资源简介

说 课 教 案
石景山区西井中学 王冬梅
二○○二年三月
第三节 氢气的实验室制法
一、教学指导思想
培养学生化学素质，首先化学课堂教学要素质化，即在课堂教学过程中，加强知识发生过程的教学，充分调动学生思维的主动性、积极性、探索性；有效地渗透化学学习方法，发展学生个性品质，从而达到提高学生整体的化学素质的目的。
二、选择本节课作为探究课的依据
1、在学习本课内容以前，学生已经系统地学习了氧气的实验室制法，对实验室制取气体的一般程序，性质、制法、装置之间的联系有了一定的了解，因此有利于学生探究。
2、由于金属锌和稀硫酸反应制取氢气，是固液之间的反应，通过本节的学习，学生对依据反应物的状态和反应条件选择气体制取装置的思路会有深刻印象，为第五章学生独立、深入地探究二氧化碳的实验装置、药品奠定了基础。
三、探究方法
1、实验探究：体现在实验室制取氢气的药品的探究。
2、启发式探究：体现在实验室制取氢气的发生装置的探究。
四、探究过程
提出问题——实验设计（多媒体课件辅助设计）——讨论评价——验证——结论表达——小结
五、教学过程
1、新课导入：演示课件1，
以创设问题情境导入新课。学源于思，思源于疑。氢气球是学生非常熟悉和喜欢的，通过播放用于装点节日气氛的氢气球的动画(如果播放放飞氢气球的视频则效果会更好)，使学生关注、参与到本课的学习中来，并通过质疑“你想自制一个氢气球吗？”，来激发学生学习的积极性。
2、讲授新课
(1) 改进实验，提高实验、分析、推断能力：
任何化学规律的发现和化学理论的建立都离不开实验。为了培养了学生动手操作能力、观察能力及增强实验的可见度，我将书中[实验3-3]这个演示实验改为学生探索实验，即让学生带着问题去完成锌、铁、镁、铜分别和稀硫酸反应的实验，在学生实验过程中老师的提问应到位，我提出的问题是：①谁和稀硫酸反应？哪一个反应速度快？②根据反应速度，实验室最好选哪一组制取氢气？这样学生就会在老师的引导下探索出实验室制氢气的药品是锌和稀硫酸。从而突破了这一重点。
(2)多媒体辅助教学，重视知识发生过程的学习，培养学生创新精神和探究性的学习方法。
为了得出实验室制取氢气的发生装置，我采用了多媒体进行辅助教学的方法，具体做法是：
第一步：投影实验室制O2的发生装置（右图），然后提问：“用它能否制氢气？为什么？如何改进？”
　第二步：在学生思考问题的同时，给出如下所示的仪器，学生在老师的引导下，选择仪器，老师按学生的选择，用鼠标将所选仪器拖到指定位置进行组装， 使装置逐渐得到完善。具体问题是：
①用试管制取氢气，如何将气体导出？
② 为能及时加酸，又不打开塞子，装置应如何改进？
③ 如何随时控制反应的发生或停止？
④ 如实验室没有长颈漏斗，只有普通漏斗，你将如何改进？
⑤ 用锥形瓶代替试管有何优点？
第三步： 当问题②提出后，学生可能组装出下图所示的三套装置，为了帮助学生选出正确的装置，将抽象的问题具体化，我便开始播放用三套装置制氢气的动画，这样学生很快得出正确的装置。
按照以上的设计，学生在老师的引导下，通过主动思考、动手操作来达到对知识的发现和接受，再现了知识的发生过程，进而完成知识的内化，使书本知识成为自己的知识。课堂不再成为“一言堂”， 学生也不再成为教师注入知识的"容器"。
(3)归纳小结，强化思想和学习方法
本节内容蕴涵丰富的科学思想和科学的学习方法。如氢气的性质决定收集方法；药品的状态、反应条件、气体的性质决定装置的选择，这些都可对学生进行事物之间有普遍联系的教育。再如：通过制氢气药品和原理的学习，既可对学生进行实事求是科学态度的教育，又可向学生渗透实验、观察、分析、推理、得出结论的科学研究方法。
3、课堂练习，反馈巩固
4、课后小结，引起学生思考
在本节的小结中，并不象传统的课堂中的小结将知识进行归纳，而是进行开放性的小结。首先老师提问：今天我们学习了氢气的实验室制法，你能自制一个氢气球吗？要制作一个氢气球该怎么办？在学生回答的基础上老师接着问：“如何利用家中现有的材料，如可乐瓶、药瓶等自制一套制氢气的装置。可以几个人一组，我们班来一个比赛。如你设计的装置有科学性，操作方便，则老师给你提供实验室和药品。”这样，既首尾相接，又将本节的探究性的内容进行深化和扩展。从而也激发学生的学习热情。
附一： 板书设计
板书设计：第三节 氢气的实验室制法
一、氢气的实验室制法
1、药品：一般用锌和稀硫酸（或稀盐酸）
2、反应原理：锌 + 硫酸 → 硫酸锌 ＋ 氢气
(Zn) (H2SO4) (ZnSO4) (H2)
３、装置：Ｐ50 长颈漏斗、试管、导气管、水槽、集气瓶
4、收集方法：排水法（因为氢气难溶于水）
向下排气法（因为氢气的密度比空气小）
5、放置：瓶口朝下。（因为 ）
二、置换反应：P51
由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
三、原子团
常见的原子团：SO4、 CO3、NO3、OH
附二： 教学设计
第三节 氢气的实验室制法
教学目标
1．知识技能：掌握氢气的实验室制法（药品、文字表达式、装置的原理、收集方法、放置方法）；了解置换反应的概念；常识性介绍原子团的涵义。
2．能力培养：通过对实验室制取氢气所需药品的探究，培养学生的创新性思能力；通过对反应原理、仪器装置、收集方法的学习对学生进行分析、推理和思维能力的培养。
3．科学思想：通过对制氢气所用药品的探究过程，使学生逐步树立化学实验是研究化学问题的主要途径的科学思想。
　　4．科学品质：通过学生分组实验和交流，激发学生的学习兴趣；培养学生实事　　　 求是、严谨求实的优良品质；发展学生的创造思维。
教学重点 氢气的实验室制法、置换反应。
教学难点　对实验室制取氢气的装置的探究过程。
教学方法 实验探究与多媒体辅助教学相结合的教学方法。
教学工具
1．多媒体教室及课件 　　　　　　　　　　　 　　　
　　2．仪器：制氢气的简易装置、直导管、投影槽、碎玻璃片、滴管、小试管、
水槽、酒精灯、火柴、木条、坩锅钳、大试管、三角架、集气瓶、玻璃片、镊子
3．药品：铜丝、锌粒、镁条、铁钉、稀硫酸、稀盐酸
教 学 过 程
教 师 活 动 学生活动 设计意图
引入新课 【播放】课件1（节日时放飞的氢气球）【引入】你想不想做个氢气球？这需要知道氢气是如何制取的。这节课我们主要学习氢气的实验室制法。【板书】氢气的实验室的制法 观察思考 创设问题情境 从学生感兴趣的事物出发，引起学生注意，激发学生求知欲，引入问题。
探究实验药品提出问题设计实验交流论证结论表达 【提问】在我们学过的反应里，你知道的生成氢气的反应有哪些？【讲解】电解水可以产生氢气，但这要耗用电能，成本高。而且装置复杂。实验室一般不用电解水的方法制氢气。早在16世纪，人们就发现金属与酸反应会生成一种可燃性的气体，在相同条件下，这种气体最轻，就是氢气。是不是所有的金属都能和酸反应呢？我们通过实验来研究。【引导学生实验】1、有何现象发生？2、反应速度如何？ 【提问】实验室制取氢气应选用哪一组做药品？【小结并板书】一、氢气的实验室制法1、药品：一般用锌和稀硫酸（或稀盐酸） 回答：水电解可以产生氢气。文字表达式为：水氢气＋氧气学生分组实验：锌、铁、镁、铜分别和稀硫酸反应观察并记录：色态 　是否发生反应　　反应速率铜　　　　　　　　　　　　　　铁　　　　　　　　　　　　　　锌　　　　　　　　　　　　　　镁　　　　　　　　　　　　　　　讨论：镁和酸反应速度过快，反应不易控制，而且镁的价格较高；铁和酸反应速度太慢，不易收集；锌和酸反应速度适中，所以实验室最适宜用锌和稀硫酸反应制氢气。 对学生进行化学史的教育　　　 得出实验室制氢气的最适宜金属。 培养学生分析问题的能力。
比较总结 2、反应原理：锌 + 　硫酸 → ？ ＋ 氢气(Zn)　(H2SO4) (ZnSO4) (H2)铁 + 硫酸 → 硫酸亚铁 ＋氢气(Fe)(H2SO4) 　(FeSO4) (H2)镁 + 硫酸 → 硫酸镁 ＋ 氢气(Mg)(H2SO4) (MgSO4) (H2) 识记 得出另一种生成物。
演示实验扩展完善 【设问】锌和稀硫酸反应除了生成氢气外，还生成什么呢？用滴管吸取某一组反应过的液体，滴到碎试管的玻璃片上，用坩埚钳夹住并加热。【结论】反应后还有白色固体硫酸锌生成【板书】在反应原理上？处加上硫酸锌【讲解】制取氢气时，还可以用盐酸代替硫酸【投影】锌、铁、镁 和稀盐酸反应锌 + 盐酸 → 氯化锌 ＋ 氢气(Zn)　(HCl) (ZnCl2) (H2)铁 + 盐酸 → 氯化亚铁 ＋氢气 (Fe) (HCl) (FeCl2) 　　(H2) 镁 + 盐酸→ 氯化镁 ＋ 氢气(Mg)　(HCl) (MgCl2) (H2) 观察现象：蒸发锌和稀硫酸反应后的液体，得到白色固体。记笔记、识记观察在练习本上完成文字表达式 培养学生实事求是的科学态度学习制氢气的其它药品
探讨实验装置 【播放课件2】现有如下仪器（如图1），如何组装制氢气的发生装置？【讨论】边讨论边播放课件2(1) 如何将试管内的氢气导出？(2) 为能及时加酸，又不打开塞子应如何改进？ (3) 下列哪个装置正确？为什么？(播放课件3)
(4) 如实验室没有长颈漏斗，你将如何改进？ (5) 如何随时控制反应的发生或停止？ (6) 为了制备更多的氢气应如何改进？如图6　　　　图6【小结】3、装置：试管、长颈漏斗、导气管、水槽、集气瓶注意：①长颈漏斗应伸到液面下。②伸入试管内的导气管应稍露出胶塞　【讲述】 100多年前荷兰化学家启普设计的一套装置 【播放】课件4人们为了纪念他，将这套装置叫做启普发生器。假如你们早出生200年，这套装置可能不叫启普发生器，而叫……可见只要大家平时多动手动脑，重大发现就会在我们手中诞生。 　学生讨论后得出结论：在试管口加一单孔塞（如图2）　　　　图2可能的答案为：如图3：
　　　图33、选B4、答案如图4 　　图45在导管口处加一止水夹（如图5）。　　　图56、制备较多的氢气　 通过课件2突破难点。 培养学生分析推理的能力。 在讨论中激励学生积极思考，培养学生的创新精神 得出制氢气的发生装置
小结氢气的收集方法 【讲解】因为氢气难溶于水，密度又比空气小，这决定了氢气的收集方法是什么？【板书】4、收集方法5、放置：瓶口朝下。 学生领会收集方法是由氢气的性质决定的。 联系氧气的收集方法，使学生明确收集方法是由气体的性质决定的。
演示实验 【演示】组装并制取氢气 　观察 培养学生动手能力
检测反馈纠正 练习一： 实验室制氢气最适宜的药A．镁和稀硫酸 B．铁和稀盐酸 　C．镁和稀硫酸 D．锌和稀硫酸2、下列制备氢气的装置正确的是 3、下列可用于收集氢气的装置是____。4、A、B两瓶气体放置在桌上， 　　 瓶是氢气。 完成练习一　　 及时巩固
引 入分析比较巩固检测 【提问】上述反应是化合反应吗？是分解反应吗？【板书】二、置换反应：P51 由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。练习二、指出下列反应的基本类型　　　　　　　　　　　　（化合反应、分解反应、置　　换反应） A．铁+氧气四氧化三铁　B．氢气+氧化铜 铜+水 C．氯酸钾氯化钾+氧气D．水 氢气+氧气2、下列反应属于置换反应（ ） A． Zn + H2SO4→ ZnSO4 + H2 ↑ B．CO + CuO Cu + CO2 C．Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 D．CH4 + 2O2 2H2O + CO2 讨论识记完成练习二 复习化合反应、分解反应 引入置换反应 培养学生比较、总结的学习方法。 巩固置换反应的概念
讲解 【分析】上述反应中的SO4部分叫硫酸根，在反应前后没有变化，总是作为一个整体参加反应，好象一个原子一样，这样的原子集团，叫原子团。【板书】三、原子团常见的原子团SO4(硫酸根)、CO3(碳酸根)、 NO3(硝酸根)、OH(氢氧根) 听讲识记 了解原子团
本节小结 【提问】今天我们学习了氢气的实验室制法，此时，有的同学早已跃跃欲试，想自己制作一个氢气球，那么，要制作一个氢气球，你应该具备哪些知识呢？需要做哪些准备呢？如何利用家中现有的材料，如可乐瓶、药瓶等自制一套制氢气的装置。可以几个人一组，我们班来一个比赛。如你设计的装置有科学性，操作方便，则老师给你提供实验室和药品。 学生讨论后回答 首尾相接复习本节的内容学会总结
作业 书P52 1、2、3
板书设计：第三节 氢气的实验室制法
一、氢气的实验室制法
1、药品：一般用锌和稀硫酸（或稀盐酸）
2、反应原理：锌 + 硫酸 → 硫酸锌 ＋ 氢气
(Zn) (H2SO4) (ZnSO4) (H2)
３、装置：Ｐ50 长颈漏斗、试管、导气管、水槽、集气瓶
4、收集方法：排水法（因为氢气难溶于水）
向下排气法（因为氢气的密度比空气小）
5、放置：瓶口朝下。（因为 ）
二、置换反应：P51
由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
三、原子团
常见的原子团：SO4、 CO3、NO3、OH
化学实验报告
1、稀硫酸是 色的 体。
2、填表： 金属 　是否发生反应　　反应速率
铜　　 　　　　　　　　　　　
铁　　　　　　　　　　　　　　
锌　　　　　　　　　　　　　　
镁　　　　　　　　　　　　　　　
练习一：
1、实验室制氢气最适宜的药品（ ）
A．镁和稀硫酸 B．铁和稀盐酸
　C．镁和稀硫酸 D．锌和稀硫酸
2、下列制备氢气的装置正确的是（ ）
3、下列可用于收集氢气的装置是（ ）
4、A、B两瓶气体放置在桌上， 　　 瓶是氢气。
练习二、
1、 指出下列反应的基本类型（化合反应、分解反应、置换反应）
A．铁+氧气四氧化三铁　（ ）
B．氢气+氧化铜 铜+水 （ ）
C．氯酸钾氯化钾+氧气 （ ）
D．水 氢气+氧气 （ ）
2、下列反应属于置换反应（ ）
A． Zn + H2SO4→ ZnSO4 + H2 ↑ B．CO + CuO Cu + CO2
C．Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 D．CH4 + 2O2 2H2O + CO2
图 1

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