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氢气实验室制法教案设计4篇【导读】这篇文档“氢气实验室制法教案设计4篇”由三一刀客最漂亮的网友为您分享整理,希望这篇范文对您有所帮助,喜欢就下载吧!氢气实验室制法教案设计1氢气实验室制法-教案设计教学目标知识目标使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理,初步了解实验室制备实验的一般思路和方法;了解置换反应的概念,对给定反应物、生成物的化学反应,能初步判断反应类型;根据气体的性质,学会判断气体收集的方法。能力目标培养学生的观察能力,通过观察了解启普发生器的工作原理,并根据其原理,用易得廉价的简单实验仪器,自行设计制备氢气的简易装置。情感目标通过对氢气纯度的检验,使学生了解点燃可燃性气体之前,需要进行验纯的必要性,加强对学生进行安全教育。教学建议本节课是元素化合物的基础知识课,难度虽不大,但知识面广,这些知识是后续教学的基础。1.准确恰当地抓住教学目标,本节课要抓住置换反应的概念和氢气的实验室制取装置等主要内容,紧紧围绕这些知识的形成过程进行教学活动。因此教学目标应具体、明确,教材处理详略得当,紧紧围绕教学大纲的规定和教材内容的要求,重视能力培养和养成教育。2.教学内容应有序、合理教学过程从水的电解产物和氧气的有关知识开始,可以用计算机等媒体放映氢气的用途资料片,导出新课。再通过实验,师生共同讨论,建立置换反应的概念,同时简介原子团的知识。在此基础上,结合实物展示,巧设问题,由简到繁,从易到难,根据仪器药品,让学生在课堂上设计出一套制氢气的合适装置,通过设计实验,一可培养学生的动手、动脑的能力,二可增强他们学习兴趣,三可巩固已学知识。3.优选教学方法,教学手段多样化本节教学方法是实验探究法,以实验为前提,通过实验观察,实物展示和录像、计算机、投影等电化教学手段,集实验、讨论、讲述、讲解、归纳、练习为一体,这种方法既充分体现了以实验为基础的学科特点,又体现了教为主导,学为主体二者统一的教学原则。4.重视能力培养,注意养成教育本节教学应灵活运用多媒体教学手段,通过实验或启发性、探究性的问题,激发学生的学习兴趣,增加学生动眼、动手、动口、动脑的机会,培养和发展学生观察、操作、思维与自学等多种技能和多种能力。同时,教学中每一个知识点都是以已有知识或化学事实、探究性问题开始,通过实验观察、引导思考、讨论、自学等多种方式,突出对学生学习过程的指导,教给学生学习方法和思维方式,这样有利于逐步建立有效的学习方法,养成良好的学习习惯。此外,教学中还可结合氢气的发现史和制氢发生装置的分析讨论,以及知识的迁移过程,同时向学生进行辩证唯物主义认识论和科学态度、科学方法的教育,这些都有利于对学生进行素质教育。教学设计方案早在十六、七世纪的时候,有好几位科学家都发现了金属跟酸反应能产生一种可燃性的气体氢气。直到现在,氢气的实验室制法仍然选用金属跟酸反应。那么用哪种金属,用哪种酸为最好呢?一、验室制取氢气的原理:(实验)取四支试管,分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片,然后向试管中加入等量的同种稀硫酸,观察产生气体的速率。(现象)稀硫酸同时与Mg、Zn、Fe、Cu接触,实验现象是:Mg与稀硫酸反应剧烈,锌与酸反应,产生氢气的速率较快,Fe与稀硫酸反应很慢,铜与稀硫酸接触,没有明显现象。实验室制取气体,要求便于操作和收集,而Mg反应速率过快,不方便收集;Fe反应速率过慢,因此常选用锌为最合适。二、实验室制取氢气的装置和收集方法1.制备装置:完整的气体制取装置包括发生装置(即发生反应生成该气体的装置)和收集装置两部分。气体发生装置的确定,要依据反应原理,特别是反应物的状态和反应条件。实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体,所用的稀硫酸呈液体,常温下两种药品接触即可发生反应。由此可见,只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起,并将产生的氢气通过导管导出即可。因此组装发生装置应包括盛装药品的反应容器(大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可),用于封闭反应容器口的胶塞,穿过胶塞用于导出氢气的玻璃导管(用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定)。这种装置是最简单的氢气发生装置,如下图(A)、(B)所示。(A)(B)(讨论)但这种发生装置的缺点是必须当锌和稀硫酸中至少有一种完全反应后该反应才能停止,如何使制取气体的过程连续呢?实验中常加一长颈漏斗,通过长颈漏斗分次加酸来控制反应,如下图所示。长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中,为什么呢?此时将导气管一端堵死,观察实验现象。如学生看不清楚,可重复几次,并提示学生应注意的问题。(请同学简述现象,分析原因)展示启普发生器,介绍部件名称,作用,介绍使用方法。2.气体的收集:气体的收集装置要依据该气体的收集方法而定。氢气的收集方法有两种:向下排空气法(因为氢气密度最小)和排水法(因为氢气难溶于水且不和水反应),如图(E)、(F)所示。(E)(F)如果用向下排空气法收集氢气,难于验满,因此收集氢气的最佳方法是排水法。注意事项:仪器连接好以后应先检查装置的气密性,然后再装入药品制取氢气;将锌粒装入试管时,应将试管倾斜,使锌粒滑入试管底部,以免直接投入时砸破试管底;对产生的氢气经验纯后再收集或直接应用;收集满氢气的集气瓶应倒置在桌上,防止氢气很快逸散。三、氢气纯度的检验方法实验操作:用排水法或向下排气法收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。然后按上述方法再收集、再检验,至点燃时发出的响声很小时,表明氢气已经纯净。实验操作过程如下图:注意事项:当开始收集的氢气经检验不纯,这时需要再收集、再检验。若下一步要采用向下排空气法收集氢气,应先用拇指把试管口堵住一会儿,再去收集、检验氢气。否则刚用于检验氢气的试管内的火焰可能没有熄灭,立即用这个试管去再收集氢气时,可能会点燃导管口不纯的氢气,引起装置爆炸,发生危险。置换反应是化学基本反应类型之一。表达式:单质+化合物=新单质+新化合物A+BCAC+B锌+稀硫酸==硫酸锌+氢气Zn+H2SO4==ZnSO4+H2单质化合物化合物单质置换反应的特点是:参加反应的物质只有两种,且一定是一种单质和一种化合物。生成物也只有两种,一种一定是单质,另一种一定是化合物。掌握了这些特点,就能够正确地判断置换反应。(讨论)置换反应与化合反应,分解反应有哪些区别?Zn+H2SO4==ZnSO4+H22SO4和ZnSO4中的画线部分。在许多化学反应中,作为一个整体参加反应,就好像一个原子一样,这样的原子集团叫做原子团。ClO3氯酸根MnO4高锰酸根OH氢氧根2SO4硫酸根NO3硝酸根初中化学教案氢气的性质和用途解析2初中化学教案氢气的性质和用途初中化学教案教学目标知识目标使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性,并了解有关的实验过程和现象以及注意事项;根据氢气的性质了解其主要用途;从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应,氧化剂和还原剂。能力目标通过对实验现象的观察,培养学生的观察能力和思维能力。情感目标通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学,进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。教学建议教法建议在讲氢气的性质之前,学生已学过氧气的性质、制法和氢气的实验室制法。教师根据学生已有的知识水平、化学教学大纲的要求和教材的特点,确定恰当的知识范围和实验内容,使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性及有关实验现象和化学方程式;了解点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验的方法,结合实验内容明确提出培养学生观察能力,结合氢气的可燃性对学生进行环境保护教育等。在教学过程中,教师应始终围绕教学目标,层层深入地展开教学内容。教师讲新课之前先复习旧知识,以实验室用什么药品制取氢气,收集氢气有几种方法等问题导入新课,而后展示一瓶瓶口倒置的氢气,请学生通过观察氢气在通常状态下的色、态、水溶性、密度等,让学生通过观察思考自己总结出氢气的物理性质。这种从感性到理性认识问题的方法,层次清楚,符合学生认识规律和能力形成与发展的规律。在讲授氢气的可燃性和还原性时,也应先演示氢气在空气中安静燃烧、氢气中混有空气点燃发生爆鸣、氢气在氯气中燃烧在瓶口出现白雾、氢气还原氧化铜的实验等,而后运用投影,进行反应实质的总结,写出化学方程式。这种运用探索性实验的教法,能使学生从感性认识上升到理性认识,揭示了知识的本质和内在联系。最后教师通过让学生看书进行小结,再通过让学生做练习题进行巩固,使大多学生都能掌握基本的、重点的知识,从而圆满地完成教学任务。其它一些建议:(1)为使操作方便,节省时间和药品,氢气发生装置宜选用启普发生器。(2)为增加实验兴趣,可在实验3-4的肥皂水中加入颜色。(3)氢气燃烧实验必须绝对安全,氢气燃烧除焰色、发热和爆炸外,还可引导学生注意产物,即可在烧杯内壁涂上遇水显色的物质。(4)认真做好氢气还原氧化铜实验,使学生掌握操作步骤。(5)引导学生分析反应物和产物,为下章学习打下基础。(6)复习氧化反应,引入还原反应。先以氢气和氧化铜为例理清概念,不要急于将前面各种氧化反应均分析一下哪个是氧化剂、还原剂。(7)使学生了解用途对性质的依赖关系。关于“燃烧”概念的扩展从对比氢气在空气中燃烧和氢气在氯气中燃烧时火焰的颜色不同和生成物不同,不仅能总结出两个反应的特殊性,同时也能找出它们的共性——剧烈的、发光放热的化学反应。从而扩大了“燃烧”概念的内涵。同时,还可以观察到它们的火焰构造与酒精灯和蜡烛的火焰结构不同。氢气在空气中和氯气中燃烧的火焰都是内外两层,这是因为气体燃烧时不必经气化阶段,所以没有气化层的“焰芯”。氢氧混合气体的爆鸣在导管口点燃氢气之前,必须先检验氢气的纯度,完全是由氢气易燃且放出大量热的性质所决定的。课本选用了纸筒的实验。但书中只描述了刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然听到砰的一声响,爆炸的气浪把纸筒高高掀起。事实上,这个实验如果做得好,所能观察到的现象要比以上课本的那段描述复杂些。所能说明解释的问题也更深入些。实验的具体情况是:用一个没有盖的纸筒(或罐头筒)底上穿一个小孔,小孔用一尖细小木条塞紧(或用火柴杆也行)。把筒倒立,用排空气法迅速充满氢气,将纸筒向下平置于桌面上,在拔掉小木条的同时,就小孔处点燃逸出的氢气。最初氢气在小孔处安静地燃烧,一会儿听“嗡嗡”的声响,而且声音逐渐增强,最后才是砰然巨响,爆炸的气浪使纸筒腾空而起。几种可燃性气体与空气混合的爆炸界限气体最低成分%最高成分%氢气4.174.2一氧化碳12.574.2甲烷5.015.0乙炔2.580.0教学设计方案重点:氢气的化学性质一复习提问:1.写出实验室制氢气的化学方程式。2.画出实验室制氢气的简易装置图。二导入新课:氢气的性质。1.氢气的物理性质:按照描述氧气物理性质的顺序,回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。实验3-4装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水,控制氢气流速,吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时,轻轻摆动导管,让肥皂泡脱离管口,这时可以观察到肥皂泡上升。肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况(1大气压,0℃)下,氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克/升,1.293克/升,0.0899克/升,它们的比值为16∶14.5∶1。(为什么用排空气法收集?)氢气在通常状况下,是一种没有颜色、没有气味的气体,难溶于水,比空气轻。2.氢气的化学性质:实验3-5在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。引导观察燃烧的焰色和烧杯内壁有什么现象出现。把烧杯传递给学生,让学生用手触摸烧杯,感觉热量。证明氢气具有可燃性,燃烧时放出大量的热。(1)氢气的可燃性:在这个实验中为什么强调“纯净”呢?如果氢气不纯净燃烧时会怎么样呢?实验3-6取一个一端开口,另一端钻有小孔的纸筒(或塑料筒等),用纸团堵住小孔,用向下排空气法收集氢气,使纸团内充满氢气。把氢气发生装置移开,拿掉堵小孔的纸团,用燃着的木条在小孔处点火,注意有什么现象发生。(人要离开,注意安全。)引导学生观察:①注意小孔处点火时的开始情
本文标题:氢气实验室制法教案设计4篇
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