浅谈选修教材的教学设计.ppt

浅谈选修教材的教学设计,2020年6月10日星期三,南京东山外国语学校顾备战,原子结构教学设计,2020年6月10日星期三,南京东山外国语学校顾备战,南京金陵中学邢启华,物质结构与性质,原子核外电子的运动,3,1803,一、人类对原子结构的认识历史,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,科学家认识原子结构的过程：,新实验事实,原子模型,实验事实,新原子模型,?,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,根据经典电磁学理论：,带电微粒在力场中运动,产生电磁辐射,电子能量逐渐降低,电子的运动轨道越来越小,最终将与原子核相撞,原子毁灭,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,3,1803,一、人类对原子结构的认识历史,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,按距核远近划分壳层能层(电子层),n越大，离核距离越远,电子能量越高,不同能层的能量的变化不连续，是量子化的。,n1、2、3、4、5、6、7,符号K、L、M、N、O、P、Q,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,通常电子尽可能处在离核最近的轨道运动，此时原子的能量最低，原子处于基态。,电子吸收了能量（如光能、热能）可能跃迁到离核较远的轨道,此时原子处于激发态。,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,处于激发态的电子不稳定，可以跃迁回到离核较近的轨道上，同时释放出光能。,氢原子光谱特征谱线,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,氦汞,钠原子特征光谱,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,能层n(电子层),符号,1234567,KLMNOPQ,包含能级(电子亚层),s、p、d,s,s、p,s、p、d、f,能级表示方法,1s,2s、2p,3s、3p、3d,二、能层与能级,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,2.不同能层，相同能级,1.相同能层，不同能级,按s、p、d、f顺序递增,如:EnsEnpEndEnf,能量高低由n决定,如：E1sE2sE3sE2pE3pE4pE3dE4dE5d,人教选修3第二章第一节原子结构教学设计,3.能级交错：,如：E4sv逆,平衡向正反应方向移动,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,V(molL-1S-1),0,t2,V”正=V”逆,V逆,V正,aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)a+bc+d,注意：压强对平衡的影响，图像具有不连续性？,增大压强平衡向正反应方向移动原因：,速率时间关系图,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,思考：对于反应：H2O+COH2+CO2，如果增大压强，反应速率是否改变？平衡是否移动？,V正=V逆,增大压强,正逆反应速率均增大，但增大倍数一样，V正V逆，平衡不移动。,t2,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,4、催化剂对化学平衡的影响：,同等程度改变化学反应速率，V正V逆，只改变反应到达平衡所需要的时间，而不影响化学平衡的移动。,V正=V逆,化学平衡移动原理（勒夏特列原理）,“减弱”的双重含义,定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向。,定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，不能完全抵消外界条件的变化量。,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,如果改变影响平衡的条件之一【如温度，压强，以及参加反应的化学物质的浓度】等，平衡就向能减弱这种改变的方向移动。,二、化学平衡移动原理应用合成氨条件的选择,特点：a、可逆反应b、正反应放热c、正反应是气体分子数目减小的反应。,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,问题2：请同学们分析工业生产主要要考虑哪些问题？,主要：经济效益与社会效益,基本要求：a.反应快【反应速率问题】b.原料利用率高【平衡问题】c.单位时间内产量高【速率快、平衡右移】,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,问题3：分别从化学反应速率和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。,高温,高压,使用,高压,低温,无影响,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,问题4：工业上合成氨的条件到底怎样？,使用催化剂：可以大大加快化学反应速率；选择合适的温度：500左右，该温度是为合成氨催化剂的活性温度【速率问题】；选择合适的压强:2.01075.0107Pa，该压强下进行生产，对动力、材料、设备等正合适。【浓度大速率快、平衡右移】。将氨气及时分离出来【平衡右移、增大反应放浓度速率加快】。原料循环使用。,人教选修4第二章第三节化学平衡教学设计,氯碱工业教学设计,2020年6月10日星期三,南京东山外国语学校顾备战,说说烧碱和氯气有哪些重要的用途？,烧碱,肥皂,有机合成,纺织、印染,造纸,氯气,制取氯化物,农药,制盐酸,有机合成,制漂白粉、消毒剂,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,烧碱和氯气都是重要的基本化工原料,工业制取大量的烧碱和氯气,关键,原料,生产方法,食盐,电解,通过电解饱和食盐水来生产烧碱、氯气和氢气，并以它们为原料生产一系列化工产品。,氯碱工业（Chlor-alkaliindustry）,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,阳极,阴极,阳极:2Cl-2e-Cl2,阴极:2H+2e-H2,阳极产物,阴极产物,根据电解原理试写出电解食盐水的电极反应式和电解方程式,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,工业上电解饱和食盐水遇到的首要难题就是如何分开两极的电解产物。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,阳极,阴极,氯气,氢气,问题一：如何有效地隔开阴阳两极的电解产物？,隔膜要求：不能让气体分子通过，离子和水可自由通过。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,工业上电解饱和食盐水时最早使用的隔膜就是用水泥多微孔材料制成的,因其透过性差,不能连续操作,而后改用一种由石棉纤维制成的多孔渗透性的隔膜,其性能优于前者。,一、隔膜法电解食盐水,隔膜电解槽（diaphragmeletrolyticcell),人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,用这种方法生产的碱液比较稀，其中含有较多未电解的NaCl，需要经过分离、浓缩，才能得到较高浓度的NaOH溶液。而且细微石棉纤维吸入人的肺内有损健康。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,离子交换膜ionexchangemembranes一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。按其功能和结构的不同，可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合膜5种。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同，但为膜的形式。,知识介绍,问题二：如何寻求性能更好的隔膜材料既能隔开电解产物又能提高产品质量呢？,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,Cl2,Cl2,Cl,H2,H+,OH,淡盐水,NaOH溶液,精制饱和NaCl溶液,H2O（含少量NaOH）,阳离子交换膜,阳极室,阴极室,二、阳离子交换膜法电解食盐水,问题三：离子膜是如何分隔开Cl2与H2和NaOH溶液并保证电解反应正常进行的呢？,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,阴离子交换膜,阳离子交换膜,思考与交流：能否根据离子交换膜的特性，设计出电解硫酸钠饱和溶液来制取硫酸和氢氧化钠的装置。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,三、水银法电解饱和食盐水,问题四：水银法电解饱和食盐水有何巧妙之处？分析并写出电解室和解汞室反应的化学方程式。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,电解池：2Na+2Cl-2Na+Cl2,解汞室：2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2,巧妙之处：在电解室中产生Cl2，在解汞室中产生H2和NaOH，这样就将两极产物隔开了。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,水银法电解食盐水是氯碱工业发展进程中的重要里程碑，以制得碱液纯度高、质量好著称，80年代初，水银电解法在世界氯碱工业生产能力中约占42。,水银法的最大的缺点是会带来汞对环境的污染。所以此法已逐渐减少使用。,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,思考：这么好的方法，现在却很少在工业上应用，为何被人类淘汰啦？,下表列出了目前氯碱工业主要采用的隔膜法、水银法和离子膜法的产品质量和能耗。1综合比较三种方法的优缺点，指出哪种方法更好?2你认为是哪些因素不断促进着电解槽的革新?,思考与交流,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,讨论：粗盐中常含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质，在上述三种方法中所用的食盐水都必须是精制食盐水，为什么？,如何来提纯粗盐？,Ca2、Mg2、Fe3等离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；同时杂质的存在会使得到的产品不纯。,粗盐水,含极少量Ca2+、Mg2+,精制盐水,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,粗盐水（Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-）,Ba2+SO42-=BaSO4,Na+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、Cl-,BaSO4,Ca2+CO32-=CaCO3Ba2+CO32-=BaCO3,CaCO3BaCO3,过量Na2CO3,Na+、Ba2+、Ca2+、Cl-、OH-,Mg2+2OH-=Mg(OH)2Fe3+3OH-=Fe(OH)3,过量NaOH,Fe(OH)3Mg(OH)2,Na+、Cl-、OH-、CO32-,精制食盐水化学原理,适量HCl,调节PH,Na+、Cl-,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,中国氯碱网,人教选修4第四章第三节电解池氯碱工业教学设计,葡萄糖教学设计,2020年6月10日星期三,南京东山外国语学校顾备战,【药品名称】葡萄糖酸钙锌口服溶液【商品名称】新钙特【曾用名】锌钙特口服液,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,“蓝瓶的，好喝的”哈药六厂三精葡萄糖酸钙，三精葡萄糖酸锌。,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,有机化合物分子式,推测化学键类型,判断官能团种类及所处位置,确定有机化合物结构式,分析原子组成,化学性质实验或谱图,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,研究有机物的步骤：,一、确定分子式,称量18.0g葡萄糖晶体，在燃烧炉中加热，其完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，使生成的气体依次通过盛有CaCl2和盛有碱石灰的干燥管，气体全部被吸收。测得两瓶分别增重10.8g和26.4g。又测得该晶体的相对分子质量为180，请推断该化合物的组成。,定性判断元素组成,定量判断元素组成,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,分子式：C6H12O6,n(C)=n(CO2)=26.4g/44(gmol-1)=0.6moln(H)=2n(H2O)=210.8g/18(gmol-1)=1.2mol18g0.6mol12gmol-1+1.2mol1gmol-1葡萄糖中一定含有氧元素,葡萄糖的物质的量：0.1molm(O)=18g(7.2g+1.2g)=9.6gn(O)=9.6g/16(gmol-1)=0.6mol,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,二、提出假设,可能含有的官能团：,碳碳双键、环、醛基、酮基、羧基或酯,三、实验验证,碳碳双键、环、醛基、酮基、羧基或酯,实验1：将溴水滴入葡萄糖溶液中，观察溴水是否褪色实验2：取一片pH试纸放在表面皿上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取葡萄糖溶液，滴到pH试纸上，观察溶液的酸碱性实验3：在试管中加入2mL10%的氢氧化钠溶液，滴加10滴5%的硫酸铜溶液。加入2mL10%葡萄糖溶液加热学生：在试管中加入1mL2%的硝酸银溶液，滴加2%的氨水溶液，沉淀恰好溶解。加入12mL10%葡萄糖溶液放入水浴中加热。,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,结论：一定有醛基和醇羟基。可能属于醛类，也可能属于甲酸酯类,查阅网络资料：葡萄糖与氢气反应彻底还原后可以生成己六醇1mol葡萄糖能够与5mol醋酸酐反应生成C6H7O(OOCCH3)5一般来说，一个碳上连两个羟基是不稳定的,信息1：否定了甲酸酯,信息2：1mol葡萄糖中有5mol羟基,信息3：羟基在不同的碳原子上,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,四、葡萄糖的结构简式,CH2OH(CHOH)4CHO,多羟基的醛,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,根据葡萄糖的结构，写出葡萄糖银镜和新制的氢氧化铜反应化学方程式:,+2Ag(NH3)2OH,+2Ag+4NH3+H2O,+2Cu(OH)2,+Cu2O+2H2O,R(CH3),R(CH3),R(CH3),R(CH3),人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,有机化学反应：大部分属于官能团之间转化反应,有机化合物分子式,推测化学键类型,判断官能团种类及所处位置,确定有机化合物结构式,计算不饱和度,化学性质实验或谱图,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,五、葡萄糖的红外图谱,葡萄糖：3500cm-1左右为羟基吸收峰葡萄糖在红外光谱无羰基吸收峰查阅核磁共振图知：核磁共振图谱没有醛基质子吸收峰。,？,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,查阅参考书所得信息：葡萄糖中醛基与醇羟基形成了半缩醛的形式，分子中有一个六元环。,根据以上信息建议葡萄糖的结构式？,O,H,探究一个化合物的结构是一个非常复杂的过程。葡萄糖结构的测定是Fischer完成的，历时7年。1902年获得诺贝尔化学奖。,人教选修5第四章第二节糖类葡萄糖教学设计,问题与思考：葡萄糖的同分异构体,思考：这是两种不同