《氫氣的性質和用途》
【目的要求】: 1. 認識氫氣的物理性質，重點掌握氫氣的化學性質，
并結合性質了解氫氣的用途。
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和還原反應，氧化劑和還原劑。
4.培養學生觀察現象，分析、推導問題解決問題，綜合
及歸納等思維能力。
5.使學生初步樹立量變引起質變以及對立統一辨證唯物主義思想。
【重、難點】: 氫氣的化學性質
【教學方法】: 實驗引導，觀察分析，結合多媒體直觀形象化，學生為主體。
【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形式存
在很少，主要存在于化合物中。為了獲得氫氣，上節課我們用什么
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？（學生回答）氫氣還有其它什么性質呢？
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？
（學生回答）
l 學生活動：閱讀課本53頁第一自然段
（閱讀后由學生回答總結氫氣的物理性質）
l 引言：在化學上更重要的是認識物質的化學性質，那么，氫氣有什么化學
性質呢？氫氣在常溫下性質穩定，但在點燃或加熱條件下，能與許多
物質發生化學反應。
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象？產生什么物質？
2. 如何用文字表示氫氣在空氣中燃燒的反應？
3. 從實驗中得出氫氣具有什么化學性質？
l 播放CAI錄相：氫氣在空氣中安靜燃燒
l 師生活動：結合觀察思考題及放大的實驗現象，學生回答及寫文字表達式，
教師引導學生總結出氫氣的可燃性。
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 學生討論：1.對比爆炸實驗和燃燒實驗，在反應原理上有何特點？
2.同樣是氫氣和氧氣的反應，為何產生不同的現象呢？
請回顧第一章學習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，
并向學生說明此操作是很安全的。
l 學生活動：學生用筆代替試管模擬操作，讓一位學生上臺演示驗純操作
并判斷是否純凈。
l 引發思考：若用向下排空氣法收集氫氣，經檢驗不純而需要再檢驗時，應
用拇指堵住試管口一會兒，然后才能再收集檢驗，否則易發生
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？（指導學生閱讀課本55頁注解①）
l 小結：請學生歸納本節課學習的知識要點，教師予以補充。
l 作業 布置：課本58頁第2題1、2、3
l 引言：上節課我們學習了氫氣的哪些性質？點燃氫氣前為何要先驗純？
l 氫氣還有什么化學性質呢？
l 演示實驗：氫氣還原氧化銅實驗
l
l 投影：[思考討論]
l 1.實驗觀察到什么現象？
2.為什么氧化銅會變成銅，而氫氣卻變成水？
3.在反應中氫氣發生了什么反應，表現了什么性質？氧化銅又發生
了什么反應，表現了什么性質？
4.氫氣和氧化銅兩者存在什么反應關系？
5.試管口為何向下傾斜？通過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，實驗結束后要繼續通入氫氣直至試
管冷卻為止？
l 播放CAI錄相：氫氣還原氧化銅實驗
（結合錄相播放，學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）
l （H2） （Cu0） （Cu）（H20）
l
l 電腦CAI動畫：分析氧化還原反應（教師邊播放邊組織討論并講解）
l
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）
l 小結：氫氣的化學性質主要有可燃性和還原性
l 作業 布置：課本58頁第4、5題
l
運用“單元目標引導探索”進行教學的設計
順德一中 陳靜莉
“氫氣的化學性質”是初中化學第三章的重點知識，在全章乃至全書都占有重要的地位。全節書按“大綱”和“教師用書”的安排，共講授兩節時，第一節時，學習氫氣的物理性質和氫氣的第一項重要化學性質---可燃性。第二節時，學習氫氣的另一項重要的化學性質---還原性，以及氫氣的用途。
教學目標 設計】：全節的教學目標 ，按我們的理解，應包括了如下五點：
一、在物質知識方面是：認識氫氣的物理性質，掌握氫氣的可燃性和還原性
兩項化學性質的初步原理；了解氫氣的用途。
二、在理論知識方面是：使學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、在實驗知識方面是：明確氫氣驗純的方法和原理，為今后學生在動手實
驗時學會此項操作打下基礎。
四、在能力訓練方面是：培養學生觀察現象，分析推導問題，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：使學生初步知道量變引起質變以及對立統一辯證思
想的粗淺的原理。
應當說明的是，教材對于氫氣的還原性，僅僅提出“氫氣與氧化銅反應”，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，則僅作為選學教材安排，考慮到我們學校是重點學校，學生基礎相對較好，所以將這部分選學教材列入正式的學習內容。
教學重、難點分析】：本節教材的知識重點是氫氣的化學性質，在重點知識的教學過程 中，應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的變化導出氧化、還原、還原性、還原劑的初步概念。
教學設計分析】：在單元目標引導探索這一教學指導思想的規范下，我們的
教學設計突出了如下幾個方面。
一、 化學實驗觀察是“實驗引導探索”的前提和基礎，我們特別注意了學觀察實驗的效果，為了更好地實施教學目標 ，我們安排：（1）氫氣吹泡的實驗，以導出氫氣密度很小這項物理性質的結論；（2）點燃氫氣安靜燃燒和不純氫氣引燃爆炸的實驗，以導出氫氣的可燃性；（2）氫氣還原氧化銅的實驗，以導出氫氣的還原性。除了準確、規范地做好演示實驗，提醒學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學生們展示，使局部反應現象變小為大，變快為慢，變動為停，擴大學生觀察的空間，延長學生觀察的時間。
二、 引導探索是學生認識化學物質、從感性階段上升到理性階段的關鍵，我們特別重視對學生思維的啟發和訓練，為了更好地實施教學目標 ，我們從兩方面著手：一方面是注意結合實驗過程引導學主從“反應原理”、“裝置原理” 和“操作原理”的不同角度進行思維訓練，如結合實驗過程提出“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住？當移近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，通過系列思考題引導學生通過思考、討論，將感性的認識提煉成理性的認識，透過現象初步認識氫氣性質的特點和本質。例如，圍繞氫氣的燃燒實驗，激發學生觀察錄相思考、討論：“（1）氫氣燃燒觀察到什么現象？(2)反應生成了什么物質？（3）怎么用表達式將變化表示出來？”又如，結合氫氣還原性的實驗，激發學生結合觀察錄相思考、討論：“（1）實驗觀察到什么現象？（2）為什么氧化銅會變成銅，而氫氣卻變成水？（3）在反應中氫氣發生了什么反應，表現了什么性質？氧化銅又發生了什么反應，表現了什么性質？（4）氫氣和氧化銅兩者存在什么反應關系？”這些階梯式的思考討論題逐步引導學生認識了氫氣化學性質的基本特征和本質。
三.現代電教媒體引人化學課堂教學，更加豐富了實驗引導探索的手段，大大提高了引探的效果，我們十分重視采用CAI軟件來輔助化學教學，幫助學生突破難點，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生難以理解的問題———一個是同樣為氫氣和氧氣的反應，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生爆炸？另一個是對氫氣與氧化銅發生氧化還原反應原理的理解，變得比較容易地解決了，而且這樣做還調動了學生的興趣。
四.把握教材知識結構，領會化學思想，是“引導探索教學”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和用途的兩方面的知識，然而，化學學科的一個重要基本思想是“結構決定性質，性質決定用途”，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，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：在學習氫氣的上述三項性質時，每學一項 即順理成章地引出它對應的用途，但在板書時，卻分列在黑板的兩旁對應的位置，然后圍繞性質與用途，自成“知識小塊”。
五.隨著教學活動的展開，結合具體的教學內容，給學生以學法的指導，是“實驗引導探索法”實施的重要方面。我們在本節教學設計中，重視貫徹“教師為主導。學生為主體”的原則，在教學活動中，結合演示實驗，指導學生如何觀察現象，如何掌握氫氣驗純的方法；結合思考討論，指導學生如何理清氫氣性質原理的思路，如何歸納出結論；結合閱讀課文和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原理，動手改正裝置的錯誤。總之，在整個教學過程 中，學生自始至終都在教師的指導下，充分發揮主體作用，尋求優化的學習方法，掌握知識，突破難點，以期實現教學目標 。