“暖宝宝”探秘教案

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
【学生】分类回收,循环利用
【教师】通过这节课的学习,我们了解了“暖宝宝”的成分,分别为:铁粉、活性炭、蛭石、吸水性树脂、水、食盐。其原理是利用铁生锈。接下来我们就学以致用,来一场自制“暖宝宝”大赛,所需的原料老师都帮你们准备好了,但是有关“暖宝宝”的配方(即每种原料的量的比),老师在网上查不到,估计属于厂家机密,所以今天我们以小组为单位,以小药盒为量器,自行设计配方(即每种原料的量的比),自制“暖宝宝”,看哪个小组的“暖宝宝”发热的时间长,温度高。
在实验桌上的小药盒里,有刚分给大家的长久打开放置后的旧“暖宝宝”样品,认真观察新、旧两份“暖宝宝”样品有何不同?
【学生】两份样品颜色不同,旧样品偏红褐色
【教师】请设计并操作实验证明旧“暖宝宝”样品中已有铁锈。(将实验方案和相关反应的方程式写在学案上)
【学生】(学生实验,教师巡视,并给予一定的指导)
【教师】旧样品与酸反应的现象如何?
【图片】展示“暖宝宝”成分信息图片
【教师】这种“暖宝宝”的产品成分为:铁粉、活性炭、水、食盐、蛭石、吸水性树脂。
蛭石是保温材料,一种天然、无毒的硅酸盐类矿物质(种多肉等绿植时土壤里就要参入一些蛭石粉)。
吸水性树脂是一种新型高分子材料,吸水能力特强,保水能力特高,并且可反复吸水、释水(吸水性树脂还被用作灭火材料,因为在受热条件下会释放出大量水蒸气)。
【学生】1、验证“暖宝宝”黑色粉末燃烧产物中含有二氧化碳,进一步证明“暖宝宝”样品中含有活性炭;2、在黑色粉末燃烧过程中防止固体溅落是集气瓶炸裂。
【教师】我们通过实验已验证出“暖宝宝”中含有铁粉和活性炭,而铁生锈要消耗氧气和水,那接下来我们也来验证一下“暖宝宝”发热过程中也会消耗氧气。请问我们可以如何设计实验方案验证“暖宝宝”发热过程中会气体减少?
【教师】铁生锈要与氧气、水共同作用。水,“暖宝宝”成分中有,应该是储存于吸水性树脂中,氧气成分中没有,应该要从空气中吸收,而活性炭正好可以帮助铁粉快速吸收氧气,因为活性炭有什么性质?
【学生】活性炭有吸附性
【教师】我们在水的净化过程中就学到了有关活性炭的吸附性。食盐在这儿可以起到什么作用?
【学生】食盐可以加速铁的生锈。
二、教学重难点
对“暖宝宝”成分和发热原理的验证探究
三、教学方法
实验探究学习
四、教学过程
【引入】同学们,你们知道老师手上拿的是什么吗?
【学生】“暖宝宝”
【图片】展示“暖宝宝”图片
【教师】“暖宝宝”在我们生活中是非常实用的物品,在刚过去的寒冷冬天里,“暖宝宝”给我们带来了丝丝温暖。这节课,我们将一起进入“暖宝宝”内部去一探究竟,去验证“暖宝宝”的主要成分,去研究它发热的原理
五、板书设计
还有哪个小组有不同的方案,也可来汇报一下。
【教师】通过同学们的努力,“暖宝宝”黑色粉末分别能被磁铁吸引、与酸反应产生气泡、与硫酸铜溶液反应出现红色固体,这些现象足以证明“暖宝宝”样品中确实含有铁粉。
【教师】为了验证“暖宝宝”中含有活性炭实验。小明设计了如下实验方案:
1、取三脚架,上面放一个石棉网;
2、取两药匙“暖宝宝”黑色粉末放在石棉网边缘;
【学生】讨论实验改进方案,并进行合理的实验验证操作。
实验改进方案:1、取适量“暖宝宝”黑色粉末放入燃烧匙中;
2、在酒精灯上灼烧至红热后,缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中;
3、集气瓶底部事先放少量澄清石灰水
观察实验现象为,得出结论:“暖宝宝”中有活性炭实验。
【教师】该实验方案中集气瓶中的澄清石灰水有哪些作用?
友情提示:请思考你所用的原理,如何设计并操作实验,根据什么现象能够证明铁的存在。请将你的设计方案和相关反应的方程式写在学案上。
【学生】(学生实验,教师巡视,并给予一定的指导)
【教师】好,实验结束,请每个小组派两个代表,一个代表汇报你们的设计原理、方案和实验现象及结论,另一个来简单书写你们的原理和相关方程式。请问哪个小组愿意来作汇报。
可见,事物都是有两面性的,用不好,影响生活,甚至带来灾难,但用好了,生活也可以变得更加精彩。如在生活中,铁生锈不但造成资源浪费,甚至可能引发危险事故;但是我们也可以利用铁生锈来保鲜事物,还可以取暖。
【教师】我们平时用完“暖宝宝”之后,经常是直接将其扔进垃圾桶,你对此有何看法?如何更合理的处理用完后的“暖宝宝”?
3、取一烧杯,倒入少量澄清石灰水,转动烧杯,使澄清石灰水涂在烧杯内壁;
4、点燃酒精灯,灼烧石棉网上的黑色粉末;
5、将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在灼烧的黑色粉末上方。注意观察。
请以小组为单位,亲自体验该实验操作过程,并思考小明利用的原理和相关反应方程式。另外再讨论一下该实验方案能否证明“暖宝宝”中含有活性炭?为什么?如果不能证明,如何改进实验?
【教师】看到成分中有铁粉,我想你肯定会猜想,“暖宝宝”发热可能和铁粉有关?
【板书】铁
【教师】铁粉在什么情况下会发热?
【学生】铁生锈时会放热
【板书】生锈(放热)
【教师】铁生锈属于刚才罗列的哪一种发热类型?
【学生】缓慢氧化
【教师】铁生锈的条件是什么?
【学生】铁与氧气和水共同作用
【板书】铁生锈条件为铁与氧气、水共同作用
今天,老师准备了一个很高端的仪器,信息化数字实验设备中的氧气传感器,我们就用它来测定一下目前我们锥形瓶中氧气的含量及其变化。拔掉一组学生实验的橡皮塞,将氧气传感器探头放在锥形瓶口,观察实验数据。
【教师】干燥空气中氧气体积分数约为多少?
【学生】21%
【教师】由于空气中水蒸气的影响,目前空气中氧气的体积分数不到21%,而锥形瓶内的氧气含量更低,且不断减少。由上述实验现象可以证明,“暖宝宝”发热过程中消耗的气体确实是氧气。下面,我们再从“暖宝宝”发热后的产物来验证一下“暖宝宝”发热的原理是铁生锈。
【学生】溶液来自百度文库黄色
【教师】综上实验可以证实,“暖宝宝”发热的原理就是铁粉生锈这种缓慢氧化放热。生活中能够利用铁生锈的不仅仅只有“暖宝宝”,在食品包装内,通常有一小袋铁粉,你知道它的作用是什么吗?
【学生】利用铁粉生锈,消耗氧气和水
【教师】这也是利用了铁生锈这一原理,消耗氧气和水,从而起到保鲜和干燥作用。由于铁粉既能吸收氧气,又能吸收水,所以我们把铁粉称为“双吸剂”。
【教师】同学们,初三的化学课本我们基本上都学完了,那我们所学过的有发热现象的变化有哪些?请以小组为单位讨论,在学案上总结归纳,并派代表交流。
【学生】燃烧、缓慢氧化、双氧水分解、生石灰和水反应、中和反应、…………
【教师】我们已经学过的有发热现象的变化已经很多,如:燃烧、缓慢氧化…………。那“暖宝宝”的发热原理是什么呢?是上述罗列的一种吗?为此,我们先来研究一下这种“暖宝宝”说明书上的成分信息。
加到分液漏斗中(装不下可分次加入);
(3)右端干燥管中加入氯化钙干燥剂。
(4)将整套装置(包括烧杯和烧杯中未加完的稀硫酸)放在
电子天平上称量,读数为605.85g;
(5)打开活塞,将稀硫酸逐次加入锥形瓶中,直至全部加完,
关闭活塞;
(6)从第一时间记录天平数据,如下表所示
时间
5分钟
10分钟
20分钟
30分钟
【教师】所以,由“暖宝宝”成分信息可知,“暖宝宝”发热的原理都指向了铁粉生锈这种缓慢氧化放热,
【板书】暖宝宝发热原理是铁生锈吗?
【教师】这一切都是根据成分信息作出的猜测。因此,问题的关键在于“暖宝宝”中是否真的含有铁粉。
下面,请以小组为单位讨论,并利用所提供的仪器和药品,设计实验,完成实验,验证出“暖宝宝”中确实含有铁粉。
(2)在“暖宝宝”的探究过程中,学会与他人合作、主动交流和讨论、清楚地表达自己的观点。
3.情感态度与价值观:
(1)通过对“暖宝宝”的探究,保持和增强探究欲望,发展学习化学的兴趣;
(2)从“暖宝宝”发热原理,认识物质都是有两面性的;
(3)初步养成善于合作、勇于创新、敢于质疑、乐于实践的科学品质;
(4)增强化学探究过程中的安全意识,形成珍惜资源、爱护环境的观念,知道化学实验绿色优化设计的重要性。
【学生】(学生实验,教师巡视,并给予一定的指导)
【教师】澄清石灰水变浑浊能否证明“暖宝宝”中含有活性炭?为什么?如果不能证明,如何改进实验?
【学生】可能空气中的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
可能酒精灯中酒精燃烧产生的二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;
可能是澄清石灰水中氢氧化钙受热,导致溶解度减小而析出;
【教师】如何改进?
45分钟
1小时
2小时
3小时
4小时
5小时
天平示数
605.63
605.46
605.36
605.29
605.43
605.52
605.60
605.69
605.73
605.73
请根据实验过程回答下列问题:
①实验装置右端的氯化钙干燥剂的作用:;
②请计算暖宝宝样品中铁粉的质量分数:;
③天平的示数为何会先减小,后增大:。
“暖宝宝”探秘
一、教学目标
1.知识与技能:
(1)通过对“暖宝宝”的探究,复习巩固相关知识;认识“暖宝宝”能够发热的原理,认识物质性质与物质用途之间的密切关系,学会自制“暖宝宝”;
(2)在探究过程中,巩固一些基本的实验操作,初步学会设计实验的方案,并完成方案中的实验。
2.过程与方法:
(1)在“暖宝宝”的探究过程中,增进对科学探究的体验,学会在研究过程中获取信息,学会加工信息;
①不再产生气泡后为何还要再加入一定量的稀硫酸:;
②根据上述实验数据,计算暖宝宝样品中铁粉的质量分数:;(氢气的密度为0.9g/L)
③小组经过讨论,通过此方案得出的铁粉含量不准确,往往会偏大,原因是:。
【方案二】反应前后差量法测定铁粉含量
(1)按右图组装仪器,检查装置气密性;
(2)称取10g暖宝宝样品放入锥形瓶中,量取100mL,20%的稀硫酸
【学生】讲述自己的实验方案,教师做指导修改
【教师】请同学们按照刚才的实验方案操作实验验证“暖宝宝”发热过程中会消耗气体,实验过程中认真观察现象,并解释。
【学生】(学生实验,教师巡视,并给予一定的指导)
【教师】实验现象是什么?说明什么?
【学生】作出解释
【教师】我们能不能有什么设备能够证明“暖宝宝”发热过程中消耗的气体是氧气呢?
(请你的实验方案写在下方,并写出相关方程式)
2、为了更好的了解“暖宝宝”配方,某化学兴趣小组设计了相关实验定量测定“暖宝宝”中铁粉的含量。首先准确称取2g“暖宝宝”样品,若要使样品中的铁粉全部反应完,最少要量取mL质量分数为20%的稀硫酸(密度为1.25g/mL)
【方案一】收集氢气法测定铁粉含量
(1)按右图组装仪器,检查装置气密性;
(2)称取2g暖宝宝样品放入锥形瓶中,分液漏斗中加入14mL,20%的
稀硫酸,足够大的广口瓶中加满水,最右端用足够大的量筒收集水;
(3)打开活塞,将稀硫酸全部加入锥形瓶中,关闭活塞;
(4)等不在产生气泡后,再加入一定量的稀硫酸;
(5)冷却到室温后,再讲导管中的水也加到量筒中,读数为398.5mL;
请根据实验过程回答下列问题:
请记下你们组的配方,课后我们综合每个组的结果,调整配方,争取制作出最好的“暖宝宝”。
【学生】自制“暖宝宝”,教师巡视,并给予一定的指导
【教师】同学们,今天这节课就到这里,希望同学们在以后的学习中坚持思考、踊跃实践,你一定会有更多更多的收获。
【教师】课后请思考下面的《拓展练习》
【课后拓展】
1、利用我们所学的知识,设计实验证明“暖宝宝”成分中确实含有食盐?
相关文档
最新文档