《化學-初中三年級-第三章 水 氫 第三節(jié) 氫氣的實驗室制法》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《化學-初中三年級-第三章 水 氫 第三節(jié) 氫氣的實驗室制法(3頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、第三節(jié) 氫氣的實驗室制法
(1課時)
一.知識教學點
1.實驗室利用金屬和酸反應制取氫氣的反應原理。
2.置換反應。
3.用排水法和向下空氣法收集氫氣的方法。
4.原子團的含義。
二.重、難點
1.重點:實驗室制取氫氣的反應原理和基本操作。
2.難點:置換反應的理解。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.使學生掌握實驗室利用金屬和酸反應制取氫氣的反應原理。
2.使學生理解置換反應。
3.學習用排水法和向下空氣法收集氫氣的方法。
4.使學生了解原子團的含義。
(二)整體感知
本節(jié)從實驗室制取氫氣的反應原理入手,通過討論,確定了實驗室制取氫氣的實驗
2、裝置和收集氫氣的方法。完整的闡述了實驗室制取氫氣的全過程,對學生來講是一個完整的實驗體系,對學生進行分析推理等思維的發(fā)展來說是很好的教材。此外,課本又從幾個實驗入手歸納總結出了置換反應。這樣可以使學生對置換反應、分解反應、化合反應進行對比加深理解。
另外,本節(jié)選學部分還介紹了啟普發(fā)生器。此部分可以由學生在課下閱讀,也可以在課上展示,使學生對它的結構、原理、適用范圍有較深刻的了解。
(三)教學過程
[新課引入]:前面我們學習了水的組成,知道了水在直流電的作用下會分解出氫氣,那么,它為什么叫做氫氣呢?這是因為氫氣是在相同條件時,在所有氣體中密度最小的氣體,也就是說,它是最輕的氣體,因
3、此,它的中文名稱為氫,其含義為成水元素。早在16世紀,人們就已經發(fā)現了這種氣體,但是人們并沒有把它作為一種新的元素,而把它叫做可燃空氣。直到18世紀,拉瓦錫才通過許許多多的實驗證明了它是一種新的元素,它形成的單質是氫氣。
[講解]:那么,氫氣是如何制取的呢?今天我們就學習氫氣的制法。
[板書]:一.氫氣的制法
[講解]:在上節(jié)課我們看到了電解水可以產生氫氣,但是應當注意這種方法需要消耗大量的電能,所以成本較高,不適合在工業(yè)上大量生產氫氣。在工業(yè)上,通常利用一些非常廉價的原料來制取氫氣,常常是利用天然氣或水煤氣為原料來制取氫氣的。
[板書]:1.工業(yè)制法
原料:天然
4、氣(主要成分為甲烷CH4)。
水煤氣(主要成分為一氧化碳CO和氫氣H2)。
[講解]:在實驗室中是如何制取氫氣的呢?這是我們今天要解決的主要內容。
[板書]:2.實驗室制法
[講解]:實驗室制取氫氣不可能使用電解水的方法,因為這樣反應速度慢,產氣量少,在實驗室中我們一般情況下是利用金屬與酸的反應來制取氫氣的。
[板書]:(1)反應原理:金屬與酸的反應
[實驗]:演示實驗3-3:鋅與硫酸的反應。
[教師活動]:組織學生觀察實驗現象,講解實驗步驟及操作要求。
[觀察現象]:產生可燃性氣體,反應后的液體蒸干后得到白色固體。
[討論]:氣體和白色固體分
5、別是什么?
[小結]:可燃性氣體為氫氣,反應后的白色固體為硫酸鋅。
[板書]:實驗3-3:鋅與硫酸的反應
現象:① 產生可燃性氣體。
② 反應后的液體蒸干后得到白色固體。
反應表達式:鋅 + 硫酸 → 硫酸鋅 + 氫氣
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
[講解]:根據剛才實驗3-3我們可以知道制取氫氣簡單的實驗裝置可以由試管、單孔橡皮塞和導管三部分組成。
[板書]:(2)實驗裝置:試管、單孔橡皮塞和導管
[提問]:根據生成氫氣的狀態(tài),密度等,你認為用什么方法收集氫氣比較合適?(提示:氫氣難溶于水)
[總結
6、板書]:(3)收集方法
① 向下排空氣法(氫氣密度小于空氣)
② 排水法(氫氣難溶于水)
[演示實驗]:氫氣的制法,并且用兩種方法收集。
[注意]:充滿氫氣的容器應蓋好并把口向下放置。
[教師活動]:組織學生找出制氫氣的簡易裝置的缺點。
[講解]:有時為了能夠不斷地得到氫氣,并且使用的量較大時,我們利用了另一種實驗室常用的儀器叫做啟普發(fā)生器來制取氫氣。
[板書]:(4)啟普發(fā)生器
[教師活動]:指導學生閱讀課本第50-51頁有關內容。
[展示]:啟普發(fā)生器。
[講解]:我們在制取氫氣時除了可以利用鋅和硫酸反應外,還可以利用其他金屬和酸的反應來制取氫氣。
[實驗]:鎂與硫酸
7、的反應,鐵與鹽酸的反應。
[觀察現象]:都產生了氧氣。
[總結板書]:化學反應表達式:
鎂 + 硫酸 → 硫酸鎂 + 氫氣
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
鐵 + 鹽酸 → 氯化亞鐵 + 氫氣
Fe + HCl → FeCl2 + H2
[提問]:觀察制取氫氣的三個反應,判斷它們屬于哪一種反應類型?有什么特點?
[結論]:這三個反應既不屬于分解反應,又不屬于化合反應,這些反應是一類新的反應類型。
[板書]:二.置換反應
1.反應的特點:
(1)反應物有兩種:一種單質,一種化合物。
(2)產物
8、也有兩種:一種單質,一種化合物。
[師生活動]:根據置換反應的特點,給置換反應下一個定義。
[板書]:2.置換反應的定義:由一種單質和一種化合物起反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應。
[講解]:在硫酸分子中,一個硫原子和四個氧原子結合成的SO4,在反應前后沒有變化,我們把硫酸中沒有變化的SO4叫做原子團,稱為硫酸根。
[板書]:3.原子團:MnO4(高錳酸根)、SO4(硫酸根)、PO4(磷酸根)
NO3(硝酸根)、ClO3(氯酸根)、CO3(碳酸棍),
OH(氫氧根)、NH4(銨根)等都叫做原子團。
[講解]:應牢記常用原子團的符號,記憶的方法可以采用韻語記憶:
[板書]
9、:原子團,不難記,銨根NH4
酸根先記錳、硫、磷,符號后面添“O4”
酸根再記硝、氯、碳,符號后面添“O3”
[練習]:完成教材第52頁第1題。
(四)總結、擴展
本節(jié)內容我們主要學習了氫氣的實驗室制法和置換反應,氫氣的實驗室制法我們應該學會利用反應原理確定反應裝置,利用產物特點確定收集方法。并且應掌握實驗室制取氫氣的反應表達式和實驗操作。對于置換反應我們應當學會根據反應物的特點和產物的特點判斷反應類型。到現在為止我們已經學習了三個基本反應類型,下面我們對這三個反應類型進行一下總結:
化合反應:A + B → AB (多變一)
分解反應:AB → A + B (一變多)
置換反應:A + BC → B + AC (單質+化合物→單質+化合物)
四.布置作業(yè):教材第52頁第2、3題。