第一篇:碳與濃硫酸的教學設計
《炭與濃硫酸的反應》新課標式教學設計
目前的高中教材在講到“熾熱的炭與濃硫酸的反應”時,并沒有安排實驗而使直接給出了方程式:
C + 2H2SO4(濃)==== CO2 ↑ +SO2↑+ 2H2O 實際上如果從新課標的視角進行理解,這個方程式(實驗)很有開發價值,可以花一節課的時間進行分析,通過新的教學設計使學生在充分鞏固舊知識的基礎上進行創新設計二受益匪淺。
下面是教師引導學生應用這一方程是設計實驗的過程。
【教師】在此反應中,濃硫酸肯定做氧化劑,硫元素化合價降低;單質炭肯定做還原劑,碳元素化合價升高。但大家有沒有想過,碳元素化合價可以升高到+2價生成CO,為什么方程式中只寫CO2呢?同樣,硫元素化合價還可以降低到-
2、0等,為什么方程式只寫了SO2呢?難道大家對此從來沒有懷疑過嗎?
問題提出以后,學生們表現出極大興趣和明顯地想試一試的探索欲望。
【教師】產物到底是CO還是CO2?到底是SO2還是S或H2S?我們知道通過化學實驗就能解決這個問題,那么在實驗室通常是利用什么方法來檢驗CO2、SO2和水蒸氣的呢? 【學生】(一部分學生反應很快)CO2用澄清石灰水來檢驗,SO2用品紅溶液來檢驗,水蒸氣可以用無水硫酸銅來檢驗。
【教師】這三種氣體應該先檢驗哪種氣體,后檢驗哪種氣體呢?
【學生】假設先檢驗CO2、SO2氣體也會使澄清石灰水變渾濁,且會帶出水蒸氣;假如先檢驗SO2氣體,當氣體從品紅溶液中出來時會帶出水蒸氣,所以應該先檢驗水蒸氣,再檢驗SO2氣體,最后檢驗CO2氣體。【教師】這樣設計使用能不能保證使澄清石灰水變渾濁的一定是CO2氣體?
(提出這個問題后,由于問題的層次加深,許多學生感到迷惑不解,教師需要做進一步的引導)
第二篇:濃硫酸的性質教學設計
《濃硫酸的性質》教學設計
新橋中學
韓旭光
一.學習目標
1.知識與技能
知道工業上生產硫酸的基本原理;了解農硫酸的特性和應用
2.過程與方法
體會用科學探究的方法進行學習
3.情感態度與價值觀
形成科學的價值觀和實事求是的科學態度,激發學生創新的潛能,培養學生的合作精神
二.教學重點、難點
重點:濃硫酸的特性(吸水性、脫水性、強氧化性)難點:濃硫酸的氧化性 三.教法分析
本節課教學時,要把握好初中、高中有關硫酸知識的銜接,應用所學化學理論,借助實驗手段,引導學生在回顧知識和對比實驗中發現新問題,探究新問題。通過實驗探究和思維辨析,培養學生的探究能力和思維品質。所以,本節課應突出以下特點:以實驗為基礎,引發認知沖突;以思維為核心,開展問題探究;以學生為主體,促進知識內化。四.相關知識儲備
初中學過稀硫酸具有酸的通性:可以使酸堿指示劑變色;可以與活潑金屬、金屬氧化物、堿等發生化學反應。濃硫酸溶于水放出大量熱;可干燥氣體;可使紙、布等脫水碳化。五.教學過程
教學程序分為五個板塊,由三個對比實驗、一個探究實驗、一個驗證實驗和一個綜合實驗組成。1.知識銜接,引入新課 教學活動:
(1)引導學生回顧初中硫酸知識。
(2)導出新課,引導學生閱讀教材關于硫酸的工業制法相關內容。(3)引導歸納硫酸的工業生產原理和設備。學生活動
(1)觀察硫酸樣品:濃、稀硫酸均為無色液體,濃硫酸呈粘稠狀。
(2)集體回顧:硫酸具有酸的通性。濃硫酸溶于水放出大量熱;可干燥氣體;可使紙、布等脫水“炭化”等。
(3)歸納出硫酸的工業生產原理和設備。設計意圖:
介紹硫酸用途,發學習興趣,回顧已學知識,為探究學習知識鋪墊。2.板塊一:實驗對比,揭示矛盾 教師活動:
分配任務、指導實驗。安排各實驗小組分別完成濃、稀硫酸與藍色石蕊試紙、硫酸銅晶體和鋁片對比實驗。學生活動: 對比實驗,各實驗小組按所布置的任務分別完成濃、稀硫酸與藍色石蕊試紙、硫酸銅晶體和鋁片對比實驗,并介紹各自實驗的不同現象。
設計意圖:
通過對比實驗,使學生發現問題,產生認知沖突,確定探究目標。3.板塊二:實驗分析,掌握區別 教師活動:
(1)組織實驗分析:請各實驗小組分別介紹濃、稀硫酸分別與藍色石蕊試紙和硫酸銅晶體的實驗現象,結合初、中所學知識,分析濃硫酸在反應所表現的特殊性質。
(2)組織性質討論:試分析濃硫酸的吸水性和脫水性的本質區別。學生活動:(1)對比:
稀硫酸
藍色石蕊試紙變紅
硫酸銅晶體溶解 濃硫酸
邊緣變紅中心變黑
晶體表面呈現白色 結論
濃硫酸有酸性和脫水性
濃硫酸有吸水性
(2)吸水性:吸收物質中的水分子。
脫水性:按水分子的組成,脫去有機物分子中的H、O原子。
設計意圖:
幫助學生形成脫水性和吸水性的概念,明確濃硫酸脫水性和吸水性的本質區別,培養思維辨析能力。4.板塊三:實驗探究,科學推測 教師活動:
(1)組織討論:請各小組比較濃、稀硫酸與鋁條的反應現象,并解釋。(2)激疑:濃硫酸與鋁條是否發生了化學反應?(3)導思:如何判斷濃硫酸是否與鋁條發生反應?請設計實驗方案,并驗證之。
(4)提問:請應用氧化還原知識和結構理論,分析濃硫酸中可能與鋁反應的元素?
(5)提問:如何設計實驗證實濃硫酸被金屬鋁還原的產物?
(6)講述:用“鈍化”解釋在常溫下鋁、鐵不與濃硫酸繼續反應的原因,介紹鈍化的應用。學生活動:
(1)回答:稀硫酸與鋁條反應放出H2。因為稀硫酸中H+有氧化性、被鋁還原為H2。濃硫酸與鋁無明顯現象。(2)爭論:未反應,因為沒有現象;
不一定,可能現象不明顯。
(3)小組討論,設計探究實驗方案: A稱量該鋁條質量是否發生變化?
B將該鋁條再投入硫酸銅溶液中觀察是否有銅析出? C將該鋁條投入到稀硫酸中看是否有氫氣產生? ……
探究驗證:將該鋁條插入到稀硫酸中,與濃硫酸接觸過的下段無變化。未與濃硫酸接觸過的上段有氣體產生。
結論:濃硫酸與鋁條發生了化學反應。
討論:根據氧化還原和結構理論,金屬鋁只有還原性,故可能是濃硫酸中+1價的H和+6價的S被還原。由于鋁在濃硫酸中無氫氣放出,故可能是 2 濃硫酸中+6價的S被還原。
結論:濃硫酸中+6價的S有氧化性。
(2)討論:設計探究實驗方案,可嘗試將溶液加熱的方法,然后用品紅溶液以及觀察溶液是否有褪色現象的方法確定還原產物。
各小組分別完成探究實驗:將鋁片和濃硫酸加熱,產生的氣體使品紅溶液退色。
結論:硫酸還原產物為SO2。
(3)思考:通過分析鋁與濃硫酸反應,認識到反應條件對化學反應進程的影響。
設計意圖:
選擇鋁片與濃硫酸的反應作為探究濃硫酸氧化性的切入點,通過組織學生討論和設計實驗方案,引導學生深入認識濃硫酸氧化性的本質。通過對濃硫酸氧化性的探究過程,使學生認識到“實驗是檢驗真理的唯一標準”,培養學生的實驗探究能力和實事求是的科學態度。5.板塊四:實驗深化,發展認識 教師活動:
(1)深入探究:如何通過實驗手段判斷濃硫酸中+6價S與+1價H的氧化性強弱?
(2)參考教材,請討論銅與濃硫酸反應的驗證性實驗裝置。
借助教材,組織討論,并適時進行提示引導。如何選取發生裝置?如何檢驗還原產物?如何避免環境污染?
(3)師生協作,演示實驗,根據現象板書:2H2SO4+Cu==CuSO4+SO2↑+2H2O(4)講述:
A反應中濃硫酸既體現了氧化性又體現了酸性; B引導學生了解酸的氧化性和氧化性酸的概念。學生活動:
(1)討論與交流:假若濃硫酸能氧化金屬活動順序表中H后的金屬銅,則能證明硫酸中+6價S的氧化性強。(2)學生代表組裝實驗裝置(見圖1)(3)介紹實驗現象: A品紅溶液退色;
B最后試管底有黑色固體,取出黑色固體溶入水中,得藍色溶液。(4)結論:
A濃硫酸的氧化性是+6價S的氧化性,稀硫酸的氧化性是H+的氧化性,是酸性;
B濃硫酸氧化性比稀硫酸氧化性強; C濃硫酸是氧化性酸。設計意圖:
通過銅與濃硫酸的實驗設計與討論,進一步拓展和深化學生對以濃硫酸為代表的氧化性酸的認識,培養學生的實驗分析和設計評價能力,促進探究性學習上升為理論指導的新高度。
師生共同總結并擴展延伸:
A濃硫酸在與金屬的氧化還原反應中,均不放出H2;B濃硫酸還可以將某些非金屬(如C、S等)氧化。
板書:C +..2H2SO4 ==2SO2 + CO2 + H2O 6.板塊五:實驗拓展,總結內化
師生共同討論,改進和完成濃硫酸與蔗糖的綜合性實驗:
為了清楚觀察到蔗糖“炭化”現象,認識反應過程,準確檢驗反應產物,防止環境污染,將實驗設計為密閉裝置。學生代表操作實驗并表述現象:
滴入濃硫酸后,燒瓶壁發熱;蔗糖漸漸變成多孔疏松的黑炭;品紅溶液退色;澄清石灰水變渾濁。教師活動:
(1)提問:分析實驗現象,濃硫酸表現了哪些化學性質?
(2)引導小結:本節課你有哪些收獲?試從知識、方法和認識上加以小結。(3)作業:略。
研究小組思考題:銅與濃硫酸反應過程中,曾出現黑色物質,可能是什么? 學生活動:
(1)回答:整個反應過程中,濃硫酸表現了吸水性、脫水性和氧化性。方法:假設推斷法、實驗驗證法、邏輯推理法、對比分析法。
認識:實驗檢驗真理,本質決定表象,堅持嚴謹求是,加強交流合作。設計意圖:
將蔗糖與濃硫酸的實驗改進為帶有總結意義的綜合實驗,放到最后處理,是因為本實驗可以全面體現濃硫酸的吸水性、脫水性、氧化性三大特征。對于鞏固所學新知識,促進知識內化,提供知識應用能力、體現探究成功的樂趣,均有極其重要的作用。
教案反思:
關于硫酸學生在初中已經有了初步的了解,本節教學在教學引入時從學過的知識出發,引導學生思考,以達溫故知新的教學目的。濃硫酸的性質是本節教學的重點,因此教師在本節教學中以實驗教學為主線,培養學生科學的研究方法,獨特的實驗現象加深學生對知識的掌握和理解,并激發學生學習的興趣。
第三篇:《濃硫酸的制備和性質》教學設計
《濃硫酸的制備和性質》教學設計
宜興市銅峰中學
黃海云
一、教材分析
1.教學內容
普通高中課程標準實驗教科書化學①必修(蘇教版)的專題4《硫、氮和可持續發展——《硫酸的制備和性質》。本小節內容包括硫酸的工業制法和硫酸的性質。
2.教材的地位及作用
教材首先介紹了硫酸的工業制法,硫酸在工業上的地位和重要性就成為本節教材的切入點,引出了硫酸在工業上的制法。關于硫酸的化學性質,以初中里學過的酸的通性為基礎,復習鞏固稀硫酸的酸性。既說明了問題,又可避免一些不必要的重復。再以一組探究實驗引出濃硫酸的特性,讓學生在實驗探究中體會學習的樂趣。最后回歸到硫酸的用途,激發學生努力學習報效祖國的熱情。
本教材內容的知識要點較易掌握,但由于該內容常作為考試的熱點,題型變化多端,學生還是具有一定的困難。教學中運用多媒體課件形象地把硫酸的工業制法呈現給學生,運用探究性實驗讓學生直接地感知濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性。
二、教學目標
1、知識與技能
知道工業上生產硫酸的基本原理;了解農硫酸的特性和應用
2、過程與方法
通過實驗探究活動,培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的方法和能力,提高學生的動手能力和學習化學知識的興趣,激活創造性思維。
3、情感態度與價值觀
形成科學的價值觀和實事求是的科學態度,激發學生創新的潛能,培養學生的合作精神
三、教學重點、難點
重點:濃硫酸的特性(吸水性、脫水性、強氧化性)難點:濃硫酸的氧化性
四、教法分析
本節課教學時,要把握好初中、高中有關硫酸知識的銜接,應用所學化學理論,借助實驗手段,引導學生在回顧知識和對比實驗中發現新問題,探究新問題。通過實驗探究和思維辨析,培養學生的探究能力和思維品質。所以,本節課應突出以下特點:以實驗為基礎,引發認知沖突;以思維為核心,開展問題探究;以學生為主體,促進知識內化。
五、相關知識儲備
初中學過稀硫酸具有酸的通性:可以使酸堿指示劑變色;可以與活潑金屬、金屬氧化物、堿等發生化學反應。濃硫酸溶于水放出大量熱;可干燥氣體;可使紙、布等脫水碳化。
六、教學過程
1.知識銜接,引入新課 教學活動:
(1)引導學生回顧初中硫酸知識。
(2)導出新課,引導學生閱讀教材關于硫酸的工業制法相關內容。
(3)引導歸納硫酸的工業生產原理和設備,抓住化工生產的三大基本原理(1)逆流原理(2)熱交換原理(3)連續生產原理。學生活動
(1)觀察硫酸樣品:濃、稀硫酸均為無色液體,濃硫酸呈粘稠狀。
(2)集體回顧:硫酸具有酸的通性。濃硫酸溶于水放出大量熱;可干燥氣體;可使紙、布等脫水“炭化”等。(3)歸納出硫酸的工業生產原理和設備。設計意圖:
介紹硫酸用途,發學習興趣,回顧已學知識,為探究學習知識鋪墊。2.實驗對比,揭示矛盾 教師活動:
分配任務、指導實驗。安排學生分別完成濃、稀硫酸與藍色石蕊試紙、硫酸銅晶體。學生活動:
對比實驗,學生分別完成濃、稀硫酸與藍色石蕊試紙、硫酸銅晶體和鋁片對比實驗,并介紹各自實驗的不同現象。設計意圖:
通過對比實驗,使學生發現問題,產生認知沖突,確定探究目標。3.實驗分析,掌握區別 教師活動:
(1)組織實驗分析:請學生分別介紹濃、稀硫酸分別與藍色石蕊試紙和硫酸銅晶體的實驗現象,結合初、高中所學知識,分析濃硫酸在反應所表現的特殊性質。
(2)組織性質討論:試分析濃硫酸的吸水性和脫水性的本質區別。學生活動:(1)對比:
稀硫酸
藍色石蕊試紙變紅
硫酸銅晶體溶解 濃硫酸
邊緣變紅中心變黑
晶體表面呈現白色 結論
濃硫酸有酸性和脫水性
濃硫酸有吸水性(2)吸水性:吸收物質中的水分子。
脫水性:按水分子的組成,脫去有機物分子中的H、O原子。
設計意圖:
幫助學生形成脫水性和吸水性的概念,明確濃硫酸脫水性和吸水性的本質區別,培養思維辨析能力。
1、實驗探究,科學推測
師生共同討論,改進和完成濃硫酸與蔗糖的綜合性實驗: 為了清楚觀察到蔗糖“炭化”現象,認識反應過程,準確檢驗反應產物,防止環境污染,將實驗設計為密閉裝置。學生代表操作實驗并表述現象:
滴入濃硫酸后,試管發熱;蔗糖漸漸變成多孔疏松的黑炭;品紅溶液褪色。教師活動:
(1)提問:分析實驗現象,濃硫酸表現了哪些化學性質?(2)根據現象,從元素化合價角度分析反應中的反應物和產物是什么?從氧化還原角度分析,并用雙線橋表示該反應的電子轉移情況。(3)引導學生檢驗反應的產物。學生活動:
(1)回答:整個反應過程中,濃硫酸表現了吸水性、脫水性和氧化性。方法:假設推斷法、實驗驗證法、邏輯推理法、對比分析法。
認識:實驗檢驗真理,本質決定表象,堅持嚴謹求是,加強交流合作。設計意圖:
將蔗糖與濃硫酸的實驗改進為帶有承上啟下意義的綜合實驗,是因為本實驗可以全面體現濃硫酸的吸水性、脫水性、氧化性三大特征。對于鞏固所學新知識,促進知識內化,提供知識應用能力、體現探究成功的樂趣,均有極其重要的作用。5.實驗深化,發展認識 教師活動:
(1)深入探究:如何通過實驗手段判斷濃硫酸中+6價S與+1價H的氧化性強弱?
(2)參考教材,請討論銅與濃硫酸反應的驗證性實驗裝置。
借助教材,組織討論,并適時進行提示引導。如何選取發生裝置?如何檢驗還原產物?如何避免環境污染?
(3)師生協作,演示實驗,根據現象板書:2H2SO4+Cu==CuSO4+SO2↑+2H2O(4)講述:
A反應中濃硫酸既體現了氧化性又體現了酸性; B引導學生了解酸的氧化性和氧化性酸的概念。學生活動:
(1)討論與交流:假若濃硫酸能氧化金屬活動順序表中H后的金屬銅,則能證明硫酸中+6價S的氧化性強。(2)學生代表組裝實驗裝置(3)介紹實驗現象: A品紅溶液褪色;
B最后試管底有黑色固體,把試管里的上層溶液倒掉,下層溶液倒在盛有水的小燒杯中,觀察得到藍色溶液。(4)結論:
A濃硫酸的氧化性是+6價S的氧化性,稀硫酸的氧化性是H+的氧化性,是酸性;
B濃硫酸氧化性比稀硫酸氧化性強; C濃硫酸是氧化性酸。設計意圖:
通過銅與濃硫酸的實驗設計與討論,進一步拓展和深化學生對以濃硫酸為代表的氧化性酸的認識,培養學生的實驗分析和設計評價能力,促進探究性學習上升為理論指導的新高度。
師生共同總結并擴展延伸:
A濃硫酸在與金屬的氧化還原反應中,均不放出H2;B濃硫酸還可以將某些非金屬(如C、S等)氧化。板書:C +..2H2SO4 ==2SO2 + CO2 +2 H2O C在常溫條件下,濃硫酸可以使鐵鋁發生鈍化。
引導小結:本節課你有哪些收獲?試從知識、方法和認識上加以小結。
研究小組思考題:銅與濃硫酸反應過程中,曾出現黑色物質,可能是什么?
七、板書設計
一、硫酸的制備
二、硫酸的性質
(1)稀硫酸的性質:酸的通性
(2)濃硫酸的特性:吸水性、脫水性、強氧化性
八、教案反思:
關于硫酸學生在初中已經有了初步的了解,本節教學在教學引入時從學過的知識出發,引導學生思考,以達溫故知新的教學目的。濃硫酸的性質是本節教學的重點,因此教師在本節教學中以實驗教學為主線,培養學生科學的研究方法,獨特的實驗現象加深學生對知識的掌握和理解,并激發學生學習的興趣。
第四篇:《濃硫酸的性質》的教學設計和反思
《濃硫酸的性質》的教學設計和反思
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作者:
來源:化學教與學 2012年8期
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摘要:文章從運輸濃硫酸槽罐車側翻的真實案例引入課題,依托學案,通過實驗設計全面系統地講述了濃硫酸的吸水性、脫水性和強氧化性。
關鍵詞:濃硫酸;吸水性;脫水性;強氧化性
文章編號:1008-0546(2012)08-0074-03
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.08.034
一、設計思路
以“3s”教學模式(引導學生關注生活、關注社會、關注實驗,上述加點詞的首字母均為s)為理論指導,主要以實驗探究的方法,去歸納濃硫酸的物理性質和三大化學特性,最后通過工業運輸濃硫酸采用鐵罐車或鋁罐車,培養學生學習化學學以致用的思想。整節課的教學設計都采用對比的方式,對比濃硫酸和稀硫酸的化學性質,活潑性不同的金屬和濃硫酸反應情況的不同,加強學生對化學知識的理解和記憶。
二、教學目標
知識與技能:(1)認識稀硫酸的酸性,即H+的性質。
(2)知道濃硫酸稀釋放熱。
(3)了解濃硫酸的吸水性、脫水性、強氧化性特性。
過程與方法:通過實驗觀察、分析,培養學生觀察能力和思維能力,體會通過實驗獲得化學知識的過程。
情感態度和價值觀:(1)通過學習進一步豐富非金屬元素知識體系,鞏固氧化還原反應的應用,不斷提高學生的學科素養。
(2)通過教學,進一步建立化學與實驗、生產、生活的聯系,不斷提高學生學習化學的興趣。
三、教學過程
1.“走進濃硫酸”
【情境導入】錄像:裝運濃硫酸的槽罐車側翻,消防官兵搶險的畫面。
師:在剛剛錄像中你得到哪些信息?
學生討論后匯報:有些信息學生能利用現有的化學知識分析解釋,但是有些信息學生無法解釋:如為什么可用槽罐車裝運濃硫酸?為什么要用水槍,防止出現火災等。
設計意圖:從身邊發生的真實案例引入課題,學生容易接受;且在討論過程中培養了學生歸納整理信息的能力,為后續深入探究濃硫酸的性質做好了鋪墊。
2.濃硫酸的性質
(1)物理性質
【實驗1】請一位同學用膠頭滴管滴加少量濃硫酸于試管中,觀察濃硫酸,試著歸納它的物理性質。(無色,搖動試管觀察流動性可與水對比,試管口也沒有白霧,說明濃硫酸難揮發,沸點高;介紹常見濃硫酸密度是1.84g/cm3,密度比水大)
【小結】濃硫酸的物理性質。
【提問】濃硫酸易溶于水,我們應該如何稀釋濃硫酸?我能不能在濃硫酸中直接加水?
【學生思考后回答】稀釋濃硫酸時:應將濃硫酸沿著容器壁緩慢地注入水中,并不斷用玻璃棒攪拌,使產生的熱量迅速擴散。
設計意圖:以往在講述物理性質時,很多時候采取的是直接介紹,一聽就忘。而通過實驗得到感性認識,這樣才能印象深刻。
(2)化學性質
【實驗2】黑面包實驗(由學生仔細閱讀學案上實驗步驟后自己動手做實驗)
現象:燒杯里蔗糖先白變黑,放出大量的熱,生成的黑色物質呈黑面包狀,有刺激性氣味。
分析:蔗糖變黑,是蔗糖炭化變黑,這是由于濃硫酸的脫水性。
設計意圖:讓實驗現象非常明顯且有超強震撼力的黑面包實驗,進一步調動學生的學習積極性,且黑面包實驗綜合體現了濃硫酸的三大特性。
①脫水性
濃H2SO4能使許多有機物(尤其是糖類,如纖維素、蔗糖等)脫水。反應時,濃H2SO4將有機物中的氫原子和氧原子按水的組成比(2∶1)脫去。
方程式C12H22O11■12C+11H2O
【設疑】黑面包試驗中水的作用是什么呢?
【學生思考后回答】在黑面包實驗中加水,是要利用濃硫酸溶于水釋放的熱量,相當于給反應加熱了。
【講解】濃硫酸很容易吸收以水分子形式存在的水,并和水反應生成水合硫酸且放出熱量。這就是濃硫酸的吸水性。
②吸水性
【設疑】利用這一性質,濃硫酸有什么用途?
【學生討論后回答】濃硫酸可做為氣體干燥劑,并講述出將濃硫酸裝入洗氣瓶中,氣體導入時要注意長進短出。并引導學生聯想到在實驗室制備氯氣過程中,制得氯氣中有水蒸氣,我們就是通過濃硫酸除掉其中水蒸氣。
【設疑】剛剛學習了濃硫酸的脫水性和吸水性,兩者有什么區別呢?
學生自我小結。
【過渡】剛剛我們聞到刺激性氣味氣體SO2從何而來呢?
【講解】濃硫酸將蔗糖脫水炭化后,生成了單質碳,C進一步和濃硫酸反應生成了SO2氣體。
在黑板上寫出方程式,該反應常溫下不反應,需加熱。硫化合價降低,必定有元素化合價升高,炭被濃硫酸氧化生成二氧化碳氣體,并引導學生配平。
C+2H2SO4(濃)■CO2↑+2SO2↑+2H2O
引導學生分析該氧化還原反應,濃硫酸是氧化劑,表現出氧化性,是由+6價硫體現出來的,為了和稀硫酸H+體現的氧化性相區別,我們稱為濃硫酸的強氧化性。
③強氧化性
濃硫酸除了能氧化C外,在今后學習中我們還會學習到濃硫酸還能氧化其他非金屬單質如S和P等。
【過渡】這里濃硫酸將炭氧化了,而炭是非金屬單質,那么金屬單質能不能被濃硫酸氧化呢?我們找一個常見的金屬單質銅。
【提問】根據初中所學知識,銅能和稀硫酸反應嗎?(不能)
【追問】為什么?
【學生回答】因為在金屬活動性順序表中,銅在氫的后面,所以銅不能將氫氣置換出來。
【實驗3】銅和濃硫酸加熱下的反應,并將產生的氣體分別通入品紅溶液和紫色石蕊試液中,最后通入NaOH溶液吸收尾氣。
【板書】Cu+2H2SO4(濃)■CuSO4+SO2↑+2H2O寫出方程式,讓學生配平,并用單線橋表示該氧化還原反應。
【講解】分析該反應,濃硫酸沒有全部參與氧化還原反應,濃硫酸體現了酸性和強氧化性,參加氧化還原反應濃硫酸占一半,與濃硫酸與非金屬單質反應不一樣。
第五篇:對濃硫酸與稀硫酸比較的探究教學
對濃硫酸與稀硫酸比較的探究教學
郭君瑞臺州市 溫嶺中學,設計構想
高中化學新課程非常強調課堂教學要使學生在“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三方面得到統一和諧的發展。為有效落實新課程理念,我們進行了相當長的探索與實踐,并結合自身的特點,形成了化學課堂教學設計的基本策略,即“圍繞一個核心、貫穿兩條主線、遵循三個原則”。所謂“圍繞一個核心”即教學設計要以促進學生的發展為核心。“貫穿兩條主線”指的是課堂教學設計要緊緊圍繞“三維目標”,正確處理好知識主線和能力主線的關系,使兩者相益得彰;要體現以知識為載體,對學生進行能力訓練,進一步提高學生的科學素養和人文素養。所謂知識主線是根據學生的認知特點和教學內容來重新優化組織和設計的一系列知識點。能力主線是由這些知識點的能力價值構成的,并讓學生在獲取知識、應用知識解決問題的過程中使能力得到充分發展的教學環節。若以人教社化學教材中的“硫酸”為例,則該課的知識主線可簡單地表示為硫酸的用途→物理性質→吸水性→脫水性→強氧化性→知識網絡,這中間也膠連著稀硫酸與濃硫酸性質上的差異;能力主線為問題情境→提出猜想與假設→設計實驗方案→實施實驗方案→討論與評價→得出結論。“遵循三個原則”指的是化學教學設計要充分體現可行性原則、互動性原則和系統性原則,從而從真正意義上提高課堂教學的有效性,激發學生學習的興趣,增強學生學習的主動性、自主性和創造性。教學目標
(1)知識與技能:①了解濃硫酸的物理性質、吸水性、脫水性和強氧化性;②知道濃硫酸與稀硫酸性質上的差異,初步學會濃硫酸與稀硫酸的鑒別方法;③初步學習化學實驗方案的設計與評價。
(2)過程與方法:①初步學會運用觀察、實驗、查閱資料等手段獲取信息,并運用比較、歸納等方法進行信息加工;②經歷濃硫酸的強氧化性的探究過程,初步學會科學探究的基本方法。
(3)情感態度與價值觀:①通過濃硫酸強氧化性的探究,了解量變質變規律及現象與本質的關系,養成務實求真的科學態度;②通過實驗、討論與交流,體驗科學探究的樂趣,增強學習的主動性。教學策略
硫酸這一節的知識重點是濃硫酸的強氧化性,知識難點是脫水性與強氧化性;能力培養的重點是觀察能力、思維能力和解決問題能力,能力培養的難點是過程分析中的邏輯推理能力。對學生來說,他們已初步掌握了酸的通性、濃硫酸的吸水性、脫水性和氧化還原反應原理等基礎知識,以及試管、酒精燈等常見儀器的使用,但基于高一學生的學習水平和開展探究學習所需的一些基本技能,我們認為硫酸這一節的教學應是教師引導下的探究學習、小組合作學習和講授法的有機統一。教學過程中采用的主要策略有:
(1)以探究的方式開展學習,通過創設問題情境和提供相關材料,啟發學生主動思考,幫助學生形成良好的思維方式,領悟形成知識結論的科學方法和科學態度。教學中演示實驗與學生自主實驗相結合,堅持以學生為本,突出過程分析,即教學過程不只是關注學生掌握知識結論情況,而是更關注學生對知識形成過程的探索與理解,讓學生自已去觀察、比較、分析,自已去發現新知,得出結論。
(2)開展小組合作學習。合作學習發生在學習過程的始終,給學生提供更多的交流討論的機會和空間。鼓勵學生從多個角度提出問題,尋找盡可能多的答案,給予他們足夠多的時間進行思考,不要過早地予以中止;給學生創造展現的機會,即讓他們展現學習結果,展現能力,展現個性,讓學生在得到展現的滿足中認識自我、規范自我、評價自我、發展自我。
(3)教學中教師是一位協作者、幫助者和指導者,并依據反饋信息,通過啟發、暗示等方法調控教學進程。
(4)在評價方式上,既關注學習結果,又關注學生在學習活動中的表現。
(5)運用多媒體技術進行教學,讓各種情境、實驗的微觀現象生動活潑地展現在學生面前。教學過程
4.1復習舊知 引入新課
投影:硫酸的用途(實物圖片)
學生:根據圖片實物敘述硫酸的用途
師問:1.現有兩瓶等體積的20%的稀硫酸與98.3%的濃硫酸,請問它們在組成和物理性質上有何不同?
2.有哪些方法可區分上述兩瓶硫酸?
3.稀硫酸能否變成濃硫酸?具體有哪些方法?
學生活動:(1)觀察兩瓶等體積的硫酸樣品,比較兩者的粘度,掂一下兩者的質量。
(2)相互間交流討論,對上述問題嘗試作出解釋。
師生討論后歸納:
投影:
(一)硫酸的物理性質與組成4.2 對照實驗 體驗差異
啟發:既然濃硫酸與稀硫酸在組成與物理性質上有較大的差異,那么,在化學性質上是否也存在一定的差異呢?
投影:(1)分別將濃硫酸、稀硫酸滴入盛有硫酸銅晶體的試管中。
(2)用玻璃棒將濃硫酸、稀硫酸分別點在藍色石蕊試紙和火柴梗上,觀察實驗現象,并分析其原因。
學生活動:同學兩人一組,按上述要求完成實驗。教師巡視,對有困難的同學給予指導幫助。
師問:哪一組同學來匯報實驗現象,并作出解釋?
學生:在硫酸銅晶體中加入稀硫酸,硫酸銅溶解,溶液呈藍色;加濃硫酸的晶體由藍色變為白色,這是由于濃硫酸具有吸水性之故。藍色石蕊試紙遇稀硫酸顯紅色,遇濃硫酸變黑;火柴梗遇濃硫酸變黑,這是由于濃硫酸具有脫水性。
追問:濃硫酸的吸水性與脫水性有何本質區別?
學生:略
講述:2002年大學生用濃硫酸傷熊事件,強調濃硫酸的腐蝕性。
投影:
(二)濃硫酸的特性
1.吸水性:吸收水分子的性質。
2.脫水性:被脫水物沒有現成的水分子,而是將被脫水物中的氫氧元素按水的組成比脫去的性質。
4.3 引導探究 提升素養
提出問題:較活潑的金屬如Al、Zn、Fe等與稀硫酸作用會產生H2,若將稀硫酸換成濃硫酸將又怎樣?也就是說濃硫酸是否有氧化性?
猜想與假設:(1)若硫酸中的氫元素得電子應有H2產生;若硫酸中的硫元素得電子,可能生成SO2、S或硫化物等。
(2)鋁得氧成為氧化鋁,再與硫酸反應生成硫酸鋁。
投影:(1)將長約25cm的鋁片一端先在濃NaOH溶液浸一會兒,取出用蒸餾水沖洗,再插入盛有濃硫酸的試管中,觀察現象,并作出解釋。
學生活動:實驗,觀察現象,嘗試解釋。
學生1:無現象,Al與濃硫酸不反應。
學生2:可能發生了化學反應,只不過現象不明顯。
查閱教材:常溫下,鋁與濃硫酸作用首先形成致密的Al2O3薄膜,阻止Al與濃硫酸繼續反應,這個現象叫鈍化。
討論:根據氧化還原反應原理,分析金屬鋁與濃硫酸反應的得失電子情況。結論:常溫下鋁、鐵遇濃硫酸會發生鈍化,用它們做的容器可貯運濃硫酸;鈍化是一種化學變化;在加熱條件下鋁、鐵均可與濃硫酸發生化學反應;反應中濃硫酸中的+6價S得電子,顯示氧化性。
提問:濃硫酸的氧化性強弱如何?其還原產物又是什么呢?
引導學生分析推理,并由此設計實驗方案:(選擇還原性較弱的金屬銅)
(1)分析可能的還原產物和氧化產物:H2SO4→SO2、S或硫化物;Cu→CuO→CuSO4。
(2)根據反應物、反應的條件及可能的產物選取發生裝置、判斷可能的實驗現象、還原產物的檢驗和如何防止可能的還原產物對環境的影響。
學生分組實驗:2人一組,按討論得到的實驗方案完成Cu與濃硫酸反應的實
驗,允許有其它不同的實驗方案并存。觀察實驗現象,相互交流并得出結論。
小組匯報:(1)常溫下無明顯現象,加熱后能反應
(2)銅片表面有黑色物質出現(可能是什么物質,能否用簡單的實驗加以驗 證?)
(3)試管內有酸霧產生(新問題:這又是怎樣產生的?)
(4)品紅溶液褪色(新問題:是什么物質?是什么元素得電子?)
(5)上層溶液加到水中變藍色
(6)底部有白色晶體生成(新問題:這是什么物質?如何證明是無水硫酸銅呢?既然有水生成,為什么硫酸銅不變藍?)
討論:(1)整個過程中發生了什么反應?化學反應應如何表示?濃硫酸顯示了什么性質?
(2)若銅過量,硫酸是否會被完全消耗? 如果是足量的Zn與濃硫酸反應,則情況又將怎樣?
結論:(1)濃H2SO4具有強氧化性。加熱時能與絕大多數金屬反應(Pt、Au
除外),一般還原產物為SO2,常溫時Al、Fe遇濃H2SO4會產生鈍化。
(2)濃硫酸為氧化性酸,稀硫酸為非氧化性酸,且氧化性:濃H2SO4>稀H2SO4。
4.4 聯系實際 綜合創新
講述:濃硫酸除了與金屬單質反應外,在加熱條件下能與非金屬單質如C、S等發生氧化還原反應。如:C+2H2SO4 CO2↑+2SO2↑+2H2O
演示:按下圖要求完成實驗,要求學生仔細觀察實驗現象,并作出解釋。
交流討論:(1)裝置A、B、C、D、E中各有什么現象?并說出B、C、D、E中各試劑的作用。什么現象能說明產生的混合氣體中含有CO2。
(2)蔗糖與濃硫酸混合后,形成疏松多孔的海綿狀的炭,同時可聞到刺激性氣味,請問原因是什么?整個過程中濃硫酸顯示了哪些性質?
(3)請用化學方程式表示A中發生的化學反應。
(4)若只用A、C、E能否同樣能證明它們反應的產物?請說明理由。學生分析討論略。
小結:濃硫酸具有強氧化性,除了能與金屬單質反應外,還能將非金屬單質(如C、S等)、某些化合物(如S2—、I—、Br—等)氧化。
4.5 依據規律 系統整合講述:今天,我們用兩類不同的還原劑驗證了濃硫酸的強氧化性,請大家依據性質與用途的相互關系,構思這一節課的主要內容。
投影: