科粤新课标九年级上册初中化学《第五章 燃料 5.1 洁净的燃料——氢气》_32

5.1 洁净的燃料—氢气 一、教学内容分析 《洁净的燃料—氢气》选自粤教版九年级上册第五章《燃料》的第一节，本节课共2课时。在此之前学生已经学习了氧气的性质、用途和实验室制法，知道物质的性质决定用途；还学习了燃烧的相关知识及爆炸产生的原因，为本节课学习清洁的燃料——氢气奠定了一定的基础，本节课的主要知识点是氢气的物理性质、氢气的化学性质，和氢气的用途及氢燃料的优缺点，为后面学习组成燃料的主要元素――碳和能源开发的打好基础，可见本节课在教材中起着衔接、承上启下的重要作用。

二、学情分析 本班学生学习化学的积极性比较高，化学概念基本掌握，但动手操作水平和语言表达水平都不是太强。针对本班学生实际情况，尽量让学生动手动口，训练描述实验操作、实验现象的表达，危险性小的实验让学生去做。

三、设计思路 本节课采用多媒体辅助教学，以氢能源在化学前沿中的作用引入课题，使学生带着好奇心进入本节课。然后通过对比氢气吹肥皂泡和用嘴吹肥皂泡的实验，引出氢气的性质，为了能直观的观察现象，得出氢气的性质，采用教师演示实验（氢气吹肥皂泡）、学生演示实验（氢气燃烧）、师生合作实验（吹肥皂泡和氢气爆鸣）、学生探究实验（氢气验纯）和多媒体相结合实行教学。通过实验探究，学习氢气的物理性质、化学性质（可燃性：纯净的氢气会安静的燃烧和不纯的氢气可能会爆炸以及验纯的方法）和氢气的用途（作氢气球和作燃料）。因为氢气的燃烧产物是水，引入氢能源及其使用，学习氢能源的优缺点，与引课部分前后呼应。最后小结本节课内容，渗透“性质决定用途，用途体现性质”的学科思想。

四、教学目标 （一）知识与技能目标 1.知道氢气的物理性质、化学性质中的可燃性和验纯的方法、氢气的用途。 2.了解氢能源的优缺点。 （二）过程与方法目标 1.通过实验培养学生的观察水平、描述和分析实验现象的水平。 2.通过探究氢气的性质感受科学探究的一般思路。 （三）情感态度与价值观目标 1.通过氢气性质与用途的学习，感受“性质决定用途，用途体现性质”的学科思想。

2.理解氢气是理想的高能洁净燃料的原因，初步树立节能环保意识。 五、教学重点与难点 教学重点：氢气的物理性质、氢气的可燃性和验纯方法。 教学难点；点燃不纯氢气爆炸的原因。 六、教法和学法设计 （一）教法设计 主要采用实验探究和启发引导，鼓励学生积极动脑、动手、参与、合作；同时利用多媒体课件为辅助手段，增强学生的直观感受，协助学生理解和记忆。

（二）学法设计 一是实验探究法：在实验探究中发现问题，分析问题，提升学生解决问题的水平。二是合作学习法：让学生在讨论交流中取长补短，在小组竞争中培养合作竞争意识。

七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

环 节 一

导课

【创设情景，激情引入】 21世纪的今天，化石燃料被取代已成为一种必然趋势，取而代之的是新能源。那么同学们知道新能源有哪些呢？ （视频）播放氢能的视频。 为什么氢能是21世纪的终极能源呢？带着这个问题，我们来学习今天的内容“洁净的燃料—氢气”。请将课本翻到124页。 太阳能，水能，风能，核能，地热能，以及氢能都是新能源

观看视频

以氢能源在化学前沿中的作用引入课题，使学生带着好奇心进入本节课。

环 节 二

氢气的物理性质

【引入】氢气有哪些性质呢？接下来我们做一组有趣的实验“氢气吹肥皂泡和用嘴吹肥皂泡”。 【师生演示实验：吹肥皂泡】 这是一个制备氢气的发生装置，小烧杯中装的是肥皂水，我在导管口蘸一点肥皂水，请观察现象。这个呢是小朋友的玩具，里面装的也是肥皂水，我们请一位同学上来用嘴吹肥皂泡。请问：同学们各看到了什么现象？那我们能得出氢气有什么性质呢？ 接下来我们点燃这两种肥皂泡。再请一位同学上来协助老师。用燃着的木条点燃。请问同学们又看到了什么现象呢？能推断出氢气有什么性质呢？ 【过渡】氢气除了上述的性质，还有哪些性质呢？ 请同学们阅读课本125页“最轻的气体”这部分内容，然后从颜色、气味、状态、密度、溶解性、 用氢气吹的肥皂泡上升，用嘴吹的肥皂泡下降。 密度小于空气。 氢气泡可燃，用嘴吹的气泡不可燃。 氢气具有可燃性 1. 无色无味的气体 2. 2.密度比空气小 3.难溶于水 从学生生活中的例子出发，学生容易得出氢气的物理性质。另外通过对比实验，使得结论更有说服力。

锻炼学生操作水平及语言表达水平。

提升学生观察力、表达力及思维水平。

训练学生总溶沸点等方面总结氢气的物理性质。 【板书】 物理性质 无色无味的气体 难（不）溶于水 密度小于空气 4.沸点为－252℃，熔点为－259℃。 101.3kPa，-252℃时氢气变为无色液体； 101.3kPa，-259℃时氢气变成雪状固体。 结水平和表达水平。

环 节 三

氢气的化学性质

【过渡】学习了氢气的物理性质，那么氢气该如何制备呢？接下来我们简单了解下氢气的实验室制法。利用的原理是Zn+H2SO4

=

H2↑+ZnSO4 ，根据方程式同学回答所需药品和反应条件？发生装置类型呢？收集装置呢？连接发生装置和收集装置，我们就有了一套简易的制取氢气的装置。老师这个装置也是一个固液常温型装置，但是比较复杂，有兴趣的能够课后来了解。接下来我们学习氢气的化学性质。

【引入】刚才已经推断出氢气可能有什么性质？

下面我们请一位同学上来，给我们演示氢气燃烧的实验。

【学生演示实验：氢气燃烧】 在空气中点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯。请同学们仔细观察现象。试着写出化学方程式。

【板书】化学性质 可燃性 纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，烧杯发烫（放出热量）。

【提问】大家根据这个化学方程式，试着回答“为什么氢能是21世纪的终极能源”

【过渡】氢气燃烧过程中我们强调是纯净的氢气，那么点燃不纯的氢

药品：锌、稀硫酸 反应条件：常温 发生装置：固液常温 收集装置：1.排水法（氢气难溶于水） 2.向下排空气法（氢气密度小于空气）

可燃性

产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，烧杯发烫

强化记忆 该反应的产物只有水，没有污染

观察并思考其中的原因

了解氢气的制法，便于后面学生自己去探究验纯的方法。

练习描述实验现象，学会书写化学方程式。

解决引课提出的问题

培养学生分析问题的水平，并试着用语言表气会怎样呢？ 【演示实验：氢气的爆鸣实验】 这是一个塑料杯，杯底钻了一个小孔，在小孔处塞一团棉花，倒扣在桌面上，利用向下排空气法收集氢气，使氢气和瓶内空气混合，拔掉棉花，用燃着的木条点火，注意观察有什么现象发生？ 【提问】为什么纯净的氢气在空气中安静的燃烧而氢气不纯时会发生爆炸呢？（提醒：大家能够阅读课本126页） 【板书】 氢气纯净（安静燃烧） 氢气不纯（爆炸 4%-74.2%） 【过渡】所以，点燃氢气前要先验纯，否则可能有爆炸的危险。那么如何检验氢气的纯度呢？ 接下来请同学们一起来探究这个实验。老师先讲一下操作要点，利用如下装置，排水法收集氢气，分别排满试管的水、1/2试管的水，用拇指堵住试管口，管口稍向下倾斜，移近火焰，松开拇指点火，有什么现象呢？ 有哪个小组给我们分享一下你们小组的探究结果。 【提问】若听到尖锐的爆鸣声，这时候我们应该做的操作是什么呢？ 【习题巩固】 听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，这时万万不可立即用原试管再收集，以免发生危险。 现象：听到巨大的爆炸声，小塑料瓶被高高掀起 阅读，讨论。实验测定，当空气中混入氢气的体积为总体积的4%-74.2%时，点燃氢气会放出大量的热，在有限的空间内使气体迅速膨胀，就会发生爆炸，这个体积分数的范围就是氢气的爆炸极限。 【学生实验：氢气验纯】 小组合作完成氢气验纯的实验。 纯净的氢气：轻微的“噗”声 不纯的氢气：尖锐的“爆鸣”声 重新验纯，想办法使管内燃烧的氢气火焰熄灭，或者是换一支试管重新实验。 达。 全面描述实验现象。给学生规范的表达。透过现象看本质。

学生自己探究氢气验纯的实验操作，感受纯净氢气和不纯氢气点燃时的现象，便于学生理解和掌握。

培养学生实验探究后的总结水平。

培养安全意识。

【设问】学习了氢气的性质，推测氢气有哪些用途？ 氢气充气球利用的是氢气的什么性质呢？ 氢气球能够作为大型活动的开幕式、探空气球。使用时要注意什么用途：充气球、作燃料。 密度小于空气。

严禁烟火，因为氢气球易燃烧爆炸。能够

学会根据物质的性质去推测物质的用途，理论结合实践。 环 节 四

氢气 用途

呢？用什么能够代替氢气吗？ 氢气作为燃料利用的是氢气的什么性质呢？氢燃料能够用于火箭发射，另外现在有一种氢燃料汽车。

【视频】氢燃料汽车的工作原理和优势。【提问】氢燃料有哪些优点？

阅读教材，总结氢能源的优点。 查资料得知燃烧1kg的氢气和汽油，它们产生的热量分别是1.43×105kJ/kg、4.6×104kJ/kg。

【提问】既然氢能源好，为什么氢能源尚未得到广泛的应用？

【拓展】现在科学家正在寻找在水中放入某种高效的催化剂，在阳光照射下，把水分解成氢气和氧气。当然这种催化剂还在探究中，有待于大家去研究解决。

用氦气代替氢气充气球。

可燃性 看视频 优点：1.产物无污染。 2.热值高。3.原料来源广。

缺点及原因： 1.制取成本高。 2.难以储存和运输。

科技视频，拓展学生的视野，让学生充满好奇。

鼓励学生努力学习，为将来新能源开发和利用做出贡献。

环 节 五

结课

【小结】那么本节课的知识就是这么多，下面我们请同学们谈谈你的收获，交流分享给大家。 【总结】本节课我们学习了氢气的性质和用途，氢气的性质（密度小于空气和可燃性）决定了氢气的用途（作氢气球和作燃料），而氢气的用途又能够体现出氢气的性质。 【习题】大屏幕展示 布置作业 学生小结氢气的物理性质、可燃性、氢气的验纯及氢能源的优点。 感悟 培养学生的乐于分享的品质。

渗透“性质决定用途，用途体现性质”的化学学科思想。

学以致用

板 书 设 计