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文档简介

第2课时知识点3:化学键与物质构成【引入】我们已经学习过物质的分类,知道物质分纯净物、混合物;纯净物又分单质和化合物。通过化学键的学习,我们知道构成物的离子(或原子)之间的化学键也是有区别的——又分为离子键、共价键等。于是,人们根据化合物中所含化学键类型的不同,把化合物分为离子化合物和共价化合物。【媒体展示——板书】离子化合物:含有离子键的化合物。如:NaCl、CaCl2、KOH、CaO等共价化合物:只含有共价键的化合物。如:HCl、H2O、CH4、NH3、CO2【联想·质疑】分析KOH中所含有的键型,该化合物属于哪类化合物?【归纳·强调】(1)当一个化合物中只存在离子键时,该化合物是离子化合物(2)当一个化合中同时存在离子键和共价键时,以离子键为主,该化合物也称为离子化合物(3)只有当化合物中只存在共价键时,该化合物才称为共价化合物。(4)在离子化合物中一般既含有金属元素又含有非金属元素;共价化合物一般只含有非金属元素(NH4+例外)【迁移·应用——课堂练习】指出下列化合物内部的键型和化合物的分类(离子化合物、共价化合物)化合物内部的键型分类(离子化合物、共价化合物)H2ONaClNaOHCaCl2KNO3H2SO4【点评】通过“联想质疑”、“归纳强调”、“迁移应用”,三个阶段,使学生对离子化合物和共价化合物的分类有一个清晰的认识。使学生认识到只要化合物中含离子键(不管是否含有有共价键)都叫离子化合物;只有当化合物中完全是共价键时,该化合物才叫共价化合物。【知识点击】化学键与物质的性质是紧密联系的,离子键和共价键都是比较强的化学键,要破坏这些化学键都需要较多的能量,例如,氯化钠、碳酸钙、氧化镁等物质是离子化合物,他们熔化时要破坏离子键,由于离子键很强,因此他们的熔点也很高。氮分子发生化学反应时要破坏分子内很强的的共价键,由于该共价键很难破坏,因此氮分子化学性质很稳定;再如金刚石完全是由共价键构成的,金刚石熔化时要破坏内部的共价键,因此金刚石的熔点、沸点、硬度等都非常高。【点评】通过学生阅读“知识点击”,将化学键与物质的性质联系起来,知道化学键是影响物质性质的重要因素之一。通过一些具体物质的熔沸点分析,使学生认识到离子键、共价键都是比较强的化学键,但由于影响物质性质的因素较多和学生知识的有限,这个地方也不要拓展、延伸过多。【媒体展示——板书】第二部分:化学键与化学反应中的能量变化【引入】研究化学反应中的能量转化关系是很重要的。在工农业生产和生活中,要利用各种能源,而化学反应所释放的能量(如石油、煤的燃烧)是当今世界上的重要能源之一。研究反应热,对于化工生产条件的选择,设备的设计和使用,以及对热能的综合利用,都具有很大的实际意义。以研究反应热为主要内容的化学热力学,是化学科学的一个重要分支。化学反应可以热、电或光等形式与外界环境进行能量交换,但通常主要表现为热能变化。【交流·研讨】氢气和氧气反应生成1mol水蒸汽时的能量变化过程【归纳·总结】在化学反应中,从反应物分子转化为生成物分子的过程中,各原子的内部并没有发生什么变化,但原子的结合方式发生了改变。在这个过程中反应物分子的化学键部分或全部遭到破坏,在生成物分子中形成新的化学键。实验证明,破坏旧的化学键时,需要从环境吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间的相互吸引而对外释放能量。化学反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。【思考·质疑——板书】能量会不会在反应过程中损耗或消失?【拓展·引导】能量有各种不同的形式,它能从一种形式转化为另一种形式,或者从一物体传递给另一物体,但在转化和传递过程中,能量的总值是保持不变的(这叫能量守衡或转化定律)。化学反应过程遵循能量守衡定律。【讨论】是不是所有的化学反应都是放热的?【活动·探索】【媒体显示——板书】每一个化学反应都伴随有能量的改变,有的对外释放能量,有的从外界吸收能量。如果新化学键的形成所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是放热反应;如果新化学键的形成所释放的能量小于破坏旧化学键所吸收的能量,该反应就是吸热反应;【媒体显示——概括整合】【点评】通过氢气和氧气生成1mol水蒸气的能量变化过程的分析,然后推广开来,得出结论:破坏旧的化学键时,需要从环境吸收能量来破坏原子间的相互吸引;在形成新的化学键时,由于原子间的相互吸引而对外释放能量。化学反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化;通过“思考质疑”,对程度好的学生进行“知识拓展”,引入“能量守衡或转化”定律;通过“活动探索”使同学们对吸热和放热反应,增强直观印象,同时明白化学反应不仅存在放热反应也存在吸热反应;再通过“概括整合”,使同学们对化学反应过程中的能量变化过程有一个清晰的认识,知道能量变化与旧化学键的断裂和新化学键的形成有着密切的联系。【作业】1、课本38页2、3、42、拓展延伸习题(略)(深圳实验学校黄军谱)第二节化学反应的快慢和限度教材分析(一)知识脉络在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后,引入化学反应进行的快慢和限度,使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角,继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定,但外界条件的改变如:反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中,一定条件下反应只能进行到一定的程度,外界条件的改变会影响到化学平衡的移动,这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。(二)知识框架表示化学反应速率的方法表示化学反应速率的方法优化化工生产条件的重要依据化学反应化学反应的限度(化学反应平衡)化学反应的的快慢化学反应的的快慢(化学反应速率)化学平衡的移动化学平衡的建立影响化学反应速率的因素化学平衡的移动化学平衡的建立影响化学反应速率的因素(三)新教材的主要特点:新教材中将此部分知识分解为必修部分和选修部分。必修部分与旧教材相比,降低了知识要求和难度。更简洁、易懂,更注重理论联系实际,注重培养学生的分析能力、知识迁移能力、科学实验方法和科学素养。二.教学目标(一)知识与技能目标1、使学生了解化学反应速率的概念,知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢。2、使学生了解化学平衡的特征,建立化学平衡的观点,认识化学反应的进行是有一定限度的,化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动,培养学生设计半定量实验方案的能力,以及分析和处理实验数据的能力。4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍,使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。(二)过程与方法目标1、通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析,让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法,半定量实验的研究方法。2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。(三)情感态度与价值观目的1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。2、通过“认识化学反应的快慢”,“催化剂对化学反应速率的影响”,“温度对化学平衡的影响”等实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习,培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。三、教学重点、难点(一)知识上重点、难点化学反应速率及影响因素;化学平衡的建立。(二)方法上重点、难点学会对照实验和半定量实验的实验方法,实践-理论-指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。四、教学准备学生准备1、预习第二节化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢?哪些条件可以影响化学反应的快慢?如何从实验的角度去分析和探讨?是不是所有的化学反应都进行得很完全?化学平衡是一种什么样的平衡体系?如何优化化工生产的条件?2、将学生每4-5人编为一组,设计“活动·探究”的实验方案。教师准备教学媒体、课件;五、教学方法问题推进、分析类比、实验探究六、课时安排3课时七、教学过程【实验探究】分组实验:镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应【质疑】1、镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应现象有什么不同?为什么不同?生活或学习过的化学反应中,哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢?2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰?【讨论】学生讨论思考上述问题。【引入新课】从同学们以前所学的化学反应知道,不同的反应有快慢之分,而有些反应需要加热或使用催化剂,这是为什么呢?这就是我们今天要学习的从一个全新的角度去认识化学反应-化学反应的快慢和限度。【点评】密切结合学生已有的化学反应知识,从“问题”直接引入新课题,使将要学习的内容一目了然,从实验探究入手创设学生积极探究学习的氛围。【板书】第二节化学反应的快慢和限度【阅读并质疑】阅读教材39-40页“联想·质疑”,如何认识化学反应的快慢?如何表示化学反应的快慢?催化剂在化学反应中有什么作用?【过渡】在硫酸的工业生产中,二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响,它们是如何影响的呢?【板书】一、化学反应的快慢【媒体显示】“认识化学反应的快慢”的实验设计:【思考、讨论并质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反应?为什么三种金属的表面积要大致相同?你如何设计实验?如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系?【学生设计】学生讨论、分析所给物质的浓度、状态,设计实验方案(1)铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验(2)镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验(3)铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验(4)铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验(5)块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验(6)块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验【质疑】通过什么现象了解化学反应的快慢?如何表示化学反应的快慢?【阐述】化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。【板书】1、化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。时间:(如每秒、每分、每小时)计算公式为=△C/△t反应速率的单位mol/(L•s)mol/(L•min)mol/(L•h)【思考】如何认识反应速率?1、某一反应物的浓度是2摩尔/升,经过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6摩尔/升,求该反应的反应速率。2、在一定条件下N2+3H22NH3的反应中,起始C(N2)为2mol/L,C(H2)为5mol/L,反应到2分钟时,测得C(NH3)为0.4mol/L,(1)分别用N2、H2、NH3表示反应速率。(2)反应到2分钟时C(N2)为_________,C(H2)_________。【点评】简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。【小结】(1)现表示的化学反应速率是平均速率,同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,必须注明物质。(2)起始浓度不一定按比例,但是转化浓度一定按比例。(3)同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:42、影响化学反应速率的因素【质疑】化学反应的快慢主要取决什么?化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定。【质疑】一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响?它们是如何影响的?从几组实验可知比较一个实验的结果会受到多方面因素的影响,如温度、浓度、表面积等。【结论1】增加反应物的浓度,反应速率加快;【结论2】升高温度,反应速率加快;通常情况下温度每升高100C,化学反应速率将增大到原来的2-4倍。【质疑】是否只有对吸热反应升高温度才能加快反应速率?请你举例说明。不论是吸热反应还是放热反应升高温度都能加快反应速率。如木炭的燃烧。【结论3】增大反应物间的接触面积,反应速率加快;【质疑】催化剂是如何影响化学反应速率的?在2H2O2=2H2O+O2↑的反应中,有二氧化锰、氯化铁或过氧化氢酶做催化剂。【结论4】催化剂能改变化学反应的速率。【阅读思考】阅读教材41-42页,了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些?【资料介绍】海鲜是一种含有嘌呤和苷酸两种成分的食物,而啤酒中则富含分解这两种成分的重要催化剂——维生素B1。如果吃海鲜时饮啤酒,会促使有害物质在体内的结合,增加人体血液中的尿酸含量,从而形成难排的尿路结石。如果自身代谢有问题,吃海鲜的时候喝啤酒容易导致血尿酸水平急剧升高,诱发痛风,以致出现痛风性肾病、痛风性关节炎等。【质疑】对气体物质参加的反应,压强的改变对反应速率有影响吗?如何理解?【阐述】一定温度一定物质的量的气体,压强越大体积越小。所以加压使体积减小,浓度增大,故加压能加快反应速率。【结论5】对气体物质参加的反应,增大压强能加快反应速率。【板书小结】影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂,还有压强(对有气体物质的反应)、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。通常浓度越大,反应速率越快;温度越高,反应速率越快;压强越大,反应速率越快(对有气体物质的反应,为什么?);催化剂能改变化学反应速率。【思考练习】1、在铝和硫酸的反应中可以通过什么现象说明反应的快慢?可以通过改变哪些条件说明外界因素对反应速率的影响?2、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是()A.增大反应物的量B.增大压强C.升高温度D.使用催化剂【质疑】在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反应,体现二氧化硫的还原性和氧化性:2SO2+O22SO3,SO2+2H2S=3S+2H2O。为什么一个式子用“”,一个式子用“=”号?说明什么?有些化学反应不能进行完全,即反应物不能完全转化为生成物。这与化学反应的限度有关。【板书】二、化学反应的限度【阐述】在2SO2+O22SO3反应中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时,三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气。【板书】1.可逆反应在同一条件下,能同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应【注意】同一条件,同时进行;反应物不能完全转化为生成物。【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反应生成水,水在一定条件下又能分解为氢气和氧气,水的分解反应是可逆反应吗?还有哪些反应是可逆反应?【质疑、讨论】常温下,在100g水中加入100g氯化钠固体,能否溶解完全(氯化钠的溶解度小于100g)?在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解?【阐述】常温下,在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体,固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出,但溶液中溶质的质量并没有变化,只是溶解的速率与结晶的速率相同,而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止,这是一个动态平衡。【质疑、探讨】一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等?请在下图中画出反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的反应速率和反应时间的关系图。反应时间反应时间反应速率【阐述】由图可知一定条件下,从反应物开始建立的可逆反应,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,一段时间后,正、逆反应速率相等,反应速率不再随时间的变化而变化,反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗?【点评】从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点,从数学的模式,采用直观的图示认识平衡,帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。【板书】2.化学平衡化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。【质疑】化学平衡的特征是什么?为什么说化学平衡是动态平衡?动:V正=V逆≠0,动态平衡定:外界条件一定,各组成的百分含量一定(不是相等)变:外界条件改变,平衡被破坏、发生移动而建立新的平衡【质疑】化学平衡随条件的变化而变化,哪些条件对化学平衡有影响?【观察·思考】温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的?为什么条件的改变平衡状态被破坏?【阐述】在2NO2N2O4的反应中,已知生成N2O4的反应是放热反应,当温度升高时,气体颜色变深,说明NO2的浓度增大,升高温度有利于NO2的生成。温度的改变使正、逆反应速率不等,原平衡被破坏,可见化学平衡是在一定条件下建立的,同一可逆反应条件不同平衡状态不同,即化学平衡发生移动。化学平衡移动:化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。如果一个可逆反应达到平衡状态以后,反应条件(如浓度、压强、温度等)改变了,平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而达到新的平衡状态,这叫化学平衡的移动。平衡状态不平衡状态新平衡状态V正=V逆V正≠V逆V’正=V’逆化学平衡移动【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移动的影响浓度对Fe3+与SCN-反应平衡状态的影响0.01mol/LFeCl3和0.01mol/LKSCN等体积混合Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡向正反应方向移动加1mol/LFeCl3红色加深平衡向正反应方向移动加1mol/LKSCN红色加深对比压强对NO2与N2O4反应平衡状态的影响增大压强反应混合物的颜色先变深后变浅,但比原平衡混合物的颜色要深,平衡向生成N2O4的方向移动;减小压强反应混合物的颜色先变浅后变深,但比原平衡混合物的颜色要浅,平衡向生成NO2的方向移动。如何解释上述颜色的变化?【讨论】催化剂对化学平衡移动有影响吗?为什么?【板书、结论】化学平衡移动受到反应物的浓度、压强、温度等因素的影响。浓度:在其它条件不变时,增大反应物(或减小生成物)浓度,平衡向正反应方向移动压强:在其它条件不变时,增大(或减小)压强,平衡向气体体积缩小(或扩大)的方向移动温度:在其它条件不变时,升高(或降低)温度,平衡向吸热(或放热)方向移动催化剂:对化学平衡移动无影响催化剂500℃【催化剂500℃你如何认识硫酸工业的反应条件的选择?2SO2+O22SO3【思考讨论】1、下列有关化学平衡状态的描述正确的是1)化学平衡状态就是正逆反应速率相等,且均等于零,反应停止了的状态。2)对于反应3Fe(S)+4H2O(g)Fe3O4(S)+4H2(g)①当压强不变时,反应达到平衡。②当气体水的浓度不变时,反应达到平衡。③当Fe3O4的质量不变时,反应达到平衡到达。2、下列叙述中可以说明反应2HIH2+I2(g)已达平衡状态的是①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂③百分组成HI%=I2%④反应速率VH2=VI2=1/2VHI时⑤[HI]∶[H2]∶[I2]=2∶1∶1时⑥V(HI)分解=V(HI)生成⑦压强不变⑧C(HI)=2C(I2)3、在容积不变密闭容器中,对于合成氨反应是否达到平衡的标志是1)V(N2)∶V(H2)=1∶32)V(N2)∶V(NH3)=1∶23)V(NH3)=2V(N2)4)V(NH3)分解=V(NH3)合成5)C(NH3)=2C(N2)6)压强不变7)每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH38)密度不变9)混合气体中氮气的体积百分含量不变【思考讨论】2、3两题有什么不同?判断化学平衡建立的标志是什么?根据什么可以判断在一定条件下,一个任意反应:mA+nBpC+qD是否达到化学平衡?【点评】通过思考讨论使学生学会从特殊到一般的认识事物的思维方法。【小结】判断化学反应达到平衡的标志1)V(正)=V(逆)①正逆反应的描述:同一物质消耗和生成,反应物和生成物消耗或生成②速率相等:同一物质速率的数值相等,不同物质速率的数值与系数成正比即相等2)混合气体中各组分的体积百分含量不变(或某物质的物质的量不变)3)反应前后气体的体积不等时,压强不变或平均分子量不变或密度不变4)同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量等,体系中含有色物质时,颜色不随时间的变化而变化若以化学键或浓度表示,则必须对应反应物和生成物且要按反应方程式系数关系成比例【概括·整合】1、填写下表,总结影响化学反应速率的因素条件条件改变对化学反应速率的影响浓度压强温度催化剂2、什么是化学平衡?它具有哪些特点?与溶解结晶平衡有什么相同的方面?3、你可以从哪几个方面去认识一个化学反应?【本节练习】1、反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为:①V(A)=0.15mol/(L·s)②V(B)=0.6mol/(L.s)③V(C)=0.4mol/(L·s)④V(D)=0.45mol/(L.s)该反应进行的快慢顺序为________________.提示:以同一物质为标准,将其他物质表示的反应速率换算为用该物质表示的速率,并比较。2、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是()A.C生成的速率与C分解的速率相等B.A,B,C的浓度不再变化C.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBD.A、B、C、的分子数之比为1∶3∶23、已知合成氨反应的浓度数据如下:N2+3H22NH3起始浓度mol/L1.03.002秒末浓度mol/L0.61.80.8当用氨气浓度的增加来表示该化学反应速率时,其速率为().

A.0.2mol/(L·s)B.0.4mol/(L·s)C.0.6mol/(L·s)D.0.8mol/(L·s)4、关于化学反应速率的说法正确的是().

A.化学反应速率可表示可逆反应进行的程度

B.化学反应速率是指一定时间内,任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加

C.对于任何化学反应来说,反应速率越快,反应现象就越明显

D.根据反应速率的大小可知化学反应进行的相对快慢5、下列说法正确的是().

A.参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素

B.光是影响某些化学反应速率的外界条件之一

C.决定化学反应速率的主要因素是浓度

D.不管什么反应,增大浓度,或加热或加压,或使用催化剂,都可以加快反应速率6、将0.1mol/L稀硫酸以相同体积与下列处于不同条件下的硫代硫酸钠溶液等体积混合,其中出现浑浊最快的是()。

A.10℃、0.1mol/LB.10℃、0.05mol/L

C.20℃、0.05mol/LD.20℃、0.1mol/L7、在N2+3H22NH3反应中,使用催化剂的理由是().

A.使平衡向正方向移动B.没有催化剂该反应不能发生

C.使化学反应速率增大D.抑制逆反应的发生8、能确认发生化学平衡移动的是()。

A.化学反应速率发生了变化

B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强

C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变

D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂9、2NO2N2O4正方向放热,把烧瓶置于1000C沸水中,下列哪几项性质不会改变①颜色,②平均分子量,③质量,④压力。A.①③B.②④C.④D.③10、对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是A.提高反应物的平衡转化率B.改变平衡混合物的组成C.以同样程度改变正逆反应的速率D.增大正反应速率,减小逆反应速率11、对于反应2SO2+O22SO3正反应放热①增加O2的浓度,平衡()移动,SO2的浓度(),SO3的浓度()。②增大压强,平衡()移动,SO2的浓度()物质的量(),SO3的浓度()物质的量()。③升高温度,平衡()移动,SO2的浓度(),SO3的浓度()。12、请画出2SO2+O22SO3反应中SO3的浓度在有催化剂和无催化剂情况下随反应时间的变化图。SOSO3的浓度时间0(深圳市高级中学汪东珍编写)个人简历汪东珍,女,1982年8月毕业于华中师范大学化学系。中教高级职称、中国化学研究会会员。荆门市学科带头人、龙泉中学(湖北省重点高中)化学教研组长。多年任教高三毕业班并担任校化学竞赛辅导主教练,辅导的学生中先后有二十多人次在竞赛中获国家一、二、三等奖和省一等奖,被授予优秀辅导员。组织和主编了高中化学新课及复习课的配套练习。发表了《元素示踪法在化学计算中的应用》等文章。先后获湖北省城镇妇女“巾帼建功”先进个人、荆门市“教坛新秀”荣誉称号。1999年到深圳市高级中学任教,2000年所带初三化学在全国的竞赛中取得优异成绩被授予优秀辅导员。2003年、2004年任教高三年级(X科),高考中取得了优异成绩。第三节化学反应的利用一、教材分析(一)知识脉络本节教材首先以氯气的实验室制法为例,让学生体会怎样利用化学反应制备新物质的一般思路,并总结曾经学过的常见物质的制备方法。第二部分承接本章第一节中化学反应中能量释放问题,以“化学能如何转变成电能”为例解释了“为什么说化学反应为人类提供了能源”,并说明了化学在能源开发和利用方面的作用。作为化学必修模块中元素化合物知识和基本概念、基本理论的最后一节,本节承担着对前面知识的回顾、总结,以及深化和提升学生对化学研究的应用价值的认识的双重任务。(二)知识框架化学反应的利用化学反应的利用确定物质的组成、结构,测定物质有关组分的含量为人类提供能源制造新物质如何利用化学反应制造新物质如何将化学能转化为电能原电池的工作原理物质变化能量变化案例:氯气的制取(三)新教材的主要特点:除了要求学生掌握“氯气的实验室制法”和“原电池的工作原理”等具体的知识点外,致力于培养学生从大视野、高观点、多角度了解化学在人类社会发展中的作用,以及化学研究的前沿。二.教学目标(一)知识与技能目标使学生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。引导学生掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法,了解制备装置及收集方法,以及原电池的工作原理。通过“活动·探究—氯气的制取和原电池的工作原理”,培养学生的观察能力,实验能力和分析推理能力。4、利用“化学前沿”、“资料在线”等拓展性栏目,为学生提供丰富的材料,开拓他们的视野,使他们从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。(二)过程与方法目标1、通过“交流·研讨”,提高学生的分析、比较、综合的能力。2、通过“活动·探究”,培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。(三)情感态度与价值观目标1、通过教材中活动栏目的设计,培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。2、提升学生对化学反应价值的认识,赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献。三、教学重点、难点(一)知识上重点、难点如何利用化学反应制造新物质和怎样将化学能转化为电能。(二)方法上重点、难点探究物质制备的一般思路的形成,能量转化研究的利用。四、教学准备学生准备1、预习“第三节化学反应的利用“中的“交流·研讨”;2、回顾实验室制取气体时发生装置和收集方法的确定;3、收集身边的废旧电池,思考生活、生产中能量的来源及利用。教师准备教学媒体、课件;编制“活动·探究”活动报告及评价表。五、教学方法实验探究法,启发、讨论、对比六、课时安排2课时七、教学过程第1课时【引入】人类对化学反应的认识和利用从远古时代就开始了。随着人类生产生活实践的深入以及科学技术的发展,人类对化学反应的利用逐渐从经验走向理性,尤其是现在对物质结构和化学反应实质的探讨,使人们对物质及其性质的认识更加深入,并能科学地创造适宜的条件调控化学反应。这就为新物质的合成、新材料的研制以及新能源的开发和合理利用等奠定了基础,大大提高了人类对化学反应的利用水平。【投影】检查学生课前预习作业。交流·研讨到目前为止,你已经学习过哪些化学反应?你对化学反应的实质、规律有了哪些了解?2、化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明,在日常生活中和化工生产中,化学反应有哪些应用?【评价与概括】1、到目前为止,你已经学习过哪些化学反应?你对化学反应的实质、规律有了哪些了解?我们学习了具有代表性的金属和非金属元素单质及其化合物的化学性质,了解了这些物质之间的化学反应。知道了化学反应的实质就是旧化学键的断裂、新化学键的生成,既有物质的变化也有能量的变化。化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明,在日常生活和化工生产中,化学反应有哪些应用?概括学生发言,展示各种图片(可由网上下载)。指出化学反应中物质的变化被应用在新物质的合成、新材料的研制上,能量的变化被应用在新能源的开发和利用等方面。【点评】重在分析学生对化学反应实质的认识。肯定学生在课前准备中所作的努力,激发学生的学习兴趣。【过渡】我们将利用两节课的时间来认识人们是怎样利用化学反应制备新物质以及能量的转化。本节课先来探究有关新物质的制备。【板书】第三节化学反应的利用利用化学反应制备新物质【讲述】20世纪40~50年代,人们用高纯度的人工制备的化合物代替黏土制得了“先进陶瓷”,使其具有不同于普通砖瓦的优异性能;70年代后,一些不同材质和不同结构的陶瓷复合材料相继出现,材料结构进一步完善,性能进一步提高,适用范围扩展到航空领域、军事领域等。为了更好的满足人们生活的需要,丰富人们赖以生存和发展的物质世界,目前人工合成的物质已超过3500万种,且其数量仍在以每年合成几百万种新物质的速度继续增长着。【思考、讨论、提问】那么,一种新物质是怎样利用化学反应制备出来的呢?【概述】应该根据物质的性质,选择科学合理的实验原理,合适的仪器和药品;根据实验的特点,设计安全可靠的实验装置。如果是工业生产,还需考虑原料的用量、价格以及设备的承受能力等;实验室中制备物质还要考虑切实可行和简单易行。【讲述】消毒剂和漂白剂的有效成分中大多含有氯元素,如次氯酸盐和二氧化氯等,它们都可以由氯气和其它物质反应制得,那么,氯气又是如何制备的呢?本节课我们就以氯气的制备为例来学习怎样利用化学反应制备新物质。【板书】1、探究实验室制取氯气【思考】回忆氯气的物理性质和化学性质【活动•探究】分析以下四个制取氯气的反应原理:从氧化-还原反应知识的角度分析,有什么共同之处?你认为哪个反应原理适合工业生产,哪些反应原理可以用在实验室中?△CuCl2△CuCl24HCl+O2=2H2O+2Cl2↑△MnO△MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O②2KMnO2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+8Cl2↑+5H2O③通电通电2NaCl+2H22NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑【评述】通过学生的比较分析,可得出这几个反应都是利用了氧化剂把-1价的Cl变成了0价的Cl。【媒体显示】电解食盐水装置。工业上利用反应④通过电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气。反应①是历史上曾经使用过的地康法制氯气。【评述】反应②和③从原料、反应条件分析都可以用于实验室中制取氯气。【讲述】反应②是瑞典化学家舍勒在研究软锰矿石时,把盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热,意外地发现有一种令人窒息的黄绿色气体生成,产生的就是氯气。至今,实验室中仍用这种方法制取氯气。反应③也是实验室中常用的制取氯气的方法之一。△【点评】让学生认识到一种物质的发现有偶然也存在必然,化学反应的利用从经验性走向理性。△【板书】反应原理:MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O【过渡】确定了反应原理和药品,还需要选择合适的仪器装置。【思考、讨论、提问】回忆实验室制取氢气、二氧化碳、氨气时所用的发生装置和收集方法,比较得出在气体发生装置和收集方法的选取上遵循的一般原则。【评述】可根据原料的状态、反应条件选择气体发生装置,根据气体的性质确定收集方法。物质发生装置收集装置氢气固—液不加热型向下排空气法、排水法二氧化碳固—液不加热型向上排空气法氨气固—固加热型向下排空气法【讨论并回答】根据以上信息,选择哪些实验仪器组装成制取氯气的发生和收集装置较为合适?可以采用固—液混合加热制气装置,向上排空气法。仪器有:铁架台、酒精灯、烧瓶、分液漏斗、导气管、集气瓶等。【演示实验】连接制取氯气的发生装置和收集装置。【提问】氯气有毒、有刺激性气味,对环境有污染。那么,多余的氯气应该如何处理?【回答】可将多余的氯气通入盛有碱液的烧杯。【演示实验】实验室制取氯气的一般方法。(如下图所示,在烧瓶里加入少量的二氧化锰粉末,通过分液漏斗向烧瓶中加入适量密度为1.19g/cm3的浓盐酸,缓缓加热,使反应加速进行。观察实验现象。用向上排空气法收集氯气,多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收)【小结】填写探究报告。试剂浓盐酸、二氧化锰固体装置发生装置:固—液混合加热制气装置收集装置:向上排空气法收集实验现象有黄绿色的气体产生【思考、讨论、小结】请同学们回味“探究氯气的制取”过程,结合教材48页活动探究栏目的问题3,体会物质制备的一般思路:根据物质的性质选择适当的反应原理及发生装置,设计实验过程应符合科学性、安全性、可行性、简约性等。【板书】2、制备物质的一般思路【点评】讨论和体会物质制备的一般思路是这节课的重要内容。【导引】化学家在制备许多物质的过程中所作的工作比我们上面讨论的要复杂得多。舍勒发现氯气到工业电解食盐水,也经历了近200年的努力。【阅读理解】教材49页第一段。【媒体演示】相应图片。【点评】药物、防晒霜等物质的合成,既为学生打开了物质合成的一个全新领域,也使他们感觉到化学离我们并不遥远,感受到化学的神奇。也说明化学家们经过不懈的努力,在工农业生产、生活、医药、农药、国防等各个领域取得了成就,做出了卓越的贡献。【板书】3、化学前沿——分子设计与新物质的合成【阅读理解】教材49页的“化学前沿——分子设计与新物质的合成”。【讲述】“化学前沿”给大家展示了尖端科技的发展动态,说明人们已经从最初的“不经意”发现物质进入到主观设计分子结构,合成自然界中存在或不存在的物质。分子设计的思想是化学理论的进展对于整个化学学科的影响的集中表现,在选修模块“物质结构与性质”中会继续探讨。【点评】鼓励学生学科学、爱科学,培养他们追求真理的科学态度,可以查找相关资料充实。【总结】研究物质的性质、制备物质都是为了更好的利用,本节我们以氯气制备为例探究了新物质的合成,认识了化学反应在新物质制备方面的应用价值。人类对化学反应的利于还突出的表现在能量的利用上,下节课我们将要探究化学能与电能之间的相互转化。【练习】54页3题;57页5题【点评】本节课有两个主要内容,以氯气的实验室制法的活动探究为载体,突出制备物质的一般思路,旨在培养学生的观察能力、思维能力,以及正确的科学态度和科学方法【作业】1、预习50页交流研讨中的问题,从能量变化的角度归纳总结两个小题中的共同点。2、收集废旧的电池。【板书设计】略。【后记】(第二课时)【引入】你已知道,物质发生化学反应的实质是旧化学键断裂、新化学键生成;当生成新化学键所释放的能量大于破坏旧化学键所吸收的能量时,化学反应会释放能量。【投影】对教材50页“交流·研讨”的分析和整理。【评述】即热饭盒的原理:1molMg(24.30g)和水混合产生的热量足可以把1L水从室温加热到100℃。焊接钢轨是铝与铁的氧化物反应时释放出大量的热,使生成的铁熔化成铁水。即热饭盒能加热食物,铝热剂能焊接钢轨,都是化学反应过程中产生的能量以热能的形式释放出来,被人们所利用。【板书】二、化学反应为人类提供能源1、化学能与热能的转化【讨论】①在你的周围有哪些化学能转化成热能的实例?②为提高能量转化效率和热能利用率提供建设性的意见。③预测将化学能转化为热能的应用前景。【点评】让学生充分发挥想象,鼓励合理的方案。【过渡】化学能不仅可以转变成热能,人们还可以通过氧化还原反应将化学能转化成电能。电池就是利用化学反应产生电能的装置。【展示】展示学生收集的废旧电池。【讲述】我们可以通过原电池的工作原理来认识化学能是如何转化成电能的。【活动探究】按要求完成以下实验,通过对实验现象的观察和分析初步了解原电池的工作原理。图【演示实验】图2-3-7。将铜片、锌片插入稀硫酸中,然后用导线将铜片、锌片连接起来,并接入一支电流表,观察发生的现象。【观察、思考】你观察到了什么现象??你能从中得出什么结论?【现象】锌片溶解,铜片表面有气泡产生;电流表指针偏转。【学生分析】铜片质量未变化,锌和稀硫酸发生了反应。【质疑】请尝试用氧化还原知识分析锌片、铜片上发生反应的情况。【媒体演示】动画展示原电池的工作原理。【引导学生分析】在实验中,当把铜片和锌片同时浸入稀硫酸时,由于金属锌比金属铜活泼,锌原子容易失去电子被氧化成Zn2+进入溶液中,锌片上的电子通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子而被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。可见,原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置。【讲述】在原电池中电子流出的一极是负极(如锌片),电极被氧化,发生氧化反应;电子流入的一极是正极(如铜片),H+在正极上被还原。在铜锌原电池中,负极自身被氧化,而正极作为载体,溶液中的离子在正极上发生还原反应。【板书】2、化学能与电能间的转化⑴原电池的反应原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过外电路流向较不活泼的金属。【结论】锌片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)铜片:2H++2e-=H2↑(还原反应)【研究】让学生指出所收集的废旧电池的正负极。分析为什么干电池用久了外壳会变软?【思考、讨论、小结】原电池是利用氧化还原反应将化学能转化成电能的装置,但是在原电池中,铜片并没有参加反应,那么,铜片的作用是什么呢?电子在电压的作用下,才能发生定向移动形成电流。当锌片和铜片同时浸入电解质溶液时,由于两种金属的原子失电子的能力不同,会在两者之间形成电势差,当用导线将锌片和铜片连接起来时会产生电流。不仅铜,任何与锌活泼性不同的金属,在电解质溶液中都能形成原电池,还可以用导电的碳棒(石墨)来替代铜片,作为原电池的正极。【引申】原电池装置中气体未从锌片上直接放出,也说明了,原电池的反应比一般的化学反应速率快。【点评】只要求学生初步了解原电池的反应原理。关于原电池的形成条件和电极反应式的书写在此处不做要求。【过渡】这种原电池不能提供持续、稳定的电流,实际应用的电池的物质组成和内部结构比它要复杂得多。【观察、交流】观察所收集的电池的外观,初步分析电池的类型、用途,交流结果。【媒体投影】各种各样的电池。图-3-9。【介绍、投影】⑵电池的分类。干电池(一次电池):日常使用的锌锰电池蓄电池(二次滇池):汽车用的铅蓄电池、手机用的镍氢电池、锂电池燃料电池:用于航天、军事领域。教材图2-3-10、图2-3-11。【点评】让学生认识到生活中的电池是一种能源,以生活实际帮助学生理解和消化本节内容。【阅读理解】教材52页第二段:化学能与光能之间的相互转化。【板书】3、化学能与光能之间的相互转化。【讲述】在现代科学技术领域,化学能与光能的相互转化是非常重要的研究课题,这方面的研究对于光化学电池、太阳能分解水制氢等高新技术的发展具有十分重要的意义。【过渡】化学能以多种途径进行着转化,并直接参与到整个自然界的能量循环之中。人类生命活动所需要的能量,也是由营养物质在体内代谢过程中所发生的各种化学反应释放出来的。在能源问题备受瞩目的今天,化学科学将在能源的开发和利用方面发挥非常重要的作用。【阅读、思考】教材52页“资料在线”:合理利用化学能源、太阳能利用的前景、安全利用能源。图2-3-13、图2-3-14。【讲述】人们不仅利用化学反应制造丰富多彩的物质、提供赖以生存的能量,还利用化学反应开发了各种分析技术来确定各种物质的组成、结构以及测定物质有关组分的含量等。例如,在农业生产和研究中,人们需要了解土壤中营养元素的种类及含量,以做到合理施肥,达到提高农业生产水平的目的;在病理诊断化验、药品质量鉴定、环境监测等领域,也都需要利用化学反应对样品进行分析。【媒体】化学反应的利用确定物质的组成、结构,测定物质有关组分的含量为人类提供能源制造新物质如何利用化学反应制造新物质如何将化学能转化为电能原电池的工作原理物质化学反应的利用确定物质的组成、结构,测定物质有关组分的含量为人类提供能源制造新物质如何利用化学反应制造新物质如何将化学能转化为电能原电池的工作原理物质变化能量变化案例:氯气的制取其实,人们在利用化学反应的同时,也加深了对化学反应规律及其实质的认识。【概括、整合】1、面临纷繁复杂的化学反应,为了研究和应用的方便,人们从不同的角度进行了分类。化学反应化学反应有些反应为氧化还原反应有些反应为可逆反应有些反应为氧化还原反应有些反应为可逆反应化合、分解、置换和复分解四种基本反应吸热反应和放热反应化合、分解、置换和复分解四种基本反应吸热反应和放热反应举例说明以上对于化学反应的划分原则。反应有许多重要的应用。⑴在实验室里和工业上各是利用什么化学反应来制备氯气的?你还能举出实验室里和工业上利用化学反应制备物质的实例吗?可以利用氧化还原反应的原理,设计能够产生0价的氯单质的化学反应。⑵怎样证明化学能与热能、电能或光能之间能发生相互转化?利用化学反应中温度的变化,电流计和光敏计的测定等方法。⑶根据你对化学反应的规律、实质及应用的认识,进一步丰富以上有关化学反应的图示。如:总结中使用的图示,可以再丰富。【点评】通过两课时的探究,使学生认识到化学反应在人类活动中的重要作用及其价值。【练习】本节练习1、2。【作业、预习】1、本节教材习题4、5。2、本章内容自我小结。【板书设计】略。【后记】重要的有机化合物市外语学校认识有机化合物一教材分析(-)知识脉络有机物是人类赖以生存的重要物质基础,它们的开发利用大大的提高了人类的生活质量并且改变了人类的生活方式。在初中已有的个别有机化合物的初步概念的基础上,本节进一步了解有机化学的研究范畴、发展过程以及对科研、生产、生活、环境的重要作用。进一步掌握有机化合物的典型性质和有机化合物基础知识利用已有的原子结构和化学键的知识了解有机化合物的性质与结构的关系,了解有机化合物多样性的原因。认识生活中接触到的高分子材料以及环境与化学的关系(二)知识框架有机化合物(几千万种)有机化合物(几千万种)有机化合物的性质多样有机化合物大结构多样甲烷甲烷的性质甲烷的分子结构氧化反应取代反应碳的原子结构碳的成键特征同系物同分异构体(三)新教材的主要特点:本节教材体现了“从生活到化学,从化学到社会”的认识逐步深入的过程。从培养学生终身发展所必备的知识和能力出发,新教材较旧教材更符合知识的逻辑关系,同时注重学生的能力培养。二教学目标知识与技能目标了解有机化合物的性质特征、结构特征与多样性的关系通过观察实验掌握甲烷的性质、取代反应。掌握同分异构现象以及简单的命名规律初步培养学生空间想像能力(二)过程与方法目标1、通过引导学生对自己熟悉的种类不同的有机物的分析,让他们学会怎样从中归纳、总结有机化合物性质的一般规律。2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。(三)情感态度与价值观目的1、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣。2、通过用模型组装有机分子的实践活动,培养学生严谨认真的科学态度和探索精神。三教学重点和难点甲烷的性质、有机物结构的多样性四、教学准备教师准备教学媒体、课件;编制“活动·探究”活动报告及评价表。五、教学方法问题推进法、实验探究法六、课时安排3课时七、教学过程第一课时认识有机化合物教学准备学生:预习教材第一节第一部分(60页---62页);要求提前准备一种有机材料了解它的性质、用途并向同学做介绍。教师:要求对学生可能找到的材料做到充分考虑;适当的补充实验,例如溶解性、受热时状态变化等,有利于学生进行归纳、总结。教学过程(一)学生活动“联想……质疑”问题:你认识的有机物是什么?它有什么性质?什么用途?这个问题由学生充分讨论、发言;介绍生活中接触到的有机物讨论:1、哪些是有机物的共同性质?2、从溶解性、耐热性、可燃性、电离性等五个方面比较无机物有哪些区别?3、研究有机物的性质用到哪些方法?演示实验:归纳:有机物性质特征大多数有机物:1、难溶于水易溶于有机溶剂。2、易燃烧。3、大多数是非电解质,难电离。4、熔点低,易熔化。5、反应慢、反应复杂、副反应多。(二)师生共同活动“观察……思考”(能进行学生探究实验更好)以甲烷为例进一步研究有机物的性质完成书中实验1、实验2;按小组讨论、记录实验现象。归纳甲烷的性质。(1)可燃性(2)取代反应甲烷的结构特点:阅读63页知识点击第二课时有机化合物的结构特点教学准备学生:预习教材第一节第二部分(63页---65页);用球棍模型组合丁烷分子,体会有机物的样性。教师:教学媒体、课件;教学过程阅读63页工具栏,由学生写出甲烷的结构式、甲烷的结构简式。进行“活动与探究”动手组合乙烷、丙烷、丁烷的结构模型,写出它们的结构式、结构简式。给烷烃的概念,找烷烃的通式。阅读64页知识支持,让学生发现问题,当碳原子数较多时组合方式不只一种,碳原子数越多,可能的结构越多;带着疑问进入下面的讨论。有机物的命名和同分异构现象可以根据学生情况,控制深度。总结有机化合物的结构特点:(1)原子之间共价键相连。(2)碳原子之间可以连成链状或环状。(3)碳原子与碳原子之间可以是单键、双键、三键。(4)分子式相同时,可以出现多种结构。第三课时概括与整合教学准备学生准备:书上及练习册上的有关练习,教师准备:课件(命名练习题、同分异构体书写规律)石油和煤重要的烃一教材分析(-)知识脉络在日常生活中同学们已经对石油和煤炭的用途以及它们在国民经济发展中的重要地位有了一些认识;本节进一步从化学元素组成、化学反应原理的角度介绍石油和煤炭的加工过程、主要产品及其用途。重点学习石油化工的基础原料乙烯、苯的性质,了解不饱和烃、芳香烃的结构特点与化学性质的相关性,同时认识有机化学反应—加成反应、氧化反应;深化结构决定性质的观点。帮助学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性,初步确立可持续发展的观念。知识框架石油的分馏石油的分馏石油化石燃料煤煤的干馏烃乙烯苯存在来源各类烃新教材的主要特点:与旧教材恰好相反,新教材从石油和煤的加工引入重要的烃类;有利于激发学生的兴趣和求知欲,更加突出了化学科学与社会生产实际的密切联系。二教学目标识知与技能目标重点掌握乙烯、苯的性质,了解不饱和烃、芳香烃的通性,认识有机化学反应—加成反应、氧化反应;(二)过程与方法目标2、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”等活动,提高学生分析、类比、迁移以及概括的能力。认识有机化合物的存在--结构--性质—用途的主线就展现在我们面前。(三)情感态度与价值观目的1、通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,学生认识自然资源的合理开发、综合利用重要性,初步确立可持续发展的观念。三教学重点和难点乙烯、苯的性质、有机物结构与性质的关系,加成反应、氧化反应。四、教学准备教师准备教学媒体、课件;五、教学方法问题推进法、交流研讨法、六、课时安排4课时七、教学过程第一课时石油教学准备学生:预习教材第二节第一部分(68页---69页);结合“珍惜资源”要求学生提前准备有关材料并向同学做介绍。教师:要求对学生可能找到的材料做到充分考虑;适当的补充实验,例如溶解性、受热时状态变化等,有利于学生进行归纳、总结。教学过程学生活动“联想……质疑”主题发言:珍惜资源,为了人类的生存教师介绍教学参考资料中的《我国的石油资源》讨论“联想……质疑”中的问题,引出新课。师生活动:提问--阅读—讨论—归纳利用课本学习1、石油的成分按元素来看:碳、氢含量为97%--98%按物质来看:烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物2、石油的炼制过程原理产品及用途脱水、脱盐除去原油中的盐和水,减少对设备的腐蚀。分馏利用加热和冷凝,把石油分成不同沸点范围的产物。石油气,汽油,煤油,柴油,石蜡油、润滑油、重油。裂化在一定条件下加热,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料(裂化汽油)催化裂化在一定条件下使用催化剂并加热,把相对分子质量大、沸点高的烃断裂为相对分子质量较小、沸点较低的烃。轻质液体燃料(裂化汽油)裂解以石油分馏产品为原料,采用更高的温度,使其中的长链烃断裂成乙烯、丙烯等小分子乙烯(有机化工的原料)第二课时乙烯教学准备学生:预习教材第二节第二部分(70页---71页);用球棍模型组合乙烯分子,体会与烷烃结构上的差别。教师:教学媒体、课件;教学过程(一)复习石油的炼制的过程及其产品的用途,引入新课。(二)观察乙烯分子结构的特征。1、碳碳双键2、平面分子3、键角1200观察*思考在教师的演示实验中,学生观察实验现象,及时记录;同时思考下列问题发生了什么反应?与甲烷有什么区别?为什么会有这些差别?实验完成后通过“交流·研讨”,师生共同总结出乙烯的性质(相应的板书)氧化反应加成反应迁移·应用比较乙烯和乙醇的结构差别,若用乙烯制乙醇要利用什么反应?制备一氯乙烷的较好的方法找寻烯烃的通式、通性。认识官能团及官能团异构。第三课时煤的干馏苯教学准备学生:预习教材第二节第三部分(72页---74页);准备有关环保的材料进行“联想...质疑”的讨论用球棍模型组合苯分子,体会与烷烃、烯烃上的差别。教师:教学媒体、课件、实验;教学过程煤的干馏1、联想...质疑学生提前准备有关环保的材料,讨论:煤的用途有哪些?煤的使用中采取那些措施可以提高煤的利用率、减少对环境的污染?2、煤的干馏及其产品阅读讨论为主,见教材P73页表3-2-1煤干馏的主要产品及其用途比较干馏、蒸馏、分馏的差别蒸馏馏分馏干馏加热和冷凝加热和冷凝隔绝空气加强热物理变化物理变化复杂的物理变化和化学变化分离精炼加工煤分析煤的干馏产品及其用途,引入下一课题(二)苯的结构与性质从实验入手首先认识物理性质冷凝结晶溶解于酒精难溶于水,密度比水小。易燃有黑烟出示分子模型介绍苯的分子结构;有那些化学键?是饱和烃还是不饱和烃?提出问题:预测苯可能的性质学生讨论交流后,进入实验观察思考演示实验,做好记录,确定苯的化学性质;(1)书P74观察思考的实验,(2)归纳出苯的特殊性质:易取代、难加成、不与KMnO4反应第四课时芳香烃迁移·应用芳香烃的性质比较芳香烃与苯的结构与性质的相似与差别相似性:易取代、难加成差别:能与KMnO4反应芳香环上的支链引起性质的变化概括...整合总结烷烃、烯烃、芳香烃的结构和性质烷烃烯烃芳香烃结构性质(突出结构和性质的关系、巩固有机反应类型)处理习题第3节饮食中的有机化合物一、教材分析知识脉络饮用食品不仅能为人体提供必要的营养素、调节口味、满足人体营养需要,而且其中的某些成分还是具有调节人体新陈代谢、防御疾病发生、增进人体健康的作用。本节教材从生活中学生比较熟悉的作为饮品、调味品的乙醇、乙酸这两种有机化合物入手将学生逐步带入维持生命和健康所必需的营养物质:油脂、糖类和蛋白质。即由简单有机物到复杂有机化合物、由单官能团的烃的衍生物(乙醇、乙酸、酯、油脂)到多官能团的烃的衍生物(糖类、蛋白质)、由小分子有机化合物(乙醇、乙酸、酯、油脂、葡萄糖、蔗糖、氨基酸)到天然有机高分子化合物(淀粉、纤维素、蛋白质)。这样编写便于学生的学习、知识的积累及迁移应用。烃的衍生物单官能团烃的衍生物单官能团多官能团乙醇乙酸酯油脂简单低分子天然有机高分子葡萄糖氨基酸淀粉纤维素蛋白质新教材的主要特点:新教材不拘泥于以往的知识体系,单一的从官能团及其衍变进行展示,而是从生活中的营养物质切入具体有机物,按“结构——性质——重要应用——回归人体中的作用”这样的明线展示,将它们之间的衍变作为暗线隐含于教材或习题之中。这样的编写,贴近学生的生活,不仅可以使他们通过本节的学习认识了一些重要的烃的衍生物的典型代表物,而且可以丰富他们的生活常识,有利于他们自觉形成良好的饮食习惯,正确对待卫生、健康等日常生活问题,提高自身的科学素养。二.教学目标知识与技能目标1.使学生认识教材所涉及乙醇、乙酸、酯、油脂、糖类、蛋白质等重要有机化合物的组成、主要性质和主要应用。2.引导学生常识性地了解人类生命、营养、健康密切相关的知识。过程与方法目标1.通过“联想·质疑”引导关注学生食品中的营养成分,激发他们对相关物质的组成、结构、性质等知识学习和探究的兴趣。2.通过“观察·思考”、“活动·探究”培养学生的观察能力、思维能力、动手能力、设计能力。情感态度与价值观目的1.通过“迁移·应用”、“交流·研讨”、“活动·探究”活动,激发学生探索未知知识的兴趣,让他们享受到探究未知世界的乐趣,提高他们的科学素养。2.帮助学生学习和树立辩证唯物主义的基本观点。三、教学重点、难点知识上重点、难点1.乙醇、乙酸、酯、油脂、糖类、蛋白质的化学性质及与分子结构的关系。2.对酯化反应和酯的水解反应的化学反应本质的辨证认识。方法上重点、难点使学生能从理性上探索事物变化的本质,发现事物变化的规律,强化学生综合分析问题的能力。四、教学准备学生准备1.收集各种含有酒精的饮料和调味品(图片或实物)2.预习教师准备1.教学媒体、课件;准备“活动·探究”实验用品。2.编制“活动·探究”活动报告及评价表。五、教学方法问题激疑、实验探究、交流讨论、六、课时安排5课时七、教学过程第一课时【学生活动】展示各种含有酒精的饮料和调味品(图片或实物)。【质疑】你能从中得到酒精的哪些物理性质?引导学生得出乙醇的相关物理性质。【讨论、交流】学生展示含有酒精的饮料和调味品,从中得到酒精的一些物理性质,如呈液态、可溶于水、有香味。【质疑】乙醇与前面学习的有机物的物理性质有何不同?为什么?【点评】通过接触实物培养学生的观察能力,同时使他们了解乙醇在生活中的作用。用问题激发学生对乙醇分子结构探究的兴趣。【展示】展示乙醇的比例模型和球棍模型。演示或动手拆插乙醇分子模型,引导学生分析乙醇分子结构:在乙醇分子中存在哪些我们熟悉的原子团?【讨论、交流】学生分析得出:在乙醇分子中存在-C2H5和-OH。【质疑】这些原子团还存在于哪些分子中?它们与乙醇在结构上有何不同?【讨论、交流】学生分析得出:在C2H6中存在-C2H5,在H2O分子中存在-OH。【讲述、板书】从乙醇的分子结构不难看出:乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原子被水分子中羟基(-OH)取代;又可看成是水分子中氢原子被乙基(-C2H5)取代。因此,乙醇既具有与有机物相似的性质,又具有与无机物相似的性质。一、乙醇1.分子结构化学式:C2H6O结构式:略结构简式:CH3CH2OH或C2H5OH【点评】加深对乙醇分子结构中既有有机碳链结构(-C2H5)又有-OH原子团的认识。通过引导使学生关注到CH3CH2OH与CH3CH3和H2O在结构上的相似与不同。【过渡】分析乙醇分子中存在哪些化学键?推测发生化学反应时,乙醇分子中的哪些化学键可能发生断裂?【讨论、交流】在乙醇分子中存在:C-O键、O-H键、C-H键。【活动、探究】实验1:无水乙醇与金属钠的反应。实验前,请学生预测实验中可能的断键位置及可能出现的现象,再动手实验、观察、记录、检验生成的气体、解释实验中可能出现的现象。【讨论、交流】学生根据水与乙醇结构具有一定的相似性及金属钠与水反应的原理,预测可能的断键位置及可能出现的现象。【实验分析、讨论】1:你认为在上述实验中乙醇分子可能的断键位置在哪儿?2:实验中出现了哪些现象?3:上述现象与你的预测是否一致?你如何解释这些现象?4:什么事实可以说明断键的位置不是C-H、C-C键呢?(金属钠保存在煤油中)【媒体播放】播放金属钠与水反应的录像。与水对比,乙醇与金属钠的反应要缓慢得多,说明了什么?【讨论、交流】通过与水结构的比较,使学生注意到烃基对羟基的影响。【学生活动】根据刚才的实验现象,完成反应的化学方程式,并指出该反应的类型。【板书】2.化学性质⑴与Na反应(置换反应或取代反应)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑乙醇钠【媒体播放】播放动画,模拟金属钠与乙醇反应本质的微观过程。【质疑】1:实验1说明乙醇分子中的O-H键易断裂,那么C-H、C-C键能否断裂呢?如果可以,请你举例。2:燃烧属于什么反应?【交流、板书】⑵氧化反应①燃烧方程式略【过渡】现在我们改变实验条件,布置学生完成教材实验2,观察铜丝的变化并闻液体的气味。【活动、探究】实验2【讨论、交流】铜丝在酒精灯外焰加热后变黑,伸入乙醇中变成亮红色,乙醇液体保持沸腾,在试管口闻到刺激性气味。【质疑】1:铜丝变黑是什么变化?又变红是什么变化?你怎样看待铜丝的作用?2:乙醇液体保持沸腾说明什么?3:CuO被还原,乙醇被氧化成什么物质呢?【讨论、交流】学生回答:铜丝在外焰上加热后变成黑色的CuO;伸入乙醇后又变成Cu,说明铜丝在反应中充当了催化剂的作用。乙醇液体保持沸腾说明此反应是放热反应。【讲述、板书】在这个反应中,CH3CH2OH中与-OH相连的C-H键发生断裂,插入O原子,这样在同一个C原子上就连接了两个-OH,是一个不稳定的结构,脱去一个水分子后,形成了这样一个原子团-HC=O,称之为醛基,生成的有机物含有两个碳原子,故称之为乙醛。乙醛是一种有刺激性气味的液体。我们用化学方程式来表示这个反应的过程:②催化氧化Cu+1/2O2=CuOCuO+CH3CH2OH→Cu+CH3CHO+H2O总反应为:略【质疑】在乙醇的催化氧化生成乙醛的反应中,从乙醇到乙醛消去了H原子,碳元素的化合价有何变化?此反应与乙醇的燃烧反应有何异同?【讨论、交流】乙醇催化氧化反应与燃烧反应的共同点:这两个反应都是放热反应,在反应中碳元素的化合价都升高了,故都称为氧化反应。不同点:不同的反应条件使得前者是部分氧化,后者是完全氧化。【点评】将乙醇的燃烧与催化氧化反应放在一起,引导学生分析比较反应的异同点,关注在有机反应中,反应条件不同,产物不同。【质疑】1:除了做调味品和饮料,你知道乙醇在生活中还有哪些用途吗?2:你了解工业酒精吗?【讨论、交流】学生根据乙醇能够燃烧的性质和已有的关于工业酒精的知识,展开讨论。【作业】从以下两个题目中选择一个谈谈你的看法:1.结合近期机动车驾驶员饮酒造成严重交通事故案例,谈谈饮酒的利弊。2.查阅工业酒精中毒事件的相关资料,谈谈工业酒精对人体的危害。【点评】对学生进行交通法规、健康保健及商业道德教育,同时培养他们对事物辨证认识的观点。第二课时【引入】乙酸是重要的有机酸,生活中我们常接触它。食醋是3%~5%乙酸的水溶液,所以乙酸又叫醋酸。下面我们先研究它的物理性质。【板书】二、乙酸1、乙酸的物理性质【学生活动】请同学们拿起盛有乙酸的试剂瓶,观察乙酸的色、态,打开瓶盖闻一下气味,然后说给大家听。【讨论、投影】无色液体,有刺激性气味。【讲述】我这里也有一瓶乙酸(冷冻过的),请同学们仔细观察(是冰状晶体)。为什么跟你们实验台上的乙酸状态不同?因为课前我把它放在冰箱里了。乙酸在温度低于它的熔点(16.6℃)时会变成冰状晶体,所以无水乙酸又叫冰醋酸。乙酸的沸点是117.9℃。当乙酸和高沸点物质混合在一起时,要想将乙酸分离出来,可以采用什么方法?【质疑】如何从结冰的冰醋酸中取出乙酸?【点评】此问题具有一定的开放性,可培养学生的实验实际操作能力。【展示】乙酸的比例模型【导引、板书】2.分子结构羧基【质疑】乙酸分子是由甲基和羧基构成的,羧基决定了乙酸的化学性质。那么,乙酸发生化学反应时可能在哪些部位断键呢?【思考、交流并讲述】断羟基中的氢氧键,因此,羧基在水溶液中有一部分电离产生H+。CH3COOHCH3COO-+H+而具有一定的酸性,请你们根据已有的知识,选择合适的化学药品设计几个小实验证明乙酸具有酸性。【讨论、交流】将全班同学分成小组,经过讨论确定设计实验方案并写在纸上投影。【归纳、投影】①向紫色石蕊试液中滴入乙酸溶液②往镁粉中加入乙酸溶液③向CuO中加入乙酸溶液④向Cu(OH)2悬浊液中加入乙酸溶液⑤向Na2CO3粉末中加入乙酸溶液【活动、探究】根据以上实验方案,指导学生实验。强调注意观察分析实验现象,推测乙酸的化学性质。【点评】学生根据酸的通性设计出实验方案,可进一步巩固酸的通性,同时培养学生设计实验的能力,具有一定的开放性。【导引、板书】2.化学性质⑴酸性(断O-H键)(化学方程式略)酸性强弱比较:乙酸>碳酸【迁移、应用】用醋可除去水壶内壁上的水垢,写出化学方程式。【学生练习】2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O2CH3COOH+Mg(OH)2=(CH3COO)2Mg+2H2O【过渡】一般的食品和饮料,超过保鲜期就会变质,而用粮食酿造的酒却会随着储藏时间的延长而变得更醇香,这是为什么呢?【观察、思考】教师演示乙酸和乙醇的反应,边操作边讲解,同时投影下列问题让学生边观察边思考:①反应中浓硫酸的作用是什么?②为什么反应物都必须是无水液体?③反应混合液的混合顺序如何?为什么?大试管内反应混合液体积不超过多少?加入碎瓷片的目的是什么?④为什么要用饱和Na2CO3溶液吸收产物?⑤为什么导气管不能伸入饱和Na2CO3溶液?⑥实验完成后向饱和Na2CO3溶液中加一滴酚酞试液,观察现象,再将所得产物充分振荡,并注意前后液层厚度及气味。【观察、描述】Na2CO3液面上有一层无色透明、不溶于水、有香味的油状液体。【讲述、板书】这种有香味的无色透明油状液体就是乙酸乙酯.乙酸和乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下发生了反应生成乙酸乙酯和水,向这种酸跟醇作用而生成酯和水的反应,叫做酯化反应。在此条件下,生成的乙酸乙酯和水又能部分地发生水解反应,所以酯化反应是可逆反应,用化学方程式表示如下:⑵酯化反应:(断C-OH键)OOOC浓H2SO4CH3C-OH+HO-CH2CH3CH3O-CH2-CH3+H2O【质疑】酯化反应是怎样发生的?【媒体演示】酯化反应机理【导引、板书】羧酸脱羟基、醇脱氢.【提问、讨论、归纳】结合乙酸和乙醇的酯化反应,引导学生分析酯化反应的特点:1.酯化反应在常温下进行得很慢,为了使反应加快,使用了催化剂并加热的条件。2.酯化反应是可逆反应,它会达到平衡状态,如何使平衡向生成酯的方向移动呢?学生答:增大反应物的浓度或减小生成物的浓度。为了使平衡向生成酯的方向移动,我们加入的乙醇、乙酸是无水的,且乙醇是过量的,以增大反应物的浓度;同时将生成的产物乙酸乙酯蒸出,水可以被浓硫酸吸收,由此使生成物的浓度减少,平衡向生成酯的方向移动。所以浓硫酸在反应中既是催化剂又是吸水剂.为了使蒸发出的乙酸乙酯蒸气迅速冷凝,加长了导气管,为了防止试管受热不均匀造成碳酸钠溶液倒吸,所以导管口位于接近液面的上方。3.为什么必须用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯呢?因为:①碳酸钠能跟蒸发出的乙酸反应生成没有气味的乙酸钠,所以反应完毕后振荡试管酚酞的红色变浅,液层变薄;它还能溶解蒸发出的乙醇,由此可以提纯乙酸乙酯。②乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度减小,容易分层析出.4.反应混合液的混合顺序:先加无水乙醇,再缓慢加入浓硫酸和冰醋酸,边加边振荡。大试管内反

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