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初中化學(xué)教案

教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)

使學(xué)生了解氫氣的物理性質(zhì)，掌握氫氣的可燃性、還原性，并了解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象以及注意事項(xiàng)；

根據(jù)氫氣的性質(zhì)了解其主要用途；

從得氧和失氧的角度對(duì)照了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，氧化劑和還原劑。

能力目標(biāo)

通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。

情感目標(biāo)

通過氫氣燃燒與爆炸和還原性與還原反應(yīng)的教學(xué)，進(jìn)行量變引起質(zhì)變和對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的辯證唯物主義教育。

教學(xué)建議

教法建議

在講氫氣的性質(zhì)之前，學(xué)生已學(xué)過氧氣的性質(zhì)、制法和氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法。教師根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)水平、化學(xué)教學(xué)大綱的要求和教材的特點(diǎn)，確定恰當(dāng)?shù)闹R(shí)范圍和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生了解氫氣的物理性質(zhì)，掌握氫氣的可燃性、還原性及有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和化學(xué)方程式；了解點(diǎn)燃?xì)錃庵盀槭裁匆獧z驗(yàn)氫氣的純度以及檢驗(yàn)的方法，結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容明確提出培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，結(jié)合氫氣的可燃性對(duì)學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護(hù)教育等。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)始終圍繞教學(xué)目標(biāo)，層層深入地展開教學(xué)內(nèi)容。教師講新課之前先復(fù)習(xí)舊知識(shí)，以實(shí)驗(yàn)室用什么藥品制取氫氣，收集氫氣有幾種方法等問題導(dǎo)入新課，而后展示一瓶瓶口倒置的氫氣，請(qǐng)學(xué)生通過觀察氫氣在通常狀態(tài)下的色、態(tài)、水溶性、密度等，讓學(xué)生通過觀察思考自己總結(jié)出氫氣的物理性質(zhì)。這種從感性到理性認(rèn)識(shí)問題的方法，層次清楚，符合學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律和能力形成與發(fā)展的規(guī)律。在講授氫氣的可燃性和還原性時(shí)，也應(yīng)先演示氫氣在空氣中安靜燃燒、氫氣中混有空氣點(diǎn)燃發(fā)生爆鳴、氫氣在氯氣中燃燒在瓶口出現(xiàn)白霧、氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)等，而后運(yùn)用投影，進(jìn)行反應(yīng)實(shí)質(zhì)的總結(jié)，寫出化學(xué)方程式。這種運(yùn)用探索性實(shí)驗(yàn)的教法，能使學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，揭示了知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。

最后教師通過讓學(xué)生看書進(jìn)行小結(jié)，再通過讓學(xué)生做練習(xí)題進(jìn)行鞏固，使大多學(xué)生都能掌握基本的、重點(diǎn)的知識(shí)，從而圓滿地完成教學(xué)任務(wù)。

其它一些建議：

（1）為使操作方便，節(jié)省時(shí)間和藥品，氫氣發(fā)生裝置宜選用啟普發(fā)生器。

（2）為增加實(shí)驗(yàn)興趣，可在實(shí)驗(yàn)3-4的肥皂水中加入顏色。

（3）氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)必須絕對(duì)安全，氫氣燃燒除焰色、發(fā)熱和爆炸外，還可引導(dǎo)學(xué)生注意產(chǎn)物，即可在燒杯內(nèi)壁涂上遇水顯色的物質(zhì)。

（4）認(rèn)真做好氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握操作步驟。

（5）引導(dǎo)學(xué)生分析反應(yīng)物和產(chǎn)物，為下章學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（6）復(fù)習(xí)氧化反應(yīng)，引入還原反應(yīng)。先以氫氣和氧化銅為例理清概念，不要急于將前面各種氧化反應(yīng)均分析一下哪個(gè)是氧化劑、還原劑。

（7）使學(xué)生了解用途對(duì)性質(zhì)的依賴關(guān)系。

關(guān)于“燃燒”概念的擴(kuò)展

從對(duì)比氫氣在空氣中燃燒和氫氣在氯氣中燃燒時(shí)火焰的顏色不同和生成物不同，不僅能總結(jié)出兩個(gè)反應(yīng)的特殊性，同時(shí)也能找出它們的共性——?jiǎng)×业?、發(fā)光放熱的化學(xué)反應(yīng)。從而擴(kuò)大了“燃燒”概念的內(nèi)涵。

同時(shí)，還可以觀察到它們的火焰構(gòu)造與酒精燈和蠟燭的火焰結(jié)構(gòu)不同。氫氣在空氣中和氯氣中燃燒的火焰都是內(nèi)外兩層，這是因?yàn)闅怏w燃燒時(shí)不必經(jīng)氣化階段，所以沒有氣化層的“焰芯”。

氫氧混合氣體的爆鳴

在導(dǎo)管口點(diǎn)燃?xì)錃庵?，必須先檢驗(yàn)氫氣的純度，完全是由氫氣易燃且放出大量熱的性質(zhì)所決定的。

課本選用了紙筒的實(shí)驗(yàn)。但書中只描述了"剛點(diǎn)燃時(shí)，氫氣安靜地燃燒，過一會(huì)兒，突然聽到"砰"的一聲響，爆炸的氣浪把紙筒高高掀起。事實(shí)上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果做得好，所能觀察到的現(xiàn)象要比以上課本的那段描述復(fù)雜些。所能說明解釋的問題也更深入些。實(shí)驗(yàn)的具體情況是：

用一個(gè)沒有蓋的紙筒（或罐頭筒）底上穿一個(gè)小孔，小孔用一尖細(xì)小木條塞緊（或用火柴桿也行）。把筒倒立，用排空氣法迅速充滿氫氣，將紙筒向下平置于桌面上，在拔掉小木條的同時(shí)，就小孔處點(diǎn)燃逸出的氫氣。最初氫氣在小孔處安靜地燃燒，一會(huì)兒聽“嗡嗡”的聲響，而且聲音逐漸增強(qiáng)，最后才是砰然巨響，爆炸的氣浪使紙筒騰空而起。

幾種可燃性氣體與空氣混合的爆炸界限

氣體最低成分%最高成分%

氫氣4.174.2

一氧化碳12.574.2

甲烷5.015.0

乙炔2.580.0

教學(xué)設(shè)計(jì)方案

重點(diǎn)：氫氣的化學(xué)性質(zhì)

一復(fù)習(xí)提問：

1.寫出實(shí)驗(yàn)室制氫氣的化學(xué)方程式。

2.畫出實(shí)驗(yàn)室制氫氣的簡易裝置圖。

二導(dǎo)入新課：氫氣的性質(zhì)。

1.氫氣的物理性質(zhì)：

按照描述氧氣物理性質(zhì)的順序，回憶上節(jié)課的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述氫氣的色、態(tài)、味和溶解性等。

【實(shí)驗(yàn)3－4】裝置如圖所示。球形干燥管里裝有堿石灰干燥劑。導(dǎo)管口蘸些肥皂水，控制氫氣流速，吹出肥皂泡。當(dāng)肥皂泡吹到足夠大時(shí)，輕輕擺動(dòng)導(dǎo)管，讓肥皂泡脫離管口，這時(shí)可以觀察到肥皂泡上升。

肥皂泡上升說明氫氣密度小。在標(biāo)準(zhǔn)狀況（1大氣壓，0℃）下，氧氣、空氣、氫氣的密度分別為1.429克／升，1.293克／升，0.0899克／升，它們的比值為16∶14.5∶1。（為什么用排空氣法收集？）

氫氣在通常狀況下，是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體，難溶于水，比空氣輕。

2.氫氣的化學(xué)性質(zhì)：

【實(shí)驗(yàn)3－5】在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥的燒杯，過一會(huì)兒，觀察燒杯壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生。

引導(dǎo)觀察燃燒的焰色和燒杯內(nèi)壁有什么現(xiàn)象出現(xiàn)。把燒杯傳遞給學(xué)生，讓學(xué)生用手觸摸燒杯，感覺熱量。證明氫氣具有可燃性，燃燒時(shí)放出大量的熱。

（1）氫氣的可燃性：

在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中為什么強(qiáng)調(diào)“純凈”呢？如果氫氣不純凈燃燒時(shí)會(huì)怎么樣呢？

【實(shí)驗(yàn)3－6】取一個(gè)一端開口，另一端鉆有小孔的紙筒（或塑料筒等），用紙團(tuán)堵住小孔，用向下排空氣法收集氫氣，使紙團(tuán)內(nèi)充滿氫氣。把氫氣發(fā)生裝置移開，拿掉堵小孔的紙團(tuán)，用燃著的木條在小孔處點(diǎn)火，注意有什么現(xiàn)象發(fā)生。（人要離開，注意安全。）

引導(dǎo)學(xué)生觀察：

①注意小孔處點(diǎn)火時(shí)的開始情況；

②仔細(xì)傾聽音響的變化；

③觀察隨音響變化而發(fā)生的現(xiàn)象。

板書氫氣不純混有空氣或氧氣，點(diǎn)燃時(shí)發(fā)生爆炸。

為什么點(diǎn)燃純凈的氫氣能安靜地燃燒，而混合氣體卻會(huì)發(fā)生爆炸呢？

點(diǎn)燃純凈的氫氣時(shí)，在導(dǎo)管口流出的氫氣量少，與氧氣接觸少，反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的熱量也少，且散失較快，所以點(diǎn)燃時(shí)安靜地燃燒。

點(diǎn)燃紙筒中氫氣時(shí)，隨著氫氣的消耗，空氣不斷從紙筒底部進(jìn)入筒內(nèi)。氫氣和空氣接觸并混和，與氧氣接觸面多，點(diǎn)燃時(shí)快速反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量在極短時(shí)間內(nèi)、有限空間里急劇膨脹，就發(fā)生了爆炸。

實(shí)驗(yàn)測定，當(dāng)空氣中混入氫氣的體積達(dá)到總體積的4%～74.2%時(shí)，點(diǎn)燃即發(fā)生爆炸。這個(gè)范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以，點(diǎn)燃需要純凈的氫氣，點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨殭z驗(yàn)氫氣的純度。

【實(shí)驗(yàn)3－7】用排水法收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開拇指點(diǎn)火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，就表明氫氣不純，需要再收集，再檢驗(yàn)，直到響聲很小，才表明氫氣已經(jīng)純凈，如果用向下排空氣法收集氫氣，經(jīng)檢驗(yàn)不純而需要再檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該用拇指堵住試管口一會(huì)兒，然后再收集氫氣檢驗(yàn)純度，以免暗焰引發(fā)氫氣發(fā)生器爆炸。

【實(shí)驗(yàn)3－8】在干燥的硬質(zhì)試管底部鋪一層黑色的氧化銅，管口微向下傾斜。通入氫氣，過一會(huì)兒再給氧化銅加熱。注意觀察黑色的氧化銅有什么變化，管口有什么生成。反應(yīng)完成后停止加熱，還要繼續(xù)通入氫氣，直到試管冷卻后，再停止通氫。

引導(dǎo)學(xué)生思考：

（1）放氧化銅的試管口為什么要略向下傾斜？

（2）導(dǎo)氣管為什么要伸入到試管底部，管口不能用塞子塞??？

（3）為什么先通一會(huì)兒氫氣，再加熱氧化銅？氫氣的純度是否需要檢驗(yàn)？

（4）實(shí)驗(yàn)在停止加熱時(shí)，為什么還要繼續(xù)通入氫氣到試管全部冷卻為止？

聯(lián)系已學(xué)過的有關(guān)知識(shí)逐一討論。歸納出實(shí)驗(yàn)步驟韻語記憶口訣：

板書“一通、二點(diǎn)、三滅、四撤”。

引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)式表述反應(yīng)過程

氫氣和氧化銅反應(yīng)：

練習(xí)：實(shí)驗(yàn)室制備氫氣并使氫氣跟灼熱的氧化銅反應(yīng)有以下主要步驟，請(qǐng)按正確的操作順序排列序號(hào)___________________。

A檢驗(yàn)氫氣發(fā)生裝置的氣密性；B給試管中的氧化銅加熱；

C向氫氣發(fā)生裝置里添加藥品；D停止加熱；

E向裝有氧化銅試管中通入氫氣；F停止通入氫氣；

G檢驗(yàn)氫氣的純度。