資源簡介

探究銅與硝酸的反應
素養目標：
結合實驗探究，掌握硝酸的主要性質—強氧化性。
根據硝酸的性質，引導學生提出問題，作出合理的預測，進行實驗觀察，最后對問題做出恰當的解釋。
深化學生對元素化合物性質及理論的思考，培養學生科學探究精神和證據意識。
教學重難點：
重點：硝酸的強氧化性
難點：探究銅與硝酸反應后的溶液呈綠色
問題情境：
有這么一則廣告提到，“黃金提煉教學，賺技術的錢，廢舊電子元器件提煉黃金” ，究竟是噱頭還是確有其事？
一、演示視頻，回顧舊知。
現用一個演示視頻回顧一下銅與硝酸的反應。板書：一、演示視頻，回顧舊知。引導學生對比得出銅與濃、稀硝酸反應的差異，指出硝酸具有強氧化性，能夠氧化較不活潑金屬，濃硝酸氧化性強于稀硝酸。
提出問題：1.銅與稀硝酸反應產生了NO，但還是有紅棕色氣體出現，為什么？學生答：一氧化氮與氧氣反應得到二氧化氮，二氧化氮為紅棕色氣體。接著提問：如何隔絕空氣得到純凈的NO？給出兩組裝置，組織學生討論分析兩組裝置如何做到隔絕空氣的，對于第一套裝置可做現場演示與解說。
二（1）實驗裝置的問題與改進
接著提出問題：2.演示視頻中，我們發現銅與濃硝酸反應非常劇烈，大量的NO2氣體還沒來得及吸收就已經逸出到空氣中了，大家都知道NO2氣體是有毒的刺激性氣體，幸好是在通風櫥中進行的。所以，教材中的實驗裝置一定是最好的嗎？以小組為單位進行討論，分析教材中的實驗裝置的優缺點。
總結：一套實驗裝置的選擇與反應的目的是有關的，如果只是想觀察實驗現象，一套簡易的裝置加上尾氣的處理與防倒吸即可，如果想要深入探討物質的性質，則裝置就復雜得多了。
二（2）探究銅與濃硝酸反應后的溶液呈綠色的原因
組織學生討論，請學生暢所欲言。根據大家導學案反饋上來的結果，大致歸納如下4條。
首先我們就著假設1來看看，有沒有可能是Cu2+濃度過大導致的？那可以直接加水稀釋嗎？組織學生繼續討論，加水會影響這個變量嗎 那我們就不能直接加水稀釋？如果不能直接加水稀釋，那該如何？請大家思考一下銅與濃硝酸反應后的產物是什么？學生會說到，有二氧化氮，水，硝酸銅，那溶液就是硝酸銅溶液。我們是否可以模擬原溶液呢？只能選擇硝酸銅晶體，而不能選擇硫酸銅與氯化銅晶體。那么該如何呈現濃度的變化呢？組織學生思考，先配制飽和硝酸銅溶液，然后加水慢慢稀釋，觀察溶液顏色是否變化。這時實驗的兩種思路都出來了，組織學生實驗，同時引導學生注意實驗規范與課堂紀律問題邀請小組代表匯報實驗結果。師生共同得出結論1：銅與濃硝酸反應的綠色不是因為Cu2+濃度過大導致的。
緊接著，假設2：銅與濃硝酸反應后的溶液呈現綠色是因為溶解了NO2嗎？那可不可以模擬原溶液呢？比如向飽和硝酸銅溶液中通入NO2，觀察藍色溶液是否會變綠呢？師生共同總結3個視頻的現象，得出結論2：銅與濃硝酸反應后的溶液呈現綠色是因為溶解了NO2。
緊接著，假設3：有沒有可能硝酸和硝酸銅混合液呈綠色呢？那該如何配制混合溶液呢？組織學生討論，引導學生利用變量控制的思想，一種取相同濃度的硝酸與不同濃度的硝酸銅混合，二是取相同濃度的硝酸銅與不同濃度的硝酸混合，觀察這幾種混合溶液顏色是否從藍色變為綠色。組織學生動手實驗，學生實驗結束時，小組代表匯報實驗結果，師生共同得出結論3：混合液呈現綠色不是由于硝酸與硝酸銅溶液混合造成的。
假設4：銅的亞硝酸化合物是綠色。因此設計四組對比實驗，播放視頻，組織學生記錄實驗現象，師生共同得出：第1組和第2組就是正常的綠色溶液，說明3滴水對顏色的影響不大，第3、4組實驗中沒有出現綠色溶液，而是藍色溶液，得出結論4：銅與濃硝酸反應后溶液呈綠色是因為產生了銅的亞硝酸化合物。
綜上所述，結合資料，可以得出：銅與濃硝酸反應后的綠色溶液是溶液溶解了NO2和銅的亞硝酸化合物共同作用的結果。
三．建構探究實驗的一般思路
先是敢于質疑、提出問題，作出假設與猜想，查閱資料與實驗論證結合，最后得出結論。
四.知能檢測，內化知識
板書設計：
探究銅與硝酸的反應
演示視頻，回顧舊知
1.實驗裝置的問題與改進
探究活動
2.銅與濃硝酸反應后溶液呈綠色
建構探究實驗的一般思路
知能檢測，內化知識

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