《氫氣的性質(zhì)和用途》
【目的要求】: 1. 認(rèn)識(shí)氫氣的物理性質(zhì)，重點(diǎn)掌握氫氣的化學(xué)性質(zhì)，
并結(jié)合性質(zhì)了解氫氣的用途。
2．理解點(diǎn)燃?xì)錃馇盀楹我闰?yàn)純的原理，掌握驗(yàn)純的方法。
3．從得失氧的角度了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，氧化劑和還原劑。
4．培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析、推導(dǎo)問題解決問題，綜合
及歸納等思維能力。
5．使學(xué)生初步樹立量變引起質(zhì)變以及對(duì)立統(tǒng)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(yàn)引導(dǎo)，觀察分析，結(jié)合多媒體直觀形象化，學(xué)生為主體。
【教具準(zhǔn)備】: 多媒體電腦一臺(tái)；實(shí)驗(yàn)室制取氫氣儀器一套；試管；鐵架臺(tái)；
尖嘴和長(zhǎng)玻璃管各一個(gè)；酒精燈；塑料罐；燒杯；火柴；氧化銅。
【教學(xué)過程 】:（第一課時(shí)）
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(xué)生回答）
l 引言：為什么空氣中一般不含有氫氣呢？因?yàn)樗谧匀唤缰幸詥钨|(zhì)形式存
在很少，主要存在于化合物中。為了獲得氫氣，上節(jié)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(zhì)？（學(xué)生回答）氫氣還有其它什么性質(zhì)呢？
氫氣又有何用途？下面讓我們一起來研究。
l 演示實(shí)驗(yàn)：完成氫氣吹肥皂泡的實(shí)驗(yàn)。
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(zhì)？
（學(xué)生回答）
l 學(xué)生活動(dòng)：閱讀課本53頁第一自然段
（閱讀后由學(xué)生回答總結(jié)氫氣的物理性質(zhì)）
l 引言：在化學(xué)上更重要的是認(rèn)識(shí)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(wěn)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(yīng)。
l 演示實(shí)驗(yàn)：完成氫氣在空氣中安靜燃燒的實(shí)驗(yàn)。
l 投影：[觀察思考]
1． 氫氣在空氣中燃燒有什么現(xiàn)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(yīng)？
3． 從實(shí)驗(yàn)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(jié)合觀察思考題及放大的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生回答及寫文字表達(dá)式，
教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出氫氣的可燃性。
l 引言：是否點(diǎn)燃?xì)錃舛寄馨察o地燃燒呢？讓我們觀察一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
l 演示實(shí)驗(yàn)：完成氫氣和空氣混合引燃爆炸實(shí)驗(yàn)。
l 學(xué)生討論：1．對(duì)比爆炸實(shí)驗(yàn)和燃燒實(shí)驗(yàn)，在反應(yīng)原理上有何特點(diǎn)？
2．同樣是氫氣和氧氣的反應(yīng)，為何產(chǎn)生不同的現(xiàn)象呢？
請(qǐng)回顧第一章學(xué)習(xí)的爆炸的知識(shí)思考討論。
（先分組討論，然后選代表回答，教師評(píng)價(jià)）
l 播放CAI動(dòng)畫：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(xiàn)象的原因。
l 引言：是否只要?dú)錃庵幸坏┗煊锌諝猓c(diǎn)燃就一定會(huì)爆炸呢？
l 講解：爆炸極限知識(shí)及使用可燃性氣體的安全知識(shí)。
l 引言：在實(shí)驗(yàn)室，我們?cè)邳c(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨氝M(jìn)行驗(yàn)純工作，否則易引起爆炸。
我們?cè)鯓硬胖罋錃馐欠窦儍裟兀空?qǐng)看演示實(shí)驗(yàn)。
l 演示實(shí)驗(yàn)：邊演邊講實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氫氣純度的操作方法及判斷方法，
并向?qū)W生說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(tái)演示驗(yàn)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(yàn)不純而需要再檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)
用拇指堵住試管口一會(huì)兒，然后才能再收集檢驗(yàn)，否則易發(fā)生
危險(xiǎn)，這是為什么呢？
l 演示實(shí)驗(yàn)：用排空氣法收集一試管氫氣，點(diǎn)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(nèi)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：為什么紙條會(huì)燃燒？說明了什么問題？用排水法收集時(shí)，需要這樣
做嗎？（指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本55頁注解①）
l 小結(jié)：請(qǐng)學(xué)生歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識(shí)要點(diǎn)，教師予以補(bǔ)充。
l 作業(yè) 布置：課本58頁第2題1、2、3
（第二課時(shí)）
l 引言：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氫氣的哪些性質(zhì)？點(diǎn)燃?xì)錃馇盀楹我闰?yàn)純？
l 氫氣還有什么化學(xué)性質(zhì)呢？
l 演示實(shí)驗(yàn)：氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)
l
l 投影：[思考討論]
l 1．實(shí)驗(yàn)觀察到什么現(xiàn)象？
2．為什么氧化銅會(huì)變成銅，而氫氣卻變成水？
3．在反應(yīng)中氫氣發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？氧化銅又發(fā)生
了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？
4．氫氣和氧化銅兩者存在什么反應(yīng)關(guān)系？
5．試管口為何向下傾斜？通過氫氣的導(dǎo)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(yàn)結(jié)束后要繼續(xù)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(shí)驗(yàn)
（結(jié)合錄相播放，學(xué)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(yīng)）
l （H2） （Cu0） （Cu）（H20）
l
l 電腦CAI動(dòng)畫：分析氧化還原反應(yīng)（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(dá)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）
還原反應(yīng)：含氧化含物里的氧被奪去的反應(yīng)。
l 小結(jié)：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頁第4、5題
l
運(yùn)用“單元目標(biāo)引導(dǎo)探索”進(jìn)行教學(xué)的設(shè)計(jì)
順德一中 陳靜莉
“氫氣的化學(xué)性質(zhì)”是初中化學(xué)第三章的重點(diǎn)知識(shí)，在全章乃至全書都占有重要的地位。全節(jié)書按“大綱”和“教師用書”的安排，共講授兩節(jié)時(shí)，第一節(jié)時(shí)，學(xué)習(xí)氫氣的物理性質(zhì)和氫氣的第一項(xiàng)重要化學(xué)性質(zhì)---可燃性。第二節(jié)時(shí)，學(xué)習(xí)氫氣的另一項(xiàng)重要的化學(xué)性質(zhì)---還原性，以及氫氣的用途。
【教學(xué)目標(biāo) 設(shè)計(jì)】：全節(jié)的教學(xué)目標(biāo) ，按我們的理解，應(yīng)包括了如下五點(diǎn)：
一、在物質(zhì)知識(shí)方面是：認(rèn)識(shí)氫氣的物理性質(zhì)，掌握氫氣的可燃性和還原性
兩項(xiàng)化學(xué)性質(zhì)的初步原理；了解氫氣的用途。
二、在理論知識(shí)方面是：使學(xué)生能從得失氧的角度了解氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，
氧化劑和還原劑。
三、在實(shí)驗(yàn)知識(shí)方面是：明確氫氣驗(yàn)純的方法和原理，為今后學(xué)生在動(dòng)手實(shí)
驗(yàn)時(shí)學(xué)會(huì)此項(xiàng)操作打下基礎(chǔ)。
四、在能力訓(xùn)練方面是：培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析推導(dǎo)問題，解決問題、綜
合及歸納問題等思維能力。
五、在教育目標(biāo)方面是：使學(xué)生初步知道量變引起質(zhì)變以及對(duì)立統(tǒng)一辯證思
想的粗淺的原理。
應(yīng)當(dāng)說明的是，教材對(duì)于氫氣的還原性，僅僅提出“氫氣與氧化銅反應(yīng)”，但也涉及了還原劑與還原性，而對(duì)于“氧化一還原反應(yīng)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(chǔ)相對(duì)較好，所以將這部分選學(xué)教材列入正式的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
【教學(xué)重、難點(diǎn)分析】：本節(jié)教材的知識(shí)重點(diǎn)是氫氣的化學(xué)性質(zhì)，在重點(diǎn)知識(shí)的教學(xué)過程 中，應(yīng)著重突破的難點(diǎn)有兩處：一是理解點(diǎn)燃?xì)錃馇盀槭裁匆闰?yàn)純的原理，進(jìn)而引出“爆炸極限”的概念；二是通過氫氣與氧化銅反應(yīng)的變化導(dǎo)出氧化、還原、還原性、還原劑的初步概念。
【教學(xué)設(shè)計(jì)分析】：在單元目標(biāo)引導(dǎo)探索這一教學(xué)指導(dǎo)思想的規(guī)范下，我們的
教學(xué)設(shè)計(jì)突出了如下幾個(gè)方面。
一、 化學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察是“實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)探索”的前提和基礎(chǔ)，我們特別注意了學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)的效果，為了更好地實(shí)施教學(xué)目標(biāo) ，我們安排：（1）氫氣吹泡的實(shí)驗(yàn)，以導(dǎo)出氫氣密度很小這項(xiàng)物理性質(zhì)的結(jié)論；（2）點(diǎn)燃?xì)錃獍察o燃燒和不純氫氣引燃爆炸的實(shí)驗(yàn)，以導(dǎo)出氫氣的可燃性；（2）氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，以導(dǎo)出氫氣的還原性。除了準(zhǔn)確、規(guī)范地做好演示實(shí)驗(yàn)，提醒學(xué)生注意觀察的重點(diǎn)之外，我們充分地利用CAI軟件將氫氣燃燒的驗(yàn)和氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)錄相向?qū)W生們展示，使局部反應(yīng)現(xiàn)象變小為大，變快為慢，變動(dòng)為停，擴(kuò)大學(xué)生觀察的空間，延長(zhǎng)學(xué)生觀察的時(shí)間。
二、 引導(dǎo)探索是學(xué)生認(rèn)識(shí)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(duì)學(xué)生思維的啟發(fā)和訓(xùn)練，為了更好地實(shí)施教學(xué)目標(biāo) ，我們從兩方面著手：一方面是注意結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程引導(dǎo)學(xué)主從“反應(yīng)原理”、“裝置原理” 和“操作原理”的不同角度進(jìn)行思維訓(xùn)練，如結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程提出“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(yàn)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(dāng)移近火焰聽到尖銳爆鳴聲后，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(yàn)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(yàn)完畢撤燈后繼續(xù)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(yàn)觀察出發(fā)，通過系列思考題引導(dǎo)學(xué)生通過思考、討論，將感性的認(rèn)識(shí)提煉成理性的認(rèn)識(shí)，透過現(xiàn)象初步認(rèn)識(shí)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(yàn)，激發(fā)學(xué)生觀察錄相思考、討論：“（1）氫氣燃燒觀察到什么現(xiàn)象？(2)反應(yīng)生成了什么物質(zhì)？（3）怎么用表達(dá)式將變化表示出來？”又如，結(jié)合氫氣還原性的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生結(jié)合觀察錄相思考、討論：“（1）實(shí)驗(yàn)觀察到什么現(xiàn)象？（2）為什么氧化銅會(huì)變成銅，而氫氣卻變成水？（3）在反應(yīng)中氫氣發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？氧化銅又發(fā)生了什么反應(yīng)，表現(xiàn)了什么性質(zhì)？（4）氫氣和氧化銅兩者存在什么反應(yīng)關(guān)系？”這些階梯式的思考討論題逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)了氫氣化學(xué)性質(zhì)的基本特征和本質(zhì)。
三．現(xiàn)代電教媒體引人化學(xué)課堂教學(xué)，更加豐富了實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)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(xué)教學(xué)，幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，運(yùn)用CA1軟件，前面所述的放大實(shí)驗(yàn)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)畫模擬，形象生動(dòng)地將教材中學(xué)生難以理解的問題———一個(gè)是同樣為氫氣和氧氣的反應(yīng)，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(duì)氫氣與氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)原理的理解，變得比較容易地解決了，而且這樣做還調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣。
四．把握教材知識(shí)結(jié)構(gòu)，領(lǐng)會(huì)化學(xué)思想，是“引導(dǎo)探索教學(xué)”所追求的更高層次的目標(biāo)，我們注意了本節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)的處理。這節(jié)教材分述了氫氣性質(zhì)和用途的兩方面的知識(shí)，然而，化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要基本思想是“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”，本節(jié)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(xí)氫氣的上述三項(xiàng)性質(zhì)時(shí)，每學(xué)一項(xiàng) 即順理成章地引出它對(duì)應(yīng)的用途，但在板書時(shí)，卻分列在黑板的兩旁對(duì)應(yīng)的位置，然后圍繞性質(zhì)與用途，自成“知識(shí)小塊”。
五．隨著教學(xué)活動(dòng)的展開，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生以學(xué)法的指導(dǎo)，是“實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)探索法”實(shí)施的重要方面。我們?cè)诒竟?jié)教學(xué)設(shè)計(jì)中，重視貫徹“教師為主導(dǎo)。學(xué)生為主體”的原則，在教學(xué)活動(dòng)中，結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生如何觀察現(xiàn)象，如何掌握氫氣驗(yàn)純的方法；結(jié)合思考討論，指導(dǎo)學(xué)生如何理清氫氣性質(zhì)原理的思路，如何歸納出結(jié)論；結(jié)合閱讀課文和CAI動(dòng)畫，突破不純氫氣點(diǎn)燃爆炸和“爆炸極限”的難點(diǎn)；結(jié)合鞏固開拓題的分析和解答，如何用已知的氫氣實(shí)驗(yàn)和性質(zhì)原理，動(dòng)手改正裝置的錯(cuò)誤。總之，在整個(gè)教學(xué)過程 中，學(xué)生自始至終都在教師的指導(dǎo)下，充分發(fā)揮主體作用，尋求優(yōu)化的學(xué)習(xí)方法，掌握知識(shí)，突破難點(diǎn)，以期實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo) 。
《氫氣的性質(zhì)和用途》