陕西省初中化学于海玲工作室

 
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成员专栏
《5.1 洁净的燃料——氢气》
《5.1 洁净的燃料——氢气》


课程基本信息

课程名称:《5.1   洁净的燃料——氢气》

教学对象:九年级学生

主讲教师:张晓贤

所在学校:西安高新区第十初级中学

教材

分析

从教学内容上看,本节是第五章燃料的第一个课时,在此之前学生已经在水的组成学习过氢气的溶解性和可燃性,本节在此基础之上需要学生通过实验进一步证明,并思考氢气作为燃料的优缺点分析

从课标要求来看

知识要求:能从能量变化角度认识化学反应

能力要求:通过具体的实验活动形成化学实验探究的一般思路与方法

素养要求:认识化学在解决与能源、环境等相关问题中的作用,体会化学式推动人类社会可持续发展的重要力量

学情

分析

知识特点:通过前面4.2水的组成的学习和日常生活经验的总结,学生已经知道氢气的溶解性和可燃性,但对于具体的实验验证和氢气的爆炸极限以及纯度检验还不清楚

能力特点:通过前面学习,学生已经掌握了制取气体的一般思路和装置的选择,但对于氢气的分析和启普发生器的使用还十分陌生,需要在原来基础上引导

心理特点:学生在总复习时渐渐身心疲惫,迫切希望参与一些新奇有趣的实验,在缓解自己压力的同时,增强对相应知识点的掌握

教学目标

 

知道氢气的物理性质,了解氢气的燃烧过程及产物,明确点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验方法,认识氢气是理想的高能燃料的原因

能自行动手检验氢气的纯度和氢气的生成产物


能辩证地看待氢气作为能源的优缺点,并树立通过化学技术发展提高氢气使用的远大理想   

重点

难点

重点:氢气的化学性质和氢燃料优缺点分析

处理:通过改进后的实验帮助学生看到氢气淡蓝色火焰;氢燃料在冬奥会上帮助学生分析氢气的优点和目前发展存在的问题

难点:氢气作为燃料和未来发展的分析

处理:通过视频了解、实验观察、方程式练习、讨论分析等多种方法,认识氢气相关的性质,并完成对于氢燃料的各种分析


教学媒体和资源的选择

电子资源:多媒体屏幕、展台、腾讯会议直播

实验仪器和药品:启普发生器、金属管、酒精灯、带孔塑料杯、小木条、烧杯、试管、锌粒、稀硫酸、肥皂泡

课堂教学创新点

以冬奥火炬“飞扬”的精妙设计贯穿在教学当中,既引出并解决了氢气爆炸极限的问题,又与事事结合,有利于使学生体会学以致用的思想。

在总结环节将08年甲烷燃料的火炬与22年氢燃料火炬进行对比,引导学生绿色化学的发展和我国的大国担当

课程思政元素的体现及切入点

课程以“英雄的气体”作为引入,展现氢气在科幻片中拯救地球的重任,后以“氢气——拯救未来的能源”结尾,将英雄主义精神贯彻始终,帮助学生树立正确的价值观

整个过程中通过奥运火炬燃料的对比,并最终引导学生结合中国的顶端设计“碳达峰和碳中和”的设计,引导学生在国家发展战略的背景下思考氢气的优缺点







教学过程

教师活动

学生活动

设计意图















制取氢气

[情景导入]播放流浪地球片段,引出英雄的气体——氢气



[联系生活]生活中有哪些地方会用到氢气呢?又体现了氢气什么样的性质?

[思考]给定制取氢气的原料,如何挑选制取氢气的发生装置?





对于最后一个装置留下悬念



观察、联系生活思考


     










从科幻电影中树立英雄气体的形象,激起学生的探究欲望

氢气的物理性质

[实验验证]针对学生可能提出的密度比空气小、难溶于水、可燃性等进行课本P124氢气肥皂泡实验

[现象]肥皂泡上升,肥皂泡被点燃

[结论总结]氢气无色无味、密度比空气小、难溶于水、可燃性





可以用以上两种方法

观察,参与实验总结

引导学生从化学实验中验证相关结论,并能用结论解决收集装置选择问题

探究氢气的奥秘

[视频播放]展示讲解火炬“飞扬”用到的氢燃料和密封性的要求,并播放2022年冬奥会上氢燃料的使用情况,了解目前氢燃料的发展


[实验演示]用两个带空的塑料瓶,演示不同浓度的氢气点燃情况,得到氢气在一定范围内会发生爆炸


[结论]氢气在一定范围内会发生爆炸,并通过查阅资料,得到氢气的爆炸范围为4%-74.2%,得出点燃氢气前必须检验氢气纯度


观察,思考

引导学生了解氢燃料进展,并认识氢气的爆炸极限

探究氢气的燃烧

[验纯]组织学生自己观看课本P127氢气验纯的相关操作,后组织学生和教师共同检验氢气纯度


[实验演示]按照课本P125进行氢气燃烧的相关演示


[实验结论]氢气燃烧产生淡蓝色火焰,产物生成水,过程放出热量,并组织学生书写相关的化学方程式

点燃

2H2+O2=====2H2O


思考,书写相应化学方程式

观察氢气的燃烧现象,练习相关方程式,作为氢燃料分析的依据

氢气的还原性

[视频播放]播放氢气还原氧化铜,引导学生观察现象,并书写相应的化学方程式


H2+2CuO=====2Cu+H2O


观察,书写相应化学方程式

通过视频了解氢气的还原性,并根据现象书写相关化学方程式



启普发生器的揭秘










通过实验,归纳启普发生器的优点,即控制反应的发生和停止,同时观察其他变形装置

归纳,总结



引导学生通过实验归纳启普发生器的优点和其他常考的类似装置



深入思考

[讨论]引导学生根据氢气的性质思考氢气在生活中的优缺点,思考氢气未来发展的方向

地靠,讨论

引导学生用辩证的思维看待氢燃料的发展





归纳

[对比] 08年的甲烷燃料与22年的氢燃料,思考燃料的与时俱进和中国“碳达峰碳中和”的战略指引,再次理解“英雄气体”的由来


思考

教师通过对比火炬燃料的发展,得出氢燃料是能源发展的未来,是名副其实的英雄气体



布置作业

[课后作业]

调查我周围的氢燃料使用情况

调查,分析

引导学生运用所学知识解决新的问题






板书设计












教学反思







优点:

能结合时事。将《流浪地球》、冬奥火炬、碳中和碳达峰等加入自己的课堂,帮助学生学以致用

所涉及的内容十分丰富,既有课本上的氢气的常见性质和优缺点分析,又加入了氢气的制取、氢气还原性等,使得整节课内容十分饱满

所运用的“英雄元素”起到了不错的效果,能较好地激起学生的参与热情。

缺点:

英雄元素可以更加饱满,如引入一些氢燃料发展中的科学家,更深刻地贯彻英雄元素

对于探究氢燃料爆炸极限的实验可以探究更好的形式




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