小學(xué)科學(xué)的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-06高二化學(xué)科學(xué)使用衛(wèi)生清潔用品教案。
主題5課題2怎樣科學(xué)使用衛(wèi)生清潔用品
教學(xué)目標(biāo)
1.了解常用環(huán)境衛(wèi)生用品的種類,通過典型案例的討論使學(xué)生了解安全使用環(huán)境衛(wèi)生用品的重要性。
2.以肥皂為例認(rèn)識(shí)表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及去污原理,知道肥皂的組成及制備;了解洗滌劑的重要性質(zhì)。
3.以次氯酸鈉、臭氧、過氧乙酸為例說明消毒劑的施效原理,了解消毒劑的使用注意事項(xiàng)與性質(zhì)的關(guān)系;知道殺蟲劑的用途及使用注意事項(xiàng)。
教學(xué)重點(diǎn)
1.以肥皂為例認(rèn)識(shí)表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及去污原理,知道肥皂的組成及制備;了解洗滌劑的重要性質(zhì)。
2.以次氯酸鈉、臭氧、過氧乙酸為例說明消毒劑的施效原理,了解消毒劑的使用注意事項(xiàng)與性質(zhì)的關(guān)系;知道殺蟲劑的用途及使用注意事項(xiàng)
教學(xué)過程
聯(lián)想質(zhì)疑
現(xiàn)在,洗滌劑、消毒劑、殺毒劑等衛(wèi)生清潔用品陸續(xù)走進(jìn)千家萬戶,它們究竟有什么物質(zhì)制成的?他為什么會(huì)有洗滌、殺菌、消毒的能力。大量使用這些衛(wèi)生清潔用品對(duì)人體和環(huán)境有什么影響?使用它們應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)?
一、常用洗滌劑
分類名稱
廚房用洗滌劑洗潔精、去污粉、油煙凈等
織物用洗滌劑肥皂、洗衣粉、絲毛洗滌劑、衣領(lǐng)凈等
身體用洗滌劑香皂、沐浴液、洗手液等
其他潔廁劑、地毯清潔劑等
思考:(1)不同的洗滌劑之間有什么區(qū)別和聯(lián)系呢?
(2)肥皂的去污原理?
1.肥皂的制取
肥皂的去污原理
(1)親水基-肥皂結(jié)構(gòu)中-COONa或-COO-是極性基團(tuán),極易溶于水,具有親水性;
(2)疏水基-肥皂結(jié)構(gòu)中的烴基-R,不溶于水,但極易溶于有機(jī)溶劑,具有親油性質(zhì);
(3)肥皂的去污過程
2.表面活性劑:
表面活性劑的分子由憎水基和親水基構(gòu)成,表面活性劑是制造洗滌劑和化妝品的重要
原料。根據(jù)在水溶液中電離出的表面活性微粒所帶電荷的不同,表面活性劑分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性離子型、非離子型
合成洗滌劑與肥皂的比較
(1)肥皂不適合在硬水中使用,而洗滌劑使用不受限制;
(2)合成洗滌劑洗滌能力強(qiáng),可以用于機(jī)洗;
(3)合成洗滌劑的原料便宜。
(4)合成洗滌劑的危害:由于其穩(wěn)定性,在自然界中不易被細(xì)菌分解,造成水體污染。尤其含磷洗滌劑造成水體富營(yíng)養(yǎng)。
表面活性劑的重要性質(zhì):
①潤(rùn)濕和滲透作用。可降低水的表面張力,促進(jìn)潤(rùn)濕;還可以促進(jìn)液體滲透到固體內(nèi)部
②發(fā)泡作用。加入表面活性劑的水溶液,可以使空氣進(jìn)入溶液,能形成氣泡。
③乳化作用。水溶液中加入表面活性劑,親水基進(jìn)入水中,親油基進(jìn)入油中,就會(huì)排列形成保護(hù)層,防止分散了的液滴凝聚,維持體系的穩(wěn)定性
3.科學(xué)地選擇和使用洗滌劑
二、合理使用消毒劑
1.常見的消毒劑
有效成份應(yīng)用
酒精溶液乙醇皮膚等消毒
碘酒碘皮膚消毒
雙氧水H2O2臭氧O3
過氧乙酸溶液CH3COOOH飲用水、病毒污染物、皮膚等消毒
氯系消毒劑環(huán)境、物品表面、餐具、飲用水、污水、排泄物、垃圾等消毒
福爾馬林HCHO醫(yī)療器械的消毒或滅菌等
2、幾種常見消毒劑
①次氯酸鈉:次氯酸鈉屬于高效的含氯消毒劑。次氯酸的氧化作用是含氯消毒劑的最主要的殺菌機(jī)理。含氯消毒劑在水中形成次氯酸,作用于菌體蛋白質(zhì)。
NaClO+H2O+CO2=NaHCO3+HClO
②臭氧殺菌能力高于甲醛、二氧化硫、高錳酸鉀用氯制劑等消毒劑;殺菌后剩余的臭氧會(huì)自行分解為氧氣,不產(chǎn)生殘留造成污染,這一點(diǎn)是任何化學(xué)消毒劑所無法比擬的
③過氧乙酸的性質(zhì)CH3COOOH因含有過氧基“-O-O-”
無色透明液體,有很強(qiáng)的刺激性氣味,易揮發(fā),易溶于水。呈弱酸性,有腐蝕性,能緩慢放出氧氣,受熱和遇有機(jī)物或金屬雜質(zhì)更易分解。具有強(qiáng)氧化性。加熱至110℃時(shí),強(qiáng)烈爆炸。對(duì)皮膚和眼睛有強(qiáng)烈刺激性。
過氧乙酸本身不穩(wěn)定,貯存過程中會(huì)逐漸分解,應(yīng)在避光、密封、低溫下貯存
3.合理使用消毒劑,要注意以下幾點(diǎn):
1、嚴(yán)格按照使用說明書的要求正確使用。
2、明確消毒劑的毒性、腐蝕性、刺激性、漂白性等。
3、弄清消毒劑的穩(wěn)定性和有效期。
4、正確保存消毒劑。
三、殺蟲劑及其安全使用
1.殺蟲劑的發(fā)展階段
①低效殺蟲劑 砷的化合物,毒性較高,殺蟲效果較差
②高效殺蟲劑 以DDT等有機(jī)氯、有機(jī)磷、氨基甲酸酯化合物為主,殺蟲效果好,殘留嚴(yán)重
③超高效殺蟲劑
以菊酯類化合物為主,毒性低,殺蟲效果好
④特異性殺蟲劑:以昆蟲信息素類化合物為主,基本無毒、無污染
2.使用注意事項(xiàng)
①使用正規(guī)產(chǎn)品
②嚴(yán)格遵照使用說明
③避免誤食、防止與皮膚直接接觸
④注意使用范圍和保管方法
延伸閱讀
高二化學(xué)教案:《化學(xué)科學(xué)與人類文明》教學(xué)設(shè)計(jì)
全面歸納金屬冶煉方法
1.熱分解法
適用于金屬活動(dòng)性順序表中后面的金屬,如Hg、Ag的氧化物受熱就能分解。
2.熱還原法
適用于大多數(shù)金屬的冶煉。用熱還原法冶煉的金屬,其金屬性一般比較強(qiáng),在金屬活動(dòng)性順序表中居于中間位置。常用的還原劑:焦炭、一氧化碳、氫氣和活潑金屬等。
(5)幾種熱還原法的比較
用焦炭和一氧化碳還原法冶煉金屬,煉得的金屬中往往有少量的炭熔合在其中,使產(chǎn)品不純,優(yōu)點(diǎn)是炭資源豐富而又廉價(jià)。
用氫氣還原法冶煉金屬,煉得的金屬的純度相對(duì)較高,但成本也較高。
用鋁熱反應(yīng)冶煉金屬,克服了被冶煉金屬及其氧化物熔點(diǎn)高、難以冶煉問題,但成本也較高。
3.電解法
適用于K、Ca、Na、Mg、Al等強(qiáng)還原性金屬的化合物。
電解法冶煉金屬,解決了很多活潑金屬的陽(yáng)離子難以被還原的問題。
4.濕法冶金
利用溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(如置換、氧化還原、中和、水解等)對(duì)原料中的金屬進(jìn)行提取和分離的冶金過程,可用于提取鋅、鈾及稀土金屬等。如:西漢時(shí)期,劉安在《淮南萬畢術(shù)》中記載“曾青得鐵,則化為銅”:Fe+CuSO4===Cu+FeSO4,宋朝時(shí),濕法冶金已被廣泛使用。
5.富集法
適用于金屬活動(dòng)性順序表中Pt、Au的冶煉。由于Pt、Au在自然界中多以游離態(tài)存在,其純度很高,經(jīng)多次淘洗去掉礦粒、泥沙等雜質(zhì),便可得Pt、Au。
說明:在金屬冶煉中,有的金屬既可以用熱還原法,又可以用電解法,如Cu。在熱還原法中,可以采用不同的還原劑,對(duì)于一種金屬采取哪種冶煉方法,除考慮金屬活動(dòng)性外,還要根據(jù)生產(chǎn)原料、設(shè)備和金屬的用途等多種因素綜合確定。
冶煉金屬常用以下幾種方法:
①以C、CO或H2作還原劑還原;
②用較活潑金屬Na、Mg等還原;
③利用鋁熱反應(yīng)原理用Al還原;
④電解法;
⑤熱分解法。
下列金屬各采用哪種方法還原最佳?(填序號(hào))
(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬________。
(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬________。
(3)Hg、Ag等不活潑金屬________。
(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬________。
【解析】 本題主要考查金屬冶煉方法的選擇。金屬冶煉方法有多種,一般要選擇最合適的方法。
(1)Fe、Zn、Cu等中等活潑的金屬一般選擇熱還原法(還原劑為C、CO、H2等);
(2)Na、Mg、Al等活潑或較活潑的金屬一般選擇電解法;
(3)Hg、Ag等不活潑金屬,一般選擇熱分解法;
(4)V、Cr、Mn、W等高熔點(diǎn)金屬一般采用鋁熱反應(yīng),即以Al為還原劑進(jìn)行冶煉。
【答案】 (1)① (2)④ (3)⑤ (4)③
“綠色化學(xué)”的十二條原則
(1)防止——防止產(chǎn)生廢棄物要比產(chǎn)生后再去處理和凈化好得多。
(2)講原子經(jīng)濟(jì)——應(yīng)該設(shè)計(jì)這樣的合成程序,使反應(yīng)過程中所用的物料能最大限度地進(jìn)到終極產(chǎn)物中。
(3)較少有危害性的合成反應(yīng)出現(xiàn)——無論如何要使用可以行得通的方法,使得設(shè)計(jì)合成程序只選用或產(chǎn)出對(duì)人體或環(huán)境毒性很小最好無毒的物質(zhì)。
(4)設(shè)計(jì)要使所生成的化學(xué)產(chǎn)品是安全的——設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的生成物不僅具有所需的性能,還應(yīng)具有最小的毒性。
(5)溶劑和輔料是較安全的——盡量不用輔料(如溶劑或析出劑),當(dāng)不得已使用時(shí),應(yīng)盡可能是無害的。
(6)設(shè)計(jì)中能量的使用要講效率——盡可能降低化學(xué)過程所需能量,還應(yīng)考慮對(duì)環(huán)境的影響和經(jīng)濟(jì)的效益。合成程序盡可能在大氣環(huán)境的溫度和壓強(qiáng)下進(jìn)行。
(7)用可以回收的原料——只要技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上是可行的,原料應(yīng)能回收而不是使之變壞。
(8)盡量減少派生物——應(yīng)盡可能避免或減少多余的衍生反應(yīng)(用于保護(hù)基團(tuán)或取消保護(hù)和短暫改變物理、化學(xué)過程),因?yàn)檫M(jìn)行這些步驟需添加一些反應(yīng)物同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢棄物。
(9)催化作用——催化劑(盡可能是具選擇性的)比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)的反應(yīng)物更占優(yōu)勢(shì)。
(10)要設(shè)計(jì)降解——按設(shè)計(jì)生產(chǎn)的生成物,當(dāng)其有效作用完成后,可以分解為無害的降解產(chǎn)物,在環(huán)境中不繼續(xù)存在。
(11)防止污染進(jìn)程能進(jìn)行實(shí)時(shí)分析——需要不斷發(fā)展分析方法,在實(shí)時(shí)分析、進(jìn)程中監(jiān)測(cè),特別是對(duì)形成危害物質(zhì)的控制上。
(12)從化學(xué)反應(yīng)的安全上防止事故發(fā)生——在化學(xué)過程中,反應(yīng)物(包括其特定形態(tài))的選擇應(yīng)著眼于使包括釋放、爆炸、著火等化學(xué)事故發(fā)生的可能性降至最低。
甲基丙烯酸甲酯是合成有機(jī)玻璃的單體,合成甲基丙烯酸甲酯的方案有兩種:
方案甲:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)方案甲中①的反應(yīng)類型是________。
(2)你認(rèn)為方案________(填“甲”或“乙”)較好,其主要理由是________(填字母)。
A.沒有副產(chǎn)物,原子利用率為100%
B.原料無爆炸危險(xiǎn)
C.原料都是無毒物質(zhì)
【解析】 方案甲中反應(yīng)①的實(shí)質(zhì)是丙酮分子(CH3)2CO的碳氧雙鍵斷裂,H—C≡N分子中碳?xì)滏I斷裂,發(fā)生加成反應(yīng),碳氧雙鍵的碳原子與—CN形成單鍵,而氧與氫形成單鍵。方案甲分兩步進(jìn)行,有硫酸氫銨副產(chǎn)物生成,原子經(jīng)濟(jì)性較差;而方案乙沒有副產(chǎn)物,原予利用率為100%,符合綠色化學(xué)要求。
【答案】 (1)加成反應(yīng) (2)乙 A
1.(2013·黃岡中學(xué)測(cè)試)下列反應(yīng)原理不符合工業(yè)冶煉金屬實(shí)際情況的是()
【解析】 MgO熔點(diǎn)很高,難熔化,不適合用MgO制Mg,一般用MgCl2制備Mg。
【答案】 C
2.金屬鈦(Ti)性能優(yōu)越,被稱為繼鐵、鋁后的“第三金屬”。工業(yè)上以金紅石(TiO2)為原料制取Ti的反應(yīng)為
關(guān)于反應(yīng)①、②的分析正確的是()
A.TiCl4在反應(yīng)①中是氧化產(chǎn)物,在反應(yīng)②中是氧化劑
B.C、Mg在反應(yīng)中均為還原劑,被氧化
C.在①反應(yīng)方程式中,a一定等于2
D.每生成9.6 g Ti,反應(yīng)①、②中共轉(zhuǎn)移電子均為0.6 mol
【解析】 分析元素的化合價(jià)可知,TiCl4在反應(yīng)① 中是還原產(chǎn)物,C、Mg在反應(yīng)中均被氧化作還原劑,故A錯(cuò)誤、B正確;配平方程式后發(fā)現(xiàn)a應(yīng)等于1,故C不對(duì);根據(jù)方程式計(jì)算可知每生成9.6 g即0.2 mol Ti時(shí),兩個(gè)反應(yīng)共轉(zhuǎn)移1.6 mol電子,故D錯(cuò)誤。
【答案】 B
3.綠色化學(xué)提倡化工生產(chǎn)應(yīng)提高原子利用率。原子利用率表示目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)量與反應(yīng)物總質(zhì)量之比。在下列氮肥的制備反應(yīng)中,原子利用率最高的是()
【解析】 D選項(xiàng)是化合反應(yīng),反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為氮肥,原子利用率為100%。
【答案】 D
4.(2013·皖南八校聯(lián)考)下列有關(guān)生活和生產(chǎn)中的化學(xué)知識(shí),描述不正確的是()
A.使用纖維素和淀粉為原料制成的微生物降解塑料,可治理“白色污染”
B.發(fā)電廠的煤在燃燒時(shí)加入適量生石灰,有利于環(huán)境保護(hù)
C.泄露在美國(guó)墨西哥灣海洋中的大量石油被海洋生物迅速分解,不會(huì)導(dǎo)致生態(tài)災(zāi)難
D.大力開發(fā)風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能,有利于實(shí)現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”,減少溫室氣體排放
【解析】 纖維素和淀粉屬于多糖,可在微生物作用下最終降解為CO2和H2O,A項(xiàng)正確;煤在燃燒時(shí)生成SO2,加入生石灰后,轉(zhuǎn)變?yōu)镃aSO3,最終生成CaSO4而保護(hù)環(huán)境,B項(xiàng)正確;石油屬于烴,難于分解,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。
【答案】 C
5.下列符合化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”的有()
①在萃取操作的演示實(shí)驗(yàn)中,將CCl4萃取溴水改為CCl4萃取碘水
②在銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲
③將實(shí)驗(yàn)室的廢酸液與廢堿液中和后再排放
A.①②B.①③
C.②③ D.①②③
【解析】 溴水易揮發(fā)出有毒的溴蒸氣,而碘水不易揮發(fā),①符合;將銅片改為可調(diào)節(jié)高度的銅絲后,能夠控制(減少)反應(yīng)物用量,以減少SO2的產(chǎn)生,②符合;③將酸堿中和后再排放,也可減少酸、堿對(duì)環(huán)境的污染,③符合。
【答案】 D
6.隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)環(huán)境問題也越來越關(guān)注。
(1)室內(nèi)空氣污染問題得到越來越多的關(guān)注,下列物質(zhì)中屬于室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物的是________。(填字母)
a.苯 b.甲烷
c.醋酸 d.乙烯
(2)下列措施中,有利于降低室內(nèi)污染物濃度的是________。(填字母)
a.勤開窗通風(fēng)
b.日常生活中利用天然氣替代煤作燃料
c.使用“綠色環(huán)?!毖b飾材料
d.室內(nèi)放一些活性炭
【解析】 (1)室內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)污染物主要指苯、甲醛等有機(jī)物,故選a;(2)題目中4個(gè)選項(xiàng)的措施均有利于降低室內(nèi)污染物濃度。
【答案】 (1)a (2)abcd綜合檢測(cè)(四)
專題4 化學(xué)科學(xué)與人類文明
(時(shí)間:60分鐘 分值:100分)
一、選擇題(本題共12小題,每小題5分,共60分)
1.化學(xué)與能源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源利用等密切相關(guān)。下列說法正確的是()
A.為提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,應(yīng)大量使用化肥和農(nóng)藥
B.綠色化學(xué)的核心是應(yīng)用化學(xué)原理對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行治理
C.實(shí)現(xiàn)化石燃料清潔利用,就無需開發(fā)新能源
D.垃圾是放錯(cuò)地方的資源,應(yīng)分類回收利用
【解析】 本題主要考查的知識(shí)點(diǎn)就是①化學(xué)物質(zhì)與生活的關(guān)系、②綠色化學(xué)的概念、③化肥農(nóng)藥對(duì)人類生活的影響。A項(xiàng),為了提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,應(yīng)研發(fā)高效低毒的農(nóng)藥,降低蔬菜的農(nóng)藥殘留量;B項(xiàng),綠色化學(xué)的核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染;C項(xiàng),化石能源是有限的一次能源,為了長(zhǎng)遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展,必須要開發(fā)新能源;D項(xiàng),垃圾也是一項(xiàng)重要的資源。綜上分析可知,本題選D項(xiàng)。
【答案】 D
2.(2013·河南周口質(zhì)檢)下述做法能改善空氣質(zhì)量的是()
A.以煤等燃料作為主要生活燃料
B.利用太陽(yáng)能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源
C.鼓勵(lì)私人購(gòu)買和使用汽車代替公交車
D.限制使用電動(dòng)車
【解析】 以煤等燃料作為主要生活燃料時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的空氣污染物;私人汽車代替公交車會(huì)使汽油的消耗量增加,排出的空氣污染物增多;限制使用電動(dòng)車會(huì)增加有害氣體的排放。
【答案】 B
3.將一個(gè)預(yù)先作好的“ICE”形狀的鎳鈦合金,拉壞形狀后,只要在熱水中浸泡,其便會(huì)恢復(fù)原來形狀。下列說法正確的是()
①記憶合金的形狀變化屬于化學(xué)變化?、诤辖鸬娜埸c(diǎn)一般比組分中的任何一種成分的熔點(diǎn)高,硬度比組分中的任何一種成分的要小?、劾眯螤钣洃浐辖鹪卺t(yī)療上可用來接骨等,在日常生活中可制眼鏡框架等?、苕団伜辖鹉苡洃浶螤畹闹饕蚴怯洃浐辖鹁w在慢慢地加熱過程中,每一個(gè)金屬原子會(huì)有充足的時(shí)間填滿每一個(gè)空隙,此時(shí)它的排列組合是最緊密的
A.①②B.②③
C.①④ D.③④
【解析】 鎳鈦合金形狀的改變屬于物理變化;合金的熔點(diǎn)比成分金屬低,硬度比成分金屬高。
【答案】 D
4.(2012·江蘇高考)化學(xué)在資源利用、環(huán)境保護(hù)等與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)的領(lǐng)域發(fā)揮著積極作用。下列做法與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念相違背的是()
A.改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù),減少大氣污染物的排放
B.開發(fā)利用可再生能源,減少化石燃料的使用
C.研發(fā)可降解高分子材料,減少“白色污染”
D.大力開采礦物資源,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展
【解析】 A.汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展離不開技術(shù)的進(jìn)步,改進(jìn)汽車尾氣凈化技術(shù),減少大氣污染物的排放是汽車工業(yè)發(fā)展的必然要求。
B.開發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?,可以減少化石燃料的使用,減輕溫室效應(yīng)的壓力,有利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
C.“白色污染”在土壤和水體中富集可長(zhǎng)期影響農(nóng)作物和海洋漁業(yè)等,研發(fā)可降解高分子材料,給塑料工業(yè)帶來可持續(xù)發(fā)展的機(jī)遇。
D.適度開采礦物資源,能促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展;過度開采礦物資源,不利于地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,甚至造成資源浪費(fèi),環(huán)境污染。煤、石油、稀土等資源開發(fā)必須由國(guó)家宏觀控制,才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。
【答案】 D
5.下列做法中不符合“綠色化學(xué)”思想的是()
A.以水性涂料代替油性涂料
B.以無磷洗滌劑代替含磷洗滌劑
C.實(shí)驗(yàn)后的有毒有害物質(zhì)應(yīng)分類收集、統(tǒng)一處理
D.在通風(fēng)櫥中制氯氣時(shí),不用NaOH溶液吸收尾氣
【解析】 油性涂料中含有有機(jī)溶劑,揮發(fā)會(huì)造成大氣污染;磷元素是營(yíng)養(yǎng)元素,大量使用含磷洗滌劑會(huì)造成赤潮等水污染;有毒有害物質(zhì)分類收集、統(tǒng)一處理能夠減少污染;在通風(fēng)櫥中制取氯氣,尾氣不用NaOH溶液處理會(huì)分散到大氣中,造成大氣污染。
【答案】 D
6.據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道,我國(guó)首先在世界上實(shí)現(xiàn)了二氧化碳聚合物工業(yè)化生產(chǎn),二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物。下列有關(guān)二氧化碳聚合物的說法錯(cuò)誤的是()
A.二氧化碳聚合物的生產(chǎn)和使用,可有效防止其他塑料產(chǎn)生的白色污染
B.二氧化碳聚合物的生產(chǎn)原料為二氧化碳,原料非常豐富且價(jià)格低廉
C.二氧化碳聚合物是二氧化碳固體
D.二氧化碳聚合物的生產(chǎn)和使用,既減少了二氧化碳的排放,又得到了非常有用的產(chǎn)品,真正做到了“變廢為寶”
【解析】 題中信息已明確說明二氧化碳聚合物是二氧化碳在催化作用下生成的高分子化合物,所以二氧化碳聚合物不是二氧化碳固體。
【答案】 C
7.(雙選)中學(xué)階段介紹的可以采用電解法制備的物質(zhì)主要有三種:一是鋁的工業(yè)制備;二是氯堿工業(yè);三是金屬鈉的制備。下列關(guān)于這三個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的描述,錯(cuò)誤的是()
A.電解法制鋁時(shí),一般采用熔融的氧化鋁進(jìn)行電解,但也可利用相應(yīng)的鹽,如熔融的氯化鋁
B.電解法生產(chǎn)鋁時(shí),需要對(duì)鋁土礦進(jìn)行提純,在提純過程中利用了氧化鋁或氫氧化鋁的兩性
C.在氯堿工業(yè)中,電解池中的陰極產(chǎn)生的是NaOH和H2
D.氯堿工業(yè)和金屬鈉的冶煉都用到了NaCl,在電解時(shí)它們的陰極都是Cl-失電子
【解析】 電解法制鋁采用的是氧化鋁,AlCl3為共價(jià)化合物,熔融時(shí)不電離,A錯(cuò)誤;氯堿工業(yè)和金屬鈉冶煉的陰極反應(yīng)式分別是2H++2e-===H2↑,2Na++2e-===2Na,D錯(cuò)誤。
【答案】 AD
8.在“綠色化學(xué)”工藝中,理想狀態(tài)是反應(yīng)物中的原子全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物,即原子利用率為100%。下列反應(yīng)類型能體現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)性”原則的是()
①置換反應(yīng)?、诨戏磻?yīng)?、鄯纸夥磻?yīng)?、苋〈磻?yīng)?、菁映煞磻?yīng) ⑥酯化反應(yīng) ⑦加聚反應(yīng)?、嗫s聚反應(yīng)
A.①②⑤ B.②⑤⑦
C.⑦⑧ D.只有⑦
【答案】 B
9.(2013·南通高一質(zhì)檢)環(huán)境保護(hù)的首選對(duì)策是“污染預(yù)防”即從源頭防止污染的生成,下列做法中不符合這一要求的是()
A.積極開發(fā)使用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等新能源,減少化石燃料的使用
B.使用聚乳酸、聚碳酸酯等具有生物降解功能的新型聚合物材料
C.工業(yè)上停止使用氟利昂作為制冷劑
D.把煙囪造高或把無法回收的垃圾深埋
【解析】 煙囪造高不能減少污染性氣體的排放,垃圾深埋會(huì)造成土壤污染。
【答案】 D
10.工業(yè)上制取硫酸銅不是直接利用濃硫酸與銅的反應(yīng),而是將銅絲浸入稀硫酸中,并不斷從容器下部吹入細(xì)小的空氣泡,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是()
①節(jié)省能源 ②不產(chǎn)生污染大氣的SO2 ③提高了H2SO4的利用率?、芴岣吡薈u的利用率
A.①② B.②③④
C.①②③ D.全部
【解析】 兩種方法Cu的利用率相同。
【答案】 C
11.“噴水溶液法”是日本科學(xué)家研制出的一種使沙漠變綠洲的新技術(shù),它是先在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯的水溶液,水溶液中的高分子與沙土粒子結(jié)合,在地表下30~50 cm處形成一個(gè)厚0.5 cm的隔水層。這種隔水層既能阻止地下的鹽分上升,又有蓄積雨水的作用。下列關(guān)于聚丙烯酸酯(CH??CH2COOR)的說法中不正確的是()
A.它是由CH2===CH—COOR聚合而成的
B.它是一種相對(duì)分子質(zhì)量很大的有機(jī)物,沒有固定的沸點(diǎn)
C.在一定的條件下,能夠發(fā)生水解反應(yīng)
D.分子中含有n個(gè)C===C鍵
【解析】 聚丙烯酸酯是一種高分子化合物,
由CH2===CH—COOR聚合而成;它的相對(duì)分子質(zhì)量很大,因?yàn)槊總€(gè)分子的n值不同,所以聚丙烯酸酯沒有固定的沸點(diǎn);分子中的酯基在一定條件下能夠發(fā)生水解反應(yīng);但分子中沒有C===C鍵。
【答案】 D
12.(2013·江蘇淮安中學(xué)測(cè)試)下列關(guān)于電解NaCl水溶液的敘述正確的是()
A.電解時(shí)在陽(yáng)極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉
B.若在陽(yáng)極附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈紫褐色
C.若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液,溶液呈無色
D.電解一段時(shí)間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,充分?jǐn)嚢韬?,溶液呈中?/p>
【解析】 電解NaCl水溶液,其電極反應(yīng)分別為陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑,陰極:2H++2e-===H2↑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極產(chǎn)生的Cl2可將I-氧化為I2,使溶液呈紫褐色,B項(xiàng)正確;陰極產(chǎn)生的OH-使滴有酚酞的溶液變紅,C項(xiàng)錯(cuò)誤;電解一段時(shí)間后,溶液中的NaOH使溶液呈堿性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】 B
二、非選擇題(本題包括4小題,共40分)
13.(8分)20世紀(jì)90年代初,國(guó)際上提出了“預(yù)防污染”這一新概念。綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,它的目標(biāo)是研究和尋找能充分利用的無毒害原材料,最大限度地節(jié)約能源,在化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)中都實(shí)現(xiàn)凈化和無污染。
(1)下列各項(xiàng)屬于“綠色化學(xué)”要求的是________。
A.處理廢棄物 B.治理污染點(diǎn)
C.減少有毒物 D.杜絕污染源
(2)在我國(guó)西部大開發(fā)中,某省為籌建一大型化工基地,征集到下列方案,其中你認(rèn)為可行的是________。
A.建在西部干旱區(qū)可以脫貧致富
B.應(yīng)建在水資源豐富和交通方便且遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)
C.企業(yè)有權(quán)自主選擇廠址
D.不宜建在人口稠密的居民區(qū)
(3)某化工廠排放的污水中含有Mg2+、Fe3+、Cu2+、Hg2+四種離子。甲、乙、丙三位學(xué)生分別設(shè)計(jì)了從該污水中回收純凈的金屬銅的方案。
濾液在能制得純銅的方案中,哪一步操作會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染?________。應(yīng)增加哪些措施防止污染?________________________________________________________________________。
【解析】 (1)根據(jù)題干描述:綠色化學(xué)是“預(yù)防污染”的根本手段,因此應(yīng)從“源頭”上杜絕。(3)丙方案中的第③步由于汞的沸點(diǎn)低、易揮發(fā)、有毒,因此會(huì)造成環(huán)境污染。
【答案】 (1)D (2)BD
(3)丙方案的第③步 增加冷凝回收裝置
14.(12分)以乙烯為原料生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的經(jīng)典方法是氯代乙醇法,該方法包括兩步反應(yīng),第一步反應(yīng)可看作乙烯與氯水中的次氯酸發(fā)生加成反應(yīng)生成氯乙醇(ClCH2CH2OH),總的反應(yīng)方程式可表示為CH2===CH2+Cl2+Ca(OH)2―→CaCl2+H2O+H2COCH2。
(1)請(qǐng)寫出第一、二步的化學(xué)反應(yīng)方程式:
第一步________________________________________________________________________,
第二步________________________________________________________________________。
(2)現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑,可以實(shí)現(xiàn)一步完成反應(yīng),請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“綠色化學(xué)”是當(dāng)今社會(huì)提出的一個(gè)新概念。在綠色化學(xué)中,一個(gè)重要的衡量指標(biāo)是原子利用率,其計(jì)算公式為:原子利用率=期望產(chǎn)物的總質(zhì)量與生成物的總質(zhì)量之比
試計(jì)算兩種生產(chǎn)工藝的原子利用率:氯代乙醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的原子利用率是________(取小數(shù)后一位);現(xiàn)代石油化工采用銀作催化劑生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的原子利用率是________。
【解析】 根據(jù)題意,第一步反應(yīng)為CH2===CH2+Cl2+H2O―→ClCH2CH2OH+HCl,第二步反應(yīng)可利用總反應(yīng)減去第一步反應(yīng)得到。(3)根據(jù)總反應(yīng),可以計(jì)算 氯代乙醇法生成環(huán)氧乙烷的原子利用率:44/173×100%≈25.4%。
【答案】 (1)CH2===CH2+Cl2+H2O―→ClCH2CH2OH+HCl
ClCH2CH2OH+Ca(OH)2+HCl―→H2COCH2+CaCl2+2H2O
(2)2CH2===CH2+O2―→2H2COCH2
(3)25.4% 100%
15.(8分)(2013·江蘇興化中學(xué)測(cè)試)工業(yè)上常用電解熔融氯化鈉的方法制取金屬鈉和氯氣,試回答下列問題:
(1)金屬鈉在________極上產(chǎn)生。
(2)寫出產(chǎn)生Cl2的電極反應(yīng)式________________________________________________________________________。
(3)該反應(yīng)________(填“是”或“不是”)離子反應(yīng),如果是,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(若不是,則此空不填)。
(4)電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
16.(12分)由于工業(yè)發(fā)展,燃燒設(shè)備不斷增多,設(shè)備規(guī)模不斷增大。這些工廠排放的煙氣中都會(huì)有大量的SO2廢氣。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)1995年工業(yè)SO2的排放量為1 396萬噸,2000年工業(yè)SO2的排放量達(dá)到了3 800萬噸,由于SO2的污染,我國(guó)每年損失高達(dá)1 100億元。
(1)寫出兩個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2的實(shí)例。
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(2)防治SO2污染可采取的措施有(寫出兩種):
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(3)濕法石灰石—石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術(shù)中最成熟的一種方法。其工藝流程是:煙氣經(jīng)鍋爐預(yù)熱器出來,進(jìn)入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵,再經(jīng)過一個(gè)專門的熱交換器,然后進(jìn)入吸收塔,煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進(jìn)行氣液接觸,通入空氣后生成石膏(CaSO4·2H2O),經(jīng)脫硫的煙氣,應(yīng)用循環(huán)氣體加熱器進(jìn)行再加熱,進(jìn)入煙囪,排入大氣。
①寫出濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________________________________________________。
②用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2的原因是________________________________________________________________________。
③上述過程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要來源于燃料煤)超過雜質(zhì)極限值,則石膏產(chǎn)品性能變壞。工業(yè)上消除可溶性氯化物的方法是________________________________________________________________________。
(4)某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O),即測(cè)定x值,做如下實(shí)驗(yàn):將石膏加熱使之脫水,加熱過程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2.72 g后不再改變。
①石膏的化學(xué)式________________。
②圖像中AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式________________________________________________________________________。
【解析】 (1)SO2的產(chǎn)生主要是由化石燃料的燃燒和含硫礦石的冶煉產(chǎn)生的。
(2)防治SO2污染的措施:一是從污染源著手,削減污染物的排放量,減少煤的直接燃燒,開發(fā)新能源,以減少煤和石油的用量;二是采用各種技術(shù),控制污染物的排放,進(jìn)行燃料脫硫和煙氣脫硫。
(3)②Ca(OH)2在工業(yè)上是以石灰石為原料經(jīng)過煅燒獲得生石灰,生石灰再與水反應(yīng)生產(chǎn)的,如果用熟石灰進(jìn)行脫硫,成本較高。
③因石膏微溶于水,而氯化物易溶于水,故可用水洗法除去其中的氯化物。
【答案】 (1)①化石燃料的燃燒 ②含硫礦石的冶煉
(2)①開發(fā)新能源,減少化石燃料的燃燒
②對(duì)燃料和煙氣進(jìn)行脫硫處理
(3)①CaCO3+SO2===CaSO3+CO2;2CaSO3+O2+4H2O===2(CaSO4·2H2O)
②Ca(OH)2在工業(yè)上是以石灰石為原料經(jīng)過煅燒獲得生石灰,生石灰再與水反應(yīng)生產(chǎn)的,如果用熟石灰進(jìn)行脫硫,成本較高
③用水洗法除去其中的氯化物
(4)①CaSO4·2H2O?、?CaSO4·H2O
高二化學(xué)汽車燃料的清潔化教案
主題3課題3汽車燃料清潔化
教學(xué)目標(biāo)
1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學(xué)成分和在汽車中的作用原理。
2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。
3、了解汽車燃料清潔化的原因及汽車動(dòng)力的發(fā)展方向。
教學(xué)重點(diǎn)
1、了解汽車的燃料——汽油的主要化學(xué)成分和在汽車中的作用原理。
2、了解汽車尾氣的主要成分及處理措施。
教學(xué)過程
聯(lián)想質(zhì)疑
1.汽車使用的燃料是什么?
2.汽車尾氣中含有哪些污染物?
3.如何解決這些污染問題?
一、汽車的常用燃料——汽油
1.汽油的組成:分子中含有5—11個(gè)碳原子的烴的混合物
主要是己烷、庚烷、辛烷和壬烷
2.汽油的燃燒
思考:①汽油的主要成分是戊烷,試寫出其燃燒的化學(xué)方程式?
②汽車產(chǎn)生積碳得原因是什么?
(1)完全燃燒——生成CO2和H2O
(2)不完全燃燒——有CO和碳單質(zhì)生成
3.汽油的作用原理
汽油進(jìn)入汽缸后,經(jīng)電火花點(diǎn)燃迅速燃燒,產(chǎn)生的熱氣體做功推動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)力,使汽車前進(jìn)。
4.汽油的來源:(1)石油的分餾(2)石油的催化裂化
閱讀知識(shí)支持:
思考:①汽油的抗爆震的程度以什么的大小來衡量?
②我們常說的汽油標(biāo)號(hào)是什么?
③汽油中所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高,它的抗爆震性就越好嗎?
④常用抗爆震劑是什么?
5.汽油的標(biāo)號(hào)與抗震性
①汽油的抗爆震的程度以辛烷值的大小來衡量。
②辛烷值也就是我們常說的汽油標(biāo)號(hào)。
③汽油中所含分子支鏈多的鏈烴、芳香烴、環(huán)烷烴的比例越高,它的抗爆震性越好.
④常用抗爆震劑
四乙基鉛[Pb(C2H5)4]
甲基叔丁基醚(MTBE).
6、汽車尾氣及處理措施
思考:進(jìn)入汽缸的氣體含有什么物質(zhì)?進(jìn)入的空氣的多少可能會(huì)有哪些危害?
①若空氣不足,則會(huì)產(chǎn)生CO有害氣體;
②若空氣過量則產(chǎn)生氮氧化合物NOx,如
N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2
其中CO、NOx,都是空氣污染物。
汽車尾氣中的有害氣體主要有哪些?CO、氮氧化合物、SO2等
如何進(jìn)行尾氣處理?
在汽車的排氣管上安裝填充催化劑的催化裝置,使有害氣體CO、NOx轉(zhuǎn)化為CO2和N2,
例如:2CO+2NO=2CO2+N2
措施缺陷:
①無法消除硫的氧化物對(duì)環(huán)境的污染,還加速了SO2向SO3的轉(zhuǎn)化,使排出的廢氣酸度升高。
②只能減少,無法根本杜絕有害氣體產(chǎn)生。
二、汽車燃料的清潔化
同學(xué)先進(jìn)行討論:①汽車燃料為什么要進(jìn)行清潔化?②如何進(jìn)行清潔化?
1.汽車燃料清潔化的原因
使用尾氣催化裝置只能減小有害氣體的排放量,無法從根本上杜絕有害氣體的產(chǎn)生,而要有效地杜絕有害氣體的產(chǎn)生,汽車燃料就必須清潔化。
2.清潔燃料車:
壓縮天然氣和石油液化氣為燃料的機(jī)動(dòng)車
清潔燃料車的優(yōu)點(diǎn)?
①大大降低了對(duì)環(huán)境的污染(排放的CO、NOx等比汽油汽車下降90%以上);
②發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸幾乎不產(chǎn)生積炭現(xiàn)象;
③可延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
3.汽車最理想的清潔燃料——?dú)錃?br> 討論為什么說H2是汽車最理想的清潔燃料?
(1)相同質(zhì)量的煤、汽油和氫氣,氫氣釋放能量最多
(2)氫氣燃燒后生成水,不會(huì)污染環(huán)境。
氫作燃料需要解決的哪些問題?
1、大量廉價(jià)氫的制取
2、安全貯氫
介紹兩種方便的制氫方法:
①光電池電解水制氫
②人工模仿光合作用制氫
4、其它動(dòng)力汽車:
①氫氧燃料電池汽車
氫氧燃料電池的優(yōu)點(diǎn):高效率、無噪音、零污染
缺點(diǎn):價(jià)格昂貴
走進(jìn)化學(xué)科學(xué)
第一節(jié)《走進(jìn)化學(xué)科學(xué)》教案
【課程安排】一課時(shí)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
1.使學(xué)生知道化學(xué)是在分子層次上認(rèn)識(shí)物質(zhì)和制備新物質(zhì)的一門科學(xué)。
2.讓學(xué)生了解20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),明確現(xiàn)代化學(xué)作為中心學(xué)科在科學(xué)技術(shù)中的地位。
3.讓學(xué)生了解現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)的主要分支以及在高中階段將要進(jìn)行哪些化學(xué)模塊的學(xué)習(xí),以及這些課程模塊所包含的內(nèi)容。
4.使學(xué)生了解進(jìn)行化學(xué)科學(xué)探究的基本方法和必要技能,讓學(xué)生了解高中化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
2.過程與方法目標(biāo)
1.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和查閱相關(guān)資料進(jìn)行分析概括的能力。
2.通過探究課例培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工,同時(shí)訓(xùn)練學(xué)生的口頭表達(dá)能力和交流能力。
3.通過對(duì)案例的探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí),從而悟出學(xué)好化學(xué)的科學(xué)方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目的
1.通過化學(xué)史的教學(xué),使學(xué)生認(rèn)識(shí)并欣賞化學(xué)科學(xué)對(duì)提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要作用。
2.通過化學(xué)高科技產(chǎn)品及技術(shù)介紹,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)審美感和對(duì)微觀世界的聯(lián)想,激勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)自己的化學(xué)審美創(chuàng)造力。
3.介紹我國(guó)科學(xué)家在化學(xué)科學(xué)的貢獻(xiàn)和成就,激發(fā)學(xué)生的愛國(guó)主義情感。
4.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,引導(dǎo)學(xué)生思考“化學(xué)與社會(huì)”、“化學(xué)與職業(yè)”等問題,激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,關(guān)注與化學(xué)有關(guān)地社會(huì)問題,引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入高中化學(xué)的學(xué)習(xí)。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
使學(xué)生知道化學(xué)是在原子、分子層次上研究物質(zhì)的。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
金屬鎂、氧化銅粉末、活性炭、氫氧化鈉溶液、澄清石灰水、濃鹽酸、碳酸鈉溶液、氯化鈉溶液、石蕊試液、酚酞試液、PH試紙、酒精燈、火柴、試管、膠頭滴管、玻璃片、藥匙、砂紙等
多媒體教學(xué)平臺(tái)
【教學(xué)方法】
探究式教學(xué)
【教學(xué)過程】
[電腦展示]Chemistry-----What?Where?How?
[引言]通過初中化學(xué)課程的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)了解了一些化學(xué)知識(shí),面對(duì)生機(jī)勃勃、變化無窮的大自然,我們不僅要問:是什么物質(zhì)構(gòu)成了如此豐富多彩的自然界?物質(zhì)是怎樣形成的?物質(zhì)是如何變化的?怎樣才能把普通的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成更有價(jià)值的物質(zhì)?或許你也在思考,那就讓我們一起來學(xué)習(xí)吧,相信通過今天的學(xué)習(xí),你對(duì)化學(xué)會(huì)有一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。
情景一:溶洞景觀圖片(其它圖片可以自己收集補(bǔ)充)
[問題和思考]為什么溶洞的形態(tài)會(huì)發(fā)生變化?
[師生交流與討論]1、有人進(jìn)入溶洞搞破壞?2、溶洞里有鬼怪出沒?3、溶洞里有使溶洞變化的物質(zhì)?……
[實(shí)驗(yàn)探究]在澄清石灰水中通入適量的二氧化碳,觀察現(xiàn)象;在通入過量的二氧化碳,觀察現(xiàn)象。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
澄清石灰水中通入適量的二氧化碳
結(jié)論:澄清石灰水通入適量的二氧化碳時(shí)有碳酸鈣沉淀生成;當(dāng)通入過量的二氧化碳時(shí),碳酸鈣又溶解生成可溶的碳酸氫鈣。溶洞形狀的變化就是由于溶洞中含有濃度較高的二氧化碳?xì)怏w的緣故。
情景二:探空氣球和飛艇
[問題與思考]氣球?yàn)槭裁磿?huì)飛起來?氣球中裝的是什么?
[師生交流與思考]1、氣球中裝了氣體,氣體密度比空氣小。2、節(jié)日的氣球就是用氫氣來充氣的,飛得很高。3、氫氣從那里可以得到,工廠還是實(shí)驗(yàn)室?氫氣還有其它用途嗎?……
[電腦展示]實(shí)驗(yàn)室制取氫氣并點(diǎn)燃?xì)錃?;工業(yè)電解水制取氫氣;氫氧焰焊接金屬;工業(yè)上利用氫氣制取鹽酸等。
情景三:1、行走中的列車、輪船;2、日常使用的鐵鍋、鐵丁以及其它鐵制用品;3、橋梁和機(jī)械設(shè)備等。(其它圖片可以自己收集補(bǔ)充)
[師生交流與思考]1、它們都是什么物質(zhì)做成的?這些物質(zhì)有什么樣的性質(zhì)。2、它們從那里來,如何得到它們?
[電腦展示]實(shí)驗(yàn)室用一氧化碳還原氧化鐵制取單質(zhì)鐵,產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水,尾氣點(diǎn)燃處理;鋼鐵廠煉鐵的圖片和動(dòng)畫模擬。
[結(jié)論]通過化學(xué)手段可以制取一些重要物質(zhì),它與我們的生活息息相關(guān),有了它,我們的生活才會(huì)更精彩。
[思考]在生活中,你還知道日常生活中哪些與化學(xué)化學(xué)有關(guān)的問題?(學(xué)生回答:1、黏結(jié)劑可以讓不同物體黏結(jié)在一起。2、摩絲、發(fā)膠、啫哩水等是我們每天都要用到的。3、修正液對(duì)人體有害。4、房屋裝修后產(chǎn)生有害氣體。5、汽車尾氣產(chǎn)生空氣污染等等。
[交流與談?wù)揮
通過初中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)以及上面的介紹,你對(duì)化學(xué)科學(xué)有了哪些認(rèn)識(shí)?你能否用簡(jiǎn)短的幾句話或幾個(gè)詞語描述一下你心中的化學(xué)?
結(jié)論:化學(xué)科學(xué)就是研究各種各樣的物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué),她具有創(chuàng)造性和實(shí)用性,她對(duì)于我們認(rèn)識(shí)和利用物質(zhì)具有重要的作用。
[電腦展示]豐收的糧食、石油化工產(chǎn)品,漂亮的衣服、各類化妝品、電腦光碟、手提電腦、飛機(jī)等等。
[閱讀與講述]課本第2-3頁(yè)內(nèi)容
[板書]第一節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)
—、化學(xué)是創(chuàng)造性的、實(shí)用的科學(xué)
情景四:遠(yuǎn)古的地球、先民們生火取食、古代煉金場(chǎng)面、我國(guó)出土的青銅器;化學(xué)史上有名的科學(xué)家:波義耳、拉瓦錫、道爾頓、門捷列夫。(其它圖片可以自己收集補(bǔ)充)
(門捷列夫)
[電腦提示]化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史。見附錄一《化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史》。強(qiáng)調(diào)以下:
1661年,英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家波義耳提出化學(xué)元素的概念,標(biāo)志著近代化學(xué)的誕生。
1771年,法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫建立燃燒現(xiàn)象的氧化學(xué)說,使近代化學(xué)取得了革命性的進(jìn)展。
1803年,英國(guó)化學(xué)家、物理學(xué)家道爾頓提出原子學(xué)說,為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1869年,俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,把化學(xué)元素及其化合物納入一個(gè)統(tǒng)一的理論體系。
[交流與談?wù)揮1、二十世紀(jì)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果。(
2、我國(guó)化學(xué)家在現(xiàn)代化學(xué)研究中的貢獻(xiàn)。
[閱讀與講述]課本第3—4頁(yè)內(nèi)容:化學(xué)的形成和發(fā)展。(附錄二我國(guó)古代化學(xué)科學(xué)的成就)
[板書]二、化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展
情景五:由硅原子排列的兩個(gè)漢字----中國(guó),由分子構(gòu)成的分子齒輪和分子馬達(dá),神州五號(hào)返回艙。
[師生交流與思考]現(xiàn)代化學(xué)研究是否已經(jīng)到了極點(diǎn)了?現(xiàn)代化學(xué)的地位及化學(xué)研究有那些領(lǐng)域?通過對(duì)化學(xué)發(fā)展史的認(rèn)識(shí),你認(rèn)為應(yīng)如何比較恰當(dāng)來定義化學(xué)科學(xué)的內(nèi)涵。
[閱讀與講述]課本第5—6頁(yè)
[結(jié)論及板書]三、化學(xué)科學(xué)的探究空間
化學(xué)科學(xué)就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué)。
[思考]化學(xué)科學(xué)與人類生活水平的提高和人類社會(huì)的發(fā)展密切相關(guān),研究領(lǐng)域十分廣泛。你對(duì)化學(xué)科學(xué)研究的哪些問題感興趣?
[電腦展示]與化學(xué)緊密相關(guān)的的一些產(chǎn)品和職業(yè),如:新型藥物、導(dǎo)電塑料、新型建筑材料、藥物研制人員、化學(xué)科研人員、化學(xué)教師、化工廠工人、質(zhì)檢人員、環(huán)境保護(hù)工作人員、醫(yī)生等。
[師生交流與思考]由學(xué)生自由發(fā)揮,自由發(fā)表自己的意見。(可以讓學(xué)生開展一分鐘演講)
情景六:高中校園圖片,教室、實(shí)驗(yàn)室、高一化學(xué)有關(guān)內(nèi)容圖片、高二化學(xué)有關(guān)圖片、高三化學(xué)有關(guān)圖片
[師生交流與思考]高中階段,我們將學(xué)習(xí)哪些化學(xué)科學(xué)的知識(shí)和方法呢?我們將走過怎樣的化學(xué)學(xué)習(xí)歷程呢?
[電腦展示和講述]高中新教材體系架構(gòu)。
《化學(xué)必修一》、《化學(xué)必修二》
《化學(xué)與生活》:了解日常生活中常見的物質(zhì)的性質(zhì),探討生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象,體會(huì)化學(xué)對(duì)提高生活質(zhì)量和保護(hù)環(huán)境的積極作用,形成合理使用化學(xué)品的意識(shí)。
《化學(xué)與技術(shù)》:了解化學(xué)在資源利用、材料制造、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體應(yīng)用;在更加廣闊的視野下,認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系。
《化學(xué)反應(yīng)原理》:學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的基本原理,認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的基本規(guī)律,了解化學(xué)反應(yīng)原理在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的應(yīng)用。
《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》:探討有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用,學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)研究的基本方法。
《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》:了解人類探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法,認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。
《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》:通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),掌握基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和方法,提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?br>
[板書]高中化學(xué)必修及選修科目
必修模塊:化學(xué)一化學(xué)二
選修模塊:《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《化學(xué)反應(yīng)原理》、
《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》
情景七:一位思考中的學(xué)生,怎樣才能學(xué)好化學(xué)?在日常的化學(xué)學(xué)習(xí)中應(yīng)當(dāng)如何探究化學(xué)問題?
[分組實(shí)驗(yàn)探究]在所給的下列試劑瓶中,盛有少量我們?nèi)粘I钪谐S玫娜芤夯蚬腆w物質(zhì),根據(jù)你現(xiàn)有的知識(shí)如何檢驗(yàn)?請(qǐng)給鑒別出來的物質(zhì)分別帖上標(biāo)簽。所提供的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品如下(均未標(biāo)明):金屬鎂、氧化銅粉末、活性炭、氫氧化鈉溶液、濃鹽酸、碳酸鈉溶液、氯化鈉溶液、石蕊試液、酚酞試液、PH試紙、酒精燈、火柴、試管、膠頭滴管、玻璃片、藥匙、砂紙等。教師巡視指導(dǎo),收集學(xué)生探究結(jié)果,以備評(píng)價(jià)。
[師生交流與討論]化學(xué)探究的基本模式是什么?如何觀察、思考、假說、驗(yàn)證、推理、判斷得出結(jié)論。怎樣才能學(xué)好化學(xué)
[結(jié)論及板書]化學(xué)探究的基本模式是:
提出問題→觀察思考→提出假說→收集證據(jù)、驗(yàn)證假說→表達(dá)交流→完善證據(jù)、得出結(jié)論。
學(xué)好化學(xué)要做到:
重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用;重視科學(xué)方法的訓(xùn)練;密切聯(lián)系實(shí)際;多渠道獲取知識(shí)。
[總結(jié)]通過今天的學(xué)習(xí),我們深深地感到生活中化學(xué)無處不在。今天,化學(xué)已發(fā)展成為材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)的重要基礎(chǔ),成為推進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)文明和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的重要力量,并且在為解決人類面臨的一系列危機(jī),如能源危機(jī)、環(huán)境危機(jī)和糧食危機(jī)等做出積極的貢獻(xiàn)。相信大家一定特別想學(xué)好化學(xué),也一定能學(xué)好化學(xué),實(shí)現(xiàn)你的心中的夢(mèng)想,讓我們一起來感受化學(xué)在人類進(jìn)步中的關(guān)鍵作用。
【板書設(shè)計(jì)】
第一節(jié)走進(jìn)化學(xué)科學(xué)
—、化學(xué)是創(chuàng)造性的、實(shí)用的科學(xué)
二、化學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展
三、化學(xué)科學(xué)的探究空間
化學(xué)科學(xué)就是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的自然科學(xué)。
高中化學(xué)必修及選修科目
必修模塊:化學(xué)一化學(xué)二
選修模塊:《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《化學(xué)反應(yīng)原理》、
《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》
化學(xué)探究的基本模式是:
提出問題→觀察思考→提出假說→收集證據(jù)、驗(yàn)證假說→表達(dá)交流→完善證據(jù)、得出結(jié)論。
學(xué)好化學(xué)要做到:重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用;重視科學(xué)方法的訓(xùn)練;密切聯(lián)系實(shí)際;多渠道獲取知識(shí)。
附錄一:
化學(xué)簡(jiǎn)史
年代大事紀(jì)要
約50萬年前“北京猿人”已會(huì)用火
公元前8~6千年中國(guó)(新石器時(shí)代)開始制陶器
約公元前2千年中國(guó)已會(huì)鑄銅
公元前四世紀(jì)古希臘的德謨克利特提出樸素的原子論;古希臘的亞里斯多德提出“四元素”學(xué)說
公元前140~87年中國(guó)發(fā)明了造紙術(shù)
公元前一世紀(jì)至公元一世紀(jì)中國(guó)《本草經(jīng)》成書,書中記載動(dòng)物、植物、礦物、藥物達(dá)365種
十世紀(jì)中國(guó)(宋代)把火藥用于制造火藥箭、火球等武器
1661年英國(guó)的波義耳在《懷疑派化學(xué)家》一書中給元素下了科學(xué)的定義
1772年舍勒制得了氫氣
1773年舍勒制得了氧氣
1777年法國(guó)的拉瓦錫發(fā)表《燃燒概論》推翻了燃素說
1803年英國(guó)道爾頓提出原子論
1811年意大利的阿伏加德羅提出分子假說
1860年分子學(xué)說得到世界公認(rèn)
1869年俄國(guó)的門捷列夫提出了他的第一個(gè)周期表
1911年英國(guó)的盧瑟福提出原子核模型
1934年法國(guó)的約里奧居里夫婦發(fā)現(xiàn)人工放射性
1942年中國(guó)的侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法
1965年中國(guó)科學(xué)家合成出牛胰島素,是首次人工合成蛋白質(zhì)
1981年我國(guó)科學(xué)家首次人工合成完整生物活性的核糖核酸
2000年人類基因組破譯
附錄二:我國(guó)古代化學(xué)成就
我國(guó)是世界四大文明古國(guó)之一,在化學(xué)發(fā)展史上有過極其輝煌的業(yè)績(jī)。冶金、陶瓷、釀造、造紙、火藥等都是在世界上發(fā)明和應(yīng)用得比較早的國(guó)家。如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青銅器。
1972年在河北出土的商代鐵刃青銅鉞是我國(guó)目前發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器。我國(guó)古代的一些書籍中很早就有關(guān)于化學(xué)的記載。著名醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍的巨著《本草綱目》(公元1596年)中,還記載了許多有關(guān)化學(xué)鑒定的試驗(yàn)方法。
第二節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
育才中學(xué)余長(zhǎng)北
【課程安排】
4課時(shí)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能目標(biāo):
(1)使學(xué)生了解金屬鈉的物理性質(zhì)及主要的化學(xué)性質(zhì)(鈉跟水、氯氣的反應(yīng)),認(rèn)識(shí)鈉是一種很活潑的金屬。
(2)使學(xué)生了解氯氣的物理性質(zhì)和主要的化學(xué)性質(zhì)(氯氣跟金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)及水的反應(yīng))。
(3)進(jìn)一步熟練藥品的取用,加熱等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作。
2.過程與方法目標(biāo):
(1)通過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,讓他們體會(huì)怎樣科學(xué)、合理地運(yùn)用觀察方法。
(2)通過對(duì)鈉跟氧氣的反應(yīng)及氯氣性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的作用,并認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)過程中控制實(shí)驗(yàn)條件的重要性。
(3)在歸納金屬鈉的性質(zhì)及預(yù)測(cè)氯氣性質(zhì)的過程中,讓學(xué)生體驗(yàn)分類、比較等研究方法在學(xué)習(xí)和研究物質(zhì)性質(zhì)過程中的應(yīng)用。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目的:
(1)通過對(duì)金屬鈉和氯氣性質(zhì)的探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,讓他們樂于探究物質(zhì)變化的奧秘;
(2)利用閱讀材料《含氯化合物的漂白與消毒作用》培養(yǎng)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活實(shí)踐相結(jié)合的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1.知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn):金屬鈉和氯氣的化學(xué)性質(zhì)
2.方法上重點(diǎn)、難點(diǎn):使學(xué)生初步學(xué)會(huì)以觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、分類等方法在研究物質(zhì)性質(zhì)中的運(yùn)用,初步掌握研究物質(zhì)的一般程序。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
1.課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告(詳見教學(xué)過程)
(1)活動(dòng)1.2.1.1交流研討:
(2)活動(dòng)1.2.1.2觀察思考:
觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象
(3)活動(dòng)1.2.1.3活動(dòng)探究
金屬鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
(4)活動(dòng)1.2.1.4交流研討
(5)活動(dòng)1.2.2.1研究氯氣的性質(zhì)
2.將學(xué)生為4-6人小組
3.試驗(yàn)試劑和儀器:見課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告
【教學(xué)方法】
觀察、實(shí)驗(yàn)探究、對(duì)比法
【教學(xué)過程】
〖發(fā)放課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告〗
〖引言〗
在前面的學(xué)習(xí)中我們知道,化學(xué)科學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化、制備和應(yīng)用的一門自然科學(xué)。認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)研究的一項(xiàng)重要任務(wù),且只有深入地研究物質(zhì)的性質(zhì),才能更好地利用物質(zhì)為人類生產(chǎn)、生活服務(wù)。例如,通過對(duì)氫氣的可燃性研究,可用作綠色能源和火箭的推進(jìn)劑;通過對(duì)溴化銀感光性的研究,制成了感光膠卷;通過對(duì)疊氮化鈉(NaN3,在強(qiáng)烈撞擊的情況下能快速分解并產(chǎn)生大量氮?dú)猓┬再|(zhì)的研究,制成了汽車安全氣囊……由此可見,研究物質(zhì)的性質(zhì)是十分重要的。
那么,怎樣才能更科學(xué)地認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)呢?這就是本節(jié)我們要探討的主要內(nèi)容。
〖板書〗第二節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
〖投影〗布置學(xué)生思考并填寫活動(dòng)表
活動(dòng)1.2.1.1交流研討:
1.在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,你認(rèn)識(shí)了哪些物質(zhì)?你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的?
2.你認(rèn)為研究一種物質(zhì)的性質(zhì),應(yīng)該按照什么程序來進(jìn)行?你能通過實(shí)例說明嗎
〖小組討論〗
〖表達(dá)與交流〗(各小組代表發(fā)言交流)
〖評(píng)價(jià)與概括〗
1.在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中,你認(rèn)識(shí)了哪些物質(zhì)?你是通過什么方法來研究它們的性質(zhì)的?
〖媒體展示實(shí)例〗
物質(zhì)研究它們的性質(zhì)的主要方法
氧氣觀察和實(shí)驗(yàn)法
氫氣觀察和實(shí)驗(yàn)法
鋅和鐵觀察和實(shí)驗(yàn)法
鹽酸觀察和實(shí)驗(yàn)法
非金屬的通性分類、比較法
金屬的通性分類、比較法
酸的通性分類、比較法
2.你認(rèn)為研究一種物質(zhì)的性質(zhì),應(yīng)該按照什么程序來進(jìn)行?你能通過實(shí)例說明嗎?(可例舉氧氣、鐵、鹽酸或二氧化碳)
觀察物理性質(zhì)預(yù)測(cè)化學(xué)性質(zhì)驗(yàn)證或探究預(yù)測(cè)的性質(zhì)
分析現(xiàn)象并解釋分類、比較、歸納、概括同類物質(zhì)的性質(zhì)
〖過渡〗通過同學(xué)們思考與交流,我們知道,研究物質(zhì)的性質(zhì)就應(yīng)該首先把握研究的方法和程序。我們先探討研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法。
〖板書〗
一、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法
〖過渡〗通過同學(xué)們交流與探討,研究物質(zhì)的性質(zhì)常常運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等方法。
〖板書〗1.觀察法
(1)含義:是一種有計(jì)劃、有目的地用感官考察研究對(duì)象的方法
〖看書(2)內(nèi)容:可以直接用肉眼觀察物質(zhì)的顏色、狀
并回答〗態(tài),用鼻子聞物質(zhì)的氣味,也可以借助一些儀器來進(jìn)行觀察,提高觀察的靈敏度。人們既在觀察過程中,不僅要用感官去搜集信息,還要積極地進(jìn)行思考,及時(shí)儲(chǔ)存和處理所搜集的信息。觀察要有明確而具體的目的,要對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析和綜合。
(3)實(shí)例:。
〖投影〗布置學(xué)生閱讀、觀察、記錄并填寫活動(dòng)表
活動(dòng)1.2.1.2觀察思考:
觀察金屬鈉的物理性質(zhì)及鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>
1、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,掌握觀察的方法;
2、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,揭示物質(zhì)的性質(zhì);
3、通過實(shí)驗(yàn)觀察,認(rèn)識(shí)金屬鈉的狀態(tài)、顏色、硬度和密度的相對(duì)大小、熔點(diǎn)的相對(duì)高低等物理性質(zhì)。
4、通過觀察金屬鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象,分析金屬鈉的化學(xué)性質(zhì);
【試劑和儀器】略
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】
1.觀察盛放在試劑瓶中的金屬鈉。鑷子將金屬鈉從試劑瓶中取出,用濾紙將其表面的煤油吸干,在玻璃片上用小刀切下一小塊鈉(黃豆粒大?。^察鈉塊的切面。用小刀或玻璃片擠壓豆粒狀的鈉(注意:金屬鈉有強(qiáng)烈的腐蝕性,千萬不要用手直接接觸它。)
2.向培養(yǎng)皿中加適量水,滴入1~2滴酚酞溶液,將切好的鈉投入到水中,觀察現(xiàn)象
【實(shí)驗(yàn)記錄】
金屬鈉的物理性質(zhì)
狀態(tài)顏色硬度和密度的相對(duì)大小延展性強(qiáng)弱
金屬鈉與水的反應(yīng)
現(xiàn)象分析(或結(jié)論)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【交流與討論】
1.你是如何通過觀察來認(rèn)識(shí)金屬鈉的有關(guān)物理性質(zhì)?在觀察過程中,你發(fā)現(xiàn)了什么問題?
2.通過觀察金屬鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象,分析金屬鈉的性質(zhì);
【問題思考】
1、實(shí)驗(yàn)中,你注意到金屬鈉是怎樣保存的?為什么?
2、通過該實(shí)驗(yàn),你對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的認(rèn)識(shí)有哪些提高(對(duì)比初中階段)?形成了哪些觀察的方法以及透過現(xiàn)象到本質(zhì)的分析方法。
【活動(dòng)評(píng)價(jià)】
【拓展延伸】〖課后作業(yè)〗
1.預(yù)測(cè)金屬鈉與鹽酸的反應(yīng)的現(xiàn)象。
2.做一做:金屬鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng),觀察的現(xiàn)象并分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。
〖課件展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗略
〖概括〗通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析得到:金屬鈉是一種銀白色的金屬;熔點(diǎn)低、密度小、硬度小、展性好。查表或看書可知金屬鈉熔點(diǎn)為97.81。C,沸點(diǎn)為882.9。C;密度為0.97gcm-3金屬鈉與水發(fā)生反應(yīng),生成氫氧化鈉和氫氣。
〖板書〗2Na+2H2O====2NaOH+H2
〖過渡〗剛才我們從“觀察法”的角度來認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。在研究物質(zhì)性質(zhì)的過程中,往往還通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)。
〖板書〗2、實(shí)驗(yàn)法
(1)含義:通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。
(2)注意的問題:在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意控制溫度、壓強(qiáng)、溶解的濃度等條件,這是因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物質(zhì)在不同的條件下可能會(huì)發(fā)生不同的反應(yīng)。
(3)實(shí)驗(yàn)的步驟:在進(jìn)行研究物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)前,要明確實(shí)驗(yàn)的目的要求、實(shí)驗(yàn)用品和實(shí)驗(yàn)步驟等;實(shí)驗(yàn)中,要仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并做好實(shí)驗(yàn)記錄;實(shí)驗(yàn)后,要寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。
(4)實(shí)例
〖投影〗布置學(xué)生閱讀、觀察、記錄并填寫活動(dòng)表
活動(dòng)1.2.1.3活動(dòng)探究
金屬鈉與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>
1、學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的預(yù)測(cè)或探究物質(zhì)未知的性質(zhì)的方法。
2、探究金屬鈉與氧氣的反應(yīng)。
3、認(rèn)識(shí)條件控制在實(shí)驗(yàn)研究中的意義。
【試劑和儀器】
金屬鈉,酒精燈,石棉網(wǎng),鐵架臺(tái),鐵圈。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1.將切好的金屬鈉放置在空氣中,使其與氧氣反應(yīng)。
2.將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱,使其與氧氣反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)記錄:
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
金屬鈉在空氣中放置
在空氣中加熱金屬鈉
【交流與討論】將金屬鈉放置在空氣中與氧氣反應(yīng)和將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象有什么不同。
【問題思考】
1.這組實(shí)驗(yàn)對(duì)你有什么啟示,理解實(shí)驗(yàn)法的意義。
2.在你做過的實(shí)驗(yàn)中,還有因條件改變而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況嗎?
【拓展延伸】〖課后作業(yè)〗
預(yù)測(cè):金屬鋰和金屬鉀與氧氣反應(yīng)的現(xiàn)象和產(chǎn)物。
【活動(dòng)評(píng)價(jià)】
〖媒體展示或描述上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗(略)
〖概述〗金屬鈉放置在空氣中,會(huì)迅速被氧化而生成氧化鈉,失去金屬光澤(因此金屬鈉通常保存在煤油里);金屬鈉在空氣中燃燒生成過氧化鈉。
〖板書〗4Na+O2====2Na2O
2Na+O2====2Na2O2
該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了金屬鈉在不同條件下與氧氣反應(yīng)的性質(zhì)。
〖板書〗3、分類法:
在研究物質(zhì)性質(zhì)時(shí),運(yùn)用分類的方法,分門別類地對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行研究,可以總結(jié)出各類物質(zhì)的通性和特性;反之,知道某物質(zhì)的類別,我們就可推知該物質(zhì)的一般性質(zhì)。
〖板書〗4、比較法:
運(yùn)用比較的方法,可以找出物質(zhì)性質(zhì)間的異同,認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)間的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行歸納和概括。
〖投影〗布置學(xué)生閱讀填寫活動(dòng)表
活動(dòng)1.2.1.4交流研討
1.運(yùn)用所學(xué)知識(shí),比較金屬鈉與金屬鐵的性質(zhì)。
性質(zhì)相同點(diǎn)不同點(diǎn)
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
2.根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和已有的生活經(jīng)驗(yàn),預(yù)測(cè)金屬可能具有哪些共同的性質(zhì)?
1.在研究金屬鈉性質(zhì)的過程中,你用到了哪些研究方法?
〖課件展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗略
〖小組討論〗
〖表達(dá)與交流〗
〖課件展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗略
〖評(píng)價(jià)與概括〗(課件,略)
〖概述〗上面是研究物質(zhì)的性質(zhì)時(shí)常用的四種方法,當(dāng)然還有其他的一些方法;在研究物質(zhì)的某方面性質(zhì)時(shí),可能只用到一種或兩種方法,但在研究物質(zhì)的整體性質(zhì)時(shí)卻常常是觀察、實(shí)驗(yàn)、分類、比較等方法綜合應(yīng)用。
二、研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序
〖過渡〗
通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)對(duì)科學(xué)探究的過程有了一定的了解。其實(shí),人們對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的研究也是一種科學(xué)探究過程。研究物質(zhì)性質(zhì)的內(nèi)容包括物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì),物質(zhì)的通性和特性。那么研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序是怎樣的呢?
〖板書〗1.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序
〖學(xué)生閱讀教材、提問并歸納〗(媒體展示)
首先,要觀察物質(zhì)的外觀性質(zhì)(包括物質(zhì)的存在狀態(tài)、顏色氣味等);
第二、要對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè);
第三、設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證所做的預(yù)測(cè)。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析,歸納出與預(yù)測(cè)相一致的性質(zhì),并對(duì)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象進(jìn)行進(jìn)一步的研究;
第四、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、綜合、推論,概括出物質(zhì)的通性及特性。
〖媒體展示圖1-2-6,研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序〗
〖過渡〗前面我們探討了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序和研究方法,現(xiàn)在我們利用其程序和方法來探究氯氣的性質(zhì)。
〖板書〗2。研究物質(zhì)性質(zhì)的案例——研究氯氣的性質(zhì)
〖引述〗氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的非金屬單質(zhì)。在工業(yè)上,氯氣是一種重要的化工原料,大量用于制造鹽酸、有機(jī)溶劑和殺菌消毒劑等。氯氣對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激性,吸入少量會(huì)刺激鼻腔和喉頭黏膜并引起胸痛和咳嗽,吸入較多量時(shí)使人死亡;氯氣也是大氣污染物。所制取和使用氯氣時(shí)要有安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。
〖投影〗布置學(xué)生閱讀、觀察、記錄并填寫活動(dòng)表
活動(dòng)1.2.2.1研究氯氣的性質(zhì)
【活動(dòng)目的】
1、通過研究氯氣的性質(zhì)的探究活動(dòng),模擬和領(lǐng)會(huì)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和基本程序;
2、認(rèn)識(shí)氯氣的物理性質(zhì)
3、通過氯氣與鐵、銅、氫氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn),掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)。
4、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)和環(huán)保意識(shí)。
【活動(dòng)用品】
1.儀器:集氣瓶試管水槽坩堝鉗鐵架臺(tái)膠頭滴管砂紙
2.試劑:氯氣、鐵絲銅絲氫氣
【活動(dòng)內(nèi)容】
一、認(rèn)識(shí)氯氣的物理性質(zhì)
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
〖實(shí)驗(yàn)1〗取一只盛滿氯氣的集
氣瓶,觀察氯氣的顏色:用手輕
輕地在瓶口煽動(dòng),使極少量的氯
氣飄近鼻孔,聞氯氣的氣味。
〖實(shí)驗(yàn)2〗取一只盛滿氯氣的試
管,將其倒扣在水槽中,用手輕
輕搖動(dòng)試管,觀察現(xiàn)象。
【交流與討論】
1.你知道通常從哪些方面認(rèn)識(shí)物質(zhì)的物理性質(zhì)嗎?
2.氯氣的物理性質(zhì)有哪些特點(diǎn)?
〖媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗略
二、探究氯氣的化學(xué)性質(zhì)
(一)預(yù)測(cè)氯氣的性質(zhì)
1、氯氣是一種活潑的非金屬單質(zhì),你認(rèn)為它可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)?(與同類物質(zhì)氧氣的性質(zhì)進(jìn)行比較)
2、你將通過哪些實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的推測(cè)?
〖媒體展示上述分析和結(jié)論〗略
(二)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷生成物
〖實(shí)驗(yàn)1〗用坩堝鉗夾注一束鐵絲,灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象;然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里,用玻片蓋住瓶口,振蕩觀察現(xiàn)象。
〖實(shí)驗(yàn)2〗在空氣中點(diǎn)燃?xì)錃?,然后把?dǎo)管伸入盛有氯氣的集氣瓶中,觀察氫氣在氯氣中燃燒時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象。
〖選做實(shí)驗(yàn)3〗在通風(fēng)柜中,用坩堝鉗夾注一束銅絲,灼熱后立刻放入充滿氯氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象;然后把少量的蒸餾水注入集氣瓶里,用玻片蓋住瓶口,振蕩觀察現(xiàn)象。
〖媒體展示上述現(xiàn)象、分析和結(jié)論〗略
(三)分析、解釋及結(jié)論
【交流與討論】
1、從哪些事實(shí)證明氯氣是一種活潑的非金屬單質(zhì)?
2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和推斷的生成物書寫上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。
〖課件展示上述現(xiàn)象、分析、結(jié)論及化學(xué)方程式〗略
(四)比較、歸納
【問題思考】
1、您認(rèn)為還可以選擇哪些物質(zhì)代替鐵絲、氫氣與氯氣反應(yīng)?請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2、氧氣、氫氣等都是活潑非金屬單質(zhì),它們可以和哪些類別的物質(zhì)反應(yīng)?
〖媒體展示上述分析和結(jié)論和化學(xué)方程式〗(略)
三、探究氯氣的特性——氯氣能與水反應(yīng)嗎?
〖學(xué)生分小組自主活動(dòng)〗
【活動(dòng)目的】(學(xué)生自填)
1、
2、
……
【活動(dòng)用品】
所需儀器
(供參考:試管、膠頭滴管、砂紙)
所需試劑
(供參考:氯水、鎂條、石磊溶液、紅紙條硝酸銀溶液)
【活動(dòng)內(nèi)容】氯氣能與水反應(yīng)嗎?
〖你的預(yù)測(cè)與假設(shè)〗:
〖你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案〗(經(jīng)老師認(rèn)可后方可實(shí)施):
〖實(shí)驗(yàn)記錄〗
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
〖實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證〗氯水的漂白性:將干燥的氯氣依次通過盛有干燥紅紙條的集氣瓶呵盛有濕潤(rùn)紅紙條的集氣瓶,觀察現(xiàn)象。
【交流與討論】
1、你的預(yù)測(cè)與假設(shè)、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案以及探究的結(jié)果與預(yù)測(cè)和假設(shè)是否符合?
2、氯氣可以使?jié)裼猩紬l褪色,不能使干燥的有色布條褪色,這個(gè)事實(shí)說明了什麼?
3、氯水中有哪些物質(zhì)?它具有哪些性質(zhì)?在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有何作用。
【問題思考】
1、在探究氯氣性質(zhì)的過程中應(yīng)用了哪些研究方法?其研究的基本程序是怎樣的?
2、描述氯氣的物理性質(zhì),概述氯氣的化學(xué)性質(zhì)和特性。
〖媒體展示上述內(nèi)容〗(略)
【活動(dòng)評(píng)價(jià)】
自評(píng)他評(píng)師評(píng)
【拓展延伸】
〖提問〗根據(jù)氯氣能與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸的事實(shí),推論氯氣是否能與堿溶液反應(yīng)?若能反應(yīng),請(qǐng)表述其產(chǎn)物并書寫氯氣分別與氫氧化鈉、氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式。
〖媒體展示上述內(nèi)容〗(略)
【知識(shí)應(yīng)用——身邊的化學(xué)】(學(xué)生看書第20頁(yè))
〖引述〗身邊的化學(xué)
含氯化合物的漂白與消毒作用
次氯酸不僅能是有機(jī)色質(zhì)退色,還能消滅細(xì)菌等。將氫氣通入堿液(如NaOH溶液)可制得次氯酸鹽(如次氯酸鈉,NaClO)。次氯酸鹽是一些漂白劑和消毒劑的有效成分,它與稀酸或空氣里的二氧化碳和水反應(yīng)生成次氯酸,起到漂白和消毒作用。
以次氯酸鹽為有效成分的漂白劑和消毒劑的有效期較短,放久了,會(huì)因分解而失去漂白與消毒功能。
二氧化氯也可用于漂白和消毒。實(shí)驗(yàn)證明,二氧化氯的消毒能力是等質(zhì)量氫氣的2.65倍。不過,由于二氧化氯價(jià)格高,目前還不能完全取代氫氣用于漂白和消毒。
〖過渡〗通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了物質(zhì)的性質(zhì)后,人們往往要探究產(chǎn)生相關(guān)性質(zhì)的原因,這就是要涉及物質(zhì)結(jié)構(gòu)方面的問題,如:金屬鈉和氫氣各是由什么微粒構(gòu)成的?這些微粒各有什么特點(diǎn)?它們與金屬鈉或氯氣的性質(zhì)有什么關(guān)系?這些問題僅通過一般實(shí)驗(yàn)是無法解決的,還需要利用模型、假說等方法進(jìn)行有關(guān)研究。
〖板書〗3?;瘜W(xué)探究過程中的模型與假說(引述)
(1)關(guān)于模型:
模型(model)是以客觀事實(shí)為依據(jù)建立起來的,是對(duì)事物及其變化的簡(jiǎn)化模擬。模型一般可分為物體模型和思維模型兩大類。例如,在研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)時(shí)經(jīng)常用到的球棍模型就是一種物體模型,而在研究原子結(jié)構(gòu)的過程中所建立起的各種模型則屬于思維模型。
(2)關(guān)于假說:
假說(hypothesis)是以已有事實(shí)材料和科學(xué)理論為依據(jù),面對(duì)未知事實(shí)或規(guī)律所提出的一種推測(cè)性說明。假說提出后需得到實(shí)踐的證實(shí),才能成為科學(xué)理論。道爾頓提出的原子學(xué)說起初就是一種假說,后來經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)證和修正,才發(fā)展成科學(xué)理論。
關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)的研究知識(shí)化學(xué)研究的任務(wù)之一,除此之外,還需要通過化學(xué)研究為物質(zhì)發(fā)生的各種變化尋求合理的理論解釋,測(cè)定物質(zhì)組成中各部分的含量,探究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及設(shè)計(jì)物質(zhì)的合成方法,等等?,F(xiàn)在,化學(xué)工作者不僅使用試管、燒杯等一般的化學(xué)儀器,而且使用許多先進(jìn)的儀器來進(jìn)行化學(xué)研究,使化學(xué)研究水平大為提高。
【知識(shí)拓展】
化學(xué)前沿
現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)室
并非所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在試管、燒杯等簡(jiǎn)單的化學(xué)儀器中完成的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,化學(xué)研究室中出現(xiàn)了各種先進(jìn)的儀器,幫助人們完成研究任務(wù)。例如,利用色譜儀可以把某種物質(zhì)從混合物中分離出來,而X射線儀、質(zhì)譜儀、核磁共振儀等則可以幫助人們測(cè)定化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的起興是為化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)研究開辟了一個(gè)新領(lǐng)域——計(jì)算機(jī)化學(xué)。在這個(gè)領(lǐng)域里進(jìn)行化學(xué)研究的人們用計(jì)算機(jī)做實(shí)驗(yàn)。利用速度快、儲(chǔ)存兩大的計(jì)算機(jī)和計(jì)算化學(xué)家們編制的新程序,可以計(jì)算出化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu),還可以預(yù)測(cè)未知化合物的性質(zhì)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)計(jì)算機(jī)有著更高的期望:教會(huì)計(jì)算機(jī)按照優(yōu)秀的化學(xué)家的思考方式去思考;讓計(jì)算機(jī)去評(píng)估浩如煙海的反應(yīng),確定哪一個(gè)反應(yīng)最適合得到某種預(yù)期的目標(biāo)化合物;開發(fā)一種計(jì)算機(jī)——受控機(jī)器人系統(tǒng),讓它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里事實(shí)合成反應(yīng),等等。
【概括整合】(略)
〖小結(jié)〗略
〖作業(yè)〗1.學(xué)完這一節(jié)內(nèi)容,請(qǐng)你從知識(shí)與技能、過程與方法兩個(gè)維度談?wù)勀愕氖斋@。
2.傳統(tǒng)的練習(xí)(略)
3.完成你的《課堂活動(dòng)記錄及報(bào)告》(便于對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)價(jià))
第三節(jié)化學(xué)中常用的物理量----物質(zhì)的量
育才中學(xué)覃浩然
【課程安排】4課時(shí)
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識(shí)與技能目標(biāo):
(1)使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物質(zhì)的量、摩爾、摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常數(shù)、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度的基本含義。
(2)使學(xué)生理解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、阿伏伽德羅常數(shù)、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等各物理量之間的相互關(guān)系,學(xué)會(huì)用物質(zhì)的量來計(jì)量物質(zhì)。
(3)掌握用物質(zhì)的量濃度來表示溶液的組成,掌握配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的方法。
(4)學(xué)會(huì)用物質(zhì)的量進(jìn)行有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的簡(jiǎn)單計(jì)算。
2.過程與方法目標(biāo):
(4)通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己熟悉問題的分析,讓他們學(xué)會(huì)怎樣從中提煉總結(jié)出解決問題的科學(xué)方法。
(5)通過模擬科學(xué)家解決實(shí)際問題的探究活動(dòng),讓學(xué)生感受科學(xué)家在面對(duì)實(shí)際問題時(shí),如何分析、聯(lián)想、類比、遷移、概括和總結(jié),如何建立數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)他們解決實(shí)際問題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目的:
(3)通過模擬科學(xué)家解決實(shí)際問題的探究活動(dòng),激發(fā)學(xué)生探索未知世界的興趣,讓他們享受到探究未知世界的樂趣。
(4)通過配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和精神。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1.知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn):物質(zhì)的量的含義和應(yīng)用。
2.方法上重點(diǎn)、難點(diǎn):如何尋找、選擇解決問題的途徑,建立數(shù)學(xué)模型。
【課前準(zhǔn)備】學(xué)生課前探討,完成下列表格:
假定我們有一簍面值一元的硬幣,假定每一硬幣的形狀、體積、質(zhì)量是相同的,我們通過哪些方法或途徑可以知道這簍硬幣的個(gè)數(shù)?
序號(hào)方法或途徑
方法一
方法二
……
【教學(xué)過程】
第一課時(shí)
[交流、研討]在開始今天的化學(xué)課之前,請(qǐng)同學(xué)們先回答我們布置的課前智力游戲:
假定我們有一簍面值一元的硬幣,假定每一硬幣的形狀、體積、質(zhì)量是相同的,我們通過哪些方法或途徑可以知道這簍硬幣的個(gè)數(shù)?
(媒體顯示)
序號(hào)方法或途徑
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
方法六
方法七
方法八
……直接數(shù)數(shù)
先稱量出一個(gè)硬幣的質(zhì)量,再用硬幣的總質(zhì)量除以一個(gè)硬幣的質(zhì)量
先稱量出100個(gè)硬幣的質(zhì)量,用硬幣的總質(zhì)量除以100個(gè)硬幣的質(zhì)量,再乘以100
先稱量出一個(gè)硬幣的體積,再用硬幣的總體積除以一個(gè)硬幣的體積
先稱量出100個(gè)硬幣的體積,用硬幣的總體積除以100個(gè)硬幣的體積,再乘以100
先測(cè)量出一個(gè)硬幣的厚度,再將硬幣壘起來,用硬幣的總厚度除以一個(gè)硬幣的厚度
先測(cè)量出100個(gè)硬幣的厚度,再將硬幣壘起來,用硬幣的總厚度除以100個(gè)硬幣的厚度,然后乘以100
用模具(比如一木板上刻有許多凹槽,每一凹槽中正好卡入10個(gè)硬幣)計(jì)量(銀行常用)
……
[建立模型]我把上述方法總結(jié)為兩種方法模型:直接計(jì)量和換算。前者直接獲得硬幣個(gè)數(shù),后者通過引入中間物理量搭橋,換算出硬幣個(gè)數(shù)。
[講述、媒體顯示]
模型一:直接計(jì)量(方法一)
模型二:引入中間物理量換算(方法二~方法八)
[引言]下面我們來研究一個(gè)化學(xué)上經(jīng)常遇到的宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積與構(gòu)成它的微觀粒子數(shù)之間的關(guān)系問題。也就是第三節(jié)所講述的內(nèi)容。
[講述、媒體顯示]第三節(jié)化學(xué)中常用的物理量――物質(zhì)的量
一、物質(zhì)的量、阿伏伽德羅常數(shù)、摩爾、摩爾質(zhì)量
[引言]首先我們來分析C+O2==CO2反應(yīng):
[講述、媒體顯示]
C+O2==CO2
宏觀上:12克32克44克
微觀上:1個(gè)C原子一個(gè)O2分子一個(gè)CO2分子
[聯(lián)想質(zhì)疑]實(shí)際生產(chǎn)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,碳、氧氣、二氧化碳是可稱量的,固體反應(yīng)原料是按照一定的質(zhì)量比例、氣體反應(yīng)原料是按照一定的體積比例投入的,但化學(xué)反應(yīng)是在碳原子與氧分子之間一個(gè)一個(gè)地進(jìn)行的,碳原子、氧分子以及反應(yīng)生成的二氧化碳分子都是難于稱量的微觀粒子,如何建立起宏觀物質(zhì)的質(zhì)量、體積和其所含微觀粒子數(shù)之間的聯(lián)系呢?或者說已知宏觀物質(zhì)的質(zhì)量或體積,如何求出它所含有的微粒個(gè)數(shù)?已知微粒個(gè)數(shù),如何求出它的質(zhì)量或體積?
[媒體顯示]
宏觀物質(zhì)質(zhì)量、體積――――――――――――――微粒個(gè)數(shù)
[思考探究]結(jié)合前面解決一簍硬幣有多少個(gè)的方法模型,請(qǐng)盡可能多地列舉出知曉一定質(zhì)量或體積的宏觀物質(zhì)中含有多少個(gè)微觀粒子的方法或途徑。(以碳粉、碳原子為例說明)
(媒體顯示)
序號(hào)方法或途徑
方法一
方法二
方法三
方法四
方法五
......▼一個(gè)一個(gè)地?cái)?shù)
▼先稱量出1個(gè)微觀粒子的質(zhì)量,然后再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以1個(gè)微觀粒子的質(zhì)量,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
▼先稱量出由某一數(shù)目的微觀粒子所組成的微粒集體的質(zhì)量,然后再用宏觀物質(zhì)的質(zhì)量除以微粒集體的質(zhì)量,再乘以微粒集體所含有的微粒數(shù),計(jì)算出碳原子個(gè)數(shù)。
▼先測(cè)量出1個(gè)微觀粒子的體積,然后再用宏觀物質(zhì)的體積除以1個(gè)微觀粒子的體積,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
▼先數(shù)出1cm3宏觀物質(zhì)所含有的微觀粒子個(gè)數(shù),然后再根據(jù)宏觀物質(zhì)的總體積,計(jì)算出微觀粒子個(gè)數(shù)。
......
[分析評(píng)價(jià)]方法一可以看作是屬于模型一的,直接計(jì)量;方法二~五可以看作是屬于模型二的,引入中間物理量換算。微觀粒子的質(zhì)量和體積都很小,我們無法用肉眼直接看見或計(jì)數(shù),因此,我們可以否定方法一。同樣的理由,我們也可以排除方法二、方法四。由于不同的微粒的體積不一定相同,我們沒有1cm3的各種宏觀物質(zhì)中所含微粒的個(gè)數(shù)的現(xiàn)成的數(shù)據(jù),方法五不具有普遍性,如果采用方法五求一定質(zhì)量物質(zhì)中所含微觀粒子數(shù),我們還需要做大量的工作。但我們有現(xiàn)成的表示原子相對(duì)質(zhì)量的相對(duì)原子量,只要我們適當(dāng)確定方法三中構(gòu)成微粒集體的微粒數(shù)目,使得這一微粒集體的質(zhì)量是可以稱量的,也許我們能夠找到一條具有普遍意義的解決問題的有效途徑。
[建立模型]
根據(jù)方法三,我們把這一微觀粒子集體所含微粒數(shù)目暫定為NA個(gè),建立下列數(shù)學(xué)模型:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)所含微粒數(shù)=×NA
[引導(dǎo)點(diǎn)撥]如何確定這“一定數(shù)目NA”,這“一定數(shù)目NA”究竟為多少比較適宜呢?國(guó)際上規(guī)定:0.012kg12C所含碳原子數(shù)目即為NA。這樣規(guī)定有什么好處?①NA個(gè)微觀粒子所形成的微粒集體的質(zhì)量在幾克到幾百克之間,質(zhì)量大小適宜,便于換算,可以稱量。②有利于借助原子量,確定不同種類粒子集體的質(zhì)量。
[講述、媒體顯示]我們把0.012Kg12C中所含碳原子個(gè)數(shù)稱作“阿伏伽德羅常數(shù)”即NA,大約為6.02×1023。
將通過方法三建立的數(shù)學(xué)模型中的NA用“阿伏伽德羅常數(shù)”代替,并作變形:
[講述、媒體顯示]
=
[講述]我們把上述比值用一個(gè)特定的物理量――物質(zhì)的量表示,并規(guī)定其單位為摩爾(mol),即:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)的量(mol)==
[講述]物質(zhì)的量便是我們?cè)诮⑽镔|(zhì)的質(zhì)量與其所含微粒數(shù)時(shí)所引入的新的物理量,通過它建立起了宏觀物質(zhì)和微觀粒子之間的橋梁。
由上述關(guān)系式可以看出,當(dāng)物質(zhì)的量等于1mol時(shí):
物質(zhì)所含微粒數(shù)=阿伏伽德羅常數(shù)
物質(zhì)的質(zhì)量=阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒的質(zhì)量
所以:1mol的物質(zhì)中含有阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒;
阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)微粒的質(zhì)量即1mol物質(zhì)的質(zhì)量。
我們把1mol物質(zhì)(即單位物質(zhì)的量的物質(zhì))的質(zhì)量叫做摩爾質(zhì)量。因此:
[講述、媒體顯示]
物質(zhì)的量(mol)==
n=N/NA=m/M
[提問總結(jié)、概括整合](媒體顯示)
▼在建立物質(zhì)的質(zhì)量和其所含微粒數(shù)的聯(lián)系時(shí),我們引入了什么新的物理量?
▼物質(zhì)的量與物質(zhì)質(zhì)量、物質(zhì)所含微粒數(shù)之間是如何換算的?
▼什么是阿伏伽德羅常數(shù)?
▼1mol物質(zhì)的質(zhì)量如何確定?什么是摩爾質(zhì)量?它與1mol物質(zhì)的質(zhì)量是否為同一概念?
▼物質(zhì)的量的含義什么?摩爾是什么?任何1mol物質(zhì)中都含有多少個(gè)微粒?
[遷移、應(yīng)用]
常規(guī)訓(xùn)練(略)
拓展延伸:
▼請(qǐng)?jiān)诨ヂ?lián)網(wǎng)或有關(guān)圖書上查詢七個(gè)國(guó)際基本物理量及其單位,這些物理量的含義分別是什么?
▼已知國(guó)際千克原器的質(zhì)量是不變的。如果我們?cè)诖_定原子量時(shí),以一個(gè)碳原子質(zhì)量的1/24作標(biāo)準(zhǔn),則水分子的式量為多少?18克水中含有多少個(gè)水分子?
▼物質(zhì)的量可以用來計(jì)量原子、分子、離子、質(zhì)子、中子、電子等各種微觀粒子,也可計(jì)量這些微觀粒子的特定組合。C2H4(乙烯)、HCHO(甲醛)、C2H4O2(乙酸)三種分子的組成可以分別用下圖表示
從組成的角度看,可以把每個(gè)分子中的一個(gè)碳原子和兩個(gè)氫原子組合成一特定的整體,則上述三種物質(zhì)可以表示為(CH2)2、(CH2)O、(CH2)2O2,三種物質(zhì)所形成的混合物可看作是這一整體和氧原子組成的。已知由這三種物質(zhì)組成的某混合物中,碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a%,則該混合物中,氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?
第二課時(shí)
[引言]引入了物質(zhì)的量后,建立起了宏觀物質(zhì)與其所含微觀粒子之間的橋梁。今天我們繼續(xù)探討1mol物質(zhì)的質(zhì)量與體積有什么特點(diǎn)。
[媒體顯示]
二、氣體摩爾體積
[交流、研討]閱讀P21表1-3-1,相鄰?fù)瑢W(xué)相互研討。
[提問交流][媒體顯示]
問題結(jié)論
1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上有什么特點(diǎn)?數(shù)值上等于其式量,單位為克
相同的溫度、壓強(qiáng)下,1mol的不同物質(zhì)的體積在數(shù)值上有什么特點(diǎn)?固體、液體物質(zhì)體積無明顯規(guī)律,氣體物質(zhì)體積基本相同
[總結(jié)]從表1-3-1我們獲得這樣的結(jié)論:
1mol物質(zhì)的質(zhì)量在數(shù)值上等于其式量,單位為克。
相同的溫度、壓強(qiáng)下,1mol不同氣體物質(zhì)的質(zhì)量不同,但體積基本相同。
[講述、媒體顯示]一定溫度和壓強(qiáng)下,單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積叫做氣體摩爾體積(Vm,單位L/mol)。
n=V/Vm
[拓展延伸]
同溫(T)、同壓(P)下,相同體積(V)的氣體所含有的氣體物質(zhì)的量(n)或分子數(shù)(N)是否相同?
同溫(T)、同壓(P)下,氣體的體積(V)和氣體的物質(zhì)的量(n)之間存在什么關(guān)系?
同溫(T)、同體積(V)下,氣體的壓強(qiáng)(P)和氣體的物質(zhì)的量(n)之間存在什么關(guān)系?
[講述、媒體顯示]
標(biāo)準(zhǔn)狀況(簡(jiǎn)寫為STP,指0℃,1.01×105Pa)下,1mol任何氣體都占有大約22.4升的體積,這個(gè)體積叫做標(biāo)況下氣體摩爾體積(22.4L/mol)。(展示22.4L立方體,讓學(xué)生感受其大小)
[概括整合](媒體顯示)
[遷移、應(yīng)用]
常規(guī)訓(xùn)練(略)
[拓展延伸]
▼查閱有關(guān)書籍,想一想決定物質(zhì)體積大小的因素有哪些?不同條件、不同狀態(tài)的物質(zhì),決定其體積大小的主要因素是什么?如何從理論上解釋相同條件下,不同氣體的摩爾體積為什么相同?
▼盡可能多地列舉出求標(biāo)況下1mol氣體質(zhì)量的方法。
▼自己動(dòng)手用硬紙皮制作一個(gè)體積為22.4升的立方體,感受其大小。
第三課時(shí)
[引言]初中階段,我們學(xué)習(xí)了用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示溶液的組成。通過質(zhì)量分?jǐn)?shù),我們可以求出一定質(zhì)量的溶液中含有多少溶質(zhì)。但是,在化學(xué)計(jì)算中,我們更多的應(yīng)用到物質(zhì)的量,因此,我們需要用物質(zhì)的量表示溶液的組成――物質(zhì)的量濃度――以單位體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量。
[講述、媒體顯示]
三、物質(zhì)的量濃度
以單位體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量來表示溶液組成的物理量,叫做溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度(CB)
CB=n/V
n―――溶質(zhì)B的物質(zhì)的量(mol)
V―――溶液的體積(L或m3等)
CB―――溶質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度(mol/L、mol/m3等)
[遷移、應(yīng)用]
將53gNa2CO3固體溶于水配成0.5升溶液,所得Na2CO3溶液物質(zhì)的量濃度是多少?
1mol/L的H2SO4溶液中CH+、CSO42-分別是多少?將1molNaCl、1molCaCl2溶于水配成1升溶液,所得溶液中各離子物質(zhì)的量濃度是多少?
[概括整合](媒體顯示)
[引言]在實(shí)際工作中如何配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液呢?
[媒體顯示]
請(qǐng)用NaCl固體配制250ml0.5mol/L的NaCl溶液。
[交流研討]
你認(rèn)為配制溶液的大致步驟有哪些?需要哪些儀器?如何提高溶液配制的精確度?
[活動(dòng)探究](兩人一組,相互協(xié)作)
[拓展延伸]某同學(xué)在配制NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了如下情形,試分析對(duì)所配溶液濃度的影響
操作實(shí)情對(duì)溶液物質(zhì)的量濃度的影響
稱量前未調(diào)零點(diǎn),天平指針偏向左邊
要稱取7.3gNaCl固體,將藥品放在右邊托盤上稱量
容量瓶洗滌后未干燥
未洗滌溶解NaCl固體的燒杯
加水至容量瓶容積的2/3時(shí),未輕輕振蕩容量瓶
定容時(shí)眼睛處于仰視的位置
搖勻后發(fā)現(xiàn)凹液面的最低點(diǎn)低于刻度線,再加水至刻度線
第四課時(shí)
[引言]引入物質(zhì)的量后,不僅解決了一定量的宏觀物質(zhì)中含有多少微粒數(shù)的問題,而且也為根據(jù)化學(xué)反應(yīng)計(jì)算帶來極大的方便。
[講述、媒體顯示]
四、物質(zhì)的量與化學(xué)反應(yīng)
2H2+O22H2O
從質(zhì)量角度:4g32g36g
從分子數(shù)角度:2分子1分子2分子
從物質(zhì)的量角度:2mol1mol2mol
從標(biāo)況下氣體體積角度:44.8L22.4L
從任意相同條件氣體體積角度:2體積1體積
[遷移應(yīng)用]
▼分別從質(zhì)量角度、微觀粒子數(shù)角度、物質(zhì)的量角度、從標(biāo)況下氣體體積角度、從任意相同條件氣體體積角度分析化學(xué)反應(yīng)2NO+O2===2NO2中各物質(zhì)間的數(shù)量關(guān)系。
▼P24交流研討
▼在標(biāo)準(zhǔn)狀況下。CH4氣體0.224升,充分燃燒時(shí)消耗O2多少摩爾?生成水多少克?如果將生成的CO2氣體用2mol/L的NaOH溶液吸收,需要多少毫升的NaOH溶液?
[拓展延伸]
▼如何用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%,密度為1.84g/ml的濃硫酸配制250ml2mol/L的稀硫酸?
▼試探討溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度的換算關(guān)系
第二章元素與物質(zhì)世界
第一節(jié)元素與物質(zhì)的分類
一.教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
學(xué)生在初中化學(xué)中已經(jīng)認(rèn)識(shí)了幾種具體物質(zhì)的性質(zhì)和單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物的一般性質(zhì),但他們只是從單個(gè)物質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì),尚未從一類物質(zhì)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì),更未建立起元素與物質(zhì)的關(guān)系。因此,通過元素與物質(zhì)的關(guān)系的研究,引導(dǎo)學(xué)生以元素的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)物質(zhì);通過研究用不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,使學(xué)生建立分類的觀點(diǎn)。在分類的基礎(chǔ)上,研究純凈物——單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關(guān)系;在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已存在溶液、濁液等混合物的觀點(diǎn),進(jìn)而引進(jìn)一種新的混合物——膠體,建立分散系的概念,豐富學(xué)生對(duì)混合物的認(rèn)識(shí),并使學(xué)生了解膠體的一般性質(zhì),學(xué)會(huì)從粒度大小的角度對(duì)混合物進(jìn)行分類。
(二)知識(shí)框架
(三)本節(jié)教材的主要特點(diǎn)
從單個(gè)物質(zhì)向一類物質(zhì)過渡,體現(xiàn)分類思想的應(yīng)用,為形成元素族奠定基礎(chǔ),并以概念同化的方式引入新概念——膠體。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)使學(xué)生初步接觸各種元素及其化合物,知道元素以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形態(tài)在物質(zhì)中存在,以及每一種物質(zhì)都有自己的物質(zhì)家族,建立起元素與物質(zhì)家族的關(guān)系,了解110多種元素為什么能組成上千萬種物質(zhì)。
(二)從物質(zhì)組成和性質(zhì)的角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,為研究物質(zhì)的通性建立認(rèn)識(shí)框架,同時(shí)知道可以依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。了解單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應(yīng)關(guān)系,掌握一類物質(zhì)可能與哪些其它類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。體驗(yàn)了解研究一類物質(zhì)與其它類物質(zhì)之間反應(yīng)的關(guān)系的過程方法。
(三)知道膠體是一種重要的分散系,了解膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象、電泳、聚沉等特性,能夠列舉生活中膠體的實(shí)例,了解膠體性質(zhì)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。
三.教學(xué)重點(diǎn)
(一)知識(shí)與技能:元素與物質(zhì)的關(guān)系;膠體的性質(zhì)。
(二)過程與方法:探討各類物質(zhì)的通性及其相互反應(yīng)關(guān)系,學(xué)會(huì)如何以元素為核心認(rèn)識(shí)物質(zhì),從多角度依據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類并體驗(yàn)分類的重要意義。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀:體會(huì)分類的重要意義,依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類;讓學(xué)生樹立運(yùn)用化學(xué)知識(shí),使自己生活得更健康。
四.教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
要求學(xué)生復(fù)習(xí)初中化學(xué)中單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽之間的關(guān)系,復(fù)習(xí)第一章第二節(jié)研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序,為學(xué)習(xí)本節(jié)教材做準(zhǔn)備。
(二)教師準(zhǔn)備
教學(xué)媒體及課件;概念圖;實(shí)驗(yàn)探究的藥品及儀器。
五.教學(xué)方法與學(xué)習(xí)方法:教學(xué)方法——引導(dǎo)探究法;學(xué)習(xí)方法——合作學(xué)習(xí)法。
六.課時(shí)計(jì)劃:3課時(shí)
七.教學(xué)過程
第1課時(shí)
【板書】第一節(jié)元素與物質(zhì)的分類
【板書】一.元素與物質(zhì)的分類
1.聯(lián)想質(zhì)疑(提出本節(jié)教材的核心問題)
(1)110多種元素是如何構(gòu)成幾千萬種物質(zhì)的?
(2)為了更好地研究物質(zhì)的性質(zhì)和用途,應(yīng)怎樣對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類?用什么樣的標(biāo)準(zhǔn)分類?
(3)各類物質(zhì)之間具有怎樣的關(guān)系?
2.交流研討(引發(fā)學(xué)生對(duì)于物質(zhì)與元素之間的已有認(rèn)識(shí)。通過對(duì)熟悉物質(zhì)的組成元素的分析,逐漸建立起元素與物質(zhì)的關(guān)系。)
【問題1】(P30)找出組成元素;由已找出的元素重新組合成新的物質(zhì)。
合作學(xué)習(xí)的實(shí)施:針對(duì)課本P30的2個(gè)問題,以四人一個(gè)小組的形式進(jìn)行交流活動(dòng),教師下發(fā)給學(xué)生交流討論的記錄表,按照元素的化合價(jià)規(guī)則(正價(jià)在前,負(fù)價(jià)在后)各自填寫這些熟悉物質(zhì)中的元素還能組成物質(zhì)的化學(xué)式(書中已有的化學(xué)式不再重寫):
(1)若只由一種元素組成,請(qǐng)寫出其化學(xué)式。這一類物質(zhì)屬于單質(zhì)還是屬于化合物?
(2)若由兩種元素組成化合物,先在下面的兩個(gè)表格中將能形成化合物的元素畫上連線,并請(qǐng)寫出其化學(xué)式(開展個(gè)人和小組比賽,看誰寫得又多又準(zhǔn)確)。這一類物質(zhì)屬于單質(zhì)還是屬于化合物?
正價(jià)元素
Na(+1)
Mg(+2)
Cu(+1、+2)
Ca(+2)
C(+2、+4)
H(+1)
S(+4、+6)
負(fù)價(jià)元素
O(—2)
Cl(—1)
S(—2)
(3)若由三種元素組成化合物,請(qǐng)寫出其化學(xué)式。
【問題2】(P30)含碳物質(zhì)的研究。教師要引導(dǎo)學(xué)生找出含碳物質(zhì)中的組成元素,研究含有0、+2、+4的碳元素的物質(zhì)。
(注意:—4價(jià)含碳物質(zhì)供學(xué)有余力的學(xué)生研究)
3.得出結(jié)論:
(1)元素是物質(zhì)的基本組成成分,物質(zhì)都是由元素組成的。
(2)同一種元素可以自身組成純凈物——單質(zhì)(元素以單質(zhì)的形式存在的狀態(tài)稱為該元素的游離態(tài))
(3)不同種元素相互之間按照一定的規(guī)律可以組成純凈物——化合物(元素以化合物的形式存在的狀態(tài)稱為該元素的化合態(tài));相同的元素也可組成不同的化合物。
由于元素可以按照一定的規(guī)律以不同的種類和不同的方式進(jìn)行組合,因而110多種元素能夠構(gòu)成龐大繁雜的物質(zhì)世界(回答聯(lián)想質(zhì)疑中的第一個(gè)問題)。
4.遷移應(yīng)用
(1)豐富已有的元素——純凈物圖,展現(xiàn)元素與物質(zhì)的關(guān)系。
①省略號(hào)(一類物質(zhì))給學(xué)生留下了一個(gè)再創(chuàng)造的空間。如含銅物質(zhì)、含鈉物質(zhì)(金屬)、含氫物質(zhì)、含碳物質(zhì)、含硫物質(zhì)(非金屬)等均可依下圖建立相應(yīng)的圖示(教師啟發(fā),學(xué)生演練)。
②化合物中的化學(xué)式也給學(xué)生留下了一個(gè)再創(chuàng)造的空間。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步填寫學(xué)生熟悉物質(zhì)的化學(xué)式,使學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建網(wǎng)。
(2)遷移應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的分類能力和建立元素及其化合物家族的概念。
知識(shí)點(diǎn)擊:供學(xué)生閱讀,使學(xué)生了解和建立元素的化合價(jià)與物質(zhì)的關(guān)系,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
課外作業(yè):P37—1、3題。
第2課時(shí)
二.物質(zhì)的分類
交流研討
學(xué)生列舉熟悉的物質(zhì),寫出化學(xué)式,根據(jù)一定的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類并繪制簡(jiǎn)圖。
教師引例:
學(xué)生演練,教師要及時(shí)給出鼓勵(lì)性、發(fā)展性評(píng)價(jià),使學(xué)生的個(gè)性得到張揚(yáng)。
1.物質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)的研究
(1)物質(zhì)是否由同一種分子組成(學(xué)生回憶初中化學(xué)或科學(xué)的內(nèi)容)——純凈物和混合物。
(2)要根據(jù)被分散物質(zhì)顆粒的大小可將混合物分為溶液、濁液、膠體等。
(3)純凈物是否由同種元素組成——相同元素構(gòu)成單質(zhì)(游離態(tài));不同元素構(gòu)成化合物(化合態(tài))。
(4)化合物在水溶液中或熔化狀態(tài)下是否導(dǎo)電——電解質(zhì)和非電解質(zhì)。
(5)根據(jù)化合物的性質(zhì)可將它們分為酸、堿、鹽、氧化物。
(6)根據(jù)反應(yīng)物在化學(xué)反應(yīng)中的表現(xiàn),可將反應(yīng)物分為氧化劑和還原劑。
2.單質(zhì)、氧化物、酸、堿和鹽之間的關(guān)系
活動(dòng)探究
(1)探究示例:
反應(yīng)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
鋅溶解,有大量氣泡冒出酸能和活潑金屬反應(yīng)放出氫氣。
堿溶液由紅色變成無色酸能和堿發(fā)生中和反應(yīng)。
黑色的氧化銅溶解,溶液變藍(lán)色。
酸能和堿性氧化物反應(yīng)。
產(chǎn)生白色沉淀酸能和某些鹽反應(yīng)。
(2)學(xué)生探究:將全班學(xué)生分為四個(gè)小組分別探究以下四種代表物的性質(zhì),填寫探究報(bào)告,然后全班匯報(bào)、交流探究結(jié)果(探究的目的是讓學(xué)生嘗試探究一類物質(zhì)的通性,初步體驗(yàn)研究一類物質(zhì)性質(zhì)的過程和方法)。
①、金屬鐵(單質(zhì))的性質(zhì);②Ca(OH)2(堿)的性質(zhì);③CuSO4(鹽)的性質(zhì);④氧化銅(堿性氧化物)的性質(zhì)。
(3)在活動(dòng)探究的基礎(chǔ)上,建立單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的關(guān)系圖示(學(xué)生補(bǔ)充完成P33圖2—1—4),并寫出相應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系的化學(xué)方程式。
【點(diǎn)評(píng)】科學(xué)探究是新課程改革的重要突破口,而“研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序”是“過程與方法”的重要體現(xiàn)。探究單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的關(guān)系,正是使用了這一重要方法,其中學(xué)生主動(dòng)參與其關(guān)系的探究過程,不僅完成了知識(shí)上的再發(fā)現(xiàn)任務(wù),而且更重要的是在探究過程中能獲得一種體驗(yàn),獲得成功感,它對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要的作用。
3.單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的關(guān)系的用途
(1)研究一類物質(zhì)的性質(zhì)(完成從單個(gè)物質(zhì)向一類物質(zhì)的過渡)。當(dāng)學(xué)生今后再探究陌生物質(zhì)的性質(zhì)時(shí),可以先分析該物質(zhì)的類別,然后預(yù)測(cè)它可能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
(2)制備有關(guān)物質(zhì)。
(3)鑒別物質(zhì)。
(4)提純物質(zhì)。
課外作業(yè):
1.按照課本P33圖2—1—4的圖示,在補(bǔ)充完成單質(zhì)、酸、堿、鹽、氧化物之間的關(guān)系圖示后,寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式(要求與課堂上的示例不重復(fù))。
2.按照課本P33圖2—1—4的圖示,按下列要求各舉一例,并寫出化學(xué)方程式。
(1)制備一種物質(zhì)。
(2)鑒別兩種物質(zhì)。
(4)有兩種物質(zhì)組成的混合物,提純一種物質(zhì)。
第3課時(shí)
引入新課——
聯(lián)想質(zhì)疑(提出問題)
在天氣晴朗的情況下,當(dāng)你漫步在茂密的樹林里,會(huì)看到縷縷霞光穿過林木枝葉鋪灑在地面上,你知道這是為什么嗎?
在晚上,當(dāng)你打開手電筒時(shí),會(huì)看到一道“光柱”射向天空或射向遠(yuǎn)方,你知道這是為什么嗎?
這些現(xiàn)象與一種特殊的混合物有關(guān)。
1.分散質(zhì):被分散成微粒的物質(zhì)叫分散質(zhì)。如食鹽溶液中的食鹽。
2.分散劑:分散質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中,這種物質(zhì)(另一種物質(zhì))叫分散劑。如食鹽溶液中的水。
3.分散系:由分散質(zhì)和分散劑構(gòu)成的混合物統(tǒng)稱為分散系。如食鹽溶液就是一種分散系。
教師要求學(xué)生列舉幾種分散系,并指出分散質(zhì)和分散劑。
4.幾種常見的分散系(根據(jù)分散系中分散質(zhì)粒度大小進(jìn)行分類)
(1)溶液:分散質(zhì)是分子或離子,分散質(zhì)的粒度<1nm(10-9m),具有透明、均勻、穩(wěn)定的宏觀特征。
(2)濁液:分散質(zhì)是分子的集合體或離子的集合體,分散質(zhì)的粒度>100nm(10—7m),具有渾濁、不穩(wěn)定等宏觀特征。
(3)膠體:分散質(zhì)的粒度介于1~100nm之間的分散系叫膠體(也稱為溶膠)。
【點(diǎn)評(píng)】數(shù)軸是初一數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容。在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)軸將同一類型的不同對(duì)象按數(shù)量的大小在數(shù)軸上進(jìn)行有序排列,可以使學(xué)生建立有序思維。如物質(zhì)的溶解性(難溶、微溶、易溶)、同種元素的變價(jià)化合物均可用數(shù)軸進(jìn)行排列。
5.膠體的性質(zhì)
(1)丁達(dá)爾現(xiàn)象:當(dāng)可見光束通過膠體時(shí),在入射光側(cè)面可觀察到明亮的光區(qū),這種現(xiàn)象叫做丁達(dá)爾現(xiàn)象或丁達(dá)爾效應(yīng)。
丁達(dá)爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:膠體中分散質(zhì)微粒對(duì)可見光(波長(zhǎng)為400~700nm)散射而形成的。
丁達(dá)爾現(xiàn)象的應(yīng)用:區(qū)別溶液和膠體。
實(shí)驗(yàn):先取一個(gè)具有雙通性質(zhì)的紙筒(事先在紙筒的下端鉆一個(gè)小孔,以讓光線通過),將紙筒套在盛在氫氧化鐵膠體的燒杯上,再取一只40W的電燈泡,通電后放在紙筒的小孔處,人從紙筒的上端從上往下觀察,即可觀察到有一條“光亮的通路”的現(xiàn)象。
能同樣的辦法觀察食鹽溶液的現(xiàn)象。
(2)電泳:膠體中的分散質(zhì)微粒在直流電的作用下產(chǎn)生定向移動(dòng)的現(xiàn)象叫電泳。
電泳現(xiàn)象說明膠體中的分散質(zhì)微粒帶有電荷。
膠體粒子帶電的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律——
帶正電荷的膠體粒子:金屬氫氧化物(如氫氧化鋁、氫氧化鐵膠體);金屬氧化物膠體。
帶負(fù)電荷的膠體粒子:非金屬氧化物膠體;金屬硫化物膠體;硅酸膠體;土壤膠體。
特殊膠體:AgI膠體粒子隨AgNO3和KI的相對(duì)量不同可帶正電或負(fù)電。若KI過量,則AgI膠體粒子吸附I—而帶負(fù)電荷;若AgNO3過量,則AgI膠體粒子吸附Ag+而帶正電荷。
(3)聚沉:向膠體中加入鹽時(shí),其中的陽(yáng)離子或陰離子能中和分散質(zhì)微粒所帶的電荷,從而使分散質(zhì)聚集成較大的微粒,在重力作用下形成沉淀析出。這種膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象稱為膠體的聚沉(適用于液溶膠)。
實(shí)驗(yàn):向氫氧化鐵膠體中加入適量的硫酸鈉,可觀察到氫氧化鐵沉淀析出。
6.膠體的制備
凝聚法:
(1)向沸水中滴加幾滴飽和的氯化鐵溶液,適當(dāng)加熱即可形成氫氧化鐵膠體(注意加熱時(shí)間不宜過長(zhǎng),否則會(huì)形成氫氧化鐵沉淀)。
FeCl3+3H2O====Fe(OH)3(膠體)+3HCl
(2)在不斷振蕩的情況下,向稀KI溶液中加入稀AgNO3溶液,可制得淺黃色的確良AgI膠體。
7.膠體的用途:
(1)鹽鹵點(diǎn)豆腐;
(2)肥皂的制取和分離;
(3)明礬凈水;
(4)FeCl3溶液用于傷口止血。
(5)水泥硬化;
(6)冶金廠大量煙塵用高壓電除去。
(7)土壤膠體中離子的吸附和交換過程,保肥作用。
知識(shí)點(diǎn)擊:供學(xué)生閱讀,并可讓學(xué)生進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn),研究膠體提純的方法——滲析。
家庭小實(shí)驗(yàn)——用一個(gè)豬膀胱盛食鹽溶液和淀粉溶膠,然后將豬膀胱浸泡在蒸餾水中,過一段時(shí)間后,用兩個(gè)試管分別取燒杯中的蒸餾水少許,分別滴加硝酸酸化的AgNO3溶液碘水溶液,分別觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象,并思考產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因。
8.三種分散系的比較
分散系溶液膠體濁液
分散質(zhì)粒子的直徑<1nm1nm100nm>100nm
外觀均一、透明較均一、透明不均一、不透明
分散質(zhì)微粒分子、離子分子集合體、高分子大量的分子集合體
能否透過濾紙能能不能
能否透過半透膜能不能不能
穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定
【點(diǎn)評(píng)】比較法是進(jìn)行歸納總結(jié)的一種重要方法。它能幫助學(xué)生找出不同對(duì)象的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),抽象出不同事物的本質(zhì)特征。學(xué)生自己建立表格進(jìn)行比較則效果更好。
課外作業(yè):
1.完成P36的知識(shí)結(jié)構(gòu)示意圖。
2.P37第2題。
【點(diǎn)評(píng)】教師利用本節(jié)教材引導(dǎo)學(xué)生研究元素與物質(zhì)的關(guān)系,探討物質(zhì)分類的方法,并以常見的單質(zhì)、氧化物、酸、堿、鹽的代表物,著重探究它們之間的關(guān)系,能夠體現(xiàn)科學(xué)探究的一般過程。在研究純凈物之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上,又從粒度大小的角度對(duì)混合物進(jìn)行分類,并以概念同化的方式引入“膠體”和分散系等概念,使學(xué)生明確分散系是上位概念,溶液、膠體、濁液是下位概念,它們之間存在大概念和小概念之間的包容關(guān)系。
第二節(jié)電解質(zhì)
一.教材分析
(一)知識(shí)框架
(二)新教材特點(diǎn):新教材較舊教材相比,一其知識(shí)的衍變關(guān)系更具邏輯性,簡(jiǎn)潔明了;二是新引入了離子反應(yīng)實(shí)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究分析過程,注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng);三是在離子方程式書寫的教學(xué)過程安排上,較傳統(tǒng)教學(xué)有新的、本質(zhì)上的突破。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、使學(xué)生了解電離、電解質(zhì)、離子反應(yīng)和離子方程式的含義;
2、掌握離子反應(yīng)發(fā)生的條件和離子方程式的書寫方法,并能準(zhǔn)確書寫常見的酸、堿、鹽的電離方程式及相互間反應(yīng)的離子方程式;
3、了解常見離子Cl-、SO42-、CO32-的檢驗(yàn)方法并能應(yīng)用于常見物質(zhì)的推斷。
(二)過程與方法目標(biāo)
1、通過稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探究和白色粉末的鑒定,使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究方法。
2、在電解質(zhì)知識(shí)學(xué)習(xí)中,學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息,并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。
3、通過“質(zhì)疑”、“猜測(cè)”、“歸納”等活動(dòng),提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、能以“聯(lián)想質(zhì)疑”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能以“遷移應(yīng)用”讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)的成功感、能通過“交流研討”活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí);能借助“知識(shí)點(diǎn)擊”讓學(xué)習(xí)有余力的同學(xué)感受化學(xué)學(xué)習(xí)的無窮魅力。
2、通過對(duì)電解質(zhì)知識(shí)框架中各知識(shí)點(diǎn)有序的衍變分析、推導(dǎo),讓學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)習(xí)中的邏輯美。
3、通過“身邊的化學(xué)——電解質(zhì)與細(xì)胞活動(dòng)”,讓學(xué)生感受到化學(xué)其實(shí)離我們不遠(yuǎn),它就在我們的身邊,讓學(xué)生關(guān)注化學(xué)與生命活動(dòng)的聯(lián)系。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)與技能的重、難點(diǎn)
電離及電解質(zhì)概念、電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、離子反應(yīng)、常見酸、堿、鹽的電離方程式及簡(jiǎn)單離子方程式的書寫。
(二)過程與方法的重、難點(diǎn)
形成解決問題的方法以及選擇解決問題的思維路徑
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1、復(fù)習(xí)初中化學(xué)酸、堿、鹽部分中酸、堿、鹽概念及復(fù)分解反應(yīng)反應(yīng)完成的條件。
2、預(yù)習(xí)第2節(jié)電解質(zhì)。重點(diǎn)聯(lián)系P38的“聯(lián)想質(zhì)疑”所提出的問題,有的放矢的進(jìn)行閱讀與思考。
(二)教師準(zhǔn)備
1、教學(xué)媒體、課件(或積件)、學(xué)生用的學(xué)案;
2、相關(guān)演示實(shí)驗(yàn)器材及藥品
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法、問題解決法
六、課時(shí)安排
3課時(shí)
七、教學(xué)過程
第1課時(shí)
【復(fù)習(xí)引入】在物質(zhì)的分類中,我們將純凈物分為單質(zhì)及化合物,而化合物又可分為氧化物、酸、堿、鹽等(邊媒體演示邊講解):
而化合物還有另外一種分類方法,即根據(jù)在水溶液或熔融下能否導(dǎo)電,又可以將化合物分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。從本節(jié)課開始,我們將學(xué)習(xí)有關(guān)電解質(zhì)的知識(shí)。
【板書】第2節(jié)電解質(zhì)
一、電解質(zhì)的電離
【實(shí)驗(yàn)演示】鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)
【問題探究】為什么上述物質(zhì)的溶液具有導(dǎo)電性?
(教師首先提供問題探究所必需的金屬導(dǎo)電的知識(shí)背景:金屬原子最外層電子數(shù)較少,受原子核的引力作用較小,容易失去而成為自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子,當(dāng)金屬導(dǎo)線接上電源以后,在電場(chǎng)的作用下,金屬內(nèi)部中帶負(fù)電的電子由自由移動(dòng)改為定向移動(dòng),電流便形成了,電流從正極流向負(fù)極。金屬能夠?qū)щ姵送饧与妶?chǎng)的外部因素外,其金屬自身的內(nèi)部因素是有帶負(fù)電的自由移動(dòng)的電子。而后進(jìn)行問題的情景遷移:根據(jù)金屬的導(dǎo)電原理,請(qǐng)分析鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液在導(dǎo)電時(shí)除了外加電場(chǎng)的外部因素外,溶液自身內(nèi)部還有哪些因素?)
【學(xué)生討論后歸納】(在教師的引導(dǎo)下沿著以下路徑分析歸納)金屬能導(dǎo)電→金屬內(nèi)部有自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子→鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液能導(dǎo)電→溶液中也有自由移動(dòng)的帶電微粒→推論:溶液中有自由移動(dòng)的分別帶負(fù)電和正電的陰、陽(yáng)離子。
【點(diǎn)評(píng)】從金屬導(dǎo)電的“已知”完成對(duì)電解質(zhì)導(dǎo)電“未知”的認(rèn)識(shí),其實(shí)就是學(xué)法的一種順勢(shì)遷移,學(xué)生通過這樣遷移式的學(xué)習(xí),其知識(shí)結(jié)論得到了活化。放手讓學(xué)生“歸納”,這是
新課程理念下學(xué)生觀的真實(shí)寫照。
【質(zhì)疑1】物質(zhì)中有陰陽(yáng)離子就能導(dǎo)電嗎?(教師演示或模擬NaCl晶體、熔融NaCl的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),以澄清對(duì)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)導(dǎo)電原理的模糊認(rèn)識(shí)。)
【質(zhì)疑2】為什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶體和NaCl溶液一個(gè)導(dǎo)電,另一個(gè)不導(dǎo)電?(教師講解并分析:NaCl晶體雖含Na+、Cl-,但不能自由移動(dòng)而不能導(dǎo)電,若將NaCl晶體溶于水,形成NaCl溶液后,原來NaCl晶體中被束縛著的離子在水分子的作用下解離為可自由移動(dòng)的離子,這個(gè)過程就叫做電離。結(jié)合NaCl晶體溶于水的電離過程的動(dòng)畫演示,強(qiáng)化說明NaCl晶體中有離子而不自由移動(dòng),而當(dāng)其溶解于水中或受熱熔化后,離解為自由移動(dòng)離子的過程就叫做電離,并引出電離方程式的概念。)
【媒體顯示】1.酸、堿、鹽的電離
HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-
【學(xué)生練習(xí)】書寫電離方程式:HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2(三學(xué)生上黑板)
【學(xué)生討論并歸納】從以上三組物質(zhì)電離后的陰陽(yáng)離子類型及共同特點(diǎn)入手,進(jìn)行分析討論,從而給酸、堿、鹽下定義。
【講解】1.強(qiáng)調(diào)酸、堿定義中“全部”二字的含義;2.酸、堿、鹽的溶液因電離出有自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電。
【過渡】像酸、堿、鹽這些化合物,因其在水溶液中或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電,從化學(xué)的另一分類角度講又叫做電解質(zhì)
【媒體顯示】2.酸、堿、鹽是電解質(zhì)
【學(xué)生歸納】在教師的引導(dǎo)下,自行得出電解質(zhì)的概念,并借助對(duì)比方法,在電解質(zhì)的概念的基礎(chǔ)上得出非電解質(zhì)概念。
【實(shí)驗(yàn)演示】酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)(強(qiáng)化電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念)。
【實(shí)驗(yàn)演示】不同濃度的鹽酸溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)(觀察電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn))
【學(xué)生歸納】其他條件一定時(shí),電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子濃度成正比
【問題解決】電解質(zhì)知識(shí)運(yùn)用其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),在我們的人體和日常生活中都能發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。比如身體有汗的人為何接觸使用著的電器容易發(fā)生觸電事故?人體在大量流汗后為何要及時(shí)補(bǔ)充水分和鹽分?在海上遇險(xiǎn)的人們,喝海水為何如同“飲鳩止渴”?請(qǐng)同學(xué)們用本節(jié)課所學(xué)的電解質(zhì)知識(shí)加以解釋。
【點(diǎn)評(píng)】讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)與人體健康有著密切的聯(lián)系,使學(xué)生真實(shí)地感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的潛在價(jià)值所在。
【學(xué)生閱讀、討論并回答】
【小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)電解質(zhì)的知識(shí)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),下面我們來總結(jié)一下電解質(zhì)的一些規(guī)律性的知識(shí)(教師邊引導(dǎo)邊媒體演示):
一、電解質(zhì)的電離
1.酸、堿、鹽的電離
※電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度成正比
2.酸、堿、鹽是電解質(zhì)
【形成性檢測(cè)】
1、下列物質(zhì)能導(dǎo)電的是()A.熔融的氯化鈉B.硝酸鉀溶液C.硫酸銅晶體D.無水乙醇
2、下列物質(zhì)中,導(dǎo)電性能最差的是()
A.熔融氫氧化鈉B.石墨棒C.鹽酸溶液D.固態(tài)氯化鉀
3、下列電離方程式中,錯(cuò)誤的是()
A.Al2(SO4)3=2Al+3+3SO4-2B.HF=H++F-C.HI=H++I-D.Na2CO3=Na++CO32-
【布置作業(yè)】
1、上網(wǎng)查閱“電解質(zhì)與生命”等資料,寫一個(gè)800字的小論文。
2、電解質(zhì)的水溶液能夠?qū)щ?,說明電解質(zhì)在水溶液中能夠發(fā)生電離。那么,電解質(zhì)溶于水后是否都能全部電離?這個(gè)問題留給同學(xué)們自己去解決,如果有興趣,同學(xué)們可以參看P40“知識(shí)點(diǎn)擊”部分,也可以通過Internet網(wǎng)在“百度搜索”上輸入關(guān)鍵詞“強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)
【點(diǎn)評(píng)】在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的今天,不僅學(xué)習(xí)方式體現(xiàn)多樣性,而且作業(yè)的形式和要求也應(yīng)該有多樣性和層次性。
第2課時(shí)
【引入】上節(jié)課,我們通過酸、堿、鹽溶液或熔融物的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)分析,對(duì)電解質(zhì)有了一個(gè)初步的了解:①電解質(zhì)是具有特定性質(zhì)的化合物(在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電)②酸、堿、鹽是電解質(zhì)(其水溶液或熔融物能導(dǎo)電)③酸、堿、鹽能發(fā)生電離(在水溶液中或熔融狀態(tài)下)④電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與自由離子濃度大小成正比。即電解質(zhì)概念的內(nèi)涵與外延都與離子這種微粒密不可分。(展示試管中的NaOH和CuSO4溶液并混合)那么,像NaOH和CuSO4這些電解質(zhì)溶液間的反應(yīng)與離子有何關(guān)系?其電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的本質(zhì)是什么?通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們將做出正確回答。
【板書】二、電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)
1、電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
【演示實(shí)驗(yàn)】先向稀硫酸中加入石蕊溶液,接著按P41圖2-2-8所示裝置連接,然后向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液(指導(dǎo)學(xué)生邊觀察實(shí)驗(yàn)邊做好下表實(shí)驗(yàn)記錄)。
將Ba(OH)2溶液滴入含有石蕊的稀硫酸中現(xiàn)象1現(xiàn)象2現(xiàn)象3
電流計(jì)指針讀數(shù)由__到__溶液顏色由__變__有__________
【點(diǎn)評(píng)】做好實(shí)驗(yàn)記錄,有助于學(xué)生全面而準(zhǔn)確地觀察實(shí)驗(yàn),為問題探究做好前提準(zhǔn)備。
【問題探究】1.電流計(jì)指針讀數(shù)由大到小說明了什么?2.溶液顏色為什么會(huì)由紅變紫?3.猜測(cè)白色沉淀的成分及形成的由來。4.稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)
(教師提供探究所必需的有關(guān)信息檢索:硫酸與Ba(OH)2所屬類別;從酸、堿、鹽電離的角度分析,稀硫酸和Ba(OH)2的水溶液中的微粒種類;電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與自由離子濃度大小關(guān)系;石蕊在酸性、中性、堿性溶液中的一般顏色)
【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生是問題探究的主體,教師作為立足于為學(xué)生服務(wù)的角色,為學(xué)生提供探究活動(dòng)所必需的信息檢索尤為必要。
【學(xué)生討論并歸納】(教師引導(dǎo)學(xué)生沿著如下路徑分析歸納)硫酸與Ba(OH)2分別屬于酸、堿類電解質(zhì)→從電離的角度分析,硫酸與Ba(OH)2溶液中的所含微粒分別是H+、SO42-、Ba2+、OH-→電流計(jì)指針讀數(shù)變小,溶液導(dǎo)電能力減弱,自由離子濃度減小,離子有消耗,參加了化學(xué)反應(yīng)→溶液由紅變紫,即溶液酸性減弱,證明H+和OH-結(jié)合生成了水→不難推斷,白色難溶物是Ba2+與SO42-結(jié)合生成的BaSO4沉淀→稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是溶液中的H+、SO42-、Ba2+、OH-相互結(jié)合生成了水(難電離物)和BaSO4沉淀(難溶物)→電解質(zhì)溶液間的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是離子間的反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】其歸納過程本身就蘊(yùn)涵了內(nèi)在的邏輯演變關(guān)系,體現(xiàn)了一種邏輯美。
【問題遷移1】請(qǐng)說明下列反應(yīng)的實(shí)質(zhì):NaOH溶液與CuSO4溶液的反應(yīng)(教師演示實(shí)驗(yàn))
【學(xué)生分析歸納】NaOH溶液與CuSO4溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是OH-與Cu2+結(jié)合生成Cu(OH)2沉淀;本質(zhì)特點(diǎn)是溶液中離子間結(jié)合生成了難溶物。
【問題遷移2】請(qǐng)說明下列反應(yīng)實(shí)質(zhì):NaOH溶液與鹽酸的反應(yīng)(教師演示實(shí)驗(yàn):在滴有酚酞的堿溶液中加鹽酸)
【學(xué)生分析歸納】NaOH溶液與鹽酸的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是H+與OH-結(jié)合生成難電離的水。
【問題遷移3】說明Na2CO3和鹽酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(教師演示實(shí)驗(yàn)。)
【學(xué)生分析歸納】Na2CO3和鹽酸溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是CO32-與H+結(jié)合生成碳酸,碳酸分解為H2O和CO2氣體
【點(diǎn)評(píng)】教與學(xué)的終極目的就是為“為遷移而教”、“為遷移而學(xué)”。
【過渡】電解質(zhì)溶液間的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是離子間的反應(yīng),即反應(yīng)有離子參加,在化學(xué)上我們把有離子參加的反應(yīng)就叫做離子反應(yīng)。離子反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的一種,它有相應(yīng)的化學(xué)書寫方式,即離子方程式。
【板書】2.離子方程式
【講解】電解質(zhì)溶液間的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是離子間的反應(yīng)。顧名思義,離子方程式就是為真實(shí)地反映電解質(zhì)溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì),而用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表達(dá)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
【問題解決】如何利用酸、堿、鹽的電離知識(shí)及酸、堿、鹽之間發(fā)生反應(yīng)的生成物條件書寫離子方程式?(首先,教師提供問題解決所用實(shí)例——NaOH溶液與鹽酸的反應(yīng)、NaOH溶液與CuSO4溶液的反應(yīng)、Na2CO3溶液和鹽酸的反應(yīng);緊接著提供問題解決所需要的相關(guān)知識(shí)背景——酸、堿、鹽之間離子反應(yīng)發(fā)生的生成物條件是有難溶物生成或有水生成或有揮發(fā)性的氣體生成;然后提供問題解決所需的方法策略——從酸、堿、鹽電離的角度入手分析兩溶液中所含的微粒類型,再對(duì)照酸、堿、鹽之間離子反應(yīng)發(fā)生的條件,分析哪些離子的碰撞結(jié)合有效,后用發(fā)生有效碰撞的離子符號(hào)及有效碰撞結(jié)合成的物質(zhì)的化學(xué)式寫出即為離子方程式。)
【學(xué)生討論歸納】(教師引導(dǎo)學(xué)生沿著以下路徑分析歸納)寫酸、堿、鹽的電離方程式→分析離子種類→分析哪些離子能發(fā)生有效碰撞而結(jié)合成水、沉淀、氣體→將實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)寫在左邊,生成的水或沉淀或氣體化學(xué)式寫在右邊。
簡(jiǎn)化處理:直接在酸、堿、鹽物質(zhì)下方將能完全電離的兩部分用短線畫出(并將實(shí)際能參加反應(yīng)的離子符號(hào)下方用雙線表示),然后寫出相應(yīng)離子方程式:
【點(diǎn)評(píng)】簡(jiǎn)化處理后的離子方程式書寫法既遵從于教材,又不拘泥于教材。
【強(qiáng)調(diào)】離子方程式的書寫與化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫有許多相同的地方。①要符合反應(yīng)事實(shí),沒參加反應(yīng)的離子及不是難溶物、難電離物(水)、易揮發(fā)物(氣體)不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)在離子方程式中②要符合質(zhì)量守恒關(guān)系③要符合電荷守恒原則。剛開始學(xué)習(xí)離子方程式書寫的時(shí)候可先寫電離方程式,后再寫離子方程式或直接應(yīng)用簡(jiǎn)化處理方法。
【小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及離子方程式的書寫有了一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),下面我們來總結(jié)一下本節(jié)課所學(xué)知識(shí)(教師邊引導(dǎo)邊媒體顯示):
二、電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)
1、電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì):溶液中有離子參加的反應(yīng),其反應(yīng)結(jié)果有難電離物(水)或難溶物或易揮發(fā)物生成——酸、堿、鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件。
2、離子方程式:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表達(dá)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
NaOH(aq)+HCl(aq):H++OH-=H2O;
NaOH(aq)+CuSO4(aq):2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓
Na2CO3(aq)+HCl(aq):2H++CO32-=H2O+CO2↑
【形成性檢測(cè)】寫離子方程式:在滴有石蕊的稀硫酸中逐滴加入Ba(OH)2溶液,有沉淀生成同時(shí),溶液顏色由紅變紫。
[布置作業(yè)]:P44.2
第3課時(shí)
【引入】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)酸、堿、鹽在溶液中的反應(yīng)的本質(zhì)有了比較清楚的認(rèn)識(shí),即酸、堿、鹽在溶液中的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是其電離出的離子之間的反應(yīng),若離子間能結(jié)合成水或難溶物或氣體等,那么這個(gè)反應(yīng)就能進(jìn)行,否則反應(yīng)便不能發(fā)生。為說明酸、堿、鹽溶液間反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是離子間的反應(yīng),我們引入了離子方程式,要求用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)來表示該化學(xué)反應(yīng)。但是在實(shí)際書寫及運(yùn)用離子方程式時(shí),我們感覺到有幾個(gè)問題需要澄清:一是如何有效地確認(rèn)參加反應(yīng)的離子的真實(shí)性,即要快速判定哪些物質(zhì)在離子方程式中可拆開為離子,哪些物質(zhì)不能拆開為離子;二是在理解離子方程式表觀含義的基礎(chǔ)上看看離子方程式到底還有哪些深層含義,三是離子反應(yīng)到底有何具體應(yīng)用價(jià)值?所以本節(jié)課我們就圍繞著這三個(gè)問題來展開討論。
【點(diǎn)評(píng)】開門見山,直接點(diǎn)明了本節(jié)課所要解決的問題。
【問題1】酸、堿、鹽在離子方程式中哪些該拆、哪些不該拆?(教師提供探究所用信息檢索方法及必要知識(shí):①化學(xué)物質(zhì)能否拆開寫成離子符號(hào),由其在水溶液中主要存在形態(tài)所決定,即是以離子為主還是以分子或沉淀為主;②酸、堿、鹽溶解性表中的常見酸、堿、鹽分子式書寫及分類知識(shí);③表中四種常見酸的強(qiáng)弱分類及“強(qiáng)”、“弱”二字基本含義解釋;④表中堿的強(qiáng)、弱及溶解性規(guī)律;⑤表中三種含氧酸鹽及氯化物的溶解性規(guī)律及鈉鹽、鉀鹽、銨鹽的溶解性規(guī)律。限于學(xué)生知識(shí)程度,單質(zhì)及氧化物在離子方程式中的書寫規(guī)定暫不涉及)
【學(xué)生歸納總結(jié)】(教師引導(dǎo)學(xué)生沿著以下路徑分析歸納)按照水→鹽酸、硫酸、硝酸、碳酸四種酸(暫不拓寬)→四種強(qiáng)堿:KOH、NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2(只分析石灰水,不拓寬)及其他堿→硝酸鹽→氯化物→硫酸鹽(CaSO4、Ag2SO4暫不涉及)→碳酸鹽(不拓展)→銨鹽→鈉鹽→鉀鹽的順序進(jìn)行歸納。
【點(diǎn)評(píng)】充分理解教材內(nèi)容編排意圖,不隨意拔高或提前講授教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)讓學(xué)生學(xué)會(huì)有敘儲(chǔ)存知識(shí),這是實(shí)實(shí)在在地給學(xué)生“減負(fù)”。
【形成性練習(xí)】試寫出下列反應(yīng)的離子方程式:①.NaOH溶液與H2SO4溶液的反應(yīng)②.KOH溶液與鹽酸的反應(yīng)③BaCl2溶液與Na2SO4溶液的反應(yīng)④Ba(NO3)2溶液與Na2SO4溶液的反應(yīng)(說明:在運(yùn)用已學(xué)過的離子方程式書寫法的同時(shí),還可以嘗試寫、拆、刪的離子方程式書寫法)
【問題2】離子方程式到底有何含義?(教師有目的地引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液分別與Na2SO4溶液反應(yīng)事實(shí),從表觀到本質(zhì)層層遞進(jìn),以澄清學(xué)生對(duì)方程式“Ba2++SO42-=BaSO4↓”含義的理解)
【學(xué)生討論歸納】(教師引導(dǎo)學(xué)生沿著以下路徑分析歸納)媒體演示:“BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl、Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3”→學(xué)生說方程式的含義(略)→媒體演示“Ba2++SO42-=BaSO4↓”→讓學(xué)生嘗試著說出該離子方程式的含義(學(xué)生可能說出的是最直接的含義:Ba2+和SO42-能結(jié)合成BaSO4沉淀或者類似于此類意思的各種說法)→誘導(dǎo)學(xué)生對(duì)離子符號(hào)Ba2+、SO42-的深層含義理解(“可溶性硫酸鹽”或“可溶性鋇鹽”),修正該離子方程式含義的說法(“Ba2++SO42-=BaSO4↓”即為可溶性硫酸鹽與可溶性鋇鹽反應(yīng)只生成硫酸鋇沉淀的反應(yīng))→再比較化學(xué)方程式含義與離子方程式含義的差別,歸納出離子方程式的含義:離子方程式所表示的不僅僅是一個(gè)化學(xué)反應(yīng),而是一類化學(xué)反應(yīng),其含義更廣泛,更能說明反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
【點(diǎn)評(píng)】巧借離子符號(hào)含義的分析,以說明離子方程式本質(zhì)含義,這是一個(gè)巧妙的構(gòu)思。
【順向遷移】說出下列離子方程式的含義:
“Ag++Cl-=AgCl↓”、“H++OH-=H2O”、“Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓”、“CO32-+2H+=CO2↑+H2O”
【過渡】既然離子方程式表示的是一類反應(yīng),那么我們可以將同一“類”反應(yīng)轉(zhuǎn)化成不同的多“個(gè)”化學(xué)反應(yīng),即可將離子方程式改為符合反應(yīng)事實(shí)的化學(xué)方程式。
【逆向思維】請(qǐng)將下列離子方程式“Ag++Cl-=AgCl↓”、“H++OH-=H2O”分別改寫成不同的兩個(gè)化學(xué)方程式。
【過渡】對(duì)于離子反應(yīng)“Ag++Cl-=AgCl↓”而言,我們除了知道它表示的是一類反應(yīng)以外,那么它在化學(xué)上還有沒有其他的用途呢?
【媒體顯示】離子反應(yīng)的應(yīng)用
【問題解決】邊實(shí)驗(yàn)邊啟發(fā)學(xué)生沿著以下路徑分析:分別向兩某未知溶液中加入AgNO3溶液→產(chǎn)生白色沉淀→讓學(xué)生根據(jù)溶解性表知識(shí)分析Ag+可能與哪些離子結(jié)合成沉淀物,猜測(cè)沉淀的可能成分→在猜測(cè)的基礎(chǔ)上做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:往兩試管中的所得沉淀中再加稀硝酸,有一支試管中的白色沉淀不溶,另一支試管中的白色沉淀溶解且有氣泡冒出→學(xué)生繼續(xù)分析兩試管產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因→得出結(jié)論:有白色沉淀產(chǎn)生且沉淀不溶于稀硝酸,其試管中的溶液有Cl-→由此說明離子反應(yīng)的運(yùn)用:檢驗(yàn)離子是否存在→歸納Cl-的檢驗(yàn)法:在待測(cè)液中加入AgNO3溶液后再滴加稀硝酸,有白色沉淀產(chǎn)生即證明溶液中有Cl-→推廣:利用BaSO4、BaCO3難溶于水,而前者不溶于稀鹽酸,后者能溶于稀鹽酸的事實(shí),說明SO42-與CO32-的檢驗(yàn)法→實(shí)驗(yàn)演示SO42-與CO32-的檢驗(yàn)。
【點(diǎn)評(píng)】由Cl-的檢驗(yàn)方法很自然地推廣到SO42-與CO32-的檢驗(yàn)法,這是對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘的結(jié)果。
【形成性練習(xí)】P43遷移應(yīng)用
【小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)離子反應(yīng)方程式快速準(zhǔn)確的書寫、離子反應(yīng)方程式的含義及離子反應(yīng)的具體應(yīng)用有了比較清楚的認(rèn)識(shí)。下面我們來總結(jié)一下本節(jié)課所學(xué)知識(shí)(教師邊引導(dǎo)邊媒體顯示):
3、離子方程式的含義:表示一“類”反應(yīng)
4、離子反應(yīng)的應(yīng)用:檢驗(yàn)離子的存在、判斷離子是否共存
【形成性檢測(cè)】
1、寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
①Ba(NO3)2溶液中加稀H2SO4:
②鐵屑加入CuSO4溶液中
2、將下列離子方程式改寫成兩個(gè)不同的化學(xué)反應(yīng)方程式:
①Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
②CO32-+2H+=CO2↑+H2O
③CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
3、判斷下列各組離子能否大量共存
①Ca2+Na+CO32-NO3-②Ca2+Na+SO42-NO3-
③H+K+Cl-OH-④NH4+K+OH-SO42-
⑤H+K+CO32-SO42-⑥Na+K+CO32-OH-
[布置作業(yè)]:P44.1、3、4
第3節(jié)氧化劑和還原劑
(寶安中學(xué)李躍)
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
本節(jié)教材主要介紹氧化還原反應(yīng)的知識(shí),從物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用的角度引出氧化劑和還原劑,以鐵及其化合物為例,應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí),研究物質(zhì)的氧化性和還原性。
在第一部分內(nèi)容中,教材從分析初中熟悉的化學(xué)反應(yīng)中元素的化合價(jià)有無變化入手,引入了氧化還原反應(yīng)的概念;通過鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)“活動(dòng)探究”,使學(xué)生理解氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際,了解氧化還原反應(yīng)對(duì)人類社會(huì)的利弊。
第二部分內(nèi)容,教材從分析氧化還原反應(yīng)中元素的化合價(jià)的升高和降低,直接定義了氧化劑和還原劑的概念;通過討論物質(zhì)所含元素化合價(jià),可推斷該物質(zhì)的氧化性和還原性,并通過KMnO4與KI反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證;最后介紹常見的氧化劑和還原劑。
第三部分內(nèi)容通過“鐵及其化合物的氧化性和還原性”實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的原理,分析鐵及其化合物的氧化性和還原性,使學(xué)生掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。
(二)知識(shí)框架
1、氧化還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系的兩條線:
反應(yīng)物反應(yīng)物性質(zhì)實(shí)質(zhì)元素(判斷依據(jù))反應(yīng)過程
還原劑→還原性→失e-→化合價(jià)升高→氧化反應(yīng)
氧化劑→氧化性→得e-→化合價(jià)降低→還原反應(yīng)
2、鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
強(qiáng)氧化劑主要有:Cl2、Br2、濃硫酸、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液。
(三)新教材的主要特點(diǎn):
1、新教材注意以生動(dòng)的語言、嚴(yán)密的邏輯推理、嚴(yán)格把握教學(xué)的深廣度,注意突出重點(diǎn),分散難點(diǎn),教材不要求補(bǔ)充氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的概念,不要求用“雙線橋”法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目,不要求氧化還原反應(yīng)方程式的配平。
2、重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。教材收集一些典型有效的實(shí)驗(yàn)來描述氧化還原反應(yīng)等化學(xué)概念和原理,加強(qiáng)教學(xué)的直觀性,例如,采用鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)有力說明氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
3、重視加強(qiáng)化學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系。教材介紹了氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中的重要應(yīng)用,同時(shí)辨證地介紹了氧化還原反應(yīng)給人類帶來的危害和防治方法。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、通過化學(xué)反應(yīng)的分析,使學(xué)生能從化合價(jià)的變化,認(rèn)識(shí)并建立氧化還原反應(yīng)的概念。通過“鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究,初步理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
2、通過對(duì)一些化學(xué)反應(yīng)的“交流研討”活動(dòng),使學(xué)生能從化合價(jià)變化和電子轉(zhuǎn)移認(rèn)識(shí)并建立氧化劑、還原劑的概念。初步了解化合價(jià)與氧化劑、還原劑關(guān)系的一般規(guī)律。
3、掌握用化合價(jià)的變化或電子轉(zhuǎn)移來判斷反應(yīng)類型是否是氧化還原反應(yīng)。能用化合價(jià)的變化或電子轉(zhuǎn)移來判斷氧化劑、還原劑,根據(jù)元素的化合價(jià)推斷物質(zhì)的性質(zhì)。
4、通過“鐵及其化合物的氧化性和還原性”實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),使學(xué)生掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。
(二)過程與方法目標(biāo)
1、通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會(huì)怎樣從特殊到一般規(guī)律,再?gòu)囊话阋?guī)律到特殊的認(rèn)識(shí)問題的科學(xué)方法。
2、通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)氧化劑和還原劑這一矛盾體的學(xué)習(xí),初步培養(yǎng)學(xué)生能用對(duì)立統(tǒng)一的觀點(diǎn)分析問題的意識(shí)。
3、通過“鐵及其化合物的氧化性和還原性”實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),使學(xué)生學(xué)會(huì)用氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測(cè)和驗(yàn)證未知物性質(zhì)的科學(xué)方法。
4、通過“遷移應(yīng)用”、“交流研討”、“活動(dòng)探究”等活動(dòng),提高學(xué)生分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目的
1、通過“遷移應(yīng)用”、“交流研討”、“活動(dòng)探究”活動(dòng),激發(fā)學(xué)生探索未知知識(shí)的興趣,讓他們享受到探究未知世界的樂趣。
2、通過“鐵及其化合物的氧化性和還原性”實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和精神。
3、聯(lián)系生活、生產(chǎn)實(shí)際,初步了解氧化還原反應(yīng)對(duì)人類社會(huì)的利弊。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
1、認(rèn)識(shí)并建立氧化還原反應(yīng)的概念,理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
2、認(rèn)識(shí)并建立氧化劑、還原劑的概念,能根據(jù)元素的化合價(jià)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)。
3、使學(xué)生掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
“鐵及其化合物的氧化性和還原性”實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì),用氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測(cè)和驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)的科學(xué)方法。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1、復(fù)習(xí)初中化學(xué)中常用的元素的化合價(jià),回顧“氫氣還原氧化銅”反應(yīng)中氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的定義。
2、預(yù)習(xí)51頁(yè)“資料在線”,鐵及其化合物的顏色,思考“活動(dòng)探究”的實(shí)驗(yàn)方案。(二)教師準(zhǔn)備
3、教學(xué)媒體、課件;
4、拓展實(shí)驗(yàn)“氫氧化亞鐵的形成與氧化”
五、教學(xué)方法
問題推進(jìn)法、實(shí)驗(yàn)探究法
六、課時(shí)安排
3課時(shí)
七、教學(xué)過程
第1課時(shí)氧化還原反應(yīng)
【媒體顯示】展示生活、生產(chǎn)中的有關(guān)氧化還原反應(yīng)的圖片電池放電,鐵銹等。
【引入】上述反應(yīng)都是氧化,如鐵絲在氧氣中燃燒,金屬的冶煉,有氧運(yùn)動(dòng),還原反應(yīng),這是一類重要的化學(xué)反應(yīng),人類的生產(chǎn)、生活及生命活動(dòng)都離不開氧化還原反應(yīng)。下面主要學(xué)習(xí)什么樣的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)?氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
【點(diǎn)評(píng)】利用課本中精美的插圖,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;開門見山地說明此節(jié)課要研究的問題。
【板書】第三節(jié)氧化劑和還原劑
【媒體顯示】寫出下列反應(yīng)化學(xué)方程式,分析反應(yīng)中各物質(zhì)所含元素的化合價(jià)的變化情況。
1、銅與氧氣反應(yīng)
2、氧化銅與氫氣反應(yīng)
3、碳酸鈣高溫分解
4、鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)
5、NaCl溶液與AgNO3溶液反應(yīng)
【提問】從反應(yīng)過程中元素化合價(jià)有無變化的角度,如何對(duì)上述反應(yīng)分類?
【板書】
一、氧化還原反應(yīng)
1、定義:在反應(yīng)過程中有元素的化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】通過學(xué)生復(fù)習(xí)初中學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)分析,師生的交流討論,使學(xué)生了解到在有些化學(xué)反應(yīng)中有元素的化合價(jià)變化的特點(diǎn),從舊知識(shí)自然過渡到新課。
【設(shè)問】如何判斷一個(gè)反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)?
師生的交流回答。
【練習(xí)1】在下列反應(yīng)中,哪些反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)?(略)
【設(shè)問】在氧化還原反應(yīng)中,什么是氧化反應(yīng),什么是還原反應(yīng)?氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)有何關(guān)系?
【指導(dǎo)閱讀】P47頁(yè)第三自然段。
【舉例】以氧化銅與氫氣反應(yīng)為例進(jìn)行分析。
【板書】(1)氧化反應(yīng)是指反應(yīng)物所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)。
(2)還原反應(yīng)是指反應(yīng)物所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)。
【質(zhì)疑】在氧化還原反應(yīng)中,元素的化合價(jià)變化的實(shí)質(zhì)是什么?
【活動(dòng)探究】“氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)”,學(xué)生按課本P47頁(yè)活動(dòng)與探究進(jìn)行
【設(shè)問、質(zhì)疑】1、寫出Zn與CuSO4反應(yīng)的離子方程式,判斷它是否是氧化還原反應(yīng)?
2、討論電流計(jì)的指針為什么會(huì)偏轉(zhuǎn)?
3、分析氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
4、討論化合價(jià)升降與電子轉(zhuǎn)移有何關(guān)系??jī)烧吲c氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)的關(guān)系是什么?
學(xué)生實(shí)驗(yàn),討論,回答問題。
(1)Zn表面有紅色物質(zhì)產(chǎn)生,說明Zn將Cu置換出來。
(2)電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流產(chǎn)生,說明反應(yīng)過程中電子發(fā)生定向運(yùn)動(dòng)。
(3)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
(4)反應(yīng)物失去電子,所含元素化合價(jià)升高,反應(yīng)過程稱為氧化反應(yīng)。反應(yīng)物得到電子,所含元素化合價(jià)降低,反應(yīng)過程稱為還原反應(yīng)。
【板書】2、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移
【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生做好圖2-3-5鋅與CuSO4溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究是認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)實(shí)質(zhì)的關(guān)鍵。
【練習(xí)2】在下列反應(yīng)中,哪些反應(yīng)是化合、分解、置換和復(fù)分解反應(yīng)?哪些反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)?略
【設(shè)問】在初中化學(xué),我們學(xué)習(xí)了根據(jù)反應(yīng)物與生成物的種數(shù)、類別對(duì)化學(xué)反應(yīng)分類有:
基本類型:
氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型有何關(guān)系?
學(xué)生做練習(xí),思考,回答問題。
【板書】3、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系
(1)有單質(zhì)參與的化合反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
(2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。
(3)所有的置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。
(4)所有的復(fù)分解反應(yīng)都是非氧化還原反應(yīng)。
【提問】舉出日常生活上應(yīng)用氧化還原反應(yīng)例子。
【小結(jié)】
實(shí)質(zhì)元素(判斷依據(jù))反應(yīng)過程
失e-→化合價(jià)升高→氧化反應(yīng)
得e-→化合價(jià)降低→還原反應(yīng)
【作業(yè)】P56頁(yè)第2題
第2課時(shí)氧化劑和還原劑
【媒體顯示】
1.下列化學(xué)反應(yīng)中,哪些屬于氧化還原反應(yīng)?為什么?
Cu+Cl2==CuCl2
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
Cl2+H2O==HCl+HClO
2.在以上的氧化還原反應(yīng)中,哪些元素的化合價(jià)升高了?哪些元素的化合價(jià)降低了?指出含有這些元素的具體物質(zhì)。
【交流研討】師生交流,共同總結(jié)
【板書】
二、氧化劑和還原劑
1、氧化劑是所含元素的化合價(jià)降低的反應(yīng)物。
還原劑是所含元素的化合價(jià)升高的反應(yīng)物。
【設(shè)問】在上述的反應(yīng)中,哪些物質(zhì)是氧化劑?哪些物質(zhì)是還原劑?
【點(diǎn)評(píng)】學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識(shí),鞏固了對(duì)氧化還原反應(yīng)的判斷,自然過渡到氧化劑、還原劑概念
【設(shè)問】氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移,物質(zhì)得電子,化合價(jià)升高,失去電子,化合價(jià)降低,從電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)說明氧化劑、還原劑的實(shí)質(zhì)是什么?
【追問】從化合價(jià)升降和電子轉(zhuǎn)移角度討論,氧化劑、還原劑與氧化還原反應(yīng)有何關(guān)系?
【分析】以氫氣還原氧化銅反應(yīng)為例說明。
【歸納】氧化劑失去電子,化合價(jià)升高,發(fā)生還原反應(yīng)。還原劑失去電子,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng)。
【板書】2、氧化性是氧化劑具有性質(zhì),即具有使還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)的性質(zhì)。
還原性是還原劑具有性質(zhì),即具有使氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的性質(zhì)。
【點(diǎn)評(píng)】理解氧化劑和還原劑的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系。
【練習(xí)2】
下列化學(xué)反應(yīng)中,哪些屬于氧化還原反應(yīng)?哪些是氧化劑?哪些是還原劑?
Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+2H2O+NO↑
BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl
2H2O2==2H2O+O2↑
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
【設(shè)問】分析練習(xí)2中元素的價(jià)態(tài)與氧化劑還原劑的關(guān)系。
【板書】3、元素的化合價(jià)與物質(zhì)的氧化性、還原性關(guān)系
【概述】含有最高價(jià)態(tài)的元素的物質(zhì)具有氧化性;含有最低價(jià)態(tài)的元素的物質(zhì)具有還原性;含有中間價(jià)態(tài)的元素的物質(zhì)既有氧化性又有還原性。
【設(shè)問】以KMnO4和KI為例,討論元素的化合價(jià)與物質(zhì)的氧化性、還原性有何關(guān)系?
【預(yù)測(cè)】從化合價(jià)可推斷KMnO4具有氧化性和KI有還原性。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】驗(yàn)證KMnO4和KI的性質(zhì)
【點(diǎn)評(píng)】通過KMnO4和KI的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究,理解元素的化合價(jià)與氧化劑、還原劑的一般規(guī)律,進(jìn)一步鞏固氧化劑、還原劑的判斷方法。學(xué)會(huì)預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì),用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的科學(xué)方法。
【遷移應(yīng)用】在一般情況下,下列物質(zhì)反應(yīng)中是氧化劑,還是還原劑?
O2、Cl2、H2、Na、Cu、SO2、S2-、HNO3、濃H2SO4、Fe3+、HCl
【點(diǎn)評(píng)】通過練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和遷移能力。
【板書】4、常見的氧化劑和還原劑
【指導(dǎo)閱讀】51頁(yè)第一自然段
【小結(jié)】
綜合得出如下的氧化還原反應(yīng)對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系的兩根推斷線:
實(shí)質(zhì)元素(判斷依據(jù))反應(yīng)過程反應(yīng)物反應(yīng)物性質(zhì)
失e-→化合價(jià)升高→氧化反應(yīng)→還原劑→還原性
得e-→化合價(jià)降低→還原反應(yīng)→氧化劑→氧化性
【作業(yè)】P54~55頁(yè)1、2、3、4
第3課時(shí)探究鐵及其化合物的氧化性和還原性
【引入】展示冶煉鋼鐵、鐵的腐蝕、鐵礦石、金屬鐵、氧化鐵等圖片,指出這些過程中鐵元素發(fā)生了什么變化?
【提問】寫出常見鐵的化合物的化學(xué)式,標(biāo)出鐵的化合價(jià)。從元素化合價(jià)預(yù)測(cè)哪些物質(zhì)具有氧化性?哪些物質(zhì)具有還原性?
【新課】以金屬鐵、氯化亞鐵、氯化鐵為例進(jìn)行探究。
【板書】三、探究鐵及其化合物的氧化性和還原性
【點(diǎn)評(píng)】利用課本“氧化還原反應(yīng)的廣泛存在”中的圖片,加深對(duì)氧化還原反應(yīng)原理的理解,同時(shí)引出本節(jié)課的探究主題。
【實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備】
1、金屬鐵、氯化亞鐵、氯化鐵三種樣品的顏色特征是什么?
2、FeCl3如何檢驗(yàn)?FeCl2能否與KSCN溶液反應(yīng),有何現(xiàn)象?
3、如何證明物質(zhì)具有氧化性或還原性?
【點(diǎn)評(píng)】教師可先展示FeCl3、FeCl2、KSCN溶液的顏色特征,然后做FeCl3、FeCl2與KSCN溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn);時(shí)間允許可讓學(xué)生自己做。
【活動(dòng)探究】
1、提出預(yù)測(cè)與假設(shè)(金屬鐵—還原性、氯化亞鐵—氧化性和還原性、氯化鐵—氧化性)
2、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:可能的方案有
物質(zhì)金屬鐵氯化亞鐵氯化鐵
預(yù)測(cè)的性質(zhì)還原性氧化性、還原性氧化性
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵+硫酸、鐵+硝酸、鐵+氯水氯化亞鐵+Zn、氯化亞鐵+硝酸、氯化亞鐵+氯水氯化鐵+Cu、氯化鐵+Fe、氯化鐵+KI
再加入KSCN溶液再加入KSCN溶液
師生討論實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)方案給予指導(dǎo)和評(píng)價(jià)
3、實(shí)驗(yàn)過程(要求仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)
4、實(shí)驗(yàn)結(jié)論(交流、討論)
5、歸納整理(寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,用圖示的方法,總結(jié)金屬鐵、氯化亞鐵、氯化鐵之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系)
【點(diǎn)評(píng)】此實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)是以鐵及其化合物為例,應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理,研究物質(zhì)的氧化性和還原性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,探究能力,歸納總結(jié)能力。
【質(zhì)疑】
1、鐵有還原性,與硫酸、硝酸反應(yīng)生成是Fe2+還是Fe3+?
2、Fe3+有氧化性,與Cu、Zn反應(yīng)生成是Fe2+還是Fe?
【點(diǎn)評(píng)】通過上述問題的討論,使學(xué)生理解反應(yīng)物的用量不同、強(qiáng)弱不同,產(chǎn)物可能不同。
【拓展實(shí)驗(yàn)】氫氧化亞鐵的形成與氧化:取3mLFeCl2溶液于試管中,用長(zhǎng)滴管吸取3mLNaOH溶液,將滴管尖嘴部分插入FeCl2溶液的底部后,快速擠出NaOH溶液,觀察試管里的變化。然后將上述溶液倒入表面皿,與空氣充分接觸,觀察現(xiàn)象。
【點(diǎn)評(píng)】通過對(duì)特殊物質(zhì)氫氧化亞鐵的制備方法的認(rèn)識(shí),鞏固鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,加深對(duì)氧化還原反應(yīng)原理的理解,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。
【小結(jié)】鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系(“鐵三角”)
強(qiáng)氧化劑主要有:Cl2、Br2、濃硫酸、硝酸、酸性高錳酸鉀溶液。
【鞏固練習(xí)】
1、為什么工業(yè)上利用氯化鐵溶液腐蝕銅箔制印刷線路板?
2、為什么在FeSO4溶液中常常加入鐵釘或鐵粉?
【作業(yè)】P56頁(yè)第4題
【點(diǎn)評(píng)】
氧化還原反應(yīng)概念的建立,原理的理解是高中化學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本節(jié)教案通過分析大量的化學(xué)反應(yīng),發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的關(guān)鍵特征,設(shè)置問題,層層推進(jìn),引發(fā)學(xué)生已有認(rèn)識(shí),逐步建立和理解氧化劑還原劑等概念;通過鋅與硫酸銅溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究,有效突破氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移這一難點(diǎn);應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的原理,分析鐵及其化合物的氧化性和還原性,通過實(shí)驗(yàn)探究,使學(xué)生掌握鐵及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,進(jìn)一步鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)。
注重學(xué)生的學(xué)習(xí)方法和能力培養(yǎng),學(xué)生通過學(xué)習(xí),初步認(rèn)識(shí)從特殊到一般規(guī)律,再?gòu)囊话阋?guī)律到特殊的認(rèn)識(shí)問題的科學(xué)方法。安排2個(gè)“交流研討”、2個(gè)“活動(dòng)探究”、2個(gè)“遷移應(yīng)用”等6個(gè)學(xué)生活動(dòng),體現(xiàn)以學(xué)生為主體,培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展所必備的方法和能力的教育新理念。
第一節(jié)碳的多樣性
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
碳及其化合物在自然界中的廣泛存在以及在我們的生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用與碳的多樣性緊密相關(guān)。本節(jié)教材在初中化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過介紹、歸納金剛石、石墨、C60、碳納米管的物理性質(zhì)和用途,體現(xiàn)碳單質(zhì)的多樣性;通過探究碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì),認(rèn)識(shí)碳酸鹽與碳酸氫鹽這些含碳化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系,體現(xiàn)碳的化合物的多樣性;通過介紹自然界和生產(chǎn)、生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化,認(rèn)識(shí)碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)碳元素轉(zhuǎn)化的多樣性。
(二)知識(shí)框架
(三)新教材的主要特點(diǎn):
知識(shí)更具有時(shí)代性和實(shí)用性。通過活動(dòng)探究的形式使學(xué)生獲取知識(shí),在關(guān)注獲取知識(shí)結(jié)果的同時(shí),也關(guān)注獲取知識(shí)的過程。更容易實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)的培養(yǎng)。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、通過介紹各種碳單質(zhì),使學(xué)生了解同素異形體的概念,知道碳有三種同素異形體,它們的物理性質(zhì)有較大的差別,導(dǎo)致物理性質(zhì)相異的主要原因是碳原子的排列不同。
2、知道含碳元素的化合物種類繁多,一般分為含碳的無機(jī)化合物和有機(jī)化合物兩大類,通過活動(dòng)探究認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì),初步體會(huì)它們性質(zhì)的差異。
3、根據(jù)生產(chǎn)、生活中的碳元素轉(zhuǎn)化的實(shí)例,了解碳單質(zhì)、一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、碳酸氫鹽之間的轉(zhuǎn)化,從而進(jìn)一步了解它們的性質(zhì)。使學(xué)生能夠解釋與含碳化合物有關(guān)的現(xiàn)象和解決簡(jiǎn)單問題,如水垢的形成與消除、木炭燃燒的現(xiàn)象、工業(yè)上煉鐵的原理等,體會(huì)化學(xué)在人類生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
(二)過程與方法目標(biāo)
1、通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì),進(jìn)一步熟悉研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序,培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究的能力。
2、體會(huì)將自然界中的轉(zhuǎn)化與實(shí)驗(yàn)室中的轉(zhuǎn)化統(tǒng)一起來的科學(xué)思維方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)的興趣,發(fā)揚(yáng)合作學(xué)習(xí)的精神,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
2、了解人們經(jīng)常利用科學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)碳元素的轉(zhuǎn)化,為人們服務(wù)的案例,體會(huì)化學(xué)科學(xué)的偉大,增強(qiáng)求知的欲望。
3、通過介紹人類的活動(dòng)破壞了自然界中碳轉(zhuǎn)化的平衡所造成的后果,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí),維護(hù)生態(tài)平衡的熱情和責(zé)任。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):碳元素之間的轉(zhuǎn)化,碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。
難點(diǎn):碳元素之間的轉(zhuǎn)化,碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
通過探究碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì),進(jìn)一步熟悉研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序,培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究的能力。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1、預(yù)習(xí)第一節(jié)碳的多樣性
2、查閱資料,了解C60、碳納米管的用途,大膽想像,對(duì)于C60這種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的物質(zhì),化學(xué)家們可能進(jìn)行哪些研究工作?
3、設(shè)計(jì)活動(dòng)探究方案
(二)教師準(zhǔn)備
5、將學(xué)生每四人編為一組;
6、編制“活動(dòng)探究”活動(dòng)報(bào)告及評(píng)價(jià)表;
7、針對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的活動(dòng)探究方案配合實(shí)驗(yàn)老師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材與藥品。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究、自主歸納。
六、課時(shí)安排
二課時(shí)。
七、教學(xué)過程
第一課時(shí)
【引入】在初中我們接觸過碳,知道碳既是構(gòu)成生物體的基本元素,又是構(gòu)成地殼中巖石和化石燃料的主要元素。碳以多種形態(tài)存在于自然界中。今天,我們一起來感受碳的多樣性。
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P60第一部分:多種多樣的碳單質(zhì)。
【展示模型】展示C60、石墨、金剛石的球棍模型
【設(shè)問】通過初中的學(xué)習(xí)和剛才的閱讀,你已獲得了有關(guān)碳單質(zhì)的哪些內(nèi)容?你還有哪些疑問?(該部分內(nèi)容由學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng))
已經(jīng)了解的知識(shí)和可能提出的問題歸納如下:
1、三者的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(簡(jiǎn)單介紹碳原子的排列情況);
2、同素異形體的概念。(由同一種元素組成的性質(zhì)不同的幾種單質(zhì),叫做該元素的同素異形體)。
3、碳的各種單質(zhì)的物理性質(zhì)相異的主要原因是什么?(碳原子的排列不同,在這里可以采用比喻的方法,把碳原子比喻為建筑用的磚,把金剛石、石墨、C60比喻成用磚蓋成的建筑物,用相同的磚但不同的方式蓋成的建筑物,其外型不同,牢固程度可能會(huì)存在較大差異。)
4、碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同?為什么?(相同。因?yàn)橛赏N元素組成。)
5、如何證明石墨、金剛石都是由碳元素組成?(介紹史實(shí):1797年英國(guó)化學(xué)家錢南為了測(cè)出金剛石的成分,做了一個(gè)非常昂貴的實(shí)驗(yàn)。他將金剛石放在密閉的、充滿氧氣的箱子里進(jìn)行燃燒(箱子是純金制的),結(jié)果卻令人非常意外—箱子里的氣體成分竟然是二氧化碳。)
思考:為了證明金剛石是由碳元素組成的,錢南測(cè)出生成氣體的成分是CO2后,還需測(cè)定其他數(shù)據(jù)嗎?
6、了解C60、碳納米管的相關(guān)知識(shí)。建議課前布置任務(wù),課堂上讓學(xué)生交流。老師做好表現(xiàn)性評(píng)價(jià)記錄。
【過渡】盡管碳元素有多種同素異形體,但它在自然界主要是以化合物的形式存在的。例如:蛋白質(zhì)、淀粉、天然氣等有機(jī)化合物;CO2、碳酸鹽等無機(jī)化合物。下面,我們一起來探討有著重要用途的兩種含碳無機(jī)化合物——碳酸鈉、碳酸氫鈉。
【方法導(dǎo)引】你已經(jīng)知道了碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì),碳酸鈉和碳酸氫鈉是否具有類似的化學(xué)性質(zhì)呢?(引導(dǎo)學(xué)生通過對(duì)比類似物質(zhì)性質(zhì)的方法來預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,避免實(shí)驗(yàn)的盲目性。)
【活動(dòng)探究】Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)。
實(shí)施步驟:
1、分組(將學(xué)生每四人分為一組,建議提前完成分組)
2、提出假設(shè)
3、探討實(shí)驗(yàn)方案
4、實(shí)驗(yàn)并做好記錄
5、找兩個(gè)小組匯報(bào)活動(dòng)成果,教師做好表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。
【歸納點(diǎn)評(píng)】根據(jù)匯報(bào)成果由學(xué)生歸納Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì),教師點(diǎn)評(píng)并板書。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
2NaHCO3======Na2CO3+H2O+CO2↑
練習(xí):寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。
【問題討論】
(1)如何鑒別一種固體物質(zhì)是Na2CO3還是NaHCO3?
(2)碳酸鹽和碳酸氫鹽之間如何轉(zhuǎn)化?
(3)Na2CO3和NaHCO3化學(xué)性質(zhì)不同的原因是什么?
【活動(dòng)探究建議】教師需要充分預(yù)計(jì)到探究活動(dòng)中出現(xiàn)的各種情況以及解決的方法,試劑、儀器的準(zhǔn)備要為學(xué)生的探究提供完全開放的環(huán)境。例如:
1、實(shí)驗(yàn)藥品應(yīng)多提供幾種常見的酸供學(xué)生選擇,應(yīng)提供一些鹽(如氯化鋇等)溶液。
2、提供的Na2CO3溶液、NaHCO3溶液、鹽酸的物質(zhì)的量濃度應(yīng)該有相同,有不同,供學(xué)生做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇。(例如:學(xué)生可能會(huì)做實(shí)驗(yàn)對(duì)比生成氣體的速率,進(jìn)而討論生成氣體速率不同的原因。)
3、因?yàn)镹aHCO3溶液與NaOH溶液的反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,故應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。
4、對(duì)上述各項(xiàng)有進(jìn)行或進(jìn)行得較好的小組或個(gè)人給予充分的肯定并記錄在檔案袋中。
第二課時(shí)
【復(fù)習(xí)提問】Na2CO3和NaHCO3的化學(xué)性質(zhì)有哪些?
【引入新課】通過前面的學(xué)習(xí),我們知道碳及其化合物間可以相互轉(zhuǎn)化。那么,在自然界和生產(chǎn)、生活中碳及其化合物間是怎樣轉(zhuǎn)化的呢?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P64-66自然界中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化。
【討論交流】學(xué)生交流,教師點(diǎn)評(píng)并做好表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。
(1)CO2是通過哪些途徑進(jìn)入大氣中的?
(2)海水中的含碳物質(zhì)是從哪里來的?
(3)若大氣中沒有CO2會(huì)怎么樣?CO2過量又會(huì)怎么樣?
【過渡】碳的化合物在自然界中的轉(zhuǎn)化創(chuàng)造了許多奇跡,自然界中美妙的石筍、鐘乳石和石柱的形成,都與這種轉(zhuǎn)化密切相關(guān)(展示一些有關(guān)溶洞的圖片)。下面,我們用實(shí)驗(yàn)來模擬溶洞的形成。
【活動(dòng)探究】通過閱讀材料,討論溶洞形成的原因,設(shè)計(jì)和實(shí)施簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)--模擬溶洞的形成。
實(shí)施步驟:
1、指導(dǎo)閱讀P65-模擬溶洞的形成。
2、討論溶洞形成的原因
3、設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)的方案
4、實(shí)施模擬實(shí)驗(yàn)
5、完成下列表格
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有關(guān)的化學(xué)方程式
(或離子方程式)
6、通過模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步體會(huì)鐘乳石、石柱的形成過程。
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P66-67-生產(chǎn)和生活中碳及其化合物間的轉(zhuǎn)化。
【交流研討】學(xué)生通過交流、研討,回答下列問題:
1、描述高爐煉鐵過程中碳元素所發(fā)生的化學(xué)變化,寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
2、用化學(xué)反應(yīng)方程式描述下面轉(zhuǎn)化過程,指出所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的氧化劑和還原劑。
C
COCO2
3、水垢的主要成分是什么?它是怎樣形成的?如何除去水壺中的水垢?寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式
4、在生產(chǎn)和生活中還有哪些碳及其化合物間轉(zhuǎn)化的實(shí)例?
【概括整合】學(xué)生自主完成P68的概括整合。
【布置作業(yè)】P691、2、3、4。
【研究性學(xué)習(xí)課題】查找氮循環(huán)的資料,小組合作畫出氮循環(huán)圖示,寫出短文。重點(diǎn)說明氮循環(huán)中涉及到哪些含氮元素的物質(zhì),它們是如何轉(zhuǎn)化的?
第二節(jié)氮的循環(huán)
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
氮及其化合物是元素化合物知識(shí)的重要組成部分。本節(jié)教材通過閃電這一自然現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生思考自然界中的含氮物質(zhì),通過自然界中的氮循環(huán),引出氮循環(huán)中的重要物質(zhì)—氮?dú)狻O、NO2、氨、銨鹽、硝酸等,然后通過觀察思考、實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)這些重要物質(zhì)的性質(zhì)、用途。在學(xué)習(xí)過程中了解人類活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響。
(二)知識(shí)框架
(三)新教材的主要特點(diǎn):
從培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展所必備的知識(shí)和能力出發(fā),重點(diǎn)介紹重要代表物的性質(zhì)與用途,同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和綜合分析問題的能力。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、了解自然界中的氮循環(huán)及人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響;
2、通過了解生物固氮和人工固氮形式,認(rèn)識(shí)N2、NO、NO2的性質(zhì);
3、通過觀察思考活動(dòng),認(rèn)識(shí)NH3、銨鹽的性質(zhì)及銨態(tài)氮肥的使用問題;
4、通過觀察思考活動(dòng),認(rèn)識(shí)HNO3的性質(zhì)。
(二)過程與方法目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)分析物質(zhì)性質(zhì)的能力;
2、初步體會(huì)物質(zhì)的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中變量控制的思想。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、通過介紹合成氨發(fā)展的艱辛歷程,體會(huì)從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)生產(chǎn)的過程,滲透化學(xué)與技術(shù)關(guān)系的教育;
2、通過介紹酸雨,光化學(xué)煙霧和富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問題,了解人類活動(dòng)對(duì)氮循環(huán)的影響,樹立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):氮?dú)?、氨、銨鹽和硝酸的性質(zhì)。
難點(diǎn):硝酸的氧化性。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
培養(yǎng)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)分析物質(zhì)性質(zhì)的能力,并使學(xué)生初步體會(huì)物質(zhì)的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的影響,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)中變量控制的重要性。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1、預(yù)習(xí)第二節(jié)-氮的循環(huán)
2、查找氮循環(huán)的資料,小組合作畫出氮循環(huán)圖示,寫出短文。重點(diǎn)說明氮循環(huán)中涉及到哪些含氮元素的物質(zhì),它們是如何轉(zhuǎn)化的?
(二)教師準(zhǔn)備
1、教學(xué)媒體、課件;
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)引導(dǎo),學(xué)生觀察、歸納。
六、課時(shí)安排
三課時(shí)
七、教學(xué)過程
第1課時(shí)
【復(fù)習(xí)】1、碳酸鈉、碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì);
2、C、CO、CO2;碳酸鹽、碳酸氫鹽的相互轉(zhuǎn)化。
【提問】上次課后給大家布置了一項(xiàng)任務(wù):查找氮循環(huán)的資料,小組合作畫出氮循環(huán)圖示,寫出短文。重點(diǎn)說明氮循環(huán)中涉及到哪些含氮元素的物質(zhì),它們是如何轉(zhuǎn)化的?下面,請(qǐng)各小組準(zhǔn)備交流。
【小組交流】選取二個(gè)小組作為代表在課堂上交流,其他小組的成果課后以科技小報(bào)的形式展示或收錄到成長(zhǎng)檔案袋中。
【點(diǎn)評(píng)評(píng)價(jià)】教師點(diǎn)評(píng)并做好表現(xiàn)性評(píng)價(jià)
【過渡】在氮循環(huán)中涉及到了較多重要的含氮元素的物質(zhì)及其變化,下面我們一起來探討這些物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化。
【板書】1、氮?dú)馀c氮的固定。
【講述】氮?dú)馐怯傻訕?gòu)成的雙原子分子,兩個(gè)氮原子間共用三對(duì)電子,使每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。要破壞這種牢固的結(jié)合,需要很高的能量。故常溫下,氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,很難與其它的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。但在一定的條件下,氮?dú)饽芘c氧氣、氫氣等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
【演示實(shí)驗(yàn)】在一個(gè)空礦泉水塑料瓶距瓶底10cm處,對(duì)稱地鉆兩個(gè)小孔,
然后放在感應(yīng)圈上,將感應(yīng)圈的兩根極針通過小孔插入瓶中,使
兩根極針成一條直線,且針尖之間相距0.5cm(如圖),接通電源,
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。待礦泉水瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體后,加入蒸餾水,
振蕩,用藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的溶液。
【結(jié)論】在放電或高溫的條件下,空氣中的氮?dú)饽芘c氧氣發(fā)生反應(yīng),生成一氧化氮,一氧化氮在空氣中很不穩(wěn)定,易被氧化成二氧化氮,二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸。
【板書】
N2+O22NO(有毒、無色、難溶于水)
2NO+O2=2NO2(有毒、紅棕色、與水反應(yīng))
3NO2+H2O=2HNO3+NO
討論1、現(xiàn)給你一試管二氧化氮,其它藥品和儀器自選,根據(jù)上述反應(yīng),請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),要求盡可能多的使二氧化氮被水吸收。
2、你的設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)上生產(chǎn)硝酸有什么啟示?(從原料的充分利用,減少污染物的排放等方面考慮。)
【過渡】植物只能利用化合態(tài)的氮,除了閃電等自然方法外,能否用人工的方法把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為植物可吸收的含氮化合物呢?通過大量實(shí)驗(yàn)研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)在一定條件下,氮?dú)夂蜌錃饪梢灾苯踊仙砂薄?br>
【板書】N2+3H22NH3(可逆反應(yīng))
【講述】像這樣同時(shí)向正反兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)稱為可逆反應(yīng)。在可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式中用“”代替“=”。
人們把像這樣使空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮的方法叫做氮的固定。綜上所述:
【板書】
氮的固定
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P74-氨的合成。
【點(diǎn)評(píng)】目的讓學(xué)生體會(huì)從實(shí)驗(yàn)室研究到工業(yè)生產(chǎn)的過程,感受化學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。
【課堂小結(jié)】學(xué)生自己概括整合。
【課堂練習(xí)】
1、氮的固定有三種途徑:生物固氮、自然固氮和工業(yè)固氮。指出下列固氮方式各屬于哪種類型。
(1)閃電時(shí)氮?dú)廪D(zhuǎn)化為一氧化氮。
(2)豆科作物根瘤菌將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為化合態(tài)氮。
(3)在高溫、高壓和催化劑作用下,氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)合成氨。
2、雷鳴閃電是日常生活中司空見慣的現(xiàn)象。在閃電發(fā)生的過程中,空氣中的氮?dú)夂脱鯕庵苯踊?。假設(shè)某次雷電放出的能量為1.5107KJ。已知1molO2與1molN2化合時(shí)要吸收181KJ的能量,閃電時(shí)有1/1000的能量用于這一反應(yīng)。
(1)此次閃電所產(chǎn)生的一氧化氮的物質(zhì)的量是多少?
(2)此次雷電的生成物相當(dāng)于給土壤施加了多少千克的尿素[CO(NH2)2]化肥?
第2課時(shí)
【復(fù)習(xí)】高能固氮和工業(yè)固氮發(fā)生的主要反應(yīng)有哪些?
【引入】氨是氮循環(huán)中的主要物質(zhì),它在人類的生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。下面我們一起來探討氨和銨態(tài)氮肥的主要性質(zhì)和用途。
【板書】2、氨和銨態(tài)氮肥
【演示實(shí)驗(yàn)1】氨的溶解性實(shí)驗(yàn)。
【演示實(shí)驗(yàn)2】氨和氯化氫的反應(yīng)。
【交流討論】用多媒體投影所要討論的問題:
通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考、歸納并回答下列問題:
1、完成下列表格
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
2、通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你獲得了氨的哪些物理性質(zhì)?是通過什么現(xiàn)象獲得的?
3、氨的噴泉實(shí)驗(yàn)原理是什么?氨溶解于水僅是簡(jiǎn)單的溶解過程嗎?由什么現(xiàn)象可以說明?
4、由[演示實(shí)驗(yàn)2]的現(xiàn)象,你能得出哪些結(jié)論?
5、氨除了能與鹽酸反應(yīng)外,還能與硫酸、硝酸反應(yīng)嗎?若能,請(qǐng)寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。演示實(shí)驗(yàn)2中若將濃鹽酸用濃硝酸、濃硫酸代替,會(huì)觀察到同樣的現(xiàn)象嗎?
6、氨中氮元素的化合價(jià)是-3,請(qǐng)從化合價(jià)的角度分析,氨還可能具有什么性質(zhì)?它可能與哪些物質(zhì)反應(yīng)?
7、氨水為何不大量用作化肥?
【歸納板書】學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng)并板書。
一、氨的物理性質(zhì):
無色;有刺激性氣味的氣體;比空氣輕;極易溶于水(1:700)。
二、氨的化學(xué)性質(zhì):
1、與水反應(yīng):NH3+H2ONH3H2O(可逆反應(yīng))
NH3H2ONH4++OH-(可逆過程)
2、與酸反應(yīng):NH3+HCl=NH4Cl
NH3+HNO3=NH4NO3
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
3、與氧氣反應(yīng):4NH3+5O24NO+6H2O
【講解】由于氨水易揮發(fā),不易運(yùn)輸,因此氨水不大量用作化肥,而是常將氨制成各種固態(tài)的銨鹽加以使用,如何科學(xué)的使用銨態(tài)氮肥呢?要解決這一問題,首先要了解銨態(tài)氮肥的主要成分——銨鹽的主要性質(zhì)。
【演示實(shí)驗(yàn)3】取少量氯化銨固體放在試管中加熱。
【演示實(shí)驗(yàn)4】取少量碳酸氫銨固體放在試管中加熱,并將生成的氣體通入新制的石灰水中。
【演示實(shí)驗(yàn)5】在試管中加入少量氯化銨固體,再滴加適量的10%氫氧化鈉溶液,加熱,并將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙貼在玻璃棒上靠近試管口,觀察現(xiàn)象。
【交流討論】用多媒體投影所要討論的問題:
通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考、歸納并回答下列問題:
1、完成下列表格:
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論及化學(xué)方程式
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
實(shí)驗(yàn)3
2、銨鹽具有哪些物理、化學(xué)性質(zhì)?
3、銨鹽與堿溶液反應(yīng)的本質(zhì)是什么?
4、怎樣合理地儲(chǔ)存和施用銨態(tài)氮肥?
【歸納板書】學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng)并板書
三、銨鹽的物理性質(zhì):白色,易溶于水的晶體。
四、銨鹽的化學(xué)性質(zhì):
1、受熱易分解:NH4ClNH3↑+HCl↑
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
2、與堿溶液反應(yīng):NH4++OH-NH3↑+H2O
NH4++OH-=NH3H2O
保存方法:密封、陰涼通風(fēng)處保存。
施用注意事項(xiàng):不能與堿性物質(zhì)如草木灰等混用;埋在土下以保持肥效。
【課堂小結(jié)】學(xué)生整合本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。
【課堂練習(xí)】教材P80-811(3)(4)(5)、4(1)
【課外作業(yè)】教材P812、3
第3課時(shí)
【復(fù)習(xí)引入】通過前面的學(xué)習(xí),你知道通過哪些方法可以制得NH3?如果實(shí)驗(yàn)室要制得少量NH3,你會(huì)選擇哪種方法?為什么?(由于氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)條件不易獲得,加熱銨鹽制得的NH3又不純,故實(shí)驗(yàn)室選擇銨鹽與堿反應(yīng)來制得少量氨氣。)
【板書】3、氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法。
(1)反應(yīng)原理:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(2)發(fā)生裝置——固體+固體→型
(3)干燥劑——堿石灰或無水CaCl2
(4)收集方法——向下排空氣法
(5)驗(yàn)滿方法——濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙
(6)尾氣處理——用水吸收
討論:用水吸收氨氣時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象,如何防止這一現(xiàn)象的發(fā)生?
【講述】工業(yè)三酸之一的硝酸是一種重要的化工原料,也是一種重要的化學(xué)試劑,下面我們一起來討論它的性質(zhì)。
【板書】五、硝酸及其應(yīng)用
【實(shí)驗(yàn)1】取一瓶濃硝酸,打開瓶蓋,小心的扇聞濃硝酸的氣味。
【實(shí)驗(yàn)2】在兩支試管中各放入一小塊銅片,分別加入少量4mol/L的稀硝酸和14mol/L的濃硝酸,立即用蘸有氫氧化鈉溶液的棉花封住試管口,觀察試管中發(fā)生的現(xiàn)象。
【實(shí)驗(yàn)3】將[實(shí)驗(yàn)2]中的金屬銅換成金屬鐵進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn),觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
【交流討論】用多媒體投影所要討論的問題:
通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考并回答下列問題:
1、完成下列表格:
實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
實(shí)驗(yàn)1
實(shí)驗(yàn)2
實(shí)驗(yàn)3
2、通過實(shí)驗(yàn)探究,你對(duì)硝酸的氧化性有了哪些認(rèn)識(shí)?
3、濃硝酸通常保存在棕色試劑瓶中,為什么?
4、歸納硝酸的物理、化學(xué)性質(zhì)?
【歸納板書】學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng)并板書
1、物理性質(zhì):純硝酸無色,易揮發(fā),有刺激性氣味,熔沸點(diǎn)低,密度比水大。
2、化學(xué)性質(zhì):
(1)不穩(wěn)定性:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
(2)強(qiáng)氧化性:(規(guī)律:濃硝酸一般被還原為NO2,稀硝酸一般被還原為NO,產(chǎn)物與硝酸的濃度有關(guān)。)
①與金屬反應(yīng)——除金、鉑、鈦外(常溫下,濃硝酸可使鐵、鋁鈍化)
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(?。?3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
②與某些非金屬單質(zhì)(如碳)反應(yīng)
C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O
討論①通常情況下,濃、稀硝酸作氧化劑時(shí),還原產(chǎn)物有何規(guī)律?
②濃硝酸通常被還原為NO2、稀硝酸通常被還原為NO,故相同條件下,稀硝酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸的氧化性,你認(rèn)為這種觀點(diǎn)對(duì)嗎?請(qǐng)闡述你的理由。
【講述】掌握物質(zhì)性質(zhì)的目的是為了更好的利用物質(zhì),二戰(zhàn)期間,由于德軍即將占領(lǐng)丹麥,丹麥物理學(xué)家,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者玻爾被迫要離開自己的祖國(guó)。他堅(jiān)信以后一定能返回祖國(guó),決心把心愛的諾貝爾獎(jiǎng)?wù)铝粝?。為了不使?jiǎng)?wù)侣淙氲萝娭?,他把?jiǎng)?wù)氯芙庠谝环N溶液中,并存放在瓶子里。丹麥被德軍占領(lǐng)后,納粹分子闖進(jìn)玻耳家中,連獎(jiǎng)?wù)碌挠白右矝]發(fā)現(xiàn)。戰(zhàn)后,玻耳從溶液中提取出金,又重新鑄成了獎(jiǎng)?wù)?。這種溶液就是王水(由濃鹽酸與濃硝酸按體積比3:1混合而成)。又如食物中的硝酸鹽是無毒的,但是在一些細(xì)菌的作用下,會(huì)被還原為有毒的亞硝酸鹽導(dǎo)致食物中毒。生活中注意不要吃腐爛的食物,因?yàn)檫@種食物含較多的亞硝酸鹽。
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P78-人類活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)和環(huán)境的影響
思考由于人類活動(dòng)對(duì)自然界氮循環(huán)的影響而導(dǎo)致的環(huán)境問題主要有哪些?
(酸雨、光化學(xué)煙霧、富營(yíng)養(yǎng)化)
【課堂小結(jié)】學(xué)生自主完成教材第81頁(yè)的“概括整合”。
【課堂練習(xí)】教材P801(1)(2)
【布置研究性作業(yè)】將學(xué)生分成若干小組,依據(jù)學(xué)生興趣自主選取其中一個(gè)課題進(jìn)行研究,研究成果將以小組為單位以板報(bào)的形式進(jìn)行交流。
1、如何減少人類活動(dòng)對(duì)自然界中氮循環(huán)的影響?
2、如何減少氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響?
3、查閱資料,了解人工固氮的研究方向、成果及研究固氮的意義。
第三節(jié)硫的轉(zhuǎn)化
一.教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
硫及其化合物的主要性質(zhì)之一在于氧化性和還原性。而不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化正好能夠體現(xiàn)各種含硫物質(zhì)的氧化性和還原性。本節(jié)教材突出了“不同價(jià)態(tài)的硫元素”及“硫的轉(zhuǎn)化”的觀點(diǎn),從硫在自然界中的存在和轉(zhuǎn)化接觸含硫元素的物質(zhì)以及它們?cè)谧匀唤缰械拇嬖?,進(jìn)而探討硫的主要性質(zhì)——氧化性和還原性。然后以探討硫的主要性質(zhì)的思路和方法為基礎(chǔ),借助方法導(dǎo)引,在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,從中總結(jié)二氧化硫和濃硫酸的主要性質(zhì)。最后通過介紹“硫酸的工業(yè)生產(chǎn)”和“酸雨及其防治”的有關(guān)知識(shí),體現(xiàn)硫的轉(zhuǎn)化在工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用。
(二)知識(shí)框架
(三)新教材的主要特點(diǎn):
1、實(shí)用性和教育性。教材從實(shí)驗(yàn)室探究不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化到了解生產(chǎn)、生活中不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化,既體現(xiàn)了化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用,又激發(fā)了學(xué)生關(guān)注環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的熱情。
2、注重三維目標(biāo)的培養(yǎng)。教材通過活動(dòng)探究的形式使學(xué)生獲取知識(shí),在關(guān)注獲取知識(shí)結(jié)果的同時(shí),也關(guān)注獲取知識(shí)的過程。從而實(shí)現(xiàn)三維目標(biāo)的培養(yǎng)。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、認(rèn)識(shí)硫單質(zhì),了解硫磺的主要性質(zhì);
2、應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí),在實(shí)驗(yàn)室探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化,從而了解不同價(jià)態(tài)硫元素的氧化性和還原性,歸納二氧化硫和濃硫酸的主要性質(zhì)。
3、通過硫元素在生產(chǎn)、生活中的轉(zhuǎn)化實(shí)例,了解硫及其化合物在生產(chǎn)中的應(yīng)用,體會(huì)在應(yīng)用過程中的環(huán)境問題,了解酸雨的危害,能夠提出減少向大氣中排放二氧化硫的措施。
(二)過程與方法目標(biāo)
通過探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力;動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力;觀察實(shí)驗(yàn)的能力;合作交流的能力;歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
1、通過實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生體會(huì)研究化學(xué)的過程,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;
2、通過了解硫及其化合物的“功”與“過”,知道“功”與“過”的關(guān)鍵取決于人類對(duì)化學(xué)知識(shí)所掌握的程度,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的責(zé)任感。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):硫、二氧化硫的主要性質(zhì)。難點(diǎn):探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
形成解決問題的方法以及選擇解決問題的途徑。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1、預(yù)習(xí)第三節(jié)-硫的轉(zhuǎn)化
2、先個(gè)人思考,然后小組討論形成探究不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)方案。
3、查閱資料,了解酸雨的危害及防治。
(二)教師準(zhǔn)備
1、將學(xué)生每五人編為一組
2、教師需要充分預(yù)計(jì)到探究活動(dòng)中出現(xiàn)的各種情況以及解決的方法,試劑、儀器的準(zhǔn)備要為學(xué)生的探究提供完全開放的環(huán)境。
3、編制“活動(dòng)探究”活動(dòng)報(bào)告及評(píng)價(jià)表;
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究
六、課時(shí)安排
3課時(shí)
七、教學(xué)過程
第1課時(shí)
【播放錄像】火山噴發(fā)
【講述】火山口黃色的物質(zhì)即為硫單質(zhì)。硫磺有廣泛的用途,可用于制硫酸、火藥、煙花爆竹等,還可以用來制硫磺軟膏醫(yī)治皮膚病。我們知道,物質(zhì)的用途決定于物質(zhì)的性質(zhì)。下面,我們一起來認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)的性質(zhì)。
【板書】一、硫單質(zhì)的性質(zhì)
【提問】1、物質(zhì)的物理性質(zhì)應(yīng)該從哪些方面去認(rèn)識(shí)?怎樣認(rèn)識(shí)硫單質(zhì)的物理性質(zhì)?
2、硫元素常見的化合價(jià)有哪些?從化合價(jià)的角度推測(cè),硫具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)?如何用實(shí)驗(yàn)來證明你的推測(cè),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出你的實(shí)驗(yàn)方案。
【討論評(píng)價(jià)】學(xué)生討論,教師評(píng)價(jià)各實(shí)驗(yàn)方案并做好表現(xiàn)性評(píng)價(jià)記錄。
【演示實(shí)驗(yàn)】學(xué)生設(shè)計(jì)的合理方案可能較多,選取具有代表性的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示。
實(shí)驗(yàn)1在三個(gè)培養(yǎng)皿中分別取少量硫粉,觀察它的顏色、狀態(tài);然后向其中分別加入等量的水、酒精和二硫化碳,觀察它們的溶解情況。
實(shí)驗(yàn)2取少量硫粉放在試管中,在酒精燈上將其加熱至熔化,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)3把研細(xì)的硫粉與鐵粉按照一定的比例(鐵粉稍過量)混合均勻,放在石棉網(wǎng)上堆成“S”狀,用灼熱的玻璃棒觸及一端。當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時(shí),移開玻璃棒,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
【學(xué)生討論】1、通過實(shí)驗(yàn),請(qǐng)歸納硫具有哪些物理、化學(xué)性質(zhì)?
2、黑火藥爆炸所發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)為:
S+2KNO3+3C=======K2S+3CO2↑+N2↑在此反應(yīng)中硫體現(xiàn)出了什么性質(zhì)?
3、硫與氯氣相比,誰的氧化性強(qiáng)?你判斷的依據(jù)是什么?
【歸納板書】
1、物理性質(zhì):淡黃色或黃色固體,不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,熔沸點(diǎn)不高,存在同素異形體。
2、化學(xué)性質(zhì)
(1)氧化性(與變價(jià)金屬反應(yīng),一般生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物)
Fe+S======FeS(氧化性:SCl2)
練習(xí)寫出硫與鋁、銅反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)還原性
S+O2======SO2
(3)S+2KNO3+3C=======K2S+3CO2↑+N2↑(硫既是氧化劑又是還原劑)
【小結(jié)過渡】硫元素的常見價(jià)態(tài)有-2、0、+4、+6;本節(jié)課我們依據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,推測(cè)并尋找到合適的氧化劑和還原劑,實(shí)現(xiàn)了單質(zhì)硫向-2價(jià)硫和+4價(jià)硫的轉(zhuǎn)化。下節(jié)課將由同學(xué)們自己來設(shè)計(jì)方案,探究不同價(jià)態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。
【方法導(dǎo)引】探究不同價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,實(shí)際上是探究含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化。
首先,要選擇含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì),如硫磺、二氧化硫(或亞硫酸、亞硫酸鈉等)和硫酸(或三氧化硫、硫酸鹽等)。
其次,是獲取這些物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室里備有硫磺、亞硫酸鈉和濃硫酸試劑,常用亞硫酸鈉與較濃的硫酸反應(yīng)制備少量二氧化硫。
第三,實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化,依據(jù)的主要是氧化還原反應(yīng)規(guī)律,需要尋找合適的氧化劑或還原劑。
【知識(shí)支持】1、常見的氧化劑有酸性KMnO4溶液,氯氣,氯水,硝酸,濃硫酸,氧氣等;常見還原劑有硫化氫(或氫硫酸),碘化鉀,金屬單質(zhì)、氫氣、一氧化碳等。
2、SO2能使品紅溶液褪色,可利用這一性質(zhì)檢驗(yàn)SO2。
【設(shè)計(jì)要求】1、設(shè)計(jì)的方案盡量減少環(huán)境污染(SO2,H2S均有毒),認(rèn)真對(duì)待尾氣的處理。
2、實(shí)驗(yàn)方案要能判斷是否實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。
3、畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖。
【課前準(zhǔn)備】教師需要充分預(yù)計(jì)到探究活動(dòng)中出現(xiàn)的各種情況以及解決的方法,試劑、儀器的準(zhǔn)備要為學(xué)生的探究提供完全開放的環(huán)境。學(xué)生先個(gè)人思考,然后小組討論形成實(shí)驗(yàn)方案。
【小結(jié)】整合本課所學(xué)內(nèi)容,明確下節(jié)課任務(wù)。
第2課時(shí)(實(shí)驗(yàn)課)
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】探究不同價(jià)態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坎煌瑑r(jià)態(tài)(0,+4,+6)硫元素之間的轉(zhuǎn)化;歸納總結(jié)SO2、濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。
【實(shí)驗(yàn)用品】試管,試管夾,玻璃棒,膠頭滴管,單孔橡皮塞,酒精燈,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),藥匙,燒杯,圓底燒瓶,止水夾,橡皮管,硫粉,亞硫酸鈉,氫氧化鈉稀溶液,品紅溶液,酸性KMnO4溶液,氯水,濃硝酸,稀硝酸,碘化鉀溶液,碘水,酚酞,氫硫酸,濃硫酸,BaCL2溶液,鋅粒,銅片,火柴。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
1、教師強(qiáng)調(diào)注意事項(xiàng):
(1)試劑藥品的取量
(2)操作正確
(3)安全問題
(4)注意有毒物質(zhì)的吸收
2、學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)所需的儀器和藥品。
3、由學(xué)生依自己的設(shè)計(jì)方案動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并做好實(shí)驗(yàn)記錄。
【問題討論】用幻燈片或多媒體投影所要討論的問題或?qū)栴}印發(fā)給學(xué)生。
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,用圖示的方法,表示不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。能寫出方程式的請(qǐng)完成化學(xué)反應(yīng)方程式或離子方程式。
2、通過實(shí)驗(yàn),總結(jié)二氧化硫,濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)并討論作為氧化劑時(shí)濃硫酸與稀硫酸有什么不同?
3、在實(shí)驗(yàn)過程中,你遇到了哪些問題?是如何解決的?
4、你還能實(shí)現(xiàn)其它含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化嗎?
5、黃鐵礦(FeS2)是比較常見的含硫的礦石,是我國(guó)工業(yè)上用來制造硫酸的一種原材料,如何把FeS2轉(zhuǎn)化為H2SO4?請(qǐng)你設(shè)計(jì)FeS2→H2SO4轉(zhuǎn)化的可能的方法。
第3課時(shí)
【引入】上節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)探究了不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化,下面,我們一起來歸納上節(jié)課所討論的問題。
【投影】用幻燈片或多媒體投影所要討論的問題:
1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,用圖示的方法,表示不同價(jià)態(tài)硫元素之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。能寫出方程式的請(qǐng)完成化學(xué)反應(yīng)方程式。
2、通過實(shí)驗(yàn),總結(jié)二氧化硫、濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)并討論作為氧化劑時(shí)濃硫酸與稀硫酸有什么不同?
3、在實(shí)驗(yàn)過程中,你遇到了哪些問題?是如何解決的?
4、你還能實(shí)現(xiàn)其它含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化呢?
5、黃鐵礦(FeS2)是比較常見的含硫的礦石,是我國(guó)工業(yè)上用來制造硫酸的一種原材料,如何把FeS2轉(zhuǎn)化為H2SO4?請(qǐng)你設(shè)計(jì)FeS2→H2SO4轉(zhuǎn)化的可能的方法。
【歸納板書】學(xué)生歸納,老師點(diǎn)評(píng)并板書。
1、強(qiáng)氧化劑
0+4+6
SSS
2、二氧化硫的性質(zhì)
(1)物理性質(zhì):無色,有刺激性氣味的有毒氣體,易溶于水。
(2)化學(xué)性質(zhì)
①酸性氧化物的通性。
②與水反應(yīng)SO2+H2OH2SO3
③氧化性SO2+H2S===3S↓+2H2O
④還原性2SO2+O22SO3
⑤能使品紅溶液褪色(該性質(zhì)用來檢驗(yàn)SO2)。
說明:不要求學(xué)生掌握所有轉(zhuǎn)化反應(yīng)的化學(xué)方程式。
3、濃硫酸的特性
(1)吸水性——干燥劑。
(2)脫水性;
(3)強(qiáng)氧化性Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
【討論解惑】
解決問題3:針對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論、答疑。
例如:?jiǎn)枺簩⒍趸驓怏w通入到碘化鉀溶液中,預(yù)測(cè)有硫生成。為什么無現(xiàn)象?
答:將二氧化硫通入到碘水中,碘水褪色,再滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀。證明碘的氧化性強(qiáng)于二氧化硫。因而二氧化硫不能將碘離子氧化成碘。
解決問題4:含有不同價(jià)態(tài)硫元素的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化與氧化還原反應(yīng)有關(guān),只要選擇合適的
氧化劑和還原劑就可以實(shí)現(xiàn)。
解決問題5:先對(duì)學(xué)生提出的方案進(jìn)行評(píng)價(jià),然后指導(dǎo)閱讀P87-硫酸的工業(yè)生產(chǎn),簡(jiǎn)單介紹接觸法制硫酸的流程:
S(或FeS2)SO2SO3H2SO4
【講述】由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展,空氣受到了不同程度的污染,現(xiàn)在不少地區(qū)雨水的PH小于5.6,當(dāng)雨水的PH小于5.6時(shí),我們就稱它為酸雨。我國(guó)是世界上三大酸雨區(qū)之一,且酸雨的主要成分是硫酸,硫酸型酸雨是如何形成的呢?我們?nèi)绾畏乐够驕p少酸雨的形成呢?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀:三、酸雨及其防治
【歸納小結(jié)】酸雨的形成
2SO2+O22SO3
SO3+H2O==H2SO4
煤、石油等含硫元素SO2
SO2+H2OH2SO3
2H2SO3+O2==2H2SO4
酸雨的防治:1、控制酸性物質(zhì)的排放;
2、改變能源結(jié)構(gòu),開發(fā)利用清潔能源。
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P88頁(yè)-身邊的化學(xué)。
【講述】簡(jiǎn)單介紹石膏,硫酸鋇兩種主要的硫酸鹽。
【概括整合】學(xué)生整理本節(jié)所學(xué)知識(shí)。
【作業(yè)】P90-91頁(yè)1、2、3、4、5。
【布置研究性學(xué)習(xí)任務(wù)】
將學(xué)生分為若干小組,分別完成其中的一個(gè)課題,在下次課上進(jìn)行交流。
1、請(qǐng)查找資料,了解生產(chǎn)和生活中減少二氧化硫排放的具體措施,并結(jié)合二氧化硫的性質(zhì)進(jìn)行分析。
2、根據(jù)所學(xué)知識(shí),你知道采取什么辦法能解決下列問題嗎?
(1)治理已酸化的湖泊和土壤。
(2)保護(hù)暴露在大氣中的建筑。
(深圳市深圳中學(xué)羅吉祥編寫)
第四節(jié)海水中的化學(xué)元素
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
本節(jié)教材內(nèi)容以海水中化學(xué)資源的開發(fā)利用為線索展開,簡(jiǎn)單介紹了海水中化學(xué)元素的種類和存在形式,重點(diǎn)介紹了金屬鎂的提取原理、重要的化學(xué)性質(zhì)和主要用途;然后通過實(shí)驗(yàn)探究,得出溴和氯、碘的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系,以此為啟示,介紹溴單質(zhì)的提取原理和主要用途。
(二)知識(shí)框架
(三)新教材的主要特點(diǎn):
本節(jié)內(nèi)容既承載了元素化合物知識(shí),又使學(xué)生認(rèn)識(shí)到開發(fā)利用海洋的重要性和艱巨性。既關(guān)注了知識(shí)的獲取、情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng),又關(guān)注了海水化學(xué)資源綜合利用的方向。體現(xiàn)了新課程的基礎(chǔ)性和時(shí)代性。
二.教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
1、通過觀察思考,交流研討等教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生認(rèn)識(shí)鎂單質(zhì)的還原性和重要用途。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究、交流研討等教學(xué)活動(dòng),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性遞變順序及溴單質(zhì)和溴的化合物的重要用途。
3、了解海水中微量元素的存在和應(yīng)用及在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的潛在價(jià)值,認(rèn)識(shí)到綜合開發(fā)利用海水化學(xué)資源的重要意義。
(二)過程與方法目標(biāo)
通過對(duì)氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性遞變次序的活動(dòng)探究,學(xué)會(huì)應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究物質(zhì)氧化性或還原性相對(duì)強(qiáng)弱的方法。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過對(duì)海水中化學(xué)資源的開發(fā)利用的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到海洋對(duì)人類的重要性,學(xué)會(huì)關(guān)注和珍惜自然資源。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):金屬鎂的還原性;氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性遞變次序。
難點(diǎn):氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性和氧化性遞變次序。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
學(xué)會(huì)應(yīng)用氧化還原反應(yīng)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究物質(zhì)氧化性或還原性相對(duì)強(qiáng)弱的方法。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
預(yù)習(xí):第四節(jié)-海水中的化學(xué)元素。重點(diǎn)思考“交流研討”中所提出的問題。
(二)教師準(zhǔn)備
編制“活動(dòng)探究”活動(dòng)報(bào)告及評(píng)價(jià)表。
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究、交流研討
六、課時(shí)安排
2課時(shí)
七、教學(xué)過程
第1課時(shí)
【引入】嘗過海水的人都知道,海水又苦又咸,不能直接飲用。看來,海水除了含有氫、氧元素外,一定還含有其它元素。那么,海水中還含有哪些元素呢?它們?cè)诤K惺且允裁葱问酱嬖诘模克鼈冊(cè)诤K械暮咳绾危咳藗兪窃鯓犹崛±檬雏}的?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P92-P95第一部分:海水——化學(xué)元素寶庫(kù)。
【學(xué)生閱讀后回答】海水中共含有80多種元素,這些元素大部分以鹽的形式存在,它們?cè)诤K械暮坎町惡艽?。人類通過海水曬鹽從海水中提取食鹽,食鹽不僅是常用的調(diào)味品,是人體必須的物質(zhì),更被譽(yù)為“化學(xué)工業(yè)之母”,在工業(yè)上,主要通過氯堿工業(yè)等進(jìn)行綜合利用。
【老師總結(jié)】教師點(diǎn)評(píng)并簡(jiǎn)單介紹氯堿工業(yè)(不要求掌握這部分內(nèi)容)。
【設(shè)問】海水中鎂的含量一般為1.28g/L,屬常量元素。目前,世界上有60%的鎂來自海水,人們是怎樣從海水中提取鎂的呢?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P95-P96第二部分:鎂和海水提鎂
【交流討論】用多媒體投影下列討論題:
1、簡(jiǎn)述海水提鎂的基本方法和工業(yè)流程。
2、海水提鎂要用到海灘上的貝殼。那么,貝殼在生產(chǎn)流程中起什么作用?其主要成分發(fā)生了怎樣的化學(xué)變化?
3、從海水中的鎂離子到金屬鎂,經(jīng)歷了哪些化學(xué)變化?
4、在用上述方法提鎂的過程中,采取了哪些措施來提高經(jīng)濟(jì)效益?這對(duì)你有什么啟示?
【討論作答】學(xué)生回答,教師點(diǎn)評(píng)。
1、海水提鎂最基本的方法就是往海水里加堿,得到氫氧化鎂沉淀,將沉淀分離出來后再加入鹽酸把它變成氯化鎂;之后,經(jīng)過濾、干燥、電解,就可得到氯化鎂。
2、貝殼起到提供堿-消石灰的作用。主要成分發(fā)生的化學(xué)變化有:
CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2
3、經(jīng)歷的化學(xué)變化有:
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O
MgCl2=====Mg+Cl2↑
4、(1)就地取材-利用海灘上的貝殼
(2)節(jié)約原料-循環(huán)利用氯元素
啟示:一個(gè)真實(shí)的化學(xué)工業(yè)流程所考慮的問題遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜。它不僅考慮化學(xué)反應(yīng),還要考慮經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境保護(hù)等問題。
【講述】海水提鎂的原理較為簡(jiǎn)單,但在實(shí)際生產(chǎn)中,還有許多難題需要解決,主要是怎樣除去雜質(zhì)。英國(guó)、美國(guó)、日本在這方面走在前列。我國(guó)由于陸地天然菱鎂礦資源豐富,目前主要是通過煅燒菱鎂礦來制取鎂,沒有安排大量人力和物力開發(fā)海水提鎂工作。只是根據(jù)需要,每年利用制鹽鹵水生產(chǎn)一些氯化鎂。近年來,我國(guó)對(duì)海水提鎂的開發(fā),也進(jìn)行了一些研究和試生產(chǎn),取得了可喜的成績(jī)。鎂是一種輕金屬,其合金的強(qiáng)度高、機(jī)械性能好。這些特性使金屬鎂成為制造汽車、飛機(jī)、火箭的重要材料,從而獲得“國(guó)防金屬”的美譽(yù)。在冶金工業(yè)上,金屬鎂常用作還原劑和脫氧劑。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步認(rèn)識(shí)鎂的化學(xué)性質(zhì)。
【演示實(shí)驗(yàn)】取一段鎂條,觀察它的顏色。用砂紙把表面的氧化膜擦凈,觀察金屬鎂的顏色和光澤。用坩堝鉗夾住鎂條,點(diǎn)燃后伸入盛有二氧化碳的集氣瓶中(集氣瓶底部要放一些細(xì)沙或少量水),觀察發(fā)生的現(xiàn)象。并完成下表
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)方程式
鎂跟氧氣反應(yīng)
鎂跟二氧化碳反應(yīng)
【歸納總結(jié)】學(xué)生歸納,教師點(diǎn)評(píng)并板書。
鎂的主要化學(xué)性質(zhì)-還原性
1、與酸反應(yīng)置換氫氣
2、與氧氣反應(yīng)
3、與二氧化碳反應(yīng):2Mg+CO2=======2MgO+C
思考由金屬鎂引起的火災(zāi)能否用泡沫滅火器滅火?
【課堂練習(xí)】P1001、2
【概括整合】歸納本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。
第2課時(shí)
【復(fù)習(xí)】鎂的主要化學(xué)性質(zhì)有哪些?
【引入】溴是海水中重要的非金屬元素。地球上99%的溴元素以溴離子的形式存在于海水中,所以人們也把溴稱為“海洋元素”。溴和氯、碘等元素在原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)方面具有一定的相似性,化學(xué)上常把它們放在一起研究。前面我們學(xué)習(xí)過氯氣,下面我們一起來探討溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的性質(zhì)。
【演示實(shí)驗(yàn)】
演示實(shí)驗(yàn)1:觀察溴單質(zhì)和碘單質(zhì)的狀態(tài)、顏色;取少量的溴單質(zhì)和碘單質(zhì),分別觀察它們?cè)谒?、酒精和四氯化碳溶劑中的溶解情況和所形成溶液的顏色,把觀察結(jié)果填入下表中:
物理性質(zhì)溴單質(zhì)碘單質(zhì)
顏色
狀態(tài)
溶解性和溶液顏色水中
酒精中
四氯化碳中
演示實(shí)驗(yàn)2:給碘錘加熱,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
【交流討論】1、在保存溴單質(zhì)和碘單質(zhì)時(shí)應(yīng)分別注意哪些問題?
2、碘容易升華的性質(zhì)有什么重要用途?
【過渡】氯、溴和碘的單質(zhì)除了具有以上物理性質(zhì)之外,在化學(xué)性質(zhì)方面有哪些相同和不同呢?
【活動(dòng)探究】我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了氯氣的強(qiáng)氧化性,請(qǐng)用氯水、溴水、碘水、氯化鈉溶液、溴化鈉溶液、碘化鉀溶液,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究氯、溴、碘三種單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)方程式。
你的實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)記錄
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或化學(xué)方程式
思考:1、通過實(shí)驗(yàn)探究,你認(rèn)為氯、溴、碘單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)有什么共同特點(diǎn)?它們的氧化性強(qiáng)弱如何?寫出發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式。
2、氯、溴和碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱對(duì)于從溴化物中提取溴有何啟示?
【指導(dǎo)閱讀】閱讀P98-P99,思考并回答下列問題:
1、海水提溴的化學(xué)反應(yīng)原理是什么?工業(yè)流程所經(jīng)歷的主要步驟有哪些?
2、溴及其化合物在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方面有哪些用途?
3、為了降低開發(fā)成本,海水化學(xué)資源的利用將走什么道路?我國(guó)科學(xué)家在此領(lǐng)域取得了哪些成就?
【概括整合】根據(jù)P99的提示,概括整合本節(jié)內(nèi)容。
【作業(yè)】P100-1013、4
【研究性學(xué)習(xí)課題】P1015、6
(深圳市深圳中學(xué)羅吉祥編寫)
第四章元素與材料世界
第一節(jié)硅無機(jī)非金屬材料(2課時(shí))
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
本節(jié)教材以無機(jī)非金屬材料和硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)兩條線索相互交叉而展開,介紹了硅、二氧化硅的性質(zhì),硅單質(zhì)的制法,硅、二氧化硅在計(jì)算機(jī)及通信等高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,常見的硅酸鹽材料玻璃、水泥、陶瓷和新型無機(jī)硅酸鹽材料的主要成分和用途。與舊教材相比,本教材加大了各種材料在社會(huì)日常生活中應(yīng)用介紹的力度。
(二)知識(shí)框架
1.半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
①單質(zhì)硅的物理性質(zhì):
②硅的化學(xué)性質(zhì):常溫下不活潑,除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外,一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)。加熱條件下,可與氧氣反應(yīng)。
Si+O2加熱=====SiO2Si+2F2===SiF4Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
③硅的工業(yè)制法:
工業(yè)上,用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅后再提純。
SiO2+2C高溫=====Si+2CO↑
④硅的主要用途:作半導(dǎo)體材料;制造太陽(yáng)能電池;制造硅合金等。
2.二氧化硅與光導(dǎo)纖維
①物理性質(zhì)
②化學(xué)性質(zhì)
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2OSiO2+CaO高溫=====CaSiO3
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
③二氧化硅的用途:制造電子元器件、光學(xué)儀器、精密儀器軸承、光導(dǎo)纖維、石英鐘、工藝品、玻璃等。
3.硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料
①玻璃、水泥
玻璃水泥
原料純堿(Na2CO3)石灰石(CaCO3)石英(SiO2)主要原料石灰石粘土
輔助原料適量的石膏等
原理高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化高溫下復(fù)雜物理化學(xué)變化
化學(xué)方程式Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2
主要成分及特性普通玻璃鈉玻璃(Na2OCaO6SiO2)玻璃是非晶體,稱為玻璃態(tài)物質(zhì)無固定熔點(diǎn),在某一溫度范圍內(nèi)軟化可加工成制品3CaOSiO2硅酸三鈣、2CaOSiO2硅酸二鈣、3CaOAl2O3鋁酸三鈣
②無機(jī)非金屬材料:
高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)技能目標(biāo)
掌握硅、二氧化硅的物理化學(xué)性質(zhì),粗硅的制法。認(rèn)識(shí)硅、二氧化硅作為無機(jī)非金屬材料的特性及其用途,了解硅酸鹽等無機(jī)非金屬材料的基本組成、性能、用途。
2.方法與過程目標(biāo)
學(xué)習(xí)從不同的角度出發(fā)對(duì)常見材料進(jìn)行分類的方法,能根據(jù)同一類別不同物質(zhì)的性質(zhì)歸納出該類物質(zhì)的通性,并能運(yùn)用通性簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)其他物質(zhì)的性質(zhì)。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過對(duì)作為計(jì)算機(jī)、光通信等高科技關(guān)鍵材料的硅、二氧化硅等無機(jī)非金屬材料的學(xué)習(xí),利用學(xué)生對(duì)高科技的濃烈興趣,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣,通過對(duì)我國(guó)從古到今,從燒制陶瓷到現(xiàn)代科技成就的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
硅單質(zhì)及其化合物的性質(zhì),硅的制法
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
查閱收集相關(guān)資料的方法,多角度思維能力,歸納類比能力。
四、教學(xué)準(zhǔn)備
1.查閱相關(guān)資料,常見半導(dǎo)體材料有哪些?硅有哪些主要用途?
2.光導(dǎo)纖維的主要成分是什么?光通信比普通電纜通信有哪些優(yōu)點(diǎn)?光纖除用于通信外,還可用于哪些領(lǐng)域?
3.查閱有關(guān)資料,說明消防員穿的棉布衣服為什么比普通棉布衣服不易著火燃燒?
五、教學(xué)設(shè)計(jì)
[引言]材料是人類生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。材料的發(fā)展史就是一部人類文明史。沒有感光材料,我們就無法留下青春的回憶;沒有特殊的熒光材料,就沒有彩色電視;沒有高純的單晶硅,就沒有今天的奔騰電腦;沒有特殊的新型材料,火箭就無法上天,衛(wèi)星就無法工作??萍嫉陌l(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步往往受到材料的制約。一種新材料的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)給社會(huì)帶來革命性的變化。新材料的不斷涌現(xiàn),舊材料功能的不斷拓展,才使我們的世界日新月異,奔騰向前。
[交流研討]豐富多彩的物質(zhì)世界,如各種日常生活用品,工農(nóng)業(yè)設(shè)施,建筑,交通工具等等,你知道構(gòu)成它們的材料有哪些?請(qǐng)你分別站在不同的角度,對(duì)它們進(jìn)行分類。
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]
構(gòu)成它們的材料有:塑料、各種金屬、木材、棉花、沙子、石頭、水泥、玻璃、陶瓷、泥土等等……
從來源分:天然材料、人工合成材料
從導(dǎo)電性分:導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、絕緣體材料
從物質(zhì)類別分:無機(jī)材料、有機(jī)材料;金屬材料、非金屬材料
從物質(zhì)性質(zhì)分:……
……
[過渡]站在不同的角度,對(duì)材料有不同的分類。今天我們學(xué)習(xí)第四章元素與材料世界。
[板書]第四章元素與材料世界
[聯(lián)想質(zhì)疑]你能在沙子與計(jì)算機(jī)之間、沙子與計(jì)算機(jī)光通信之間建立起某種聯(lián)系嗎?(提示:沙子的主要成分是SiO2)
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]沙子――硅――芯片――計(jì)算機(jī)
[過渡]高純度的硅是常見的最重要的半導(dǎo)體材料,水泥、陶瓷、玻璃等是常見的重要的含硅無機(jī)非金屬材料。
[板書]第一節(jié)硅無機(jī)非金屬材料
一、半導(dǎo)體材料與單質(zhì)硅
[交流研討]你知道的半導(dǎo)體材料有哪些?非金屬單質(zhì)有哪些相似的化學(xué)性質(zhì)?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]除硅外,常見的半導(dǎo)體材料還有鍺、銦等。大多數(shù)非金屬單質(zhì)一般可與金屬、氧氣、氫氣、堿等物質(zhì)反應(yīng)。
[聯(lián)想質(zhì)疑]硅作為非金屬,它具備這些性質(zhì)嗎?
[閱讀總結(jié)]1。單質(zhì)硅的物理性質(zhì):
2.硅的化學(xué)性質(zhì):常溫下不活潑,除氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿外,一般不與其他物質(zhì)反應(yīng)。加熱條件下,可與氧氣反應(yīng)。
Si+O2加熱=====SiO2Si+2F2===SiF4
Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
3.硅的工業(yè)制法:
工業(yè)上,用焦炭在電爐中還原SiO2得到含有少量雜質(zhì)的粗硅后再提純。
SiO2+2C高溫=====Si+2CO↑
[交流研討]什么原因促使硅成為一種重要的半導(dǎo)體材料?硅除作為半導(dǎo)體材料外,還有哪些用途?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]硅成為一種重要的半導(dǎo)體材料的原因是:原料豐富易得,價(jià)格低,常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。硅除作為半導(dǎo)體材料用來制集成電路、晶體管、硅整流器外,還可制造太陽(yáng)能電池,硅合金等。硅合金用于制造變壓器、耐酸設(shè)備等。
[板書]4。硅的主要用途:作半導(dǎo)體材料;制造太陽(yáng)能電池;制造硅合金等。
[板書]二、二氧化硅與光導(dǎo)纖維
[交流研討]閱讀教材P105頁(yè)第三段,說明在自然界哪些常見物質(zhì)的主要成分是二氧化硅?從物質(zhì)分類角度來看,二氧化硅屬于哪類物質(zhì)?可能具有那些性質(zhì)?在實(shí)驗(yàn)室,為什么盛裝堿液的試劑瓶不能用玻璃塞?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]自然界常見的沙子、鵝卵石、石英、水晶的主要成分是二氧化硅,純凈的二氧化硅為無色透明的晶體,不溶于水,熔點(diǎn)高、硬度大。它屬于非金屬氧化物、酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性??膳c堿性氧化物、堿反應(yīng),還可與氫氟酸反應(yīng)。
[講解、板書]1。物理性質(zhì)
2.化學(xué)性質(zhì)
SiO2+2NaOH==Na2SiO3+H2O
SiO2+CaO高溫=====CaSiO3
SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O
[交流研討]
過去,人們?cè)鴳?yīng)用CaF2粉末和濃H2SO4的混合物涂抹到玻璃上刻字作畫,請(qǐng)說明原理。
[提問]1992年在美國(guó)曾提出一項(xiàng)關(guān)于通信方面的計(jì)劃,大家知道是什么嗎?
[講述]是“信息高速公路”計(jì)劃,而光纖、光纜是信息高速公路的基石。
光纖通信發(fā)展很快,全世界總量超過1億公里。我國(guó)在這方面起步并不算晚,1995年一年鋪設(shè)了130萬公里,全國(guó)已形成八橫八縱的干線網(wǎng)。拉薩和大多數(shù)縣城已經(jīng)鋪設(shè)了光纜。中日、中美海底光纜已經(jīng)開通。另外,光纖還用于醫(yī)學(xué)等許多方面,如腸鏡、胃鏡。甚至可以利用內(nèi)窺鏡觀察到心臟內(nèi)部的情況。
[交流研討]閱讀教材,說明二氧化硅的用途。
[講解、板書]3。二氧化硅的用途:制造電子元器件、光學(xué)儀器、精密儀器軸承、光導(dǎo)纖維、石英鐘、工藝品、玻璃等。
[交流研討]請(qǐng)盡可能多地列舉出你見過的廣泛使用的無機(jī)非金屬材料。
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]常見的無機(jī)非金屬材料有:天然砂石泥土、水泥、玻璃、陶瓷、搪瓷等
[板書]三、硅酸鹽與無機(jī)非金屬材料
[聯(lián)想質(zhì)疑](展示高壓鈉燈)高壓鈉燈的外罩是玻璃。里面的燈管是氧化鋁陶瓷,又叫人造剛玉,是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷。高溫結(jié)構(gòu)陶瓷是新型無機(jī)非金屬材料中的一類。為什么高壓鈉燈的燈管要用氧化鋁陶瓷來制造呢?
[教師講述]因?yàn)椋簾魞?nèi)溫度高達(dá)1400℃,鈉蒸氣具有強(qiáng)烈的腐蝕(還原)作用,一般的材料難于抵御鈉蒸氣強(qiáng)烈腐蝕。鈉蒸氣放電發(fā)光問題雖早在1950年就得以解決,但直到1965年發(fā)現(xiàn)用氧化鋁陶瓷來制造高壓鈉燈的燈管,才能抵御鈉蒸氣的強(qiáng)烈腐蝕,從而制出第一支高壓鈉燈。由此說明材料對(duì)科技發(fā)展的巨大影響。
[閱讀總結(jié)]閱讀教材第三部分,回答下列問題:
1.黏土、鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石屬于哪類礦物?
2.生產(chǎn)玻璃、水泥的主要原料分別是什么?
3.水玻璃、玻璃、水泥的主要成分分別什么?生產(chǎn)玻璃的主要反應(yīng)是什么?為什么玻璃沒有固定的熔點(diǎn)?
4.混凝土是什么與水混合凝固而成的?
5.新型無機(jī)非金屬材料高溫陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷各有什么特性?什么用途?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)](略)
[作業(yè)]有興趣的同學(xué)課后搜集有關(guān)新型無機(jī)非金屬材料的實(shí)物或文字資料,寫一篇科普小論文。
第2節(jié)鋁金屬材料
一.教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
材料包括合成高分子材料、無機(jī)非金屬材料、金屬材料和各種復(fù)合材料。由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了無機(jī)非金屬材料在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,從學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來看,學(xué)習(xí)金屬材料是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)展的需要。本節(jié)教材從以下兩條線索展開:一是金屬及其化合物的性質(zhì)線索,并以鋁及其重要化合物為代表物作為抓手進(jìn)行研究,為學(xué)生學(xué)習(xí)元素周期律奠定基礎(chǔ);二是金屬材料及其合金的應(yīng)用線索,并伴之以常見金屬金、銀、銅等的應(yīng)用,給學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界提供了一個(gè)更廣闊的空間。
(二)知識(shí)框架
(三)本節(jié)教材的主要特點(diǎn)
1.理論聯(lián)系實(shí)際。鋁、金、銀、銅等常見金屬是學(xué)生在生產(chǎn)生活中經(jīng)常碰到的物質(zhì),學(xué)生感性認(rèn)識(shí)豐富,有探究的欲望和興趣。
2.應(yīng)用分類的思想和研究物質(zhì)性質(zhì)的方法來研究具體物質(zhì)的性質(zhì),突出過程與方法的訓(xùn)練。
二.教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解常見金屬的代表物——鋁的還原性;了解氧化鋁和氫氧化鋁的兩性,認(rèn)識(shí)鋁及其重要化合物在化學(xué)性質(zhì)上與其他常見金屬及其化合物的不同,并能列舉鋁合金材料在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用。
2.通過對(duì)不銹鋼不易銹蝕原理的認(rèn)識(shí),使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)金屬性質(zhì)與金屬材料的密切關(guān)系。
3.使學(xué)生了解金、銀、銅的主要性質(zhì)以及它們作為材料在工業(yè)生產(chǎn)和高科技領(lǐng)域的應(yīng)用。
4.初步了解合金的概念。
三.重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)與技能
重點(diǎn)和難點(diǎn):鋁的還原性、氧化鋁和氫氧化鋁的的兩性。
(二)過程與方法
運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分類的方法來研究物質(zhì)的性質(zhì)。
四.教學(xué)準(zhǔn)備
(一)學(xué)生準(zhǔn)備
1.預(yù)習(xí)本節(jié)教材的兩個(gè)問題,即鋁和鋁合金、金屬與金屬材料。
2.尋找鋁、鐵、銅、銀等金屬單質(zhì)的制品,并留作班上學(xué)習(xí)時(shí)展示之用。
(二)教師準(zhǔn)備
1.教學(xué)課件、圖片、與本節(jié)教材相關(guān)的音像資料。
2.幾種種金屬樣品實(shí)物及實(shí)驗(yàn)儀器與藥品。
五.教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探索法。
六.課時(shí)安排
2課時(shí)
七.教學(xué)過程
第1課時(shí)
【導(dǎo)入新課】
元素周期表中110多種元素,約有80%是金屬元素,其中常見的金屬有哪些呢?(鎂、鋁、鐵、銅、銀、金)
金屬材料的廣泛用途。
【板書】第2節(jié)鋁金屬材料
【板書】一.鋁和鋁合金
【板書】1.認(rèn)識(shí)鋁及其化合物
【板書】(1)鋁的物理性質(zhì)
【實(shí)物展示】展示金屬鋁條、鋁粉樣品,讓學(xué)生觀察其顏色、狀態(tài),并閱讀教材,了解鋁的物理性質(zhì)(熔點(diǎn):660.4℃;沸點(diǎn)2467℃、密度2.7gcm—3,導(dǎo)電性、傳熱性和延展性)
【板書】(2)鋁的化學(xué)性質(zhì)
●做出假設(shè)(學(xué)生回顧鐵單質(zhì)的性質(zhì),然后進(jìn)行類推和假設(shè)):從鋁屬于金屬(類)的角度預(yù)測(cè)鋁可能的化學(xué)性質(zhì)。
【媒體顯示】
●實(shí)驗(yàn)探究:①鋁箔的燃燒。
②鋁熱反應(yīng)。
③鋁和鹽酸的反應(yīng)。
④鋁和硝酸汞溶液的反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)前要用砂紙擦去鋁條表面的氧化膜;注意不要將硝酸汞溶液隨意灑落,產(chǎn)生的汞要用硫磺覆蓋。產(chǎn)生“毛刷”狀物質(zhì)為Al2O3)。
鋁和氫氧化鈉溶液(30%)的反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)前要用砂紙擦去鋁條表面的氧化膜)。
●得出結(jié)論:
①與非金屬反應(yīng):4Al+3O22Al2O3
(遷移到S、Cl2等)
②與某些化合物反應(yīng):2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
(遷移到Fe3O4等)
③與酸反應(yīng):2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
(遷移到稀H2SO4等)
④與某些鹽溶液反應(yīng):2Al+3Hg(NO3)2===2Al(NO3)3+3Hg
(遷移到CuSO4等)
⑤與強(qiáng)堿溶液反應(yīng):2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(遷移到KOH等)四羥基合鋁酸鈉
教師引導(dǎo)學(xué)生分析以上五個(gè)反應(yīng)中的化合價(jià)變化,得出鋁具有強(qiáng)還原性的結(jié)論。
【點(diǎn)評(píng)】遷移理論是學(xué)生進(jìn)行類推學(xué)習(xí)的思想基礎(chǔ)。由單個(gè)的物質(zhì)過渡到推測(cè)一類物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng),是學(xué)生思維品質(zhì)的一大飛躍。因此可以通過實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)遷移,掌握遷移的方法。此外,化學(xué)實(shí)驗(yàn)既是一種學(xué)習(xí)方法,又是一個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容,在具體的學(xué)習(xí)過程中,教師使用實(shí)驗(yàn)這一手段,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,訓(xùn)練學(xué)生習(xí)得終身受用的科學(xué)方法,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
【板書】(3)鋁的重要化合物——氧化鋁和氫氧化鋁的兩性
【提出問題】為什么在進(jìn)行鋁和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的過程中,要事先用砂紙擦去其表面的物質(zhì)?這種物質(zhì)是什么?
①Al2O3:既能溶于強(qiáng)酸又能溶于強(qiáng)堿溶液。
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
(遷移到相關(guān)的化學(xué)方程式1~2例)
Al2O3+2OH—+3H2O===2[Al(OH)4]—
(遷移到相關(guān)的化學(xué)方程式1~2例)
【提出問題】為什么不用鋁制品盛放酸梅湯和堿水等物質(zhì)?
②Al(OH)3:
制備:鋁鹽和氨水反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)探索)。
如Al2(SO4)3+6NH3H2O===2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
AlCl3+3NH3H2O===2Al(OH)3↓+3NH4lCl
【提出問題】為什么不用鋁鹽和強(qiáng)堿溶液反應(yīng)制備氫氧化鋁?
性質(zhì)(實(shí)驗(yàn)探索——在兩份氫氧化鋁中分別加入鹽酸和氫氧化鈉溶液)
Al(OH)3+3H+===2Al3++3H2O
Al(OH)3+OH—===[Al(OH)4]—
(遷移到相關(guān)的化學(xué)方程式1~2例)
2.鋁合金及其制品
(1)合金:兩種或兩種以上的金屬(或金屬和非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。
(2)鋁及其合金的用途:
【點(diǎn)評(píng)】構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖是學(xué)生進(jìn)行概括和總結(jié)的一種方法。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自我構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),自我總結(jié),在總結(jié)中不斷反思,不斷提高。
作業(yè):P1221~5題。
第2課時(shí)
【板書】二.金屬與金屬材料
黑色金屬材料:鐵、鉻、錳以及它們的合金構(gòu)成的材料。
有色金屬材料:除黑色金屬(鐵、鉻、錳)以外的其他金屬材料。
1.重要的黑色金屬材料——鋼鐵
(1)鋼鐵的制備
鐵礦石→生鐵→普通鋼→特種鋼。
如:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2↑
(生鐵—鐵的合金)
生鐵(含碳較多,含硅、錳、硫、磷等雜質(zhì))普通鋼
特種鋼(不銹鋼)。
(2)鋼鐵的用途:
2.幾種有色金屬材料——金、銀、銅
(1)金、銀、銅的性質(zhì)
①金屬光澤:Au——黃色;Ag——銀白色;Cu——紫紅色。
②延展性:Au>Ag>Cu
③傳熱性:Ag>Cu>Au
④導(dǎo)電性:Ag>Cu>Au
⑤化學(xué)活動(dòng)性:Cu>Ag>Au
銅的弱還原性:2Cu+O2+H2O+CO2===Cu2(OH)2CO3
堿式碳酸銅(銅綠)
2Cu+O2===2CuO
2Cu+S===Cu2S
(2)金、銀、銅的用途
①金的用途:
②銀的用途:
③銅的用途:
小結(jié):
●黑色金屬材料和有色金屬材料的用途。
●新型金屬材料(鈦、鈾、镅等)的開發(fā)。
課外作業(yè):P124——6、7、8題。
【點(diǎn)評(píng)】本教學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和分類的方法實(shí)施教學(xué),既能體現(xiàn)新的教學(xué)理念,又有利于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。學(xué)生通過類比和實(shí)驗(yàn)探究,不僅能獲得對(duì)鋁、氧化鋁、氫氧化鋁的感性認(rèn)識(shí),而且鞏固了研究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法和程序。對(duì)鋁的用途由教師和學(xué)生共同構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)圖,并與其性質(zhì)緊密聯(lián)系,體現(xiàn)了性質(zhì)決定用途的化學(xué)思想。此外,還充分利用遷移理論進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)的全過程,學(xué)生的體驗(yàn)深刻,是一種有的效學(xué)習(xí)過程。
(教學(xué)設(shè)計(jì):左香華;點(diǎn)評(píng):吳運(yùn)來)
第三節(jié)復(fù)合材料(1課時(shí))
一、教材分析
(一)知識(shí)脈絡(luò)
教材通過對(duì)學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的復(fù)合材料制成品的介紹,引出復(fù)合材料的概念、構(gòu)成、特性,然后通過對(duì)四種復(fù)合材料性能的交流研討,讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何根據(jù)復(fù)合材料的組成,預(yù)測(cè)其性能。教材的第二部分介紹了生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料玻璃鋼和碳纖維復(fù)合材料,以及航空航天領(lǐng)域的特種復(fù)合材料,并簡(jiǎn)要介紹了材料科學(xué)的發(fā)展過程和方向。
(二)知識(shí)框架
1.認(rèn)識(shí)復(fù)合材料
將兩種或兩種以上的性質(zhì)不同的材料經(jīng)過特殊的加工制成的材料稱為復(fù)合材料。
復(fù)合材料既能保持原來材料的長(zhǎng)處,又能彌補(bǔ)它們的不足,而且由于各組份之間的相互協(xié)同作用,產(chǎn)生了優(yōu)于原材料的新的性能。
2.形形色色的復(fù)合材料
碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維等增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料
二、教學(xué)目標(biāo)
4.知識(shí)技能目標(biāo)
認(rèn)識(shí)常見的復(fù)合材料及其用途,理解復(fù)合材料的概念,復(fù)合材料的基本組成、優(yōu)點(diǎn)。
5.方法與過程目標(biāo)
學(xué)習(xí)分析問題、解決問題的方法,能簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)不同材料復(fù)合后所產(chǎn)生的新材料的優(yōu)良特性。
初步了解根據(jù)對(duì)所需材料性能的特定要求,如何選擇組成復(fù)合材料的單一材料。
6.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)
通過對(duì)神奇復(fù)合材料的學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣,通過對(duì)我國(guó)科學(xué)成就的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)熱情。
三、重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)知識(shí)上重點(diǎn)、難點(diǎn)
認(rèn)識(shí)復(fù)合材料的基本組成。
(二)方法上重點(diǎn)、難點(diǎn)
學(xué)習(xí)分析問題、解決問題的方法,能簡(jiǎn)單預(yù)測(cè)不同材料復(fù)合后所產(chǎn)生的新材料的優(yōu)良特性。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)
[聯(lián)想質(zhì)疑]“神舟五號(hào)”載人飛船穿過大氣層時(shí),外殼與大氣層摩擦產(chǎn)生幾千攝氏度的高溫,是什么材料經(jīng)受了這種考驗(yàn)而使飛船安然無恙呢?運(yùn)動(dòng)員在撐桿跳項(xiàng)目中使用的撐桿極富彈性,你知道它是用什么材料制成的嗎?是金屬、陶瓷、還是塑料?
[學(xué)生討論、教師講解]所用材料并不是單一的金屬、陶瓷、或塑料,而是它們復(fù)合在一起形成的具有各成分優(yōu)點(diǎn)的新型材料。
[交流研討]
事實(shí)一:木材堅(jiān)固、耐用,可作為建筑材料,它由木質(zhì)長(zhǎng)纖維組成,靠被稱為木質(zhì)素的物質(zhì)粘接起來。木質(zhì)長(zhǎng)纖維比較柔軟,木質(zhì)素較脆,它們各自都不能承受重壓,但這兩物質(zhì)復(fù)合后就構(gòu)成了強(qiáng)壯的樹干。
事實(shí)二:人們做泥磚時(shí),往泥中摻入禾秸,可以提高泥磚的強(qiáng)度。
事實(shí)三:純棉布衣服、純化纖衣服分別有如下優(yōu)缺點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
純棉衣服柔軟舒適、吸汗、不產(chǎn)生靜電等易皺、不耐磨等
純化纖衣服不易皺、耐磨等不吸汗、易產(chǎn)生靜電等
要獲得兼具化纖、純棉兩種布料優(yōu)點(diǎn)的布料,通常的做法有①制作含一定量棉花、一定量化纖的混紡紗線,再生產(chǎn)出混紡布料。②利用特殊的編制方法編織生產(chǎn)一面為純棉紗、一面為化纖的滌蓋棉布料。
你可以從上述事實(shí)獲得什么啟示?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)]將兩種不同性質(zhì)的材料通過一定的方法復(fù)合在一起,可獲得一種既能保持或發(fā)展原來材料的長(zhǎng)處,又能彌補(bǔ)它們的不足的新材料。
[點(diǎn)評(píng)]聯(lián)想質(zhì)疑旨在引起學(xué)生興趣,其后通過學(xué)生對(duì)三個(gè)較為熟悉的事實(shí)的思考感悟、交流研討,讓學(xué)生產(chǎn)生一種將兩種不同材料復(fù)合在一起,就可以獲得性能較單一材料更為優(yōu)良的新材料的想法,旨在再現(xiàn)人們構(gòu)思、發(fā)明復(fù)合材料的思維歷程,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)提出問題、分析解決問題的能力。發(fā)現(xiàn)提出問題與分析解決問題同等重要!
[過渡]根據(jù)這種思想,在化學(xué)上,我們生產(chǎn)出了各種復(fù)合材料。
[板書]第三節(jié)復(fù)合材料
一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料
[交流研討]棉線、橡膠、含棉質(zhì)經(jīng)緯線的各種橡膠輪胎,這三者中,哪一種屬于復(fù)合材料?你認(rèn)為什么是復(fù)合材料?它在組成上有什么特點(diǎn)?各組成成分起什么作用?復(fù)合材料與原材料相比,在性質(zhì)上有什么優(yōu)點(diǎn)?
[學(xué)生回答、教師總結(jié)][板書]
將兩種或兩種以上的性質(zhì)不同的材料經(jīng)過特殊的加工制成的材料稱為復(fù)合材料。復(fù)合材料既能保持原來材料的長(zhǎng)處,又能彌補(bǔ)它們的不足,而且由于各組份之間的相互協(xié)同作用,產(chǎn)生了優(yōu)于原材料的新的性能。
[過渡]將多種材料復(fù)合在一起,形成了性能優(yōu)異的復(fù)合材料,請(qǐng)交流研討,預(yù)測(cè)下列復(fù)合材料的性能。
[交流研討]下面給出的基體材料和增強(qiáng)體材料經(jīng)過一定的復(fù)合,得到的材料可能具備什么樣的性能。在材料與性能之間建立相應(yīng)的連線。
[點(diǎn)評(píng)]將教材中的金屬與碳改為水泥與石棉,更符合復(fù)合材料的概念。
[板書]二、形形色色的復(fù)合材料
1.生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料
[交流研討]圖4-3-4給出的是一些生產(chǎn)、生活中常見用品的圖片,這些用品都是由一種叫作玻璃鋼的復(fù)合材料制成的。請(qǐng)同學(xué)們討論:玻璃鋼克服了玻璃、合成樹脂的哪些缺點(diǎn)?它具有哪些優(yōu)良特性?請(qǐng)盡可能多地列舉出它的用途。
[板書]
[講述]玻璃鋼克服了玻璃易碎、密度較大,合成樹脂強(qiáng)度不夠高的缺點(diǎn),它具有強(qiáng)度高、密度小、韌性好、耐腐、耐磨、耐撞、絕緣、產(chǎn)品美觀、制造方便等優(yōu)良特性??蓮V泛用于制作小型娛樂設(shè)施、管道、小舟、化工設(shè)施、小型建筑等
[閱讀、交流研討]制作羽毛球拍的材料由最初的木頭、金屬,現(xiàn)已廣泛使用碳素纖維復(fù)合材料,碳素纖維復(fù)合材料有哪些優(yōu)越性?請(qǐng)盡可能多地列舉出它的用途。
[過渡]復(fù)合材料不僅廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活,還廣泛用于航空航天等尖端科學(xué)領(lǐng)域。
[板書]2。航空航天領(lǐng)域的復(fù)合材料
[閱讀總結(jié)]復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域有哪些具體的應(yīng)用?復(fù)合材料正向著什么方向發(fā)展?
[概括整合]什么是復(fù)合材料?復(fù)合材料的基本組成是怎樣的?各部分分別發(fā)揮什么作用?為什么要生產(chǎn)復(fù)合材料?元素及其化合物的組成和性質(zhì)與復(fù)合材料性能的關(guān)系如何?
認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?以下是小編收集整理的“認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)案”,相信能對(duì)大家有所幫助。
第一章認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)
復(fù)習(xí)學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.復(fù)習(xí)本章重要知識(shí)點(diǎn)
2.通過練習(xí)題鞏固本章內(nèi)容
學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):鈉、氯氣的性質(zhì),物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算。
學(xué)習(xí)過程
一、走進(jìn)化學(xué)科學(xué)
二、研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序
觀察法:
實(shí)驗(yàn)法:。
分類法:
比較法:。
三.通過對(duì)Na、Na2O、Na2O2、Cl2等具體物質(zhì)的研究,掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和一般程序。
可歸納為:觀其色態(tài),聞其氣味;類比遷移,預(yù)測(cè)性質(zhì);設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),察其變化;分析歸納,究其原因;書寫報(bào)告,反思提高。
1.鈉的化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究:
鈉是活潑金屬,其原子中最外層只有1個(gè)電子,容易失去成為Na+。它可以與水、酸、非金屬單質(zhì)、鹽溶液等發(fā)生反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋
與水反應(yīng)(水中預(yù)先加入幾滴酚酞試液)
與O2反應(yīng)
與Cl2反應(yīng)
與CuSO4溶液反應(yīng)
2.Na2O、Na2O2的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究
Na2ONa2O2
與水反應(yīng)后滴加酚酞
用棉花包少量固體后,通入CO2或吹氣白色粉末
結(jié)論
3.氯氣的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究
氯是活潑非金屬,其原子最外層上有7個(gè)電子,在化學(xué)反應(yīng)中容易得到1個(gè)電子成為Cl-。氯氣能與水、金屬單質(zhì)、某些非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)方程式
與水反應(yīng)得到溶液
H2在Cl2中燃燒,產(chǎn)物中加少量水劇烈燃燒,產(chǎn)生,集氣瓶,加水后得無色溶液,滴加石蕊試液呈紅色
細(xì)銅絲在Cl2中燃燒,產(chǎn)物中加少量水劇烈燃燒,產(chǎn)生,加水振蕩得,稀釋得
細(xì)鐵絲在Cl2中燃燒,產(chǎn)物中加少量水劇烈燃燒,產(chǎn)生,加水振蕩得
4.氯水成分的實(shí)驗(yàn)探究
序號(hào)操作現(xiàn)象結(jié)論或解釋
1觀察并小心聞其氣味
2取2mL新制氯水于小試管中,加無水硫酸銅粉末
3取2mL新制氯水于小試管中,滴加紫色石蕊試液
4取2mL新制氯水于小試管中,滴加硝酸銀溶液
5在小試管中加入3小塊石灰石固體,再加入10mL新制氯水
6用小試管盛滿新制氯水后用橡皮塞塞緊,倒置固定在鐵架臺(tái)上,放在陽(yáng)光直射處
7將幾片有色鮮花花瓣放在50mL燒杯中,再加入10mL新制氯水浸沒花瓣
探究結(jié)論
四.一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制
[實(shí)驗(yàn)步驟]
1.算——通過計(jì)算確定所需要的固體藥品的質(zhì)量或液體藥品的體積。
2.量——用托盤天平(精確到0.1g)稱量所需固體溶質(zhì)的質(zhì)量,或用量筒(可精確到0.1mL)量取所需液體溶質(zhì)的體積。
3.溶——在燒杯中將固體溶質(zhì)溶解或?qū)⒁后w溶質(zhì)稀釋(取水的體積約為需配溶液體積的1/2)。溶解或稀釋時(shí)可使用玻璃棒攪拌。注意若是稀釋濃硫酸時(shí),一定是將濃硫酸沿玻璃棒緩緩注入蒸餾水中而不能將順序搞反,同時(shí)要及時(shí)攪拌散熱。
4.冷——將燒杯中的溶液冷卻至室溫。
5.移——將燒杯中的溶液沿玻璃棒緩緩注入容量瓶中。
6.洗——用少量蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2~3次,并將洗滌液注入容量瓶。輕輕晃動(dòng)容量瓶,使溶液混合均勻。
7.定——即定容,把蒸餾水沿玻璃棒緩緩注入容量瓶中,當(dāng)液面距離容量瓶頸刻度線下I~2cm時(shí),改用膠頭滴管加蒸餾水至凹液面的最低處與刻度線相切(視線要保持水平)。
8.搖——蓋好瓶塞,反復(fù)上下顛倒,搖勻。
9.轉(zhuǎn)——將配制好的溶液轉(zhuǎn)入試劑瓶中,貼好標(biāo)簽(寫明溶液名稱、濃度、配制日期)。
[注意事項(xiàng)]
1.選用與欲配溶液的體積相同的容量瓶。
2.使用前,必須檢查是否漏水。方法是:加水至刻度線附近,蓋好瓶塞,瓶外水珠用布擦拭干凈,一手按住瓶塞,另一手手指托住瓶底邊緣,把瓶倒立2分鐘,觀察瓶塞周圍是否有水滲出。如果不漏,將瓶直立,把瓶塞轉(zhuǎn)動(dòng)180°后,將瓶倒立,重復(fù)一次。
3.不能在容量瓶?jī)?nèi)直接溶解溶質(zhì)。
4.容量瓶不能長(zhǎng)時(shí)間存放溶液,配好的溶液應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)入試劑瓶中。
[誤差分析]
1.稱量:若稱量物錯(cuò)放在托盤天平的右盤上,配出的溶液濃度偏低。因?yàn)榉Q量物的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量-游碼的質(zhì)量;
2.未洗滌溶解用的燒杯和玻璃棒或洗液未轉(zhuǎn)入容量瓶,配出溶液的濃度偏低,因?yàn)槿苜|(zhì)少了。
3.量筒量取計(jì)算濃溶液體積時(shí)仰視刻度,濃度偏大,因?yàn)閷?shí)際值比仰視讀數(shù)偏大。
4.除洗滌燒杯和玻璃棒外,還洗滌了量筒(或移液管),則濃度偏大。因?yàn)榱客玻ɑ蛞埔汗埽┰诳潭葧r(shí),沒有把附在器壁上的殘留液計(jì)算在內(nèi),用水洗滌反而使所需溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏大,造成濃度偏大。
5.未等溶液冷卻就定容,濃度偏大;因?yàn)榕涑龅娜芤涸谌萘科恐欣鋮s后實(shí)際體積偏小。
6.定容時(shí)仰視刻度線,濃度偏小。因?yàn)槿芤喊济孀铧c(diǎn)高于標(biāo)線,滴水過多,溶液體積偏大(若俯視定容則相反)。
7.定容后倒轉(zhuǎn)容量瓶幾次,發(fā)現(xiàn)液面最低點(diǎn)低于標(biāo)線,再補(bǔ)滴水至標(biāo)線,濃度偏小,因?yàn)榭潭热萘科繕?biāo)線時(shí),對(duì)溶液體積變化作了考慮,補(bǔ)滴水,反而使體積增大。
8.配NaOH溶液,稱量NaOH固體時(shí)在托盤上墊紙或直接稱量,會(huì)使?jié)舛绕。騈aOH會(huì)潮解,稱取的NaOH質(zhì)量少于所需質(zhì)量。
9.定容時(shí)滴水超過了刻度線,后用滴管吸出至刻度線,濃度偏小,因溶質(zhì)減少了。
五、物質(zhì)的量及其有關(guān)計(jì)算
基本公式:
【當(dāng)堂檢測(cè)】
1.下列說法錯(cuò)誤的是()
A.分解反應(yīng)可能是氧化還原反應(yīng)B置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)
C.復(fù)分解反應(yīng)可能屬于氧化還原反應(yīng)D化合反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)
2.下列說法正確的是
A.摩爾是物質(zhì)的質(zhì)量單位B.氫氣的摩爾質(zhì)量是2g
C.1molOH—的質(zhì)量是17gD.1mol氣體所占的體積約為22.4L
3.小明體檢的血液化驗(yàn)單中,葡萄糖為5.9×10-3mol/L。表示該體檢指標(biāo)的物理量是
A.溶解度(s)B.物質(zhì)的量濃度(c)
C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)D.摩爾質(zhì)量(M)
4.溶液、膠體和濁液這三種分散系的根本區(qū)別是
A.是否是大量分子或離子的集合體B.是否能通過濾紙
C.分散質(zhì)粒子直徑的大小D.是否均一、透明、穩(wěn)定
5.只由兩種元素組成的化合物,其中一種元素是氫元素,這類化合物稱氫化物。下列物質(zhì)不屬于氫化物的是:
A.H2OB.H2SO4C.NaHD.NH3
6.下列溶液中Cl-濃度最小的是
A.200mL2mol/LMgCl2溶液B.1000mL2.5mol/LNaCl溶液
C.300mL5mol/LKClO3溶液D.250mL1mol/LAlCl3溶液
7.將等物質(zhì)的量濃度、等體積的硫酸與燒堿溶液混合后,滴入紫色石蕊試液,溶液呈
A.紫色B.紅色C.藍(lán)色D.無色
8.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是
A.常溫常壓下,48gO3含有的氧原子數(shù)為3NA
B.1.8g的NH4+離子中含有的電子數(shù)為0.1NA
C.常溫常壓下,11.2L氧氣所含的原子數(shù)為NA
D.2.4g金屬鎂變?yōu)殒V離子時(shí)失去的電子數(shù)為0.1NA
9.氣體的體積主要由以下什么因素決定的:①氣體分子的直徑②氣體物質(zhì)的量的多少?③氣體分子間的平均距離④氣體分子的相對(duì)分子質(zhì)量
A.①② B.①③
C.②③D.②④
10.8g無水硫酸銅配成0.1mol/L的水溶液,下列說法正確的是
A.溶于500mL水中B.溶于1L水中
C.溶解后溶液的總體積為500ml D.溶解后溶液的總體積為1L
11、下列關(guān)于氣體摩爾體積的幾種說法正確的是
A.22.4L任何氣體的物質(zhì)的量均為1mol
B.非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol任何氣體不可能占有22.4L體積
C.0.1molH2、0.2molO2、0.3molN2和0.4molCO2組成的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L
D.在同溫同壓下,相同體積的任何氣體單質(zhì)所含分子數(shù)和原子數(shù)都相同
12.兩份質(zhì)量相同的CH4和NH3比較,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是
A.分子個(gè)數(shù)比為17∶16B.原子個(gè)數(shù)比為17∶16
C.氫原子個(gè)數(shù)比為17∶12D.氫原子質(zhì)量比為17∶12
13.以NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.NA個(gè)N2分子與NA個(gè)CO分子的質(zhì)量比為1∶1
B.水的摩爾質(zhì)量等于NA個(gè)水分子的相對(duì)分子質(zhì)量之和
C.1molO2的質(zhì)量等于NA個(gè)氧原子的質(zhì)量
D.分別由NA個(gè)水分子組成的冰、水、水蒸氣的質(zhì)量各不相同
14.在體積為VL的密閉容器中通入amolNO和bmolO2,發(fā)生反應(yīng):2NO+O2=2NO2,反應(yīng)后容器內(nèi)氮原子和氧原子數(shù)之比是
A.a(chǎn):bB.a(chǎn):2bC.a(chǎn):(a+2b)D.a(chǎn):(2a+2b)
15.鑒別Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液的方法?。?br>
說明氫氧化鋁凈水的原理
16.(1)把__________gNaOH溶解在90g水中,才能使得每10個(gè)水分子中有1個(gè)Na+,這時(shí)所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______________。
(2)中和含0.2molHCl的稀鹽酸,需NaOH物質(zhì)的量為__________,如改用KOH,則所需KOH的質(zhì)量為_____________。
參考答案
1234567
CCBCBCB
891011121314
ACCCBAC
15.鑒別Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液的方法丁達(dá)爾效應(yīng)
氫氧化鋁凈水的原理膠體的吸附性
16.(1)把__20________gNaOH溶解在90g水中,才能使得每10個(gè)水分子中有1個(gè)Na+,這時(shí)所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__0.182_____________。
(2)中和含0.2molHCl的稀鹽酸,需NaOH物質(zhì)的量為__0.2mol________,如改用KOH,則所需KOH的質(zhì)量為___11.2g__________。