“探究濃硫酸與飽和氯化鈉溶液反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計-精選文檔

1、“探究濃硫酸與飽和氯化鈉溶液反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計doi ：一、教案設(shè)計思想課程改革以來，老師們都在引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)方面進行著有益的嘗試，有許多老師在引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)方面取得了豐碩的研究成果。在引導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)方面， 老師們一般都存在著這樣一個共同的困惑： 學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)中一般都可以在教材和資料中找到探究課題的現(xiàn)成答案， 研究而又有現(xiàn)成的答案， 這就會使研究性學(xué)習(xí)的科研性大打折扣。筆者撰寫此教案的目的就是要突破此困惑，努力讓學(xué)生在具有首創(chuàng)性科研特點的情境中用中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識研究解決在學(xué)習(xí)中遇到的疑難問題。 通過此類具有首創(chuàng)性科研特點的研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，既可以充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)

2、的濃厚興趣，又可以讓學(xué)生真實地體驗科學(xué)研究的基本過程。二、教學(xué)目標1. 知識與技能（ 1）深入理解濃硫酸吸水性的含義，掌握用濃硫酸吸水或干燥的常見實驗方案。（ 2）深化對溶解度的理解，能用溶解度知識研究揭示濃硫酸與飽和氯化鈉溶液反應(yīng)的基本原理。2. 過程與方法（1）用中學(xué)化學(xué)中的基礎(chǔ)知識， 探究一個被誤解的實驗現(xiàn)象飽和氯化鈉溶液與濃硫酸作用的實驗現(xiàn)象。（ 2）在老師的引導(dǎo)下，就實驗中存在認知沖突的實驗現(xiàn)象進行理論分析和實驗研究， 揭示出實驗現(xiàn)象中蘊含的科學(xué)真諦， 初步了解科學(xué)研究的基本過程。3. 情感、態(tài)度與價值觀用所學(xué)的知識研究解決一個被誤解的實驗現(xiàn)象， 通過運用理論解決實際問題的研究性學(xué)習(xí)

3、， 感受科學(xué)研究的艱辛過程、 享受科學(xué)研究的成功樂趣，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)的濃厚興趣。三、教學(xué)重點和難點重點：濃硫酸的吸水性，溶解度的應(yīng)用，科學(xué)研究方法難點：科學(xué)研究方法四、教學(xué)過程1. 提出研究課題 問題的提出 可能有部分同學(xué)做過如下一道練習(xí)題， 不論做過與否，請同學(xué)們再做一遍（投影習(xí)題題目、學(xué)生解答） ：如圖所示，把盛有 3mL飽和氯化鈉溶液的試管小心地放入盛有碳酸飲料（溫度為 20）的燒杯中，然后用膠頭滴管向試管中滴加1mL濃硫酸。請回答問題：（1）實驗過程中觀察到的現(xiàn)象是，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是。（2）試管內(nèi)斷裂的化學(xué)鍵類型是，形成的化學(xué)鍵類型是。（3）寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式： 教師要求

4、請同學(xué)們舉手回答解答的答案， 并讓其他同學(xué)參與質(zhì)疑討論。 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：同學(xué)可能會得出與參考答案一致的結(jié)論（參看答案投影），也可能會有同學(xué)對濃硫酸的吸水性及析出 NaCl 晶體的實驗現(xiàn)象存在不同意見。 若有同學(xué)存在不同意見， 則順著學(xué)生思路提出本節(jié)課課題 ; 若學(xué)生都沒有不同意見，則教師進一步引導(dǎo)學(xué)生分析后提出本節(jié)課課題。 答案投影 有關(guān)資料給此題各空提供的參考答案如下：（ 1）燒杯中逸出大量氣體，試管內(nèi)有晶體析出，濃硫酸溶解放出大量的熱，導(dǎo)致燒杯中飲料的溫度升高， 促使碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳; 濃硫酸具有吸水性，小試管內(nèi)析出 NaCl 晶體。（ 2）共價鍵，離子鍵。（ 3）H2CO3CO2+

5、H2O 板書 課題： 探究濃硫酸與飽和氯化鈉溶液反應(yīng)設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考質(zhì)疑，讓學(xué)生在質(zhì)疑中突破思維定勢，并在突破思維定勢的過程中發(fā)掘出研究性學(xué)習(xí)的課題。2. 深入探析濃硫酸的吸水性 演示實驗一 向?qū)W生展示試劑：一是內(nèi)含氯化鈉晶體的飽和氯化鈉溶液，二是 98%的濃硫酸。用一只中號試管取3.0mL 飽和氯化鈉溶液，用滴管向試管內(nèi)逐滴加入濃硫酸。加入2 滴時，溶液開始局部變渾濁，共加入 20 滴（約 1mL）時，溶液呈渾濁，試管壁有點燙。用橡皮塞密封試管，振蕩、靜置試管，冷卻到室溫，試管內(nèi)有大量的無色晶體，晶體覆蓋了試管底部。 教師提問 由這個實驗的現(xiàn)象， 同學(xué)們可以得出什么結(jié)論？請同學(xué)們討論。

6、 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：同學(xué)們一般會依據(jù)該實驗的現(xiàn)象，認同上述練習(xí)題的參考答案。 教師置疑 同學(xué)們（或者說多數(shù)同學(xué)） 根據(jù)這個實驗的現(xiàn)象得出了試管中生成了氯化鈉晶體的結(jié)論， 得出了生成氯化鈉晶體的原因是濃硫酸吸收了飽和氯化鈉溶液中水分的結(jié)論。這兩個結(jié)論正確嗎？（預(yù)計大多數(shù)甚至全體同學(xué)會說“正確”）。請同學(xué)們觀察下一個實驗的現(xiàn)象。 演示實驗二 向?qū)W生展示一瓶內(nèi)含氯化銨晶體的飽和氯化銨溶液，振蕩試劑瓶后靜置，瓶內(nèi)的氯化銨晶體不變（說明該溶液確實飽和）。用一只中號試管取3.0mL 飽和氯化銨溶液，用滴管向試管內(nèi)逐滴加入與實驗一中相同的濃硫酸。加入到20 滴（約 1mL）時，溶液不變渾濁，試管壁有點燙。用橡

7、皮塞密封試管，振蕩、靜置試管，冷卻到室溫，試管內(nèi)仍然無晶體。設(shè)計意圖：設(shè)置認知沖突，引發(fā)學(xué)生強烈的探究欲望。 教師進一步置疑 在這個實驗中，試管中沒有生成氯化銨晶體，這是不是說明濃硫酸沒有吸水性呀？ 置疑結(jié)果預(yù)設(shè) 對比兩個實驗的試劑、實驗操作過程和實驗現(xiàn)象，同學(xué)們一定感到非常奇怪，探究興趣由此被激發(fā)。 教師引導(dǎo) 如果說實驗一中生成了氯化鈉晶體， 且生成氯化鈉晶體的原因是濃硫酸吸水的話，則實驗二必然會同理生成氯化銨晶體。既然實驗二沒有生成氯化銨晶體， 則同學(xué)們據(jù)實驗一中的現(xiàn)象所得出的兩個結(jié)論（生成 NaCl 晶體、濃硫酸吸水）就值得商榷了。 演示實驗三 向同學(xué)們展示干燥器， 說明干燥器的結(jié)構(gòu)、

8、功能和實驗操作方法。用一只 50mL的小燒杯取 25mL濃硫酸置于干燥器內(nèi)，另用兩只 50mL的小燒杯分別取 5mL飽和氯化鈉溶液、 5mL飽和氯化銨溶液置于干燥器內(nèi)。密封干燥器。 教師提問 同學(xué)們預(yù)想一下， 過一段時間后， 干燥器內(nèi)的三只小燒杯中分別會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？我們待會兒觀察該實驗的結(jié)果。 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：濃硫酸的體積（或質(zhì)量）會增大，另外兩只小燒杯內(nèi)的溶液會減少，并分別析出氯化鈉晶體、氯化銨晶體。原因是濃硫酸吸收了飽和氯化鈉溶液和飽和氯化銨溶液揮發(fā)出的水分。 教師提問 請同學(xué)們將實驗三與實驗一和實驗二比較一下，實驗三中的濃硫酸存在于小燒杯內(nèi)， 實驗一和實驗二中的試管內(nèi)有濃硫酸嗎

9、？為什么？ 學(xué)生討論回答 預(yù)設(shè)：實驗一和實驗二中的試管內(nèi)沒有濃硫酸，因為濃硫酸加入水溶液后就形成混合物被稀釋了。 板書 加入到溶液中的濃硫酸不再是濃硫酸，沒有濃硫酸就沒有濃硫酸的吸水性。 教師提問 濃硫酸具有吸水性， 實驗室常用濃硫酸吸收氣體、液體、固體中的水分，請簡要說明用濃硫酸吸收氣體、液體、固體中水分時的實驗操作方法。 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：用濃硫酸吸收氣體中的水分時，將氣體通過裝有濃硫酸的洗氣瓶。用濃硫酸吸收液體、固體中的水分時，將液體或固體裝在一個燒杯中， 將濃硫酸裝在另一個燒杯里，將濃硫酸與液體或固體同時裝入干燥器內(nèi)密封吸水。 教師提問 濃硫酸能無限制的吸水嗎？ 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：不能。濃

10、硫酸吸水到一定程度就會因為吸水稀釋而不能再吸水了。 教師引導(dǎo)提問 我們已經(jīng)知道，將濃硫酸與水溶液直接混合不能起到吸收溶液中水分的作用， 能不能將濃硫酸與固體直接混合來吸收固體中的水分呢？為什么？ 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：不能。因為濃硫酸可能會與固體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。就算濃硫酸不與固體物質(zhì)反應(yīng)，也存在著吸水后的分離問題，還存在著固體物質(zhì)會少量溶解于濃硫酸的問題。 教師講解 關(guān)于濃硫酸的吸水性， 還有一個比較特殊的問題請同學(xué)們注意，若在非水混合液中加入濃硫酸， 濃硫酸也可以起吸水作用。我們用乙醇、乙酸、濃硫酸的混合液制取乙酸乙酯時，就是利用濃硫酸的吸水性促進該酯化反應(yīng)正向進行的。 觀察實驗三的結(jié)果 打開干燥器

11、，取出三只小燒杯， 裝濃硫酸的燒杯內(nèi)看不出明顯的變化， 裝飽和氯化鈉溶液、 飽和氯化銨溶液的燒杯內(nèi)均有晶體生成。 說明濃硫酸吸收了飽和氯化鈉溶液、 飽和氯化銨溶液中的水分。設(shè)計意圖：通過實驗研究和理論分析， 讓學(xué)生對濃硫酸的吸水性有進一步的明確認識。3. 探析濃硫酸與飽和氯化鈉溶液的反應(yīng) 教師提問 從實驗操作的角度來看， 實驗一和實驗二是不是十分相似？二者的不同點在哪里？ 學(xué)生回答 預(yù)設(shè)：十分相似。不同點在于實驗一用的是飽和氯化鈉溶液，實驗二用的是飽和氯化銨溶液。 教師追問 從實驗現(xiàn)象來看，實驗一與實驗二的顯著區(qū)別是實驗一生成了晶體，實驗二無晶體生成。 請同學(xué)們分析討論， 探尋其原因。（提示：

12、不要將實驗一中的晶體確認為NaCl 晶體） 學(xué)生討論回答 預(yù)設(shè)：若有同學(xué)從溶解度和離子反應(yīng)的角度來回答，就順著學(xué)生的思路進行，同時投影如下溶解度表。若沒有同學(xué)從溶解度和離子反應(yīng)的角度來回答，就直接投影如下溶解度表， 引導(dǎo)學(xué)生分析。 投影（此表中 Na2SO4的溶解度是指固相為 Na2SO4?10H2O時所溶解的Na2SO4的質(zhì)量， NaCl、NH4Cl、（NH4） 2SO4三種晶體不含結(jié)晶水。） 教師引導(dǎo) 老師在化學(xué)用表 1 中查得 NaCl、Na2SO4、NH4Cl、（NH4）2SO4在三種溫度下的溶解度如表一，括弧內(nèi)的物質(zhì)的量是老師的換算結(jié)果。請同學(xué)們根據(jù)此時的室溫選擇與表一中溫度較接近的

13、一組數(shù)據(jù)（上課要帶溫度計，此處選用 20時的數(shù)據(jù)）分析探討實驗一形成晶體、實驗二不形成晶體的原因。 學(xué)生討論作答 預(yù)設(shè)： Na2SO4的溶解度比 NaCl 的溶解度小，Na2SO4晶體含有大量結(jié)晶水，所以實驗一中生成了 Na2SO4?10H2O。（ NH4）2SO4的溶解度比 NH4Cl的溶解度大，實驗二中加入濃硫酸后，溶液體積增大， NH4Cl的濃度降低，所以實驗二中不形成晶體。 板書 2NaCl（飽和）+H2SO4（濃）+10H2O=Na2SO4?10H2O+2HCl 教師評價提問 從定性的角度說，同學(xué)們剛才的回答是正確的。同學(xué)們能不能從定量的角度探尋出一個判斷 +1 價的飽和氯化物與濃硫酸作用生成或不生成硫酸鹽晶體的標準呢？探討此問題時， 請同學(xué)們先考慮一下溶解度的物理量是選用質(zhì)量好、