硝酸

《硝酸· 硫酸》教学设计（一）指导思想与理论依据科学探究的主要特征是自主性、探究性和开放性。

[1]实验教学中要积极引导学生走出课本，拓展问题空间，增强实验内容的开放性；鼓励学生用类似科学探究的方式进行实验，提高实验过程的探究性；要放手让学生自主设计方案、自主研究，培养学生的自主性。

学生对化学实验的兴趣是浅层次的，主要是被化学实验过程中那些丰富多彩的现象吸引而产生，对科学探究的兴趣是深层次的，是要求学生对迷人现象背后的自然规律产生兴趣，对探究的过程产生兴趣。

在一般的化学实验课中，学生只要根据给定的实验方案一步一步操作，并把观察到的实验现象记录于给定的实验手册中，再填空式的写上实验结论和解释，就算完成了实验，在这种过程中学生的自主性是无法充分得到发挥的，更不能有效培养学生的科学探究能力。

本节课是要以化学实验为载体让学生自主开展探究活动，自觉地根据科学探究程序进行化学实验，并学会用科学探究的方式来分析处理化学实验问题。

要增强学生在化学实验中进行科学探究的自主性，一是要激发学生对科学探究的兴趣，二是要让学生熟悉科学探究的基本程序。

学生先明确科学探究的一般程序，再选择一些有一定探究性的实验素材，教师有目的地引导学生依照探究程序作尝试性的探究，最后逐步过渡到放手让学生自主地开展探究活动。

（二）教学背景分析1．教学内容分析本节课是人教版高中化学必修1第四章第四节的教学内容。

该设计抓住了这部分内容的四个特点：① 重视知识的构建。

浓硫酸、硝酸的主干知识是强氧化性，本节课通过实验来构建这些主干知识。

② 重视环境教育。

由于浓硫酸、硝酸的反应均有污染物产生，因此实验改进的一个重心要减少对环境的污染。

③ 加强思想方法教育。

本节要突出运用分类观和氧化还原观来分析物质的性质和反应的特点。

从而理解浓硫酸、硝酸的氧化性表现在硫、氮元素价态的变化上。

运用内外因的关系理解量变引起质变，加深对自然辩证法的认识。

④ 运用比较归纳法进行学习。

2．学生情况分析（1）知识基础经过第三章金属及其化合物、第四章非金属及其化合物前三节的学习，学生已经储备了不少元素化合物的知识，对于氮和硫的氧化物的污染问题也留有深刻印象。

结合初三的知识，学生已经掌握了酸的主要性质（通性），对于氢前金属与盐酸、稀硫酸反应置换出氢气的规律非常熟悉。

这为研究浓硫酸和硝酸的强氧化性打下坚实的物质基础和知识支持。

本节课在两个环节上特别注意了知识上的承前启后：①先运用分类法，从物质类别、化合价等角度预测硫酸和硝酸的性质。

②实验探究之后，对金属与酸的反应进行全面小结。

（2）实验技能基础新课程实施以来，学生基本熟悉了实验探究的程序，并在化学实验过程得到多次体验，思考问题的方式也更加贴近科学探究的方式。

学生也接触过一些微型实验，但没有使用过注射器和小药瓶。

基于以上分析，我在学生动手前引导他们注意以下几个问题：①该实验药品有强腐蚀性、产物有污染，一定做好自我和他人防护。

②如何巧用注射器取液体和气体药品。

③如何解决小药瓶内压强过大的问题。

（三）本课教学目标设计1. 基本目标知识目标：通过实验认识硝酸的氧化性、浓硫酸的氧化性及其特性；对金属与酸的反应形成更全面的认识。

过程目标：通过实验探究体验科学研究的一般过程，逐步掌握比较研究法，进一步形成交流、反思、评价的学习习惯。

情感目标：设置适宜难度的问题情境，激发学生的探究欲望，获得成功的体验，提高学习化学的兴趣，并体会到学习的过程是渐进的过程。

2. 开放性目标知识目标：进一步运用氧化还原观和分类观，分析物质的性质和反应的特点。

通过探究NO3-是否具有氧化性，深化认识氧化还原反应发生的条件。

过程目标：能开发新型仪器功能与使用方法，从而进一步优化实验步骤。

并能从实验探究中提升技巧和反思不足。

情感目标：运用内外因的关系理解量变引起质变，加深对自然辩证法的认识。

3. 教学重点的分析与确定浓硫酸、硝酸的主干知识就是强氧化性，它们能与绝大部分金属反应，也能氧化一些非金属，反应的特点是浓硫酸、硝酸中的硫、氮元素被还原，生成硫的氧化物和氮的氧化物，这是区别于初中知识的最大之处。

因此将它确定为教学的重点，通过理论进行构建，再用实验进行验证。

4. 教学难点的分析与确定学生虽然已经明确科学探究的一般程序，但面对陌生仪器、具有强腐蚀性的药品的使用和环境污染问题，要考虑的问题还是很多，相当有挑战性。

因此，本节课的难点确定为：让学生自主地探究浓硫酸、硝酸的强氧化性的活动。

5. 教学方法与手段实验探究法、对比研究法、讨论法（四）教学过程与教学资源设计1. 教学流程图2. 教学资源的开放性措施长期以来，涉及到浓硫酸、浓硝酸等危险实验和污染实验时，如果只是看录像，就浪费了非常好的探究资源。

这一直是化学老师非常棘手的问题，该实验设计很巧妙地解决了此矛盾。

经过上百次实验，我终于摸索出现象明显时药品的最小用量和实验技巧。

而整个实验过程，都体现出了环保和人文的思想，包括一次性手套的使用、各个实验装置的使用都从最大限度上保护了学生。

本节课选用和开发的教学资源主要体现在学生的实验探究上，这就要求积极引导学生走出课本，拓展问题空间，增强实验内容的开放性。

它以浓硫酸、硝酸与铜反应为载体，让学生自主的开展探究活动，自觉地根据科学探究程序进行化学实验，并学会用科学探究的方式来分析处理化学实验问题。

尤其是在微型化、绿色化、安全化的实验仪器开发上体现了探究的开放性。

3. 问题情境的开放性措施整节课时在几个问题下驱动任务贯穿而成的，其中创设出来的问题情境开放性较大的有：本节课鼓励学生用类似科学探究的方式进行实验，提高实验过程的探究性；放手让学生自主设计方案、自主研究，培养学生的自主性。

学生探究活动主要经历了如下的过程：浓硫酸的还原产物一般是SO2。

【提问】铜都能与浓硫酸、硝酸反【演示实验】下面我们用实验来说明铝与浓硝酸（试管实但从金属活动顺序表中看，铝更思考、质疑：那活泼金属能被它们氧化吗？观察：1.无明显现象2.迅速产生大量红棕色气体。

质疑：铝比锌活泼，为什么锌与浓硝酸迅速反应而铝没有？学生倾听，记笔记通过实验，设置疑点，引导学生进一步全面认识金属与酸的反应以及浓硫酸、硝酸的强氧化性。

5. 教学实施（五）学习效果评价设计1. 学生学习效果为了保证探究的真实性和实效性，学生没有提前预习，也没有带教材进入课堂。

很明显，通过近一个学期关于“创建开放的学习环境与提高化学课堂教学实效性”的研究，学生已经适应了这种学习模式。

遇到一个新的探究问题时能从容地从理论上去预测和从实验上去验证，并且也熟悉了实验探究的基本程序。

经过自己主动完成地研究，学生所获得的知识也是非常牢固的。

2. 教师自身教学效果本节课作为区级展示课，受到了同行的充分肯定和广泛好评。

大家认为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，充分利用各种教学资源。

两条主线即：理论指导实践的科学研究方法和引导学生对比研究的活动，脉络清晰，相辅相成，很好地完成了预期设定的三维目标。

（六）教学反思本节课的教学设计中，实验探究内容的设计堪称创新，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，既易操作又有明显现象。

小药品和注射器的使用包括浓硫酸与蔗糖的反应实验也作了环保处理，处处体现出对新仪器和新技术的挖掘与开发。

对于实验探究的开放性的研究，我在平行班采用了不同的探究程序。

一个班的开放度非常大，布置任务后让学生自己讨论实验方案，预测实验现象，总结实验问题。

而另一个班是指导学生先讨论，汇报实验方案和预测可能出现的情况之后再实验。

两种方法各有千秋，前者学生肯定会因考虑不周而出现不少问题，但随后的讨论和改进让他们理解深刻。

后者循序渐进，学生通过充分讨论，未雨绸缪，实验实施中可避免不少错误。

今后还可以放手让学生自己在实验的各个阶段中自主的去探究，这样才能真正提高学生进行科学探究的自主性。

《无机非金属材料的主角──硅》教学设计北京潞河中学孟祥雯1．指导思想与理论依据高中化学新课程着眼于学生发展、社会发展和学科发展的需要，强调密切联系社会生活实际，关注化学发展的前沿，注重化学与生活、社会、技术之间的相互影响和相互联系，高度重视实验与探究，倡导自主、探究、合作的学习方式。

因此，本节课在内容安排上突破传统的物质中心模式，不再追求元素化合物知识系统（存在、组成、结构、性质、制法、用途）的完整，而是注重STS教育，从学生已有的生活经验出发，引导学生学习身边的常见物质，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的分析解决活动中，体现其社会应用价值。

这样的学习顺序符合学生的认知规律，有利于学生的学习。

2．教学内容分析（1）主要内容本课时位于化学必修1的第四章第一节，主要内容是二氧化硅和硅酸。

本节课的主线是：本节课重点介绍了硅酸凝胶的制取方法、硅胶的用途以及二氧化硅的重要性质和用途。

（2）地位与作用硅及其化合物作为非金属元素知识的开端，是在第三章“金属及其化合物”内容的基础上，继续进行关于元素化合物知识的学习和研究方法的训练，本节教学采用主线为“硅酸盐──硅酸──二氧化硅(硅的亲氧性)──硅单质(应用)”的纵向学习方法，有别于第三章的横向对比学习法，丰富了元素族概念及元素性质的递变规律的形成，为元素周期律、元素周期表的学习积累了丰富的感性材料，同时，也为以后学习选修模块 2 “化学与技术”中的第三单元“化学与材料的发展”奠定了知识基础。

本节内容与生产生活、材料科学、信息技术等联系较为密切，知识面广，趣味性强，能使学生真正认识化学在促进社会发展，改善人类的生活条件方面所起的重要作用，全面地体现了化学学科的社会应用价值。

通过本节的学习，有利于贯彻STS教育的观点，激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高。

（3）教材处理本节课从生活中常见的干燥剂入手，创设问题情景，激发学生的学习兴趣和求知欲，进而主动接受学习任务；通过探究实验，体验硅酸的制取，进一步了解硅胶和变色硅胶；通过对比碳和硅原子结构的相同点和不同点，认识二氧化硅的结构，采用比较的方法学习SiO2的化学性质，并把硅及其化合物在信息技术、材料化学等领域的应用和发展融合在性质的介绍中，从而让生活在信息技术时代的学生体会到常见硅及其化合物知识的价值，深刻理解硅成为无机非金属材料的主角的原因，激发学生对材料科学的兴趣和求知欲望，全面体现化学课程的科学教育功能。

本节课也为不同层次的学生设计了不同的教学目标，基础较弱的学生把重点放在课前的预习和课堂上的性质对比教学中，而学有余力的优秀学生可以在课后对课堂上没有深入研究的一些问题进行挖掘和拓展，如将硅及其化合物的结构理论知识、在材料领域中的应用等作为拓展性内容，通过查阅资料、讨论等方法进行更深入的学习。