九年级科学上册 2.5 物质的转化（第3课时）教案2 （新版）浙教版-（新版）浙教版初中九年级上册自然科学教案.doc

物质的转化（第3课时） 教材使用浙江教育出版社 科学 九年级（上） 第二章 第5节 物质的转化教材分析以物质分类为主线，研究物质之间的相互转化，是科学研究的基本方法。通过金属冶炼实验探究：碳还原氧化铜、氢气还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铜这三个实验。从原理和操作、现象等各方面进行具体对比分析，归纳比较常见的实验操作要点及原因分析，建立还原剂、氧化剂、氧化反应、还原反应等概念，这几个概念容易混淆。教科书中第一次出现了纯度问题，基础不够扎实的学生，容易出错。且内容较多，一个课时处理，课堂容量较大。学情分析初三学生有较强的求知欲望，并且有一定的自学能力和分析归纳能力。本节教学通过实验观察，分析实验现象，归纳金属冶炼的原理。通过实验原理和操作、现象等各方面进行具体对比分析，归纳比较常见的实验操作要点及原因分析，建立还原剂、氧化剂、氧化反应、还原反应等概念。教科书中第一次出现了纯度问题，基础不够扎实的学生，容易出错。教学中可将此类计算分步设计，帮助学生理清思路，举一反三，使学生掌握有关纯度的计算。 教学目标一、知识技能1.了解金属冶炼的原理，建立还原剂、氧化剂、氧化反应、还原反应等概念2学会有关纯度的计算二、过程方法1能从元素组成和化学反应两个角度进行计算，通过纯度问题的计算，提高学生的分析和计算能力。2通过氢气还原氧化铜实验，发展学生观察能力、分析归纳能力。三、情感、态度、价值观1学习有关金属提炼和利用的知识，树立珍惜资源的情感2通过对二氧化硫、一氧化碳等有毒气体的处理，提高学生环保意识和安全意识。3通过对生活中的一些材料的来源的了解，提高学生关注生活的意识，提高学生学习的兴趣。教学重点与难点重点：1.建立还原剂、氧化剂、氧化反应、还原反应等概念 2.学会有关纯度的计算难点：1.建立还原剂、氧化剂、氧化反应、还原反应等概念 2.学会有关纯度的计算课前准备实验：木炭、氧化铜、药匙、酒精灯、试管、铁架台、带橡皮塞的导管、烧杯、石灰水、氢气制取装置。教学过程教学预设设计意图一、 新课引入问题：在自然界中仅有少数金属以游离态的形式存在，大部分金属则以化合物的形式存在，为什么?大部分金属都比较活泼，在空气和土壤中易与其他物质反应而生成化合物。由于人类所需的金属主要是游离态，所以需要通过冶炼将化合物变为单质。常用的金属冶炼的主要方法是碳与金属氧化物在高温下反应，碳夺取金属氧化物在中的氧，得到金属。通过金属是从矿物中提炼，让学生认识到金属的冶炼原理，使化学原理、计算和生产相结合有利于学生主动参与学习，同时树立珍惜资源的意识。二、 新课教学 金属化合态 金属游离态方法一：碳与金属氧化物在高温下反应，碳能夺取金属氧化物中的氧。实验：碳与氧化铜的反应指导学生观察思考：石灰水发生了什么变化？试管里的粉未发生了什么变化？在反应中生成了什么物质？现象：加热一段时间后，发现试管壁出现（亮红色、有金属光泽的铜），澄清石灰水变（浑浊），说明（碳和氧化铜发生了化学变化）。木炭跟氧化铜反应，生成了（铜）和（二氧化碳）化学方程式：C + 2CuO CO2 + 2Cu提问：木炭还原氧化铜的反应条件是什么？它属于什么反应类型？讲解：反应中，碳得氧生成二氧化碳，氧化铜失氧生成铜。在这个反应中，木炭夺取了氧化铜中的氧生成二氧化碳，木炭是还原剂，具有还原性。氧化铜失去了氧被还原为铜。方法二：CO夺取金属氧化物中的氧高温化学方程式：C + CO2 2CO CO +CuO Cu + CO2方法三：氢气也能将金属氧化物变成游离态金属。讲述：我们在点燃氢气前必须先验纯，因为空气中混有氢气的体积占总体积的4%74.2%，点燃时就会爆炸，这个范围叫爆炸极限。！实验：用氢气还原冷却后的氧化铜（以上步骤的产物） 问题 （1）怎样固定盛有氧化铜的试管？为什么要这样做？回答 试管口要略向下倾斜。加热固体时，为了防止加热时产生的水蒸气（药品中的水份或反应生成的水）在试管口冷凝后，倒流回热的试管底部，使试管破裂。问题 （2）在反应器部分，通氢气的导管插到什么位置？为什么？回答 通氢气的导管要插到接近试管底部，在氧化铜的上方。这样，能保证排净试管内的空气，比较安全，还有利于氧化铜跟氢气充分接触，保证反应进行得比较迅速、完全。问题 （3）为了保证反应进行得比较迅速、安全，应怎样放置试管内的氧化铜？说明原因。回答 氧化铜要在试管底部均匀铺开。这样能增加氧化铜跟氢气的接触机会，增大氧化铜的受热面积，保证反应进行得比较迅速、完全。问题 （4）.这个实验为什么要检验氢气的纯度？回答 因为反应的条件是加热，混有空气的氢气在高温下可能发生爆炸。为了安全，需要检验氢气的纯度。问题 （5）用氧化铜制取铜，还可以用什么方法？为什么要先通一会儿氢气，再加热氧化铜？先加热，再通氢气可以吗？回答 先通一会儿氢气，使试管内原有的空气完全排净，然后加热能保证安全。若先加热氧化铜，使试管内温度升高。这时试管内有空气，当氢气进入试管内跟空气混合，可能发生爆炸。问题 （6）当黑色氧化铜变红后，为什么应先停止加热，通氢气直到试管冷却？讲解 黑色氧化铜变红，红色的物质应是铜。多数金属在灼热时容易跟空气里的氧气反应，铜也不例外。为了防止生成的铜在灼热条件下接触空气中的氧气，重新变成氧化铜，要在停止加热后继续通氢气，直到试管冷却。讨论实验现象：从试管口有无色液体生成，可推知有水生成。从黑色氧化铜变成红色光亮的物质，可推知另一种生成物是铜。写出大试管中物质与氢气反应的化学方程式：CuO + H2 Cu + H2O 设问 这个反应属于哪一类反应？讲述 从发生变化的物质种类看，它是置换反应。分析反应实质：从实验可知，氢气在反应中夺得了氧化铜中的氧，跟它结合生成水。物质与氧所起的反应叫氧化反应。所以说氢气被氧化。氧化铜失去了氧而变成铜单质。这种含氧化合物里里的氧被夺去的反应叫还原反应。所以说氧化铜被还原。氢气是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性，是还原剂。师：学习了从CuO中还原得到Cu ，你能否想到如何将铁从铁矿石（Fe2O3）中提炼出来？补充：氢气不但能还原的氧化铜，还可以还原三氧化三铁、三氧化钨等一些金属氧化物。三、用CO还原氧化铁（生铁的冶炼） 3COFe2O3=2Fe3CO2讲解实验：用一氧化碳还原氧化铁。注意事项：进行实验时也要先通CO，后加热，赶出试管内空气，避免一氧化碳跟管内的空气混合，受热而引起爆炸。实验完了也要先撤酒精灯，后停止加热，防止灼热的铁遇到进入管内空气又生成氧化铁。（注意在通风橱内进行实验，一氧化碳有毒，多余的一氧化碳会使人中毒。CO与血液中血红蛋白结合力要比氧与血红蛋白的结合力大200到300倍。CO一经吸入就会造成机体急性缺氧。所以，要注意防止一氧化碳中毒。必须进行尾气处理，收集或燃烧）现象：红棕色的氧化铁变成黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。设问：请比较上述四个反应的共同点讲述：在高温条件下，碳、氢气等夺取金属氧化物中的氧，是金属氧化物还原成金属单质，这种含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做还原反应，碳、氢气和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的能力叫做还原性，具有还原性的物质可做还原剂。例题：100吨含Fe2O3的质量分数为85%的铁矿石中，克炼出含铁的质量分数为96%的生铁多少吨？解法见教材（注意物质纯度的计算）培养学生通过对前后观察到的现象的对比，得出发生化学反应的结论得到红色的铜，激发学生的兴趣通过设问，是学生了解易燃物质的加热安全问题和氢气“早出晚归”的原因，有助于学生了解实验所涉及的反应原理和操作要点加强学生的安全意识和环保意识，提高对有毒其他的防范意识。三、课堂小结通过今天的学习，你最大的收获是什么？固体加热的装置和方法尾气的处理方法回忆实验的许多注意事项作业：作业本3板书设计金属冶炼原理：金属化合态 还原剂 金属游离态共同点：含氧化合物里的氧被夺取，变成金属单质。C+2CuO = 2Cu+CO2CO+CuO=Cu+CO2 H2+CuO=Cu+ H2OFe2O3+3CO =2 Fe+ 3CO2 教学反思由于CO还原氧化铁的实验在教室里不好操作，所以改用课件，这个实验中的几个注意事项与氢气还原氧化铜的实验结合起来理解。同时要向学生讲解实验中要进行尾气处理，增强环保意识。关于纯度计算，可以分几个步骤来学习，降低难度。 设计亮点在试验时，通过设问和讨论，有助于学生了解试验所涉及的反应原理和操作要点。既加强了试验规范操作和安全性教育，又充分利用了课堂时间。