对浓硫酸与稀硫酸比较的探究教学.doc

对浓硫酸与稀硫酸比较的探究教学郭君瑞 台州市 温岭中学， 1 设计构想高中化学新课程非常强调课堂教学要使学生在“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三方面得到统一和谐的发展。为有效落实新课程理念，我们进行了相当长的探索与实践，并结合自身的特点，形成了化学课堂教学设计的基本策略，即“围绕一个核心、贯穿两条主线、遵循三个原则”。所谓“围绕一个核心”即教学设计要以促进学生的发展为核心。“贯穿两条主线”指的是课堂教学设计要紧紧围绕“三维目标”，正确处理好知识主线和能力主线的关系，使两者相益得彰；要体现以知识为载体，对学生进行能力训练，进一步提高学生的科学素养和人文素养。所谓知识主线是根据学生的认知特点和教学内容来重新优化组织和设计的一系列知识点。能力主线是由这些知识点的能力价值构成的，并让学生在获取知识、应用知识解决问题的过程中使能力得到充分发展的教学环节。若以人教社化学教材中的“硫酸”为例，则该课的知识主线可简单地表示为硫酸的用途物理性质吸水性脱水性强氧化性知识网络，这中间也胶连着稀硫酸与浓硫酸性质上的差异；能力主线为问题情境提出猜想与假设设计实验方案实施实验方案讨论与评价得出结论。“遵循三个原则”指的是化学教学设计要充分体现可行性原则、互动性原则和系统性原则，从而从真正意义上提高课堂教学的有效性，激发学生学习的兴趣，增强学生学习的主动性、自主性和创造性。2 教学目标（1）知识与技能：了解浓硫酸的物理性质、吸水性、脱水性和强氧化性；知道浓硫酸与稀硫酸性质上的差异，初步学会浓硫酸与稀硫酸的鉴别方法；初步学习化学实验方案的设计与评价。（2）过程与方法：初步学会运用观察、实验、查阅资料等手段获取信息，并运用比较、归纳等方法进行信息加工；经历浓硫酸的强氧化性的探究过程，初步学会科学探究的基本方法。（3）情感态度与价值观：通过浓硫酸强氧化性的探究，了解量变质变规律及现象与本质的关系，养成务实求真的科学态度；通过实验、讨论与交流，体验科学探究的乐趣，增强学习的主动性。3 教学策略硫酸这一节的知识重点是浓硫酸的强氧化性，知识难点是脱水性与强氧化性；能力培养的重点是观察能力、思维能力和解决问题能力，能力培养的难点是过程分析中的逻辑推理能力。对学生来说，他们已初步掌握了酸的通性、浓硫酸的吸水性、脱水性和氧化还原反应原理等基础知识，以及试管、酒精灯等常见仪器的使用，但基于高一学生的学习水平和开展探究学习所需的一些基本技能，我们认为硫酸这一节的教学应是教师引导下的探究学习、小组合作学习和讲授法的有机统一。教学过程中采用的主要策略有：（1）以探究的方式开展学习，通过创设问题情境和提供相关材料，启发学生主动思考，帮助学生形成良好的思维方式，领悟形成知识结论的科学方法和科学态度。教学中演示实验与学生自主实验相结合，坚持以学生为本，突出过程分析，即教学过程不只是关注学生掌握知识结论情况，而是更关注学生对知识形成过程的探索与理解，让学生自已去观察、比较、分析，自已去发现新知，得出结论。（2）开展小组合作学习。合作学习发生在学习过程的始终，给学生提供更多的交流讨论的机会和空间。鼓励学生从多个角度提出问题，寻找尽可能多的答案，给予他们足够多的时间进行思考，不要过早地予以中止；给学生创造展现的机会，即让他们展现学习结果，展现能力，展现个性，让学生在得到展现的满足中认识自我、规范自我、评价自我、发展自我。（3）教学中教师是一位协作者、帮助者和指导者，并依据反馈信息，通过启发、暗示等方法调控教学进程。（4）在评价方式上，既关注学习结果，又关注学生在学习活动中的表现。（5）运用多媒体技术进行教学，让各种情境、实验的微观现象生动活泼地展现在学生面前。4 教学过程41 复习旧知 引入新课投影：硫酸的用途（实物图片）学生：根据图片实物叙述硫酸的用途师问：1现有两瓶等体积的20%的稀硫酸与98.3%的浓硫酸，请问它们在组成和物理性质上有何不同？2有哪些方法可区分上述两瓶硫酸？3稀硫酸能否变成浓硫酸？具体有哪些方法？学生活动：（1）观察两瓶等体积的硫酸样品，比较两者的粘度，掂一下两者的质量。（2）相互间交流讨论，对上述问题尝试作出解释。师生讨论后归纳： 投影：（一）硫酸的物理性质与组成 42 对照实验 体验差异启发：既然浓硫酸与稀硫酸在组成与物理性质上有较大的差异，那么，在化学性质上是否也存在一定的差异呢？投影：（1）分别将浓硫酸、稀硫酸滴入盛有硫酸铜晶体的试管中。 （2）用玻璃棒将浓硫酸、稀硫酸分别点在蓝色石蕊试纸和火柴梗上，观察实验现象，并分析其原因。 学生活动：同学两人一组，按上述要求完成实验。教师巡视，对有困难的同学给予指导帮助。师问：哪一组同学来汇报实验现象，并作出解释？学生：在硫酸铜晶体中加入稀硫酸，硫酸铜溶解，溶液呈蓝色；加浓硫酸的晶体由蓝色变为白色，这是由于浓硫酸具有吸水性之故。蓝色石蕊试纸遇稀硫酸显红色，遇浓硫酸变黑；火柴梗遇浓硫酸变黑，这是由于浓硫酸具有脱水性。追问：浓硫酸的吸水性与脱水性有何本质区别？学生：略讲述：2002年大学生用浓硫酸伤熊事件，强调浓硫酸的腐蚀性。投影：（二）浓硫酸的特性1吸水性：吸收水分子的性质。2脱水性：被脱水物没有现成的水分子，而是将被脱水物中的氢氧元素按水的组成比脱去的性质。43 引导探究 提升素养 提出问题：较活泼的金属如Al、Zn、Fe等与稀硫酸作用会产生H2，若将稀硫酸换成浓硫酸将又怎样？也就是说浓硫酸是否有氧化性？ 猜想与假设：（1）若硫酸中的氢元素得电子应有H2产生；若硫酸中的硫元素得电子，可能生成SO2、S或硫化物等。（2）铝得氧成为氧化铝，再与硫酸反应生成硫酸铝。投影：（1）将长约25cm的铝片一端先在浓NaOH溶液浸一会儿，取出用蒸馏水冲洗，再插入盛有浓硫酸的试管中，观察现象，并作出解释。学生活动：实验，观察现象，尝试解释。学生1：无现象，Al与浓硫酸不反应。学生2：可能发生了化学反应，只不过现象不明显。查阅教材：常温下，铝与浓硫酸作用首先形成致密的Al2O3薄膜，阻止Al与浓硫酸继续反应，这个现象叫钝化。讨论：根据氧化还原反应原理，分析金属铝与浓硫酸反应的得失电子情况。结论：常温下铝、铁遇浓硫酸会发生钝化，用它们做的容器可贮运浓硫酸；钝化是一种化学变化；在加热条件下铝、铁均可与浓硫酸发生化学反应；反应中浓硫酸中的+6价S得电子，显示氧化性。提问：浓硫酸的氧化性强弱如何？其还原产物又是什么呢？引导学生分析推理，并由此设计实验方案：（选择还原性较弱的金属铜） （1）分析可能的还原产物和氧化产物：H2SO4SO2、S或硫化物；CuCuOCuSO4。 （2）根据反应物、反应的条件及可能的产物选取发生装置、判断可能的实验现象、还原产物的检验和如何防止可能的还原产物对环境的影响。学生分组实验：2人一组，按讨论得到的实验方案完成Cu与浓硫酸反应的实验，允许有其它不同的实验方案并存。观察实验现象，相互交流并得出结论。小组汇报：（1）常温下无明显现象，加热后能反应（2）铜片表面有黑色物质出现（可能是什么物质，能否用简单的实验加以验证？）（3）试管内有酸雾产生（新问题：这又是怎样产生的？）（4）品红溶液褪色（新问题：是什么物质？是什么元素得电子？）（5）上层溶液加到水中变蓝色 （6）底部有白色晶体生成（新问题：这是什么物质？如何证明是无水硫酸铜呢？既然有水生成，为什么硫酸铜不变蓝？）讨论：（1）整个过程中发生了什么反应？化学反应应如何表示？浓硫酸显示了什么性质？（2）若铜过量，硫酸是否会被完全消耗？ 如果是足量的Zn与浓硫酸反应，则情况又将怎样？结论：（1）浓H2SO4具有强氧化性。加热时能与绝大多数金属反应（Pt、Au除外），一般还原产物为SO2，常温时Al、Fe遇浓H2SO4会产生钝化。 （2）浓硫酸为氧化性酸，稀硫酸为非氧化性酸，且氧化性：浓H2SO4稀H2SO4。44 联系实际 综合创新讲述：浓硫酸除了与金属单质反应外，在加热条件下能与非金属单质如C、S等发生氧化还原反应。如：C+2H2SO4 CO2+2SO2+2H2O演示：按下图要求完成实验，要求学生仔细观察实验现象，并作出解释。 交流讨论：（1）装置A、B、C、D、E中各有什么现象？并说出B、C、D、E中各试剂的作用。什么现象能说明产生的混合气体中含有CO2。（2）蔗糖与浓硫酸混合后，形成疏松多孔的海绵状的炭，同时可闻到刺激性气味，请问原因是什么？整个过程中浓硫酸显示了哪些性质？（3）请用化学方程式表