科粤版（2012）初中化学九上 5.1 洁净的燃料-氢气 教案

课题 5.1洁净的燃料——氢气（第一课时）
教师
单位 西安市大明宫中学
教 学
目
标 知识与
技能 1、认识氢气的物理性质
2、了解氢气的燃烧过程及产物
3、知道点燃氢气之前必须验纯
4、初步学习如何检验氢气的纯度
过程与
方法 通过活动与探究，学生对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
情感态度与价值观 1、体会到只有了解化学，才能利用化学改造自然，激发学生学习化学知识的兴趣；
2、在解决问题的过程中，激发学生的进取心，让学生获得成就感；
3、培养学生的安全观念。
教学重点 氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值
教学难点 点燃氢气前必须验纯的原因和方法
教学媒体 多媒体
教学方法 1、实验探究法；2、小组合作交流、讨论归纳相结合的教学方法。；
3、运用多媒体教学法。4、情境激学法
教学用品 锌，稀硫酸，酒精灯，试管，尖嘴管等
教 学 设 计 思 路
一．教学内容分析 《洁净的燃料——氢气》是九年级化学上册第五单元第一节的内容。
本课题共包含内容：氢气的物理性质，氢气的燃烧过程及产物，点燃氢气之前必须验纯
二．教学对象分析
教学班的学生基础较好，绝大部分同学具备独立完成探究实验的能力或通过组成小组讨论的方式来获得结论。组成小组进行实验探究的形式，而且学生学习本课之前已经有了一定的化学知识积累，对学习特别是实验探究有较浓厚的兴趣。
三. 教法分析
本节课依据新的课程理念，坚持“教为主导”“学为主体”的教学原则，以学生“自主、合作、探究、创新”为出发点，用如下教学方法：
1．情境激学法：根据学情分析，创设问题情景，激发学生学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促进学生主动学习意识，以竞赛形式让学生在活动中体验学习的情趣。
2．多媒体辅助教学法：利用多媒体辅助教学的优势，增强教学的直观性。
3．实验探究教学法：采用实验探究法，始终以实验为导向，指导学生认识化学实验的作用：观察→思考→结论。
4．小组合作交流、讨论、归纳相结合的教学法：通过小组合作与交流，培养学生的团队合作精神及创新能力，同时让学生体验到学生之间分工、协作的必要性。
四. 学法分析
结合上述教法选择，引导学生采用以下学习方法：
1、观察法
2、实验探究学习法
3、小组合作学习法
4、比较、分析、归纳法
使学生逐步掌握“提出问题→作出假设→设计方案→进行实验→小组讨论→得出结论”的科学实验探究的研究方法。
五．教学设计思想
贴近生活，联系社会实际，增强动手实践能力，从学生已有的生活经验出发，创设问题情景，充分调动学生学习的积极性，激发兴趣，调动思维，了解科学探究的一般方法。培养了学生透过现象挖掘本质的能力，从而树立科学的探究观和世界观。同时引导学生观察实验、分析现象、得出结论，再将结论运用到生产、生活当中。培养学生的分析问题，解决问题和总结规律的能力，并通过对课堂的演示实验的观察、分析和评价，培养学生的评价能力和质疑精神。
教 学 过 程 设 计
教师活动 学生活动 设计意图
【引言】：在几十万年以前，人类还没有完全进化为现代人类时，一个偶然的机会，闪电击中了树木，引起了森林火灾，远古人类失去了家园，当大火熄灭后，森林中到处都是没有来的及逃生的动物的尸体，一个具有好奇心和勇于探索的年轻远古人，拿起了被烤焦的动物的尸体，咬了一口，发现味道鲜美，比以前的生肉要好吃，还很软，便于咀嚼。从那以后，人类逐渐开始使用火，它不但可以用来烹饪食物，夜间还可以照明，冬天还可以取暖，甚至还可以驱赶猛兽，保护自己的家园。从此，人类逐渐走向文明，现代社会逐渐开始。火的使用，时人类进化的重要的一步。那么，燃烧这么重要，前面我们也学习了燃烧的条件。从这节课开始，我们来具体学习有关燃料的一些知识。 【提问】：我们生活中常用的燃料有哪些？他们燃烧后有什么缺点？
常见的燃料有木柴、煤炭、天然气、液化气、煤气、汽油、煤油等。但这些燃料有的放热量少（煤炭），有的燃烧对空气有很大污染。
【思考】有没有一种燃料，燃烧后即放热大，又没有污染呢？
有的，辄筋是我们这节课学习的内容――－洁净的燃料――氢气
【回忆】我们曾经接触过氢气，在研究水的组成时，电解水后，我们的到了氢气和氧气。那么，氢气有哪些性质呢？我们来观察下列实验，通过实验，大家发表自己的意见，总结出相关的性质
【实验5－1】
用氢气流吹肥皂泡（用洗涤剂），然后用然着的木条点燃空中的氢气泡。
【现象】氢气泡上升，遇火后燃烧（可能会伴随有声音）
作对比实验，用嘴吹气泡，但是气泡向下漂移，用火柴点燃，并没有现象
【推断】：气泡向上漂移，说明气体的密度是小于空气密度的，（向下飘说明密度大，同时说明气泡不一定都是向上飘的）气泡遇火燃烧，说明气体具有可燃性。
【总结】：经过科学实验验证，氢气在标准状况下，1L的气体仅为0.090g只有同条件下的空气的2/29,氧气的1/16。是密度最小的气体。
我们一般情况下见到的氢气是气态的，但在－252℃时，为液态，－259℃时，变成雪花状固体。它的熔沸点比一般的气体都低。并且，在一般情况下，极难溶于水中。
【长话短说】氢气的物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。
【过渡】刚才我们了解了氢气的物理性质。那氢气可以燃烧，体现了氢气的哪个性质呢？
氢气的可燃性时氢气的一条化学性质，那么，氢气在燃烧时，都有什么特点呢？我们通过以下实验进行探究。
【实验5－2】氢气的燃烧（用启普发生器制取氢气）
注：点燃氢气时，要进行验纯，只能点燃纯净的氢气。
【观察】氢气在空气中燃烧，火焰为 色，罩在火焰上方的烧杯内壁有 。手触烧杯，感觉 。
【解释和结论】：氢气在空气中燃烧，生成物是水，同时放出热量和蓝色火焰。
由于氢气燃烧产物是水，对大气没有污染，所以，氢燃料是不产生污染物的清洁燃料。
【表达】 2H2＋O2＝2H2O
【问题】为什么点燃氢气时要强调纯净的氢气呢？如果点不纯的氢气会怎么样。
【实验5－3】
氢气爆炸，有一定的危险性。
【解释】氢气燃烧时，反应迅速进行，气体急剧膨胀，发生爆炸。实验测定，当氢气的总体积在4％～74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
所以，我们在使用氢气时，一定要检验它的纯度。
【拓展】其他的可燃性气体在点燃时，是不是也要验纯呢？
【问题】既然氢气的纯度那么重要，那么我们如何才能知道氢气已经纯净了呢？
当然，不能直接去点燃氢气发生器。但是，我们判断氢气是否纯净的依据仍然是爆炸。只不过时将气体收集在试管中进行而已。同学们猜想一下，如果试管中的氢气是纯净的，应该有什么样的现象，不纯，又会有什么样的现象？
【现象】如果试管中的氢气时纯净的，氢气会被点燃，并伴随有‘噗’的响声，如果不纯，则会伴随有尖锐的爆鸣声。如果要用同一只试管收集第二只氢气，一定要用手指将试管口堵一会，然后在进行收集。同学们思考一下，这是为什么？
【解释】如果氢气时纯的，只能在试管口处燃烧，无限的空间内。如果是不纯的，将在试管内燃烧，有限的空间内。用手指将试管堵一会，是将试管内未燃烧尽的氢气熄灭，防止收集第二只氢气时，将氢气发生器引燃，引起氢气发生器的爆炸。
【小结】通过我们这节课的学习和研究，我们了解了氢气的物理和化学性质。同时，我们也学习了可燃气体燃烧时注意的事项，就是要保证其纯净，也掌握了氢气验纯的方法。
【阅读】氢气的完全燃烧的热值是多少？汽油完全燃烧的热值又是多少？二者相差多少倍呢？哪一各更好呢？
【讲解】很明显，氢气完全燃烧的热值比汽油完全燃烧的热值高，并且燃烧产物又没有污染，真是难能可贵的即清洁又高能的燃料。
【讨论交流】既然氢气有这么多的优点，但在我们生活中并没有大量使用，这是为什么呢？
【讲解】这是由于在制造、贮存、运输的方面还有许多困难没有解决。所以氢能源的使用只在高科技领域。现在只能说氢气是理想的高能洁净燃料。
【阅读】课本。氢氧燃料电池。

学生观察，思考
学生对比各个燃料的利弊
学生通过实验会得出氢气的性质：
无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。
学生观察演示实验，思考问题
观察现象

氢气在空气中燃烧，生成物是水，同时放出热量和蓝色火焰。
学生谈学习本课的心得和体会
氢气爆炸，有一定的危险性。点燃之前必须验纯。
氢气的利：热值高，来源广，无污染
氢气的弊：储存运输生产
创设情境，在惊奇中激起学生学习兴趣。使学生很快进入对燃料条件的思考。
与生活联系，让学生感受到燃料就在我们身边，是我们生活的一部分。
培养学生收集信息和处理信息的能力。
布置学生课前预习本实验方案，不仅加强了学生合作学习的意识，也大大节约了课堂时间。
培养学生理论联系实际的能力。
通过活动与探究，培养学生对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
培养学生举一反三，触类旁通的学习能力。

　　
培养学生的实践能力和小组合作探究的意识。
通过活动与探究，培养学生对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。

利用实验演示将学生的学习的兴趣推向高潮，更积极主动地参与到课堂的互动中去。



培养学生的归纳总结能力和运用知识的能力。
通过家庭实验，进一步激发学习的兴趣，培养学生的动手实践能力，并使知识得到巩固。
使学生的学习能够应用于生活，为生活服务。
课后反思 本节课引导实验探究法的灵活运用。教师灵活的引导情境，学生灵活的实验探究。在注重学生对科学知识的掌握和理解的同时，更加注重了学生在活动中进行科学探究以及分析推论的体验。学生在活动过程中的参与意识，合作精神，实验操作，探究能力都得到了最大的发挥，对知识理解和认识水平，分析问题，解决问题的能力在探究中得到了提高。教师起着组织者，引导者，合作者的作用。学生是课堂的主体，通过师生互动，生生互动等主动构建知识。其次是根据学情灵活处理教材中的实验。同时对于课本上的演示实验，在要求学生观察现象，分析问题的同时，还要求学生对对比自己设计的实验方案和课本实验的优缺点，既使学生树立了科学的探究观，又培养了学生的创新精神和质疑精神。
在本节课的教学中，我根据教学实际,结合新课标的教学理念，以学生为主体，着重创设情景，以激发学生的学习兴趣和探究欲望，在探究的过程中适当给予学生帮助，让学生能把知识转化为技能，有计划的培养学生的探究能力。教学中,我注意因势利导,贴近生活实际,真正体现“生活教育化,教育生活化”。力求使学生在积极,愉快和启发性强的课堂气氛中提高自己的综合能力,把所学知识学已致用,从而达到教学相长的效果。
板书设计 1、氢气的物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。
2、常温下氢气的化学性质稳定
3、氢气具有可燃性
A、纯净的氢气在空气中点燃可安静的燃烧形成浅蓝色火焰，生成水并放出热量

2 H2＋O2＝2H2O
B、点燃不纯的氢气（混有空气）会发生爆炸，点燃氢气前必须检验氢气的纯度
C、验纯的方法：用试管收集气体，在火焰上点燃，如有尖锐的爆鸣声，不纯。如声音很小，并有燃烧现象。纯。继续收集时，要注意用手指堵住试管，将试管中的火焰熄灭。
4、一切可燃气体混有空气时，达到一定比例，点燃都会引起爆炸，这个体积比范围称之为爆炸极限。
5. 氢气燃烧的热值很高，产物是水。氢气时理想的高能洁净燃料。
作业布置
1, 下列关于氢气的物理性质的描述中，不正确的是（ ）
A、氢气具有刺激性气味 B、氢气极难溶于水
C、氢气是最轻的气体
D、在—259℃时氢气能变成雪状的固态
2, 氢气具有的化学性质是（ ）
A、通常状况下是无色气体 B、密度小
C、具有可燃性 D、熔点低
3, 下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是（ ）
A、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳
C、氧气和二氧化碳 D、氢气和空气
4, 下列物质和空气混合后遇明火，不可能发生爆炸的是（ ）
A、氮气 B、天然气
C、氢气 D、面粉粉尘
5, 实验室有三瓶无色气体分别是氢气、氧气、氮气，请你利用所学的化学知识对它们进行鉴别，试说出鉴别过程。
6, 实验室制取氢气的方法是用金属锌和稀硫酸反应来制取
如果实验室需要制备100升的氢气来填充一批气球，则：(标况下氢气的密度为0.09g/L)
需要纯度为90%的锌多少克？
需要质量分数为10%的稀硫酸多少克？
同时能产生多少克的硫酸锌？