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文档简介
11课程标准:必修2
物质结构基础化学反应与能量化学与可持续发展
课程标准:必修2化学反应与能量有机化合物物质结构、元素周期律化学与可持续发展元素知识物质结构与性质化学反应原理有机化学基础化学与生活化学与技术承前启后3注意:把握难度和深广度化学反应与能量有机化合物物质结构、元素周期律化学与可持续发展内容的选择比较内容现教材中位置原教材中位置有机化合物化学2第2册化学反应与热量化学2第1册原电池第2册物质结构第1册元素周期表第1册化学反应速率第2册化学平衡第2册4内容的选择比较内容现教材中位置原教材中位置有机化合物化学2第第一章物质结构元素周期律5第一章物质结构元素周期律5教学目标1.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。2.在初中有关原子结构知识的基础上,了解元素原子核外电子排布。3.通过有关数据和实验事实,了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义;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。4.认识化学键的涵义,通过实例了解离子键和共价键的形成。课程标准
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1.能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周物质结构元素周期律元素化合物金属、非金属原子结构元素周期表物质结构与性质化学反应与能量有机化合物初中化学1选修化学2物质结构元素化合物原子结构物质结构化学反应与能量初中化学1选高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件本章知识体系物质结构元素周期律元素周期表元素周期表化学键核素元素的性质与原子结构周期律和周期表的应用离子键元素周期律原子核外电子的排布元素周期律共价键9本章知识体系物质结构元素周期表元素周期表化学键核素元素的性质元素周期表编排方式的转变核外电子排布规律元素周期律元素周期表发现规律反映规律重视探究元素周期表元素周期律同主族元素性质递变规律重视应用10元素周期表编排方式的转变核外电子排布规律元素周期律元素周期表金属性与金属活动性金属性的强弱通常用金属元素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。金属的活动性反映金属在水溶液里起氧化反应的难易,它是以金属的标准电极电势为依据的。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,还与金属的升华能、水合能等多种因素有关。金属性强的元素,一般来说它的活动性也大,但也有不一致的情况。例如,钠的第一电离能比钙的第一电离能要小,因此钠的金属性要比钙强。但是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,所以钙的金属活动性比钠大。在教学过程中不必加以区分,但应避免呈现例外情况。11金属性与金属活动性金属性的强弱通常用金属元素气态原子失去电子是否应引入原子半径与电子得失的关系原子半径越大核对外层电子的吸引力越小越易失电子金属性越强越难得电子非金属性越弱若不引入此有关系,则只能在实验基础上加以归纳若引入此有关系,则可以在演绎的基础上进行探究12是否应引入原子半径与电子得失的关系原子半径越大核对外层电子的高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件案例1:卤族元素性质的递变规律相似性:最外层均为7个电子,反应中易得1个电子,表现出非金属性。递变性:电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性减弱。提出问题:如何设计实验进行证明?提供卤族元素的原子结构示意图,提出问题:卤族元素在原子结构及元素性质方面有哪些相似性和递变性?14案例1:卤族元素性质的递变规律相似性:最外层均为7个电子,反方法1:和同一物质反应,看反应能力。可选用氢气。方法2:利用强制弱的规律。氯气和可以和溴离子、碘离子反应,而溴单质可以和碘离子反应。查阅资料:与氢气的反应能力逐渐减弱。进行实验:氯能置换溴、碘,溴能置换碘。得出结论:同主族由上向下,非金属性逐渐减弱。15方法1:和同一物质反应,看反应能力。可选用氢气。方法2:利用关于物质结构化学键离子键共价键极性键非极性键金属键微粒间作用力分子间作用力离子晶体原子晶体金属晶体分子晶体化学2物质结构与性质16关于物质结构化学键离子键共价键极性键非极性键金属键微粒间作用离子键与共价键17离子键与共价键17案例2:离子键与共价键的比较式教学学生书写并分析:钠最外层为1个电子,易失去电子;氢最外层有1个电子,较易得1个电子,氯最外层有7个电子,易得1个电子。分析:也就是说,电子的得失与原子的最外层电子关系密切,因此,我们可以采用某种方式表示最外层电子,这种方式称为电子式。学生书写:氢、钠、氯原子的电子式。请画出钠、氢、氯的原子结构示意图。并说明这些原子在反应中易发生什么变化。18案例2:离子键与共价键的比较式教学学生书写并分析:钠最外层为在氯化钠形成过程中,钠失去电子形成钠离子,氯得到电子形成氯离子。在氯化氢的形成过程当中,两者通过共用电子对结合。这样两种结合方式存在何种差别?作用存在于什么微粒之间?钠和氯是如何生成氯化钠的?氢和氯是如何生成氯化氢的?反应过程中各原子的最外层电子数如何变化?氯化钠中作用存在于离子之间。氯化氢中原子间通过共用电子对起作用19在氯化钠形成过程中,钠失去电子形成钠离子,氯得到电子形成氯离物质结构核外电子排布式周期律:原子半径化合价电离能电负性金属性周期表族周期区晶体共价分子原子共价键:σ、π配位键键的极性几何构型杂化电子对互斥分子极性、溶解性离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体晶格能晶格能分子间作用力堆积方式原子化热《物质结构与性质》《物质结构与性质》之微粒间作用《物质结构与性质》之晶体结构物质结构核外电子排布式周期律:周期表晶体共价分子原子共价键:4个量子数和能级交错的原因136号以后元素的电子排布式2d、f、g等轨道的形状和数量3离域Π键、含d轨道的杂化4AB5以上复杂分子的构型5金属的能带理论6《物质结构与性质》不要求4个量子数和能级交错的原因136号以后元素的电子排布式2d、第二章化学反应与能量22第二章化学反应与能量221.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。2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4.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。5.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。课程标准
教学目标1.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──化学键的断裂要吸收能量,化学键的形成要放出能量。知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。2.通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。3.能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用,认识化学能转化为电能对现代化的重大意义,初步了解化学电池的化学反应基础(氧化还原反应)及研制新型电池的重要性。4.通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素,知道化学反应有一定的限度,并在此基础上认识控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义,初步认识提高燃料燃烧效率的重要性和途径。5.初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法与价值,并为学习有关的选修模块打下基础。1.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。课本章知识体系化学反应物质变化化学反应速率能量变化化学能化学反应限度热能电能化学反应条件的控制24本章知识体系化学反应物质变化化学反应速率能量变化化学能化学反化学反应化学键的变化(断裂与生成)反应体系的能量变化(化学键的转化)通常表现设计转化热能电能干电池充电电池新型电池镍镉电池锂电池燃料电池镍氢电池锂离子电池
化学反应速率与限度反应条件的控制提高燃料的燃烧效率火电化学电池放热反应(燃烧等)吸热反应传统电池应用引起火电站锌锰电池铅蓄电池克服弊端改进创新化学反应化学键的变化(断裂与生成)反应体系的能量变化(化学键化学能与热能化学键与能量的关系放热反应与吸热反应能量变化的应用26化学能与热能化学键与能量的关系放热反应与吸热反应能量变化的应实验说明→从能量变化角度寻找原因→应用从化学键变化及能量高低角度说明原因→实验说明→中和热测定→应用第一册
第三册与原教材相比的变化从化学键变化角度寻找原因、热化学方程式、盖斯定律、燃烧热、中和热热化学方程式→热量测定→盖斯定律化学2化学反应原理27实验说明→从能量变化角度寻找原因→应用从化学键变化及能量高案例3:化学能与热能学生分析:氧化钙溶于水可能放热,而氯化铵和氢氧化钙反应可能是吸热反应。在野营时,常将食品储存在冰袋中,在食用前再用热袋进行加热。已知某种冰袋的主要成分为氯化铵和氢氧化钙,而某热袋的主要成分为氧化钙和水,使用前分别混合,混合后能量如何变化?提问:如何通过实验证明?设计并实验:氧化钙与水反应,体系温度升高;氯化铵和氢氧化钙反应,体系温度降低。得出结论:根据化学反应中的能量变化,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。28案例3:化学能与热能学生分析:氧化钙溶于水可能放热,而氯化铵学生分析:反应是放出热量还是吸热热量,关键是看断裂化学键所吸收的能量与形成化学键所放出的能量大小。(1)请判断氢气在氧气中燃烧生成水的反应及水分解为氢气和氧气的反应是放热反应还是吸热反应。(2)在这些反应的进行中,化学键是如何断裂和形成的?请根据提供的断裂化学键所需要能量的数据,分析造成反应能量变化的本质原因。29学生分析:反应是放出热量还是吸热热量,关键是看断裂化学键所吸化学能与电能(1)注重知识的全面性30化学能热能机械能电能火力发电化学电源燃烧蒸汽发电机化学能与电能(1)注重知识的全面性30化学能热能机械能电能火(2)注重探究能力的发展教学要求比原教材《第2册》有所提高31(2)注重探究能力的发展教学要求比原教材《第2册》有所提高3干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池(3)关注化学与生产生活的联系对于这些电池,只要求作简单了解,不宜要求书写电极反应式。32干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池(3)关注化学与生产生案例4:原电池教学设计学生分析:均有正极、负极,此外还有一些其他物质(电解质)。在生活中,我们能见到各种各样的电池,不知大家有没有注意到,虽然这些电池的形状千差万别,但它们均有一些共同的特征。这些共同的特征是什么?电流由正极经导线流向负极,而电子由负极经导线流向正极。我们可以抽象为如图所示装置,请思考电流和电子的流向如何?溶液导电是自由移动的离子,其中并不存在电子?电子是如何产生和转移的呢?33案例4:原电池教学设计学生分析:均有正极、负极,此外还有一些失电子即发生氧化反应,得电子即发生还原反应,也就是说,是不是将氧化还原反应置于两极进行,就可以将化学能转化为电能呢?请以锌与稀硫酸反应进行说明。那只能是微粒在负极失电子,电子经导线流向正极。实验:将锌、铜(或石墨)用导线(有电流计)相连置于硫酸溶液中,观察实验现象。实验现象:锌片溶解、铜片上有气体产生,有电流从电流计中通过。总结:原电池的构成条件、电极反应。34失电子即发生氧化反应,得电子即发生还原反应,也就是说,是不是化学反应速率与化学反应的限度含义第二册表示理论解释实验测定计算影响因素化学2化学反应原理化学反应的限度化学平衡影响因素平衡常数第二册35化学反应速率与化学反应的限度含义第二册表示理论解释实验测定计化学反应速率反应有快有慢如何表示受哪些因素影响36化学反应速率反应有快有慢如何表示受哪些因素影响36案例5:化学反应速率37学生回答:快、很快、特别快……我们知道,化学反应有快有慢,但有时使用这两个字时却会遇到问题?(播放录像)锂、钠、钾、铷、铯与水反应的快慢该如何描述呢?在物理上速率表示单位时间内通过的路程,化学反应速率可以说明单位时间内的什么变化呢?可见,定量表示化学反应的快慢十分重要。化学反应速率就是这样一个物理量。用浓度的变化来表示用物质的量的变化来表示到底用什么表示更准确一些呢?我们通过实验加以说明。案例5:化学反应速率37学生回答:快、很快、特别快……我们知38实验现象:同时变色(10s),说明反应速率相同。对于反应A+3B=C+2D来说(碘时钟),取一只烧杯,分别加入一定量的A和B(总体积为100mL),再取另外一只烧杯,减半加入A和B(总体积为50mL)。用浓度变化时速率相同,说明用单位时间内浓度变化来表示反应速率更为恰当。若第1只烧杯中A减少了0.001mol,B减少了0.003mol;第2只烧杯中A减少了0.0005mol,B减少了0.0015mol。请分别计算用浓度变化及物质的量变化的速率。新问题是用不同物质浓度变化表示的化学反应速率的数值似乎不同,它们之间有没有关系呢?反应速率之比等于化学计量数之比。22(8分)“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:(1)该实验的目的是
。(2)显色时间t2=
。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为
(填字母)A<22.0sB22.0~44.0sC>44.0sD数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是
。38实验现象:同时变色(10s),说明反应速率相同。对于反应化学变化能量变化热反应电池反应反应热焓变原电池反应电解池反应变化规律反应速率反应方向化学平衡电离平衡沉淀溶解平衡水解平衡焓变、熵变活化能、催化剂《化学反应原理》学习要求化学变化能量变化热反应电池反应反应热焓变原电池反应电解池反应自由能变ΔG1反应速率与温度的定量关系2电池的电极电势3二级以上电离常数的相关计算4水解反应的机理5分步沉淀的相关计算6不要求《化学反应原理》学习要求自由能变ΔG1反应速率与温度的定量关系2电池的电极电势3二级第三章有机化合物41第三章有机化合物41课程标准相关内容
1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.举例说明有机化合物的同分异构现象。3.了解物质的组成、结构和性质的关系。4.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。5.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1.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。2.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结构的特点及其对性质的影响。3.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,加深认识这些物质对于人类日常生活、身体健康的重要性。4.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,初步学会化学中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学习兴趣。课程标准相关内容1.了解有机化合物中碳的成键特征。教学目标本章知识体系有机化合物最简单的有机化合物乙烯甲烷烷烃来自煤和石油的化工原料苯生活中常见的有机化合物乙醇油脂基本营养物质糖类乙酸蛋白质乙炔烃卤代烃苯酚酯烃的衍生物醛43原教材现教材与钠反应、与氧气反应、酯化反应与钠反应、与氧气反应、脱水反应(分子内、分子间)生成乙醚、生成乙烯、酯化反应生成酯、反应类型有置换、氧化、取代、消去、等,对制法也有要求。本章知识体系有机化合物最简单的有机化合物乙烯甲烷烷烃来自煤(1)淡化学科体系,强调化学与社会的密切联系,基于在生产生活中重要性选择要学习的物质。(2)在选择有关某物质的知识时,强调知识的有用性,强调对学生生活的指导。糖类、油脂、蛋白质糖类和蛋白质的特征反应如何检验糖类、油脂和蛋白质的水解反应糖类、油脂、蛋白质在生产生活中的应用在体内作用如何使用在教学过程中应关注指导学生生活,关注以知识为载体发展学生能力,而不必强调知识的完整性44(1)淡化学科体系,强调化学与社会的密切联系,基于在生产生活内容结构45内容结构45提出问题:甲烷中的原子如何连接?→实践活动→预测性质→探究实验→取代反应→类推烷烃结构→同分异构体和同系物→有机物的成键特点。提出问题:除燃烧外,甲烷还有哪些性质?→探究实验→甲烷与氯气如何反应?→甲烷的结构→实践活动(制作模型、书写甲烷氯代反应的化学方程式)→实践活动(甲烷模型和烷烃中C原子的可能连接方式)→同分异构体和同系物→有机物成键特点。46提出问题:甲烷中的原子如何连接?→实践活动→预测性质→探究实教材中并未出现乙烯的制法,也未出现甲烷的制法,相关知识将在《有机化学基础》中呈现,在此无必要作出拓展。47关于乙烯的制法与性质教材中并未出现乙烯的制法,也未出现甲烷的制法,相关知识将在《是否可介绍乙炔由于乙烯和乙炔在性质上存在相似之处,因此可以依据乙烯的性质类比乙炔的性质,但不必进行系统介绍。48是否可介绍乙炔由于乙烯和乙炔在性质上存在相似之处,因此可以依案例6:苯分子结构的确定提出问题:我们该如何确定一种有机物的结构呢。油漆在空气中一段时间后会风干,这是由于其中的溶剂苯挥发的缘故。苯是一种重要的化工原料,它具有什么样的结构呢?实验:用玻璃棒蘸取一滴苯,在空气中点燃,观察到冒出浓烟。燃烧确定分子式化学性质确定结构分析:说明苯中含碳量很高。49案例6:苯分子结构的确定提出问题:我们该如何确定一种有机物的学生分析、计算,确定分子式为C6H6。研究表明,苯仅由碳、氢两种元素组成,其中含碳92.3%,其蒸气密度是同温、同压下乙炔气体的3倍,请确定苯的分子式。提出问题:欲通过性质确定结构,首先需对结构提出假设,进而对性质进行假设。请大家写一种结构简式。(因为可以拼凑很多,所以只写一种)提出问题:这些结构具有什么共同特征?可能有何性质?HC≡C-C≡C-CH2-CH3H2C=CH-C≡C-CH≡CH250学生分析、计算,确定分子式为C6H6。研究表明,苯仅由碳、氢得出结论:苯中不含典型的不饱和键,实质上是介于单键与双键之间的一种特殊的键。它可能会发生取代反应,也可能会发生加成反应?学生回答:应能与溴水及酸性高锰酸钾溶液反应。51得出结论:苯中不含典型的不饱和键,实质上是介于单键与双键之间案例7:乙醇结构的确定学生通过计算得知分子式为C2H6O。酒的主要成分为乙醇,实验测得乙醇的相对分子质量为46,取4.6g乙醇,在空气中完全燃烧后依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和8.8g,求乙醇的分子式。提出问题:请推测乙醇可能有什么样的结构。提出问题:这两种结构的差异在什么地方。52案例7:乙醇结构的确定学生通过计算得知分子式为C2H6O。酒学生总结:一种有氧和氢相连,另一种只有碳和氢相连,而氧和碳相连。提出问题:我们以前接触的水分子中存在什么样的类似结构,你能否根据水的性质,设计相应的方案确定乙醇的结构?(类比思考)学生总结:可能能与金属钠发生反应。进行实验,得出结论。53学生总结:一种有氧和氢相连,另一种只有碳和氢相连,而氧和碳相以乙酸乙酯的合成为主要载体,学习化学合成设计的一般方法,并将本章知识网络化。乙烯是一种重要的化工原料,请以乙烯为原料合成乙酸乙酯。(已知乙醛能与氧气反应生成乙酸)54逆合成分析理论乙酸乙酯合成方法研究乙酸乙酯乙醇、乙酸乙醛乙醇乙烯(或氯乙烷乙烯)从产物逆推出合成原料,设计出合成路线:观察分析目标分子结构(碳骨架、官能团种类位置)---分析碳骨架的构建、官能团的引入或转化---在绿色合成思想指导下逆推原料分子、设计合成路线。以乙酸乙酯的合成为主要载体,学习化学合成设计的一般方法,并将高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件第四章化学与可持续发展56第四章化学与可持续发展561.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。2.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。3.认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义。4.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。5.认识化学在环境保护中的作用,树立绿色化学的观念。教学目标课程标准相关内容
1.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。2.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。3.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。4.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1.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本章知识体系化学与可持续发展资源利用金属矿物开发利用环境保护环境保护化石资源的综合利用绿色化学海水资源开发利用58本章知识体系化学与可持续发展资源利用金属矿物开发利用环境保护社会问题解决巩固已有知识溴的提取介绍新知识乙烯的聚合发展解决问题的综合能力培养可持续发展意识59社会问题解决巩固已有知识溴的提取介绍新知识乙烯的聚合发展解决内容结构
特点(1)突出主题,将科学教育与人文教育融为一体(2)体现基础性、时代性和选择性(3)更新呈现方式,促进学生学习方式转变60内容结构特点(1)突出主题,将科学教育与人文教育融为一金属的开发利用61金属的开发利用61案例8:金属的冶炼学生排位:金、银、铜、铝、铁。金、铜、铝、银、铁都是非常常见的金属,请将这五种金属按价格由高到低排序。大家是否体验过铝比金贵的感觉呢?实际上,在19世纪初拿破仑的宫廷里,铝杯曾被作为奢侈的象征,这会是什么原因呢?学生回答:可能是因为地壳中金元素的含量超过铝。事实上,铝是地壳中含量最多的金属元素,因此此假设不正确,那还可能是什么原因呢?
学生回答:可能主要是冶炼方法的原因。62案例8:金属的冶炼学生排位:金、银、铜、铝、铁。金、铜、铝、上图显示了常见金属的冶炼时间。请通过回忆及阅读写出冶炼金、汞、铁、铝、钠的化学方程式,并思考使用金属的时间与金属的活泼性的关系。学生回答:金属的冶炼越困难,使用的年份离现在越近。铝一般采用电解法冶炼,所以一开始很贵。后来,美国化学家摩尔使用冰晶石,降低了氧化铝的熔融温度,为铝的广泛应用打下基础。但目前使用的大多为铝合金,这又是什么原因呢?学生分析合金相对于纯金属的优点。63上图显示了常见金属的冶炼时间。请通过回忆及阅读写出冶炼金、汞海水资源的开发利用原料工业生产反应设备副产品环境培养学生综合思考问题的意识和能力64海水资源的开发利用原料工业生产反应设备副产品环境培养学生综合高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件海水提镁问题1:是使用氢氧化钠还是使用氢氧化钙?问题2:在海边氢氧化钙可以从何而来?问题3:氢氧化钙及盐酸是否应过量?问题4:电解过程中产生了氯气,能否直接排放至空气中?如何处理?不宜提如何获取无水氯化镁及能否电解氯化镁水溶液?66海水提镁问题1:是使用氢氧化钠还是使用氢氧化钙?问题2:在海案例:海水资源的开发和利用案例:海水资源的开发和利用67676868案例9:煤的综合利用煤中含有硫、氮等元素,燃烧会产生大气污染。我国是用煤大国,目前煤使用最重要的方式还是直接燃烧,那么将煤直接燃烧有什么不良后果呢。固体直接燃烧,由于接触面积有限,效率不高。用氢氧化钠吸收煤燃烧后产生的尾气。直接加入某种物质,在燃烧中除去硫。将煤制成蜂窝状,增大接触面积。改进通风条件,促进煤与空气接触。将煤转化为气体燃料和液体燃料,不仅可以提高燃烧效率,还可以防止燃烧对环境产生的污染。70案例9:煤的综合利用煤中含有硫、氮等元素,燃烧会产生大气污染高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件课堂教学应:给学生一个目标,让他们去追求;给学生一个情境,让学生去体验给学生一个机会,让他们去探究;给学生一些问题,让他们去解决;给学生一个成功,让学生去享受。课堂教学应:7474751课程标准:必修2
物质结构基础化学反应与能量化学与可持续发展
课程标准:必修2化学反应与能量有机化合物物质结构、元素周期律化学与可持续发展元素知识物质结构与性质化学反应原理有机化学基础化学与生活化学与技术承前启后77注意:把握难度和深广度化学反应与能量有机化合物物质结构、元素周期律化学与可持续发展内容的选择比较内容现教材中位置原教材中位置有机化合物化学2第2册化学反应与热量化学2第1册原电池第2册物质结构第1册元素周期表第1册化学反应速率第2册化学平衡第2册78内容的选择比较内容现教材中位置原教材中位置有机化合物化学2第第一章物质结构元素周期律79第一章物质结构元素周期律5教学目标1.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。2.在初中有关原子结构知识的基础上,了解元素原子核外电子排布。3.通过有关数据和实验事实,了解原子结构与元素性质之间的关系。知道核素的涵义;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。4.认识化学键的涵义,通过实例了解离子键和共价键的形成。课程标准
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1.能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周物质结构元素周期律元素化合物金属、非金属原子结构元素周期表物质结构与性质化学反应与能量有机化合物初中化学1选修化学2物质结构元素化合物原子结构物质结构化学反应与能量初中化学1选高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件本章知识体系物质结构元素周期律元素周期表元素周期表化学键核素元素的性质与原子结构周期律和周期表的应用离子键元素周期律原子核外电子的排布元素周期律共价键83本章知识体系物质结构元素周期表元素周期表化学键核素元素的性质元素周期表编排方式的转变核外电子排布规律元素周期律元素周期表发现规律反映规律重视探究元素周期表元素周期律同主族元素性质递变规律重视应用84元素周期表编排方式的转变核外电子排布规律元素周期律元素周期表金属性与金属活动性金属性的强弱通常用金属元素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。金属的活动性反映金属在水溶液里起氧化反应的难易,它是以金属的标准电极电势为依据的。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,还与金属的升华能、水合能等多种因素有关。金属性强的元素,一般来说它的活动性也大,但也有不一致的情况。例如,钠的第一电离能比钙的第一电离能要小,因此钠的金属性要比钙强。但是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,所以钙的金属活动性比钠大。在教学过程中不必加以区分,但应避免呈现例外情况。85金属性与金属活动性金属性的强弱通常用金属元素气态原子失去电子是否应引入原子半径与电子得失的关系原子半径越大核对外层电子的吸引力越小越易失电子金属性越强越难得电子非金属性越弱若不引入此有关系,则只能在实验基础上加以归纳若引入此有关系,则可以在演绎的基础上进行探究86是否应引入原子半径与电子得失的关系原子半径越大核对外层电子的高中化学必修2教材内容分析与教学建议(新)课件案例1:卤族元素性质的递变规律相似性:最外层均为7个电子,反应中易得1个电子,表现出非金属性。递变性:电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性减弱。提出问题:如何设计实验进行证明?提供卤族元素的原子结构示意图,提出问题:卤族元素在原子结构及元素性质方面有哪些相似性和递变性?88案例1:卤族元素性质的递变规律相似性:最外层均为7个电子,反方法1:和同一物质反应,看反应能力。可选用氢气。方法2:利用强制弱的规律。氯气和可以和溴离子、碘离子反应,而溴单质可以和碘离子反应。查阅资料:与氢气的反应能力逐渐减弱。进行实验:氯能置换溴、碘,溴能置换碘。得出结论:同主族由上向下,非金属性逐渐减弱。89方法1:和同一物质反应,看反应能力。可选用氢气。方法2:利用关于物质结构化学键离子键共价键极性键非极性键金属键微粒间作用力分子间作用力离子晶体原子晶体金属晶体分子晶体化学2物质结构与性质90关于物质结构化学键离子键共价键极性键非极性键金属键微粒间作用离子键与共价键91离子键与共价键17案例2:离子键与共价键的比较式教学学生书写并分析:钠最外层为1个电子,易失去电子;氢最外层有1个电子,较易得1个电子,氯最外层有7个电子,易得1个电子。分析:也就是说,电子的得失与原子的最外层电子关系密切,因此,我们可以采用某种方式表示最外层电子,这种方式称为电子式。学生书写:氢、钠、氯原子的电子式。请画出钠、氢、氯的原子结构示意图。并说明这些原子在反应中易发生什么变化。92案例2:离子键与共价键的比较式教学学生书写并分析:钠最外层为在氯化钠形成过程中,钠失去电子形成钠离子,氯得到电子形成氯离子。在氯化氢的形成过程当中,两者通过共用电子对结合。这样两种结合方式存在何种差别?作用存在于什么微粒之间?钠和氯是如何生成氯化钠的?氢和氯是如何生成氯化氢的?反应过程中各原子的最外层电子数如何变化?氯化钠中作用存在于离子之间。氯化氢中原子间通过共用电子对起作用93在氯化钠形成过程中,钠失去电子形成钠离子,氯得到电子形成氯离物质结构核外电子排布式周期律:原子半径化合价电离能电负性金属性周期表族周期区晶体共价分子原子共价键:σ、π配位键键的极性几何构型杂化电子对互斥分子极性、溶解性离子晶体分子晶体原子晶体金属晶体晶格能晶格能分子间作用力堆积方式原子化热《物质结构与性质》《物质结构与性质》之微粒间作用《物质结构与性质》之晶体结构物质结构核外电子排布式周期律:周期表晶体共价分子原子共价键:4个量子数和能级交错的原因136号以后元素的电子排布式2d、f、g等轨道的形状和数量3离域Π键、含d轨道的杂化4AB5以上复杂分子的构型5金属的能带理论6《物质结构与性质》不要求4个量子数和能级交错的原因136号以后元素的电子排布式2d、第二章化学反应与能量96第二章化学反应与能量221.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。2.通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。3.举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。4.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。5.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。课程标准
教学目标1.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──化学键的断裂要吸收能量,化学键的形成要放出能量。知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。2.通过实例和实验,了解化学能与热能的相互转化,了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。3.能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用,认识化学能转化为电能对现代化的重大意义,初步了解化学电池的化学反应基础(氧化还原反应)及研制新型电池的重要性。4.通过实例和实验初步认识化学反应的速率及其影响因素,知道化学反应有一定的限度,并在此基础上认识控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义,初步认识提高燃料燃烧效率的重要性和途径。5.初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法与价值,并为学习有关的选修模块打下基础。1.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。课本章知识体系化学反应物质变化化学反应速率能量变化化学能化学反应限度热能电能化学反应条件的控制98本章知识体系化学反应物质变化化学反应速率能量变化化学能化学反化学反应化学键的变化(断裂与生成)反应体系的能量变化(化学键的转化)通常表现设计转化热能电能干电池充电电池新型电池镍镉电池锂电池燃料电池镍氢电池锂离子电池
化学反应速率与限度反应条件的控制提高燃料的燃烧效率火电化学电池放热反应(燃烧等)吸热反应传统电池应用引起火电站锌锰电池铅蓄电池克服弊端改进创新化学反应化学键的变化(断裂与生成)反应体系的能量变化(化学键化学能与热能化学键与能量的关系放热反应与吸热反应能量变化的应用100化学能与热能化学键与能量的关系放热反应与吸热反应能量变化的应实验说明→从能量变化角度寻找原因→应用从化学键变化及能量高低角度说明原因→实验说明→中和热测定→应用第一册
第三册与原教材相比的变化从化学键变化角度寻找原因、热化学方程式、盖斯定律、燃烧热、中和热热化学方程式→热量测定→盖斯定律化学2化学反应原理101实验说明→从能量变化角度寻找原因→应用从化学键变化及能量高案例3:化学能与热能学生分析:氧化钙溶于水可能放热,而氯化铵和氢氧化钙反应可能是吸热反应。在野营时,常将食品储存在冰袋中,在食用前再用热袋进行加热。已知某种冰袋的主要成分为氯化铵和氢氧化钙,而某热袋的主要成分为氧化钙和水,使用前分别混合,混合后能量如何变化?提问:如何通过实验证明?设计并实验:氧化钙与水反应,体系温度升高;氯化铵和氢氧化钙反应,体系温度降低。得出结论:根据化学反应中的能量变化,可将化学反应分为放热反应和吸热反应。102案例3:化学能与热能学生分析:氧化钙溶于水可能放热,而氯化铵学生分析:反应是放出热量还是吸热热量,关键是看断裂化学键所吸收的能量与形成化学键所放出的能量大小。(1)请判断氢气在氧气中燃烧生成水的反应及水分解为氢气和氧气的反应是放热反应还是吸热反应。(2)在这些反应的进行中,化学键是如何断裂和形成的?请根据提供的断裂化学键所需要能量的数据,分析造成反应能量变化的本质原因。103学生分析:反应是放出热量还是吸热热量,关键是看断裂化学键所吸化学能与电能(1)注重知识的全面性104化学能热能机械能电能火力发电化学电源燃烧蒸汽发电机化学能与电能(1)注重知识的全面性30化学能热能机械能电能火(2)注重探究能力的发展教学要求比原教材《第2册》有所提高105(2)注重探究能力的发展教学要求比原教材《第2册》有所提高3干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池(3)关注化学与生产生活的联系对于这些电池,只要求作简单了解,不宜要求书写电极反应式。106干电池碱性电池蓄电池锂离子电池燃料电池(3)关注化学与生产生案例4:原电池教学设计学生分析:均有正极、负极,此外还有一些其他物质(电解质)。在生活中,我们能见到各种各样的电池,不知大家有没有注意到,虽然这些电池的形状千差万别,但它们均有一些共同的特征。这些共同的特征是什么?电流由正极经导线流向负极,而电子由负极经导线流向正极。我们可以抽象为如图所示装置,请思考电流和电子的流向如何?溶液导电是自由移动的离子,其中并不存在电子?电子是如何产生和转移的呢?107案例4:原电池教学设计学生分析:均有正极、负极,此外还有一些失电子即发生氧化反应,得电子即发生还原反应,也就是说,是不是将氧化还原反应置于两极进行,就可以将化学能转化为电能呢?请以锌与稀硫酸反应进行说明。那只能是微粒在负极失电子,电子经导线流向正极。实验:将锌、铜(或石墨)用导线(有电流计)相连置于硫酸溶液中,观察实验现象。实验现象:锌片溶解、铜片上有气体产生,有电流从电流计中通过。总结:原电池的构成条件、电极反应。108失电子即发生氧化反应,得电子即发生还原反应,也就是说,是不是化学反应速率与化学反应的限度含义第二册表示理论解释实验测定计算影响因素化学2化学反应原理化学反应的限度化学平衡影响因素平衡常数第二册109化学反应速率与化学反应的限度含义第二册表示理论解释实验测定计化学反应速率反应有快有慢如何表示受哪些因素影响110化学反应速率反应有快有慢如何表示受哪些因素影响36案例5:化学反应速率111学生回答:快、很快、特别快……我们知道,化学反应有快有慢,但有时使用这两个字时却会遇到问题?(播放录像)锂、钠、钾、铷、铯与水反应的快慢该如何描述呢?在物理上速率表示单位时间内通过的路程,化学反应速率可以说明单位时间内的什么变化呢?可见,定量表示化学反应的快慢十分重要。化学反应速率就是这样一个物理量。用浓度的变化来表示用物质的量的变化来表示到底用什么表示更准确一些呢?我们通过实验加以说明。案例5:化学反应速率37学生回答:快、很快、特别快……我们知112实验现象:同时变色(10s),说明反应速率相同。对于反应A+3B=C+2D来说(碘时钟),取一只烧杯,分别加入一定量的A和B(总体积为100mL),再取另外一只烧杯,减半加入A和B(总体积为50mL)。用浓度变化时速率相同,说明用单位时间内浓度变化来表示反应速率更为恰当。若第1只烧杯中A减少了0.001mol,B减少了0.003mol;第2只烧杯中A减少了0.0005mol,B减少了0.0015mol。请分别计算用浓度变化及物质的量变化的速率。新问题是用不同物质浓度变化表示的化学反应速率的数值似乎不同,它们之间有没有关系呢?反应速率之比等于化学计量数之比。22(8分)“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:(1)该实验的目的是
。(2)显色时间t2=
。(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为
(填字母)A<22.0sB22.0~44.0sC>44.0sD数据不足,无法判断(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是
。38实验现象:同时变色(10s),说明反应速率相同。对于反应化学变化能量变化热反应电池反应反应热焓变原电池反应电解池反应变化规律反应速率反应方向化学平衡电离平衡沉淀溶解平衡水解平衡焓变、熵变活化能、催化剂《化学反应原理》学习要求化学变化能量变化热反应电池反应反应热焓变原电池反应电解池反应自由能变ΔG1反应速率与温度的定量关系2电池的电极电势3二级以上电离常数的相关计算4水解反应的机理5分步沉淀的相关计算6不要求《化学反应原理》学习要求自由能变ΔG1反应速率与温度的定量关系2电池的电极电势3二级第三章有机化合物115第三章有机化合物41课程标准相关内容
1.了解有机化合物中碳的成键特征。2.举例说明有机化合物的同分异构现象。3.了解物质的组成、结构和性质的关系。4.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。5.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1.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。2.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结构的特点及其对性质的影响。3.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,加深认识这些物质对于人类日常生活、身体健康的重要性。4.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,初步学会化学中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学习兴趣。课程标准相关内容1.了解有机化合物中碳的成键特征。教学目标本章知识体系有机化合物最简单的有机化合物乙烯甲烷烷烃来自煤和石油的化工原料苯生活中常见的有机化合物乙醇油脂基本营养物质糖类乙酸蛋白质乙炔烃卤代烃苯酚酯烃的衍生物醛117原教材现教材与钠反应、与氧气反应、酯化反应与钠反应、与氧气反应、脱水反应(分子内、分子间)生成乙醚、生成乙烯、酯化反应生成酯、反应类型有置换、氧化、取代、消去、等,对制法也有要求。本章知识体系有机化合物最简单的有机化合物乙烯甲烷烷烃来自煤(1)淡化学科体系,强调化学与社会的密切联系,基于在生产生活中重要性选择要学习的物质。(2)在选择有关某物质的知识时,强调知识的有用性,强调对学生生活的指导。糖类、油脂、蛋白质糖类和蛋白质的特征反应如何检验糖类、油脂和蛋白质的水解反应糖类、油脂、蛋白质在生产生活中的应用在体内作用如何使用在教学过程中应关注指导学生生活,关注以知识为载体发展学生能力,而不必强调知识的完整性118(1)淡化学科体系,强调化学与社会的密切联系,基于在生产生活内容结构45内容结构45提出问题:甲烷中的原子如何连接?→实践活动→预测性质→探究实验→取代反应→类推烷烃结构→同分异构体和同系物→有机物的成键特点。提出问题:除燃烧外,甲烷还有哪些性质?→探究实验→甲烷与氯气如何反应?→甲烷的结构→实践活动(制作模型、书写甲烷氯代反应的化学方程式)→实践活动(甲烷模型和烷烃中C原子的可能连接方式)→同分异构体和同系物→有机物成键特点。46提出问题:甲烷中的原子如何连接?→实践活动→预测性质→探究实教材中并未出现乙烯的制法,也未出现甲烷的制法,相关知识将在《有机化学基础》中呈现,在此无必要作出拓展。121关于乙烯的制法与性质教材中并未出现乙烯的制法,也未出现甲烷的制法,相关知识将在《是否可介绍乙炔由于乙烯和乙炔在性质上存在相似之处,因此可以依据乙烯的性质类比乙炔的性质,但不必进行系统介绍。122是否可介绍乙炔由于乙烯和乙炔在性质上存在相似之处,因此可以依案例6:苯分子结构的确定提出问题:我们该如何确定一种有机物的结构呢。油漆在空气中一段时间后会风干,这是由于其中的溶剂苯挥发的缘故。苯是一种重要的化工原料,它具有什么样的结构呢?实验:用玻璃棒蘸取一滴苯,在空气中点燃,观察到冒出浓烟。燃烧确定分子式化学性质确定结构分析:说明苯中含碳量很高。123案例6:苯分子结构的确定提出问题:我们该如何确定一种有机物的学生分析、计算,确定分子式为C6H6。研究表明,苯仅由碳、氢两种元素组成,其中含碳92.3%,其蒸气密度是同温、同压下乙炔气体的3倍,请确定苯的分子式。提出问题:欲通过性质确定结构,首先需对结构提出假设,进而对性质进行假设。请大家写一种结构简式。(因为可以拼凑很多,所以只写一种)提出问题:这些结构具有什么共同特征?可能有何性质?HC≡C-C≡C-CH2-CH3H2C=CH-C≡C-CH≡CH2124学生分析、计算,确定分子式为C6H6。研究表明,苯仅由碳、氢得出结论:苯中不含典型的不饱和键,实质上是介于单键与双键之间的一种特殊的键。它可能会发生取代反应,也可能会发生加成反应?学生回答:应能与溴水及酸性高锰酸钾溶液反应。125得出结论:苯中不含典型的不饱和键,实质上是介于单键与双键之间案例7:乙醇结构的确定学生通过计算得知分子式为C2H6O。酒的主要成分为乙醇,实验测得乙醇的相对分子质量为46,取4.6g乙醇,在空气中完全燃烧后依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重5.4g和8.8g,求乙醇的分子式。提出问题:请推测乙醇可能有什么样的结构。提出问题:这两种结构的差异在什么地方。126案例7:乙醇结构的确定学生通过计算得知分子式为C2H6O。酒学生总结:一种有氧和氢相连,另一种只有碳和氢相连,而氧和碳相连。提出问题:我们以前接触的水分子中存在什么样的类似结构,你能否根据水的性质,设计相应的方案确定乙醇的结构?(类比思考)学生总结:可能能与金属钠发生反应。进行实验,得出结论。127学生总结:一种有氧和氢相连,另一种只有碳和氢相连,而氧
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