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氢气的性质和用途

2005年10月16日 来源:网友提供 作者: 字体:[ ]

教学目标

知识目标
  使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性,并了解有关的实验过程和现象以及注意事项;
  根据氢气的性质了解其主要用途;
  从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应,氧化剂和还原剂。

能力目标
  通过对实验现象的观察,培养学生的观察能力和思维能力。

情感目标
  通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学,进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。


教学建议

教法建议
  在讲氢气的性质之前,学生已学过氧气的性质、制法和氢气的实验室制法。教师根据学生已有的知识水平、化学教学大纲的要求和教材的特点,确定恰当的知识范围和实验内容,使学生了解氢气的物理性质,掌握氢气的可燃性、还原性及有关实验现象和化学方程式;了解点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验的方法,结合实验内容明确提出培养学生观察能力,结合氢气的可燃性对学生进行环境保护教育等。
  在教学过程中,教师应始终围绕教学目标,层层深入地展开教学内容。教师讲新课之前先复习旧知识,以实验室用什么药品制取氢气,收集氢气有几种方法等问题导入新课,而后展示一瓶瓶口倒置的氢气,请学生通过观察氢气在通常状态下的色、态、水溶性、密度等,让学生通过观察思考自己总结出氢气的物理性质。这种从感性到理性认识问题的方法,层次清楚,符合学生认识规律和能力形成与发展的规律。在讲授氢气的可燃性和还原性时,也应先演示氢气在空气中安静燃烧、氢气中混有空气点燃发生爆鸣、氢气在氯气中燃烧在瓶口出现白雾、氢气还原氧化铜的实验等,而后运用投影,进行反应实质的总结,写出化学方程式。这种运用探索性实验的教法,能使学生从感性认识上升到理性认识,揭示了知识的本质和内在联系。
  最后教师通过让学生看书进行小结,再通过让学生做练习题进行巩固,使大多学生都能掌握基本的、重点的知识,从而圆满地完成教学任务。

其它一些建议:

  (1)为使操作方便,节省时间和药品,氢气发生装置宜选用启普发生器。
  (2)为增加实验兴趣,可在实验3-4的肥皂水中加入颜色。
  (3)氢气燃烧实验必须绝对安全,氢气燃烧除焰色、发热和爆炸外,还可引导学生注意产物,即可在烧杯内壁涂上遇水显色的物质。
  (4)认真做好氢气还原氧化铜实验,使学生掌握操作步骤。
  (5)引导学生分析反应物和产物,为下章学习打下基础。
  (6)复习氧化反应,引入还原反应。先以氢气和氧化铜为例理清概念,不要急于将前面各种氧化反应均分析一下哪个是氧化剂、还原剂。
  (7)使学生了解用途对性质的依赖关系。

关于“燃烧”概念的扩展
  从对比氢气在空气中燃烧和氢气在氯气中燃烧时火焰的颜色不同和生成物不同,不仅能总结出两个反应的特殊性,同时也能找出它们的共性——剧烈的、发光放热的化学反应。从而扩大了“燃烧”概念的内涵。
  同时,还可以观察到它们的火焰构造与酒精灯和蜡烛的火焰结构不同。氢气在空气中和氯气中燃烧的火焰都是内外两层,这是因为气体燃烧时不必经气化阶段,所以没有气化层的“焰芯”。

氢氧混合气体的爆鸣
  在导管口点燃氢气之前,必须先检验氢气的纯度,完全是由氢气易燃且放出大量热的性质所决定的。
  课本选用了纸筒的实验。但书中只描述了"刚点燃时,氢气安静地燃烧,过一会儿,突然听到"砰"的一声响,爆炸的气浪把纸筒高高掀起。事实上,这个实验如果做得好,所能观察到的现象要比以上课本的那段描述复杂些。所能说明解释的问题也更深入些。实验的具体情况是:
  用一个没有盖的纸筒(或罐头筒)底上穿一个小孔,小孔用一尖细小木条塞紧(或用火柴杆也行)。把筒倒立,用排空气法迅速充满氢气,将纸筒向下平置于桌面上,在拔掉小木条的同时,就小孔处点燃逸出的氢气。最初氢气在小孔处安静地燃烧,一会儿听“嗡嗡”的声响,而且声音逐渐增强,最后才是砰然巨响,爆炸的气浪使纸筒腾空而起。

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