《化学2必修(人教版)》教材分析及教学建议ppt课件

1、化学2必修 教材分析及教学建议,辽宁省基础教育教研培训中心 王艳春 2009年7月,高中新课程（人教版,普通高中化学课程标准化学2的内容标准,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,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在化学1的基础上突出了物质结构和元素周期律的作用，并通过化学键的断裂和形成引出了化学反应与能量的关系，同时通过有机化合物的知识来进一步认识物质结构和化学反应的关系，最终将化学与可持续发展这一大背景相联系，突出了化学的重要作用,第一章 物质结构 元素周期律 物质结构与性质（选修3

2、） 第二章 化学反应与能量 化学反应原理（选修4） 第三章 有机化合物 有机化学基础（选修5） 第四章 化学与自然资源的开发利用 化学与技术（选修2,注意与后续选修模块之间的联系，把握内容的深广度,实物元素周期表,NaCl晶体结构模型,原子球塔，位于比利时首都布鲁塞尔市西北，为该市标志性建筑之一,物质结构和元素周期律是化学的重要理论知识，也是中学化学教学的重要内容。通过学习这部分知识，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，作为理论指导，也为学生继续学习化学打基础。 这部分知识既是化学2(必修)的重要内容，也是化学3（选修）物质结构与性质的基础,地位

3、和功能,课程标准要求,1.知道元素、核素的涵义 2.了解原子核外电子的排布 3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律，了解原子结构与元素性质的关系 4.能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律 5.认识化学键的涵义，知道离子键和共价键的形成,教学目标,能描述元素周期表的结构，知道金属、非金属在元素周期表中的位置。 在初中有关原子结构知识的基础上，了解120号元素原子核外电子的排布。 通过有关数据和实验事实，了解原子结构与元素性质的关系。知道核素和同位素的涵义；认识原子结构相似的一族元素在化学性质上表现出的相似性和递变性；认识元素周期律。 认识化学键的涵义

4、，通过实例了解离子键和共价键的形成,两个问题,什么是化学物质？ （chemical substances） N He O H是化学变化吗,物质,宇观物质：宇宙、星云、星体 宏观物质：地球、亭台楼阁 介观物质：光学显微镜尺度、微米和纳米尺度的物质 微观物质：分子、原子、离子、亚原子微粒 此外，电磁波、引力场、原子核、夸克、 等等，都是物质,化学物质的层次,广义分子 （核电子体系,晶体,分子,原子,化学物质的最低层次,超分子,原子、分子概念的发展,道尔顿于1803年提出了近代原子学说；阿伏加德罗1811年引入原子-分子论；卢瑟福1911年提出了原子的核型学说；1913年玻尔发表了原子结构理论。后来

5、发展到以量子力学来研究原子和分子的结构，现代人们已经能够用扫描隧道显微镜来拍摄分子或原子的照片。 根据现代物质结构理论，特别是化学键的观点来分析物质的构成，就出现了比较复杂的情况，不能简单地以原子、分子概念来说明了。 分子片、超分子、大分子、准分子等,分子（molecules）：所有单独存在的原子和以强相互作用力（通称化学键）结合形成的原子聚集体的统称。 它既包括各种单原子分子（如稀有气体原子）、各种气态原子或单核离子，也包括以共价键结合的传统意义上的分子，还包括离子晶体（如食盐）、原子晶体（如金刚石）或者金属晶体（如铜）等的单晶（其晶粒可大可小）以及各种聚合度不同的高分子。这样的分子，在本质

6、上是核-电子体系,亚分子（submolecule），它比分子低一个层次，比原子高一个层次，如“分子片”、“分子瓣” 、分子的“碎片”等。 超分子（supramolecule），它比分子高一个层次，其内涵是指由若干个分子以弱相互作用力（通常称为分子间作用力，包括范德华力和氢键等）相联系，并且通过所谓的“自组装”（seifassembling）或“自组织”（selforganizing）而构筑（tectonize）成的某种高级结构。近年来，人们普遍认为，超分子是21世纪化学的重要研究对象,物质结构 元素周期律知识体系,核外电子排布,周期律周期表,物质结构,在选修3,第一节 元素周期表以初中化学为基

7、础，从化学史引入，直接呈现了元素周期表的结构,第一课时 一、元素周期表,为什么先讲元素周期表，后讲元素周期律,初中简单介绍过元素周期表，学生了解 周期表比较直观，在此基础上认识周期律更容易 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 以初中为基础，从化学史引入，直接呈现周期表的结构，这样有利于学生的学习和理解,初中化学课程标准,初中化学,初中化学,初中立体元素周期表,对于“一、元素周期表”的教学建议,课前布置：让学生查找有关元素周期表发展史的材料，最好制作成幻灯片。 可补充介绍短式周期表。 应该使学生了解：1869年，门捷列夫发现元素周期表时，人们还不知道原子的结构

8、，他是根据当时已知的63种元素的原子量制出的周期表，因此，当时也没有“原子序数核电荷数”。1913年，英国物理学家莫斯莱发现，门捷列夫周期表里的原子序数原来是原子的核电荷数,资料：原子结构模型的演变,1803年，道尔顿（J.Dalton）提出了近代原子学说：原子是组成物质的基本粒子，它们是坚实的、不可再分的实心球； 1897年，汤姆逊（J. J.Thomson）发现了电子； 1903（1904）年，汤姆逊（J. J.Thomson）提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型：原子是一个正电荷均匀分布的球体，带负电的电子就像一粒粒葡萄干嵌在蛋糕中一样嵌在其中； 1911年，卢瑟福（E.Rutherfor

9、d）根据粒子的散射实验提出了原子结构的核式模型：在原子的中心有一个带正电荷的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它的周围沿着不同的轨道运转，就象行星环绕太阳运转一样； 1913年，玻尔（N.Bohr）提出了核外电子分层排布的原子结构模型。 1926年，电子云模型,资料：原子结构模型的演变,原子不可分蛋糕模型行星模型壳层模型电子云模型 原子电子质子夸克 http:/ http:/,第二课时 二、元素的性质与原子结构,知识基础： 原子结构基础知识(原子结构示意图) 初中； 碱金属(钠)、卤素(氯)等元素化合物知识 化学1必修。 本节元素性质与原子结构的关系通过族体现： 从同族元素的原子结构示

10、意图，比较最外层电子，突出最外层电子数相同，认识族的概念,以碱金属元素和卤族元素为研究对象，用实验和事实，通过观察和交流，进行归纳，得出结论：原子结构相似的同族元素，物理性质和化学性质具有相似性和递变性,有关碱金属和卤素单质的密度和熔点、沸点的递变规律，学生了解即可，不可要求学生死记硬背（在选修中学习,关于元素的金属性和非金属性及其强弱,元素的金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度，以及它们的最高价氧化物的水化物氢氧化物的碱性强弱来比较。（7页） 元素的非金属性强弱可以从其最高价氧化物的水化物的酸性强弱，或与氢气生成气态氢化物的难易程度以及氢化物的稳定性来推断,三套教材都这样

11、给出这种标准,元素的金属性、非金属性与单质的活动性之间的联系和区别,元素的金属性指气态原子失去电子的能力，元素的非金属性指气态原子得到电子的能力。元素的金属性和非金属性强弱可以从元素最高价氧化物的水化物的酸、碱性的强弱等方面推测。 单质的活动性是指该元素单质的分子或晶体在化学反应时的活动性，如金属单质的活动性表现在该金属单质与水或酸反应置换出氢气的难易，单质的非金属性表现在该非金属单质与氢气化合生成气态氢化物的难易。 元素的金属性、非金属性与单质的活动性是有区别的，前者决定于元素原子失去或得到电子能力的大小，后者还与元素单质的分子或晶体内原子的相互作用强弱有关。两者顺序基本一致，因此，有时可用

12、单质的活动性强弱来推测元素的金属性和非金属性强弱（只有少数例外）。例如，钠元素的金属性比镁元素强，钠单质的活动性也比镁单质强；氮元素的非金属性是较强的，但氮气的化学活动性较弱，这是因为N2分子中的两个氮原子之间相互作用较强,元素的金属性与还原性、元素的非金属性与氧化性的相互关系,元素的金属性和非金属性是一个广义的概念，通常用金属性表示元素原子失去电子能力的强弱，用非金属性表示元素原子得到电子能力的强弱。所以，元素的金属性越强，原子越容易失去电子，还原性越强；元素的非金属性越强，原子越容易得到电子，氧化性越强。 氧化性和还原性讨论的对象除了元素以外，还可以具体化，可以是某种环境中的具体粒子，例如

13、，金属的活动性实际就是金属原子在溶液中还原性的强弱。物质的氧化性和还原性强弱除了本质原因外，还受溶液、温度、浓度以及酸碱度等的影响,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电离能（气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的能量）大小来衡量。 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

14、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 kJ/mol Ca Ca2+ E = 589.7 kJ/mol 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。 但是， Ca2+在水溶液中形成水合离子的倾向比Na+大（Ca2+形成水合离子放出1653 kJ/mol，Na+形成水合离子放出405 kJ/mol ），即钙的标准电极电势比钠要小(标准电极电势越小，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

15、V Na+/Na: Na+(aq) +e- Na(s) E = -2.71 V 金属活动性顺序表：K、 Ca、 Na、 Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au,元素的金属性、非金属性与电负性的关系,金属性：元素金属性的强弱通常用元素电离能的数值大小来衡量。 一般说来，元素的电离能数值越小（大），它的金属性越强（弱）。 非金属性：元素非金属性的强弱通常用元素的电子亲合能(元素的一个气态原子获得1个电子成为一价气态阴离子时所放出的能量）的数值大小来衡量。 一般说来，元素的电子亲合能数值越大（小），它的非金属性越强（弱）。 电负性：元素的原子在化合物分子中把电子吸引

16、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,第三课时 三、核素,教材从 “元素的性质与原子核外电子有密切关系。那么，元素的性质与原子核有关系吗？”（教材最后也没有给出回答,教师应该引导学生分析）引出核素和同位素 要注意元素、核素和同位素这三个概念的内涵和外延 要让学生掌握 符号 X 各个角标的含义 根据同位素丰度求算元素的相对原子质量可向学生介绍，使学生有所了解，但不应要求学生掌握 考古时如何利用14C测定生物死亡年代可向学生介绍，

17、以激发学生的学习兴趣（ 14C 的半衰期为5730年,氧元素有三种同位素的说法正确吗,自然界中的14C是宇宙射线与大气中的氮通过核反应产生的。碳-14不仅存在于大气中，还随着生物体的吸收代谢，经过食物链进入活的动物或人体等一切生物体中。由于碳-14一面在生成，一面又以一定的速率在衰变，致使碳-14在自然界中（包括一切生物体内）的含量与稳定同位素碳-12的含量的相对比值基本保持不变。 当生物体死亡后，新陈代谢停止，由于碳-14的不断衰变减少，因此体内碳-14和碳-12含量的相对比值相应不断减少。通过对生物体出土化石中碳-14和碳-12含量的测定，就可以准确算出生物体死亡（即生存）的年代。例如某一

18、生物体出土化石，经测定含碳量为M克（或碳-12的质量），按自然界碳的各种同位素含量的相对比值可计算出，生物体活着时，体内碳-14的质量应为 m克。但实际测得体内碳-14的质量内只有m克的八分之一，根据半衰期可知生物死亡已有了3个5730年了，即已死亡了一万七千二百九十年了。美国放射化学家WF利比因发明了放射性测年代的方法，为考古学做出了杰出贡献而荣获1960年诺贝尔化学奖。 由于碳-14含量极低，而且半衰期很长，所以用碳-14只能准确测出56万年以内的出土文物，对于年代更久远的出土文物，如生活在五十万年以前的周口店北京猿人，利用碳-14测年法是无法测定出来的,14C测年法,14C射线测定装置,

19、学生的作品,教材没有给出元素原子核外电子的排布规则，而是通过电子层模型示意图和原子结构示意图直接给出了120号元素的核外电子排布，主要是按照课程标准中的教学要求，也考虑在选修模块3物质结构与性质有较系统的体现,二、元素周期律,在第一节研究碱金属元素和卤族元素的性质与原子结构的关系基础上，本节利用周期表的横向结构，研究了同周期元素的性质与原子结构的关系。 教材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，以及原子半径和元素化合价的周期性变化。 通过研究第三周期元素代表物的性质，认识元素金属性和非金属性的周期性变化，揭示元素周期律，并拓展到周期表和周期律的应

20、用,科学探究1 (P14P15) 依据周期表，呈现元素原子核外电子的排布、原子半径和元素化合价等，探究它们周期性变化的规律,科学探究2 (P15P16) 实验讨论：比较典型元素（Na、Mg、Al)的金属性 资料分析：比较典型元素（Si、P、S、Cl）的非金属性 得出结论：第三周期元素金属性和非金属性的周期性变化,第一版,要引导学生分析，为什么同周期元素的原子半径会逐渐变小。 有条件的学校可将钠、镁、铝的性质实验设计为分组实验，实验方案可让各小组自行设计，培养学生的求异思维。 镁与水反应尽管较快，但产生氢气的量较少，且不容易看到产生的氢氧化镁，只能通过氢气的产生和酚酞指示剂的变色去认定氢氧化镁的

21、存在，说服力不强。由于NaCl能阻止氢氧化镁薄膜在镁上的形成，因此，可改为与食盐水反应。 在镁与水反应的基础上，要引导学生分析铝与水是否反应，并联系铝制品可作炊具的实际,三、元素周期表和元素周期律的应用,为了使学生更好地认识元素周期律的有关知识，要充分利用教材的“资料卡片”和“科学视野”等栏目，介绍门捷列夫对元素的预言和人造元素等,2007年3月21日，全国科学技术名词审定委员会公布111号元素(英文名称为roentgenium，符号为Rg)的中文名称为“钅仑”（錀，金旁加仑，读音同伦)，并与台湾取得一致意见。（07年天津理综第7题） 2006年10月16日，美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室与俄罗

22、斯杜布纳联合原子核研究所联合宣布，他们成功合成了质子数为118、中子数为179的超重元素，这是目前已知最重的元素，也是第一种人造惰性气体。这种元素的存在时间极短，约为0.9毫秒，即万分之九秒，之后即迅速衰变为原子量较小的其它元素：先是从118号元素衰变为116号元素，接着继续衰变为114号元素，然后又衰变为112号元素，最后一分为二。这也是该科研小组所发现的第五种元素，此前该小组曾发现了第113号、第114号、第115号以及第116号元素。据悉，该小组计划在2007年用铁同位素轰击钚，创造出120号元素。 早在1999年6月7日，美国的劳伦斯-伯克利国家实验室宣称他们用86Kr离子轰击208P

23、b靶得到118号元素的一种原子，其质量数为293。但在随后进行的一系列论证试验中均未能重现118号元素的信号，因此该实验室在2001年7月27日宣布收回该论文,位于美国加利福尼亚州伯克利市的劳伦斯-伯克利国家实验室2002年公开承认1999年发现的118和116号元素的实验数据是捏造的。“对一个实验室来讲，没有比科学诚实更重要的东西了,有些科学家提出，元素周期表可以向负方向发展，原因是科学上发现了正电子、负质子（反质子），据此，科学家推测，在其它星球上可能存在由这些反质子和正电子以及中子组成的反原子，如果这种观点被证实，元素周期表就可以出现核电荷数为负数的反元素，因此，元素周期表向负方向发展也

24、就顺理成章了,元素周期律和元素周期表的重要意义（详见教师用书中的“教学资源”,哲学方面：论证了量变引起质变的规律性。 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。 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。 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

25、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,本节以前两节原子结构、原子核外电子的排布和元素周期律知识为基础，进一步认识原子和原子如何结合成分子，以及化学物质的形成和化学反应的本质反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成,有关说明,离子键的实质：阴阳离子之间的静电作用，包括异性电荷之间的吸引作用和电子与电子、原子核与原子核之间的排斥作用。当引力和斥力达到平衡时，形成稳定的离子化合物。 阴、阳离子之间的静电引力： （库仑定律，将

26、阴、阳离子看作球体） 共价键：共用电子对。 理解电子式的涵义，能正确书写常见物质的电子式及用电子式表示物质的形成过程。 理解极性键和非极性键的本质。H2和HD是两种不同的物质， H和D是两种不同的原子，但HD键是非极性键（即：不同种原子形成的共价键不一定是极性键）。 分子的极性、分子间作用力和氢键不作要求，将在选修3中学习,化学键理论的形成和发展 （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

27、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,化学键理论的形成和发展 （回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等问题,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

28、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,化学键理论的形成和发展 （回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等问题,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,化学键理论的形成和发展 （回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等问题,1927年德国化学家海特

29、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

30、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,化学键理论的形成和发展 （回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等问题,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

31、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,化学键理论的形成和发展 （回答原子怎样形成分子，分子为什么可以稳定存在等问题,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

32、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,新大百科全书关于“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

33、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,内容结构,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化学反应原理模块奠定基础 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,初中相关内容,形成观念,化学反应伴随着能量变化,选修4化学反应原理,课程标准要求,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 通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化 举例说明化学能

34、与电能的转化关系及其应用 认识提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性 通过实验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和科学研究中的作用,教学目标,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、化学能与电能的相互转化及其在生产、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,化学反应中能量变化的原因物质结构知识应用,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,准确把握教学要求

35、,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；化学反应吸收热量还是放出热量与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关(图2-1) 反应热、焓变、热化学方程式的意义和书写、反应热、燃烧热的计算、盖斯定律等内容在选修4化学反应原理中学习 重视通过实验认识化学能与热能的相互转化(吸热反应和放热反应,实验2-1、2-2、2-3) （深受限，浅无根） 实验2-2：Ba(OH)28H2O与NH4Cl反应建议在小塑料袋中进行，以减少对空气的污染，并用手将固体混匀，感受温度的变化,三种教学设计,理论思考：从复习化学键知识入手启发学生思考化学反应中化学键的断裂和形成与化学反应中能量变化的关系进入理

36、论思考教学引发学生思考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,三种教学设计,实验探究：从燃烧实验入手启发学生理解物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，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热，而有的化学反应放热”的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,三种教学设计,实际应用：展示人类开发和利用能源的有关资料，或提出有关能源的社会实际问题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，研究化学化学反应的中能量变化具有重要意义进入实验

37、探究教学引导学生思考怎样从本质上理解：有的化学反应吸热，有的化学反应放热进入理论思考教学,第二节化学能与电能,知道由锌稀硫酸铜构成的原电池的化学反应原理 知道化学能转化为电能的化学反应基础：氧化还原反应,教材中原电池的定义（化学能转化为电能的装置）太宏观，过于笼统（高度概括），只要学生理解原电池的工作原理即可。（刺激性气味：NH3、SO2、Cl2、HCl等） 火力发电化学能转化为电能的转化率低,要引导学生思考如何提高能源的利用率，激发学生的创造力和学习化学的热情,四个问题（锌稀硫酸铜原电池,为什么电子由锌铜？可用化学知识解释吗？（电势、逸出功、金属活泼性） 电子能进入溶液吗？ 如何理解阳离子（

38、H+）向正极移动 锌极上应该有气泡冒出吗？（教师教学用书28页“活动建议”栏目：使用的锌片越纯越好，这样可以减少锌片上的气泡,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,两种教学设计,从实际应用入手：生产、生活中广泛需要电能火力发中电化学能转化为电能的效率低怎样使化学能直接转化为电能？ 给出实验2-4 探究原理 从理性思维入手：氧化还原反应中有电子转移，如何使电子转移定向？ 引导分析猜想设计检验

39、假设探究原理 说课案例,发展中的化学电池,干电池,碱性电池,蓄电池,锂离子电池,燃料电池,普通锌锰干电池 负极：Zn2e- = Zn2+ 正极：2MnO2+2NH4+2e- = Mn2O3+2NH3+H2O 容易发生气涨(NH3生成)或漏液(锌筒变薄) 碱性锌锰电池：负极由锌片改为锌粉，电解质改为KOH 负极：Zn+2OH-2e- = Zn(OH)2 正极：2MnO2+2H2O+2e- =2 MnOOH+2OH- 铅蓄电池 负极：Pb(s)+SO42-(aq)2e- = PbSO4(s) 正极：PbO2(s)+4H+ (aq) +SO42-(aq) +2e- = PbSO4 (s)+2H2O(

40、l,锂电池 负极：Li 正极：MnO2、CuO、FeS2等 特点：电压高、工作温度范围宽，贮存时间长 例：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：电压3.7 V，工作温度-55 70 ，贮存10年 燃料电池(氢氧燃料电池) 负极：H22e-=2H+ 正极：1/2O2+2H+2e-=H2O 燃料：H2、烃、肼、甲醇、氨、煤气等 氧化剂：O2 优点：燃料电池能量转化率理论上超过80%，普通燃烧过程能量转化率仅30%，污染小；缺点：装置复杂，成本高（180万美元/辆,废弃电池的污染,电池中加入汞的目的：使汞与金属形成汞齐，提高超电压，延长电池的使用寿命；如果不加金属汞，金属在电池放电过程中，很快就会用尽

41、。 低汞：电池中Hg的含量小于电池质量的0.025%； 无汞：小于0.000 1%。 “一粒纽扣电池可污染60万升水，等于一个人一生的饮水量。一节电池烂在地里，能够使一平方米的土地失去利用价值”（2003年国家环保总局不认同这个说法） 真正的废旧电池处理厂现在国内可能还没有。 发达国家基本上都能达到低汞和无汞标准，他们的做法是：鼓励回收，回收以后集中掩埋,化学反应的速率,从生活中的实例引出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（选修,建议：补充浓度对化学反应速率影响的实验 做实验2-5和2-6时，可再分别加入几滴洗涤剂,说明影响的因素，不说明原因，突出

42、应用,化学反应的限度（化学平衡状态,化学反应的限度（化学平衡状态,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。 （47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,化学反应的限度（

43、化学平衡状态,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,化学反应条件的控制：突出应用,教学案例,课题：化学反应速率 本节课由南京外国语学校朱征老师执教，力求引导学生通过观察和回忆整理身边的事物，感悟影响化学反应速率的外部因素有哪些？ 再选择浓度这一影响因素为载体，培养学生从定性、定量的角度设计实

44、验探究的思想方法，在实验中培养学生的实验设计能力和小组合作意识，掌握从实验数据出发，建立数学图像、数学模型，进而从物质内部结构做出解释这样一种化学问题研究的常用方法,甲烷,乙烯 苯,乙醇 乙酸,糖类 油脂 蛋白质,突出典型有机化物， 不强化类,课程标准要求,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,必修有机化学内容比较,地位和功能,与过去教材相比对有机内容进行了精减，由三章变为一章： 满足公民基本科学素养的要求

45、，提供有机化学中最基本的核心知识 从生活中常见的有机物入手，使学生在初中有机物常识的基础上，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。 为进一步学习选修模块有机化学基础的学生打下最基本的基础，激发求知欲望,内容的选择和呈现,选取典型代表物，介绍基本结构、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用 有些知识在初中已介绍（甲烷、乙醇、糖类、油脂、蛋白质、维生素、有机合成材料等） 较少涉及有机物的类的概念以及它们的性质，淡化官能团的作用 强调从学生的已有知识，以及实验出发组织教学内容 尽力

46、渗透结构分析的观点，深化学生的认识,有机化学内容选择的视角,课程标准中对于必修部分有机化合物知识的处理，不再追求从学科知识体系的完整性角度学习和研究有关的物质，而是充分考虑学生的生活经验，选择在生产生活、资源的综合利用和环境保护等方面有重要作用的代表物进行学习，将物质性质的学习融入有关的生活现象和社会问题的解决活动中，充分体现其社会应用价值，避免机械孤立地学习和记忆有关物质的知识，有利于激发学生学习的兴趣，促进学生科学素养的提高,内容结构,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

47、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,关于有机物类的概念,教材只介绍了烷烃，介绍了烷烃的主要性质和结构特点，说明同分异构现象和同分异构体，使学生初步认识有机物种类繁多的原因,乙醇同金属钠的反应,淀粉与碘反应,只介绍典型代表物的反应、结构、性质、用途 呈现：生活实际、探究、实验,是置换反应，而非取代反应,酯化反应,几个重

48、要的反应,甲烷的氧化、取代 乙烯的氧化、加成 苯的取代、加成 乙醇的氧化、与金属钠的反应 乙酸的酸性、酯化反应,结合有关结构的知识甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸的结构式,关于乙烯与溴的加成反应,将溴水改为溴的四氯化碳溶液，是从科学性的角度考虑 CH2=CH2Br2 (CCl4溶液) BrCH2CH2Br CH2=CH2Br2 (H2O) BrCH2CH2Br BrCH2CH2OH 乙烯与溴的加成是分步进行的，是亲电加成反应机理。首先是Br+（亲电子试剂）进攻，形成中间体正碳离子， 然后溶液中存在的负离子如Br-，或是带有未成对电子的H2O，都可以作为提供电子的亲核试剂与中间体正碳离子结合，分别生成

49、1，2-二溴乙烷和溴乙醇。 CH2=CH2Br2 (NaCl水溶液) BrCH2CH2BrBrCH2CH2ClBrCH2CH2OH CH2=CH2Br2 (CH3OH )BrCH2CH2Br+ BrCH2CH2OCH3（2-溴代甲乙醚） 可用溴水代替溴的四氯化碳溶液来检验烯烃和炔烃,苯的教学设计,提出问题 ：根据苯的分子式为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。 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。 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它反应？用多媒体呈现苯发生溴代

50、和硝化反应的动画，帮助学生理解两个反应的微观特点。 得出结论：苯可以发生取代反应和加成反应，取代反应比加成反应容易进行。 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,教学案例,生活中两种常见的有机物乙酸,板块一：情景创设醋的历史及醋能否解酒,板块二：学生活动1：乙酸的酸性,板块三：学生活动2：乙酸的酯化反应,板块四：知识建构乙酸官能团及羧酸性质,板块五：知识应用除水垢、酒陈香纯,基本营养物质,化学与资源的开发利用,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，

51、资源的合理开发和利用是个关键的问题,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、人类与其它生物种群之间、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,化学的价值,人与自然,课程标准要求,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

52、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,教学目标,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,地位和功能,STS （科学、技术和社会）方

53、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,内容结构,人与自然的关系,内容选择、呈现和特点,突出主题，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,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的综合利用中的化学基本原理和基础知识来展开，例如： 氧化还原反应原理及其应用； 金属活动性顺序； 典型非金属元素卤素及其化合物

54、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,思考与交流,将Br-转变为Br2是海水提溴中关键的化学反应（见资料卡片“海水提溴”），你能否设计一个实验方案模拟这一生产过程？写出有关反应的化学方程式,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。如环境监测、绿色化学等。 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,选择性,教学内容的典型性和示范性(教师对内容可调整和补充) 教学要求的基础性和发展性 教学活动的多

55、样性 多种栏目： 思考与交流、科学视野、资料卡片,思考与交流,1.存在于海底的大量多金属结核矿（如图4-2）将是人类重要的金属资源，请你推测目前开发这些海底金属资源可能会遇到哪些主要问题，并将你的看法同大家交流。 2.通过调查访问和查阅资料，了解回收废旧钢铁、铝制品等在节约能源、保护环境、降低成本等方面的意义,思考与交流,1.硫氧化物和氮氧化物（NOx）是形成酸雨的主要物质。工业上常利用它们与一些廉价易得的化学物质发生反应加以控制、消除或回收利用。请举例说明这些方法的化学反应原理和类型。 2.含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水库和近海海域，会出现水华、赤潮等水体污染问题。你认为在农村和城市造成这种水体污染各有什么特点，并请查阅资料了解有关的污染及治理情况。 3.结合实例，分析和说明在化学实验中如何防止可能造成的室内和室外环境的污染,金属的冶炼,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