化學學習教案高一
化學學習教案高一都有哪些?化學熱力學基本原理、化學動力學基本原理、催化化學基本原理、電化學基本原理、膠體和表面化學基本原理、光化學基本原理。下面是小編為大家帶來的化學學習教案高一七篇,希望大家能夠喜歡!
化學學習教案高一(精選篇1)
一、教材分析:
化學是在原子、分子水平上研究物質組成、結構、性質及其變化和應用的科學。要研究物質的宏觀性質,必須從微觀粒子入手,才能尋找到原因。化學學科涉及分子、離子、原子、質子、中子、核外電子等多種微觀粒子,但最重要的是原子。只要了解了原子的結構,才可以進一步了解分子、離子結構,進而深入認識物質的組成和結構,了解化學變化規律。在初中,學生已初步了解了一些化學物質的性質,因此有必要讓學生進入微觀世界,探索物質的奧秘。通過本節了解原子構成、核素、同位素概念,了解質子數、中子數和質量數間的關系,為后續周期律的學習打好基礎。
二、教學目標
知識目標:
1.明確質量數和AZX的含義。
2.認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關系。
能力目標:
提高同學們辨別概念的能力。
情感、態度與價值觀目標:
通過對原子結構的研究,激發學生從微觀角度探索自然的興趣。
三.教學重點難點:
重點:明確質量數和AZX的含義。
難點:認識核素、同位素等概念的含義及它們之間的關系。
四、學情分析:
同學們在初中已經有了關于原子結構的知識,所以這節課原子表示方法比較容易接受,但對于核素同位素的概念是新知識。
五、教學方法:
學案導學
六、課前準備:
學生學習準備:導學案
教師教學準備:投影設備
七、課時安排:
一課時
八、 教學過程:
(一)、檢查學案填寫,總結疑惑點(主要以學生讀答案展示的方式)
(二)、情景導入,展示目標
原子是構成物質的一種微粒(構成物質的微粒還有離子、分子等),是化學變化中的最小微粒。物質的組成、性質和變化都都與原子結構密切相關,同種原子性質和質量都相同。那么原子能不能再分?原子又是如何構成的呢?這節課我們一起來學習有關原子的幾個概念。
(三)、合作探究,精講點撥
探究一:核素和同位素
1、原子結構:原子由原子核和核外電子構成,原子核在原子的中心,由帶正電的質子與不帶電的中子構成,帶負電的電子繞核作高速運動。也就是說,質子、中子和電子是構成原子的三種微粒。在原子中,原子核帶正電荷,其正電荷數由所含質子數決定。
(1)原子的電性關系:核電荷數 = 質子數 = 核外電子數
(2)質量數:將原子核內所有的質子和中子的相對質量取近似整數值加起來所得的數值,叫質量數。
質量數(A)= 質子數(Z)+ 中子數(N)
(3)離子指的是帶電的原子或原子團。帶正電荷的粒子叫陽離子,帶負電荷的粒子叫陰離子。
當質子數(核電荷數)>核外電子數時,該粒子是陽離子,帶正電荷;
當質子數(核電核數<核外電子數時,該粒子是陰離子,帶負電荷。
化學學習教案高一(精選篇2)
【課程目標】
1、舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用。
2、會應用生活中的材料制作簡易原電池。
【教材分析】
生活在現代社會,學生對“電”有著豐富而強烈的感性認識。當學生了解了化學反應中的能量轉化的原因,并感受了探究化學能與熱能的相互轉化過程后,會對化學能與電能之間的轉化問題產生濃厚的興趣。從能量轉換角度看,本節課程內容是對前一節課中“一種能量可以轉化為另一種能量,能量是守恒的;化學能是能量的一種形式,它同樣可以轉化為其他形式的能量,如熱能和電能等”論述的補充和完善。從反應物之間電子轉移角度看,原電池概念的形成是氧化還原反應本質的拓展和應用。從思維角度看,“將化學能直接轉化為電能”的思想,是對“化學能——熱能——機械能——電能”思維方式的反思和突破。
【學情分析】
中學生對“電”的內容的認識不僅來源于生活經驗,而且來源于學科學習。在生活經驗方面,不僅接觸了火力發電(或水利發電),而且接觸了干電池等化學電源;在學科學習方面,學生不僅接觸了摩擦起電,而且還從能量轉化的角度認識了電能,此外還學習了關于電的初步知識(如電源的正負極、電壓和電流等內容),因此對電并不陌生。此外,高中《化學1》已較為系統的學習了氧化還原反應的本質,也學習了鈉、鎂、鋁、鐵等有關的金屬知識,以及電解質溶液的內容。這些經驗基礎為本課的教學提供了必要的基礎。為本節的學習做了知識、能力上的準備。
同時原電池是高中化學學科體系的核心知識之一,它的教學是氧化還原反應原理的延伸與應用,也是后續電化學知識的基礎。原電池的教學是體現學科交叉,科學理論聯系實際,培養學生思維能力和探究能力的好素材。學生在第一節學習了化學能與熱能的轉化關系,本節課則學習化學能轉化為另外一種能量即電能,由于電化學知識是學生首次接觸的新領域,存在著強烈的好奇心和陌生感,因此一個好的開端十分重要。
【教學目標】
1、知識與技能
(1)理解原電池的概念、工作原理和構成條件,同時掌握原電池正負極的判斷方法。
(2)通過學生設計完成原電池構成條件的實驗,學習實驗研究的方法。
(3)能舉例說明化學能與電能的轉化關系及其運用。
2、過程與方法
(1)分析火力發電的原理及利弊,建立“將化學能直接轉化為電能”的新思路,通過對氧
化還原反應的本質的分析,提出實現新思路的各種推測和猜想等,培養創新思維能力。
(2)通過實驗和科學探究,對比、歸納,培養學生科學探究精神和分析、歸納的能力。
3、情感、態度與價值觀
(1)通過化學能與電能轉化的學習,使學生認識化學能轉化為電能對現代化的重大意義,
發展學生學習化學的興趣,樂于探究物質變化的奧秘。
(2)通過原電池形成條件的探究,培養學生自主探究的科學態度和方法,體會實驗在化學
研究中的重要作用。
【教學重難點】
教學重點初步認識原電池的概念、工作原理及形成條件
教學難點通過對原電池實驗的研究,引導學生從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的
本質,以及這種轉化的綜合利用價值。
化學學習教案高一(精選篇3)
知識目標
在理解化學方程式的基礎上,使學生掌握有關反應物、生成物質量的計算;
通過有關化學反應的計算,使學生從定量角度理解化學反應,并掌握解題格式。
能力目標
通過化學方程式的計算,培養學生的審題能力、分析問題和解決問題的能力。
情感目標
通過有關化學方程式的計算,培養學生學以致用、聯系實際的學風,同時培養學生認識到定性和定量研究物質及其變化規律是相輔相成、質和量是辨證統一的觀點。
教材分析
根據化學方程式進行計算,對初學者來說應嚴格按照課本中的五個步驟方法和書寫格式來進行計算。即①設未知量;②根據題意寫出配平的化學方程式;③寫出有關物質的式量,已知量和未知量;④列比例,求解;⑤答題。這樣做可以養成良好的學習習慣。
解這種題要求對化學計算題里有關化學知識有一個清晰的理解,那就是依題意能正確書寫化學方程式,如果化學方程式中某個物質的化學式寫錯了,或者沒有配平,盡管數學計算得很準確,也不會得到正確的結果。可見正確書寫并配平化學方程式是順利解答化學方程式計算題的關鍵要素。
化學計算題是以化學知識為基礎,數學為工具多學科知識的綜合運用。它不僅要有化學學科的思維方法,還應有扎實的數學功底。
解有關化學方程式的計算題,首先要認真審題,明確要求什么,設未知量才不至于盲目。第二是將題目中給出的化學變化用化學方程式表示出來。依題意找出已知量。然后按解題步驟進行。同時要克服心理上的不良因素,不要懼怕化學計算,要相信自己。基礎不好的同學要先做些簡單的有關化學方程式的計算題,逐漸體會將數學的計算方法與化學知識有機結合的過程。然后再做較難的題目。基礎好的同學應具有解一定難度題目的能力。在初中階段有關化學方程式計算題,較易的題目是運用數學的列比例式,解一元一次方程的知識,即設一個未知量,一個等式關系。中等偏難的題,往往要用到解二元一次方程,解三元一次方程的知識。計算過程難度并未增加多少,只是步驟多,稍微麻煩些。難度主要體現在如何設好多個未知數以及找出這些未知數之間"量"的關系式。總之,要根據自己的化學知識和數學知識水平,加強化學計算的訓練,以求達到熟練掌握解化學計算題的思路和方法。
教法建議
本節只要求學生學習有關純物質的計算,且不涉及到單位的換算。計算是建立在學生理解化學方程式含義的基礎上的,包括用一定量的反應物最多可得到多少生成物;以及含義的基礎上的,要制取一定量生成物最少需要多少反應物。所以在教學中要將化學方程式的含義與計算結合起來。
化學計算包括化學和數學兩個因素,其中化學知識是化學計算的基礎,數學是化學計算的工具。要求學生對涉及的有關化學方程式一定要掌握,如:化學方程式的正確書寫及配平問題,在教學中教師要給學生作解題格式的示范,通過化學方程式的計算,加深理解化學方程式的含義,培養學生按照化學特點進行思維的良好習慣,進一步培養學生的審題能力、分析能力和計算能力,同時使學生認識到定量和定性研究物質及變化規律是相輔相成的,質和量是統一的辨證觀點。本節課可采用講練結合、以練為主的方法,調動學生的積極性,通過由易到難的題組和一題多解的訓練,開闊思路,提高解題技巧,培養思維能力,加深對化學知識的認識和理解。
教學設計方案
重、難點:由一種反應物(或生成物)的質量求生成物(或反應物)的質量
教學過程:
引入:化學方程式可以表示為化學反應前后物質的變化和質量關系。那么,化工,農業生產和實際生活中,如何通過質量關系來計算產品和原料的質量,充分利用,節約能源呢?本節課將要學習根據化學方程式的計算,就是從量的方面來研究物質變化的一種方法。
投影:例一 寫出硫在氧氣中完全燃燒的化學方程式______________________。寫出各物質之間的質量比_________________________,敘述出各物質之間質量比的意義______________________。32g硫足量氧氣中完全燃燒可生成__________克二氧化硫。1.6克硫在足量的氧氣中完全燃燒可生成__________________克二氧化硫,同時消耗氧氣的質量是__________克。
討論完成:
S + O2 點燃 SO2
32 32 64
每32份硫與32 份氧氣完全反應,必生成64份二氧化硫。
32克 64克
1.6克 3.2克
學生練習1:寫出磷完全燃燒的化學方程式__________________________。計算出各物質之間的質量關系_____________。現有31克白磷完全燃燒,需要氧氣__________ 克,生成五氧化二磷 _________ 克。
小結:根據化學方程式,可以求出各物質間的質量比;根據各物質之間的質量比,又可由已知物質的質量,計算求出未知物質的質量,此過程就為化學方程式的計算。板書:第三節 根據化學方程式的計算
投影:例2 加熱分解11.6克氯酸鉀,可以得到多少克氧氣?
板書:解:(1)根據題意設未知量;設可得到氧氣質量為x
(2)寫出化學方程式; 2KClO3Δ2KCl+3O2↑
(3)列出有關物質的式量和已知量;未知量 245 96
11.6 克 x
(4)列比例式,求未知量 245/11.6克=96/x
x=96 ×11.6克/245=4.6克
(5)答: 答:可以得到4.6克氧氣.
學生練習,一名同學到黑板上板演
投影:
學生練習2:實驗室要得到3.2克氧氣需高錳酸鉀多少克?同時生成二氧化錳多少克?
練習3 用氫氣還原氧化銅,要得到銅1.6克,需氧化銅多少克?
分析討論、歸納總結:
討論:1.化學方程式不配平,對計算結果是否會產生影響?
2.化學方程式計算中,不純的已知量能帶進化學方程式中計算嗎?
投影:例三 12.25克氯酸鉀和3克二氧化錳混合加熱完全反應后生成多少克氧氣?反應后剩余固體是多少克?
學生練習:同桌互相出題,交換解答,討論,教師檢查。
出題類型(1)已知反應物的質量求生成物的質量
(2)已知生成物的質量求反應物的質量
小結:根據化學方程式計算要求
化學方程式要配平
需將純量代方程
關系式對關系量
計算單位不能忘
關系量間成比例
解設比答要牢記
板書設計:
第三節 根據化學方程式的計算
例2.加熱分解11.6克氯酸鉀,可以得到多少克氧氣?
解:(1)根據題意設未知量;設可得到氧氣質量為x
(2)寫出化學方程式; 2KClO3Δ2KCl+3O2↑
(3)列出有關物質的式量和已知量;未知量 245 96
11.6 克 x
(4)列比例式,求未知量 245/11.6克=96/x
x=96 ×11.6克/245=4.6克
(5)答:可以得到4.6克氧氣.
小結:根據化學方程式計算要求
化學方程式要配平
需將純量代方程
關系式對關系量
計算單位不能忘
關系量間成比例
解設比答要牢記
化學學習教案高一(精選篇4)
課題:離子反應、離子方程式
課型:新授課
教學目標
1、 了解離子反應的含義。
2、 了解離子方程式的含義。
3、 學會離子方程式的書寫。
教學重點:離子方程式的書寫
教學難點 :離子方程式的含義
教學內容:離子反應、離子方程式(第一課時)
[前置練習]
書寫電離方程式
H2SO4 NaOH NaCl Ba(NO3)2
[引入]既然某些化合物溶于水時能發生電離成為自由移動的離子,那么它們在溶液中參與化學反應時,與所形成的離子有沒有關系呢?
[板書]第五節、離子反應、離子方程式
[展示目標]
[演示實驗] 硝酸銀溶液分別與鹽酸、氯化鈉、氯化鉀溶液混合。
學生觀察并回答現象。
[問題討論] 實驗中盡管反應物不同,為什么會產生同一種沉淀?
[學生回答]
[總結] 化合物在溶液中所起的反應實質上是離子之間的反應。
[板書] 一、離子反應
[問題討論] 下列反應那些屬于離子反應:
⑴ 氧化銅和西硫酸溶液
⑵ 鋅投入到鹽酸中
⑶ 氯化鋇溶液和硫酸鈉溶液混合
⑷ 氫氣還原氧化銅
[學生回答]
[板書]關鍵:① 在溶液中進行(或熔融)
② 有離子參與
[引入]溶液中離子之間是如何進行反應的呢?我們能否用一種式子表示離子間的反應呢?請大家閱讀課文,討論回答有關問題。
[閱讀討論]
[問題探索]
1、 硫酸鈉溶液和氯化鋇溶液的反應為什么可以表示成Ba2++SO42-=BaSO4↓?
2、 Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl
Ba2++SO42-=BaSO4↓
兩個反應式表示的含義是否一樣?
3、 表示哪一類物質間的反應?
[學生回答]
[板書]二、離子方程式
1、 定義
2、 含義:表示一類反應
[引入]如果給我們一個化學反應,怎樣書寫它的離子反應方程式呢? [閱讀]P58,內容
[板書]三、離子方程式的書寫
[學生回答]
[板書]步驟:1、寫方程 2、改離子 3、去相同 4、查守恒
[練習]書寫下列離子方程式:
1、 氫氧化鋇和硫酸銅溶液混合
2、 實驗室中用硫化亞鐵與稀硫酸反應制取硫化氫氣體
3、 氯氣通入水中
4、 硫化氫通入硝酸鉛溶液中
[小結]本節課我們學習了離子反應,離子方程式的含義,同學們應特別注意離子方程式表示的是一類反應。離子方程式的書寫,大家應根據四步書寫法多練習,做到熟練掌握。
[作業 ]《基礎訓練》P40、9題。
化學學習教案高一(精選篇5)
1、親電取代反應
芳香烴圖冊主要包含五個方面:鹵代:與鹵素及鐵粉或相應的三鹵化鐵存在的條件下,可以發生苯環上的H被取代的反應。鹵素的反應活性為:F>Cl>Br>I不同的苯的衍生物發生的活性是:烷基苯>苯>苯環上有吸電子基的衍生物。
烷基苯發生鹵代的時候,如果是上述催化劑,可發生苯環上H取代的反應;如在光照條件下,可發生側鏈上的H被取代的反應。
應用:鑒別。(溴水或溴的四氯化碳溶液)如:鑒別:苯、己烷、苯乙烯。(答案:step1:溴水;step2:溴水、Fe粉)。
硝化:與濃硫酸及濃硝酸(混酸)存在的條件下,在水浴溫度為55攝氏度至60攝氏度范圍內,可向苯環上引入硝基,生成硝基苯。不同化合物發生硝化的速度同上。
磺化:與濃硫酸發生的反應,可向苯環引入磺酸基。該反應是個可逆的反應。在酸性水溶液中,磺酸基可脫離,故可用于基團的保護。烷基苯的磺化產物隨溫度變化:高溫時主要得到對位的產物,低溫時主要得到鄰位的產物。
F-C烷基化:條件是無水AlX3等Lewis酸存在的情況下,苯及衍生物可與RX、烯烴、醇發生烷基化反應,向苯環中引入烷基。這是個可逆反應,常生成多元取代物,并且在反應的過程中會發生C正離子的重排,常常得不到需要的產物。該反應當苯環上連接有吸電子基團時不能進行。如:由苯合成甲苯、乙苯、異丙苯。
F-C酰基化:條件同上。苯及衍生物可與RCOX、酸酐等發生反應,將RCO-基團引入苯環上。此反應不會重排,但苯環上連接有吸電子基團時也不能發生。如:苯合成正丙苯、苯乙酮。
親電取代反應活性小結:連接給電子基的苯取代物反應速度大于苯,且連接的給電子基越多,活性越大;相反,連接吸電子基的苯取代物反應速度小于苯,且連接的吸電子基越多,活性越小。
2、加成反應
與H2:在催化劑Pt、Pd、Ni等存在條件下,可與氫氣發生加成反應,最終生成環己烷。與Cl2:在光照條件下,可發生自由基加成反應,最終生成六六六。
3、氧化反應
苯本身難于氧化。但是和苯環相鄰碳上有氫原子的烴的同系物,無論R-的碳鏈長短,則可在高錳酸鉀酸性條件下氧化,一般都生成苯甲酸。而沒有α-H的苯衍生物則難以氧化。該反應用于合成羧酸,或者鑒別。現象:高錳酸鉀溶液的紫紅色褪去。
4、定位效應
兩類定位基鄰、對位定位基,又稱為第一類定位基,包含:所有的給電子基和鹵素。它們使新引入的基團進入到它們的鄰位和對位。給電子基使苯環活化,而X2則使苯環鈍化。
間位定位基,又稱為第二類定位基,包含:除了鹵素以外的所有吸電子基。它們使新引入的基團進入到它們的間位。它們都使苯環鈍化。
二取代苯的定位規則:原有兩取代基定位作用一致,進入共同定位的位置。如間氯甲苯等。原有兩取代基定位作用不一致,有兩種情況:兩取代基屬于同類,則由定位效應強的決定;若兩取代基屬于不同類時,則由第一類定位基決定。
化學學習教案高一(精選篇6)
《氫氣的性質和用途》
教學目標
知識目標
使學生了解氫氣的物理性質,掌握氫氣的可燃性、還原性,并了解有關的實驗過程和現象以及注意事項;
根據氫氣的性質了解其主要用途;
從得氧和失氧的角度對照了解氧化反應和還原反應,氧化劑和還原劑。
能力目標
通過對實驗現象的觀察,培養學生的觀察能力和思維能力。
情感目標
通過氫氣燃燒與爆炸和還原性與還原反應的教學,進行量變引起質變和對立統一規律的辯證唯物主義教育。
教學建議
教法建議
在講氫氣的性質之前,學生已學過氧氣的性質、制法和氫氣的實驗室制法。教師根據學生已有的知識水平、化學教學大綱的要求和教材的特點,確定恰當的知識范圍和實驗內容,使學生了解氫氣的物理性質,掌握氫氣的可燃性、還原性及有關實驗現象和化學方程式;了解點燃氫氣之前為什么要檢驗氫氣的純度以及檢驗的方法,結合實驗內容明確提出培養學生觀察能力,結合氫氣的可燃性對學生進行環境保護教育等。
在教學過程中,教師應始終圍繞教學目標,層層深入地展開教學內容。教師講新課之前先復習舊知識,以實驗室用什么藥品制取氫氣,收集氫氣有幾種方法等問題導入新課,而后展示一瓶瓶口倒置的氫氣,請學生通過觀察氫氣在通常狀態下的色、態、水溶性、密度等,讓學生通過觀察思考自己總結出氫氣的物理性質。這種從感性到理性認識問題的方法,層次清楚,符合學生認識規律和能力形成與發展的規律。在講授氫氣的可燃性和還原性時,也應先演示氫氣在空氣中安靜燃燒、氫氣中混有空氣點燃發生爆鳴、氫氣在氯氣中燃燒在瓶口出現白霧、氫氣還原氧化銅的實驗等,而后運用投影,進行反應實質的總結,寫出化學方程式。這種運用探索性實驗的教法,能使學生從感性認識上升到理性認識,揭示了知識的本質和內在聯系。
最后教師通過讓學生看書進行小結,再通過讓學生做練習題進行鞏固,使大多學生都能掌握基本的、重點的知識,從而-地完成教學任務。
其它一些建議:
(1)為使操作方便,節省時間和藥品,氫氣發生裝置宜選用啟普發生器。
(2)為增加實驗興趣,可在實驗3-4的肥皂水中加入顏色。
(3)氫氣燃燒實驗必須絕對安全,氫氣燃燒除焰色、發熱和爆炸外,還可引導學生注意產物,即可在燒杯內壁涂上遇水顯色的物質。
(4)認真做好氫氣還原氧化銅實驗,使學生掌握操作步驟。
(5)引導學生分析反應物和產物,為下章學習打下基礎。
(6)復習氧化反應,引入還原反應。先以氫氣和氧化銅為例理清概念,不要急于將前面各種氧化反應均分析一下哪個是氧化劑、還原劑。
(7)使學生了解用途對性質的依賴關系。
關于“燃燒”概念的擴展
從對比氫氣在空氣中燃燒和氫氣在氯氣中燃燒時火焰的顏色不同和生成物不同,不僅能總結出兩個反應的特殊性,同時也能找出它們的共性——劇烈的、發光放熱的化學反應。從而擴大了“燃燒”概念的內涵。
同時,還可以觀察到它們的火焰構造與酒精燈和蠟燭的火焰結構不同。氫氣在空氣中和氯氣中燃燒的火焰都是內外兩層,這是因為氣體燃燒時不必經氣化階段,所以沒有氣化層的“焰芯”。
氫氧混合氣體的爆鳴
在導管口點燃氫氣之前,必須先檢驗氫氣的純度,完全是由氫氣易燃且放出大量熱的性質所決定的。
課本選用了紙筒的實驗。但書中只描述了"剛點燃時,氫氣安靜地燃燒,過一會兒,突然聽到"砰"的一聲響,爆炸的氣浪把紙筒高高掀起。事實上,這個實驗如果做得好,所能觀察到的現象要比以上課本的那段描述復雜些。所能說明解釋的問題也更深入些。實驗的具體情況是:
用一個沒有蓋的紙筒(或罐頭筒)底上穿一個小孔,小孔用一尖細小木條塞緊(或用火柴桿也行)。把筒倒立,用排空氣法迅速充滿氫氣,將紙筒向下平置于桌面上,在拔掉小木條的同時,就小孔處點燃逸出的氫氣。最初氫氣在小孔處安靜地燃燒,一會兒聽“嗡嗡”的聲響,而且聲音逐漸增強,最后才是砰然巨響,爆炸的氣浪使紙筒騰空而起。
幾種可燃性氣體與空氣混合的爆炸界限
氣體最低成分%成分%
氫氣4.174.2
一氧化碳12.5 74.2
甲烷5.015.0
乙炔 2.580.0
教學設計方案
重點:氫氣的化學性質
一 復習提問:
1.寫出實驗室制氫氣的化學方程式。
2.畫出實驗室制氫氣的簡易裝置圖。
二 導入新課:氫氣的性質。
1.氫氣的物理性質:
按照描述氧氣物理性質的順序,回憶上節課的實驗現象描述氫氣的色、態、味和溶解性等。
【實驗3-4】裝置如圖所示。球形干燥管里裝有堿石灰干燥劑。導管口蘸些肥皂水,控制氫氣流速,吹出肥皂泡。當肥皂泡吹到足夠大時,輕輕擺動導管,讓肥皂泡脫離管口,這時可以觀察到肥皂泡上升。
肥皂泡上升說明氫氣密度小。在標準狀況(1大氣壓,0℃)下,氧氣、空氣、氫氣的密度分別為1.429克/升,1.293克/升,0.0899克/升,它們的比值為16∶14.5∶1。(為什么用排空氣法收集?)
氫氣在通常狀況下,是一種沒有顏色、沒有氣味的氣體,難溶于水,比空氣輕。
2.氫氣的化學性質:
【實驗3-5】在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣,觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯,過一會兒,觀察燒杯壁上有什么現象發生。
引導觀察燃燒的焰色和燒杯內壁有什么現象出現。把燒杯傳遞給學生,讓學生用手觸摸燒杯,感覺熱量。證明氫氣具有可燃性,燃燒時放出大量的熱。
(1)氫氣的可燃性:
在這個實驗中為什么強調“純凈”呢?如果氫氣不純凈燃燒時會怎么樣呢?
【實驗3-6】取一個一端開口,另一端鉆有小孔的紙筒(或塑料筒等),用紙團堵住小孔,用向下排空氣法收集氫氣,使紙團內充滿氫氣。把氫氣發生裝置移開,拿掉堵小孔的紙團,用燃著的木條在小孔處點火,注意有什么現象發生。(人要離開,注意安全。)
引導學生觀察:
①注意小孔處點火時的開始情況;
②仔細傾聽音響的變化;
③觀察隨音響變化而發生的現象。
板書 氫氣不純混有空氣或氧氣,點燃時發生爆炸。
為什么點燃純凈的氫氣能安靜地燃燒,而混合氣體卻會發生爆炸呢?
點燃純凈的氫氣時,在導管口流出的氫氣量少,與氧氣接觸少,反應時產生的熱量也少,且散失較快,所以點燃時安靜地燃燒。
點燃紙筒中氫氣時,隨著氫氣的消耗,空氣不斷從紙筒底部進入筒內。氫氣和空氣接觸并混和,與氧氣接觸面多,點燃時快速反應,產生的熱量在極短時間內、有限空間里急劇膨脹,就發生了爆炸。
實驗測定,當空氣中混入氫氣的體積達到總體積的4%~74.2%時,點燃即發生爆炸。這個范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以,點燃需要純凈的氫氣,點燃氫氣前必須檢驗氫氣的純度。
【實驗3-7】用排水法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,移開拇指點火。如果聽到尖銳的爆鳴聲,就表明氫氣不純,需要再收集,再檢驗,直到響聲很小,才表明氫氣已經純凈,如果用向下排空氣法收集氫氣,經檢驗不純而需要再檢驗時,應該用拇指堵住試管口一會兒,然后再收集氫氣檢驗純度,以免暗焰引發氫氣發生器爆炸。
【實驗3-8】在干燥的硬質試管底部鋪一層黑色的氧化銅,管口微向下傾斜。通入氫氣,過一會兒再給氧化銅加熱。注意觀察黑色的氧化銅有什么變化,管口有什么生成。反應完成后停止加熱,還要繼續通入氫氣,直到試管冷卻后,再停止通氫。
引導學生思考:
(1)放氧化銅的試管口為什么要略向下傾斜?
(2)導氣管為什么要伸入到試管底部,管口不能用塞子塞住?
(3)為什么先通一會兒氫氣,再加熱氧化銅?氫氣的純度是否需要檢驗?
(4)實驗在停止加熱時,為什么還要繼續通入氫氣到試管全部冷卻為止?
聯系已學過的有關知識逐一討論。歸納出實驗步驟韻語記憶口訣:
板書“一通、二點、三滅、四撤”。
引導學生用化學式表述反應過程
氫氣和氧化銅反應:
練習:實驗室制備氫氣并使氫氣跟灼熱的氧化銅反應有以下主要步驟,請按正確的操作順序排列序號___________________。
A 檢驗氫氣發生裝置的氣密性; B 給試管中的氧化銅加熱;
C 向氫氣發生裝置里添加藥品; D 停止加熱;
E 向裝有氧化銅試管中通入氫氣; F 停止通入氫氣;
G 檢驗氫氣的純度。
復習提問:什么是氧化反應?氫氣與氧化銅反應是否是氧化反應?
分析:在氫氣與氧化銅反應中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發生了氧化反應。而氧化銅失去了氧變成了單質銅,則氧化銅發生了還原反應。
在反應中,氫氣奪取了氧化銅中的氧,發生了氧化反應。使銅被還原出來,說明氫氣有還原能力,我們稱之為還原性,而把氫氣稱之為還原劑。
氧化銅失去了氧,發生了還原反應。使氫氣發生了氧化反應,說明它具有氧化能力,我們稱之為氧化性,而把氧化銅稱之為氧化劑。
氫氣:得氧~有還原性~是還原劑~發生了氧化反應。
氧化銅:失氧~有氧化性~是氧化劑~發生了還原反應。
練習:在高溫下,三氧化二鐵與一氧化碳反應生成單質鐵和二氧化碳。此反應中氧化劑是_______,還原劑是_______,_______,發生了氧化反應,________發生了還原反應。
氫氣的用途:閱讀課本57頁圖3-14。
物質的用途是由其性能決定的。
密度小——氫氣球;
可燃性——氫氧焰、高能燃料等;
還原性——冶煉金屬、制備硅等;
另外還可用于合成氨氣、制備鹽酸。
探究活動
1. 家庭小實驗 在如教材第53頁所示的實驗3-4中,可以用蠟燭不斷點燃產生、上升的氫氣泡。想辦法使氫氣泡中含有少量空氣,一來可減慢氫氣上升的速度,二來又可產生強烈的爆鳴聲。
2. 家庭小實驗 取一支大試管,平置固定在鐵架臺上,用一團棉絮浸透酒精溶液,置入管底。在管中部用紙槽送入黑色氧化銅,鋪平。用單孔帶短玻管的橡皮塞塞緊,加熱棉絮球部位,可以看到氧化銅慢慢由黑色變紅。
3. 設計一個實驗,證明蠟燭中含有碳氫兩種元素.
化學學習教案高一(精選篇7)
《氫氣實驗室制法》
教學目標
知識目標
使學生掌握實驗室用金屬和酸反應制取氫氣的化學反應原理,初步了解實驗室制備實驗的一般思路和方法;
了解置換反應的概念,對給定反應物、生成物的化學反應,能初步判斷反應類型;
根據氣體的性質,學會判斷氣體收集的方法。
能力目標
培養學生的觀察能力,通過觀察了解啟普發生器的工作原理,并根據其原理,用易得廉價的簡單實驗儀器,自行設計制備氫氣的簡易裝置。
情感目標
通過對氫氣純度的檢驗,使學生了解點燃可燃性氣體之前,需要進行驗純的必要性,加強對學生進行安全教育。
教學建議
本節課是元素化合物的基礎知識課,難度雖不大,但知識面廣,這些知識是后續教學的基礎。
1.準確 恰當地抓住教學目標,本節課要抓住置換反應的概念和氫氣的實驗室制取裝置等主要內容,緊緊圍繞這些知識的形成過程進行教學活動。因此教學目標應具體、明確,教材處理詳略得當,緊緊圍繞教學大綱的規定和教材內容的要求,重視能力培養和養成教育。
2.教學內容應有序、合理
教學過程從水的電解產物和氧氣的有關知識開始,可以用計算機等媒體放映"氫氣的用途"資料片,導出新課。再通過實驗,師生共同討論,建立置換反應的概念,同時簡介原子團的知識。在此基礎上,結合實物展示,巧設問題,由簡到繁,從易到難,根據儀器藥品,讓學生在課堂上設計出一套制氫氣的合適裝置,通過設計實驗,一可培養學生的動手、動腦的能力,二可增強他們學習興趣,三可鞏固已學知識。
3.優選教學方法,教學手段多樣化
本節教學方法是實驗探究法,以實驗為前提,通過實驗觀察,實物展示和錄像、計算機、投影等電化教學手段,集實驗、討論、講述、講解、歸納、練習為一體,這種方法既充分體現了以實驗為基礎的學科特點,又體現了教為主導,學為主體二者統一的教學原則。
4.重視能力培養,注意養成教育
本節教學應靈活運用多媒體教學手段,通過實驗或啟發性、探究性的問題,激發學生的學習興趣,增加學生動眼、動手、動口、動腦的機會,培養和發展學生觀察、操作、思維與自學等多種技能和多種能力。同時,教學中每一個知識點都是以已有知識或化學事實、探究性問題開始,通過實驗觀察、引導思考、討論、自學等多種方式,突出對學生學習過程的指導,教給學生學習方法和思維方式,這樣有利于逐步建立有效的學習方法,養成良好的學習習慣。此外,教學中還可結合"氫氣的發現史"和"制氫發生裝置"的分析討論,以及知識的遷移過程,同時向學生進行辯證唯物主義認識論和科學態度、科學方法的教育,這些都有利于對學生進行素質教育。
教學設計方案
早在十六、七世紀的時候,有好幾位科學家都發現了金屬跟酸反應能產生一種可燃性的氣體——氫氣。直到現在,氫氣的實驗室制法仍然選用金屬跟酸反應。那么用哪種金屬,用哪種酸為呢?
一、 驗室制取氫氣的原理:
(實驗)取四支試管,分別向其中加入鎂條、鋅粒、鐵釘、銅片,然后向試管中加入等量的同種稀硫酸,觀察產生氣體的速率。
(現象)稀硫酸同時與Mg、Zn、Fe、Cu接觸,實驗現象是:Mg與稀硫酸反應劇烈,鋅與酸反應,產生氫氣的速率較快,Fe與稀硫酸反應很慢,銅與稀硫酸接觸,沒有明顯現象。
實驗室制取氣體,要求便于操作和收集,而Mg反應速率過快,不方便收集;Fe反應速率過慢,因此常選用鋅為最合適。
二、實驗室制取氫氣的裝置和收集方法
1. 制備裝置:
完整的氣體制取裝置包括發生裝置(即發生反應生成該氣體的裝置)和收集裝置兩部分。
氣體發生裝置的確定,要依據反應原理,特別是反應物的狀態和反應條件。實驗室制取氫氣所用的鋅是顆粒狀固體,所用的稀硫酸呈液體,常溫下兩種藥品接觸即可發生反應。由此可見,只需用容器將鋅和稀硫酸盛放在一起,并將產生的氫氣通過導管導出即可。因此組裝發生裝置應包括盛裝藥品的反應容器(大試管、廣口瓶、錐形瓶、燒瓶等均可),用于封閉反應容器口的膠塞,穿過膠塞用于導出氫氣的玻璃導管(用試管或燒瓶作反應容器時還需用鐵架臺固定)。這種裝置是最簡單的氫氣發生裝置,如下圖(A)、(B)所示。
(A)
(B)
(討論)但這種發生裝置的缺點是必須當鋅和稀硫酸中至少有一種完全反應后該反應才能停止,如何使制取氣體的過程連續呢?
實驗中常加一長頸漏斗,通過長頸漏斗分次加酸來控制反應,如下圖所示。
長頸漏斗下部必須浸泡在酸液中,為什么呢?
此時將導氣管一端堵死,觀察實驗現象。如學生看不清楚,可重復幾次,并提示學生應注意的問題。
(請同學簡述現象,分析原因)
展示啟普發生器,介紹部件名稱,作用,介紹使用方法。
2. 氣體的收集:
氣體的收集裝置要依據該氣體的收集方法而定。氫氣的收集方法有兩種:向下排空氣法(因為氫氣密度最小)和排水法(因為氫氣難溶于水且不和水反應),如圖(E)、(F)所示。
如果用向下排空氣法收集氫氣,難于驗滿,因此收集氫氣的方法是排水法。
注意事項:儀器連接好以后應先檢查裝置的氣密性,然后再裝入藥品制取氫氣;將鋅粒裝入試管時,應將試管傾斜,使鋅粒滑入試管底部,以免直接投入時砸破試管底;對產生的氫氣經驗純后再收集或直接應用;收集滿氫氣的集氣瓶應倒置在桌上,防止氫氣很快逸散。
三、氫氣純度的檢驗方法
實驗操作:用排水法或向下排氣法收集一試管氫氣,用拇指堵住,移近火焰,如果聽到尖銳的爆鳴聲,表明氫氣不純。然后按上述方法再收集、再檢驗,至點燃時發出的響聲很小時,表明氫氣已經純凈。實驗操作過程如下圖:
注意事項:當開始收集的氫氣經檢驗不純,這時需要再收集、再檢驗。若下一步要采用向下排空氣法收集氫氣,應先用拇指把試管口堵住一會兒,再去收集、檢驗氫氣。否則剛用于檢驗氫氣的試管內的火焰可能沒有熄滅,立即用這個試管去再收集氫氣時,可能會點燃導管口不純的氫氣,引起裝置爆炸,發生危險。
四、置換反應:
置換反應:由一種單質跟一種化合物起反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應。
置換反應中“置換”的涵義是:反應物之一的單質中所含元素,代換了參加反應的化合物中的某種元素。
置換反應是化學基本反應類型之一。
表達式:單質 + 化合物=新單質 + 新化合物
A + BC AC + B
鋅 + 稀硫酸 ==硫酸鋅 + 氫氣
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
單質 化合物 化合物 單質
置換反應的特點是:參加反應的物質只有兩種,且一定是一種單質和一種化合物。生成物也只有兩種,一種一定是單質,另一種一定是化合物。掌握了這些特點,就能夠正確地判斷置換反應。
(討論)置換反應與化合反應,分解反應有哪些區別?
五、原子團的概念:
鋅 + 稀硫酸 == 硫酸鋅 + 氫氣
Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2
在鋅與硫酸進行反應時,反應物硫酸,生成物硫酸鋅均有相同的集團,即:
H2SO4和ZnSO4中的畫線部分。在許多化學反應中,作為一個整體參加反應,就好像一個原子一樣,這樣的原子集團叫做原子團。
常見的原子團有:
KClO3 氯酸根
KMnO4 高錳酸根
NaOH 氫氧根
H2SO4 硫酸根
KNO3 硝酸根
探究活動
1用廢舊的可樂瓶(塑料)、吸管、粘合劑,根據啟普發生器原理,制作一個簡易裝置。
2根據啟普發生器的原理,設計三套類似的實驗裝置,畫出裝置圖。
3設計一個儲存氫氣的裝置,便于利用該裝置收集氫氣,便于實驗中使用氫氣。
4實驗室制取氫氣時,以鋅粒與較濃的鹽酸反應,用氣球收集氣體,一段時間后,氣球癟了,重復上述實驗多次,均得到相同的現象,試分析造成這種狀況的原因,你從中得到什么啟示?