教學目標
知識目標:
使學生了解兩種碳的氧化物在性質(zhì)上的差異;通過化學實驗及其分析,使學生了解一氧化碳的可燃性和還原性,了解一氧化碳的物理性質(zhì);通過對比和實驗,使學生掌握CO的主要性質(zhì)。
能力目標:
培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和思維能力;通過對CO化學性質(zhì)的實驗探究,初步提高學生實驗設(shè)計和實驗操作技能;初步培養(yǎng)學生毒氣處理的方法。
情感目標:
通過對CO化學性質(zhì)實驗的探究,使學生體驗探究、體驗成功,培養(yǎng)化學學習興趣;通過一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合的現(xiàn)象,對中毒機理進行微觀分析,揭示通過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學態(tài)度;通過引導學生對CO的全面認識過程,初步訓練學生辯證地、全面地分析問題的科學態(tài)度;強化使用毒氣的自我保護意識和環(huán)境保護的意識。
教學建議
教材分析:
本節(jié)課的教學是九年義務教育初中化學中典型的元素化合物的教學,是高中學習的重要生長點。一氧化碳的性質(zhì)不難理解,又有氫氣、二氧化碳的性質(zhì)作對比、鋪墊,學習難度不大,有利于學生探究。內(nèi)容緊密聯(lián)系實際。此節(jié)內(nèi)容與實際生活、生產(chǎn)聯(lián)系緊密,有利于提高學生的探究興趣。同時一氧化碳是學生初中學習的第一個有毒物質(zhì),是典型的環(huán)保素材、自我保護素材。對一氧化碳的學習,既可滿足九年義務教育對知識普及的要求,同時又可提高學生自我保護、環(huán)保的能力。
因此,無論從教材的位置看,是從學生的知識貯備、能力水平分析,還是從九年義務教育的需要出發(fā),一氧化碳的學習作為探究性學習,內(nèi)容、難度均適合,是高中學習的生長點。
課堂引入指導:
法一:通過介紹煤氣中毒,及其危害的新聞實例引入。突出認識——實驗——應用(預防煤氣中毒)的學習活動。
法二:將小老鼠放入盛滿一氧化碳的鐘罩內(nèi),觀察一氧化碳的毒性,講解煤氣中毒原理及救護方法,實際救護小老鼠。從興趣出發(fā),學習一氧化碳性質(zhì)。
法三:單刀直入,碳有兩種氧化物二氧化碳和一氧化碳,分析分子式差異,推測性質(zhì),引入實驗。
知識講解指導:
1.以實驗為手段,深入剖析,一氧化碳的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)(其一可燃性,其二還原性),特性(劇毒性)。
2.講解應條理化,有層次。
3.注意對比氫氣性質(zhì)與一氧化碳性質(zhì)的異同。
教學建議
(1) 突出實驗教學的功能
實驗設(shè)計是探究學習中的一種重要驗證方式。本節(jié)課應充分挖掘化學實驗在探究學習中的功能,在學生提出假設(shè)后一氧化碳,通過設(shè)計實驗方案、論證方案及實施驗證,以形成知識。在此過程中,使學生充分體現(xiàn)化學實驗在學習過程中的重要作用——形成知識、應用知識、驗證假設(shè)、訓練思維。
(2)充分體現(xiàn)主體性教育原則
無論在課的設(shè)計上 ,還是在課的組織上,都應十分重視教師和學生的主體性。教師在設(shè)計課時,充分發(fā)揮主體性,創(chuàng)造性地處理教材,樂在其中。學生在上課時,興趣較高,積極參與,通過小組合作學習,提高探究能力和創(chuàng)造力。
(3)寓德育于學科教學中
在一氧化碳教學中應充分體現(xiàn)辯證唯物主義教育。在學生僅僅認識CO有毒的基礎(chǔ)上,通過學習CO其它性質(zhì),并引導學生分析CO在實際生活、生產(chǎn)中的重要用途,使學生初步學會用辯證的、全面的認識方法去認識客觀事物。
(4)強化知識和能力的整合。
通過設(shè)計高質(zhì)量的思考題,整合知識和能力。高質(zhì)量的思考題,不僅能將課堂教學向外延伸,而且能將學生的思維水平引向一定高度。如本節(jié)課留的思考題(CO還原Fe2O3),有三個重要作用。其一是引導復習CO的化學性質(zhì)。其二是應用CO的化學性質(zhì)。其三是整合實驗裝置。將可燃性實驗、還原性實驗、尾氣的處理實驗整合起來,設(shè)計一套實驗裝置,這不僅是實驗的整合,更是知識和能力的整合。
課程結(jié)束指導:
1.布置學生小結(jié)一氧化碳的性質(zhì),然后再分別與氫氣、木炭等進行對照。
2.以一氧化碳中毒的原因為內(nèi)容,進行討論,著重在如何預防一氧化碳中毒和中毒后的處理措施。
3.辯證認識一氧化碳,了解一氧化碳的重要用途。
一氧化碳中毒及其救治
教學設(shè)計方案一
一氧化碳的性質(zhì):
從CO和的化學式可以看出:CO分子比分子少1個氧原子。由于分子構(gòu)成的不同,兩者的性質(zhì)有很大的差別。(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì))。
【指導閱讀】 閱讀97頁第1自然段(注意與物理性質(zhì)的比較)。
1.物理性質(zhì):CO是無色無氣味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
提問:制取CO氣體時應如何收集?
歸納:不宜用排空氣法收集,因CO的`密度與空氣的密度很接近,而且有劇毒。應采用排水法收集。
2.化學性質(zhì):
(1)一氧化碳的可燃性:
現(xiàn)象:發(fā)出藍色火焰、放熱。
特別指出:和其他可燃氣體一樣,點燃CO之前必須先驗純。
提問:為什么要驗純?怎樣驗純?
明確:若CO不純,點燃時可能發(fā)生爆炸,因CO的爆炸極限是12.5%~74%。驗純的方法同氫氣的驗純。
講述:煤爐里煤層上方的藍色火焰就是CO在燃燒時所產(chǎn)生的。(引導學生看圖課本第97頁5-22)。水煤氣是CO和的混合氣。
引導回憶:不僅能與氧氣反應,還能奪取某些氧化物中的氧,如氫氣還原氧化銅。
設(shè)問:CO是否也能奪取某些氧化物中的氧元素?
演示:
指導學生思考:①實驗的儀器、藥品有哪些?②課本上圖5-23、圖5-13、圖5-18有什么明顯區(qū)別?③主要操作步驟有哪些?
要求學生觀察:①玻璃管中發(fā)生了什么變化?②澄清石灰水溶液中產(chǎn)生了什么現(xiàn)象?
讓學生分析有關(guān)現(xiàn)象得出正確結(jié)論。
歸納并出示小黑板:
藥品:CO、CuO、溶液。
儀器:鐵架臺、玻璃管、單孔橡皮塞、雙孔橡皮塞、酒精燈、導管、細口瓶、氣球。
步驟:
①先通一會兒CO氣體;(為什么?)
②點燃酒精燈加熱;
③停止加熱;
④處理收集到的尾氣。
現(xiàn)象:玻璃管中黑色固體變?yōu)楣饬恋募t色固體;澄清石灰水變渾濁。
結(jié)論:CO使CuO還原成Cu,同時生成。在該反應中,CO是還原劑,表現(xiàn)出還原性。
(2)一氧化碳的還原性:
強調(diào):
①CO必須干燥、純凈。這樣有利于反應的進行,也避免了實驗事故的發(fā)生。
②增加尾氣收集裝置是十分必要的。因從導管進入細口瓶的氣體中或多或少含有CO,而CO不允許直接排放到空氣中。
③尾氣的處理方法不是唯一的,課本99頁圖給出了處理尾氣的另一種方法。
提問:還原CuO、C還原CuO、CO不原CuO二氧化硫報警器,三個反應有何異同點?
歸納:①反應CuO中均為氧化劑,、C、CO分別作還原劑。②前兩個反應屬置換反應,最后一個不是。
討論:CO有哪些重要用途?(提示:性質(zhì)決定用途)
歸納并板書:
① 作氣體燃料;
② 作冶金工業(yè)上的還原劑。
高爐煉鐵的化學反應原理是:
討論:如何實現(xiàn)CO和CO2之間的相互轉(zhuǎn)變?
歸納并板書:與CO之間的互相轉(zhuǎn)變。
提問:煤氣中毒是怎么回事?
講解:煤氣的主要成分是CO,煤氣中毒就是CO中毒。因為CO能跟血液里的血紅蛋白結(jié)合,使血紅蛋白的輸氧功能受到破壞,從而導致體內(nèi)缺氧,產(chǎn)生頭痛、昏迷,嚴重時發(fā)生死亡。
3.CO的毒性:
CO劇毒?。∈褂脮r必須注意安全。
討論:如何防止CO中毒?
講解:使用時應注意通風、排氣。在液化煤氣中添加具有特殊氣味的物質(zhì)能幫助人們判斷是否發(fā)生了煤氣泄漏,避免中毒、爆炸事故的發(fā)生。
提問:空氣中有無CO氣體呢?如果有,會產(chǎn)生怎樣的危害性?
閱讀:99頁中間部分。
明確:①空氣中氣體污染物有CO、、等。②CO主要來自汽車排放的尾氣等。③空氣污染的危害性極大,直接威脅人類的生存。
4.CO對空氣的污染。
CO危害嚴重!造成環(huán)境污染有很多人為的因素。每個人都應增強環(huán)保意識,保護人類賴以生存的環(huán)境。
教學設(shè)計方案二
教學重點及難點:
1.CO化學性質(zhì)實驗的組合設(shè)計和實施。
2.使用CO時的防毒意識和處理手段。
教學過程:
引入:通過回憶、對比、觀察、閱讀,初步認識CO的主要性質(zhì)。
[講解] CO和CO2都是碳家族的氧化物一氧化碳,CO2在前面剛剛學過,利用對比和觀察法來初步認識CO。
[展示] CO、CO2樣品(CO的貯氣瓶內(nèi)有水)
[引導]學生觀察實物、快速閱讀教材、討論發(fā)言、填表記錄。
學生:回憶已有的CO2知識、觀察實物、閱讀教材、師生對話、填表、對比CO2認識CO
CO2
CO
?ζ?
無色無味氣體
無色無味氣體
溶解性
可溶
難溶
可燃性
不燃燒
不支持燃燒
可燃
氧化性還原性
弱氧化性
還原性
與堿液反應
可反應
不反應
特性
有毒
展開:
提出探究問題:如何用實驗驗證CO的化學性質(zhì)?
(明確CO的化學性質(zhì):可燃性、還原性、不與石灰水等堿液反應。)
設(shè)計實驗方案:分組設(shè)計、討論,教師巡視、參與討論、協(xié)助解決疑難問題、了解設(shè)計思路。
分組討論、可用三個獨立實驗來驗證,也可用一個實驗全解決。
l 三個實驗分別考慮時,可參考H2、CO2的性質(zhì)實驗,但要考慮CO的毒性改造裝置,通過改造形成初步設(shè)計。
可燃性:改H2燃燒裝置,倒扣燒杯內(nèi)壁涂石灰水
還原性:改H2還原CuO的裝置
1.普通試管改成雙通試管
2.加尾氣中CO2的檢驗、除去裝置(石灰水洗氣瓶)
3.加尾氣中CO的處理裝置(酒精燈點燃)
不與石灰水反應:改CO2與石灰水反應的裝置:在盛石灰水的試管口加雙孔塞,加一尖嘴導管點燃CO。
l 設(shè)計一個實驗裝置時,實驗順序為:先檢驗不與石灰水反應裝置、干燥CO裝置、還原CuO裝置、檢驗CO2的生成并除尾氣中的CO2裝置、最后點燃CO并檢驗CO2的生成裝置。
組織交流:強調(diào)CO的毒性,討論防毒的幾種辦法,強化環(huán)保意識。特別是檢驗還原性、與堿液反應情況時要考慮CO的吸收和處理。
l 每個小組選代表展示本組實驗設(shè)計、說明設(shè)計意圖。
l 其他同學質(zhì)疑。
l 充分討論后組內(nèi)再修改方案。
CO尾氣處理的主要方法:
1.點燃(無CO2)
2.回收
實施方案:
l 首先組織同學討論實驗步驟(一個實驗組),再次強化防毒意識,確保實驗成功;
l 然后協(xié)助代表組實驗;
l 提醒其他組記錄實驗現(xiàn)象。
l 選出一組代表(設(shè)計一個實驗的小組代表)
l 討論實驗步驟
1.連接儀器(連)
2.檢查氣密性(查)
3.裝藥品(裝)
4.通CO氣體(通),立即點燃尾氣(點)
5.加熱氧化銅(點)
6.先停止加熱(滅)、再停止通氣,停止點燃尾氣(停)
l 在教師監(jiān)控下、在毒氣柜內(nèi)實驗。
l 其他小組同學觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
總結(jié):
l 引導學生在實
驗基礎(chǔ)上形成知識,明確物質(zhì)的化學性質(zhì)源于化學實驗。
l 同時第三次強
調(diào)在實驗室使用CO時自我保護、環(huán)境保護的意識和方法。
小組討論、自愿發(fā)言
l 總結(jié)CO的化學性質(zhì):
1. 可燃性
2. 還原性
3. 不與石灰水等堿液反應
l 總結(jié)毒性
在實驗室使用CO時注意通風、尾氣吸收或處理、操作要得當,一定要注意自身安全、注意環(huán)境保護。
結(jié)束:討論CO在實際生活生產(chǎn)中的產(chǎn)生、應用、尾氣處理等問題
引導學生討論思考題,了解實際生活生產(chǎn)中CO的產(chǎn)生、防毒與中毒處理、用途,形成對CO全面、辯證的認識。
思考、討論、發(fā)言、答題
l 討論課上思考題
1.冬天用煤火取暖,使用不當會發(fā)生煤氣中毒,為了防止中毒,在爐子上放一盆水一氧化碳,管用嗎?
2.冬天,在已發(fā)動但未行駛的小轎車中取暖,引起汽車尾氣中毒臭氧檢測儀,如何處理?。
3.鋼鐵廠利用大量的煤不完全燃燒產(chǎn)生的CO還原氧化鐵煉鐵,會給周邊環(huán)境造成污染嗎?
l 形成認識:
1.CO有毒。利用其性質(zhì)考慮處理CO,防止環(huán)境污染、防止中毒的正確方法。
2.合理使用CO,不會引起中毒。
3.CO有用??捎米鳉怏w燃料、冶煉金屬。
引導學生通過上網(wǎng)、查閱資料、訪談等方法,了解身邊的化學,應用所學知識解決實際問題。
l 記錄課后思考題:調(diào)查你身
邊產(chǎn)生CO較多的地方,了解或設(shè)想處理方法。
課后進行調(diào)查、寫出調(diào)查報告、全班展示交流
探究活動
1.煤氣廠為什么常在家用煤氣(含一氧化碳)中摻入微量具有難聞氣味的氣體?如發(fā)生煤氣泄漏應當怎么辦?
2.在試管中加入10毫升雞血(需加入抗凝血劑,如檸檬酸鈉)的稀溶液,向試管中通入一氧化碳氣體,觀察血液顏色的變化。
3.小論文:一氧化碳對人類的危害。
一氧化碳
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