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《硫酸的制備和性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計 省宜興一中 韓艷紅 一、教材分析 1．教材的地位和作用 《硫酸的制備和性質(zhì)》是蘇教版《化學(xué)（必修）1》專題4第一單元《含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用》中的第二節(jié)內(nèi)容，是繼《二氧化硫性質(zhì)和作用》之后的一節(jié)重要內(nèi)容，同時也是引入《硫和含硫化合物的相互轉(zhuǎn)化》的重要環(huán)節(jié)。本課內(nèi)容對學(xué)生來說既熟悉也陌生，硫酸在工業(yè)中的應(yīng)用學(xué)生在生活中就有所耳聞，但真正的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，學(xué)生不是很了解；濃稀硫酸的性質(zhì)在初中就有所接觸，但進(jìn)行深入探究，學(xué)生還沒有做過。所以在本課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生既能聯(lián)系舊知識和生活實(shí)際來學(xué)習(xí)硫酸的制備和性質(zhì)，又能進(jìn)一步運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的方法，探究濃稀硫酸的性質(zhì)區(qū)別，構(gòu)建硫和含硫化合相互轉(zhuǎn)化的知識體系。所以說，本課是一節(jié)將學(xué)科知識和生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的重要內(nèi)容，是一節(jié)運(yùn)用探究方法探討物質(zhì)性質(zhì)的重要內(nèi)容。 2．教學(xué)目標(biāo) 知識與技能 ①知道工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的基本原理 ②掌握濃硫酸的特性。 過程與方法 ①理解學(xué)科知識與生活實(shí)際的聯(lián)系 ②培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力和對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力 ③培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識解釋問題的能力。 情感態(tài)度和價值觀 充分重視學(xué)生的實(shí)踐活動，提高學(xué)生對知識的應(yīng)用能力和意識，以求達(dá)到學(xué)生能用有關(guān)知識初步解決或結(jié)實(shí)對化學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題的目的；同時對學(xué)生形成未來發(fā)展的相關(guān)基礎(chǔ)知識，掌握基本的科學(xué)方法，初步樹立科學(xué)的觀點(diǎn)和精神。 3．教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 重點(diǎn)：硫酸的工業(yè)生產(chǎn)；濃硫酸的特性。 難點(diǎn)：濃硫酸的強(qiáng)氧化性。 二、教法分析 教學(xué)方法的選擇，既要考慮教師的教，也要考慮學(xué)生的學(xué)；既注重學(xué)生知識的獲得，也注重學(xué)生智力和能力的發(fā)展。根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)、教材特點(diǎn)以及學(xué)生的知識水平，我決定采取以下方法： 1．情境激學(xué)法，創(chuàng)設(shè)問題的意境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力，促使學(xué)生在意境中主動探究科學(xué)的奧妙。 2．實(shí)驗(yàn)促學(xué)法：通過教師的演示，學(xué)生的動手操作，觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，掌握濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。 3．多媒體輔助教學(xué)法：運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)手段（如教學(xué)錄像、計算機(jī)等）豐富教學(xué)內(nèi)容。 4．探究討論法：通過學(xué)生的探究和討論，準(zhǔn)確掌握濃硫酸的強(qiáng)氧化性。 教學(xué)過程 教 師 活 動 學(xué) 生 活 動 設(shè) 計 意 圖 [引入]上節(jié)課我們認(rèn)識了酸雨，酸雨的主要成分是硫酸，酸雨給我們的生活與環(huán)境帶來了極大的危害，他是環(huán)境的殺手。但這個殺手也有他柔情的一面。下面我們來認(rèn)識一下硫酸在我們生活中的作用。 [錄象展示硫酸的重要作用] [老師]所以硫酸的產(chǎn)量來衡量一個國家的工業(yè)發(fā)達(dá)水平。 [過渡]今天我們就來認(rèn)識一下硫酸的工業(yè)制備 [提問]接觸法制備硫酸的工藝包含的三個步驟中所涉及到的化學(xué)反應(yīng)是什么？ [實(shí)驗(yàn)探究，獲得新知] 探究一：硫酸的物理性質(zhì) 過程：引導(dǎo)學(xué)生觀察濃硫酸，并提供有關(guān)濃硫酸物理性質(zhì)的信息。讓學(xué)生思考如何稀釋濃硫酸。 [提問]你對硫酸的知識你了解多少呢？ [師]很好，在初中我們就知道稀硫酸是強(qiáng)酸H2SO4=2H++ SO42- 探究二：濃硫酸的吸水性 過程：學(xué)生動手用膽礬和濃硫酸做吸水性實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出問題：藍(lán)色的膽礬為什么變成白色粉末？說明濃硫酸有什么性質(zhì)？可以應(yīng)用在什么方面？通過思考、交流、討論，學(xué)生掌握濃硫酸的吸水性以及可以用濃硫酸做干燥劑等知識。深入探討濃硫酸的吸水作用是因?yàn)闈饬蛩岱肿雍退肿訌?qiáng)烈結(jié)合，生成一系列的水合物，同時可以放出大量的熱。通過實(shí)驗(yàn)提出疑問并深入進(jìn)行理論分析，這樣學(xué)生既能產(chǎn)生興趣，有不會只停留在表面現(xiàn)象上，從而在根本上掌握濃硫酸的吸水性。 探究三：濃硫酸的脫水性 過程：學(xué)生動手分別在紙屑、棉花、木屑上滴幾滴濃硫酸，觀察現(xiàn)象。再用蔗糖和濃硫酸做脫水性實(shí)驗(yàn)。 [提出問題]為什么紙屑、棉花、木屑等有機(jī)物遇到濃硫酸會變黑？為什么蔗糖遇到濃硫酸會變黑，體積膨脹并有使品紅褪色的氣體產(chǎn)生？通過思考和討論，學(xué)生掌握濃硫酸可以是有機(jī)物如蔗糖脫水“炭化”，并可以發(fā)生進(jìn)一步的反應(yīng)（如產(chǎn)生二氧化硫）。 探究四：濃硫酸的強(qiáng)氧化性 1、銅與濃硫酸的反應(yīng)。 [提問]銅能與稀硫酸反應(yīng)嗎？為什么？銅能與濃硫酸反應(yīng)嗎？ [過程]讓學(xué)生按照教材92頁實(shí)驗(yàn)三組裝實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后向?qū)W生提問：銅與濃硫酸反應(yīng)的條件是什么？根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象可知反應(yīng)后生成物是什么？并要求他們寫出反應(yīng)方程式，指出氧化劑、還原劑、轉(zhuǎn)移電子數(shù)目。思考反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出什么性質(zhì)？ 2、鋁、鐵與濃硫酸作用 [過程]讓學(xué)生將鋁片和鐵片投入到冷的濃硫酸中觀察現(xiàn)象，再加熱混合物觀察現(xiàn)象。 [提問]為什么比銅活潑的鋁和鐵與濃硫酸作用沒有明顯現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：因?yàn)闈饬蛩峋哂袣溲趸?，使某些金屬如鋁、鐵等表面發(fā)生“鈍化”，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生。而加熱后鋁、鐵仍可以和濃硫酸反應(yīng)。 結(jié)合以上兩組實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)濃硫酸與金屬的規(guī)律：除鋁、鐵等少數(shù)金屬常溫下遇濃硫酸會發(fā)生鈍化外，濃硫酸能與絕大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng)，由+6價硫表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，所以還原產(chǎn)物為二氧化硫而不是氫氣。 [提問]濃硫酸是否可以氧化一些有還原性的非金屬單質(zhì)呢？ 3、碳與濃硫酸反應(yīng) [讓學(xué)生提出假設(shè)]碳與濃硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物，并設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物的特點(diǎn)推導(dǎo)反應(yīng)產(chǎn)物，并結(jié)合其他相關(guān)知識組裝實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在不斷修正及我的指導(dǎo)下順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知碳可以被濃硫酸氧化為二氧化碳。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)非金屬單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)的規(guī)律：非金屬單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)，本身被氧化為非金屬最高氧化物或其水化物。 [提出疑問]（1）之前做得蔗糖炭化實(shí)驗(yàn)，為什么炭化后的蔗糖體積膨脹并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生？（2）濃硫酸有吸水性可以做氣體干燥劑，但不能干燥哪些氣體？學(xué)生根據(jù)濃硫酸的氫氧化性想到不能用濃硫酸干燥具有還原性的氣體如硫化氫、碘化氫、溴化氫等。 當(dāng)解決以上兩個疑問后，學(xué)生會對濃硫酸的強(qiáng)氧化性又跟深刻的認(rèn)識，并能意識到知識之間是相關(guān)聯(lián)的。 閱讀課本 填寫學(xué)案 觀察與思考 硫酸是強(qiáng)酸 [回顧舊知識] 引導(dǎo)學(xué)生回顧已了解的硫酸的知識，如硫酸是強(qiáng)酸，能在水溶液中完全電離，因此稀硫酸具有酸的通性；濃硫酸具有吸水性等。這樣可以順理成章的引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注濃硫酸的其他特性。 觀察與思考 學(xué)生根據(jù)分析可以寫出反應(yīng)方程式并得出結(jié)論濃硫酸與銅反應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。 觀察與思考 學(xué)生很快就能解釋出是因?yàn)檎崽敲撍笊a(chǎn)的碳繼續(xù)在濃硫酸放熱的條件下與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和二氧化硫的結(jié)果，是之體積膨脹并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生。 培養(yǎng)學(xué)生辨證的看問題 引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識解釋工業(yè)生產(chǎn)過程。這樣激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也讓學(xué)生將生活實(shí)際與學(xué)科知識相聯(lián)系，同時很好的復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的知識。。 這節(jié)知識是本課的重點(diǎn) 這一環(huán)節(jié)是本課的重點(diǎn)，我采用實(shí)驗(yàn)探究的方式組織教學(xué)，并在實(shí)驗(yàn)探究的過程中，通過學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的觀察，設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生深入研究濃硫酸的特性，尤其是強(qiáng)氧化性。 師生的互動，營造了活躍的課堂氣氛，教學(xué)過程中師生的思維品質(zhì)得到了培養(yǎng)。 引導(dǎo)學(xué)生對比吸水性和脫水性的區(qū)別，脫水性是因?yàn)闈饬蛩釋⒂袡C(jī)物中的氫、氧原子按水分子組成奪取出來，這種作用使有機(jī)物脫水后生成碳，并呈疏松多孔狀。運(yùn)用對比的方法學(xué)習(xí)濃硫酸的吸水性和脫水性，使學(xué)生對兩個知識都有深入的理解，不會在今后的應(yīng)用中產(chǎn)生混淆。在這里，對于炭化實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可提示學(xué)生在后面的學(xué)習(xí)中會得出結(jié)論，使學(xué)生對后面的學(xué)習(xí)也產(chǎn)生了興趣。 在探究銅與濃硫酸的反應(yīng)時所用到的知識都是學(xué)生已有的知識，可以鼓勵學(xué)生應(yīng)用已有的知識去解釋未知的事實(shí)，這樣學(xué)生對探究新事物就不會感到無所適從。 在探究這個知識時可以提醒學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)時所得出的規(guī)律并不是一成不變的，化學(xué)事實(shí)有他的特殊性，所以對于特殊的化學(xué)事實(shí)應(yīng)給于更多的注意。 在進(jìn)行這個實(shí)驗(yàn)時所用到的知識仍然是學(xué)生已有的知識，這會讓學(xué)生對于學(xué)習(xí)更有信心，更有熱情。  教 師 活 動 學(xué) 生 活 動 設(shè) 計 意 圖 [知識總結(jié)、鞏固提升]通過上述過程引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)本課內(nèi)容。 1、硫酸的制備：（1）礦石在沸騰爐中煅燒；（2）二氧化硫在接觸室中催化氧化；（3）三氧化硫在吸收塔中轉(zhuǎn)化為硫酸。 2、濃硫酸的特性：（1）吸水性；（2）脫水性；（3）強(qiáng)氧化性。 [課堂練習(xí)、再現(xiàn)知識] 1、下列現(xiàn)象反映了硫酸的那些主要性質(zhì)： （1）濃硫酸滴在木條上，過一會兒，木條變黑___ ; （2）濃硫酸敞口放置，質(zhì)量增加_______; （3）稀硫酸可清洗金屬表面的氧化物___ _; （4）濃硫酸不能干燥硫化氫氣體__________ ； （5）銅片放入濃硫酸中加熱，有氣泡產(chǎn)生____________ ; （6）濃硫酸使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后變黑__________; 2、常溫下，下列物質(zhì)可盛放在鐵質(zhì)容器中的是（ ） A 鹽酸 B 稀硫酸 C 濃硫酸 D 硫酸銅溶液 3、如何鑒別已失去標(biāo)簽的稀硫酸和濃硫酸？（請同學(xué)們提出盡可能多的方案） 4、設(shè)計一套實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證木炭與濃硫酸的反應(yīng)產(chǎn)物。 兩位同學(xué)板演 （2、3）（4、5） 順利掌握雙基，而且其知識遷移能力獲得同步提高。 引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷生活中的化學(xué)現(xiàn)象，在觀察的基礎(chǔ)上，提出問題