氫氣的性質(zhì)和用途
第三章 水 氫
第四節(jié)
教學(xué)目的 知識(shí)：了解氫氣的物理性質(zhì)，掌握氫氣的化學(xué)性質(zhì)，了解有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象；理解點(diǎn)燃?xì)錃庵跋纫獧z驗(yàn)氫氣的純度并掌握檢驗(yàn)的方法；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了解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和還原劑。
能力：通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、描述、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。
思想教育：通過氫氣燃燒后生成水，對(duì)大氣無污染，滲透環(huán)保教育；通過氫氣的燃燒與爆炸以及還原性與還原反應(yīng)的教學(xué)，進(jìn)行量變引起質(zhì)變和對(duì)立統(tǒng)一觀點(diǎn)的教育。
教學(xué)重點(diǎn) 氫氣的化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)方法 邊講邊實(shí)驗(yàn)
教學(xué)用具 儀器：集氣瓶、球形干燥管（裝有堿石灰干燥劑）、試管、試管架、燒杯、長頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞、鐵架臺(tái)、帶小孔的金屬小筒、粞精燈。
藥品：鋅、稀硫酸、氧化銅、肥皂水。
其它：火柴、木塊。
教學(xué)過程
教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 教學(xué)意圖 |
【引入】展示一瓶瓶口倒置的氫氣，讓學(xué)生觀察、思考。
【演示實(shí)驗(yàn)】用氫氣吹肥皂泡。 | 觀察、思考、討論，小結(jié)出氫氣的主要物理性質(zhì)。 觀察氫氣泡運(yùn)動(dòng)方向。 | 激發(fā)興趣 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)以過癮物的觀察、分析、小結(jié)出氫氣的物理性質(zhì)。 吸引每一個(gè)學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，證明氫氣的密度比空氣小。 |
【板書】一、氫氣的性質(zhì) 1、氫氣的物理性質(zhì)
| 歸納氫氣的物理性質(zhì)做筆記 | 指導(dǎo)學(xué)生 學(xué)會(huì)歸納 |
【過渡】再用氫氣吹一個(gè)肥皂泡，輕輕抖動(dòng)玻璃管，使氣泡上票飄，請(qǐng)一學(xué)生點(diǎn)燃?xì)錃馀荨?/FONT> | 觀察、思考、回答 | 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并通過點(diǎn)燃?xì)錃馀菀鰵錃獾幕瘜W(xué)性質(zhì)。 |
【提問】此實(shí)驗(yàn)證明了氫氣具有什么化學(xué)性質(zhì)？ 【結(jié)論】氫氣具有可燃性。這是氫氣的一個(gè)重要化學(xué)性質(zhì)。 | 回答：氫氣可以在空氣里燃燒。 | |
【板書】2.氫氣的化學(xué)性質(zhì) （1）氫氣的可燃性 【演示實(shí)驗(yàn)】驗(yàn)純后點(diǎn)燃?xì)錃猓⒃诨鹧嫔戏秸忠桓啥涞臒?/FONT> 【指導(dǎo)觀察】①氫氣火焰的顏色。 ②干冷燒杯內(nèi)壁有無新物質(zhì)生成。 ③接觸燒杯的手有何感覺。 試寫出該反應(yīng)的文字表態(tài)式。 請(qǐng)討論氫燃燒最大的優(yōu)點(diǎn)是什么 | 做筆記 ②干冷燒杯內(nèi)壁有無色液滴生成。 ③手感到發(fā)燙，放出大量熱。板書： ( ) ( ) ( ) 踴躍回答：因生成物為水對(duì)大氣無污染。 | 增加感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)觀察和敘述反應(yīng)現(xiàn)象的能力。 進(jìn)一步從知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。 學(xué)會(huì)關(guān)心能源、地球。 |
教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 教學(xué)意圖 |
【提問】純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒。如果混有空氣的氫氣被點(diǎn)燃，結(jié)果又會(huì)怎樣呢？ 【演示實(shí)驗(yàn)】將氫氣和空氣混合后點(diǎn)燃。 【提問】此實(shí)驗(yàn)為什么有這樣的現(xiàn)象你能解釋嗎？ 【解釋】引導(dǎo)學(xué)生閱讀課本p.54最后一段。 介紹氫氣的爆炸極限，強(qiáng)調(diào)點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)氫氣的純度。 如何驗(yàn)純呢？ 【演示實(shí)驗(yàn)】用排水法收集一小試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開拇指點(diǎn)火。結(jié)合實(shí)驗(yàn)說明如何為純或不純。 | 思考 觀察實(shí)驗(yàn)，敘述反應(yīng)現(xiàn)象。 發(fā)出“砰”的一聲巨響，爆炸的氣浪反小筒高高掀起。說明不純的氫氣點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸。 思考 一名學(xué)生讀書 觀察驗(yàn)純的操作 | 引導(dǎo)學(xué)生深入思考。 培養(yǎng)學(xué)生觀察和敘述反應(yīng)現(xiàn)象的能力。 培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力。 使學(xué)生初步學(xué)會(huì)驗(yàn)氫氣純度的操作。 |
【提問】如用排氣法收集氫氣時(shí)，試管口為什么向下？當(dāng)聽到尖銳爆鳴聲，證明氫氣不純。需要重新驗(yàn)純時(shí)為什么要用拇指堵一會(huì)兒試管口？ 【投影】課堂練習(xí)一（見附1） 指導(dǎo)學(xué)生做課堂練習(xí)一 | 思考、回答
焰因缺氧氣而熄滅。防止未熄滅的火焰再收集氫氣時(shí)點(diǎn)燃發(fā)生器里尚混有空氣的氫氣，使氫氣發(fā)生器發(fā)生爆炸。 做練習(xí)一 | 培養(yǎng)學(xué)生用已有的知識(shí)解決實(shí)際問題。 使學(xué)生掌握用向下排空氣法收集氫氣驗(yàn)純的方法和注意事項(xiàng)、。 復(fù)習(xí)鞏固已學(xué)的知識(shí)。 |
【引入】氫氣在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，但在點(diǎn)燃或加熱等條件下，能跟許多物質(zhì)必生化學(xué)反應(yīng)。氫氣能跟氧氣單質(zhì)反應(yīng)，它能跟氧化物里的氧起反應(yīng)嗎？怎么研究這個(gè)問題呢？ 【演示實(shí)驗(yàn)】氫氣在加熱的條件下和氧化銅反應(yīng)。 | 思考 回答：做實(shí)驗(yàn)。 | |
教師活動(dòng) | 學(xué)生活動(dòng) | 教學(xué)意圖 |
【板書】（2）氫氣的還原性 ( ) ( ) 注意：通氫、點(diǎn)燈、撤燈、停氫 【分析反應(yīng)實(shí)質(zhì)】 從實(shí)驗(yàn)可知，氫氣在反應(yīng)中奪得了氧化銅中的氧，跟它結(jié)合生成水。物質(zhì)與氧所起的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)。所以說氫氣被氧化。 氧化銅失去了氧而變成銅單質(zhì)。這種含氧化合物里里的氧被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。所以說氧化銅被還原。（在這一反應(yīng)中，一種物質(zhì)被氧化。同時(shí)另一種物質(zhì)被還原。氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。） 氫氣是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，它具有還原性，是還原劑。 氫氣不但能還原的氧化銅，還可以還原三氧化三鐵、三氧化鎢等一些金屬氧化物。 | 觀察實(shí)驗(yàn)的操作步驟和反應(yīng)現(xiàn)象。
現(xiàn)象。
作？ 領(lǐng)悟氫氣的還原性，在此反應(yīng)中氧氣是還原劑。 | 使學(xué)生認(rèn)識(shí)氫氣還原氧化化銅的實(shí)驗(yàn)，明了操作步驟和注意事項(xiàng) 指導(dǎo)學(xué)生記憶方法。 通過得氧、失氧的分析，使學(xué)生初步理解氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。認(rèn)識(shí)氫氣的還原性。滲透過立統(tǒng)一的觀點(diǎn)的教育。 開闊學(xué)生的知識(shí)視野。 |
【過渡】通過學(xué)習(xí)氫氣的性質(zhì)，我們知道了氫氣是最輕的氣體，有可燃性、還原性等。根據(jù)這些性質(zhì)，我們思考一下氫氣應(yīng)有哪些用途呢？ 【板書】二、氫氣的用途
【投影】課堂練習(xí)二（見附2） | 思考、討論、歸納 學(xué)生做練習(xí)二 | 培養(yǎng)學(xué)生逐漸學(xué)生根據(jù)性質(zhì)思考用途的思維方法。 結(jié)合氫氣的用途滲透環(huán)保教育。 復(fù)習(xí)鞏固 |
啟發(fā)學(xué)生小結(jié)出第三章第四節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容。 【小結(jié)】1.氫氣的化學(xué)性質(zhì)可燃性、還原性。
| 討論、歸納 | 指導(dǎo)學(xué)生學(xué)生歸納重點(diǎn)知識(shí)實(shí)驗(yàn)。 |
【投影】隨堂檢測(cè)（見附4） | 獨(dú)立完成檢測(cè)題 | 及時(shí)反饋 |
附1：課堂練習(xí)一
- 通常狀況下氫氣是_________色、_________味的氣體，比空氣________，__________溶于水。
- 實(shí)驗(yàn)室用排水法收集氫氣的原因是__________。用向下排空氣法收集氫氣的原因是_________。
- 使用氫氣時(shí)，要特別注意安全。點(diǎn)燃?xì)錃馇埃欢ㄒ?/SPAN>____________。
- 下列氫氣的性質(zhì)中，屬于化學(xué)性質(zhì)的是 （ ）
- 混有空氣的氫氣，點(diǎn)燃易發(fā)生爆炸
- 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度小于空氣的密度
- 氫氣難溶于水
- 液態(tài)氫是無色液體
- 下列反應(yīng)的生成物，不污染空氣的是 （ ）
- 在空氣中燃燒煤
- 在空氣中燃燒石油
- 燃放煙花爆竹
- 氫氣在空氣中燃燒
- 能保持氫氣化學(xué)性質(zhì)的微粒是 （ ）
- 氫元素 （B）氫分子 （C）氫原子 （D）兩個(gè)氫原子
- 氫氣在空氣中燃燒，火焰的顏色是 （ ）
- 紫色 （B）藍(lán)色 （C）淡藍(lán)色 （D）明亮的藍(lán)紫色
附2：課堂練習(xí)二
- 根據(jù)氫氣的用途寫出氫氣相應(yīng)的性質(zhì)。充灌探空氣球：_________；焊接或切割金屬：__________；驅(qū)動(dòng)火箭：________；冶煉金屬：__________ 。
- 氫氣通過灼熱的氧化銅后，__________色的氧化銅逐漸變?yōu)?/SPAN>_________色銅，試管口有_________生成。在反應(yīng)中氫氣奪得氧化銅中的氧，生成水，發(fā)生_________（氧化、還原）反應(yīng)。反應(yīng)中的還原齊是_______。
- 下列物質(zhì)中含氫分子的是 （ ）
（A） （B） （C） （D） 液態(tài)氫
- 下列物質(zhì)中，前者屬于單質(zhì)，后者屬于混合物的是 （ ）
- 水、紅磷 （B）空氣、氧氣 （C）液氫、硫酸
- 氫氣、石油
- 用氫氣還原氧化銅時(shí)，先通氫氣后加熱的理由是 （ ）
- 加快反應(yīng)速度
- 排除試管內(nèi)的空氣，避免發(fā)生爆炸危險(xiǎn)
- 否則氫氣與氧化銅不反應(yīng)
- 增大氫氣的濃度
- 在化學(xué)反應(yīng)
原劑是 （ ）
- （B） （C） （D）
附3：課堂練習(xí)答案
- 無 無 輕 難 2.氫氣難溶于水 氫氣的密度小于空氣的密度
- 驗(yàn)純 4.A 5.D 6.B 7.C 8.密度小 可燃性 可燃性 還原性
- 黑 亮紅 無色液珠 氧化 氫氣 10.D 11.D 12.B 13.B
附4：隨堂檢測(cè)
- 選擇
- 氫氣的下列用途中利用了氫氣的物理性質(zhì)的是 （ ）
- 制備鹽酸 （B）驅(qū)動(dòng)火箭
- 焊接金屬 （D）填充氣球
- 氫氣與灼熱的氧化銅反應(yīng)手成銅和水，是因?yàn)闅錃饩哂?/SPAN> （ ）
- 可燃性 （B）還原性
- 氧化性 （D）難溶性
- 下列物質(zhì)中含有氫分子的是
(A) (B) (C ) (D)
- 做氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)時(shí)要 （ ）
- 先加熱后通氫氣
- 先通氫氣。實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)要先撤氫氣，后撤酒精燈
- 先通驗(yàn)純后的氫氣，再加熱；實(shí)驗(yàn)完畢先撤酒精燈，后停止氫氣
- 先加熱，后通驗(yàn)純后的氫氣
用文字表態(tài)式表示下列化學(xué)反應(yīng)，在物質(zhì)下面寫出元素符號(hào)或化學(xué)式。注明反應(yīng)類型。
- 氫氣跟氧氣反應(yīng) 氫氣還原氧化銅