《氫氣的性質(zhì)和用途》

【目的要求】: 1. 認識氫氣的物理性質(zhì)，重點掌握氫氣的化學(xué)性質(zhì)，

                 并結(jié)合性質(zhì)了解氫氣的用途。

              2．理解點燃氫氣前為何要先驗純的原理，掌握驗純的方法。

              3．從得失氧的角度了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，氧化劑和還原劑。

              4．培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析、推導(dǎo)問題解決問題，綜合

                 及歸納等思維能力。

              5．使學(xué)生初步樹立量變引起質(zhì)變以及對立統(tǒng)一辨證唯物主義思想。

 

【重、難點】: 氫氣的化學(xué)性質(zhì)

 

【教學(xué)方法】: 實驗引導(dǎo)，觀察分析，結(jié)合多媒體直觀形象化，學(xué)生為主體。

 

【教具準備】: 多媒體電腦一臺；實驗室制取氫氣儀器一套；試管；鐵架臺；

             尖嘴和長玻璃管各一個；酒精燈；塑料罐；燒杯；火柴；氧化銅。

        

【教學(xué)過程 】:（第一課時）

l         提問：一般來說，空氣中不含有的氣體有：

         A．氧氣    B．氫氣    C．稀有氣體    D．水蒸氣

         （學(xué)生回答）

 

l         引言：為什么空氣中一般不含有氫氣呢？因為它在自然界中以單質(zhì)形式存   

          在很少，主要存在于化合物中。為了獲得氫氣，上節(jié)課我們用什么 

          方法制取了氫氣？（展示一瓶氫氣）它是什么顏色什么氣味的氣體？

          這屬于氫氣的什么性質(zhì)？（學(xué)生回答）氫氣還有其它什么性質(zhì)呢？

          氫氣又有何用途？下面讓我們一起來研究。

 

l         演示實驗：完成氫氣吹肥皂泡的實驗。

 

l         提問：我們看到肥皂泡迅速上升，這說明了氫氣具有什么性質(zhì)？

          （學(xué)生回答）

 

l         學(xué)生活動：閱讀課本53頁第一自然段

            （閱讀后由學(xué)生回答總結(jié)氫氣的物理性質(zhì)）

l         引言：在化學(xué)上更重要的是認識物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，那么，氫氣有什么化學(xué)

         性質(zhì)呢？氫氣在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，但在點燃或加熱條件下，能與許多

         物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

l         演示實驗：完成氫氣在空氣中安靜燃燒的實驗。

 

l         投影：[觀察思考]

1．  氫氣在空氣中燃燒有什么現(xiàn)象？產(chǎn)生什么物質(zhì)？

2．  如何用文字表示氫氣在空氣中燃燒的反應(yīng)？

3．  從實驗中得出氫氣具有什么化學(xué)性質(zhì)？

 

l         播放CAI錄相：氫氣在空氣中安靜燃燒

 

l         師生活動：結(jié)合觀察思考題及放大的實驗現(xiàn)象，學(xué)生回答及寫文字表達式，

              教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出氫氣的可燃性。

 

l         引言：是否點燃氫氣都能安靜地燃燒呢？讓我們觀察一個實驗。

 

l         演示實驗：完成氫氣和空氣混合引燃爆炸實驗。

 

l         學(xué)生討論：1．對比爆炸實驗和燃燒實驗，在反應(yīng)原理上有何特點？

              2．同樣是氫氣和氧氣的反應(yīng)，為何產(chǎn)生不同的現(xiàn)象呢？

    請回顧第一章學(xué)習(xí)的爆炸的知識思考討論。

                 （先分組討論，然后選代表回答，教師評價）

 

l         播放CAI動畫：演示并解釋為什么純凈的氫氣與不純的氫氣點燃產(chǎn)生

                 不同現(xiàn)象的原因。

 

l         引言：是否只要氫氣中一旦混有空氣，點燃就一定會爆炸呢？

 

l         講解：爆炸極限知識及使用可燃性氣體的安全知識。

 

l         引言：在實驗室，我們在點燃氫氣前必須進行驗純工作，否則易引起爆炸。

         我們怎樣才知道氫氣是否純凈呢？請看演示實驗。

 

l         演示實驗：邊演邊講實驗室檢驗氫氣純度的操作方法及判斷方法，

              并向?qū)W生說明此操作是很安全的。

 

l         學(xué)生活動：學(xué)生用筆代替試管模擬操作，讓一位學(xué)生上臺演示驗純操作

              并判斷是否純凈。

l         引發(fā)思考：若用向下排空氣法收集氫氣，經(jīng)檢驗不純而需要再檢驗時，應(yīng)

             用拇指堵住試管口一會兒，然后才能再收集檢驗，否則易發(fā)生

             危險，這是為什么呢？

 

l         演示實驗：用排空氣法收集一試管氫氣，點燃聽到尖銳爆鳴聲后，將試管

             橫放浸入水中，讓水從試管口緩緩流入，將管內(nèi)未熄滅的火焰

             趕出，并用紙條置于管口點燃，紙條可燃燒。

l         提問：為什么紙條會燃燒？說明了什么問題？用排水法收集時，需要這樣

          做嗎？（指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本55頁注解①）

 

l         小結(jié)：請學(xué)生歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識要點，教師予以補充。

 

l         作業(yè) 布置：課本58頁第2題1、2、3

 

（第二課時）

l         引言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氫氣的哪些性質(zhì)？點燃氫氣前為何要先驗純？

l        氫氣還有什么化學(xué)性質(zhì)呢？

 

l         演示實驗：氫氣還原氧化銅實驗

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l         投影：[思考討論]

l      1．實驗觀察到什么現(xiàn)象？

          2．為什么氧化銅會變成銅，而氫氣卻變成水？

          3．在反應(yīng)中氫氣發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？氧化銅又發(fā)生

             了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？

          4．氫氣和氧化銅兩者存在什么反應(yīng)關(guān)系？

          5．試管口為何向下傾斜？通過氫氣的導(dǎo)管為何要插到試管底部？

          6．為什么要先通人氫氣后加熱，實驗結(jié)束后要繼續(xù)通入氫氣直至試

            管冷卻為止？

 

l         播放CAI錄相：氫氣還原氧化銅實驗

                （結(jié)合錄相播放，學(xué)生思考討論上述問題）

 

                              加 熱

l         板書： 氫氣 十 氧化銅        銅 十 水     （置換反應(yīng)）

l      （H2）   （Cu0）      （Cu）（H20）

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l         電腦CAI動畫：分析氧化還原反應(yīng)（教師邊播放邊組織討論并講解）

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l         板書：(2)還原性（寫在文字表達式上方）----------用于冶煉金屬

                   得氧，被氧化

                          加 熱

          氫氣 十 氧化銅         銅 十 水 

             

                      失氧，被還原

          還原劑 氧化劑        

          （有還原性）（有氧化性） 

 

還原反應(yīng)：含氧化含物里的氧被奪去的反應(yīng)。

 

l         小結(jié)：氫氣的化學(xué)性質(zhì)主要有可燃性和還原性

 

l         作業(yè) 布置：課本58頁第4、5題

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運用“單元目標引導(dǎo)探索”進行教學(xué)的設(shè)計

順德一中  陳靜莉

 

   “氫氣的化學(xué)性質(zhì)”是初中化學(xué)第三章的重點知識，在全章乃至全書都占有重要的地位。全節(jié)書按“大綱”和“教師用書”的安排，共講授兩節(jié)時，第一節(jié)時，學(xué)習(xí)氫氣的物理性質(zhì)和氫氣的第一項重要化學(xué)性質(zhì)---可燃性。第二節(jié)時，學(xué)習(xí)氫氣的另一項重要的化學(xué)性質(zhì)---還原性，以及氫氣的用途。

 

【教學(xué)目標 設(shè)計】：全節(jié)的教學(xué)目標 ，按我們的理解，應(yīng)包括了如下五點：

  一、在物質(zhì)知識方面是：認識氫氣的物理性質(zhì)，掌握氫氣的可燃性和還原性

      兩項化學(xué)性質(zhì)的初步原理；了解氫氣的用途。

  二、在理論知識方面是：使學(xué)生能從得失氧的角度了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，

      氧化劑和還原劑。

  三、在實驗知識方面是：明確氫氣驗純的方法和原理，為今后學(xué)生在動手實

      驗時學(xué)會此項操作打下基礎(chǔ)。

  四、在能力訓(xùn)練方面是：培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析推導(dǎo)問題，解決問題、綜

      合及歸納問題等思維能力。

  五、在教育目標方面是：使學(xué)生初步知道量變引起質(zhì)變以及對立統(tǒng)一辯證思

      想的粗淺的原理。

     應(yīng)當說明的是，教材對于氫氣的還原性，僅僅提出“氫氣與氧化銅反應(yīng)”，但也涉及了還原劑與還原性，而對于“氧化一還原反應(yīng)的初步概念，則僅作為選學(xué)教材安排，考慮到我們學(xué)校是重點學(xué)校，學(xué)生基礎(chǔ)相對較好，所以將這部分選學(xué)教材列入正式的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

 

【教學(xué)重、難點分析】：本節(jié)教材的知識重點是氫氣的化學(xué)性質(zhì)，在重點知識的教學(xué)過程                        中，應(yīng)著重突破的難點有兩處：一是理解點燃氫氣前為什么要先驗純的原理，進而引出“爆炸極限”的概念；二是通過氫氣與氧化銅反應(yīng)的變化導(dǎo)出氧化、還原、還原性、還原劑的初步概念。

 

【教學(xué)設(shè)計分析】：在單元目標引導(dǎo)探索這一教學(xué)指導(dǎo)思想的規(guī)范下，我們的

                 教學(xué)設(shè)計突出了如下幾個方面。

    一、 化學(xué)實驗觀察是“實驗引導(dǎo)探索”的前提和基礎(chǔ)，我們特別注意了學(xué)觀察實驗的效果，為了更好地實施教學(xué)目標 ，我們安排：（1）氫氣吹泡的實驗，以導(dǎo)出氫氣密度很小這項物理性質(zhì)的結(jié)論；（2）點燃氫氣安靜燃燒和不純氫氣引燃爆炸的實驗，以導(dǎo)出氫氣的可燃性；（2）氫氣還原氧化銅的實驗，以導(dǎo)出氫氣的還原性。除了準確、規(guī)范地做好演示實驗，提醒學(xué)生注意觀察的重點之外，我們充分地利用CAI軟件將氫氣燃燒的驗和氫氣還原氧化銅的實驗錄相向?qū)W生們展示，使局部反應(yīng)現(xiàn)象變小為大，變快為慢，變動為停，擴大學(xué)生觀察的空間，延長學(xué)生觀察的時間。

 

    二、 引導(dǎo)探索是學(xué)生認識化學(xué)物質(zhì)、從感性階段上升到理性階段的關(guān)鍵，我們特別重視對學(xué)生思維的啟發(fā)和訓(xùn)練，為了更好地實施教學(xué)目標 ，我們從兩方面著手：一方面是注意結(jié)合實驗過程引導(dǎo)學(xué)主從“反應(yīng)原理”、“裝置原理” 和“操作原理”的不同角度進行思維訓(xùn)練，如結(jié)合實驗過程提出“同樣是氫氣和氧氣化合成水，為什么一個是安靜地燃燒另一個卻猛烈爆炸？” “為什么檢驗氫氣純度，用向下排空氣法收集一小試管氫氣，管口要向下并要用拇指堵�。慨斠平�火焰聽到尖銳爆鳴聲后，又要用拇指堵住試管口一會兒再重新集氣？”“為什么氫氣還原氧化銅實驗時，試管口要略向下傾斜？”這與制氧氣時，試管口向下傾斜有何異同？”“加熱前，先往試管里通氫氣有什么作用？” “實驗完畢撤燈后繼續(xù)通人氫氣直至試管冷卻，這樣做的目的是什么？”。另一方面是注意從實驗觀察出發(fā)，通過系列思考題引導(dǎo)學(xué)生通過思考、討論，將感性的認識提煉成理性的認識，透過現(xiàn)象初步認識氫氣性質(zhì)的特點和本質(zhì)。例如，圍繞氫氣的燃燒實驗，激發(fā)學(xué)生觀察錄相思考、討論：“（1）氫氣燃燒觀察到什么現(xiàn)象？(2)反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？（3）怎么用表達式將變化表示出來？”又如，結(jié)合氫氣還原性的實驗，激發(fā)學(xué)生結(jié)合觀察錄相思考、討論：“（1）實驗觀察到什么現(xiàn)象？（2）為什么氧化銅會變成銅，而氫氣卻變成水？（3）在反應(yīng)中氫氣發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？氧化銅又發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？（4）氫氣和氧化銅兩者存在什么反應(yīng)關(guān)系？”這些階梯式的思考討論題逐步引導(dǎo)學(xué)生認識了氫氣化學(xué)性質(zhì)的基本特征和本質(zhì)。

 

    三．現(xiàn)代電教媒體引人化學(xué)課堂教學(xué)，更加豐富了實驗引導(dǎo)探索的手段，大大提高了引探的效果，我們十分重視采用CAI軟件來輔助化學(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生突破難點，運用CA1軟件，前面所述的放大實驗錄相鏡頭僅僅是一個方面，更主要的是我們采用了電腦動畫模擬，形象生動地將教材中學(xué)生難以理解的問題———一個是同樣為氫氣和氧氣的反應(yīng)，為什么點燃純凈的氫氣會安靜燃燒，而點燃混有空氣的氫氣會發(fā)生爆炸？另一個是對氫氣與氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)原理的理解，變得比較容易地解決了，而且這樣做還調(diào)動了學(xué)生的興趣。

 

四．把握教材知識結(jié)構(gòu)，領(lǐng)會化學(xué)思想，是“引導(dǎo)探索教學(xué)”所追求的更高層次的目標，我們注意了本節(jié)知識結(jié)構(gòu)的處理。這節(jié)教材分述了氫氣性質(zhì)和用途的兩方面的知識，然而，化學(xué)學(xué)科的一個重要基本思想是“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”，本節(jié)材料所介紹的氫氣密度小，具有可燃性和還原性三方面的性質(zhì)，都直接決定了它的三大用途。究竟如何處理好貫徹上述化學(xué)思想和教材分裂成兩塊的矛盾，以找到一個最佳的處理方案呢？我們的做法是：在學(xué)習(xí)氫氣的上述三項性質(zhì)時，每學(xué)一項 即順理成章地引出它對應(yīng)的用途，但在板書時，卻分列在黑板的兩旁對應(yīng)的位置，然后圍繞性質(zhì)與用途，自成“知識小塊”。

 

五．隨著教學(xué)活動的展開，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生以學(xué)法的指導(dǎo)，是“實驗引導(dǎo)探索法”實施的重要方面。我們在本節(jié)教學(xué)設(shè)計中，重視貫徹“教師為主導(dǎo)。學(xué)生為主體”的原則，在教學(xué)活動中，結(jié)合演示實驗，指導(dǎo)學(xué)生如何觀察現(xiàn)象，如何掌握氫氣驗純的方法；結(jié)合思考討論，指導(dǎo)學(xué)生如何理清氫氣性質(zhì)原理的思路，如何歸納出結(jié)論；結(jié)合閱讀課文和CAI動畫，突破不純氫氣點燃爆炸和“爆炸極限”的難點；結(jié)合鞏固開拓題的分析和解答，如何用已知的氫氣實驗和性質(zhì)原理，動手改正裝置的錯誤�？傊�，在整個教學(xué)過程 中，學(xué)生自始至終都在教師的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮主體作用，尋求優(yōu)化的學(xué)習(xí)方法，掌握知識，突破難點，以期實現(xiàn)教學(xué)目標 。

《氫氣的性質(zhì)和用途》