《氢气的实验室制法》教案设计

【教学目的】

  1. 使学生掌握在实验室中用金属和酸反应制取氢气的反应原理。

  2. 理解置换反应。

  3. 学习收集和暂时存放氢气的方法。

【重点】实验室制取氢气的反应原理。

【教学方法】以讲解为主，结合边讲边实验及讲练结合。

【仪器、药品和教具】试管、酒精灯、多种金属片、盐酸、硫酸、破试管（代替蒸发皿）、磁性黑板、卡片。

课时：1 课时

【教学过程】

手段

过程

目的
提问

由什么组成的？写出水的化学式。如何证明水的组成？

水电解能生成氢气和氧气。氢气是同学们不熟悉的一种气 体，但却很熟悉氢气球。一大群冉冉上升的气球，会给人一 种奋发向上的激情。你知道气球为什么会升上天吗？（学生 能答出比空气轻）

你还知道氢气的哪些性质？例如，氢气能溶于水吗？（学 生回答不溶于水）

我们对氢气的认识是很不够的，从这节课开始，我们将学习氢气。

 为讲氢气做准备。

学习一种物质，必须掌握它的性质，制法和用途。氢气是怎样制得的？电解水耗电能，成本高，工业上常用水、煤气、

天然气等来制取氢气。在实验室中将如何制取氢气呢？

 教会学习方法。

板书

（ 学生

实验）

第三节氢气的实验室制法一、原料和反应原理

在 16 — 17 世纪，科学家们就发现酸与某些金属反应，可以生成一种可燃性气体，这就是氢气。用所带金属（学生收集 的）与酸反应，观察是否有气体放出。

没有气体生成的，请举手说出所用金属。 有气体生成的，请举手说出所用金属和酸。

增加直观性

以实验为基

础，帮助学生理解“某金属”是指

哪些。

手段

过程

目的
磁 性黑 板讲 解学 生演 示要 求观 察讨论

金 属 酸

锌 盐 酸铁 稀 硫 酸铝

（磁性黑板上的内容，是学生通过实验总结、归纳而得出的） 同学们熟悉的镁，也是可以用来制氢气的金属之一。

锌、铁、镁与稀硫酸的反应。放出气体的速度。

用什么金属制氢气最合适？

镁反应速度太快，不便操作，而且价格贵，铁反应速度较慢，因而常用锌。但铁屑价格便宜，在不急用的情况下也常采用铁来制氢气。

 培养能力选用最佳原料
板 书 演 示实 验 观 察 板书

1.原料：锌和稀硫酸或盐酸

锌和硫酸反应，除生成氢气外，还生成什么？ 用破试管蒸发残液，观察有白色物质生成

用锌片与硫酸或盐酸反应的同学，在锌片被腐蚀部位，可以看到有白色固体生成，分别是硫酸锌或氯化锌

（白色固体的名称由教师给出） 2.原理

锌＋稀硫酸—→硫酸锌＋氢气锌＋盐酸—→氯化锌＋氢气

（这两个文字表达式是由学生根据已有知识和实验结果归纳得出

的）

 便于观察

手段

过程

目的
用磁

讲解

锌换了硫酸中的氢生成了硫酸锌，而每 2 个氢原子结合成氢分子。在变化过程中， SO4 可看做是一个原子，保持不变。锌换了盐酸中的氢，每个锌原子可以换出 2 个氢原子，而 2 个氢原子结合成氢分子。

镁换了硫酸中的氢，在换的过程中， SO4 做为一个整体，好象一个原子一样保持不变，与氢分开，又做为一个整体与镁结合。

这样的原子集团，我们称之为原子团。如：

H 2 SO2 K ClO3

Zn SO4 硫酸根 氯酸根

Mg SO2 Na NO3硝酸根

都是原子团。

原子团在许多反应中作为一个整体参加反应，好象一个原子一样。但并不是在所有的反应中都不被拆散，如 KClO3 被加热时， ClO3 就会被拆散，每 2 个氧原子结构合成氧分子。

增加直观
性黑

性，以加深
板讲

对置换反
解

应和原子

团的认识。
引入
新概
念

辩证的观

点看问题

练习

板书阅读讲解

铁与硫酸反应，除了生成氢气外，还生成什么？镁与盐酸反应， 除了生成氢气外，还生成什么？上面这几个反应属于什么类型？ 是分解反应还

忆。阅读是化合反应？

这是一种我们未学过的反应类型——置换反应。

二、置换反应

定义： P79

如果我们用文字 A 代表金属元素，用 B 和 C

分别表示酸中的氢元素和酸根（或氯元素），反应后将生成什么？ 完成字母表达式。

要求尽量记忆

手段

过程

目的
板书

A ＋ BC —→ AC ＋ B

 归纳、概括。

在实验室中，用金属与酸的置换反应来制取氢气，这是固体与液 体的反应，不需加热，制备时需要用什么样的装置呢？

（包括仪器、装置、收集方法等）

板书

三、实验室制取氢气的方法

讲练结合。

讨论

根据磁性黑板上的仪器，选出你所用的仪器并同时说出操作步骤，

讨论

将装置图拼装出来，拼装时要考虑收集方法。

（一名同学在磁性黑板上拼装，其余同学用自制的模板练习。拼

装的仪器图基本正确。）

1.仪器

  1. 操作步骤

  2. 收集方法

可以采用的收集方法及其原因。

讨论

制得的氢气应如何存放？

板书

4.暂时存放

培养能力。

除同学们采用的仪器外，是否还有别的仪器可以代替？

提高能力。

如果想在反应进行过程中加酸，该装置如何改进？如果想控制反

应，让其继续进行或中止反应，将如何改进装置？请将你的设想

画在练习本上，我们将在复习课对你的装置进行讨论，看谁的最

好。如果你能动手装一个小的氢气发生器就更好了，我将提供药

品试试你的装置。

手段

过程

目的
练习

鼓励动手制作。一、选择 1.选用制氢气的最佳原料。

  1. 识别置换反应。

  2. 判断制氢气所需用的仪器。

  3. 氢气的暂时存放。

  4. 识别装置的正误。

  5. 选用气体的收集方法。 二、制氢气反应原理的练习

［（后记）在整个教学过程中，教师的讲解、演示、学生的实验和思维活动浑然一体，既生动活泼，又富于启发性。同时，元素化合物知识与理论知识的有机联系，新旧知识的合理安排，显得有血有肉、井井有条。

整个教学过程突出了元素化合物知识的课以实验为基础，以理论为指导的特点。教学中采用了边讲边实验边讨论的形式。不但精心设计了实验，而且尽可能让学生自己动手实验。不论是学生做的实验，还是教师的演示实验，

都规定了明确的目的，如要观察哪些现象，要得到什么结论等都很具体。每个实验要注意的问题也考虑得仔细、周全，既保证了教学效果，又有利于培养学生的实验操作技能、观察能力、自学能力以及逻辑思维能力等。

在教学过程中，使用设问、实验、阅读、讨论、讲解、练习等多种方式， 让学生的眼（观察实验现象）、手（动手实验）、口（讨论）、脑（思考） 都处于积极状态，步步深入地引导学生思考和讨论，进而得出结论。既有独立的实验和思考，又有教师的明确归纳和总结，师生的共同活动，充分体现了教师为主导，学生为主体的教学原则。

当然，这节课也有其不足，如对制氢气装置改进的讨论，要求是比较高的，不宜放入正式教学内容中，可作为学生的课外活动或兴趣小组的活动内容。

（戴健）