高中牛頓第二定律教案
發(fā)表時間:2020-11-06第二章復(fù)習(xí)(二)。
[教學(xué)目標(biāo)]
鞏固和應(yīng)用本章知識。提高綜合分析能力和解決實際問題的能力。
[教學(xué)過程]
1.化學(xué)平衡常數(shù)K表示反應(yīng)進行的程度
(1)K值越大,表示反應(yīng)進行的程度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大。
(2)K值不隨濃度的改變而改變,但隨著溫度的改變而改變。
2.化學(xué)平衡的移動
(1)勒沙持列原理:如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強和溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含:①影響平衡的因素只有濃度、壓強、溫度三種;②原理的適用范圍是只有一項條件變化的情況(溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度),當(dāng)多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復(fù)雜;③平衡移動的結(jié)果只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。
(2)平衡移動就是一個“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系,條件改變后,可能發(fā)生平衡移動。可總結(jié)如下:
(3)平衡移動與轉(zhuǎn)化率的變化:不要把平衡向正反應(yīng)方向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的增大等同起來。具體分析可參考下表:
反應(yīng)實例
條件變化與平衡移動方向
達(dá)新平衡后轉(zhuǎn)化率變化
2SO2+O2
2SO3(氣)+熱
增大O2濃度,平衡正移
SO2的轉(zhuǎn)化率增大,O2的轉(zhuǎn)化率減小
增大SO3濃度,平衡逆移
從逆反應(yīng)角度看,SO3的轉(zhuǎn)化率減小
升高溫度,平衡逆移
SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都減小
增大壓強,平衡正移
SO2、O2的轉(zhuǎn)化率都增大
2NO2(氣)N2O4
體積不變時,無論是加入NO2或者加入N2O4
NO2的轉(zhuǎn)化率都增大(即新平衡中N2O4的含量都會增大)
2HIH2+I2(氣)
增大H2的濃度,平衡逆移
H2的轉(zhuǎn)化率減小,I2的轉(zhuǎn)化率增大
增大HI的濃度,平衡正移
HI的轉(zhuǎn)化率不變
增大壓強,平衡不移動
轉(zhuǎn)化率不變
例1在恒溫恒容的容器中進行反應(yīng)H22H-Q,若反應(yīng)物濃度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.024mol·L-1,需反應(yīng)的時間為()
(A)等于18s(B)等于12s(C)大于18s(D)小于18s
[思路分析]氫分子分解成氫原子的變化,同樣可以用化學(xué)反應(yīng)速率規(guī)律進行分析研究。這道題無法準(zhǔn)確計算,但可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率知識用數(shù)學(xué)估算法快速解答。從0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,這段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為
=0.002mol·L-1·s-1)
若由0.06mol/L降到0.024mol·L-1所需時間為t,由于起始濃度減小,反應(yīng)速率減慢,必有:t=18(s)。
[答案]C。
例2為了進一步提高合成氨的生產(chǎn)效益,科研中最有開發(fā)價值的是()。
(A)尋求H2的新來源(B)研制耐高溫高壓的新材料合成塔
(C)研制低溫下活性較大的催化劑(D)研制高溫下活性較大的催化劑
[思路分析]合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3+熱
大家知道,目前工業(yè)上采用的合成氨反應(yīng)條件是高溫(500℃)、高壓(200~300atm)、催化劑。選擇500℃主要考慮到該溫度下催化劑活性最大,有利于合成氨反應(yīng)保持足夠的反應(yīng)速率,而從轉(zhuǎn)化率角度看,溫度越低越有利。選擇高壓有兩方面作用,一是提高反應(yīng)速率、二是提高轉(zhuǎn)化率。所以從實際生產(chǎn)角度出發(fā),若能找到一種較低溫度下就具有催化活性的催化劑,既有利于提高轉(zhuǎn)化率,又可保持較大的反應(yīng)速率,所以這是一個最有開發(fā)價值的科研方向。
[答案]C。
例3已知:氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡
Ca(OH)2(固)Ca2++2OH-
在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。為了除去有害氣體SO2并變廢為寶,常常用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。
(1)寫出上述兩個反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:
SO2和CaCO3懸濁液反應(yīng)_____________________;
SO2和Ca(OH)2懸濁液反應(yīng)_________________________。
(2)說明用熟石灰的懸濁液(而不用澄清石灰水)洗滌廢氣的理由:_______________。
(3)在英國進行的一個研究結(jié)果表明:高煙囪可以有效地降低地表面SO2的濃度。在二十世紀(jì)的60~70年代的十年間,由發(fā)電廠排放出的SO2增加了35%,但由于建造高煙囪的結(jié)果,地面SO2的濃度降低了30%之多。
請你從全球環(huán)境保護的角度,分析這種方法是否可取?________________。
[思路分析](1)題中告訴我們反應(yīng)產(chǎn)物為“石膏”,所以要注意不能寫成產(chǎn)物是亞硫酸鈣的反應(yīng)式。實際上,無論用碳酸鈣懸濁液還是熟石灰懸濁液,反應(yīng)中應(yīng)包含兩個過程:一是SO2與之反應(yīng)生成亞硫酸鈣,再是亞硫酸鈣被氧氣氧化生成硫酸鈣。
(2)這里要注意,工業(yè)生產(chǎn)的實際是要吸收大量的SO2廢氣,而氫氧化鈣微溶于水,澄清石灰水中氫氧化鈣濃度小,不利于吸收大量的SO2。
(3)增加煙囪的高度,只能降低地表面的SO2的濃度,不能消除SO2。
[答案](1)反應(yīng)式為:
2SO2+2CaCO3+O2+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+CO2↑
2SO2+2Ca(OH)2+O2+2H2O=2[CaSO4·2H2O]
(2)氫氧化鈣微溶于水,澄清石灰水中氫氧化鈣濃度小,不利于吸收大量的SO2。用懸濁液來吸收,由于溶解平衡的移動,可以大量吸收SO2。
(3)不可取,因為SO2的排放總量沒有減少,所以進一步形成的酸雨仍會造成對全球環(huán)境的危害。
例4高爐煉鐵中發(fā)生的基本反應(yīng)之一如下:
FeO(固)+CO(氣)Fe(固)+CO2(氣)-Q。
其平衡常數(shù)可表示為K=[CO2]/[CO],已知1100℃時K=0.263?;瘜W(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),不隨濃度和壓強的變化而變化。
(1)溫度升高,化學(xué)平衡移動后達(dá)到新的平衡,高爐內(nèi)CO2和CO的體積比值____,平衡常數(shù)K值_____(本小題空格均備選:增大、減小或不變)
(2)1100℃時測得高爐中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在這種情況下,該反應(yīng)是否處于化學(xué)平衡狀態(tài)____(選填“是”或“否”),此時,化學(xué)反應(yīng)速率是υ正___υ逆(選填大于、小于或等于),其原因是___________。
[思路分析](1)反應(yīng)的正方向是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動,所以平衡常數(shù)K=[CO2]/[CO]要增大。
(2)平衡時,二氧化碳、一氧化碳的濃度比值等于平衡常數(shù),若比值不等于平衡溶液,就處于非平衡狀態(tài)。將c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1代入可得:
==0.250.263
所以此時不是平衡狀態(tài),為了使?jié)舛戎档扔谄胶獬?shù),二氧化碳濃度將增大,一氧化碳濃度將減小。所以,平衡將向正反應(yīng)方向移動,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。
[答案](1)增大,增大;(2)否,大于,此時[CO2]/[CO]0.263,因溫度不變,K值不變,為增大[CO2]/[CO]比值,需υ正υ逆。
補充練習(xí):
1.環(huán)境保護是我國的基本國策。在硝酸生產(chǎn)過程中,為消除對大氣的污染,并變廢為寶,常用于吸收尾氣中氮氧化物的是()。
(A)水(B)稀硫酸(C)活性炭(D)燒堿溶液
2.你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是①少用煤作燃料②把工廠煙囪造高③燃料脫硫④在已酸化的土壤中加石灰⑤開發(fā)新能源()。
(A)①②③(B)②③④⑤(C)①③⑤(D)①③④⑤
3.在合成氨生產(chǎn)過程中,為防止催化劑中毒用銅氨液法除去變換后的一氧化碳:
該吸收反應(yīng)很難進行,則吸收反應(yīng)的條件應(yīng)為()。
(A)10000Kpa,-70℃(B)10000Kpa,10℃
(C)10000Kpa,80℃(D)10Kpa,80℃
4.在配制氰化鉀溶液時,有揮發(fā)性劇毒氫氰酸生成,為了阻止氫氰酸的生成可采用的最佳方法是()。
(A)低溫冷凍(B)加入氫氧化鉀(C)加入鹽酸(D)加熱
16.可逆反應(yīng)2SO2(氣)+O2(氣)2SO3(氣)在向逆反應(yīng)方向進行時,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率()。
(A)大于(B)小于(C)等于(D)不能肯定
5.下列反應(yīng)A+B=C+D反應(yīng)速率最大的一組是()。
(A)常溫下,20mL含A和B各0.001mol
(B)常溫下,100mL含A和B各0.01mol
(C)常溫下,0.1mol/L的A和B溶液各10mL混合
(D)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1mol/L的A和B溶液各20mL混合
6.若在透明的圓筒中裝入NO2,迅速壓縮,就其發(fā)生變化來說,下列說法正確的是()。
(A)顏色變深(B)顏色變淺
(C)顏色不變(D)先變深后慢慢變淺
7.如圖所示,表示反應(yīng):
X(氣)+Y(氣)2Z(氣)+Q(Q0)平衡移動的情況。圖中時間t2與t3間曲線變化的影響因素是()。
(A)增大壓強
(B)降溫(C)增大Z的濃度(D)增大Y的濃度
8.一定條件下,在密閉容器里進行如下可逆反應(yīng):
S2Cl2(橙黃色液體)+Cl2(氣)2SCl2(鮮紅色液體)+61.16kJ。下列說法正確的是()。
(A)單位時間里生成nmolS2Cl2的同時也生成nmolCl2
(B)達(dá)到平衡時,若升高溫度,壓強不變,反應(yīng)混合溶液顏色變淺
(C)達(dá)到平衡時,單位時間里消耗
(D)其它條件不變,增加氯氣,平衡向正反應(yīng)方向移動,氯氣的轉(zhuǎn)化率一定升高
9.接觸法制硫酸中,進入接觸室的氣體組成為(體積):SO27%,O211%,N282%。在一定條件下達(dá)到平衡時,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為77%,則平衡時氣體總體積是反應(yīng)前的()。
(A)38.5%(B)77%(C)6.4%(D)97.3%
10.把氮氣和氫氣以1:1物質(zhì)的量比混勻后分成四等份,分別同時充入A、B、C、D四種裝有催化劑的真空密閉容器中(容器的容積固定),在保持相同溫度的條件下,四個容器中的合成氨反應(yīng)相繼達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。分析表中實驗數(shù)據(jù)后回答問題(用A、B、C、D填寫):
容器代號
A
B
C
D
平衡時混合物的平均分子相對質(zhì)量
16
17
平衡時N2的轉(zhuǎn)化率
20%
平衡時H2的轉(zhuǎn)化率
30%(fANweN.haO86.cOm 好工具范文網(wǎng))
(1)都達(dá)到平衡時,_____容器中NH3的物質(zhì)的量所占比例最大。
(2)達(dá)到平衡所需時間最長的容器代號是________。
(3)四個容器容積由小到大的排列次序是_______。
11.在一定條件下,NO2和SO2很容易發(fā)生反應(yīng)生成NO和SO3氣體,該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)?,F(xiàn)將NO和SO2的混合氣體通入容積為100mL的密閉容器中,充滿后用帶有導(dǎo)管的塞子密封,再向其中通入氧氣,使發(fā)生反應(yīng)(忽略NO2與N2O4的轉(zhuǎn)化式。
(1)欲保持容器中壓強不變,則通入氧氣的體積V(mL)的大小范圍應(yīng)為______________。
(2)若要使最后容器中只含有NO2和SO3兩種氣體,則需通入氧氣的體積是_______mL。
(3)若向容器中通入40mL氧氣后才出現(xiàn)紅棕色,且不再褪色,則原混合氣體中NO的體積為________________________mL。
12.在物理和化學(xué)中,有些原理、定律具有相似性。如物理中有機械守恒定律,化學(xué)中有質(zhì)量守恒定律。比較它們有助于我們的學(xué)習(xí)。
(1)1834年,物理學(xué)家楞次(1804~1865)概括了各種實驗結(jié)果,得到如下結(jié)論:感應(yīng)電流具有這樣的方向,就是感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起電流的磁通量的變化。這就是楞次定律。
請寫出與楞次定律相似的化學(xué)原理或定律:____________,其內(nèi)容是:_____________。該原理在______________等工業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用。
(2)在物理學(xué)的勻變速直線運動中常用圖來分析速度、時間和位移的關(guān)系。時間
A(氣)+2B(氣)3C(氣)
其中B物質(zhì)的正反應(yīng)速率、逆反應(yīng)速率隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示,則圖乙中陰影部分的面積可表示_____________________________。
補充練習(xí)答案:
1D,2C,3B,4B,5C,6D,7BD,8A,9D,
10.(1)A,(2)C,(3)ADBC。
11.(1)0V50mL。(2)50。(3)20。
12.(1)勒沙特列原理(或平衡移動原理);如果改變影響平衡的一個條件,平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動;合成氨。
(2)圖乙中的陰影部分可表示“B物質(zhì)的量濃度的減少值”。精選閱讀
第二章《堿金屬》期中復(fù)習(xí)講義
復(fù)習(xí)要求
1、鈉的性質(zhì)和用途。
2、NaOH、Na2CO3和Na2HCO3的重要性質(zhì)和用途,混合物的計算。
3、Na2O2性質(zhì)、用途、計算
4、堿金屬及其化合物的相似性和遞變規(guī)律。
5、焰色反應(yīng)及其操作方法。
知識規(guī)律總結(jié)
1、堿金屬是一族金屬元素,它們的原子結(jié)構(gòu)的共同特點是次外層電子是8個(鋰是2個)和最外電子層都只有1個電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易失去電子,因此,因此它們都是活潑的金屬元素,它們的化學(xué)性質(zhì)基本相似。例如它們的單質(zhì)大多是銀白色(銫略帶金色)、硬度小、熔點較低、密度較小的金屬,有展性,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好。它們的單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中呈現(xiàn)出很強的還原性,能與大多數(shù)非金屬化合,都能與水反應(yīng)生成氫氧化物與氫氣;它們的氧化物對應(yīng)的水化物都是強堿。
堿金屬的化學(xué)性質(zhì)主要是強的金屬性,隨著原子半徑的增大而金屬性增強。它們的單質(zhì)都是強還原劑。
2、隨著核電荷數(shù)的增大,堿金屬原子的電子層數(shù)增多,原子半徑增大,最終導(dǎo)致原子核對最外層電子的引力逐漸減弱,原子失電子能力逐漸增強。元素的金屬性逐漸增強。按照核電荷數(shù)增大的順序,堿金屬單質(zhì)的晶體中,由于原子核間距增大,內(nèi)部微粒間的相互作用減弱,它們的熔點、沸點逐漸降低;堿金屬單質(zhì)的還原性也隨核電荷數(shù)的增大而增強。它們與水、氧氣等反應(yīng)依次變得更加劇烈。核電荷數(shù)比鈉小的鋰與氧氣反應(yīng)只生成普通氧化物,而鈉與氧氣反應(yīng)一般可生成氧化物,點燃條件下可生成過氧化物;鉀、銣等跟氧氣反應(yīng)除了生成過氧化物外,還有更復(fù)雜的氧化物。
3、堿金屬和它們的化合物能使火焰呈現(xiàn)出不同的顏色,即呈現(xiàn)焰色反應(yīng)。根據(jù)焰色反應(yīng)所呈現(xiàn)的特殊顏色,可以判斷某些金屬或金屬離子的存在。
思維警示
1.堿金屬原子失電子變?yōu)殡x子時最外層一般是8個電子,但鋰離子最外層只有2個電子。
2.堿金屬一般都保存在煤油里,但鋰的密度小于煤油而保存在液體石蠟中。
3.試劑瓶中藥品取出后,一般不允許放回試劑瓶,但取用后剩余的Na、K可以放回原瓶。
4.堿金屬單質(zhì)的熔點只有鋰的熔點高于100℃,其余都低于100℃。
5.堿金屬中一般所述反應(yīng)屬化學(xué)變化,但焰色反應(yīng)屬于物理變化。
6.鉀鹽、鈉鹽一般都易溶于水,但KClO4微溶于水,Na2SiF6難溶于水。
7.堿金屬單質(zhì)硬度一般不大,都很容易用小刀切割,但鋰不易用小刀切割。
8.堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大,但鉀的密度比鈉小。
9.堿金屬單質(zhì)與水反應(yīng)時,堿金屬一般都浮在水面上,但銣、銫跟水反應(yīng)時因銣、銫的密度都比水大,不能浮在水面上而是沉入水底。
10.堿金屬一般用電解熔融氯化物制取,而制取鉀用鈉與熔融氯化鉀在850℃反應(yīng),使鉀生成后氣化而分離出來。
11.堿金屬在氧氣中燃燒時生成過氧化物,甚至超氧化物,但Li只生成Li2O。
12.堿金屬都可在氯氣中燃燒,鉀、銣、銫能跟液溴反應(yīng),而堿金屬跟碘只在加熱時反應(yīng)。
13.活潑金屬的氧化物一般都是典型的堿性氧化物,但堿金屬的過氧化物和超氧化物都不是堿性氧化物,它們跟酸反應(yīng)時不僅生成鹽和水,還有氧氣生成。
14.堿金屬的鹽中,只有鉀鹽可作化肥,如氯化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀等都是鉀肥。
15.鈉和鉀的合金在室溫下呈液態(tài),是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。鈉也應(yīng)用在電光源上,高壓鈉燈發(fā)出黃光射程遠(yuǎn),透霧能力強,對道路平面的照度比高壓水銀燈高幾倍。
16.在堿金屬硫酸鹽中,硫酸鈉是制玻璃和造紙的重要原料,也用于染色,紡織,制水玻璃等工業(yè)上,在醫(yī)藥上用作緩瀉劑第二章 堿金屬
教、學(xué)法指導(dǎo)
1.主要內(nèi)容:
①堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點,堿金屬原子的性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
②堿金屬元素制法、用途、存在與堿金屬元素性質(zhì)的關(guān)系。
③堿金屬元素性質(zhì)的相似性和遞變性,堿金屬元素單質(zhì)和重要化合物性質(zhì)、制法、用途及焰色反應(yīng)。
2.學(xué)習(xí)重點:
鈉的化學(xué)性質(zhì)和堿金屬元素性質(zhì)比較。
考點與命題
鈉是典型的活潑金屬,其化合物Na202、NaOH、Na2C03、NaHC03分別作為過氧化物、強堿、強堿弱酸鹽、酸式鹽的代表,在無機化學(xué)中都有非常重要的地位,因而都成為命題的重點物質(zhì),它們是物質(zhì)推斷、鑒別及有關(guān)實驗、計算的常見物質(zhì)。近幾年的高考命題主要側(cè)重于三方面:一是鈉及其化合物的性質(zhì)推斷;二是堿金屬元素性質(zhì);三是有關(guān)鈉及其化合物的計算。后者主要出現(xiàn)在選擇題中。
第一節(jié)鈉
1.鈉的性質(zhì)
金屬鈉很軟,用刀切開可以看到它具有銀白色的金屬光澤,是熱和電的良導(dǎo)體;它的密度為0.97g/cm3,比水的密度還??;而且熔點(97.8℃)、沸點(882.9℃)都較低。
(1)跟氧氣反應(yīng):
與空氣接觸緩慢氧化:4Na+02=2Na20
在空氣(或氧氣)中燃燒:2Na+02?Na202(黃色火焰)以上反應(yīng)說明Na202比Na20穩(wěn)定。
(2)在氯氣中燃燒:2Na+Cl2=NaCl(白煙)
(3)鈉與硫混合研磨即生成Na2S2Na+S=Na2S
(4)鈉與水反應(yīng),可見到下列現(xiàn)象:
①鈉投入水中并浮在水面上--密度小于水。②鈉立即跟水反應(yīng),并放出熱量,發(fā)出嘶嘶響聲,產(chǎn)生氣體。③同時鈉熔成一個閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動最后消失——熔點低。④反應(yīng)后的水溶液使酚酞變紅——與水反應(yīng)生成NaOH。
(5)鈉與酸反應(yīng):鈉與酸的反應(yīng)比水反應(yīng)更激烈,極易爆炸,要特別小心。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2.鈉的存放和取用
少量金屬鈉可保存在煤油里,大量的金屬鈉則存人在鐵筒中用石蠟密封。取用時一般先用鑷子把鈉從煤油中夾出來,并用濾紙把表面的煤油吸干,然后用小刀切下綠豆大小的一塊再做有關(guān)實驗。
3.鈉的存在與用途
自然界中鈉只能以化合態(tài)的形態(tài)存在,主要以氯化鈉的形式存在。鈉是一種強還原劑,工業(yè)上用它還原金屬鈦、鋯、鈮等;另外鈉和鉀的合金在常溫下呈液態(tài),是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑;鈉也可用于制高壓鈉燈。
鈉與鹽溶液的反應(yīng)(實質(zhì)上是先與水反應(yīng)生成NaOH,NaOH再與鹽反應(yīng)):
①與CuS04溶液反應(yīng)
2Na+2H20=Na0H+H2↑(1)
CuS04+2NaOH=Na2S04+Cu(OH)2(2)
合并(1)(2)得
2Na+2H20+CuS04=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
②與FeCl3溶液反應(yīng)
6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
注意:鈉和鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,這是因為金屬陽離子在水中一般是以水合離子形式存在,即金屬離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著,不能和鈉直接接觸。
典型例題解析
例1將4.6g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來,并放在石棉網(wǎng)上加熱,反應(yīng)后生成的固體是()
A.黃色固體混合物D.硫粉與硫化鈉
C.過氧化鈉與硫化鈉D.氧化鈉與硫化鈉
[解析]在加熱條件下,鈉既能與硫化合生成Na2S,也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na202,而鈉又是過量的,所以除生成Na2S外還有Na202生成,故答案為A、C。
[答案]AC
下列滅火劑能用于撲滅金屬鈉著火的是()
A.干冰B.黃沙
C.干粉(含NaHC03)滅火劑D.泡沫滅火劑
[解析]由于鈉的化學(xué)性質(zhì)非?;顫姡芘c多種物質(zhì)起反應(yīng)。高溫下可與C02反應(yīng),故A項是不正確的。C項中NaHC03受熱既生成水也產(chǎn)生C02,D項中有水等,這些物質(zhì)都與鈉反應(yīng),故C、D兩項也不正確。
[答案]B
第二章平面向量
第二章平面向量
本章內(nèi)容介紹
向量這一概念是由物理學(xué)和工程技術(shù)抽象出來的,是近代數(shù)學(xué)中重要和基本的數(shù)學(xué)概念之一,有深刻的幾何背景,是解決幾何問題的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可轉(zhuǎn)化為向量的加(減)法、數(shù)乘向量、數(shù)量積運算,從而把圖形的基本性質(zhì)轉(zhuǎn)化為向量的運算體系.
向量是溝通代數(shù)、幾何與三角函數(shù)的一種工具,有著極其豐富的實際背景.在本章中,學(xué)生將了解向量豐富的實際背景,理解平面向量及其運算的意義,學(xué)習(xí)平面向量的線性運算、平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示、平面向量的數(shù)量積、平面向量應(yīng)用五部分內(nèi)容.能用向量語言和方法表述和解決數(shù)學(xué)和物理中的一些問題.
本節(jié)從物理上的力和位移出發(fā),抽象出向量的概念,并說明了向量與數(shù)量的區(qū)別,然后介紹了向量的一些基本概念.(讓學(xué)生對整章有個初步的、全面的了解.)
第1課時
§2.1平面向量的實際背景及基本概念
教學(xué)目標(biāo):
1.了解向量的實際背景,理解平面向量的概念和向量的幾何表示;掌握向量的模、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量等概念;并會區(qū)分平行向量、相等向量和共線向量.
2.通過對向量的學(xué)習(xí),使學(xué)生初步認(rèn)識現(xiàn)實生活中的向量和數(shù)量的本質(zhì)區(qū)別.
3.通過學(xué)生對向量與數(shù)量的識別能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識客觀事物的數(shù)學(xué)本質(zhì)的能力.
教學(xué)重點:理解并掌握向量、零向量、單位向量、相等向量、共線向量的概念,會表示向量.
教學(xué)難點:平行向量、相等向量和共線向量的區(qū)別和聯(lián)系.
學(xué)法:本節(jié)是本章的入門課,概念較多,但難度不大.學(xué)生可根據(jù)在原有的位移、力等物理概念來學(xué)習(xí)向量的概念,結(jié)合圖形實物區(qū)分平行向量、相等向量、共線向量等概念.
教具:多媒體或?qū)嵨锿队皟x,尺規(guī)
授課類型:新授課
教學(xué)思路:
一、情景設(shè)置:
如圖,老鼠由A向西北逃竄,貓在B處向東追去,設(shè)問:貓能否追到老鼠?(畫圖)
結(jié)論:貓的速度再快也沒用,因為方向錯了.
分析:老鼠逃竄的路線AC、貓追逐的路線BD實際上都是有方向、有長短的量.
引言:請同學(xué)指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小沒有方向?
二、新課學(xué)習(xí):
(一)向量的概念:我們把既有大小又有方向的量叫向量
(二)請同學(xué)閱讀課本后回答:(可制作成幻燈片)
1、數(shù)量與向量有何區(qū)別?
2、如何表示向量?
3、有向線段和線段有何區(qū)別和聯(lián)系?分別可以表示向量的什么?
4、長度為零的向量叫什么向量?長度為1的向量叫什么向量?
5、滿足什么條件的兩個向量是相等向量?單位向量是相等向量嗎?
6、有一組向量,它們的方向相同或相反,這組向量有什么關(guān)系?
7、如果把一組平行向量的起點全部移到一點O,這是它們是不是平行向量?這時各向量的終點之間有什么關(guān)系?
(三)探究學(xué)習(xí)
1、數(shù)量與向量的區(qū)別:
數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大??;
向量有方向,大小,雙重性,不能比較大小.
2.向量的表示方法:
①用有向線段表示;
②用字母a、b
(黑體,印刷用)等表示;
③用有向線段的起點與終點字母:;
④向量的大小――長度稱為向量的模,記作||.
3.有向線段:具有方向的線段就叫做有向線段,三個要素:起點、方向、長度.
向量與有向線段的區(qū)別:
(1)向量只有大小和方向兩個要素,與起點無關(guān),只要大小和方向相同,則這兩個向量就是相同的向量;
(2)有向線段有起點、大小和方向三個要素,起點不同,盡管大小和方向相同,也是不同的有向線段.
4、零向量、單位向量概念:
①長度為0的向量叫零向量,記作0.0的方向是任意的.
注意0與0的含義與書寫區(qū)別.
②長度為1個單位長度的向量,叫單位向量.
說明:零向量、單位向量的定義都只是限制了大小.
5、平行向量定義:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我們規(guī)定0與任一向量平行.
說明:(1)綜合①、②才是平行向量的完整定義;(2)向量a、b、c平行,記作a∥b∥c.
6、相等向量定義:
長度相等且方向相同的向量叫相等向量.
說明:(1)向量a與b相等,記作a=b;(2)零向量與零向量相等;
(3)任意兩個相等的非零向量,都可用同一條有向線段來表示,并且與有向線段的起點無關(guān).
7、共線向量與平行向量關(guān)系:
平行向量就是共線向量,這是因為任一組平行向量都可移到同一直線上(與有向線段的起點無關(guān)).
說明:(1)平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關(guān)系;(2)共線向量可以相互平行,要區(qū)別于在同一直線上的線段的位置關(guān)系.
(四)理解和鞏固:
例1書本86頁例1.
例2判斷:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)與零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)與任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若兩個向量在同一直線上,則這兩個向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)兩個非零向量相等的當(dāng)且僅當(dāng)什么?(長度相等且方向相同)
(7)共線向量一定在同一直線上嗎?(不一定)
例3下列命題正確的是()?
A.a與b共線,b與c共線,則a與c也共線?
B.任意兩個相等的非零向量的始點與終點是一平行四邊形的四頂點?
C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量?
D.有相同起點的兩個非零向量不平行
解:由于零向量與任一向量都共線,所以A不正確;由于數(shù)學(xué)中研究的向量是自由向量,所以兩個相等的非零向量可以在同一直線上,而此時就構(gòu)不成四邊形,根本不可能是一個平行四邊形的四個頂點,所以B不正確;向量的平行只要方向相同或相反即可,與起點是否相同無關(guān),所以D不正確;對于C,其條件以否定形式給出,所以可從其逆否命題來入手考慮,假若a與b不都是非零向量,即a與b至少有一個是零向量,而由零向量與任一向量都共線,可有a與b共線,不符合已知條件,所以有a與b都是非零向量,所以應(yīng)選C.
例4如圖,設(shè)O是正六邊形ABCDEF的中心,分別寫出圖中與向量、、相等的向量.
變式一:與向量長度相等的向量有多少個?(11個)
變式二:是否存在與向量長度相等、方向相反的向量?(存在)
變式三:與向量共線的向量有哪些?()
課堂練習(xí):
1.判斷下列命題是否正確,若不正確,請簡述理由.?
①向量與是共線向量,則A、B、C、D四點必在一直線上;?
②單位向量都相等;?
③任一向量與它的相反向量不相等;?
④四邊形ABCD是平行四邊形當(dāng)且僅當(dāng)=
⑤一個向量方向不確定當(dāng)且僅當(dāng)模為0;?
⑥共線的向量,若起點不同,則終點一定不同.
解:①不正確.共線向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求兩個向量、在同一直線上.
②不正確.單位向量模均相等且為1,但方向并不確定.
③不正確.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量與零向量是相等的.④、⑤正確.⑥不正確.如圖與共線,雖起點不同,但其終點卻相同.
2.書本88頁練習(xí)
三、小結(jié):
1、描述向量的兩個指標(biāo):模和方向.
2、平行向量不是平面幾何中的平行線段的簡單類比.
3、向量的圖示,要標(biāo)上箭頭和始點、終點.
第二章機械運動
一、機械運動【教學(xué)目標(biāo)】1.知道參照系的概念。知道對同一物體選擇不同的參照系時,觀察的結(jié)果可能不同,通常選擇參照系時要考慮研究問題的方便。
2.了解質(zhì)點的概念,知道它是一種科學(xué)抽象,知道物體在什么情況下可以看作質(zhì)點,知道這種科學(xué)抽象是一種普遍的研究方法。
3.理解位移的概念。
4.理解勻速運動、變速運動。
5.知道什么是位移-時間圖象。以及如何用圖象來表示位移和時間的關(guān)系。
【教學(xué)重點】質(zhì)點的概念,參照物【教學(xué)難點】理想化的模型——質(zhì)點的建立【教學(xué)過程】舉例物體的運動(可讓學(xué)生舉例)。說明運動的相對性引出課題。㈠機械運動機械運動:物體相對于其它物體的位置變化叫機械運動,簡稱運動。㈡參考系1.參考系:在描述一個物體的運動時,選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體叫做參考系。2.運動具有相對性:選擇不同的參考系來觀察同一物體的運動,其觀察結(jié)果會有不同。3.比較兩物體的運動情況,只有選擇同一參考系,比較才能有意義。4.在沒有特別指明參考系時,通常是以地面為參考系。5.描述一個物體的運動時,參考系可以任意選取,但具體選取時對應(yīng)物體運動的描述盡量簡潔、方便。㈢質(zhì)點1.質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量的點叫質(zhì)點。2.質(zhì)點的概念是一種科學(xué)的抽象,是一種理想化的模型。3.將物體看作質(zhì)點的條件:⑴運動物體的大小跟它在運動過程中所涉及的空間范圍相比很小時,可將物體作為質(zhì)點處理。例:在鐵路上長距離運動的火車,遠(yuǎn)航的飛機、輪船、繞太陽運動的地球等。⑵運動物體上各個點的運動情況完全相同時(這種運動叫平動),可以拿物體上某一點的運動代替整個物體的運動,將物體可以看作質(zhì)點。例:沿斜面下滑的木塊。*說明:物體本身的尺寸大小不是能否看做質(zhì)點的標(biāo)準(zhǔn)?!纠?】在下列物體的運動中,可視作質(zhì)點的物體有()A.從北京開往廣州的嚴(yán)厲一列火車B.研究轉(zhuǎn)動的汽車輪胎C.研究繞地球運動時的航天飛機D.表演精彩芭蕾舞演員E.參加不米跑競賽的運動員F.在斜下推力的作用下,沿水平面一定到的箱子【解析】物體可簡化為質(zhì)點的條件時,在所研究的問題中,物體的體積和形狀應(yīng)屬于無關(guān)因素或次要因素。A、C、E中物體本身大小比起它的運動軌跡長度或運動范圍來說微不足道,可以忽略其大小和形狀,故可以看作質(zhì)點。F中箱子作平動,也可以看作質(zhì)點,芭蕾舞演員的表演,有著不可忽略的旋轉(zhuǎn)動作,身體各部分運動情況不全相同,不能當(dāng)作質(zhì)點。輪胎在轉(zhuǎn)動過程中,它的大小和形狀起主要作用,不能忽略,不能當(dāng)作質(zhì)點。所以可看作質(zhì)點的是(A、C、E、F)
㈣時刻和時間間隔
1.時刻:是指某一瞬時,在表示時間的數(shù)軸上,用點來表示。2.時間間隔:是指兩時刻的間隔,在表示時間的數(shù)軸上用線段來表示,時間間隔簡稱時間。3.時間間隔的測量:在實驗室中常用秒表和打點計時器㈤位移和路程1.質(zhì)點的位置可用坐標(biāo)表示,質(zhì)點的位置坐標(biāo)由一個帶有正負(fù)號的數(shù)值完全確定。2.位移的引入:為表示質(zhì)點位置的變動⑴位移:由質(zhì)點的初位置指向末位置的有向線段⑵位移是矢量:大小為有向線段的長度,方向為有向線段的方向⑶位移用字母s表示,在國際單位制中,位移的單位是米(m)⑷質(zhì)點的位移與運動路徑無關(guān),只與初位置、末位置有關(guān)。3.位移和路程不同⑴路程是質(zhì)點運動軌跡的長度,是標(biāo)量。而位移是表示物體的位置變動,是矢量。⑵只有在質(zhì)點沿直線無往復(fù)運動時,路程才等于位移的大小。一般情況下,路程大于或等于位移的大小?!纠?】如圖2-1-1所示,某同學(xué)沿平直路面由A點出發(fā),前進了100m到達(dá)斜面坡底端B點,又沿傾角為45°的斜坡,前進160m到達(dá)C點,求他的位移大小和路程?!窘馕觥课灰剖浅跷恢弥赶蚰┪恢玫挠邢蚓€段,初位置為A,末位置為C,所以位移大小即為AC線段的長度。
路程是指實際軌跡長度,所以路程等于AB+BC=260m
位移大?。?p>S=AC===241.29(m)所以人通過的路程為260m,位移大小為241.29m
【總結(jié)】運動相對性——參考系;代替物體有質(zhì)量的點——質(zhì)點;質(zhì)點位置變化——位移。【作業(yè)】課本P21練習(xí)一1~6