氫氣的性質(zhì)和用途優(yōu)秀教學(xué)設計范文
作為一名優(yōu)秀的教育工作者,很有必要精心設計一份教學(xué)設計,借助教學(xué)設計可以讓教學(xué)工作更加有效地進(jìn)行。那么大家知道規范的教學(xué)設計是怎么寫(xiě)的嗎?下面是小編精心整理的氫氣的性質(zhì)和用途優(yōu)秀教學(xué)設計范文,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
氫氣的性質(zhì)和用途教學(xué)設計1
【目的要求】:
1. 認識氫氣的物理性質(zhì),重點(diǎn)掌握氫氣的化學(xué)性質(zhì),并結合性質(zhì)了解氫氣的用途。
2.理解點(diǎn)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和還原反應,氧化劑和還原劑。
4.培養學(xué)生觀(guān)察現象,分析、推導問(wèn)題解決問(wèn)題,綜合及歸納等思維能力。
5.使學(xué)生初步樹(shù)立量變引起質(zhì)變以及對立統一辨證唯物主義思想。
【重、難點(diǎn)】: 氫氣的化學(xué)性質(zhì)
【教學(xué)方法】: 實(shí)驗引導,觀(guān)察分析,結合多媒體直觀(guān)形象化,學(xué)生為主體。
【教具準備】: 多媒體電腦一臺;實(shí)驗室制取氫氣儀器一套;試管;鐵架臺;
尖嘴和長(cháng)玻璃管各一個(gè);酒精燈;塑料罐;燒杯;火柴;氧化銅。
【教學(xué)過(guò)程】:(第一課時(shí))
l 演示實(shí)驗:完成氫氣吹肥皂泡的實(shí)驗。
l 提問(wèn):我們看到肥皂泡迅速上升,這說(shuō)明了氫氣具有什么性質(zhì)?(學(xué)生回答)
l 學(xué)生活動(dòng):閱讀課本53頁(yè)第一自然段
。ㄩ喿x后由學(xué)生回答總結氫氣的物理性質(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)穩定,但在點(diǎn)燃或加熱條件下,能與許多
物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應。
l 演示實(shí)驗:完成氫氣在空氣中安靜燃燒的實(shí)驗。
l 投影:
1. 氫氣在空氣中燃燒有什么現象?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?
3. 從實(shí)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(dòng):結合觀(guān)察思考題及放大的實(shí)驗現象,學(xué)生回答及寫(xiě)文字表達式,教師引導學(xué)生總結出氫氣的可燃性。
l 引言:是否點(diǎn)燃氫氣都能安靜地燃燒呢?讓我們觀(guān)察一個(gè)實(shí)驗。
l 演示實(shí)驗:完成氫氣和空氣混合引燃爆炸實(shí)驗。
l 學(xué)生討論:
1.對比爆炸實(shí)驗和燃燒實(shí)驗,在反應原理上有何特點(diǎn)?
2.同樣是氫氣和氧氣的反應,為何產(chǎn)生不同的現象呢?
請回顧第一章學(xué)習的爆炸的知識思考討論。
。ㄏ确纸M討論,然后選代表回答,教師評價(jià))
l 播放CAI動(dòng)畫(huà):演示并解釋為什么純凈的氫氣與不純的氫氣點(diǎn)燃產(chǎn)生不同現象的原因。
l 引言:是否只要氫氣中一旦混有空氣,點(diǎn)燃就一定會(huì )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(shí)驗室,我們在點(diǎn)燃氫氣前必須進(jìn)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(shí)驗。
l 演示實(shí)驗:邊演邊講實(shí)驗室檢驗氫氣純度的操作方法及判斷方法,并向學(xué)生說(shuō)明此操作是很安全的。
l 學(xué)生活動(dòng):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(shí),應用拇指堵住試管口一會(huì )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(shí)驗:用排空氣法收集一試管氫氣,點(diǎn)燃聽(tīng)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,將管內未熄滅的火焰趕出,并用紙條置于管口點(diǎn)燃,紙條可燃燒。
l 提問(wèn):為什么紙條會(huì )燃燒?說(shuō)明了什么問(wèn)題?用排水法收集時(shí),需要這樣做嗎?(指導學(xué)生閱讀課本55頁(yè)注解①)
l 小結:請學(xué)生歸納本節課學(xué)習的知識要點(diǎn),教師予以補充。
(第二課時(shí))
l 引言:上節課我們學(xué)習了氫氣的哪些性質(zhì)?點(diǎn)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(shí)驗:氫氣還原氧化銅實(shí)驗
l 投影:
1.實(shí)驗觀(guān)察到什么現象?
2.為什么氧化銅會(huì )變成銅,而氫氣卻變成水?
3.在反應中氫氣發(fā)生了什么反應,表現了什么性質(zhì)?氧化銅又發(fā)生了什么反應,表現了什么性質(zhì)?
4.氫氣和氧化銅兩者存在什么反應關(guān)系?
5.試管口為何向下傾斜?通過(guò)氫氣的導管為何要插到試管底部?
6.為什么要先通人氫氣后加熱,實(shí)驗結束后要繼續通入氫氣直至試管冷卻為止?
還原反應:含氧化含物里的氧被奪去的反應。
l 小結: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(yè)第4、5題
l運用“單元目標引導探索”進(jìn)行教學(xué)的設計
“氫氣的化學(xué)性質(zhì)”是初中化學(xué)第三章的重點(diǎn)知識,在全章乃至全書(shū)都占有重要的地位。全節書(shū)按“大綱”和“教師用書(shū)”的安排,共講授兩節時(shí),第一節時(shí),學(xué)習氫氣的物理性質(zhì)和氫氣的第一項重要化學(xué)性質(zhì)---可燃性。第二節時(shí),學(xué)習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)目標設計】:
全節的教學(xué)目標,按我們的理解,應包括了如下五點(diǎn):
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?xún)身椈瘜W(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和還原反應,氧化劑和還原劑。
三、在實(shí)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(dòng)手實(shí)驗時(shí)學(xué)會(huì )此項操作打下基礎。
四、在能力訓練方面是:培養學(xué)生觀(guān)察現象,分析推導問(wèn)題,解決問(wèn)題、綜合及歸納問(wèn)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)變以及對立統一辯證思想的粗淺的`原理。
應當說(shuō)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”,但也涉及了還原劑與還原性,而對于“氧化一還原反應的初步概念,則僅作為選學(xué)教材安排,考慮到我們學(xué)校是重點(diǎn)學(xué)校,學(xué)生基礎相對較好,所以將這部分選學(xué)教材列入正式的學(xué)習內容。
【教學(xué)重、難點(diǎn)分析】:本節教材的知識重點(diǎn)是氫氣的化學(xué)性質(zhì),在重點(diǎn)知識的教學(xué)過(guò)程() 中,應著(zhù)重突破的難點(diǎn)有兩處:一是理解點(diǎn)燃氫氣前為什么要先驗純的原理,進(jìn)而引出“爆炸極限”的概念;二是通過(guò)氫氣與氧化銅反應的變化導出氧化、還原、還原性、還原劑的初步概念。
教學(xué)設計突出了如下幾個(gè)方面。
一、 化學(xué)實(shí)驗觀(guān)察是“實(shí)驗引導探索”的前提和基礎,我們特別注意了學(xué)觀(guān)察實(shí)驗的效果,為了更好地實(shí)施教學(xué)目標,我們安排:
。1)氫氣吹泡的實(shí)驗,以導出氫氣密度很小這項物理性質(zhì)的結論;
。2)點(diǎn)燃氫氣安靜燃燒和不純氫氣引燃爆炸的實(shí)驗,以導出氫氣的可燃性;
。3)氫氣還原氧化銅的實(shí)驗,以導出氫氣的還原性。除了準確、規范地做好演示實(shí)驗,提醒學(xué)生注意觀(guān)察的重點(diǎn)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(shí)驗錄相向學(xué)生們展示,使局部反應現象變小為大,變快為慢,變動(dòng)為停,擴大學(xué)生觀(guān)察的空間,延長(cháng)學(xué)生觀(guān)察的時(shí)間。
二、 引導探索是學(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)和訓練,為了更好地實(shí)施教學(xué)目標,我們從兩方面著(zhù)手:一方面是注意結合實(shí)驗過(guò)程引導學(xué)主從“反應原理”、“裝置原理” 和“操作原理”的不同角度進(jìn)行思維訓練,如結合實(shí)驗過(guò)程提出“同樣是氫氣和氧氣化合成水,為什么一個(gè)是安靜地燃燒另一個(gè)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?當移近火焰聽(tīng)到尖銳爆鳴聲后,又要用拇指堵住試管口一會(huì )兒再重新集氣?”“為什么氫氣還原氧化銅實(shí)驗時(shí),試管口要略向下傾斜?”這與制氧氣時(shí),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(shí)驗完畢撤燈后繼續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(shí)驗觀(guān)察出發(fā),通過(guò)系列思考題引導學(xué)生通過(guò)思考、討論,將感性的認識提煉成理性的認識,透過(guò)現象初步認識氫氣性質(zhì)的特點(diǎn)和本質(zhì)。例如,圍繞氫氣的燃燒實(shí)驗,激發(fā)學(xué)生觀(guān)察錄相思考、討論:
。1)氫氣燃燒觀(guān)察到什么現象?
。2)反應生成了什么物質(zhì)?
。3)怎么用表達式將變化表示出來(lái)?
三、現代電教媒體引人化學(xué)課堂教學(xué),更加豐富了實(shí)驗引導探索的手段,大大提高了引探的效果,我們十分重視采用CAI軟件來(lái)輔助化學(xué)教學(xué),幫助學(xué)生突破難點(diǎn),運用CA1軟件,前面所述的放大實(shí)驗錄相鏡頭僅僅是一個(gè)方面,更主要的是我們采用了電腦動(dòng)畫(huà)模擬,形象生動(dòng)地將教材中學(xué)生難以理解的問(wèn)題———一個(gè)是同樣為氫氣和氧氣的反應,為什么點(diǎn)燃純凈的氫氣會(huì )安靜燃燒,而點(diǎn)燃混有空氣的氫氣會(huì )發(fā)生爆炸?另一個(gè)是對氫氣與氧化銅發(fā)生氧化還原反應原理的理解,變得比較容易地解決了,而且這樣做還調動(dòng)了學(xué)生的興趣。
四、把握教材知識結構,領(lǐng)會(huì )化學(xué)思想,是“引導探索教學(xué)”所追求的更高層次的目標,我們注意了本節知識結構的處理。這節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(gè)重要基本思想是“結構決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”,本節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(gè)最佳的處理方案呢?我們的做法是:在學(xué)習氫氣的上述三項性質(zhì)時(shí),每學(xué)一項 即順理成章地引出它對應的用途,但在板書(shū)時(shí),卻分列在黑板的兩旁對應的位置,然后圍繞性質(zhì)與用途,自成“知識小塊”。
五、隨著(zhù)教學(xué)活動(dòng)的展開(kāi),結合具體的教學(xué)內容,給學(xué)生以學(xué)法的指導,是“實(shí)驗引導探索法”實(shí)施的重要方面。我們在本節教學(xué)設計中,重視貫徹“教師為主導。學(xué)生為主體”的原則,在教學(xué)活動(dòng)中,結合演示實(shí)驗,指導學(xué)生如何觀(guān)察現象,如何掌握氫氣驗純的方法;結合思考討論,指導學(xué)生如何理清氫氣性質(zhì)原理的思路,如何歸納出結論;結合閱讀課文和CAI動(dòng)畫(huà),突破不純氫氣點(diǎn)燃爆炸和“爆炸極限”的難點(diǎn);結合鞏固開(kāi)拓題的分析和解答,如何用已知的氫氣實(shí)驗和性質(zhì)原理,動(dòng)手改正裝置的錯誤?傊,在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生自始至終都在教師的指導下,充分發(fā)揮主體作用,尋求優(yōu)化的學(xué)習方法,掌握知識,突破難點(diǎn),以期實(shí)現教學(xué)目標。
【教學(xué)評價(jià)設計】:鞏固開(kāi)拓,課堂評價(jià)是“單元目標引導探索”的有機組成部分,它對于學(xué)生智能的提高知識的運用和目標是否落實(shí)進(jìn)行檢查反饋有重要意義。為了促使學(xué)生鞏固開(kāi)拓本教學(xué)內容,提高學(xué)生分析運用知識的能力,我們設計了三個(gè)思考題。
氫氣的性質(zhì)和用途教學(xué)設計2
教學(xué)目標
知識目標
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)驗過(guò)程和現象以及注意事項;
根據氫氣的性質(zhì)了解其主要用途;
從得氧和失氧的角度對照了解氧化反應和還原反應,氧化劑和還原劑。
能力目標
通過(guò)對實(shí)驗現象的觀(guān)察,培養學(xué)生的觀(guān)察能力和思維能力。
情感目標
通過(guò)氫氣燃燒與爆炸和還原性與還原反應的教學(xué),進(jìn)行量變引起質(zhì)變和對立統一規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(guò)氧氣的性質(zhì)、制法和氫氣的實(shí)驗室制法。教師根據學(xué)生已有的知識水平、化學(xué)教學(xué)大綱的要求和教材的特點(diǎn),確定恰當的知識范圍和實(shí)驗內容,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)驗現象和化學(xué)方程式;了解點(diǎn)燃氫氣之前為什么要檢驗氫氣的純度以及檢驗的方法,結合實(shí)驗內容明確提出培養學(xué)生觀(guān)察能力,結合氫氣的可燃性對學(xué)生進(jìn)行環(huán)境保護教育等。
在教學(xué)過(guò)程中,教師應始終圍繞教學(xué)目標,層層深入地展開(kāi)教學(xué)內容。教師講新課之前先復習舊知識,以實(shí)驗室用什么藥品制取氫氣,收集氫氣有幾種方法等問(wèn)題導入新課,而后展示一瓶瓶口倒置的氫氣,請學(xué)生通過(guò)觀(guān)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(guò)觀(guān)察思考自己總結出氫氣的物理性質(zhì)。這種從感性到理性認識問(wèn)題的方法,層次清楚,符合學(xué)生認識規律和能力形成與發(fā)展的規律。在講授氫氣的可燃性和還原性時(shí),也應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白霧、氫氣還原氧化銅的實(shí)驗等,而后運用投影,進(jìn)行反應實(shí)質(zhì)的總結,寫(xiě)出化學(xué)方程式。這種運用探索性實(shí)驗的教法,能使學(xué)生從感性認識上升到理性認識,揭示了知識的本質(zhì)和內在聯(lián)系。
最后教師通過(guò)讓學(xué)生看書(shū)進(jìn)行小結,再通過(guò)讓學(xué)生做練習題進(jìn)行鞏固,使大多學(xué)生都能掌握基本的、重點(diǎn)的知識,從而圓滿(mǎn)地完成教學(xué)任務(wù)。
其它一些建議:
。1)為使操作方便,節省時(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)驗興趣,可在實(shí)驗3-4的肥皂水中加入顏色。
。3)氫氣燃燒實(shí)驗必須絕對安全,氫氣燃燒除焰色、發(fā)熱和爆炸外,還可引導學(xué)生注意產(chǎn)物,即可在燒杯內壁涂上遇水顯色的物質(zhì)。
。4)認真做好氫氣還原氧化銅實(shí)驗,使學(xué)生掌握操作步驟。
。5)引導學(xué)生分析反應物和產(chǎn)物,為下章學(xué)習打下基礎。
。6)復習氧化反應,引入還原反應。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)生了解用途對性質(zhì)的依賴(lài)關(guān)系。
關(guān)于“燃燒”概念的擴展
從對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,不僅能總結出兩個(gè)反應的特殊性,同時(shí)也能找出它們的共性——劇烈的、發(fā)光放熱的化學(xué)反應。從而擴大了“燃燒”概念的內涵。
同時(shí),還可以觀(guān)察到它們的火焰構造與酒精燈和蠟燭的火焰結構不同。氫氣在空氣中和氯氣中燃燒的火焰都是內外兩層,這是因為氣體燃燒時(shí)不必經(jīng)氣化階段,所以沒(méi)有氣化層的“焰芯”。
氫氧混合氣體的爆鳴
在導管口點(diǎn)燃氫氣之前,必須先檢驗氫氣的純度,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。但書(shū)中只描述了"剛點(diǎn)燃時(shí),氫氣安靜地燃燒,過(guò)一會(huì )兒,突然聽(tīng)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)驗如果做得好,所能觀(guān)察到的現象要比以上課本的那段描述復雜些。所能說(shuō)明解釋的問(wèn)題也更深入些。實(shí)驗的具體情況是:
用一個(gè)沒(méi)有蓋的紙筒(或罐頭筒)底上穿一個(gè)小孔,小孔用一尖細小木條塞緊(或用火柴桿也行)。把筒倒立,用排空氣法迅速充滿(mǎn)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(tīng)“嗡嗡”的聲響,而且聲音逐漸增強,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 4.1 74.2
一氧化碳 12.5 74.2
甲烷 5.0 15.0
乙炔 2.5 80.0
教學(xué)設計方案
重點(diǎn):氫氣的化學(xué)性質(zhì)
一 復習提問(wèn):
1.寫(xiě)出實(shí)驗室制氫氣的化學(xué)方程式。
2.畫(huà)出實(shí)驗室制氫氣的簡(jiǎn)易裝置圖。
二 導入新課: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,回憶上節課的實(shí)驗現象描述氫氣的色、態(tài)、味和溶解性等。
【實(shí)驗3-4】裝置如圖所示。球形干燥管里裝有堿石灰干燥劑。導管口蘸些肥皂水,控制氫氣流速,吹出肥皂泡。當肥皂泡吹到足夠大時(shí),輕輕擺動(dòng)導管,讓肥皂泡脫離管口,這時(shí)可以觀(guān)察到肥皂泡上升。
肥皂泡上升說(shuō)明氫氣密度小。在標準狀況(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(méi)有顏色、沒(méi)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3-5】在帶尖嘴的導管口點(diǎn)燃純凈的氫氣,觀(guān)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(guò)一會(huì )兒,觀(guān)察燒杯壁上有什么現象發(fā)生。
引導觀(guān)察燃燒的焰色和燒杯內壁有什么現象出現。把燒杯傳遞給學(xué)生,讓學(xué)生用手觸摸燒杯,感覺(jué)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)驗中為什么強調“純凈”呢?如果氫氣不純凈燃燒時(shí)會(huì )怎么樣呢?
【實(shí)驗3-6】取一個(gè)一端開(kāi)口,另一端鉆有小孔的紙筒(或塑料筒等),用紙團堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙團內充滿(mǎn)氫氣。把氫氣發(fā)生裝置移開(kāi),拿掉堵小孔的紙團,用燃著(zhù)的木條在小孔處點(diǎn)火,注意有什么現象發(fā)生。(人要離開(kāi),注意安全。)
引導學(xué)生觀(guān)察:
、僮⒁庑】滋廃c(diǎn)火時(shí)的開(kāi)始情況;
、谧屑殐A聽(tīng)音響的變化;
、塾^(guān)察隨音響變化而發(fā)生的現象。
板書(shū) 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),在導管口流出的氫氣量少,與氧氣接觸少,反應時(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(zhù)氫氣的消耗,空氣不斷從紙筒底部進(jìn)入筒內。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,產(chǎn)生的熱量在極短時(shí)間內、有限空間里急劇膨脹,就發(fā)生了爆炸。
實(shí)驗測定,當空氣中混入氫氣的體積達到總體積的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)燃氫氣前必須檢驗氫氣的純度。
【實(shí)驗3-7】用排水法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,移開(kāi)拇指點(diǎn)火。如果聽(tīng)到尖銳的爆鳴聲,就表明氫氣不純,需要再收集,再檢驗,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)檢驗不純而需要再檢驗時(shí),應該用拇指堵住試管口一會(huì )兒,然后再收集氫氣檢驗純度,以免暗焰引發(fā)氫氣發(fā)生器爆炸。
【實(shí)驗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(guò)一會(huì )兒再給氧化銅加熱。注意觀(guān)察黑色的氧化銅有什么變化,管口有什么生成。反應完成后停止加熱,還要繼續通入氫氣,直到試管冷卻后,再停止通氫。
引導學(xué)生思考:
。1)放氧化銅的試管口為什么要略向下傾斜?
。2)導氣管為什么要伸入到試管底部,管口不能用塞子塞住?
。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?
。4)實(shí)驗在停止加熱時(shí),為什么還要繼續通入氫氣到試管全部冷卻為止?
聯(lián)系已學(xué)過(guò)的有關(guān)知識逐一討論。歸納出實(shí)驗步驟韻語(yǔ)記憶口訣:
板書(shū)“一通、二點(diǎn)、三滅、四撤”。
引導學(xué)生用化學(xué)式表述反應過(guò)程
氫氣和氧化銅反應:
練習:實(shí)驗室制備氫氣并使氫氣跟灼熱的氧化銅反應有以下主要步驟,請按正確的操作順序排列序號___________________。
A 檢驗氫氣發(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 檢驗氫氣的純度。
復習提問(wèn):什么是氧化反應?氫氣與氧化銅反應是否是氧化反應?
分析:在氫氣與氧化銅反應中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發(fā)生了氧化反應。而氧化銅失去了氧變成了單質(zhì)銅,則氧化銅發(fā)生了還原反應。
在反應中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發(fā)生了氧化反應。使銅被還原出來(lái),說(shuō)明氫氣有還原能力,我們稱(chēng)之為還原性,而把氫氣稱(chēng)之為還原劑。
氧化銅失去了氧,發(fā)生了還原反應。使氫氣發(fā)生了氧化反應,說(shuō)明它具有氧化能力,我們稱(chēng)之為氧化性,而把氧化銅稱(chēng)之為氧化劑。
氫氣:得氧~有還原性~是還原劑~發(fā)生了氧化反應。
氧化銅:失氧~有氧化性~是氧化劑~發(fā)生了還原反應。
練習:在高溫下,三氧化二鐵與一氧化碳反應生成單質(zhì)鐵和二氧化碳。此反應中氧化劑是_______,還原劑是_______,_______,發(fā)生了氧化反應,________發(fā)生了還原反應。
氫氣的用途:閱讀課本57頁(yè)圖3-14。
物質(zhì)的用途是由其性能決定的。
密度小——氫氣球;
可燃性——氫氧焰、高能燃料等;
還原性——冶煉金屬、制備硅等;
另外還可用于合成氨氣、制備鹽酸。
探究活動(dòng)
1. 家庭小實(shí)驗 在如教材第53頁(yè)所示的實(shí)驗3-4中,可以用蠟燭不斷點(diǎn)燃產(chǎn)生、上升的氫氣泡。想辦法使氫氣泡中含有少量空氣,一來(lái)可減慢氫氣上升的速度,二來(lái)又可產(chǎn)生強烈的爆鳴聲。
2. 家庭小實(shí)驗 取一支大試管,平置固定在鐵架臺上,用一團棉絮浸透酒精溶液,置入管底。在管中部用紙槽送入黑色氧化銅,鋪平。用單孔帶短玻管的橡皮塞塞緊,加熱棉絮球部位,可以看到氧化銅慢慢由黑色變紅。
3. 設計一個(gè)實(shí)驗,證明蠟燭中含有碳氫兩種元素。
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