教学课件化学沪教版

沪教版高中化学教学课件基础知识与实验探究第一章物质的变化与性质概述物理变化与化学变化的本质区别物理变化物质形态发生变化，但不产生新物质。分子本身结构保持不变，只是分子间的相对位置和运动状态发生改变。蒸发与凝结熔化与凝固升华与凝华化学变化生成新的物质，原子重新组合形成新的分子。反应过程中常伴随明显的能量变化。燃烧反应腐蚀过程发酵作用物理变化实例：水的三态转换水分子在不同温度和压力条件下呈现固、液、气三种状态。无论是冰的融化、水的沸腾还是水蒸气的凝结，水分子H₂O的化学组成始终保持不变，仅仅是分子间作用力和分子运动状态发生了改变。化学性质与物理性质的区分物理性质不需要通过化学变化就能表现出来的性质，可以通过观察或简单测量获得。感官性质：颜色、气味、味道物理常数：密度、熔沸点、硬度特殊性质：导电性、导热性、磁性化学性质必须通过化学反应才能表现出来的性质，涉及原子重新组合和化学键的变化。反应活性：可燃性、爆炸性氧化还原：氧化性、还原性稳定性：热稳定性、光稳定性课堂互动：变化类型判断1纸张燃烧纸张与氧气反应生成二氧化碳和水，产生新物质，属于化学变化。2冰块融化固态水变为液态水，分子组成不变，属于物理变化。3铁钉生锈铁与氧气、水蒸气反应生成氧化铁，形成新化合物，属于化学变化。4酒精挥发第二章氧化还原反应的基本概念氧化还原反应定义与特征氧化过程元素化合价升高的过程实质：失去电子被氧化的物质称为还原剂还原过程元素化合价降低的过程实质：得到电子被还原的物质称为氧化剂经典案例：铁与硫酸铜溶液反应反应方程式Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu这是典型的置换反应，也是氧化还原反应的经典实例。反应中可以观察到铁钉表面析出红色的铜，溶液颜色从蓝色变为浅绿色。电子转移分析Fe原子失去2个电子，化合价从0升至+2Cu²⁺离子得到2个电子，化合价从+2降至0电子转移数目：2e⁻记忆口诀升失氧：化合价升高，失电子，被氧化氧化还原反应的电子守恒原理在氧化还原反应中，电子既不能凭空产生，也不会无故消失。失去的电子总数必须等于得到的电子总数，这就是电子守恒定律。氧化还原反应的判断方法01化合价变化法标出反应前后各元素的化合价，观察是否有元素化合价发生变化。有化合价变化即为氧化还原反应。02得失氧法观察反应中是否有氧元素的得失。得氧为氧化，失氧为还原。此方法适用于燃烧等简单反应。03电子转移法分析反应过程中电子的转移情况。有电子转移的反应必定是氧化还原反应。这是最本质的判断方法。氧化还原反应与四大基本反应类型的关系置换反应活泼金属置换不活泼金属，全部为氧化还原反应化合反应有单质参与的化合反应一定是氧化还原反应分解反应有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应复分解反应氧化还原反应的本质：电子得失与稳定结构原子参与化学反应的根本驱动力是达到稳定的电子构型。大多数原子倾向于通过得失电子达到最近的稀有气体电子排布，这种电子构型具有最低的能量状态。金属原子容易失去价电子，形成正离子非金属原子倾向于得到电子，形成负离子电子转移使参与反应的原子都达到稳定状态第三章铁及其化合物的性质与应用铁的自然存在与物理性质赤铁矿主要成分为Fe₂O₃，是最重要的铁矿石之一，呈红褐色，广泛分布于世界各地。磁铁矿主要成分为Fe₃O₄，具有强磁性，是天然的磁石，颜色为黑色或深灰色。纯铁性质铁的化学性质与非金属反应2Fe+3Cl₂→2FeCl₃铁在氯气中燃烧产生棕黄色烟雾，生成三价铁化合物。反应剧烈，放出大量热。与酸反应Fe+2HCl→FeCl₂+H₂↑铁与稀盐酸反应产生氢气，溶液呈浅绿色。注意铁与非氧化性酸反应生成+2价铁离子。置换反应Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu铁的价态变化及其化合物转化Fe(0价)金属铁单质具有还原性Fe²⁺(+2价)亚铁离子既有氧化性又有还原性Fe³⁺(+3价)铁离子具有氧化性高炉炼铁：现代工业的基石高炉炼铁是将铁矿石还原成生铁的工业过程，是现代钢铁工业的核心技术。在高达1500℃以上的高温下，焦炭产生的一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。主要反应：Fe₂O₃+3CO→2Fe+3CO₂铁在人体中的生物学意义铁的生理功能成人体内含铁量约4-5克参与血红蛋白和肌红蛋白的构成是电子传递链的重要组成部分参与DNA合成和免疫功能缺铁的后果缺铁性贫血是世界上最常见的营养缺乏病，表现为疲乏、头晕、面色苍白等症状。第四章氧气的制取与性质实验实验室制取氧气的方法过氧化氢分解法2H₂O₂→2H₂O+O₂↑优点：反应温和，操作简便，产气速率可控催化剂：二氧化锰(MnO₂)适合课堂演示和学生实验高锰酸钾受热分解法2KMnO₄→K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑优点：不需要催化剂，反应完全缺点：需要加热，操作相对复杂试管口需要放置棉花团氧气的收集与检验方法1排水法收集原理：氧气不易溶于水，密度与水差异大优点：收集的气体纯度高，不含空气注意：气泡连续均匀冒出时开始收集2向上排空气法原理：氧气密度比空气略大优点：操作简便，适合大量收集缺点：纯度相对较低氧气的检验方法：用带火星的木条检验现象：木条复燃说明是氧气标准氧气制备装置示意图标准的氧气制备装置包括：气体发生器（锥形瓶）、分液漏斗、导气管、集气瓶和水槽。整个装置体现了气密性良好、操作方便、安全可控的设计原则。实验成功的关键在于：确保装置气密性良好、控制反应速率适中、选择合适的收集时机。通过这个实验，我们不仅制备了氧气，更重要的是掌握了科学实验的基本方法和思维方式。催化剂的作用机理与应用催化剂的定义与特征催化剂是能够改变化学反应速率而本身在反应前后化学性质和质量保持不变的物质。选择性：对特定反应有催化作用可回收性：反应后可以回收再利用少量高效：用量少但效果显著二氧化锰催化过氧化氢分解的过程展现了催化剂降低活化能、提高反应速率的作用机理。在工业生产中，催化剂技术直接关系到生产效率和产品质量。氧气的化学性质强氧化性氧气是常见的氧化剂，能与大多数金属和非金属发生氧化反应。在反应中氧元素化合价降低，体现氧化剂的特征。助燃性氧气本身不能燃烧，但能支持其他物质燃烧。在氧气中燃烧的反应更加剧烈，火焰更加明亮。典型反应碳在氧气中燃烧：C+O₂→CO₂铁在氧气中燃烧：3Fe+2O₂→Fe₃O₄氧化还原反应方程式配平技巧01标出化合价标出反应前后各元素的化合价，找出化合价发生变化的元素。02计算电子转移数根据化合价变化计算每个原子得失电子数，然后确定分子得失电子数。03应用电子守恒使失电子总数等于得电子总数，确定各物质的系数比例关系。04配平其他原子根据原子守恒定律配平其他原子，最后检查方程式的正确性。示例：Fe+CuSO₄→FeSO₄+CuFe失去2e⁻，Cu²⁺得到2e⁻，电子得失平衡，系数均为1。课堂练习：氧化还原反应判断H₂+Cl₂→2HCl分析：H化合价从0变为+1，Cl化合价从0变为-1结论：有化合价变化，是氧化还原反应H₂是还原剂，Cl₂是氧化剂NaOH+HCl→NaCl+H₂O分析：各元素化合价在反应前后均无变化结论：无化合价变化，不是氧化还原反应属于酸碱中和反应，是复分解反应判断氧化还原反应的关键是观察化合价是否发生变化，这需要我们熟练掌握常见元素的化合价规律。氧化还原反应的生活应用食品防腐保鲜脱氧剂通过吸收包装内的氧气，防止食品氧化变质。常用的脱氧剂如铁粉，能与氧气反应生成氧化铁，有效延长食品保质期。金属防锈技术通过镀锌、刷漆等方法隔绝铁与氧气、水的接触，防止发生氧化反应。电化学防腐利用原电池原理，保护重要的金属设施。钢铁工业生产从铁矿石炼制钢铁的过程就是大规模的氧化还原反应应用。通过控制反应条件，生产出不同性能的钢铁材料。课程知识体系总结物质变化物理变化与化学变化的本质区别氧化还原电子转移的基本概念与应用铁的化学金属性质与价态变化规律气体制备实验技能与催化剂应用实验探究科学方法与实践技能实际应用化学原理在生产生活中的运用通过本章的学习，我们建立了完整的化学基础知识框架。理论与实践相结合，不仅掌握了基本概念，更培养了科学思维能力。学习展望与建议夯实理论基础扎实掌握化学基本概念和原理，为后续学习打下坚实基础。重视概念的理解而不是死记硬背。注重实验技能化