资源简介

《 5.1 洁净的燃料——氢气》教学设计
教学目标：
1、知识与技能：
⑴了解氢气的物理性质；
⑵知道氢气具有可燃性，理解点燃氢气前要验纯的原因，并知道验纯的方法；
⑶知道化学变化伴随有能量变化。
2、过程与方法：
初步学会研究气体性质的方法及描述实验现象的方法。
3、情感、态度与价值观
⑴体会物质的性质决定物质的用途，了解氢气是理想的高能洁净燃料的原因；
⑵通过对燃烧与爆炸的实验比较，让学生认识从量变到质变的辨证观点，增强学生的安全意识；
教材分析：
学生在学习了水的组成后，对水是由氢元素和氧元素组成的、水电解成氢气和氧气、氢气的验证等知识有了一定的了解。在此基础上，学习“洁净的燃料——氢气”，可以让学生对氢气有进一步的了解。同时，在学习了氧气这种气体后，再次体验研究气体的方法：从物理性质到化学性质再到用途。
教学重、难点：
重点：氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值。
难点：点燃氢气之前必须验纯的原因和方法。
教学方法：
利用多媒体的直观性帮助学生发挥想象力，从微观的角度想象氢分子和氧分子的接触，理解为什么同样是氢气燃烧，会出现两种不同的现象。进一步理解从量变到质变的辨证思想，同时培养学生的安全意识。
教具准备：
多媒体课件，制氢装置一套，氢气一瓶，镁带、稀盐酸、试管
课时安排：
1课时
教学过程：
[多媒体出示]在五十周年国庆大典上，放飞成千上万只气球的照片。
（学生观察。）
[设问]
1、图上反映了一个什么场景？
2、气球中填充的是什么气体？气球上升说气体具有什么性质？
（学生讨论回答。）
[板书]出示课题：5.1 洁净的燃料——氢气
[展示]启普发生器。
[讲解]简单介绍氢气的制取。
[展示]一瓶新制并用排水法收集的氢气，让学生观察、思考：
1、氢气的色、态、味。
2、为什么瓶口倒置存放？
3、为什么可用排水法收集氢气？
（学生观察、了解制取氢气的原理、方法，并猜想，回答。）
[提问]瓶口倒置体现了氢气的密度比空气小，那么，用什么方法可以证明这一性质呢？
（学生根据“放飞氢气球”的启示展开想象，设计实验方案。）
[演示]实验5-1：氢气流吹肥皂泡
（学生通过观察现象，得出氢气密度比空气小的结论。）
[讲解]氢气与氧气一样，也存在三态变化。
[板书]一、氢气的物理性质
无色、无味、气体，极难溶于水，密度比空气小，是相同条件最轻的气体，降温可变为无色液体、雪状固体。
[提问]氢气和氧气比较，在物理性质上有哪些异同？
（学生回忆氧气的物理性质，对比回答与氢气的异同。）
[投影]氢气和氧气物理性质的比较（略）
[提问]怎样设计实验来验证刚才集气瓶中收集到的气体是氢气？
（回忆旧知，设计方案。）
[演示]实验5-2：氢气在空气里燃烧
[投影提问]
1、纯净的氢气在空气中燃烧的现象是什么？
2、它与空气中哪种物质发生了反应？
3、它的产物是什么？你是怎样知道的？
4、它们反应的化学方程式如何写？
5、通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？
（学生观察实验，思考回答。）
[板书]二、氢气的化学性质——可燃性
现象：安静燃烧，火焰为淡蓝色，罩在火焰上方的烧杯内壁上有水珠生成，手触烧杯，感觉烫。
2H2+O2点燃2H2O
[设问]为什么点燃的氢气必须纯净呢？
[演示]实验5-3：
（观察实验现象，注意与前一次燃烧实验的不同，描述现象。）
[设问]同样是氢气与氧气反应，为何纯净的氢气能安静地燃烧，不纯的氢气却会发生爆炸呢？
[多媒体演示]氢氧混合气爆炸实验（微观），引导学生从微观方面来考虑。
（观看课件对比分析。得出结论：由于与氧气接触面积不同，导致产生的现象不同。体会量变引起质变的过程，逐步懂得人们只要掌握反应的规律，就有可能控制住反应的方向。）
[讲述]空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4.0%—74.2%，点燃时就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。若小于爆炸极限，氢气由于量少而点不着，大于爆炸极限，氢气的量较纯，可以在空气中安静地燃烧。除氢氧混合气发生爆炸外，其他任何可燃性气体、粉尘、蒸汽等与空气混合遇火都可能发生爆炸，因此，可燃性气体泄露时一定要杜绝一切火源，防止发生爆炸造成危险，这也要求我们在使用氢气和其他可燃性气体时，为了不发生危险，使用前一定要检验其纯度。
（听讲、感悟。）
[播放录象]检验氢气纯度的实验
（观察实验，明确氢气纯净与否的感性标准：①若有尖锐爆鸣声，证明氢气不纯；②若有“噗”的声音，证明氢气已纯。）
[提问]若用排空气法收集氢气时：①试管口为什么向下？②导管为什么要接近试管底部？③当听到尖锐爆鸣声，证明氢气不纯，需要重新验纯时，为什么要用拇指堵一会儿试管口？
（思考回答：①由于氢气密度比空气小；②有利于空气排出，保证气体纯度；③试管中可能留有余火没有熄灭，马上再去接近发生器的导管口可能会发生危险。）
[讲述]人类使用燃料进行燃烧，是为了通过燃烧反应产生热量。那么，是否只有通过燃烧才能得到热量呢？
[演示]在一支试管中加入一段镁带，再加入5毫升稀盐酸，观察产生的现象，再让学生摸试管外壁。
（感觉试管外壁很热。）
[板书]化学变化中的能量变化
[讲述]化学反应在生成新物质的同时，总是伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。可燃物质的燃烧反应产生热量，镁带与盐酸反应也会放出热量，许多化学反应都有放热现象，也有些化学反应是吸热的，如高锰酸钾制氧气，燃料是人类获取能量的主要物质来源之一。
热值，即每千克某物质完全燃烧时所产生的热量。
[算一算]氢气的热值是汽油的多少倍？
[讨论]1、为什么说氢气是洁净的高能燃料？
2、什么叫环保汽车？
[板书]三、氢气的用途——理想的高能燃料
（学生阅读P125的内容，了解氢气为什么是理想是高能和洁净燃料。）
[讨论与交流]P126：1、2。
[机动]如时间有剩余，可播放录象资料《氢气的用途》。
[小结]师生共同完成。
[布置作业]P126：检查站

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