，利用單孔塞、分液漏斗向試管中逐漸加入濃硝酸，適當(dāng)縮小實(shí)驗(yàn)裝置比例，用微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)降低反應(yīng)原料用量等。待學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)優(yōu)化方略后，教師需鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手組裝，觀察實(shí)驗(yàn)是否反應(yīng)及程度如何，觀察試管中氣體的顏色。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)銅絲在硝酸溶液中不斷反應(yīng)，且反應(yīng)劇烈，試管中溶液無(wú)色，氣體為紅棕色。教師需做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié)工作，利用PPT為學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)推倒式：Cu+4HNO₃（濃）==Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，對(duì)比分析硝酸、濃硫酸與銅的反應(yīng)結(jié)果。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)比可以實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)銜接，強(qiáng)化學(xué)生化學(xué)知識(shí)記憶力，引導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的方法，達(dá)到提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的目的。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)落實(shí)設(shè)計(jì)一體化和綠色化實(shí)驗(yàn)教育目標(biāo)

為落實(shí)設(shè)計(jì)一體化和綠色化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，教師在夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)基礎(chǔ)上，需在綠色實(shí)驗(yàn)理念指引下，為學(xué)生準(zhǔn)備一組化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作嗎，組裝成一套可以滿足硝酸與銅片反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，同時(shí)可以清楚觀察到實(shí)驗(yàn)氣體的變化情況。為提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作質(zhì)量，教師可以啟動(dòng)合作學(xué)習(xí)小組，將觀察銅與稀硝酸的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象視為合作學(xué)習(xí)目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生探討產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因，并依據(jù)反應(yīng)列出方程式。在合作學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生組裝出圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置，經(jīng)觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)銅片在稀硝酸中反應(yīng)較為緩慢，呈不斷溶解狀態(tài)，試管中氣體無(wú)色，待接觸空氣后呈紅棕色，溶液最終由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。經(jīng)組內(nèi)成員探討分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：銅與稀硝酸是可以發(fā)生反應(yīng)，說(shuō)明稀硝酸具有強(qiáng)氧化性，反應(yīng)所得物質(zhì)有Cu（NO₃）₂、NO，得出反應(yīng)方程式：3Cu+8HNO₃（?。?=3Cu（NO₃）₂+2NOS↑+4H₂O^[3]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為使一體化和綠色化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更富成效，教師需將實(shí)驗(yàn)主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，啟發(fā)學(xué)生自主思考，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，落實(shí)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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