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普通高中课程标准实验教科书 化学2（必修）介绍 主题1 物质结构基础 主题2 化学反应与能量 主题3 化学与可持续发展 普通高中化学课程标准（实验） 化学2 第一章 物质结构 元素周期律 第二章 化学反应与能量 第三章 有机化合物 第四章 化学与自然资源的开 发利用 化学2内容特点 突出化学理论：原子结构、元素周 期律，化学反应与能量 以元素知识为基础，引出理论、概 念及其应用(有机化合物知识 化学键、化学与社会) 第一章 物质结构 元素周期律 课标中的相关内容 主题1 物质结构基础 内容的选择与呈现 将物质结构与元素性质的关系、元 素周期律作为重点内容 以碱金属、卤素、第三周期元素为 例，介绍元素性质与原子结构的关系 进一步介绍： 原子核外电子排布 核素、同位素 化学键 内容结构 1 2 3 两条线索： 周期表、元素周期律 物质结构（原子结构、化学键） 内容编排： 第一节 元素周期表 第二节 元素周期律 第三节 化学键 课时建议 第一节 元素周期表 2课时 第二节 元素周期律 3课时 第三节 化学键 3课时 机动与复习 2课时 物质结构和元素周期律是化学中的重要理 论知识，也是中学化学中的重要内容。通过 这部分知识的学习，可以使学生对所学元素 化合物等化学知识进行综合、归纳，从理论 上进一步认识、理解。同时，作为基本理论 知识，也为学生继续学习化学打下基础。 这部分知识作为化学2(必修)的内容，既是 初中化学和化学1的深入，也是选修化学的基 础。 地位和功能 原子结构 元素周期表 (初中) 物质结构基础 (选修模块) 元素化合物 (金属、非金属) (化学1) 化学反应与能量 有机化合物 (化学2) 物质结构 元素周期律 与本章知识相联系的内容 教学重点 元素性质与原子结构的关系 元素周期律 离子键、共价键、化学键的涵义 化学反应的实质 教学难点 元素性质与原子结构的关系 化学键的涵义，化学反应的实质 周期表：族 周期律：周期 突出结构和性质的关系 元素化合物知识规律化 第一节 元素周期表的呈现：突出周期表的 纵向结构变化 以初中为基础，从化学史引入，直 接呈现周期表的结构 利用初中原子结构基础知识，用原子结构 示意图呈现结构与周期表位置的关系：从同 族元素原子结构示意图，比较最外层电子， 突出最外层电子数的相同，认识族的概念。 碱金属、卤素性质：用实验和事实，通过 观察和交流，归纳得出结论。 通过两族元素性质的比较：原子结构相 似的一族元素在化学性质上表现出相似性 这样，本节结合元素周期表，介绍原子 结构与元素性质的关系核外电子与元素 性质的关系元素物理性质和化学性质 又引出原子核与元素性质关系：介绍核素 、同位素 认识周期表 学生的作品 第二节，元素周期律的呈现利用周期表的 横向结构，通过周期来体现元素性质与原子结 构的关系 从周期表前三周期元素，原子核外电子排 布入手，分析电子层数的不同和最外层电子数 的递增关系 通过第三周期元素代表物的性质，认识元 素周期律，并拓展到周期表和周期律的应用 特点：利用资料和实验探究周期律 科学探究1(p14对资料的分析、归纳) 依据周期表，呈现原子核外电子的排布和元 素化合价，探究它们周期性变化的规律。 教科书p.13 科学探究2(p15引导实验并分析归纳) 实验讨论：比较典型元素（钠、镁、铝）的金属性 资料分析：比较典型元素（硅、磷、硫、氯）的非金属性 得出结论：同周期元素金属性和非金属性的周期性变化 1、2顺序 可颠倒 为了使学生更好地认识元素周期 律的有关知识，教材还利用资料卡 片和科学视野栏目，介绍了的门捷 列夫对元素的预言和人造元素 3.化学键 以前两节物质结构和元素周 期律知识为基础，进一步学 习物质结构基础知识、物质 的形成以及化学反应的本质 （知识顺序同现行高中） 初中教材里有关离子的介绍 氯化钠形成示意图 1.周期表、周期律在必修中的位置 2.周期表，周期律的先后顺序 在初中，学生已初步了解并应用了元素周 期表 超级市场的商品排列有序 几点说明： 化学史上门捷列夫先根据相对原子质量的大 小排出周期表，再总结归纳出周期律； 周期表比较直观，在此基础上学习周期律符 合从已知到未知、从直观到抽象的认识规律。 以初中为基础，从化学史引入，直接呈现周 期表的结构，这样呈现更加利于学生的学习和 理解。 3.所涉及到的原子的核外电子排布， 是通过模型和原子结构示意图直接给出 的，没有介绍排布的规律，主要是按照 课程标准中的教学要求，也考虑在选修 模块有较系统的体现。 4. 金属性和金属活动性的区别和联系 金属性：金属元素的原子在化学反应中 ，通常表现出失去电子成为阳离子的倾向 。金属性的强弱通常用金属元素原子的最 外层电子的电离能大小（气态原子失去电 子成为气态阳离子时所需要的能量）来衡 量。 金属的活动性：金属的活动性是反映金 属在水溶液里形成水合离子倾向的大小， 是以金属的标准电极电势为依据的。 从能量角度来看，金属的标准电极 电势除了与金属元素原子的电离能有 关外，同时还与金属的升华能(固态单 质变为气态原子时所需的能量)、水合 能(金属阳离子与水化合时所放出的能 量)等多种因素有关。 一般来说，金属性强的元素，它的活动 性也强，但也有不一致的情况。 钠的第一电离能比钙的第一电离能要小: na na+ e= 495.8 kjmol-1 ca ca+ e= 589.7 kjmol-1 因此，钠比钙容易失去最外层的一个电子 ，钠的金属性比钙强。 钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠 大，即钙的标准电极电势比钠要负(标准 电极电势越负，金属的活动性越强)，钙 的金属活动性比钠强。 ca2+/ca: ca2+(aq)+2e- ca(s) e= -2.86 v na+/na: na+(aq) +e- na(s) e= -2.71 v (k ca na mg) 电负性：元素的原子在化合物分子 中把电子吸引向自己的本领叫做元素 的电负性。(美国化学家鲍林) 元素的电负性同电离能和电子亲 合能有一定的联系。 金属的电负性较小，金属的电负 性越小，它的金属性越强。非金属的 电负性较大，非金属的电负性越大， 它的非金属性越强。 5.元素周期律和元素周期表的重要意义 (1) 哲学方面：论证了量变引起质变的规律性。 (2)自然科学方面：周期表为发展物质结构理论 提供了客观依据，为指导新元素的合成、预测新 元素的结构和性质都提供了线索。 (3)生产上的某些应用(一定的区域内寻找新的物 质) ： 农药多数是含cl、p、s、n、as等元素的化合 物。 半导体材料都是周期表里金属与非金属接界处 的元素，如ge、si、ga、se等。 催化剂的选择：过渡元素良好的催化性能， 跟它们原子的d轨道没有充满有密切关系。于是 ，人们努力在过渡元素（包括稀土元素）中寻 找各种优良催化剂。例如，目前人们已能用铁 、镍熔剂作催化剂，使石墨在高温和高压下转 化为金刚石；石油化工方面，如石油的催化裂 化、重整等反应，广泛采用过渡元素作催化剂 ，特别是近年来发现少量稀土元素能大大改善 催化剂的性能。 耐高温、耐腐蚀的特种合金材料的制取：在 周期表里从b到b的过渡元素，如钛、钽、 钼、钨、铬，具有耐高温、耐腐蚀等特点。 矿物的寻找：地球上化学元素的分布跟它们 在元素周期表里的位置有密切的联系。科学 实验发现如下规律： 相对原子质量较小的元素在地壳中含量较 多，相对原子质量较大的元素在地壳中含量 较少；偶数原子序的元素较多，奇数原子序 的元素较少。 处于地球表面的元素多数呈现高价，处于 岩石深处的元素多数呈现低价；碱金属一般 是强烈的亲石元素，主要富集于岩石圈的最 上部；熔点、离子半径、电负性大小相近的 元素往往共生在一起，同处于一种矿石中。 (回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等 问题） 1812年，贝采里乌斯发表了二元学说(正电性和负 电性两部分以静电吸引结合而成稳定分子)，二元学说 较好地解释无机化合物，解释有机化合物则遇到了困 难； 热拉尔提出类型论，他把化合物分为四类(氢类、 氯化氢类、氨类和水类)； 1857年，凯库勒提出碳是四价，并注意到碳的原子 价不分正负，因而碳与碳原子可以结合形成链状。后 来，对于苯分子提出了凯库勒结构式等。凯库勒的理 论对有机化学的发展起了很大的推动作用； 6.化学键理论的形成和发展 1861年，布特列洛夫提出了化学结构理论。 他认为分子不是原子的简单堆积，而是原子按 一定顺序排列的化学结合；这样结合起来的每 个原子之间有复杂的化学力相互作用； 1893年，维尔纳提出了配位理论来解释络合 物的结构。认为金属有两种原子价，即主价和 副价，后者或称配位数。每一种金属有一定副 价。 19世纪发展起来的经典结构理论，是概括 了大量化学事实而提出来的，又能解释许多事 实，但限于当时的科学水平，对许多问题还搞 不清楚。 20世纪 1914年到1919年，路易斯等人创立和 发展了电子理论。他们认为： 原子 价可分为共价和电价，共价是由两个原 子共有电子对而成，电价是靠正负离子 的静电引力而成。 原子得失电子或 共有电子，如果外层电子达到稀有气体 的结构时最稳定（即所谓八隅律）。 用八隅律解释共价键的饱和性，有 很多例外，而共价键的方向性，电子理 论也不能解释。 1927年德国化学家海特勒和美国物理学家伦敦首先将量 子力学理论应用到分子结构中。后来鲍林等又发展了这一 理论，建立了现代价键理论（valence bond theory）， 简称vb法，又称电子配对法。 该理论认为：原子在未化合前有未成对电子，这些未成 对的电子，如果自旋方向相反的话，则可两两结合成电子 对，这时原子轨道发生重叠，电子在两核间出现机会较多 ，电子云密度较大，体系的能量降低，就能形成一个共价 键；一个电子与另一个电子配对后就不能再与第三个电子 配对；原子轨道重叠愈多，所形成的共价键就愈稳定，等 等。 vb法不但可解释共价键的饱和性和方向性问题，而且 在得到杂化轨道理论充实后，还能解释许多分子的几何构 型问题。 vb法无法解释o2和b2等为什么具有顺磁性等问题(根据 vb法，o2、b2中电子均已成对，应为抗磁性物质，但实 验结果表明二者顺磁性的)，另外，在解释较复杂的分子 (o3)以及有大键的有机分子结构时也与实际偏差较大。 分子轨道理论（molecular orbital theory），简称 mo法。 mo理论认为：能量相近的原子轨道可以组合成分子 轨道。由原子轨道组合成分子轨道的数目不变，而轨道 能量改变。能量低于原子轨道的分子轨道为成键轨道， 反之为反键轨道，能量等于原子轨道的分子轨道为非键 轨道。分子中的电子在一定的“分子轨道”上运动。在不 违背每一个分子轨道只容纳两个自旋方向相反的电子的 原则下，分子中的电子将优先占据能量最低的分子轨道 ，并尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同。在成键 时，原子轨道重叠越多，所生成的键愈稳定。分子轨道 中电子的排布也遵从原子轨道电子排布的原则，即泡利 不相容原理、能量最低原理、洪特规则和轨道最大重叠 原理等对它都适用。 利用分子轨道理论不仅可解释现代价键理论所不能解 释的问题（如o2和b2分子的顺磁性等问题），并且提 出了三电子键及单电子键等概念。 现代价键理论继承了早期价键的概念，与化学家熟 悉的电子配对、八隅律等概念符合，因此较易为人 们所接受。同时，用它处理简单分子的结构问题， 价键的概念较明晰，模型直观、简明，因而一直为 许多教科书所采用。但在解释o2和b2的顺磁性，较 复杂的分子和许多有机化合物分子的结构时，价键 理论存在明显的缺陷。 分子轨道理论从分子整体出发，对于处理多原子 键体系，解释离域效应和诱导效应等方面的问题， 都能更好地反映客观实际。1965年在大量实验的基 础上，美国伍德沃德和德国霍夫曼又提出了分子轨 道对称守恒原理。它对解释和预示一系列化学反应 进行的难易程度，以及了解产物的立体构型等问题 都有指导作用，它使化学键理论进入到了研究化学 反应的新阶段。 第二章 化学反应与能量 主题2 新的大百科全书中关于“化 学”的定义： 化学是一门研究物质的组成 、结构、性质、变化以及变化过 程中相伴随的能量变化的科学。 化学变化：物质变化 能量变化 化学反应与能量 化学反应伴随着能量变化 化学能与热能、光能和电能可以相互转化 化学能可以充分利用 形成观念 初中化学核心概念之一 化学反应伴随着 能量变化 化学能与其他能 可以相互转化 化学能可以充分 利用 化学反应中能量 变化的原因 氧化还原反应 化学键 原电池原理 化学能与电能转 化的关键 生活中能量转化 的应用、电池 初中高中 今后还有选修 选修课标 化学反应原理 有关的内容标准 课时建议 第一节 化学能与热能 2课时 第二节 化学能与电能 2课时 第三节 化学反应的速率和限度 2课时 机动与复习 2课时 地位和功能 化学变化及其能量变化对人类文明进步和社会 发展的重要性，决定了本章学习的重要性 化学反应与能量、化学反应的速率和限度，这 两部分内容属于重要的化学原理性知识，既提升 与拓展初中化学的相关内容，又为选修4化学反 应原理模块打下基础 通过本章学习，不仅可以提高化学知识水平， 而且可以增进学生对化学的兴趣与情感，体会化 学的价值 知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变 化的主要原因 了解化学能与热能、化学能与电能的转化及其 在生产、生活中的应用 初步认识化学电池的反应本质 初步认识化学反应的速率和化学反应的限度 了解控制反应条件在生产、生活及科学研究中 的意义 认识提高燃料燃烧效率、研制新型电池的重要 性和途径 教学目标 教学重点 化学反应中能量变化的主要原因 化学能转化为电能的化学反应基础 化学反应速率的含义及其影响因素 化学反应条件的控制 教学难点 化学反应中能量变化的主要原因 化学反应的限度 学生学习的阶段性(前初后选) 必修和选修的层次性 科学、技术的发展(电池的演变) 内容渐进、交叉和重叠、螺旋上升 化学原理同生活经验、实例和实验探 究的结合 本章特点 化 学 反 应 化学键的变化（断裂与形成 ） 速率与限度 反应体系的能量变化（化学能转化 ） 反应条件的控制 提高燃料的燃烧效率 通常表现 设计转化（氧化还原反应） 热 能 电 能 引起 应 用 吸热反应 放热反应（燃烧烧等） 火电 化学电池 转化(火电电站) 传统电池 干电池（一次电电池 ） 充电电池（铅铅蓄电电池 ） 克服弊端 改进创新 新型电池 镍镉电池 （锂电池） 燃料电池 镍氢电池 锂离子电池 （火电与电池的综合 ） 应 用 内容结构 选修4中的相关内容 选修4中焓的处理 焓 简化(反应热) 焓是与内能有关的物理量。在一定 条件下，某一反应吸热或放热，由生 成物与反应物的焓值差焓变决定。 化学实验和化工生产中，通常遇到 的反应是在敞口容器中进行的，反应 系统的压力与外界压力（大气压）相 等，也就是说，反应是在恒压条件下 进行的，此时反应的热效应就是焓变 。 化学反应中能量变化的原因(1节 ) 问题引入学与问 化学键的断裂和形成 吸热、放热决定于反应 物总能量与生成物总能量 的大小 化学能的转化(1、2节) 化学能转化为热能 化学能转化为电能 电池：初步认识原电池 和传统干电池的化学原理和 结构，不上升为规律 初中和前述化学键 基础+实验体验 认识和理解吸热反 应与放热反应 选修4中的衔接内容 化学2选修4 原电池无盐桥原电池， 电极反应 有盐桥原电池， 半电池 化学电源 干电池，充电电 池、燃料电池 比能量、比功率 、记忆效应等 金属腐蚀化学腐蚀及防护 方法 电化腐蚀及防护 方法 介绍范围和角度与必修类似，名称上略有不同 ，原理上稍有深化，出现一些衡量电池质量的 量概念 化学能转化内容（1、2节）特点 以学与问和思考与交流栏目适时提出 问题、深化认识、拓展能力 首先提出问 题设疑 我们已经知道，化学反应的基本特征是有新物质生成，即在化学反 应中物质发生了变化。通过上面的学习，你对化学反应的特征有什么进 一步的认识？ 深化认识 拓展能力 通过人类利用能源的史料、生物体中的能量转 化和化学电源的发展展示能源对社会发展的重 要作用，同时体现科学、技术的发展性 新型电池(锂电池、燃料电池) 锂离子电池 燃料电池 干电池 碱性电池 蓄电池 锂离子电池 燃料电池 发展中的化学电池 电池的极化作用 教材中所讲的原电池， 如果用作电源，不但效率低 ，而且时间稍长，电流就不 断减弱，因此不适合于实际 应用。原因主要是由于在铜 极上很快就聚集了许多氢气 泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔 开，这样就增加了电池的内 阻，使电流不能畅通。这种 作用称为极化作用。 说明 第三节 化学反应的速率和限度 主要内容： 化学反应速率(有快、慢，影响因素) 化学反应的限度(可逆反应，平衡状态) 化学反应条件的控制(涉及速率、转化 率) 通过“思考与交流”(p47图2-17)，以 生活实例中反应的快慢，类比物理学中物体 的运动快慢用“速度” 表示，引出化学反应 速率的定义。 不要求： 反应速率的定量 计算； 不同物质间反应 速率的相互换算 1.化学反应速率 以实验探究得影响化 学反应速率的条件温 度和催化剂 以思考与交流扩展上 述条件(p49，根据学生的 生活经验和知识基础，讨 论固体的表面积、反应物 的状态、溶液的浓度等对 化学反应速率的影响。) 说明影响的因素，不说明原因，突出应用 只要说明 反应快慢 2.化学反应的限度 化学史实 可逆反应 可逆反应限度 反应条件控制 平衡状态 影响因素 3. 化学反应条件的控制 以“建筑物的定向爆破”(p52图2-21)引出问 题 以“提高煤的燃烧效率”为例讨论如何控制 反应条件(p52) 选修4中的相关内容 化学反应速率 影响化学反应 速率的因素 化学反应进行的方向 化学平衡 研究的一般方法 定量表示方法 测量的方法 反应的可逆不可逆 化学平衡状态特点 化学平衡常数 影响因素及平衡移动 原理 焓、熵判据 浓度、压强 温度 催化剂 选修4中熵的处理 熵 举例说明熵增与体 系稳定性的关系： 科学家用熵量 度混乱程度。 在与外界隔离 的体系中，自 发过程导致体 系的熵增大。 化学反应速率的测定(选修内容) 由可测量的性质或变化而定。包括能 够直接观察的反应的某些性质，如放出 气体的体积和压强；也包括必须依靠科 学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅 、光的吸收、光的发射、导电能力等。 特殊情况下会用到同位素纪年、强化模 型、时间分辨光谱等方法。 几点说明 慢反应 自然界中的极慢反应：化石燃料的形成， 地质变化，元素在地壳中的迁移，溶洞的形 成等； 一般的慢反应：金属在一般环境中的腐蚀 ，酸雨对岩石或建筑物的损坏，环境中某些 污染物的自降解过程等。 超快速及快速反应 爆炸，分子间或分子内的质子(电子)传递过 程，同位素混杂，简单分子的异构化，荧光 发射过程等 区分可逆反应与不可逆反应 不可逆反应是存在的，如金属腐蚀、塑料 老化、淀粉发酵、复杂分子裂解等都属于 不可逆反应（过程）。最典型的如葡萄糖的 氧化： c6h12o6 + 6o2 6co2 +6h2o 区分在外力作用下的可逆（如可逆电池或 可充电电池，光合作用可以使上述反应反向 进行等）和由化学反应本质决定的可逆性 （如so2+o2变为so3；c+h2o在高温下生成 co+h2；fe2o3+co在高炉中转变为fe+co2 等反应），后者才存在反应限度问题。 （p51页“思考与交流”） 可逆反应：在同一条件下，正逆反应都可 以进行。 可逆反应的终点是这个化学体系在给定条 件下的化学平衡态，也就是所说的“反应的 限度”。 化学平衡原理在化学中不仅可用于可逆的 化学反应，对于溶解、电离、相平衡等过程 ，都可以作为严格的理论工具加以应用。 中学化学中出现的许多与可逆过程相关的 化学术语，如电离度、溶解度中的“度”字 ，已体现出相关过程是有限度的。 相关知识将在选修4化学反应原理中深化 和拓展。 复习化学键启发思考化学反应中化学 键的形成和断裂与化学反应中能量变化 的关系进入理论思考教学引发学生 考虑化学能与热能相互转化的问题进 入实验探究教学提出人类如何利用化 学反应产生的热量问题进入实际应用 教学。 教学设计 从理论思考教学切入 化学能与热能教学设计参考 从一个燃烧实验入手启发理解物质发 生化学反应时必然伴随能量的变化，而 这些能量变化通常又表现为热量变化 进入实验探究教学提出“为什么有的 化学反应吸收热量，而有的化学反应放 出热量？” 问题进入理论思考教学 提出人类如何利用化学反应产生的热 量问题进入实际应用教学。 教学设计 从实验探究教学切入 观看人类开发和利用能源有关的录象、 图片等，或提出一个有关能源的社会实 际问题进行讨论进入实际应用教学 使学生认识到化学反应所释放出的能量 是当今世界上最重要的能源，体会化学 反应中能量变化的重要意义进入实验 探究教学引导学生考虑怎样从本质上 去理解：为什么有的化学反应吸收热量 ，而有的化学反应放出热量？进入理 论思考教学。 教学设计 从实际应用教学切入 第三章 有机化合物 有关的内容标准 了解有机化合物中碳的成键特征 举例说明有机化合物的同分异构现象 了解物质的组成、结构和性质的关系 了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质，认识 乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产 中的重要作用 知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的 组成和主要性质，认识其在日常生活中的 应用 教学目标 了解甲烷、乙烯、苯的主要性质及它们在化工 生产中的作用，重点认识典型化学反应（取代反 应、加成反应）的特点 通过对上述典型有机物分子结构的认识，初步 体会有机物分子的结构特点及其对性质的影响 结合生活经验和化学实验，了解乙醇、乙酸、 糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，加深对 这些物质在人类日常生活、身体健康中重要性的 认识 通过对几种重要有机物结构和性质的学习，体 会有机物跟无机物的区别和联系，初步学会对有 机物进行科学探究的基本思路和方法，初步形成 对于有机化学领域的兴趣 地位和功能 从生活中常见的有机物入手，使学生在初 中的基础上，进一步从结构角度加深对有机 物和有机化学的整体认识 通过学习典型的有机物，了解和体会有机 化学研究的对象、目的、内容和方法，培养 学生对有机物和有机化学的兴趣 为进一步学习有机化学打下最基本的基础 ，激发求知欲望 第一节 最简单的有机化合物甲烷 2课时 第二节 来自石油和煤的两种基本化工原料 3课时 第三节 生活中两种常见的有机物 2课时 第四节 基本营养物质 2课时 机动与复习 2课时 内容与课时 内容结构 教学重点 甲烷的结构特点和取代反应，同分异 构体和同系物 乙烯的加成反应，苯的取代反应和加 成反应 乙醇、乙酸的组成和主要性质 糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性 质 教学难点 建立甲烷和烷烃结构的思维模型 乙烯、苯的结构与性质之间的关系 乙醇的氧化反应，乙酸的酯化反应 单糖鉴定和糖类、油脂、蛋白质的水解 选取典型代表物，介绍其基本结构、主要性 质以及它们在生产、生活中的重要应用 较少涉及有机物的类概念以及它们的性质 强调从学生的已有知识，以及实验出发组织 教学内容 尽力渗透结构分析的观点，深化学生的认识 本章特点 关于有机物类的概念 烷烃：主要性质和结构特点 说明同分异构现象和同分异构体；初步 认识有机物种类繁多的原因。 只介绍典型代表物的反应、结构、性质、用途 -侧重认识个性 呈现：生活实际、探究、实验 乙醇同金属钠的反应 淀粉与碘反应 1.有机物的特点 初中已有相关内容，教学中可适时复习或 归纳 科学技术的发展使得有机物和无机物 的界限变得模糊了。 例如，20世纪出现了金属有机化学 和过渡金属有机化学等学科，它们是 由无机化学和有机化学交叉产生的。 金属有机化学是20世纪有机化学中最 活跃的研究领域之一，它主要研究金 属有机化合物。许多金属有机化合物 在生物体系内具有重要的生理功能， 如血红素、维生素b12等都是金属有机 化合物。 血红素结构图 几点说明 2.活动作用：填 补数学知识的不足 ，有利于学生建立 空间结构概念 (p60) 1.提出问题 ：苯的分子式为c6h6，写出苯可能的原 子连接方式？给出实际的表示方法。猜测其可能的化 学性质？ 2.探究实验：观察苯的物理性质，滴加溴的四氯化 碳溶液、高锰酸钾溶液 探究苯的化学性质。 3.讨论交流： 推测苯分子的可能结构，比较苯与烷 烃和乙烯的差异性，推断其可能发生的其他反应？ 用多媒体呈现苯发生溴代和硝化反应的动画，帮助学 生理解两个反应的微观特点。 4.得出结论：苯可以取代和加成反应，取代反应 比加成反应容易进行。 5.评价与反馈：练习书写苯的溴代、硝化和加成 反应的化学方程式，说明苯的重要用途。 关于苯的教学设计参考 第四章 化学与自然资源 的开发利用 章节内容 开发利用金属矿 物和海水资源 资源综合利用 环境保护 金属矿物的开发利用 海水资源的开发利用 煤、石油和天然气的综合利用 环境保护与绿色化学 科学发展观 坚持以人为本，树立全面、协 调、可持续的发展观，促进经济社 会和人的全面发展。 中国共产党第十六届中央委员会第三次 全体会议公报 可持续发展中，资源的合理开发和利 用是个关键的问题 本章立意： 自然资源与可持续发展 广义的讲，所谓自然资源，是指在一定时 间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提 高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件 的总称。 可持续发展的目标是满足人类的需要，强 调人类的行为要受到自然界的制约，强调代际 之间、人类与其他生物种群之间、不同国家和 不同地区之间的公平。它包括经济可持续发展 、社会可持续发展、资源可持续发展、环境可 持续发展和全球可持续发展。 化学与可持续发展 自然资源 可获得有用的物质 可获得能量 化学变化 人自然 综合利用自然资源 环境保护 有关的内容标准 认识化石燃料综合利用的意义 通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应 ，能举例说明高分子材料在生活等领域中的应 用 以海水、金属矿物等自然资源的综合利用为例 ，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。 认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值 以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会 化学对环境保护的意义 能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在 化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性 以金属矿物的开发和利用为例，认识化学方 法在实现物质间转化中的作用，体会保护金 属资源的重要性 了解海水资源开发和利用的前景及化学在其 中可以发挥的作用 认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用 的意义 以聚乙烯为例，了解高分子材料在生活等领 域中的应用及可能带来的环境问题 认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化 学的观念 教学目标 内容思路 金属冶炼 获得有用物质 从海水中获取有用物质 化石燃料 的综合利用 石油炼制、聚乙烯 金属矿物 煤的干馏、气化和液化 海水 利用化学变化 天然气化工 化石燃料 资源综合利用 环境保护 获得能量 化石燃料的燃烧 绿色化学 1 2 课时建议 第一节 开发利用金属矿物和海水资源 2课时 第二节 资源综合利用 环境保护 2课时 复习与机动 1课时 教学重点 金属及其化合物之间的转化（常 见金属的冶炼原理） 非金属及其化合物之间的转化（ br-转变为br2 、i转变为 i2） 乙烯聚合生成聚乙烯 教学难点石油、煤和天然气的综合利用 地位和功能 sts方面有利于加深体会化学在综合 利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人 类和自然协调发展中可能会遇到的问题，培 养做出正确决策的意识和能力 学科教学方面有利于将前面所学过的 知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展 对进一步确定和学习后续选修模块，乃至 升学、就业方向也可能会产生影响 突出主题，将科学教育与人文教育 融为一体 体现基础性、时代性和选择性 更新呈现方式，促进学生学习方式 转变 本章特点 基础性 紧紧围绕金属矿物、海水和化石燃料这些 重要自然资源综合利用中的化学基本原理和基 础知识来展开，例如： 金属活动性顺序； 氧化还原反应原理及其应用； 典型非金属元素卤素及其化合物之间的 转化； 分离混合物的基本操作蒸馏、分馏； 具有典型结构的有机物乙烯的聚合反应 。 铝热反应81 81表 不同的金属，冶炼方法不同 冶炼金属的实质是用还原的方法使金属化合物 中的金属离子得到电子变成金属原子。不同的 金属离子得电子的能力不同，所以冶炼的方法 不同。 金属活动性顺序与金属的冶炼 金属活动性顺序中，金属的位置越靠后，越容 易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原 ；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼的 金属只能用最强的还原手段(电解法)来还原。 关于金属冶炼的说明： 金属活动动性 顺顺序 k ca na mg alzn fe sn pb (h) cuhg ag pt au 金属原子失 电电子的能力 强 弱 金属离子得 电电子的能力 弱 强 主要的 冶炼炼方法 电电解法热还热还 原法热热分解法 人类历史从石器时代到青铜器时代，再到铁器时 代；化学史上金、银、铜等重金属发现较早，钾、 钠、钙等轻金属发现较晚(19世纪才被发现)等都与 金属冶炼的难易有关。 电解法 电解是一种利用外界能量促使化学体系发生 氧化还原反应的一种极其有效的手段。必要条 件是外加电势必须超过产物所构成的氧化还原 电对所具有的电势，以抑制产物间可能发生的 自发反应。封闭的电学回路是实现该过程的充 分条件。 由于电解池中的反应是在外力强制下发生的 ，推动力与所施加的电压成比例。因此电解方 法对于推进氧化还原反应而言，已经不存在任 何禁区，广泛用于制备或生产活泼金属、非金 属单质等。 海水资源的开发利用 由易到难： 利用 开发 蒸发 检验 设计提取 （淡水） （i-) (br-) 化石燃料的综合利用 以化学知识为基础，以应用为载体 时代性 关注自然资源开发和社会可持续发展这一 当今社会热点问题，努力揭示化学在面对和 解决这一问题中的作用和价值。 适当地引入了现代化学的观念，如多金属 结核、超分子（对大多数学生不做教学要求 ）、绿色化学、原子经济性等，对传统的知 识内容进行了更新。 多金属结核矿 大气环境和水环境监测 原子利用率=期望产物的总质量/生成物的总质量 思考与交流：以乙烯的合成为例，比较氯代乙醇 法和银催化法的原子利用率(p102) 关于绿色化学(green chemistry) 绿色化学是指“环境友好”的化学，它的 主要内容是在工艺或生产过程中减少或不使用 以及不产生有害物质。 (1) 为什么要提出“绿色化学”的理念？ 目前全世界每年产生的有害废物多达34亿 吨，污染环境，威胁人类的生存。 每年全世界废弃物的价值约达1 0001 500 亿美元，对这些废物进行处理和回收，要消耗大 量能源。 (2)绿色化学的12项原则 源头防止 原子经济性 设计的合成方法危害性较小 生成物具有低毒性的同时，还具有高的有效性 溶剂和辅料是较安全的 能量的使用要讲效率 原料是可再生的 尽量减少派生物 催化作用 要设计降解 对防止污染进程能进行实时分析 特别是从化学反应的安全上防止事故发生 关于 海洋资源 海洋石油和天然气 海底石油储藏量约1 350亿吨，天然气约140万亿m3 ，约占世界油气总量的45%。目前，海上油气开采量 约占全球油气开采量的30%。 海洋金属矿藏 海水中溶解有80多种化学元素，被誉为“液体矿山 ”。海水中可提取镁、钾、铀、锶等各类矿物达5亿 亿吨。 海底有大量锰结核，也称多金属结核。锰结核是20 世纪70年代才大量发现的深海矿产。这种结核体往 往是以贝壳、珊瑚、鱼牙、鱼骨为核心，把其他物 质聚集在周围。生长速度很缓慢，大约1 000年生长 1 mm，有的100万年才生长4 mm。锰结核含有锰、