《濃硫酸的制備和性質》教學設計灤縣二中蔡文婷

新課程理念是從生活走進化學，從化學走向社會，提倡讓學生在做科學中學科學，體驗探究學習的過程，硫酸是工業(yè)三大強酸之一，最重要的化工產(chǎn)品之一，它在工業(yè)上和實驗室都有廣泛的應用，被譽為“化學工業(yè)之母”。掌握硫酸的性質可以更好的認識它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國防上的重要用途，為學生將來能在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中解決實際問題創(chuàng)造了條件。(一)教材分析

1．教材的地位及其作用

硫酸是硫元素最高價氧化物對應的水化物，是一種典型的含氧酸，所以掌握硫酸的性質，有助于學生系統(tǒng)掌握硫元素的單質及其化合物之間的內(nèi)在聯(lián)系。本節(jié)內(nèi)容是建立在學生學習過初中的《常見的酸一一硫酸》基礎之上的，對其物理性質和硫酸的吸水性和脫水性已經(jīng)有了一定的了解，同時是在學習過電離理論及氧化還原知識的基礎之上來進一步認識濃硫酸的性質。硫酸中的硫元素處于最高價，在濃硫酸中硫酸主要以分子的形式存在，這就決定了它有別于稀硫酸的性質即它的特性，在特性中的強氧化性又是一個非常典型的重要性質，硫酸是強氧化性酸的代表，所以這部分內(nèi)容，既是重要的基礎知識，又具有承上啟下的重要作用。

2．教材的編排中體現(xiàn)的五條知識脈絡

1.知識線：

知識發(fā)展線索：酸的通性——稀硫酸的性質——濃硫酸的特殊性——氧化還原反應

內(nèi)容深廣度(要點)：認識酸的通性——知道稀硫酸的通性——掌握濃硫酸的特性——鞏固氧化還原反應的本質

2．學生認識發(fā)展線

學生的認識發(fā)展脈絡：首先從初中化學的有關內(nèi)容人手，先復習稀硫酸的性質，然后通過活動質疑，為物質的性質的預測提供思路。

3．問題線：通過“思考與交流”，應用初中化學知識了解硫酸，具有酸的通性，再通過設計閱讀導向性問題提綱引出濃硫酸的化學性質，最后用科學實驗解決問題。

4話動線：學生閱讀課本獲取信息，學生動手實驗，小組討論，教師演示實驗

5．情景線：生活素材——課本素材——科學素材——生活素材

五條線索間的關系：在元素及其化合物教學中，知識線和學生認識發(fā)展線確定了教學的目標，問題線、活動線和情景素材線展現(xiàn)了實現(xiàn)目標的途徑?！径繉W情分析：

1．已知：學生在初中已掌握了硫酸所具有的酸的通性，因而我在本節(jié)課中僅以知識回顧的方式提出，使硫酸知識完整化

2．想知：濃硫酸脫水性和吸水性的有關知識

3．未知：學生在初中幾乎沒有涉及濃硫酸的強氧化性，因而我認為這是本節(jié)課需要用探究的方法重點突破的內(nèi)容

4．實驗探知：采取學生做實驗，親身體驗，分析得出結論的方式，強化脫水性和吸水性的概念及區(qū)別

(三)學習目標(1)“知識與技能”目標根據(jù)大綱要求和教學實際，將教學目標細化為以下幾個方面：①、通過復習回憶鞏固稀、濃硫酸的共性：酸性；②、探究識記濃硫酸的物理性質；③、通過探究理解掌握濃硫酸的特性(吸水性、脫水性、強氧化性)；④、閱讀自學，通過對硫酸性質的認識明確其用途。

(2)“過程與方法”目標

①通過無機物性質的實驗，培養(yǎng)學生實驗操作技能、分析問題和解決問題的能力；

②通過閱讀、查閱、討論和概括有關硫酸的知識，培養(yǎng)學生獲取知識以及信息加工能力；掌握學習元素化合物知識的一般方法。(3)“情感態(tài)度與價值觀”目標①通過硫酸的重要用途，認識硫酸在國民經(jīng)濟中的重要作用，以及與人們?nèi)粘Ｉ畹拿芮新?lián)系，并激發(fā)學生學習化學的興趣；

②通過多種多樣的活動，培養(yǎng)學生的問題意識、探究意識和合作意識；

③通過實驗探究活動，體驗實驗對認識和研究物質性質的重要作用，培養(yǎng)學生實事求是、創(chuàng)新的良好品質。(四)教法與學法

1．教學方法：從教材特點和學生的認知水平出發(fā)，為體現(xiàn)科學知識探索的過程，采用“問題——實驗——觀察——分析——結論——應用”的程序進行教學。在復習鞏固舊知的基礎上，創(chuàng)設問題情景，激發(fā)學生學習的內(nèi)驅力，再通過實驗探究，認真觀察、及時記錄實驗現(xiàn)象，運用相關理論(如氧化還原觀點)進行深入分析，形成結論，并最終完成知識的遷移應用。

2學習方法：通過本節(jié)課的教學，幫助學生掌握以下學習的方法

①閱讀：指導學生帶著問題有針對性地閱讀書本，找出重點，歸納整理。

②觀察：引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象，學會全面科學地觀察事物，獲取有效信息。‘

③聯(lián)想：將硫酸知識與大量的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活實際應用建立聯(lián)系，實現(xiàn)感性知識與理性知識的有機結合，并完成知識的遷移應用。

④推理：指導學生正確運用氧化還原，電離理論等觀點對實驗現(xiàn)象進行推理分析，由表及里，揭示反應本質。

⑤對比：通過稀硫酸和濃硫酸在發(fā)生氧化還原反應中表現(xiàn)氧化性粒子的不同，分析酸的氧化性和氧化性酸的根本區(qū)別；辨析濃硫酸的吸水性和脫水性。

⑥分類：濃硫酸屬于強氧化性酸，掌握分類方法為下節(jié)課學習濃消酸打好基礎。

(五)設計思路：

本節(jié)課體現(xiàn)新課標理念中以學生的發(fā)展為本，促進學生學習方式的轉變。采用自主實驗探究式的教學模式，把課堂真正還給學生，變“要我學”為“我要學”，教會學生學習的方法。我采用的教學設計是充分利用實驗，啟發(fā)學生觀察、思考，讓學生自己積極主動地去思考，去親身操作體驗，在體驗中自己找到問題的答案。采用探究式理論中的“體驗為紅線，思維為主攻”。把單項信息的傳遞轉化為學生五官并用，全身心的投入的多項信息交流。以實驗體驗來突破硫酸的化學性質這一難點完成教學目標。

設計思路的三個認知層次：

1．“溫故引新，以例激情”

2．“探究實驗，自主學習”

3．“遷移應用，鞏固提升”

通過這一設計思路完成了“自主，實驗，探究，合作”學習。

課堂上先通過一些有關于硫酸的事件，例如皮膚燒傷毀容案件從而激發(fā)學生的求知欲。再通過復習初中學過的稀硫酸的化學性質然后通過學生分組實驗探究，教師與學生合作演示實驗，使學生親身體驗自主探究問題，分析問題，解決問題，強化學生的探究意識。以實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的探究興趣，引發(fā)學生的積極思維活動，使學生的思維活躍起來，真正的“動眼看”“動手做”“動腦想”，真正的自己來掌握濃硫酸脫水性和吸水性的有關知識，突破濃硫酸的化學性質中強氧化性的這一難點，最后完成知識鞏固遷移，首尾呼應，水道渠成的解釋課首的引課案件。同時強調(diào)硫酸的危險性，對學生進行道德教育。

在教學中體現(xiàn)了從生活到化學學科知識再到生活的思路。課題導向信息層層深入，步步設疑，環(huán)環(huán)相扣。學生在引導下自己獲取知識，體驗求知快樂。在化學課堂教學中應充分體現(xiàn)學生的主體性，就是要“教會學生如何學習”。在教學過程中要積極引導啟發(fā)學生，同時也要大膽放手，讓學生能夠自由的思維。本節(jié)課理論性較強，在教學中存在一定難度，我采用的這樣的教學設計上這堂課學生不僅掌握了化學知識和規(guī)律，而且獲得了探求知識的途徑和方法。(六)教學流程：一、溫故引新。以例激情

(～)創(chuàng)沒情境，激發(fā)情意請學生觀看與硫酸有關的幾幅圖片。

2003北京某某大學生用濃硫酸傷害動物園中大黑熊事件

2005年深圳某女士被濃硫酸毀容。這幾幅圖片中都和硫酸有關，這些可怕事件為什么和硫酸有關?這樣設計的目的是用生活中的實例激發(fā)學生強烈的求知欲，與實際相連使學生有較高的學習熱情。在情境中導入用這種方式展開硫酸的課題教學。

(二)復習舊課，奠定基礎(思考與交流)1．初中我們學過稀硫酸，鹽酸它們在組成上有什么特點?2．這些特點與酸的通性有什么關系?用電離方程式表示。這些知識學生已經(jīng)知道，需要鼓勵學生，讓學生自己組織語言，提高總結問題和表述問題的能力。從已知的知識作為學習的切人點，是知識梯度的最底層，這樣學生能夠有很大的學習積極性，不一會兒學生自己迅速與前后左右周圍同學開始討論，馬上就有學生要起來發(fā)表自己的觀點，其他學生有的著急補充，學生自己整理出了稀酸的五個方面的性質，即酸的通性。這一設計活動能夠使教師感覺到學生的基礎知識掌握的狀況。通過對已經(jīng)學過的稀硫酸的性質的復習回顧，使學生增強求知欲，學生很想知道濃酸的化學性質，激發(fā)了探索知識的欲望，為學習濃硫酸的性質奠定了很好的基礎。二、探究實驗，自主學習教科書是基礎的課程學習資源，是學生學習活動的重要資源，學生會學習的一個重要環(huán)節(jié)是要會讀書，在學習活動的設計中要引導學生看書，教科書提供豐富的與學生北京相關的素材，以及重要的化學基礎知識和基礎技能，學生在讀書的過程中對科學產(chǎn)生親切感。因此我設計了這一教學環(huán)節(jié)。設計學習提綱。指導學生閱讀課本相關內(nèi)容。問題1．為什么實驗室制備氫氣時常用濃硫酸來干燥?問題2．裝有濃硫酸的試劑瓶露置在空氣中質量為什么會增加?問題3．濃硫酸滴在紙上或棉布、木條上有何現(xiàn)象?問題4．實驗室里用金屬與酸反應制取氫氣時，往往用稀硫酸或鹽酸，而不用濃硫酸或硝酸，這是為什么?問題5．會當凌絕頂，一覽眾山小。讓我們攀越硫的價態(tài)的最高山峰去領略它的特別的風光。H2S——S—SO2——H2S04請根據(jù)硫的價態(tài)，聯(lián)系氧化還原的相關知識推測濃硫酸的化學性質。這樣的教學設計充分調(diào)動學生的學習主動性，把教學內(nèi)容設計為若干個問題，從而引導學生主動進行探究，而我在教學過程中，主要著眼于“引”。啟發(fā)學生“探”，把學生的學習積極性調(diào)動起來，讓學生帶著問題來學習。以“新課程”理論為指導依據(jù)，變教為誘，變學為思，以誘達思，促進發(fā)展。對于未知的內(nèi)容學生有帶著問題在書中找到答案的欲望。怎樣來解決這一系列問題，在教學過程中要積極引導啟發(fā)學生動眼，動腦，思索，探求，想辦法解決問題。同時也要大膽放手實驗，化學是以實驗為基礎的學科。實驗具有千變?nèi)f化的現(xiàn)象，這就是喚起學生學習興趣的有效手段。用千變?nèi)f化的實驗現(xiàn)象來吸引學生引發(fā)學生思考為什么，這樣從“想”引到了“手”，所有的感官都將被喚醒，學生會有很大的學習興趣。)學生從課本中已經(jīng)獲取了部分信息，急需科學的方法來證明自己的觀點，此時教學內(nèi)容自然過度到了實驗探究這一環(huán)節(jié)【實驗內(nèi)容】：分組實驗研究一硫酸的物理性質

實驗器材：燒杯

玻璃棒

試管

藥匙

水

膽礬實驗步驟：1．取適量濃硫酸2．把水緩緩的注入濃硫酸中并用玻璃棒不斷攪拌3．在試管中加入一些膽礬，再加人3—4mL濃硫酸，振蕩。觀察固體和溶液的顏色變化?！竞喴獙嶄洝浚簩W生兩人一組動手做實驗，觀察實驗，動手整理實驗結論。教師走下講臺到學生中間巡回指導，糾正個別同學的錯誤操作。基本完成學習任務?！緦嶒灛F(xiàn)象】：硫酸的物理性質：常見的濃硫酸質量分數(shù)為98．3％，密度1．84g／cm3，沸點為338℃，難揮發(fā)。能以任意比與水混溶，濃硫酸溶解時放出大量實驗意圖：引導學生認真實驗，感悟：化學從實驗中來，化學離不開實驗。激發(fā)學生繼續(xù)學習的積極性。培養(yǎng)學生的觀察能力，主動探究問題的能力。我相機問我的學生兩個問題從用眼“觀察”把學生引到了用“腦”思考培養(yǎng)了學生的觀察和思考的能力。為后面濃硫酸強氧化性的學習埋下伏筆，留下懸念。

設疑；1．生成的灰白色物質是什么?

2．回憶初中我們學習過膽礬的加熱實驗現(xiàn)象?膽礬為什么變白了?

學生聯(lián)系實際歸納出通?？捎脻饬蛩岣稍锏臍怏w有：H2、O2，N2、CO、C02、CH4、S02、HCl、Cl2等。這樣，無序的知識變得有序起來，符合學生的認知規(guī)律。好多同學要求說說自己的觀點。

張國寶同學：因為膽礬失去了結晶水，說明濃硫酸能夠吸收結晶水，濃硫酸具有吸水性。

陳輝同學：膽礬失去了結晶水，說明濃硫酸能夠吸收結晶水，認為應有脫水性。

學生分成了兩部分，大部分支持張國寶的觀點，小部分支持陳輝的觀點，學生開始強烈的需要知道哪個結論正確。教師相機引導，誰對誰錯，科學才有說服力，繼續(xù)實驗，課堂氣氛很活躍。學生急于動手操作。

【實驗內(nèi)容】分組實驗探究二“黑面包”實驗實驗器材：稀硫酸、濃硫酸、水、蔗糖、燒杯、玻璃棒、試劑瓶、膠頭滴管實驗步驟：1、在200mL燒杯中放人20g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15mL稀硫酸，迅速攪拌，觀察實驗現(xiàn)象

2、在200mL燒杯中放入20g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15mL質量分數(shù)為98％的濃硫酸，迅速攪拌，觀察實驗現(xiàn)象

【設計意圖】對比實驗，以體驗為基礎，培養(yǎng)觀察能力與描述現(xiàn)象的能力。通過分析實驗現(xiàn)象，完成結論，享受求知后的樂趣

實驗要求：組內(nèi)合作，注意實驗規(guī)則，記錄實驗現(xiàn)象

【簡要實錄】：學生自己動手，進行探究，歸納小結“黑面包”實驗發(fā)生的條件。學生分組實驗，分別用稀硫酸、不加水的濃硫酸、加水后再加濃硫酸來進行“黑面包”對比探究實驗，明確“黑面包”實驗發(fā)生的條件。

實驗現(xiàn)象：1．蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的物質；

2．有大量氣體冒出；

3．有刺激性氣味的氣體生成

在200mL燒杯中放入20g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加人15mL質量分數(shù)為98％的濃硫酸，迅速攪拌，觀察實驗現(xiàn)象

引導學生根據(jù)實驗現(xiàn)象，總結在實驗中獲取的知識，享受求知的樂趣。

我的學生自己歸納證理出以下知識

1．吸水性：是指吸收水分或奪取結晶水合物中的結晶水，形成一系列穩(wěn)定的硫酸水合物，但是被干燥的物質本質未變。

2．脫水性：是指將有機物中的氫、氧元素的原子按水的組成(2：1)脫去，生成水分子使蔗糖碳化。此時學生產(chǎn)生了疑問：在“黑面包”實驗中，為什么體積會膨脹，形成疏松多孔的海綿狀炭，如同一個“黑面包”，刺激性氣味氣體是什么?這又體現(xiàn)濃硫酸的什么性質呢??帶著問題來繼續(xù)探究實驗三

利用黑面包試驗中學生的疑問，進一步的推進設疑，告訴學生必須學習濃硫酸另外一個重要性質——強氧化性，為后面探究濃硫酸與非金屬碳的反應埋下伏筆，做到一個實驗兩個用途。

【實驗探究內(nèi)容三】：銅與濃硫酸的反應在課本101頁實驗的基礎上我做了改進在反應裝置后接了裝有品紅試液的試管和裝有石蕊試液的試管。這樣的改進可幫助學生分析產(chǎn)物是什么并同時檢驗產(chǎn)物的性質。這是我在本節(jié)課中進行探究實驗的創(chuàng)新點。為什么實驗要稍作改進?一是保持了操作的連續(xù)性，減少了二氧化硫的逸出，加強了環(huán)保；二是減少副反應的發(fā)生。學生在觀察實驗時會發(fā)現(xiàn)有灰黑色物質產(chǎn)生，此時教師應加以引導觀察。同時本著科學的精神，少數(shù)能力強的同學肯定會對副反應感興趣，首先引導學生先抓住矛盾的主要方面，課后在學生分組實驗中師生再共同探究，這樣為后面的研究性學習發(fā)現(xiàn)了問題，同時有利于學生的可持續(xù)性發(fā)展。

1．銅片與濃硫酸能否反應?

產(chǎn)物是什么?反應的條件是什么?

2．根據(jù)反應現(xiàn)象你認為反應后的生成物是什么?寫出反應方程式。并指出氧化劑、還原劑。反應中的濃硫酸表現(xiàn)出什么性質?

這一實驗由我在在學生的配合下完成。學生小組之間相互交流，展開充分討論。由于同學之間的觀點不一致，組內(nèi)成員之間、甚至組與組之間都展開了激烈爭論。最后，在老師的鼓勵之下，同學們踴躍發(fā)育，課上得生動活潑，學生印象深刻，理解透徹，思維自由。充分凸顯了學生的主體地位。最后學生歸納整理出濃硫酸的強氧化性，并書寫化學方程式。濃硫酸的強氧化性這一難點在實驗探知中順利解決。并且由實驗引發(fā)了學生與學生之間，學生與教師之間進行的相互討論，是一種多項信息交流，思維相互撞擊的重要模式。特別是在學生之間，語言特點接近，相互討論有利于開闊思路、促進理解增強協(xié)作精神。在學生討論時，我啟發(fā)學生勇于發(fā)表自己的見解，特別注意對學生的觀點做出及時反饋，以便調(diào)控好討論的方向。學生在整個討論過程中，始終處于學習的主體地位，教師要讓學生在“跳一跳摘到桃子”的學情境中，從原有的認知結構通過同化或者順應形成新的認知結構，從而獲得“知識、能力、品德”的全面發(fā)展。

引導學生回憶“黑面包”實驗，根據(jù)現(xiàn)象分析可知，濃硫酸使蔗糖脫水后，放出大量的熱，進而氧化了生成的木炭。反應方程式為：C+2H2S04(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。從而明了濃H2SO4在加熱條件下，不僅能跟大多數(shù)金屬反應，而且還能跟一些非金屬物質起氧化還原反應。因為蔗糖脫水生成的碳被濃硫酸氧化，有大量氣體生成，使“面包渣”發(fā)酵，現(xiàn)象才如同一個“黑面包”，讓學生恍然大悟。

三、遷移應用，鞏固提升

給出探究引新時提出的幾個問題，學生閱讀課本相關內(nèi)容完成知識遷移升華

問題1．為什么實驗室制備氫氣時常用濃硫酸來干燥?

問題2．裝有濃硫酸的試劑瓶露制在空氣中質量為什么會增加