内容正文:
5.1 氢气 教学设计科粤版九年级化学上册 第五单元 燃料与二氧化碳
课时:1 课时(45min)
课型:新授课
一、教学基本信息
表格
项目
内容
课题
5.1 氢气
教材版本
科粤版九年级化学上册
单元
第五单元 燃料与二氧化碳
授课对象
九年级学生
课时
1 课时
课型
新授课(物质性质 + 燃料应用)
二、教材与学情分析
教材分析
本单元开启燃料相关内容,氢气作为理想清洁燃料放在单元第一课。本节课承接第四单元化学方程式、质量守恒,通过氢气的物理性质、可燃性、验纯实验,建立性质决定用途的核心化学观念。
内容逻辑:物理性质→可燃性实验与方程式→氢气验纯(安全重点)→氢能源优缺点。既是气体性质的继续学习,也为后续碳单质、二氧化碳、化石燃料学习铺垫,落实能源与可持续发展的社会责任素养。
学情分析
已有基础:掌握氧气性质、化学方程式书写,知道燃烧三条件,能通过实验现象推导物质性质。
认知障碍:
对氢气点燃前必须验纯理解不到位,不清楚不纯氢气爆炸风险;
容易混淆氢气燃烧火焰颜色,描述现象容易出错;
知道氢能源是清洁能源,但很难全面分析氢能源推广的现实困难;
实验安全意识薄弱。
学习特点:学生对爆炸、燃料相关情境兴趣浓厚,适合任务探究 + 真实案例驱动,强化安全教育。
三、学习目标(教 - 学 - 评一体化)
化学观念
记住氢气物理性质;掌握氢气可燃性,会写氢气燃烧化学方程式;理解点燃氢气前一定要验纯;认识氢气是高能洁净燃料;建立性质决定用途的观念。
科学思维
根据实验现象推理氢气性质;结合燃烧爆炸原理,分析氢气验纯的必要性;辩证分析氢能源优势与现实难题。
科学探究与实践
观察氢气肥皂泡、氢气燃烧、氢气验纯演示实验,记录现象;小组合作完成任务单,规范描述实验现象;学习可燃性气体的安全操作思路。
科学态度与责任
重视可燃性气体实验安全;了解氢能源发展现状,认识新能源开发的价值,树立绿色低碳能源观念。
四、重难点
重点:氢气物理性质;氢气可燃性;氢气验纯操作;氢气作为理想燃料的优点。
难点:氢气验纯原理与操作描述;不纯氢气爆炸原因;辩证认识氢能源开发困难。
五、教学资源准备
多媒体课件、氢气肥皂泡实验视频、氢气燃烧、验纯演示视频;试管、导管、烧杯;任务单、课堂评价量表
教学策略:情境任务驱动、演示实验观察、小组讨论、案例分析、当堂评价
六、教学过程(双线设计:任务线 + 知识线)
任务导入:情境任务 —— 冬奥火炬燃料(5min)
【情境】北京冬奥会火炬燃料使用氢气,零碳排放。历史案例:兴登堡号氢气球爆炸事故。
驱动问题:氢气为什么可以做火炬燃料,同时又存在爆炸危险?
任务 1:探究氢气有哪些性质,引出课题《氢气》。
任务一:探究氢气的物理性质(10min)
演示氢气肥皂泡实验(视频):肥皂泡向上飘。
小组观察,归纳物理性质:
氢气:无色、无气味气体,密度是所有气体中最小,难溶于水。
思考任务:根据密度、溶解性,氢气可用什么方法收集?
👉向下排空气法、排水集气法。
性质对应用途:密度很小,可填充气球。
拓展:现在少用氢气充气球,原因:氢气可燃,遇明火爆炸,安全风险高。
任务二:探究氢气可燃性,书写化学方程式(15min)
播放氢气燃烧演示实验视频
现象:氢气安静燃烧,产生淡蓝色火焰;在火焰上方罩一个冷而干燥烧杯,烧杯内壁出现水雾,烧杯外壁发热。
小组讨论:水雾说明什么?
✅结论:氢气燃烧产物是水,反应放热。
思考驱动任务:纯净氢气安静燃烧,如果氢气混有空气,点燃会怎么样?
播放氢气爆炸实验视频。
结论:氢气混有一定量空气或氧气,点燃会发生爆炸。
👉核心安全规则:点燃氢气前,一定要检验氢气纯度!
氢气验纯操作(重点)
操作:试管收集氢气,拇指堵住试管口,管口向下靠近酒精灯火焰,松开拇指点火。
现象判断:
听到尖锐爆鸣声→氢气不纯;
听到轻微 “噗” 的一声→氢气纯净。
小组辨析:试管口为什么朝下?防止氢气逸散。
任务三:氢能源的评价(7min)
小组合作讨论:氢气作为理想燃料有哪些优点?目前推广存在哪些困难?
✅优点:①热值高;②燃烧产物只有水,无污染,属于洁净燃料;③原料来源广(可由水制取)。
✅困难:制取成本高;储存、运输困难,难以大规模使用。
课堂小结(3min)
学生自主梳理:氢气物理性质;可燃性;验纯;氢能源优缺点。
当堂达标检测(3min)
任务单习题,同桌互评,教师抽样点评。
作业
熟记氢气性质,书写氢气燃烧化学方程式;
预习 5.2 碳。
七、板书(结构化思维导图式板书)
5.1 氢气
物理性质
无色无味气体;密度最小;难溶于水
收集:向下排空气法、排水法;用途:填充气球(安全性差)
化学性质:可燃性
现象:淡蓝色火焰,罩干冷烧杯→内壁有水雾,放热
⚠️安全:点燃氢气前必须验纯
验纯:尖锐爆鸣声→不纯;轻微噗声→纯净
氢能源
优点:热值高,产物水无污染,原料来源广
难题:制取成本高,储存运输困难
八、课堂评价设计(教 - 学 - 评一体化)
表格
评价任务
评价方式
评价要点
归纳氢气物理性质
任务单填写 + 口头表达
能根据实验现象推出性质,说出收集方法
描述氢气燃烧现象、写方程式
纸笔练习
现象描述准确,方程式书写规范
复述验纯操作与判断
小组互查
能说出操作要点、两种声音对应的纯度
评价氢能源优缺点
小组讨论展示
辩证分析优点与现实局限
九、教学反思
本节课要把实验安全贯穿始终,课堂不现场做氢气爆炸实验,采用视频演示,规避课堂危险。学生最容易记错火焰颜色,很多学生会记成黄色,要反复强调纯净氢气燃烧是淡蓝色火焰。
学生容易忽略验纯必要性,结合兴登堡号事故案例,帮助理解可燃性气体爆炸风险,拓展延伸:凡是可燃性气体(煤气、天然气)点燃前,都要检验纯度。
落实 “性质决定用途” 大观念,引导学生辩证看待新能源:氢气是理想燃料,但现阶段不能大规模普及,培养学生客观看待化学能源的思维。
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