含氮元素化合物性质的综合实验设计.docx

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1、含氮元素化合物性质的综合实验设计山东省济南中学马宁宁一、使用教材普通高中课程标准实验教科书化学1（鲁科版）第三章第2节二、实验器材仪器：具支试管、注射器2支、球形硬质玻璃管、胶头滴管、烧杯2个、球形干燥管、三通管、锥形瓶、分液漏斗、双孔塞4个、止水夹若干、导气管若干、铁架台及铁夹试剂：浓硝酸、铜丝、水、紫色石蕊试剂、浓NaOH溶液、过氧化氢溶液、二氧化锰粉末三、实验创新要求/改进要点本实验创新点：实验综合化（含氮元素化合物的实验复习课）、操作简易化（只有控制止水夹的操作）、现象生动化（喷泉实验及红棕色与无色气体之间的颜

2、色变化）、处理绿色化（三处尾气处理）、用途多样化（本套实验装置还可用于其它酸性气体与碱溶液、极易溶于水的气体与水之间的喷泉实验）。四、实验原理/实验设计思路利用可上下活动的铜丝与浓硝酸反应产生红棕色的二氧化氮，将生成的二氧化氮用向上排空气法收集到改进后的喷泉实验装置中，注意用氢氧化钠溶液处理尾气，并用球形干燥管防倒吸。用滴有紫色石蕊试液的水进行喷泉实验，形成红色喷泉验证产物硝酸；再向装置内通入氧气，观察无色气体变成红棕色来验证产物一氧化氮，同时还可以达到尾气处理的目的。最后用注射器向装置内注入氢氧化钠溶液进行废气、废液

3、的处理，真正做到绿色化。五、实验教学目标1.通过参与整个实验装置的设计、改进过程，探讨部分仪器的创新使用，发展科学探究与创新意识相关素养。2.通过探究尾气处理的方法及其改进思路，培养绿色化学思想，发展科学态度与社会责任相关素养。3.通过观察实验现象并对其进行解释，加深对含氮化合物性质的理解，发展宏观辨识与微观探析相关素养。六、实验教学内容针对鲁科版化学1教材中关于含氮元素化合物性质的实验单一、尾气处理不彻底等情况设计本节综合实验复习课，将浓硝酸、二氧化氮、一氧化氮的性质进行综合实验验证。七、实验教学过程通过分析教材实验

4、的局限性及二氧化氮气体的制备、收集、性质验证和尾气处理的思路引入新课；利用五个问题组引导学生进行讨论、交流、创新，问题组分别是：问题组1：（1）铜与浓硝酸发生反应生成有毒的NO2，如何进行尾气处理？（2）该反应非常剧烈，如何设计发生装置，随时控制反应的进程？问题组2：（1）NO2与水的反应可否设计成喷泉实验？（2）如何用一套装置实现NO2的制备、收集、喷泉实验及与水反应产物的验证？问题组3：（1）实验结束后拆卸装置前，如何处理残余的废气、废液？（2）如何将片段式的实验装置组装成一个综合实验装置？问题组4：（1）利用改进

5、的实验装置，完成实验，并记录实验现象。（2）写出相关反应的方程式。问题组5：（1）你对本套实验装置还有哪些改进的建议？（2）用该实验装置还可以完成哪些实验？（课下延伸）学生们根据讨论交流创新的结果最终确定改进后的综合实验装置；进行仪器组装、动手操作、观察并记录实验现象、书写反应方程式进行知识巩固；而最后进行的反思与评价，督促学生对实验过程中出现的问题进行反思，不断完善实验改进，并在课下延伸环节探讨该实验装置的其他用途，发展化学学科核心素养。八、实验效果评价整节实验教学课学生参与度非常高，整套实验装置的改进都是学生思维碰

6、撞、讨论交流的结果，凸显学生学习主体地位，让学生从做实验题变成真正的动手做实验、改进实验，改变纸上谈兵、讲实验、想实验的教学现实；在此基础上化学学科核心素养发展到位、全面。