氫氣的制備與性質(zhì)教學(xué)設(shè)計

氫氣的制備與性質(zhì)教學(xué)設(shè)計?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)學(xué)生能夠理解實驗室制取氫氣的反應(yīng)原理，掌握實驗裝置的選擇、連接及操作方法。熟練掌握氫氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，能正確書寫相關(guān)化學(xué)方程式。通過實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察、分析問題的能力。2.過程與方法目標(biāo)經(jīng)歷氫氣制備和性質(zhì)實驗的探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，提高科學(xué)探究能力。學(xué)會運用對比、歸納等方法對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進行分析處理，得出結(jié)論。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。通過小組合作實驗，增強學(xué)生的團隊協(xié)作意識和交流溝通能力。

二、教學(xué)重難點1.教學(xué)重點實驗室制取氫氣的原理、裝置及操作。氫氣的化學(xué)性質(zhì)（可燃性、還原性）。2.教學(xué)難點對氫氣還原氧化銅實驗的理解和操作，包括實驗步驟、注意事項及尾氣處理。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的思維方式和實驗設(shè)計能力。

三、教學(xué)方法講授法、實驗探究法、討論法、演示法相結(jié)合

四、教學(xué)過程

（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）通過播放一段氫氣在生活中應(yīng)用的視頻，如氫氣球升空、氫燃料電池汽車行駛等，引發(fā)學(xué)生的興趣。然后提問學(xué)生："氫氣是如何獲得的呢？它都有哪些性質(zhì)？"從而導(dǎo)入本節(jié)課的主題氫氣的制備與性質(zhì)。

（二）知識講解（10分鐘）1.氫氣的制備原理講解實驗室制取氫氣通常采用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為：Zn+H?SO?=ZnSO?+H?↑。強調(diào)該反應(yīng)的特點是固體與液體在常溫下反應(yīng)，不需要加熱。2.實驗裝置展示實驗室制取氫氣的簡易裝置圖，介紹各儀器的名稱和用途。重點講解發(fā)生裝置（固液常溫型）的選擇依據(jù)，以及收集裝置（排水法或向下排空氣法）的選擇原因。發(fā)生裝置：由于反應(yīng)物是鋅粒（固體）和稀硫酸（液體），反應(yīng)條件是常溫，所以可以選用長頸漏斗、錐形瓶和雙孔橡皮塞組成的裝置。長頸漏斗用于添加稀硫酸，錐形瓶作為反應(yīng)容器，雙孔橡皮塞的另一孔可連接導(dǎo)管用于導(dǎo)出氫氣。收集裝置：排水法：因為氫氣難溶于水，所以可以用排水法收集，收集到的氫氣比較純凈。向下排空氣法：氫氣的密度比空氣小，可用向下排空氣法收集，但收集到的氫氣純度相對較低。

（三）實驗探究氫氣的制備（20分鐘）1.分組實驗將學(xué)生分成若干小組，每組45人。給每組學(xué)生分發(fā)實驗儀器和藥品（鋅粒、稀硫酸、長頸漏斗、錐形瓶、雙孔橡皮塞、導(dǎo)管、集氣瓶、水槽等），讓學(xué)生按照實驗裝置圖連接好儀器，進行氫氣的制取實驗。2.教師指導(dǎo)在學(xué)生實驗過程中，教師巡回指導(dǎo)，強調(diào)實驗安全注意事項，如：檢查裝置的氣密性，防止氫氣泄漏。長頸漏斗的下端要插入液面以下，形成液封，防止氫氣從長頸漏斗逸出。先將導(dǎo)管口伸入水槽中，再向錐形瓶中加入鋅粒，然后逐滴加入稀硫酸，控制反應(yīng)速率。用排水法收集氫氣時，待導(dǎo)管口有連續(xù)均勻的氣泡冒出時再收集，收集滿氫氣的集氣瓶應(yīng)蓋上玻璃片，正放在桌面上。3.實驗記錄與討論要求學(xué)生記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，如反應(yīng)的劇烈程度、收集氫氣的時間等。實驗結(jié)束后，組織學(xué)生討論：實驗過程中遇到了哪些問題？是如何解決的？如何提高氫氣的制取效率？比較排水法和向下排空氣法收集氫氣的優(yōu)缺點。

（四）氫氣性質(zhì)的探究（20分鐘）1.氫氣的物理性質(zhì)展示一瓶收集好的氫氣，讓學(xué)生觀察氫氣的顏色、狀態(tài)和氣味（氫氣是無色、無味的氣體）。通過實驗讓學(xué)生感受氫氣的密度比空氣小，如用氫氣吹肥皂泡，肥皂泡迅速上升。讓學(xué)生回憶氫氣難溶于水的性質(zhì)，并說明在制取氫氣時如何利用這一性質(zhì)收集氫氣。2.氫氣的化學(xué)性質(zhì)可燃性演示實驗：用排水法收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，靠近火焰，移開拇指點火，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象：氫氣安靜地燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠出現(xiàn)。講解化學(xué)方程式：2H?+O?點燃2H?O，強調(diào)氫氣與氧氣反應(yīng)的條件是點燃，并說明氫氣是一種可燃性氣體，點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗氫氣的純度。實驗拓展：用尖嘴導(dǎo)管將氫氣點燃后，在火焰上方罩一個冷而干燥的小燒杯，一段時間后，迅速倒轉(zhuǎn)燒杯，向其中加入少量澄清石灰水，振蕩，觀察現(xiàn)象（澄清石灰水不變渾濁），進一步驗證氫氣燃燒的產(chǎn)物是水。氫氣驗純的方法：收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，管口向下移近酒精燈火焰，移開拇指點火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，表明氫氣不純；如果聽到輕微的"噗"聲，說明氫氣已純凈。還原性演示實驗：氫氣還原氧化銅介紹實驗裝置：由氫氣發(fā)生裝置、硬質(zhì)玻璃管、酒精燈、鐵架臺、導(dǎo)管、干燥管等組成。實驗步驟：先通入氫氣，排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。點燃酒精燈加熱氧化銅。觀察現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成紅色，同時管口有水珠生成。實驗結(jié)束后，先停止加熱，繼續(xù)通入氫氣，直到試管冷卻，防止生成的銅被氧化。講解化學(xué)方程式：H?+CuO加熱Cu+H?O，強調(diào)氫氣在反應(yīng)中奪取了氧化銅中的氧，發(fā)生了氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性。尾氣處理：由于氫氣具有可燃性，為防止未反應(yīng)的氫氣排放到空氣中遇明火發(fā)生爆炸，用氣球收集尾氣或用導(dǎo)管將尾氣導(dǎo)出點燃。

（五）課堂小結(jié)（5分鐘）1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括氫氣的制備原理、實驗裝置、操作步驟，以及氫氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2.強調(diào)重點知識：實驗室制取氫氣的化學(xué)方程式、氫氣驗純的方法、氫氣燃燒和還原氧化銅的化學(xué)方程式及實驗注意事項。3.總結(jié)科學(xué)探究的過程和方法，鼓勵學(xué)生在今后的學(xué)習(xí)中積極運用所學(xué)方法解決實際問題。

（六）課堂練習(xí)（10分鐘）1.實驗室制取氫氣最好選用（）A.鎂和稀硫酸B.鐵和稀鹽酸C.鋅和稀硫酸D.鋅和濃硫酸2.氫氣還原氧化銅的實驗中，以下操作順序正確的是（）A.加熱→通氫氣→停止加熱→停止通氫氣B.通氫氣→加熱→停止通氫氣→停止加熱C.通氫氣→加熱→停止加熱→停止通氫氣D.加熱→通氫氣→停止通氫氣→停止加熱3.寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：氫氣在氧氣中燃燒氫氣還原氧化鐵4.用氫氣吹肥皂泡，肥皂泡迅速上升，這說明了氫氣具有什么性質(zhì)？

（七）布置作業(yè)（課后完成）1.完成課本上相關(guān)的練習(xí)題。2.查閱資料，了解氫氣在能源、化工等領(lǐng)域的其他應(yīng)用，并寫成一篇短文，下節(jié)課進行交流分享。

五、教學(xué)反思通過本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生在實驗操作中親身體驗了氫氣的制備和性質(zhì)探究過程，較好地掌握了相關(guān)知識和技能。在教學(xué)過程中，采