氢气实验室制法教案设计_00002.doc

氢气实验室制法教案设计_00002
氢气实验室制法—教案设计
　教学目标
知识目标
使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气得化学反应原理，初步了解实验室制备实验得一般思路和方法；
了解置换反应得概念，对给定反应物、生成物得化学反应，能初步判断反应类型;
根据气体得性质,学会判断气体收集得方法。
能力目标
培养学生得观察能力，通过观察了解启普发生器得工作原理，并根据其原理，用易得廉价得简单实验仪器,自行设计制备氢气得简易装置、
情感目标
通过对氢气纯度得检验,使学生了解点燃可燃性气体之前，需要进行验纯得必要性，加强对学生进行安全教育。
教学建议
本节课是元素化合物得基础知识课,难度虽不大，但知识面广，这些知识是后续教学得基础。
1、准确　恰当地抓住教学目标 ，本节课要抓住置换反应得概念和氢气得实验室制取装置等主要内容,紧紧围绕这些知识得形成过程进行教学活动。因此教学目标　应具体、明确，教材处理详略得当,紧紧围绕教学大纲得规定和教材内容得要求，重视能力培养和养成教育。
２。教学内容应有序、合理
教学过程　从水得电解产物和氧气得有关知识开始,可以用计算机等媒体放映氢气得用途资料片，导出新课。再通过实验，师生共同讨论，建立置换反应得概念,同时简介原子团得知识。在此基础上，结合实物展示，巧设问题,由简到繁，从易到难,根据仪器药品,让学生在课堂上设计出一套制氢气得合适装置，通过设计实验，一可培养学生得动手、动脑得能力，二可增强她们学习兴趣，三可巩固已学知识、
3、优选教学方法，教学手段多样化
本节教学方法是实验探究法，以实验为前提，通过实验观察,实物展示和录像、计算机、投影等电化教学手段，集实验、讨论、讲述、讲解、归纳、练习为一体,这种方法既充分体现了以实验为基础得学科特点,又体现了教为主导，学为主体二者统一得教学原则。
４。重视能力培养，注意养成教育
本节教学应灵活运用多媒体教学手段,通过实验或启发性、探究性得问题,激发学生得学习兴趣,增加学生动眼、动手、动口、动脑得机会,培养和发展学生观察、操作、思维与自学等多种技能和多种能力。同时,教学中每一个知识点都是以已有知识或化学事实、探究性问题开始，通过实验观察、引导思考、讨论、自学等多种方式,突出对学生学习过程得指导,教给学生学习方法和思维方式,这样有利于逐步建立有效得学习方法，养成良好得学习习惯、此外,教学中还可结合氢气得发现史和制氢发生装置得分析讨论，以及知识得迁移过程,同时向学生进行辩证唯物主义认识论和科学态度、科学方法得教育，这些都有利于对学生进行素质教育。
教学设计方案
早在十六、七世纪得时候，有好几位科学家都发现了金属跟酸反应能产生一种可燃性得气体氢气。直到现在，氢气得实验室制法仍然选用金属跟酸反应。那么用哪种金属，用哪种酸为最好呢？
一、 验室制取氢气得原理:

（实验）取四支试管，分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片，然后向试管中加入等量得同种稀硫酸，观察产生气体得速率。
（现象）稀硫酸同时与Ｍg、Zn、Fe、Cu接触，实验现象是：Mｇ与稀硫酸反应剧烈，锌与酸反应，产生氢气得速率较快,Ｆe与稀硫酸反应很慢，铜与稀硫酸接触，没有明显现象。
实验室制取气体,要求便于操作和收集，而Mg反应速率过快，不方便收集；Fe反应速率过慢，因此常选用锌为最合适。
二、实验室制取氢气得装置和收集方法
１。 制备装置：
完整得气体制取装置包括发生装置（即发生反应生成该气体得装置）和收集装置两部分。
气体发生装置得确定，要依据反应原理,特别是反应物得状态和反应条件、实验室制取氢气所用得锌是颗粒状固体，所用得稀硫酸呈液体，常温下两种药品接触即可发生反应、由此可见，只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起，并将产生得氢气通过导管导出即可。因此组装发生装置应包括盛装药品得反应容器(大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可),用于封闭反应容器口得胶塞，穿过胶塞用于导出氢气得玻璃导管（用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定）。这种装置是最简单得氢气发生装置，如下图(Ａ)、（B）所示、
（A） (B）
(讨论）但这种发生装置得缺点是必须当锌和稀硫酸中至少有一种完全反应后该反应才能停止,如何使制取气体得过程连续呢?
实验中常加一长颈漏斗,通过长颈漏斗分次加酸来控制反应如下图所示。
长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中，为什么呢?
此时将导气管一端堵死，观察实验现象。如学生看不清楚,可重复几次,并提示学生应注意得问题、
（请同学简述现象,分析原因)
展示启普发生器,介绍部件名称,作用，介绍使用方法、
2、 气体得收集:
气体得收集装置要依据该气体得收集方法而定、氢气得收集方法有两种:向下排空气法（因为氢气密度最小)和排水法(因为氢气难溶于水且不和水反应)，如图（Ｅ)、（F)所示。
（E）　(F)
如果用向下排空气法收集氢气,难于验满，因此收集氢气得最佳方法是排水法、
注意事项：仪器连接好以后应先检查装置得气密性，然后再装入药品制取氢气;将锌粒装入试管时,应将试管倾斜，使锌粒滑入试管底部，以免直接投入时砸破试管底；对产生得氢气经验纯后再收集或直接应用；收集满氢气得集气瓶应倒置在桌上，防止氢气很快逸散。
三、氢气纯度得检验方法
实验操作：用排水法或向下排气法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰,如果听到尖锐得爆鸣声，表明氢气不纯。然后按上述方法再收集、再检验，至点燃时发出得响声很小时，表明氢气已经纯净。实验操作过程如下图：
注意事项：当开始收集得氢气经检验不纯,这时需要再收集、再检验。若下一步要采用向下排空气法收集氢气，应先用拇指把试管口堵住一会儿，再去收集、检验氢气。否则刚用于检验氢气得试管内得火焰可能没有熄灭，立即用这个试管去再收集氢气时，可能会点燃导管口不纯得氢气，引起装置爆炸,发生危险。
置换反应是化学基本反应类型之一。
表达式：单质 +　化合物＝新单质 ＋　新化合物
Ａ +　BＣ ＡＣ + B
锌　+ 稀硫酸 == 硫酸锌　+ 氢气
Zｎ + H2SＯ4 == ZnＳO４ + H２
单质 化合物 化合物 单质
置换反应得特点是：参加反应得物质只有两种,且一定是一种单质和一种化合物。生成物也只有两种，一种一定是单质，另一种一定是化合物。掌握了这些特点，就能够正确地判断置换反应。
（讨论）置换反应与化合反应，分解反应有哪些区别？
Ｚn + H2SO4 =＝ ZnSO４　+　Ｈ２
2SO4和ＺｎＳO４中得画线部分。在许多化学反应中，作为一个整体参加反应,就好像一个原子一样，这样得原子集团叫做原子团。
CｌO3　氯酸根
MnO4　高锰酸根
OＨ 氢氧根
２ＳＯ4　硫酸根
ＮＯ3 硝酸根