实验室制氢-高中化学课堂教学实录

教学目标

一、知识与技能

1.掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理。

2.了解什么样的反应是置换反应。

3.认识原子团。

4.形成用排水法和向下排空气法收集气体的基本实验技能。

二、过程与方法

1.初步学会用实验的方法来探究实验室制取氢气的反应原理并能提出相关问题。

2.学会运用比较、归纳、概括的方法进行信息加工处理。

3.能主动与他人进行合作交流，在合作中得到发展，找出解决问题的方法。

三、情感态度与价值观

1.在实验探究活动中增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。

2.发展热爱科学，善于合作，勤于思考和严谨求实的科学精神。

教学重点

实验室制取氢气的反应原理和基本操作

教学过程

一、创设情景：

师：请大家回忆在电解水的实验中产生了哪两种气体？

（学生回忆后回答）

师：对，是氢气和氧气。

师：那么，氢气是怎么被发现的呢？请同学们看资料。

（微机显示：氢气的发现史）

师：看来，氢气的发现也是颇费周折的。希望同学们能够学习科学家们勇于探索的精神，努力学好化学。

评析：通过化学史的介绍，激励学生发扬科学家勇于探索的精神，刻苦学习科学文化知识，为祖国争光，寓情感教育于课堂教学中。

师：那么，工业上需要的大量的氢气是怎样得到的呢？

（学生因为没有实践体会，大多面带茫然的表情）

师：请大家阅读课本，找出答案。

评析：适时培养学生的阅读自学能力

师：用什么呢？

生：工业上用天然气或水煤气为原料来制取氢气。

师：那么实验室中又是怎么制氢气的呢？

评析：引出课题，激发学生的求知欲

师：今天我们就来学习氢气的实验室制法。

板书：氢气的实验室制法

师：在本节课中，我们将要达到那些目标呢？

（多媒体微机显示：学习目标）

二、实验探究

师：俗话说：“实践出真知”。现在我们一起来探究实验室制取氢气的反应原理。

板书：一、反应原理

（微机显示：探究实验一　取四只试管分别向其中加入少量锌粒、镁条、铁片、铜片，然后分别加入少量稀硫酸并用燃烧的木条放在试管口观察发生的现象，再把锌和稀硫酸反应后的溶液取少量滴在玻璃片上微热，观察有什么现象发生？）

师：请大家分成小组，按屏幕上的内容边做实验边填写好实验记录。

（学生分组做实验，表现出兴奋的表情，教室内学习气氛浓厚，无学习死角，教师巡回指导。）

评析：改教师演示实验为学生自主探究实验，既解决了本实验可见度小的缺陷，又真正实现了以教师为主导，学生为主体的自主探究的课堂学习方式。

师：各组实验做完了没有？

生：做完了。

师：好，请大家根据实验结果回答下列问题。

（微机显示：思考问题）

师：是不是所有的金属都能和稀硫酸反应产生气体？哪些能？哪些不能？

（学生踊跃回答）

师：观察的非常仔细。

师：产生的气体能不能燃烧？它是什么气体？

生1：能。

师：有其他意见的同学请补充。

生2：这种可以燃烧的气体就是氢气。

师：你根据什么判断它是氢气？

生2：继续回答：在电解水的实验中我们学过了氢气可以燃烧而且产生淡蓝色的火焰，因此推断该气体是氢气。

师：说的非常好。

师：前三支试管中产生的气体的速度一样吗？哪个最快？哪个最慢？

生3：（主动回答）产生气体的速度不一样，镁条与酸反应产生气体的速度最快，铁片与酸反应产生气体的速度最慢。

师：你反应很快，观察也很仔细。

师：锌和稀硫酸反应后的液体经过蒸发得到了什么样的物质？它是什么？

（很多同学争相回答）

师：大家分析的都很有道理。

师：看来，同学们观察实验都比较认真。

师：通过实验，我们知道只有锌与稀硫酸反应的速度适中，便于操作，因此，在实验室中我们选择锌和稀硫酸反应来制取氢气。

板书：Zn＋H2SO4（稀）＝ZnSO4＋H2↑

师：能不能用其他的酸来代替稀硫酸呢？

（学生都急于知道结果）

师：请大家分组继续实验。

（多媒体微机显示：探究实验二　把实验一中的稀硫酸换成稀盐酸后，再做一次。）

（学生继续分组实验，教师巡回指导。）

（学生做完实验后）

师：同学们请说一说实验结果？

生：用稀盐酸也能和金属反应产生氢气。

师：对。但要注意，盐酸有挥发性，产生的氢气中往往带有氯化氢杂质，导致氢气不纯。

评析：让学生在实验中进行自主探究，培养学生主动学习的能力，使学生获得大量的感性知识，为探索实验室制取氢气的反应原理打下良好的基础。

三、合作学习

师：在实验室中，我们该用什么样的装置来制取氢气呢？

板书：二、发生装置

师：温故才能知新。我们先来回忆一下实验室制氧气的装置。

（多媒体动画显示：实验室制取氧气的装置）

师：大家想一想，用这套装置能不能制氢气？

（学生热烈地进行讨论交流后异口同声地回答：不能。）

师：对，不能，为什么呢？

生1：因为实验室制取氢气不需要加热。

师：你真棒。

师：那么怎样改动改动就可制氢气呢？

（学生同桌俩人互相讨论）

生2：把酒精灯去掉。

生3：试管口不能向下倾斜，这样酸液容易洒出来，应改成向上。

师：大家分析的都很有道理。

（多媒体动画显示：实验室制取氧气的装置，然后把酒精灯徐徐移走，试管口由向下倾斜改为向上，改装成实验室制取氢气的装置。）

评析：由实验室制取氧气的装置过渡到制取氢气的装置符合循序渐进的认知规律。

师：为了不打开塞子就能随时向试管中加酸，怎样对这套装置进行改进？(www.xing528.com)

（学生大多眉头紧锁呈思考状）

师：小组讨论一下。

（生分成小组各抒己见，争论得面红耳赤。）

师：谁来说说你们小组的讨论结果？

1组：把单孔橡皮塞改成双孔橡皮塞，然后再加上一个漏斗。

师：请1组同学到黑板上画出你们设计的反应装置。

（1组同学画完后）

师：有没有其他的意见？

（3组同学主动站起来在黑板上画出另一种反应装置）

师：根据各组同学的设计思路，这里有三套改进后的装置，哪套最好呢？

（微机显示：A、B、C三套制取氢气的装置）

生：选择C

师：很正确，为什么？

生：，因为A、B两装置中漏斗没有浸入到液面以下，产生的氢气易从漏斗逸出，因此选择C装置。

师：分析的非常透彻。

师：那么用什么方法来收集氢气呢？

板书：三、收集方法

师：请同学们回忆O2的收集方法。

（多媒体微机显示：用排水法或向上排空气法收集O2）

师：请大家根据电解水的有关知识和生活常识来分析H2的密度和溶解性。

（生互相讨论）

生1：从电解水的实验中可知氢气不能溶于水中。

生2：节日中放的氢气球一直往上飞，说明氢气的密度比空气小。

师：回答的太精彩了。那么应该用什么方法来收集氢气呢？

生3：用排水法或向下排空气法收集H2

师：完全正确。

（多媒体动画显示：用排水法或向下排空气法收集H2。）

板书：排水法或向下排空气法。

评析：通过小组讨论来培养学生的合作学习精神

师：现在，老师把实验室制取氢气的操作过程完整地演示一遍，希望同学们认真观察。

（老师演示后，学生进行操作练习，教师巡回指导。）

评析：教师准确熟练的演示操作是学生动手实验的楷模

师：前面，我们做了很多实验，大家来观察这几个反应。

（微机显示：锌、铁、镁分别与稀硫酸和稀盐酸的反应方程式。）

师：哪位同学起来概括一下这三个反应有哪些共同点。

生：都是一种单质跟一种化合物反应。

师：对。我们把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叫做置换反应。

板书：四、置换反应

（微机显示：置换反应的定义）

师：我们再来观察Zn和稀H2SO4的反应

师：在H2SO4分子中的SO4部分，反应前后有没有变化？

生：没有。

师：在反应前它跟什么原子结合？

生：跟氢原子结合。

师：在反应后它跟什么原子结合？

生：锌原子

师：它在整个反应中作为一个整体参加反应，好象一个原子集团一样，我们叫它原子团。

板书：原子团

师：想一想，前面学过的哪些物质中含有原子团？

生：氯酸钾、高锰酸钾

师：对，KClO3中的氯酸根、KMnO4中的高锰酸根、NaNO3中的硝酸根等等都是原子团。

师：请大家思考下列问题

（微机显示：问题1.到现在，我们已经学习了哪三种基本反应类型，它们有哪些区别？2.如果用A＋B＝AB表示化合反应，用AB＝A＋B表示分解反应，如何用字母来表示置换反应？）

生1：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应是化合反应

生2：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应。

生3：由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应是置换反应

师：很好。哪位同学上黑板来写出第二个问题的答案？

（生4主动到黑板上写出答案。）

师：太好了。

四、反思提高

师：哪位同学来总结一下这节课你有哪些收获？

生1：我学会了实验室制取氢气的反应原理、反应装置和收集方法。

生2：我学会了置换反应的概念。

生3：我学会了原子团的概念。

师：大家总结的都很好。实验室制取氢气的原理、装置和收集方法是本节课的重点，希望大家要认真掌握好。

评析：让学生自己概括出所学习的知识内容，促使学生学会反思，培养学生对知识的系统归纳总结的能力及良好的语言表达能力。

师：大家请观察制取H2的反应物的状态，锌是固体，稀H2SO4是液体，且不需加热。因此，在实验室中凡是利用块状固体跟液体反应不需加热来制取的气体，都可以利用H2的发生装置。

评析：教师进一步引导学生从感性认识上升到理性认识，归纳出气体发生装置是由什么因素决定的。

师：下面，我们把实验室制H2、O2的知识作一下比较。

（微机显示：实验室制H2、O2的知识比较）

师：请同学们填好空格。

（学生把表中空白的知识写在练习本上）

师：对照答案检查一下自己有没有错误。

（学生边对照答案边检查）

评析：将新旧知识进行对比，有利于加深学生对知识的理解。在练习中培养学生的自检能力。

五、迁移运用

师：这里有一组练习题，请同学们以小组为单位进行快速抢答，看看哪组同学回答得最快最好？

（微机显示：快速抢答练习题）

（学生以小组为单位，争先恐后积极抢答，课堂气氛非常活跃。）

（老师在黑板上给抢答正确的小组各画一面小红旗，最后二组同学得到的小红旗最多。）

师：各组同学都踊跃发言，我们为胜利的二组同学鼓鼓掌。

（生大声鼓掌。）

评析：在抢答中培养学生的参与意识和竞争精神。

六、拓展延伸

（微机显示：讨论思考1.如何检查改进后装置的气密性。2.阅读有关启普发生器的构造、原理和操作方法，开阔知识视野，培养自己的创造思维能力。

评析：利用课后拓展问题，使课堂所学的知识在思考中得以延伸，从而更好地培养学生的创造思维能力。

师：这节课大家表现得非常出色，谢谢大家，下课。

总评

传统的教学过分强调接受式的学习，使学生往往处于被动的地位，因此，在新的课堂教学改革中，提出了重视学生的“自主学习、探究学习、合作学习”的观点，这是符合学生的学习和发展需要的。本节课的教学充分体现了新的课程观念，引导学生在愉快的氛围中进行主动学习，具体表现在以下几个方面：

1.注重师生角色的转变，倡导自主学习，让课堂成为学生智慧的发源地，以学生的发展为中心，引导学生自主地发现、探究、解决问题。教师成为学生学习发展的组织者、引导者与合作者。

2.注重在课堂中让学生体验实验探究的过程，使学生获得大量的感性知识，在探究过程中引导学生发现问题、分析问题，更好地培养学生运用观察、实验等方法获取信息和运用比较、归纳、概括等方法分析问题、解决问题的能力。

3.充分体现了教师和学生之间的民主平等的教与学的关系，注重关注每一位学生，关注他们的情绪和情感体验，关注他们的道德生活和人格养成。利用评价来激励学生，采取自主探究、合作学习等新的教学方式，让每一位学生都参与进来，全面调动学生学习的主动性，注重鼓励学生完成富有挑战性的任务，体验成功的愉悦，激发学习的兴趣和自信心。