高中牛頓第一定律教案
發(fā)表時間:2020-03-06高中化學必修2第一章第1、2節(jié)教學建議。
第一章物質結構元素周期律
第一節(jié)元素周期表
第二節(jié)元素周期律
一、本節(jié)教學內容分析
第一節(jié)內容包括“元素周期表”、“元素性質與原子結構”、“核素、同位素”。
縱向結構為線索。在學生了解了元素周期表的結構后,以堿金屬和鹵族元素為代表,通過比較原子結構(電子層數(shù)、最外層電子數(shù))的異同,突出最外層電子數(shù)的相同,并通過實驗和事實來呈現(xiàn)同主族元素性質的相似性和遞變性。在此基礎上,提出元素性質與原子核的關系,并由此引出核素和同位素的有關知識。
這三個內容知識之間的邏輯關系和學習內容如下圖:
第二節(jié):橫向結構為線索。先介紹原子核外電子排布,以1-18號元素為例,突出電子層數(shù)的不同和最外層電子數(shù)的遞增關系,理論探究分析元素的電子層排布、原子半徑和化合價的周期性變化,然后以第三周期元素為代表,通過實驗和事實分析歸納出元素周期律。必修1所學第三周期鈉、鋁、硅、氯、硫等元素化合物的知識,為元素周期律的學習提供了充分的感性資料
二、本節(jié)學習目標:
知識與技能目標要求
第一節(jié)元素周期表
1.知道元素、核素、同位素、質量數(shù)的涵義。
2.知道原子的構成,質子數(shù)、核電荷數(shù)、核外電子數(shù)的關系。
3.知道周期與族的概念,能描述元素周期表的結構。認識元素在周期表中的位置及其原子的電子層結構的關系。
4.知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質的遞變規(guī)律。以IA和VIIA族為例,知道同一主族內元素性質的相似和遞變規(guī)律與原子結構的關系。
第二節(jié)元素周期律
1.了解核外電子的排布。
2.能畫出1-18號元素的原子結構示意圖
3.能結合有關數(shù)據(原子核外電子排布、原子半徑、元素的主要化合價等)認識元素周期律。
4.了解原子結構與元素得失電子能力的關系。
5.知道金屬、非金屬在周期表中的位置,及其性質的遞變規(guī)律。以第三周期為例,知道同一周期內元素性質的遞變規(guī)律與原子結構的關系。
6.感受周期表、周期律在化學學習、科學研究和生產實踐中的重要作用。
過程與方法
1、通過學生自己畫1~20號元素的原子結構示意圖,結合元素周期表使學生認識元素在周期表中的位置及其原子的電子層結構的關系。
2、通過科學探究與學與問欄目,讓學生得出原子結構與元素性質(主族元素性質的共性和遞變性、同周期元素性質的遞變性)的關系,培養(yǎng)學生通過對實驗現(xiàn)象和素材的分析來歸納結論的能力,養(yǎng)成科學方法。形成“結構決定性質,位置反映結構”的化學基本觀念。
3、從初中和必修1學生已有的知識作為新授課的切入點,溫故而知新,培養(yǎng)學生的演繹歸納能力。
4、了解探究實驗的基本思路,初步了解“對比”實驗中“控制變量”的思維。
情感態(tài)度價值觀
通過元素周期律和周期表的,加深學生對“事物變化的量變引起質變“等哲學規(guī)律性認識,體會出元素周期律和元素周期表在自然科學領域內的重要作用
三、課時安排
第一節(jié)(3課時)
第1課時:元素周期表核素
第2課時:元素的性質與原子結構(堿金屬元素)
第3課時:元素的性質與原子結構(鹵族元素)
第二節(jié)(3課時)
第1課時:原子核外電子排布、原子半徑和化合價隨著原子序數(shù)的遞增呈周期性變化
第2課時:實驗探究第三周期元素的遞變規(guī)律
第3課時:元素周期表和元素周期律的應用
四、教學建議
1.注意新舊知識聯(lián)系,扣住邏輯主線,建構學生物質結構的理論知識
本章內容有兩條線索:①元素周期律,②物質結構(原子結構、化學鍵)。
人教版教材在內容呈現(xiàn)順序是先學習元素周期表,然后學習元素周期律,主要原因是:①初中介紹了元素周期表,學生了解;②化學史上門捷列夫先根據推測排出周期表,再總結歸納出周期律;③周期表直觀,在此基礎上認識周期律更容易——呈現(xiàn)上更加利于學生接受。
本章教學要基于學生已經在初中和必修1已經積累大量的感性素材。如果在教學中從學生所熟悉的初中和必修1的內容入手學習,低起點,小臺階會降低學生對新知識的陌生度,達到溫故知新的效果。
本章要學習的“物質結構、元素周期律”知識,在初三課本上冊第四單元《物質構成的奧秘》這一章中都有簡單介紹,如原子結構、元素周期表、離子的形成等,但學生并不清楚這些知識之間的內在聯(lián)系,而必修2的第一章內容就是要在初中有關知識的基礎上向縱深發(fā)展——去認識原子結構和元素周期表的內在聯(lián)系,再通過數(shù)據的分析和實驗的體驗來認知元素周期表中同主族、同周期元素的性質與原子結構的關系,進而揭示元素周期律,認識到元素的“位—構—性”之間的關系。因此教材的前兩節(jié)的編排順序不僅是體現(xiàn)化學史實,更重要的是便于學生在舊知識的基礎上,產生新的認知。
例如:關于周期表的教學,可在介紹元素周期表的發(fā)展簡史后,叫學生閱讀元素周期表,攝取信息并歸納元素周期表的結構(這就是與舊知識產生聯(lián)系),再要求學生寫出第ⅠA族H、Li、Na、K的原子結構示意圖和第ⅦA族F、Cl的原子結構示意圖,及第三周期元素Na、Mg......P、S、Cl的原子結構示意圖。學生寫完后,引導思考:這些元素為什么編在同一周期或同一族?從而使學生認識到周期表的編排與原子結構有內在的聯(lián)系。這個認知就是在舊知識(原子結構)的基礎上建立起來的。
2.通過科學探究和學與問等欄目,滲透化學學科思想和方法
本章教材安排了三個科學探究和一個學與問欄目,使用好教材中這些欄目,既突破了重點和難點,也使過程與方法目標得到了落實。
例如:P5頁科學探究的表格,給出了鋰、鈉、鉀、銣、銫的原子結構示意圖和原子半徑數(shù)值,在教學時引導學生閱讀、填寫、分析信息,歸納出堿金屬元素的原子結構的相似性,從分類的角度明確同類物質具有相似的屬性,由于這些堿金屬元素的電子層數(shù)不同,性質又有不同,再通過實驗引導學生歸納其性質的遞變性。
在學習鹵族元素時,教材是通過“學與問”要求學生在學習堿金屬的基礎上運用類推的方法,根據鹵族元素的原子結構,推測鹵族元素在化學性質上表現(xiàn)的相似性和遞變性,教材提供了資料卡片和實驗事實,讓學生通過差異找出規(guī)律,進而得出鹵族元素的遞變性。
最后得出元素的性質與原子結構的關系:元素的性質與原子結構有密切的關系,原子結構相似的一族元素,它們在化學性質上表現(xiàn)出相似性和遞變性。
教材在科學探究了堿金屬元素的結構與性質的相似性、遞變性規(guī)律后,又以學與問欄目引出鹵族元素的結構與性質的相似性、遞變性規(guī)律的學習。
在處理此部分教學時建議關注以下幾點:
①由于學生在必修1已經學習了氯元素,在萃取實驗中接觸過碘,對鹵族元素要比學習堿金屬時陌生感小很多,所以先從物理性質學習。
②對鹵素單質與氫氣的反應沒有再安排實驗,而是通過直接給出實驗事實,讓學生用歸納的方法得出鹵素單質與氫氣反應的相同點和不同點。這告訴我們規(guī)律不一定非得通過實驗探究,也可通過分析已經存在的科學事實歸納得出。
③鹵素之間的置換反應實驗告訴我們同主族元素的遞變性不僅可以通過和同一種物質反應的劇烈程度對比得出,也可以通過這種置換反應得出。
④最后給學生總結元素的非金屬性強弱對比的方法(教材P9注釋)。
元素的非金屬性比較可以從兩個方面比較:①元素的非金屬性越強,其單質越容易與氫氣反應,生成的氫化物越穩(wěn)定;②非金屬性越強,它們的最高價氧化物的水化物的酸性越強。
學生通過堿金屬、鹵族兩個主族元素的學習后,得出同主族元素結構和性質的相似性和遞變性規(guī)律,那么如何運用此規(guī)律進行舉一反三,靈活應用呢?
建議關注教材P29復習題第10題有關氧族元素的研究。這就要求學生將學會的方法運用到處理實際問題中。
本章節(jié)有大量的表格、數(shù)據。在教學中要使學生了解數(shù)據處理方法和表示方式,培養(yǎng)學生分析、處理數(shù)據的能力,讓學生體會通過分析和處理數(shù)據得出結論,形成概念,發(fā)現(xiàn)規(guī)律的思維方法。
第二節(jié)元素周期律中P14科學探究:先是以1-18號元素為例探究元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價的周期性變化,然后又以第三周期為例,探究其中一個周期元素性質的遞變性規(guī)律,歸納出周期律。對P14的科學探究,建議讓學生填好表格后,學生分析數(shù)據,并以原子序數(shù)為橫坐標、分別以原子的最外層電子數(shù)、原子半徑、化合價為縱坐標畫直方圖、折線圖從而得出元素周期律。
P15的科學探究是以第三周期為例研究同周期元素性質的遞變規(guī)律。第三周期鈉鎂鋁為金屬元素,后面硅、磷、硫、氯四種都是非金屬元素。對于鈉鎂鋁三種金屬元素的金屬性強弱判斷,學生已經在堿金屬學習中掌握了金屬性強弱判斷的方法,所以可以讓學生先設計好實驗方案才做實驗。對硅、磷硫氯的非金屬強弱對比學生也應該利用鹵族學習中掌握的非金屬元素的強弱判斷標準,列出比較的項目,然后通過閱讀教材分析科學事實資料,歸納出非金屬的非金屬性強弱對比。
在進行元素的金屬性、非金屬性強弱判斷后,要讓學生思考同周期元素性質的這個變化規(guī)律的原因是什么?引導學生從元素原子的結構進行分析判斷,緊扣原子結構和元素性質的關系這個主題。從而讓學生理解周期律的本質。
最后得出規(guī)律:
①第三周期元素從左到右,金屬性漸弱,非金屬性漸強
②除第1周期外,周期表中每一周期都是從活潑的金屬逐漸過渡到不太活潑的金屬元素,再到非金屬元素,最后到性質極其穩(wěn)定的稀有氣體元素結束。
③元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化,這個規(guī)律叫做元素周期律
這三個科學探究看似安排在不同的地方,要解決的問題不同,但其實有一點是共同的:不論是周期表的主族元素的性質的相似性和遞變性規(guī)律,還是周期表的同周期元素性質的遞變性規(guī)律,其本質都是由原子結構決定的,都體現(xiàn)出本章節(jié)的主線——物質結構(原子結構)。
3.課外活動建議
元素周期律和元素周期表中蘊含著非常豐富的科學方法和人文精神,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的一個重要載體,而且一直處于不斷的變化之中,這些內容在拓寬學生知識視野、激發(fā)學生學習興趣、改進學生學習方式、增強學生情感體驗、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、提高學生實踐能力等方面有著非一般的功能。而由于課時限制,教材篇幅有限,在正常教學中很難體現(xiàn)。建議通過教材P11的實踐活動欄目激發(fā)學生的學習興趣。
五、教學過程
第一節(jié)元素周期表(第一課時)
【知識回顧】
1、原子結構
2、在原子中核電荷數(shù)=______________________==______________________==______________________
決定元素種類是______________________,決定元素化學性質的是______________________,決定原子的質量______________________-
一.元素周期表的結構
【學生活動】背誦1—20號元素的名稱、符號,填寫下表
原子序數(shù)1
2
元素符號
元素名稱
原子結構示意圖
原子序數(shù)345678910
元素符號
元素名稱
原子結構示意圖
原子序數(shù)1112131415161718
元素符號
元素名稱
原子結構示意圖
觀察課本P4圖1-2,結合上述表格,思考元素周期表的排列原則。
周期有關知識:填表
類別周期序數(shù)起止元素包括元素種數(shù)核外電子層數(shù)稀有氣體原子序數(shù)
____周期1H—He
2Li—Ne
3Na—Ar
____周期4K—Kr
5Rb—Xe
6Cs—Rn
____周期7Fr—112號
族有關知識:填寫族序數(shù)。
族
周期
1HHe
2BeBCNOF
3
4ScTiVCrMnFeCoNiCuZn
總結填空
二.核素
(1).閱讀P9—P10,比較元素、核素、同位素三者關系,異同點。完成表格。
定義限定詞中心詞質子中子范疇
元素核電荷數(shù)相同的一類原子相同未要求宏觀
核素
同位素
(2).原子組成的表示方法:
X—表示某種元素的一種原子(即一種核素)A—質量數(shù)Z—質子數(shù)N—中子數(shù)A=Z+N
(3)常見元素的同位素
①氫的三種同位素
氫元素的原子核原子名稱原子符號()
質子數(shù)(Z)中子數(shù)
10
11
12
三種同位素的相同點:————————————————————————————————————————-
不同點:————————————————————————————————————————
②碳元素有、和三種同位素
③氧有、和三種同位素
④鈾有、和三種同位素
第2課時
二.元素的性質與原子結構(同主族)
1.堿金屬元素
學生先通過查閱元素周期表,填寫堿金屬元素結構,
1.歸納堿金屬元素結構的相同點和不同點
同:。
異:。
2.思考:元素的化學性質決定于原子結構中的哪一部分?根據上述結構的異同,推測堿金屬元素性質的異同點?
(實驗探究)
序號鉀鈉
對比實驗1
與氧氣反應相同現(xiàn)象
不同現(xiàn)象
對比實驗2
與水反應相同現(xiàn)象
不同現(xiàn)象
(思考與交流)
1.通過上述實驗歸納鈉和鉀性質的相似性和不同。
2.鈉和鉀的性質和你根據元素的結構進行的推測一致嗎?
3.請預測整個堿金屬元素性質的相似性和遞變性(學生這時由于通過實驗驗證了元素結構和性質的這種關系,可以大膽預測)
(播放視頻)堿金屬(從鋰到銫)與水反應
(歸納總結)通過大量實驗和研究
1.堿金屬元素原子的最外層都有一個電子性質相似,都能和氧氣和水反應,生成+1價化合物。
2.堿金屬從鋰到銫,隨著電子層數(shù)逐漸增多,半徑增大,失電子越來越易,與氧氣、水反應越來越劇烈。
(研究方法)元素的金屬性強弱比較(教材P7注釋)
元素的金屬性比較可以從兩個方面比較:①元素的金屬性越強,其單質越容易與水(或酸)反應置換出氫氣;②它們的最高價氧化物的水化物—氫氧化物堿性越強。
第3課時
2.鹵族元素
〖基礎6〗閱讀第8頁資料卡片,總結鹵素單質的物理性質,發(fā)現(xiàn)為氣態(tài),為液態(tài),為固態(tài),鹵素單質的顏色逐漸,密度逐漸,熔沸點逐漸
〖理論探究2〗完成課本第7頁學與問
總結鹵族元素結構的異同點:
同:------------------------------------------------------------------------------------------------。
異:---------------------------------------------------------------;
可以推測鹵族化學性質,隨著核電荷數(shù)的遞增,鹵素元素單質的活潑性逐漸。
〖實驗探究2〗閱讀P8鹵素單質與氫氣的反應對比,總結
(1)寫出鹵素單質X2與H2反應的化學方程式。
(2)從F2到I2鹵素單質與氫氣反應的劇烈程度:
難易程度:
生成氫化物的穩(wěn)定性:
〖實驗探究3〗
實驗現(xiàn)象化學方程式鹵族單質的氧化性比較
1.少量新制氯水加入盛有NaBr溶液的試管中,用力振蕩后加入少量CCl4,振蕩,靜置。
2.少量新制氯水加入盛有KI溶液的試管中,用力振蕩后加入少量CCl4,振蕩,靜置。
3.少量溴水加入盛有KI溶液的試管中,用力振蕩后加入少量CCl4,振蕩,靜置。
探究結論:隨著核電荷數(shù)的增加,鹵素單質的氧化性從強到弱的順序為:
〖思考〗鹵族元素的化學性質有何相似性和遞變性?
〖總結1〗元素的非金屬性強弱對比(P9注釋)
元素的非金屬性比較可以從兩個方面比較:①元素的非金屬性越強,其單質越容易與氫氣反應,生成的氫化物越穩(wěn)定;②非金屬性越強,它們的最高價氧化物的水化物的酸性越強。
〖總結2〗元素的性質與原子結構的關系
(1)同主族元素由于----------------------電子數(shù)相同,所以它們的化學性質表現(xiàn)出相似性。
(2)同主族元素從上到下隨著原子核外電子層數(shù)的增加,原子半徑增大,原子核對外層電子的吸引力,原子電子能力增強,電子能力減弱。所以化學性質表現(xiàn)出遞變性。
第二節(jié)元素周期律(第1課時)
一.原子核外電子的排布
學生閱讀課本并歸納原子核外電子的排布規(guī)律
(1)在含有多個電子的原子里,電子的能量是不相同的,它們分別在能量不同區(qū)域內運動。我們把不同的區(qū)域簡化為不連續(xù)的殼層,也稱作,分別用n=1、2、3、4、5、6、7來表示從內到外的電子層,并分別用符號來表示。
(2)通常,能量高的電子在離核的區(qū)域運動,能量低的電子在離核的區(qū)域運動。即離引力中心越近,能量越低;越遠,能量越高。
二.元素周期律
〖學生活動1〗填寫教材P14頁表中所缺的內容;
〖科學探究1〗---理論探究
對表中各項內容進行比較、分析,尋找其中的規(guī)律。
(1)原子核外電子排布的周期性
[作圖]
在右圖中繼續(xù)畫出3-18號元素以原子序數(shù)為橫坐標、原子的最外層電子數(shù)為縱坐標的直方圖。觀察所畫圖形,你的結論是什么?
[結論]
隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子最外層電子排布呈現(xiàn)----------------變化。
(2)元素原子半徑變化的周期性
[作圖]
在右圖中繼續(xù)畫出3-18號元素以原子序數(shù)為橫坐標、原子半徑為縱坐標的折線圖。對于原子半徑的變化,你的結論是什么?
[結論]
①.隨著原子序數(shù)的遞增,元素的原子半徑呈現(xiàn)----------------變化。
②.電子層數(shù)相同的元素的原子隨原子序數(shù)的增加,半徑逐漸----------------------。
③.最外層電子數(shù)相同的同主族元素,電子層數(shù)越多,半徑---------------。
稀有氣體元素的原子半徑教材中沒有列出,它跟鄰近的非金屬元素的原子相比顯得特別大,這是由于測定稀有氣體元素的原子半徑的根據與其它元素的原子半徑不同。
[思考]
影響原子半徑的因素
①電子層數(shù)相同時,影響原子半徑的因素是----------------------------------------------------------------------------
②最外層電子數(shù)相同時,其影響因素是--------------------------------------------------------------------------------。
說明:稀有氣體元素的原子半徑的測定與相鄰非金屬元素的測定依據不同,數(shù)據不具有可比性。故沒有列出。
(3)元素化合價變化的周期性
[作圖]
在右圖中繼續(xù)畫出3-18號元素原子序數(shù)為橫坐標、元素的主要化合價為縱坐標的折線圖。對于元素主要化合價的變化,你的結論是什么?
[結論]
①隨著原子序數(shù)的遞增,元素的化合價呈現(xiàn)----------------------------變化。
②最高正價+│負價│=------------
[總結]:通過上述探究,我們發(fā)現(xiàn)隨著原子序數(shù)的遞增,元素的------------------------、--------------------------和-----------------------------都呈現(xiàn)周期性變化,其中-------------------------的周期性變化帶來另外兩方面的周期性變化。
第2課時
〖科學探究2〗---實驗探究
1.Na、Mg、Al三種金屬的金屬性強弱對比
元素的金屬性比較可以從兩個方面比較:元素的金屬性越強,①其單質越容易與------(或------------)反應置換出氫氣;②它們的--------------水化物—氫氧化物堿性越-------------------
〖實驗〗
實驗內容實驗操作現(xiàn)象結論
與水反應Na與水反應把綠豆粒大小,擦干煤油的金屬鈉放
入冷水中
Mg與水反應取一小段鎂帶,用砂紙除去表面的氧化膜,放入試管中向試管中加入2mL水,并滴入2滴酚酞溶液,觀察現(xiàn)象。
過一會兒加熱試管至水沸騰。觀察現(xiàn)
象
Al與水反應同上述鎂條的操作
與鹽酸反應Mg、Al與鹽酸反應
各取一小段鎂帶,和一小片鋁,用砂紙除去它們表面的氧化膜,分別放入試管中,同時各加入2mL1mol/L的鹽酸,觀
察并對比實驗現(xiàn)象
NaOH、Mg(OH)2、Al(OH)3堿性對比
化學式NaOHMg(OH)2Al(OH)3
堿性_________堿中強堿_________
〖思考〗你能通過上述實驗和討論推斷出Na、Mg、Al三種金屬的金屬性強弱對比嗎?
——————————————————————————————————————
2.Si、P、S、Cl的非金屬性強弱對比
元素的非金屬性比較可以從兩個方面比較:元素的非金屬性越強①其單質越容易與-----------------反應,生成的-------------物越-------------------;②它們----------------------------的水化物的酸性越------------------。
[閱讀思考]P16的Si、P、S、Cl對比
從Si到Cl,①單質和氫氣反應的條件越來越--------------------
②H2SiO3H3PO4H2SO4HClO4的酸性比較
[結論]我們可以得出Si、P、S、Cl的非金屬性強弱順序是-------------------------------------------------------------------------
[總結]
1.通過對第三周期元素性質的討論,我們知道從左到右(或從Na到Cl,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強。
2.通過大量事實,人們歸納出一條規(guī)律:元素的性質隨著原子序數(shù)的遞增而呈周期性的變化。這一規(guī)律叫做元素周期律
三。元素周期律的實質
[討論1]元素的性質是由元素原子的哪一部分決定的?
[討論2]那么元素性質隨原子序數(shù)的遞增呈現(xiàn)出周期性變化的根本原因是什么?
實質:元素性質的周期性變化是------------------------------------呈現(xiàn)周期性變化的必然結果
第3課時
四.元素周期表和元素周期律的應用
〖學生活動〗填空并完成表格
內容同周期(從左到右)同主族(從上到下)
實例第三周期元素(除了Ar)堿金屬元素、鹵族元素
原子半徑逐漸逐漸
電子層結構相同
遞增遞增
相同
失電子能力
得電子能力逐漸
逐漸逐漸
逐漸
金屬性
非金屬性逐漸
逐漸逐漸
逐漸
主要化合價最高正價:→
非金屬負價:→主族最高正價數(shù)=
最高價氧化物對應水化物的酸堿性酸性逐漸
堿性逐漸酸性逐漸
堿性逐漸
非金屬元素氣態(tài)氫化物的形成與穩(wěn)定性氣態(tài)氫化物的形成逐漸
氣態(tài)氫化物逐漸氣態(tài)氫化物的形成逐漸
氣態(tài)氫化物逐漸
〖思考〗
(1)已知磷元素位于第3周期ⅤA族,(1)畫出磷的原子結構示意圖;(2)磷元素的最高化合價為,其氫化物的化學式為
(2)已知某元素的原子結構示意圖如圖所示,它在周期表中的位置是-------------------------------------------,預測它的化學性質-----------------。
總結:由上例可見,元素的原子結構和元素在周期表中的位置、元素性質三者之間存在著密切的關系:
〖學生活動〗填寫下表中的遞變規(guī)律:
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
1
稀
有氣體元素
2
在整個周期表中,金屬性最強的元素是,非金屬性最強的元素是,常溫下液態(tài)的金屬單質是,液態(tài)的非金屬單質是,堿性最強的堿是,含氧酸酸性最強的酸是,原子半徑最大的元素是,氫化物最穩(wěn)定的元素是,沒有正價的非金屬元素是,在金屬和非金屬交界處,能夠找到作為的元素,你所知道的半導體有。
〖思考〗閱讀P17-18,你能總結出多少有關元素化合價的規(guī)律?
五.元素周期表的重要意義
元素周期律和元素周期表的誕生是19世紀化學科學的重大成就之一,具有重要的哲學意義、自然科學意義和實際應用價值:
1、學習和研究化學的重要工具;
2、指導科學研究,如發(fā)現(xiàn)新元素;
3、指導生產實踐,如尋找新材料、催化劑、制冷劑、探礦等;
4、論證了“量變質變規(guī)律”;
請你根據教材P18或在網上查閱分別舉例說明。
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必修一第一章教學設計
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高中地理新課標地理1(人教版)第一章教學設計
第一章行星地球
分析各節(jié)的知識聯(lián)系
第一節(jié)宇宙中的地球
課標:描述地球所處的宇宙環(huán)境,運用資料說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星
課標分析:地球所處的宇宙環(huán)境是指以地球為中心的宇宙環(huán)境,從宏觀和微觀兩個層面理解。宏觀層面上是指地球在天體系統(tǒng)中所處的位置;微觀層面上是指地球在太陽中的所處的位置。了解地球所處的宇宙環(huán)境目的是為認識地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星打基礎。在太陽系八大行星中,從質量、體積、運動等來看,地球是普通,但地球上存在智慧生命又使地球成為太陽系中特殊的一員。而說明地球上生命存在的原因,不僅要從地球自身條件和行星際空間條件分析,還要從恒星際空間條件分析。根據本條"標準"的要求,學生在分析地球的普通性和特殊性時,要會用有關資料加以說明。這些資料如太陽系九大行星的比較數(shù)
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高中化學必修2《化學能與熱能》教學設計
經驗告訴我們,成功是留給有準備的人。高中教師要準備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學生們能夠更好的找到學習的樂趣,幫助高中教師在教學期間更好的掌握節(jié)奏。您知道高中教案應該要怎么下筆嗎?下面是小編幫大家編輯的《高中化學必修2《化學能與熱能》教學設計》,相信能對大家有所幫助。
高中化學必修2《化學能與熱能》教學設計知識與技能:
關于化學反應與能量之間的關系,學生在初中化學中已經有所了解,在他們的生活經驗中也有豐富的感性認識。本節(jié)教學內容是讓學生在學習物質結構初步知識之后,從本質上認識化學反應與能量的關系。
過程與方法:
1、具有較強的問題意識,能夠發(fā)現(xiàn)和提出化學能與熱能的探究性問題,敢于質疑,勤于思索,逐步形成獨立思考的能力
2、在教師的指導下與同學合作完成科學探究實驗
情感態(tài)度價值觀:
1、通過實驗激發(fā)學生學習化學的興趣和情感
2、培養(yǎng)學生嚴謹求實、勇于探索的科學態(tài)度
本節(jié)教學重點:化學能與熱能之間的內在聯(lián)系以及化學能與熱能的相互轉化。
本節(jié)教學難點:
1、從本質上(微觀結構角度)理解化學反應中能量的變化,從而建立起科學的能量變化觀。
2、學會吸熱反應和放熱反應的定義
教學過程
[新課導入]
首先讓學生觀看人類開發(fā)和利用能源的錄像、圖片等,或提出一個有關能源的社會實際問題進行討論進入實際應用教學使學生認識到化學反應所釋放出的能量是當今世界上最重要的能源,研究化學反應中能量變化的重要意義。
[板書]第一節(jié)化學能與熱能
1、化學能與熱能的相互轉化
[學生實驗]課本實驗2-1
[思考]為什么要用砂紙打磨鋁片?
[學生思考回答]因為鋁片表面有氧化膜,它阻止鋁片與酸的接觸,使反應不能進行。
[分組探究]實驗中不能用眼睛直接觀察到熱量變化,那我們應換什么方法去了解熱量變化呢?
[學生思考]討論出多種方案,同時紀錄實驗現(xiàn)象,完成下面表格實驗步驟*眼睛看到的現(xiàn)象用手觸摸的感覺用溫度計測量的數(shù)據在一支試管中加入2~3mL 6mol/L的鹽酸溶液向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條結論[演示實驗]課本實驗2-2
[學生活動]學生觀察實驗現(xiàn)象并思考
1、為什么要將八水氫氧化鋇晶體磨成粉末?
2、為什么混合后要立即用玻璃棒攪拌?
3、反應后有什么氣體產生,應如何處理?
[學生探究]根據實驗現(xiàn)象完成下面表格
實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產生,該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{有NH3氣生成用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應吸熱用手拿起燒杯燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片(或小木板)粘到了燒杯底部反應吸收熱量使體系溫度降低,使水結成冰將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起玻璃片脫離上面燒杯底部冰融化反應完后移走燒杯上的多孔塑料片,觀察反應物混合物成糊狀有水生成用化學方程式表示上述反應:
Ba(OH)28H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3+10H2O
[演示實驗]實驗2-3酸堿中和反應
[實驗要點]通過三組強酸和強堿之間的反應對比實驗,定性的抽象出中和熱概念。在實驗中要注意:
(1)三組實驗所處條件要相同,如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強要相同;
(2)三組實驗酸和堿的用量要相同,以保證生成水的量相同;
(3)控制相同的反應時間。
[學生活動]匯總實驗現(xiàn)象和數(shù)據并列表比較。
反應物
及用量酸HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L堿NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度t1t2t3結論HNO3與NaOH發(fā)生中和反應時放熱HCl與NaOH發(fā)生中和反應時放熱HCl與KOH發(fā)生中和反應時放熱對實驗進行
歸納和概括強酸與強堿發(fā)生中和反應時放出熱量[學生探究]對實驗進行原理性抽象──為什么強酸與強堿發(fā)生反應時都會放出熱量?
[本質分析]三個反應的化學方程式和離子方程式分別為:
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O,H++OH-=H2O
HCl+NaOH=NaCl+H2O,H++OH-=H2O
HCl+KOH=KCl+H2O,H++OH-=H2O
由此可見,三個反應的化學方程式雖然不同,反應物也不同,但是它們的反應本質相同,都是H+與OH-離子反應生成水的反應,屬于中和反應,其離子方程式都是:H++OH-=H2O。所以,可提出推測,即中和反應都放熱。由于三個反應中H+和OH-離子的量都相等,則生成水的量也相等,故放出的熱量也相等(在上述三個實驗中,溫度上升的幅度接近)。
[概念引入]酸與堿發(fā)生中和反應生成1molH2O時所釋放的熱量稱為中和熱。
[課堂小結]
熱量變化是化學反應中的主要表現(xiàn)形式,有些化學反應表現(xiàn)為向環(huán)境放出熱量,有些化學反應表現(xiàn)出向環(huán)境吸熱。
高中化學必修2《化學能與電能》教學設計
高中化學必修2《化學能與電能》教學設計
知識與技能:
1、通過實驗探究原電池中發(fā)生的反應,認識化學能轉化為電能的基本原理。
2、學會分析、推理、歸納和總結的邏輯思維方法,提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問
題的能力。
3、通過實驗和小組合作學習,體驗科學探究過程。
4、了解各類電池在生產、生活實際中的應用,認識化學的價值。增強環(huán)保意識。
過程與放法:
1、經歷對化學能與電能轉化的化學實驗,進一步理解探究的意義,學習科學探究的基本方法。
2、通過實驗探究從電子轉移角度理解化學能向電能轉化的本質及原電池的構成條件。
情感態(tài)度價值觀:
1、發(fā)展學習化學的興趣,樂于探究化學能轉化成電能的奧秘,體驗科學探究的艱辛和喜悅。
2、贊賞化學科學對個人生活和社會發(fā)展的貢獻。
教學重難點:
1、認識化學能轉化為電能的基本原理
2、了解各類電池在生產、生活實際中的應用
教學過程
[創(chuàng)設問題情景]
電能是現(xiàn)代社會最清潔、也是最重要的二次能源,人類生產、生活的各個方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產中占有相當大的比重,是電能最主要的來源。
[播放錄像或展示圖片]
[提問]
燃燒的本質是什么?火力發(fā)電中能量的轉化方式是怎樣的?火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點和缺點呢?
[學生討論、分析]
[激疑]
針對火力發(fā)電的缺點,能否通過某些方式將化學能直接轉化為電能呢?
[分組實驗探究]
鋅銅原電池原理
實驗1:把一塊鋅片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實驗2:用導線將鋅片和銅片連起來。
實驗3:在導線中接入一個靈敏電流計。
將實驗中觀察到的現(xiàn)象和自己的結論記錄下來。
[學生交流、討論]
1、實驗1和實驗2中的現(xiàn)象有何不同?是什么原因造成的?
2、鋅片和銅片用導線連接后插入稀硫酸中,銅片表面有氣泡產生,你認為這種氣體可能是什么?鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應?如何證明?
3、靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉,說明有電流通過,你如何解釋這一現(xiàn)象?該裝置的正負極分別是什么?請你再設計一個實驗證明之。
[教師講解]
原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應式及電池總反應式的書寫。
[設疑]
通過剛才的實驗我們可以體會到,化學能在原電池裝置中可以直接轉化為電能,
那么,符合什么條件的裝置才能構成原電池呢?
[分組實驗探究]
原電池的構成條件。
[學生討論歸納]
原電池的構成條件:
1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬導體)構成電極。
2、電解質溶液。
3、構成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應。
[反思與評價]
在剛才的分組實驗中,同伴或其他組的同學的哪些做法對你有啟發(fā)?你又提出了
哪些好的思路?根據提供的儀器、藥品,你現(xiàn)在還能設計出其它的原電池裝置嗎?
[課后作業(yè)]制作水果電池
[小結]
通過前面的兩組分組實驗,我們了解了原電池的工作原理和構成條件,同學們對于通過實驗來進行化學研究的思路、方法也一定有了更深的體會。為了滿足生產、生活、科學研究等各方面的需要,科學家尤其是化學家根據原電池原理設計出了許許多多形狀各異、用途不同的實用電池,極大地方便了我們的生活,也有力地促進了科學的發(fā)展。
那么,你所知道的電池有哪些呢?
[學生舉例]
[教師引導學生分析]
常見電池的組成和工作原理。
[鞏固練習]
相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應的速率一樣嗎?為什么?假如要求你設計實驗來證明你的觀點,你的實驗方案是怎樣的?證據和結論又是什么?
補充練習
1、根據Zn+Cu2+=Zn2++Cu的反應原理設計一個原電池,當Zn為負極時,正極可以選用的金屬材料是:
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時,Y為電池的負極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序為:()
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導線與鋁導線連接在一起,其中的化學原理是──────
──────。
4、市場上出售的熱敷袋中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟
用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時打開塑料袋,輕輕揉搓就會放出熱量。試回答下列
問題:
(1)熱敷袋產生熱量的來源是
(2)炭粉的主要作用是
(3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金屬制品在使用一段時間后會失去表面的光澤,嚴重的會變得銹跡斑斑影響使用,尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹,你知道這是什么原因嗎?試結合生活實際討論防止鋼鐵生銹的方法。
答案:1.BD2.C余略
教學反思:
高中化學必修2《化學反應速率和限度》第2課時教學設計
高中化學必修2《化學反應速率和限度》第2課時教學設計
知識與技能:
1、使學生深化對化學反應的本質認識;
2、使學生理解濃度、壓強等外界條件對化學反應速率的影響;
過程與方法:
1、重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法,提高科學探究的能力
2、通過探究實驗認識化學平衡與反應限度,并用得到的結論去指導分析和解決時間問題。
情感態(tài)度價值觀:
有參與化學科技活動的熱情,有將化學知識應用于生產、生活時間的意識,能夠對與化學有關的社會和生活問題作出合理的判斷。
教學難點:
濃度對化學反應速率的影響的原因
教學過程:
[提問]從物質結構(化學鍵)的角度看,化學反應的本質是什么?
[學生思考回答])
[教師講解]化學反應的過程就是反應物組成微粒重新組合形成新物質的過程。也就是說,就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。
例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反應中,HBr、ClCl斷裂,形成HCl、BrBr。
[板書]二、化學反應的實質及條件:
1、化學反應就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。
[提問]上述反應中,HBr、ClCl的斷裂是否是自發(fā)產生的呢?
[學生思考討論]
[講解]分子中化學鍵并不會自發(fā)斷裂的。只有分子間相互碰撞,化學鍵才可能斷裂,反應才能發(fā)生。
[板書]2、反應物微粒間的碰撞是發(fā)生反應的先決條件。
[提問]是否所有的的碰撞都能使化學鍵斷裂、化學反應得以發(fā)生呢?請同學們閱讀課本相關,回答上述問題。
[教師講解]分子間的碰撞與打籃球相似。正如圖2-2所示。圖(1)表示能量不夠;圖(2)表示雖能量足夠,但是沒有合適的取向;圖(3)則表示有足夠的能量和合適的取向,于是發(fā)生有效碰撞。
[板書]
3、必須是有效碰撞才能發(fā)生反映。有效碰撞的條件是:
1)微粒要有足夠的能量;
2)有合適的取向。
4、發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子,具有較高的能量。
[講解]由于活化分子發(fā)生有效碰撞時,化學反應才能發(fā)生。因此,改變反應體系中的活化分子數(shù)目,就能改變化學反應的速率。接下來一起研究外界條件改變如何影響化學反應速率以及引起速率改變的原因。
[板書]三、外界條件對化學反應速率的影響
[引導學生完成實驗2-2]
[學生完成實驗,并匯報現(xiàn)象]
[總結現(xiàn)象]加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡產生;而加入0.1mol/L鹽酸的試管氣泡很慢。
[提問]根據這一現(xiàn)象,同學們可以得出什么結論?
[學生思考并歸納]
[教師講解]濃度大的鹽酸與大理石反應的速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的速率大。因此,由此實驗推知,反應物的濃度越大,反應速率越大。
[設問]該結論是否適合所有的化學反應?請同學們繼續(xù)完成下列實驗。
補充實驗:往裝有1ml的0.05mol/LNa2S2O3溶液的兩支試管中分別加入1ml0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(盡量做到同時加入)
[學生完成實驗,并匯報現(xiàn)象]
[講解]濃度大的硫酸與Na2S2O3混合后先有沉淀產生;而濃度小的硫酸與Na2S2O3混合時產生沉淀的現(xiàn)象要來得慢。由此可以證明,反應物的濃度越大,反應速率越大。
[小結]1、在其他條件不變時,反應物的濃度越大,反應速率越大。
[提問]為什么增大反應物濃度可以加快反應速率?
[學生先思考討論]
[講解并板書]原因:濃度增大,單位體積內活化分子數(shù)目增多,有效碰撞次數(shù)增加,反應速率加快。
[思考]某一密閉反應體系中有如下反應:N2+3H2==2NH3。現(xiàn)往體系中再充入一定量的N2、H2,該反應的速率將有何變化?
[學生思考回答]
[講評](內容略)
[提問]如果對上述反應體系進行壓縮,反應速率是否回改變?為什么?
[學生討論]
[教師講解]壓縮體積,使得反應體系內的壓強增大。這一過程如圖2-4所示。壓強增大一倍,其體積將縮小至原來的一半,而體系內分子的數(shù)目保持不變,因此其結構也就使得單位體積中的分子數(shù)增加一倍,換句話說,就是各物質的濃度增大一倍。濃度增大,反應速度也就增大。
[小結并板書]2、在其他條件不變時,增大壓強,反應速率增大。
實質:壓強改變,引起濃度的改變。
適用范圍:僅適用與體系中有氣體物質的反應。
[討論]往上述反應體系中充入適量的He,體系的壓強如何改變?反應速率是否改變?為什么?
[學生討論]
[講評]充入He,體系的壓強增加。但是,體系壓強的改變并未引起各物質濃度的改變,因此反應速率將不會發(fā)生改變。請同學們特別要注意:對于壓強的改變,只有引起反應體系中物質濃度的變化才對反應速率產生影響。
[引導學生進行歸納總結]
[鞏固練習]
1、在一固定體積的密閉體系中發(fā)生反應:N2+3H2==2NH3。現(xiàn)采取下列措施:(1)往體系中充入一定的氫氣;(2)往體系中充入一定量的氮氣;(3)往體系中充入一定量的He;(4)壓縮容器使體積變小。哪些措施能夠使反應速度增大?為什么?
2、討論:乙炔在空氣中燃燒時火焰的溫度較在氧氣中燃燒時火焰的溫度更低,原因是什么?
[作業(yè)布置]
1、復習本節(jié)內容;
2、預習下節(jié)課內容。