第一篇:氢氧化亚铁制备教学设计(参考版)
氢氧化亚铁制备教学设计
教学目标
知识与技能目标
1、掌握Fe(OH)2的性质,Fe(OH)2与 Fe(OH)3的关系,以及制取Fe(OH)2的最佳方法。
2、掌握防止物质被氧化的措施。过程与方法目标
1、提高实验设计、实验操作能力;
2、提高运用所学知识解决实际问题的能力;
3、提高科学探究的能力;
4、增强知识迁移的能力与口头表达能力。情感态度与价值观目标
1、培养实事求是的科学世界观和严谨求实的学习态度;
2、学会自主学习,养成终身学习的习惯 教学重点
1、制备氢氧化亚铁的改进方案。
2、熟练掌握氢氧化亚铁的化学性质。教学难点
分析推断能力的培养 教具准备
1、实验仪器:试管、橡胶塞、胶头滴管、酒精灯、试管 夹、药匙
2、实验药品:氢氧化钠溶液、还原铁粉、稀硫酸、新制的硫酸亚铁溶液、氯化铁溶液、苯
3、多媒体、投影仪 教学过程
[展示图片、讲述]观察血红蛋白图片,它的作用是吞吐携带氧气,其中组成的一个重要的部分是二价铁离子。提示一下三价铁离子叫高铁血红蛋白,不具有携带氧气的作用,市场上销售的各种各样的补血剂实际上是补充亚铁的。
[讲述]铁及其化合物在生活中被广泛应用,下面我们一起来探讨铁的重要化合物的性质。
[板书]§3-2 几种重要的金属化合物
三、铁的重要化合物
[追问]你知道铁的哪些化合物?
[思考、回答] FeO、FeSO4、Fe2O3、Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、FeCl3
[过渡、提问]铁的化合物品种众多,分类研究更为便利。下列含铁元素物质如何分类:FeO、FeSO4、Fe2O3、Fe(OH)
3、Fe(OH)
2、FeCl3。
[学生]氧化物:FeO、Fe2O3 氢氧化物:Fe(OH)
3、Fe(OH)2 盐:FeCl3、FeSO4 [教师]铁的常见氢氧化物主要有两种:Fe(OH)2和 Fe(OH)3,它们都是难溶于水的物质。在实验室这两种物质是如何制取的呢?
[板书]
(一)铁的氢氧化物
1、氢氧化铁的制取
[复习回顾]初中课本氢氧化铜的制取
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ Cu2++2OH—= Cu(OH)2↓ [学生分组实验] 设计实验制取氢氧化铁【Fe(OH)3】。
[实验探究1]在试管里注入少量FeCl3溶液,再逐滴滴入NaOH溶液.观察发生现象。
[学生汇报实验结果]用FeCl3溶液和NaOH溶液制取Fe(OH)3,出现红褐色絮状沉淀,此沉淀就是Fe(OH)3,说明Fe(OH)3是红褐色的。
[设疑]氢氧化亚铁[Fe(OH)2]是铁的另一种重要的氢氧化物,它是怎么制取的呢?选取你们前面的实验仪器和药品来制取Fe(OH)2,说出它的颜色。
[板书]2、氢氧化亚铁的制取
(1)常规方法
[学生活动] 设计实验,制取氢氧化亚铁。
[实验探究
2、学生分组实验]
[投影] 常规制备方法及现象:
所用试剂:可溶性亚铁盐溶液和可溶性碱溶液 反应原理:Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 操作方法:
[学生1]用新制的FeSO4溶液和NaOH溶液混合制取Fe(OH)2,出现灰绿色絮状沉淀,说明
Fe(OH)2是灰绿色的。
[学生2]我有不同意见,我在制取Fe(OH)2时先看到了白色絮状沉淀,Fe(OH)2应该是白色的。
[投影] 观察现象:只有瞬间的白色,几乎分辨不出
白色沉淀中夹杂着灰绿色 很快转变成灰绿色 振荡后灰绿色变深
试管壁上甚至出现了红褐色物质
[教师] 同学们不要争论,现在请大家来看老师在实验室制取并密封保存好的Fe(OH)2和
Fe(OH)3的样品。
[图片展示]已制好并密封保存的Fe(OH)2和 Fe(OH)3样品。[结论]Fe(OH)2样品是白色的,Fe(OH)3样品红褐色的。
[教师引导]那为什么我们实验中得到的Fe(OH)2是灰绿色物质,依据我们所学的知识,用Fe2++2OH-==Fe(OH)2应该是没错的。同学们的实验结果与事实不附,说明肯定是哪里有问题,可能是药品有问题,也可能是实验过程有问题。我们的实验为何不成功呢? [学生讨论] 因为Fe2+易被氧化,所以Fe(OH)2不稳定,在空气中容易被氧化。
[教师]回答的非常好,正是由于Fe(OH)2不稳定,在空气中很容易被氧化而生成Fe(OH)3而呈现灰绿色,灰绿色物质是由Fe(OH)2和 Fe(OH)3以一定比例混和的特殊物质,过一段时间,Fe(OH)2完全被氧化为 Fe(OH)3时,我们就会看到红褐色物质出现。
[投影] 用常规方法得不到白色沉淀的原因分析:
①Fe(OH)2很不稳定,极易被氧化,Fe(OH)2具有很强的还原性。
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ②溶液中可能有少量的Fe3+。
[教师引导]既然Fe(OH)2这么容易被氧化,那我们又可以通过什么方法制取纯净的Fe(OH)2呢?
[学生讨论、投影]制备氢氧化亚铁的关键:
需要创造的条件——无Fe3+的环境;无O2的环境
可以采取的措施——①排除溶液中的Fe3+ →加铁粉 ②避免与空气接触→反常规操作、油封、滴管的使用、试剂瓶装满等。
[设疑]请同学们用你前面的仪器和药品设计一个制取纯Fe(OH)2的实验。[板书](2)改进方案
[学生活动] 实验探究过程 学生六人一组进行讨论实验设计方案。[投影]参考方案如下:
第一种:在试管中加入新制的FeSO4溶液,先加入一些还原铁粉,再加入NaOH溶液。
第二种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,等反应完全后,再加入NaOH溶液,然后用塞子把试管口塞住。
第三种:在试管中加入少量铁粉,再加入稀硫酸溶液,再加入油层隔绝空气。将装有NaOH溶液的滴管插到溶液底部。
[学生活动]分组实验(学生自行选择其中一种方案进行实验)
[实验结果]三个实验都不能制取出白色沉淀,都出现灰绿色物质。[教师分析]实验失败了,我们在实验时忽略了什么?必须注意什么? [学生讨论] 刚才实验时有O2存在,影响了实验结果。[教师设疑]我们在实验时如何才能消除O2的影响? [学生]隔绝空气,并设计成一个相对密闭的实验体系。
[教师引导]在刚才设计第二种实验方案的同学已经想到了要形成一密封系统,但由于在铁与稀硫酸反应完全后再加氢氧化钠时有空气进去。而第三种方案中为什么也会观测不到白色沉淀呢?
[学生讨论分析] 稀硫酸溶液和氢氧化钠溶液中溶解有氧气没有除去。
[教师引导] 如何完全消除O2的影响? [学生]分组进行讨论再次设计实验方案。
[教师引导]为了组成一个相对密闭的体系,切实消除O2的影响,我们必须要对稀H2SO4溶液和NaOH溶液加热,去除其中的溶解O2,并且要用适当的方法加入氢氧化钠溶液,而不能带入空气。下面请同学们再行设计更佳的实验方案进行实验。
[学生设计方案、投影]
1、将适量铁粉放入大试管中,加入稀硫酸约占试管容积的1/4微热,以加快反应并驱赶溶解的氧气。再立即往溶液中加入一些苯进行油封。
2、将加入氢氧化钠溶液的试管在酒精灯上煮沸2-3分钟,以赶走溶解的氧气, 加少量苯密封。待碱液冷却。
3、将滴管伸入苯层下边的FeSO4溶液中,吸取FeSO4溶液。
4、将吸有FeSO4溶液的滴管插入NaOH溶液中,缓缓挤出FeSO4溶液。[学生]分组实验
[实验结果]得到白色沉淀,并没有变成灰绿色。[观看视频] 氢氧化亚铁的制备。
[教师]要求学生总结:要做成功此实验必须注意什么?
[学生总结]
1、确保硫酸亚铁溶液中不含铁离子,可以加入略微过量的还原铁粉控制。
2、控制硫酸亚铁溶液和氢氧化钠溶液中溶解的氧气。
3、整个实验过程应该减少氧气的影响,使整个过程最好能在相对密闭的体系中进行。方案Ⅰ:装置如图1所示。
在试管中加入适量的5% FeSO4溶液,并覆盖一层苯,再用长滴管注入不含O2的1 -mol · L1NaOH溶液。由于苯的______作用,防止生成的Fe(OH)2被氧化,因而可较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀。
方案Ⅱ:装置如图8-2所示。
实验时,先打开活塞K,再将分液漏斗的旋塞打开,稀H2SO4与铁粉作用,用产生的H2排出装置中的空气;然后关闭K,使生成的H2将试管中的FeSO4溶液压入NaOH溶液中,则可较长时间观察到生成的白色Fe(OH)2沉淀。若拔去广口瓶上的橡皮塞,则白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
方案Ⅲ:装置如图8-3所示。
以铁做阳极,石墨棒做阴极,电解液可以是NaCl溶液、NaOH溶液等。U形管中加入植物油的目的是隔绝空气。电解一段时间后可以看到U形管中有白色Fe(OH)2沉淀生成,此时将电源反接,则会看到白色沉淀迅速变为灰绿色
色,最后变成红褐
第二篇:浅谈氢氧化亚铁实验的改进与创新
浅谈氢氧化亚铁实验的改进与创新
摘要:利用碘元素的氧化方法获取亚铁状离子,在较弱碱性环境下制取Fe(OH)2,强化课堂教学实验品质。其实验器具及原料包括还原型铁粉,晶状碘固体,氨化合物与氯化铵组成的缓冲型溶液,离心型玻璃试管,小型玻璃试管,盛药勺匙,长型胶状滴定管。
关键词:制备手段氢氧化亚铁氧化过程灰绿色晶体白色絮状析出物
中图分类号:G634 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(a)-0245-02
问题的构建
Fe(OH)2产品的制作试验过程中白色状态的Fe(OH)2要逐步转换成灰绿色状态的Fe(OH)3,让同学们误以为Fe(OH)2的本体颜色是属于灰绿色状态。现有很多科研人士均由排出氧气的方式对此试验实施了优化过程。
其中的一种情况是把烧碱溶液用酒精灯加热达到煮沸状态从而除掉其溶液中所含有的溶解态氧分子。这种措施会产生相当的净化掉溶液中溶解态氧的效果,然而仅利用煮沸过程不可能把溶解态的氧整体清除干净,因此白色状态的沉淀物可存在的时间必然长一些,但是其也只有数分钟的时间。
另一种方法是选取洋油、石蜡型油等油质物对这一反应装置实施液体封闭。因为在反应过程中其反应介质体系不能够和外部大气产生接触情况,即可在一定程度上缓解Fe(OH)3被氧化作用的速度。最为常用的一种改进方式通常是把此几类思考路径实施融合,把他们各自的反应优势实施匹配,从而实现最好的除氧品质,减低氧化幅度。然而此类实验工艺改进过程都不能实现最佳的试验效果,其白色状态沉淀物留存时间依然很短暂。
另外也有一种是依托离心分离工艺来最大限度地净化反应系统中所溶解了的氧气成分。通常运用在试管内产生的氢氧化亚铁来除掉烧碱、绿矾溶液中所溶解状态的氧。第一是在已出现氢氧化亚铁沉淀物的玻璃试管内放入过剩烧碱溶液,依靠?溲趸?亚铁胶体物质来除去烧碱溶液中的溶解状态氧;再有就是亦在已出现氢氧化亚铁胶体沉淀物的玻璃试管内放入过剩的硫酸溶液。依托氢氧化亚铁除掉硫酸铁溶液中所含的溶解状态的氧。尔后取两种溶液进行彼此滴定过程,如此处置之后所生成的氢氧化亚铁总体上是处在无氧成份液态条件中,故其不容易受到氧化作用,其白色状态的沉淀的延续时间最高能维持到2 h之上。然而实施如此改进的最大不足之处即在于其操作过程繁杂,不容易在教学课堂上进行实验的演示过程,从而失去它的真正价值。
基于前述多类优化手段,笔者亦由降低氧气生成量的思想去考虑,依照煮沸办法从而除去溶液中溶解态的氧,并且把横断面积低于玻璃试管横截面积的软胶管当作反应器皿,以降低反应过程中所可能接触到的氧气成分。在此基础上,亦变更了反应进行模式,利用二价铁离子和碳酸氢根离子的复水解反应以制出CO2并排放O2,从而加大白色状态沉淀的留存时间。而且因为此反应过程机理是复合型水解反应,且其反应始终处在动态转化过程之中,其受外界的干扰程度很小。利用透明型软胶管把该实验实施小型化规模设计,缩短了试验流程,提高了实验过程的情趣性,可大力促进课堂型实验过程的操作及实验效果的观注。
实验机理研究
2.1 实验任务
依托碘被氧化的方法获取二价铁离子,在低碱性环境下生成Fe(OH)2,强化课堂中的试验示范品质。
2.2 实验器具及材料
还原型精细铁粉,固体状碘,氨化合物一氯化铁双组份缓冲液体,离心型玻璃试管,小型玻璃试管,盛药勺匙,长胶头型滴定管。
2.3 实验装置
在试管中加入石蜡油进行液封,用胶头滴管直接将FeSO4溶液注入石蜡油下部,再用另一胶头滴管直接将NaHCO3或Na2CO3溶液注入FeSO4溶液中,以此避免氧气的进入。见图1。
2.4 实验程序
(1)在装有2 g固体碘的玻璃试管内,放人4 g还原型精细铁粉,让其覆盖在固体态碘上,压入4 mL经过煮沸并进行冷却之后的凉蒸馏水,等反应完全之后充分振荡此玻璃试管,静态放置一段时间,就可获取浅绿色状态的碘化亚铁盐类溶液。
(2)在离心型玻璃试管中放入4 mL利用经煮沸过的纯净蒸馏水调配的氨分子-氯化铁双组分缓冲型液体物质。
(3)利用长胶头型滴定管吸入适量碘化亚铁盐类溶液,把其尖嘴部位插进氨-氯化铁双组份缓冲型液体中的液面之下,缓慢用手挤住胶头,就能观察到在其尖嘴部位会产生并析出白色絮状物沉淀。
2.5 问题解释
(1)此试验过程是利用固体碘的氧化方法制取碘化亚铁盐类物质,并取代过去的利用硫酸溶液和铁单质进行化学反应来制取硫酸亚铁这一强酸弱碱盐,因为碘离子本身所具备的极强还原性,所以碘化亚铁这种盐类物质能静置很长时间而不产生氧化过程,从而让实验过程简单便捷。
(2)由于二价铁离子在溶液酸碱性pH=7.7上下时即可呈现Fe(OH)2胶状形态的沉淀由溶液中析出,因此pH过大或过小都无助于Fe(OH)2的制备过程,使用氨-氯化铁缓冲溶液便于将pH控制在弱碱性条件下,而且使用缓冲溶液可以控制其稳定在一个比较小的范围内。
(3)利用这种方法制备的氢氧化亚铁沉淀白色可保持1~2个小时,若用特殊方法处理(例如:加液体石蜡液封)白色可保持42个小时,将氢氧化亚铁沉淀上层清液倒出,加人自来水,白色沉淀很快变为灰绿色,最终变为红褐色。
实验注意事项
(1)FeSO4溶液中加入少量还原铁粉,防止实验过程中被氧化,避免溶液中产生Fe3+。
(2)NaHCO3溶液加热时要注意温度,尽可能将溶解氧除去,但是要避免沸腾再次溶入氧气。
(3)注射溶液时注意速度,避免从另一管口溢出。
实验创新点
(1)使用双水解的原理,将反应维持在动态平衡中,延长了白色沉淀的稳定时间,克服了这个实验的最大难点,同时也便于学生观察现象。
(2)加热NaHCO3溶液除去溶解氧,直接将FeSO4溶液注入NaHCO3溶液中部,省去液封这一步骤,简化了实验。
(3)反应生成的二氧化碳将氧气排出软管,减少并延缓产物Fe(OH)2被氧化。
(4)可以将该实验用于双水解的知识新授课。
参考文献
[1] 汤国柱.专题十四氢氧化亚铁制备[J].广东教育:高中版,2015(11):183.[2] 穆新巧.制备氢氧化亚铁实验的改进[J].教学仪器与实验,2007(10):69-70.[3] 谢国仪.氢氧化亚铁的制备和保存[J].中学化学教学参考,1991(5):110.[4] 宣文权,金淑泓.氢氧化亚铁制备实验的改进[J].化学教学,2002(4):172-173.
第三篇:氢氧化亚铁制取实验的改进
氢氧化亚铁制取实验的改进
重庆市壁山来凤中学 何荣开
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摘要:氢氧化铁的制取试验是必修课中的一个普通的试验,若不处理好其中的细节,往往看不到它的本来面目,因此需要对试验做适当的改进,以达到比较理想的效果,但改进的时候如果将本试验与电化学知识联系起来,使相关的知识得以巩固和加强将达到满意的效果 关键词: 氢氧化亚铁
实验改进
高中新课程化学教科书(必修一)有一个制取氢氧化亚铁的实验,具体的操作步骤是,在FeSO4溶液中加入NaOH溶液,生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,但是在实验过程中往往看不到白色的氢氧化亚铁沉淀,只看到灰绿色的沉淀,就其原因是配制溶液的水中溶解有少量的氧气,实验过程中可以将水加热至沸腾除去其中溶解的氧气,然后将水配成溶液,用一支很长的胶头滴管吸取NaOH溶液插入盛有FeSO4溶液试管的底部,然后慢慢挤出NaOH溶液,这时可以较长时间地看到白色的Fe(OH)2沉淀,装置为图一,如果需要更长时间观察白色沉淀,可以做以下改进,即在FeSO4溶液中加入苯,将溶液与空气隔开,不让空气进入溶液中,装置如图二
图一 图二
其实制取氢氧化亚铁的过程,不但可以观察白色沉淀还可以清楚地看到沉淀由白色到灰绿色再到红褐色的转变过程,具体的操作过程如下,首先打开弹簧夹,让产生的气体排出氢氧化钠溶液中溶解的氧气,然后关闭弹簧夹,将铁与稀硫酸反应生成的硫酸亚铁压入氢氧化钠溶液中,就可以看到以上颜色的变化,如图三。
学习了电解原理之后,不但可以运用电解原理得到白色纯净的氢氧化亚铁沉淀,还可以复习巩固有关电化学知识,将必修课的知识与选修课的知识联系起来,在头脑中形成清晰的线索,把分散的知识集中在一起,使学生的原有知识得以拓展、升华,眼界大开,从中体会到学习的喜悦与快乐。通过以下实验的设计及练习的完成可以考察学生对相关知识的理解与掌握程度。例如应用图四装置实验可制得白色纯净的氢氧化亚铁沉淀,两极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为
b电极反应式为(2)电解液c可以是。
A、纯水
B、NaCl溶液 C、NaOH溶液
D、CuCl2.溶液
(3)d为苯,其作用为,在加入苯之前对c应作何简单处理?。(4)为了在较短的时间内看到白色沉淀,可采取的措施是
A 改用稀硫酸作电解液
B、适当增大电源的电压 C、适当减小两极间距离
D、适当降低电解液的温度(5)、若c为硫酸钠溶液,当点解一段时间看到白色氢氧化亚铁
沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为。
图三 图四
在氢氧化亚铁的制取过程中,将课本知识进一步拓展、加深,系统化,条理化,既使所学的得以巩固、整合和加深,让学生在解决问题的问题的过程中感受到成功的喜悦,激发学生学习的积极性,提高学生分析问题解决问题的能力,从而提高教学质量。
第四篇:氯气的制备教学设计
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第五篇:《浓硫酸的制备和性质》教学设计
《浓硫酸的制备和性质》教学设计
宜兴市铜峰中学
黄海云
一、教材分析
1.教学内容
普通高中课程标准实验教科书化学①必修(苏教版)的专题4《硫、氮和可持续发展——《硫酸的制备和性质》。本小节内容包括硫酸的工业制法和硫酸的性质。
2.教材的地位及作用
教材首先介绍了硫酸的工业制法,硫酸在工业上的地位和重要性就成为本节教材的切入点,引出了硫酸在工业上的制法。关于硫酸的化学性质,以初中里学过的酸的通性为基础,复习巩固稀硫酸的酸性。既说明了问题,又可避免一些不必要的重复。再以一组探究实验引出浓硫酸的特性,让学生在实验探究中体会学习的乐趣。最后回归到硫酸的用途,激发学生努力学习报效祖国的热情。
本教材内容的知识要点较易掌握,但由于该内容常作为考试的热点,题型变化多端,学生还是具有一定的困难。教学中运用多媒体课件形象地把硫酸的工业制法呈现给学生,运用探究性实验让学生直接地感知浓硫酸的吸水性、脱水性和强氧化性。
二、教学目标
1、知识与技能
知道工业上生产硫酸的基本原理;了解农硫酸的特性和应用
2、过程与方法
通过实验探究活动,培养学生观察问题、分析问题和解决问题的方法和能力,提高学生的动手能力和学习化学知识的兴趣,激活创造性思维。
3、情感态度与价值观
形成科学的价值观和实事求是的科学态度,激发学生创新的潜能,培养学生的合作精神
三、教学重点、难点
重点:浓硫酸的特性(吸水性、脱水性、强氧化性)难点:浓硫酸的氧化性
四、教法分析
本节课教学时,要把握好初中、高中有关硫酸知识的衔接,应用所学化学理论,借助实验手段,引导学生在回顾知识和对比实验中发现新问题,探究新问题。通过实验探究和思维辨析,培养学生的探究能力和思维品质。所以,本节课应突出以下特点:以实验为基础,引发认知冲突;以思维为核心,开展问题探究;以学生为主体,促进知识内化。
五、相关知识储备
初中学过稀硫酸具有酸的通性:可以使酸碱指示剂变色;可以与活泼金属、金属氧化物、碱等发生化学反应。浓硫酸溶于水放出大量热;可干燥气体;可使纸、布等脱水碳化。
六、教学过程
1.知识衔接,引入新课 教学活动:
(1)引导学生回顾初中硫酸知识。
(2)导出新课,引导学生阅读教材关于硫酸的工业制法相关内容。
(3)引导归纳硫酸的工业生产原理和设备,抓住化工生产的三大基本原理(1)逆流原理(2)热交换原理(3)连续生产原理。学生活动
(1)观察硫酸样品:浓、稀硫酸均为无色液体,浓硫酸呈粘稠状。
(2)集体回顾:硫酸具有酸的通性。浓硫酸溶于水放出大量热;可干燥气体;可使纸、布等脱水“炭化”等。(3)归纳出硫酸的工业生产原理和设备。设计意图:
介绍硫酸用途,发学习兴趣,回顾已学知识,为探究学习知识铺垫。2.实验对比,揭示矛盾 教师活动:
分配任务、指导实验。安排学生分别完成浓、稀硫酸与蓝色石蕊试纸、硫酸铜晶体。学生活动:
对比实验,学生分别完成浓、稀硫酸与蓝色石蕊试纸、硫酸铜晶体和铝片对比实验,并介绍各自实验的不同现象。设计意图:
通过对比实验,使学生发现问题,产生认知冲突,确定探究目标。3.实验分析,掌握区别 教师活动:
(1)组织实验分析:请学生分别介绍浓、稀硫酸分别与蓝色石蕊试纸和硫酸铜晶体的实验现象,结合初、高中所学知识,分析浓硫酸在反应所表现的特殊性质。
(2)组织性质讨论:试分析浓硫酸的吸水性和脱水性的本质区别。学生活动:(1)对比:
稀硫酸
蓝色石蕊试纸变红
硫酸铜晶体溶解 浓硫酸
边缘变红中心变黑
晶体表面呈现白色 结论
浓硫酸有酸性和脱水性
浓硫酸有吸水性(2)吸水性:吸收物质中的水分子。
脱水性:按水分子的组成,脱去有机物分子中的H、O原子。
设计意图:
帮助学生形成脱水性和吸水性的概念,明确浓硫酸脱水性和吸水性的本质区别,培养思维辨析能力。
1、实验探究,科学推测
师生共同讨论,改进和完成浓硫酸与蔗糖的综合性实验: 为了清楚观察到蔗糖“炭化”现象,认识反应过程,准确检验反应产物,防止环境污染,将实验设计为密闭装置。学生代表操作实验并表述现象:
滴入浓硫酸后,试管发热;蔗糖渐渐变成多孔疏松的黑炭;品红溶液褪色。教师活动:
(1)提问:分析实验现象,浓硫酸表现了哪些化学性质?(2)根据现象,从元素化合价角度分析反应中的反应物和产物是什么?从氧化还原角度分析,并用双线桥表示该反应的电子转移情况。(3)引导学生检验反应的产物。学生活动:
(1)回答:整个反应过程中,浓硫酸表现了吸水性、脱水性和氧化性。方法:假设推断法、实验验证法、逻辑推理法、对比分析法。
认识:实验检验真理,本质决定表象,坚持严谨求是,加强交流合作。设计意图:
将蔗糖与浓硫酸的实验改进为带有承上启下意义的综合实验,是因为本实验可以全面体现浓硫酸的吸水性、脱水性、氧化性三大特征。对于巩固所学新知识,促进知识内化,提供知识应用能力、体现探究成功的乐趣,均有极其重要的作用。5.实验深化,发展认识 教师活动:
(1)深入探究:如何通过实验手段判断浓硫酸中+6价S与+1价H的氧化性强弱?
(2)参考教材,请讨论铜与浓硫酸反应的验证性实验装置。
借助教材,组织讨论,并适时进行提示引导。如何选取发生装置?如何检验还原产物?如何避免环境污染?
(3)师生协作,演示实验,根据现象板书:2H2SO4+Cu==CuSO4+SO2↑+2H2O(4)讲述:
A反应中浓硫酸既体现了氧化性又体现了酸性; B引导学生了解酸的氧化性和氧化性酸的概念。学生活动:
(1)讨论与交流:假若浓硫酸能氧化金属活动顺序表中H后的金属铜,则能证明硫酸中+6价S的氧化性强。(2)学生代表组装实验装置(3)介绍实验现象: A品红溶液褪色;
B最后试管底有黑色固体,把试管里的上层溶液倒掉,下层溶液倒在盛有水的小烧杯中,观察得到蓝色溶液。(4)结论:
A浓硫酸的氧化性是+6价S的氧化性,稀硫酸的氧化性是H+的氧化性,是酸性;
B浓硫酸氧化性比稀硫酸氧化性强; C浓硫酸是氧化性酸。设计意图:
通过铜与浓硫酸的实验设计与讨论,进一步拓展和深化学生对以浓硫酸为代表的氧化性酸的认识,培养学生的实验分析和设计评价能力,促进探究性学习上升为理论指导的新高度。
师生共同总结并扩展延伸:
A浓硫酸在与金属的氧化还原反应中,均不放出H2;B浓硫酸还可以将某些非金属(如C、S等)氧化。板书:C +..2H2SO4 ==2SO2 + CO2 +2 H2O C在常温条件下,浓硫酸可以使铁铝发生钝化。
引导小结:本节课你有哪些收获?试从知识、方法和认识上加以小结。
研究小组思考题:铜与浓硫酸反应过程中,曾出现黑色物质,可能是什么?
七、板书设计
一、硫酸的制备
二、硫酸的性质
(1)稀硫酸的性质:酸的通性
(2)浓硫酸的特性:吸水性、脱水性、强氧化性
八、教案反思:
关于硫酸学生在初中已经有了初步的了解,本节教学在教学引入时从学过的知识出发,引导学生思考,以达温故知新的教学目的。浓硫酸的性质是本节教学的重点,因此教师在本节教学中以实验教学为主线,培养学生科学的研究方法,独特的实验现象加深学生对知识的掌握和理解,并激发学生学习的兴趣。