志鸿优化系列丛书初中新课标优秀教案九年级化学上册(新课标人教版)162
目 录绪言化学使世界变得更加绚丽多彩 ……………………………………………………3第一单元走进化学世界 ………………………………………………………………11课题1物质的变化和性质 ………………………………………………………………11课题2化学是一门以实验为基础的科学…………………………………………………16课题3走进化学实验室 ………………………………………………………………21第二单元我们周围的空气 ………………………………………………………………25课题1空气 ………………………………………………………………………………25课题2氧气 ………………………………………………………………………………32课题3制取氧气 …………………………………………………………………………37第三单元自然界的水 ……………………………………………………………………45课题1水的组成 …………………………………………………………………………45课题2分子和原子…………………………………………………………………………50课题3水的净化 …………………………………………………………………………57课题4爱护水资源…………………………………………………………………………62第四单元物质构成的奥秘 ………………………………………………………………67课题1原子的构成…………………………………………………………………………67课题2元素…………………………………………………………………………………73课题3离子…………………………………………………………………………………82课题4化学式与化合价……………………………………………………………………88第五单元化学方程式 ……………………………………………………………………99课题1质量守恒定律 ……………………………………………………………………99课题2如何正确书写化学方程式…………………………………………………………108课题3利用化学方程式的简单计算………………………………………………………115第六单元碳和碳的氧化物………………………………………………………………121课题1金刚石、石墨和C60 …………………………………………………………121课题2二氧化碳制取的研究 …………………………………………………………126课题3二氧化碳和一氧化碳 …………………………………………………………130第七单元燃料及其利用…………………………………………………………………137课题1燃烧和灭火 ………………………………………………………………………137课题2燃料和热量 ………………………………………………………………………146课题3使用燃料对环境的影响……………………………………………………………156162
绪言化学使世界变得更加绚丽多彩绪言设计绪言从学生的亲身感受出发,从学生的角度提出了很多饶有趣味并带有一定想象力的问题,指出这些并非只是一些美好的愿望,这些愿望正在通过化学家的智慧和辛勤的劳动逐步实现,从而激发学生学习化学的兴趣,使学生感受到化学学习的价值,并产生希望了解化学的强烈愿望。教材抓住学生的这种情感,从具体事例出发,引导学生了解化学是一门使世界变得更加绚丽多彩的自然科学,它主要研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。接着教材以丰富多彩的图画和简明的语言,概述了人类认识化学、利用化学和发展化学的历史和方法,以及化学与人类进步和社会发展的关系,再次展示了化学的魅力和学习化学的价值。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能了解化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。知道化学与人类进步和社会发展的关系密切。2.过程与方法引导学生观察和描述实验现象,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。通过资料搜集、展示和演讲,提高学生获取信息、表述信息的能力。3.情感态度与价值观激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感。激发学生对化学的好奇心和探究的欲望。体会化学与人类进步及社会发展的密切关系,认识学习化学的价值。教学重点激发学生渴望了解化学的情感,认识化学学习的价值,从而产生学习化学的兴趣。教学难点知道化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。教具准备滤纸、酚酞试液、氢氧化钠溶液、盐酸溶液、浓氨水、浓盐酸、集气瓶、玻璃片等用品。教学过程导入新课导入一教师以几个趣味实验(如烧不坏的手帕,空中生烟等等),展示化学学科的神奇与魅力,使学生能很快进入学习情境。导入二要求学生看教材中第5页图片(小猫)、图9及图10,这些精美的图片所展现的事实都与化学密切相关,都是用化学方法制成的特殊材料产生的神奇效果。这节课,我将与大家一起走进化学科学,领略化学世界的魅力。推进新课[提问]162
我们已经学习了语文、英语、数学、物理、政治等学科。现在就请同学们想一想,如果你是语文、英语、数学、物理、政治等老师,以水为主题,根据各自学科特点,可以说些什么呢?[回答]语文老师说,水体现的是一种奉献精神。“洗净了别人,把脏东西留给自己。”英语老师说,Wateristhesourceoflife(水是生命之源)。物理老师说,水的沸点是100℃。历史老师说,水能载舟,亦能覆舟。政治老师说,一个人不能两次走进同一条河水里。[思考]作为化学老师,肯定要说化学学科关于水的一些知识。要说出化学的特点,又能与水有联系就必须了解化学,研究化学。究竟什么是化学?化学研究些什么呢?[回答]化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。[分析]简单介绍化学的发展史。1.古代:火的发现和使用使人类接触到化学,但并没有建立这门科学。2.原子、分子论的理出:人类建立了化学这门科学。3.元素周期律(表):完善了化学,使化学研究有规律可循。4.纳米技术:标志着化学已发展到较高阶段。5.绿色化学:化学发展的趋势、方向。[过渡]化学的发展史中记载了很多发明和创新,同时也涌现了许多杰出的化学家,如居里夫人、拉瓦锡等。同学们可用课余时间上网或查阅图书资料,了解到更多与化学有关的知识。下面我们来探讨一下,经过漫长的历史建设起来的化学给人类带来了什么。[分析]利用化学原理和方法可制造出很多自然界不存在的新物质,如书上讲的超导体、记忆金属等;利用化学合成药物,抑制细菌和病毒,治病救人,保障人体健康;农药、化肥的发明和使用,使农作物高产满足人类的需求;利用化学开发新能源与新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境,以使人类生活得更加美好……[投影展示][思考]化学在给人类带来惊喜的同时,也埋下了祸根。现在由化学引起的污染,遍及全世界,是全世界共同面临的重要问题。你知道有哪些由于应用化学不当、对化学常识的无知,而引起的污染吗?[举例]白色垃圾;松花江水变得混沌、恶臭;污染空气;臭氧层空洞。[分析]162
化学的发展确实为人类的生存发展做出了巨大的贡献,也使我们的世界变得更加绚丽多彩。但是化学、化工的生产也给人类环境带来了一些危害,因此我们现在提倡和研究绿色化学。目前同学们要做的是学好化学,为未来研究化学、造福人类打好基础。[提问]如何能学好化学呢?[回答]要学好化学,就要上课认真听讲,要积极思考、认真完成化学作业,一定要养成不懂就问、多质疑、多思考的好习惯。并且课后要多归纳、多总结。[结论]要学好化学必须做到以下“六个字”:动脑——思考、反思;动口——提问、交流、解答;动手——实验操作、探究、验证。走进化学、了解化学、学习化学、掌握化学,为保护我们美丽的家园——地球,为实现中国的“诺贝尔”梦,我们要努力学好化学……[课堂练习]1.下列选项中不属于化学研究领域的是()A.开发新能源B.合成新药物C.设计电脑程序D.防止环境污染2.下列关于化学的看法错误的是()A.化学可以为人类研制新材料B.化学正在环境保护中发挥作用C.化学可以为人类提供新能源D.化学的发展必然导致生态环境的恶化3.某班组织了以“环境污染都是化学惹的祸吗?”为主题的辩论赛,正方观点是“环境污染都是化学惹的祸”,反方观点是“环境污染不全是化学惹的祸”。下列各项不能成为反方观点论据的是()A.病菌导致流感B.汽车鸣笛产生噪音C.燃放鞭炮形成烟雾D.电磁辐射引发白血病答案:1.C2.D3.C[课堂小结]化学科学是极富魅力的科学,它研究的内容十分丰富,在人类社会的持续发展中担负着重要的任务。随着各种科学技术的迅猛发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩。希望同学们勇敢地跨入化学科学的殿堂,积极进取,努力学好化学。板书设计化学使世界变得更加绚丽多彩布置作业写一篇300字左右的文章,畅谈你心中的化学。教学反思本课题是学生开始学化学的第一课,上好这节启蒙课对学生以后学好化学起着一定的关键作用,这节课很好地点燃了学生学好化学的热情,培养了学生学化学的兴趣。对于化学史的介绍,生动、形象、全面。在以后学习中还要多收集这方面的资料,教学中要注重培养学生的兴趣,使学生对化学的好奇心得以保持。备课资料纳米科技纳米科学与技术是指在纳米尺度(0.1nm到100162
nm之间)上研究物质(包括原子、分子)的特性和相互作用,以及利用这些特性的科学和技术。它使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。纳米科技的最终目标是直接以原子、分子制造出具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。最早提出纳米尺度上科学和技术问题的专家是著名的物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼RichardP.Feynman。1959年末,他预言,化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题。在那次演讲中,他还提到,当2000年人们回顾历史的时候,他们会为直到1959年才有人想到直接用原子、分子来制造机器而感到惊讶。纳米科技的迅速发展是在20世纪80年代末、90年代初。80年代初出现的纳米科技研究的重要工具——扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等微观表征和操纵技术,对纳米科技的发展产生了积极的促进作用。1990年7月,第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩与第五届国际STM学术会议同时举办(实际上是一个会议有两个名称),《Nanotechnology》和《Nanobiology》两种国际性专业期刊也在同年相继问世。这标志着纳米科学技术的正式诞生。纳米科技的研究范围主要包括纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学与纳米制造、纳米化学、纳米生物学以及原子、分子操纵和表征等领域。纳米科技的最终目标是直接以原子和分子来构造具有特定功能的产品,因此研究单原子、分子的特性和相互作用以及揭示在纳米尺度上的新现象、新效应是纳米科技研究的重要前沿方向。近年来,纳米科技取得了一系列杰出的成就,例如惠普公司利用STM,通过自组装的方法,成功地获得了锗原子在硅表面形成的“金字塔”形的量子点,该量子点在基底上的跨度只有10nm,高度只有1.5nm。IBM公司在铜单晶的表面,利用扫描隧道显微镜的针尖逐个地将48个铁原子排列成半径为7.3nm的圆形栅栏。铜表面的电子气遇到铁原子时,就会被局部反射回去。做此栅栏的目的就是要试图捕获或将一些电子限制在圆形结构中,迫使这些电子进入“量子”态。这个实验的重要意义在于为科学家提供了研究微观体系量子现象的微小实验室。1959年,费曼博士所作的“化学将变成根据人们的意愿逐个地准确放置原子的问题”的预言,现在已经实现。科学家利用STM将18个铯原子和18个碘原子拖放在一起。美国康奈尔大学的科学家最近成功地将CO分子和Fe原子组合起来,形成FeCO和Fe(CO)2分子。实验温度为-260℃。这项研究不但有助于了解化学键的性质,还有助于制造更为复杂的分子。这些成就表明,人们在原子、分子水平上对物质控制的能力有了很大的提高,纳米科技走向实用化的步伐又向前迈进了一步。但据估计纳米技术现在的发展水平只相当于计算机和信息技术在20世纪50年代的发展水平。人们研究纳米尺度基本现象的工具和对这些现象的理解水平还只是非常初步的。要想实现纳米技术的最终目的,尚有很多基础科学问题需要解答,包括对分子组织的理解、如何构造量子器件、复杂的纳米结构系统是如何运作的等等。只有在物理、化学、材料科学、电子工程学以及其他学科的很多方面得到充分发展的情况下,才能真正地形成一项具体的纳米技术。162
第一单元走进化学世界单元设计教材内容概述:本单元是学习化学的启蒙阶段,学生在学习化学之前,虽然在日常生活和学习中接触过大量的化学反应事实,使用过大量的化学制品,甚至其自身的生存、发育、成长无不与化学有着密切的联系,但对于化学及其学科特点和应用并不太熟悉。教科书中安排了多种形式的活动,注重引导学生主动参与、积极思考、亲身体验、广泛交流,从一些生活中常见的、与化学有关的事实、现象和问题出发,培养他们学习化学的兴趣,建立有关物质变化的基本概念,结合具体事例了解化学的研究内容、范围和特点,体会实验这一化学学习的重要的探究过程和方法,并初步学会一些化学实验基本操作,为今后的学习乃至终身的学习打下必要的基础。本单元教学目标:1.了解物理、化学变化的概念及区别。2.知道化学科学以实验为基础。3.了解实验室规则及常用基本操作。课题1物质的变化和性质课题分析本课题结合学生日常生活中的一些典型事例,通过实验、观察、记录、分析等活动,帮助学生透过化学变化时发生的现象(颜色、状态、气味、发光、放热等),揭示和抓住化学变化的特征,从而理解化学变化的概念,了解化学学科研究问题的角度和方法。物理为化学的研究和发展提供了基础,也提供了必要的仪器、手段和方法,来认识物质的组成、性质及其变化规律,控制化学反应发生的条件等等,这些都要求学生具备一些物理学基础知识。由于课程改革时,化学与物理课程的相关内容可能会同步进行,因此在进入化学课程学习之初,有必要在小学科学基础上,结合学生的生活经验,介绍一些化学课中常用的物理学概念,主要包括熔点、沸点、压强、密度等。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解物理变化和化学变化的概念及区别,并能运用概念判断一些易分辨的典型的物理变化和化学变化;(2)了解物理性质和化学性质的概念,并能识别哪些是物理性质,哪些是化学性质。2.过程与方法通过对实验现象的观察和分析,学会归纳整理相关信息。能够用化学知识揭示日常生活中的一些变化现象。3.情感态度与价值观以化学实验为载体,向学生展示化学实验中的仪器美,化学实验的现象美,激发兴趣,培养学生学习的自觉性和主动性。教学重点物理变化和化学变化的概念和判断。162
教学难点通过物质变化激发学生学习的兴趣。教具准备仪器:试管、带弯管的单孔橡皮塞、酒精灯、玻璃片、烧杯、铁架台(带铁夹)、研钵、药匙、镊子;药品:胆矾、氢氧化钠溶液、石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、水。教学过程导入新课导入一演示“火柴梗被折断”“玻璃破碎”“火柴梗的燃烧”等小实验。让同学们思考,这些变化有何不同,引入新课。导入二化学是以实验为基础的科学,学习化学就必然要进行实验。今天我们就先来仔细观察实验,看看物质是怎样变化的,会得出什么结论。接着演示课本实验,引入新课。推进新课[演示]实验11水沸腾,有大量水蒸气冒出,玻璃片上有小水滴附着。实验12首先展示胆矾晶体,再把蓝色块状固体研碎成为蓝色粉末。[提问]实验1、2有什么共同特征?[回答]以上两个实验在变化过程中只是形状或状态发生了变化,没有其他物质生成,像这种变化叫做物理变化。一、物质的变化1.物理变化:没有生成其他物质的变化叫做物理变化[实验]演示实验13胆矾溶于水,并与氢氧化钠溶液反应;演示实验14石灰石与盐酸的反应。[提问]实验3、4有什么共同特征?[回答]这两个变化都有新的物质生成,这种变化叫做化学变化,也叫化学反应。[分析]可见物理变化和化学变化的本质区别是有无新物质生成。[讨论]生活中一些常见的化学变化的例子有哪些。[举例]铁生锈、煤气燃烧、燃放鞭炮等。[分析]通过以上讨论和课本图14可以得出以下结论。2.化学变化:生成其他物质的变化叫做化学变化特征:①有新物质生成;②常伴随能量变化。[思考]灯泡发光放热、水烧开了有气泡冒出等是不是化学变化?为什么?[回答]不是,因为没有新物质生成。[提问]判断一个变化是物理变化还是化学变化应依据什么?[回答]看是否有新物质生成。[分析]化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。下面我们一起来学习物质的性质。物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质。例如,我们刚刚做的实验3、4中,胆矾溶液和氢氧化钠溶液反应有蓝色沉淀生成,石灰石与盐酸反应有气体生成。这里物质表现出的性质都是化学性质。二、物质的性质162
1.化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质2.物理性质:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质[小结]化学变化和化学性质的联系:在叙述物质的性质时,往往有下列字:能、会、可以、易、难等。例如:1.木柴燃烧——化学变化;木柴能燃烧——化学性质。2.铁生锈——化学变化;铁(在潮湿的空气里)易生锈——化学性质;铁(在干燥的空气里)难生锈——化学性质。[分析]物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质。这里有两层含义:一是不需要变化就表现出来的性质;二是在物理变化中表现出来的性质。例如,色、味、态、熔点、沸点、密度等都属于物质的物理性质。我们知道,当温度升高时,固态的冰会变成液态的水。物质从固态变成液态叫做熔化,物质的熔化温度叫做熔点;把水加热到一定温度时,水就会沸腾。液体沸腾时的温度叫做沸点。我们把物质单位体积的质量,叫做这种物质的密度。这些都是不需变化就表现出来的物质的性质。[演示]实验15氧气和二氧化碳的性质。通过实验学会闻气体时的正确操作。物理性质:两者都是无色、无味的气体化学性质:①二氧化碳不能支持燃烧,氧气能支持燃烧②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,氧气则不能使澄清的石灰水变浑浊[分析]我们在生活中已经了解很多事实,如水和二氧化碳可以用来灭火,乙醇(俗称酒精)可作燃料,石墨可用于制铅笔芯,这些事实都表明,物质的性质决定着它们在生产和生活中的用途。[课堂练习]1.下列著名诗句中隐含有化学变化的是()A.白玉为床,金做马B.千里冰封,万里雪飘C.野火烧不尽,春风吹又生D.夜来风雨声,花落知多少2.镁条在空气中燃烧是化学变化的主要依据是()A.燃烧时发出耀眼的光B.燃烧时放出大量热C.燃烧后变成白色固体D.镁条燃烧后最终消失3.下列属于氧气物理性质的是()A.氧气能使食物腐烂B.氧气能使钢铁生锈C.氧气能供给动物呼吸D.氧气能液化成淡蓝色液体答案:1.C2.C3.D[课堂小结]通过这节课的学习我们知道物质的变化虽有千万种,但就其本质而言只有两种,物理变化和化学变化。另外我们还学习了物理性质和化学性质。物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质;化学性质是在化学变化中表现出来的性质。板书设计课题一物质的变化和性质一、物质的变化1.物理变化:没有生成其他物质的变化叫做物理变化2.化学变化:生成其他物质的变化叫做化学变化(又叫化学反应)特征:①有新物质生成,②常伴随能量变化二、物质的性质162
1.化学性质:物质在化学变化中表现出来的性质2.物理性质:物质不需要发生化学变化就表现出来的性质3.氧气和二氧化碳的性质布置作业1.上册课本P10习题1、2、3、42.关于试卷用的纸张,下列性质中属于化学性质的是()A.可燃B.白色C.不溶于水D.易撕碎3.把某种金属用小刀轻轻切下一小块放入盛水的烧杯中,观察到该金属能与水剧烈反应,并放出热量使本身熔化成银白色的小圆球,浮在水面上,根据以上叙述,推断该金属的物理性质有:①硬度______________;②熔点______________;③密度______________;④颜色是______________。答案:2.A3.①小②低③比水小④银白色教学反思本课题主要讲述化学中的一些基本概念,为以后的学习打基础。对于区分物理变化和化学变化学生掌握的效果较好,在“变化”和“性质”的区分教学中举例恰当适中。为了使学生更好地理解物质的沸点随压强的变化而变化,教师应该简单地介绍有关压强的知识。备课资料气焊和气割乙炔,俗称电石气,是用碳化钙(CaC2,俗称电石)跟水反应而产生的。乙炔在氧气里燃烧,放出大量的热(每摩乙炔燃烧时可放出1300kJ的热),化学方程式如下:2C2H2(g)+5O2(g)====4CO2(g)+2H2O(l)氧炔焰的温度可达3000℃以上,钢铁接触到氧炔焰很快就会熔化。利用这一性质,生产上用来焊接或切割金属,通常称作气焊和气割。氧炔焊炬用作气焊的氧炔吹管如右图所示。控制氧气的用量,可使乙炔燃烧不充分。这样,火焰中因含有乙炔不完全燃烧生成的一氧化碳和氢气而具有还原性,这种火焰使待焊接的金属件及焊条熔化时不至于被氧化而改变成分,焊缝也不致被氧化物玷污,以便金属焊条熔化后,填满缝隙,使两块金属熔接在一起。切割用的吹管气割就是利用氧炔焰加热时使用过量的氧气,吹掉熔化的金属和氧化物,在工作物上形成一条割缝,从而把金属割断。这里所说的过量的氧气是从附加的另外一根氧气导管里吹出的。用来切割金属的氧炔吹管的结构如右图所示,它比焊炬多一根氧气导管。162
第一单元走进化学世界课题1化学使世界变得更加绚丽多彩从容说课本课题是一个以情感、态度和价值观教育为主要教学目标的课题。为使学生从开始学化学起,就感受到化学学习的价值,并产生希望了解化学的强烈愿望,教案设计一开始就提供了与化学有关的影响人类生活的六则资料,其目的是让学生体会化学,并以此引出“化学使世界变得更加绚丽多彩”的课题。然后在此基础上引出了化学的基本概念,并运用实例以使学生对其有较为透彻的了解。对于化学发展的历程,本教案采取了通过阅读引导学生参与的方法,以使学生能有一个切身的感受。最后,对学习化学的重要性作了补充介绍(或讨论),意在使学生联系实际,进一步提高学习化学的兴趣。有关“我国化学发展前景”的内容是为拓宽学生视野而特设的,教师可根据具体教学情况,进行取舍。教学目标1.知识与技能知道化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的自然科学。2.过程与方法通过具体的事例,体会化学与人类进步及社会发展的密切关系,认识化学学习的价值。3.情感态度与价值观激发学生亲近化学、热爱化学并渴望了解化学的情感,关注与化学有关的社会问题。教学重点对学生进行化学学习情感、态度和价值观等方面的熏陶和培养。教学难点激发学生对化学学习的兴趣与求知欲。教学方法提供事例→教师引导→自学归纳→讨论归纳→联系实际→激发兴趣。教具准备投影仪、资料胶片(或录像)人工合成物质的样品(作实物展示用)。课时安排1课时教学过程[引言]打开化学课本,你一定想知道:化学学什么?有趣吗?化学有什么特点?我们应该怎样学化学?学了有什么用?本单元,将引领我们走进化学世界。[板书]第一单元走进化学世界[讲述]我们生活在多姿多彩的物质世界里。每天,我们都在与多种多样的物质打交道。这些物质,有的是自然界原来就有的,如矿物、岩石、木材、棉花等;有的是通过科学家的智慧新合成的,如塑料、尼龙、药物、化肥、心脏起搏器、光导纤维等(注:最好展示这些新合成物质)。到20世纪末,人类发现和合成的物质已超过3000万种。162
下面,是与化学有关的一些资料,请大家参阅。[注:以下资料,最好能找到相关的录像或图片,若没有,可以文字形式投影打出,或根据个人教学实际选择其他材料]资料一卡介苗:卡介苗能够产生对结核感染的免疫作用,并可降低肿瘤发病率,其中包括白血病、淋巴瘤及结蹄组织瘤等。卡介苗1921年即进行人体试种,获得良好的效果。卡介苗之所以叫卡介苗,是因为它是由法国细菌学家卡尔美和介林发明的。资料二彩色胶片:胶片的诞生是在照相机发明之后。早在1826年,世界上第一架照相机就已经出现了,是法国人尼普斯的“杰作”。之后,有了黑白胶片的发明。彩色胶片是由L·戈德斯基和L·曼内斯发明的。这两人在纽约上学时,对照相技术产生了浓厚的兴趣,于是一起进行许多实验。最初,他们研究了双层式多层彩色片,后来又改变方向,研究三层式多层彩色片,到1923年,终于制成了包含各种颜色的第一张照片。在研究过程中,他们得到了美国伊斯曼·柯达公司米斯博士的帮助,解决了在显影时控制显影液扩散的方法,这对彩色胶片的试制成功起了决定性作用。1953年,在柯达研究所人员的协助下,曼内斯和戈德斯基找到了大批量生产柯达彩色胶片的方法。如今,柯达胶卷已成为风靡全球的商品,走进千家万户。资料三冰箱:1923年,瑞典工程师浦拉腾和孟德斯制成了世界上第一台电冰箱。两年后,美国一家公司买断了此项技术专利,开始大量生产电冰箱。据统计,在美国,没有电冰箱的家庭只占不到1%的比例。电冰箱内,最初使用的冷冻剂是有毒的物质,如氨或硫酸,后来逐渐发展为较为安全的氟利昂,沿用至今。由于氟利昂的挥发容易导致大气层中臭氧层的减少,故现在提倡使用无氟冰箱。资料四人造的血液清洗厂——人工肾脏:人体有两个肾脏,在人的腰部左右各一个。这对小小的器官每50分钟就能把人体内的全部血液清洗一次,每天大约可以清洗1700升血液。此外,肾脏还担负着调节体内水分和盐分的工作。肾脏在人体器官中扮演着如此重要的角色,一旦它出了问题就会给患者带来极大的危险。因此,有许多医学科学家致力于肾病治疗的研究,致力于人工肾脏的研制。1943年。荷兰医生科尔夫制成了第一个人工肾脏,首次以机器代替人体的重要器官。到了20世纪70年代,一些功能性高分子纤维得到迅速发展。一个由1万根内径为200微米、膜壁厚20微米~50微米、长18厘米的中空纤维组成的人工肾,效率高,操作简便,目前世界上已有约10万人凭借这种人工肾脏生活。资料五光纤通信:1973年,世界上第一个光纤通信实验系统在美国贝尔实验室建成。这一系统成功地研制出能在室温下连续工作的半导体激光器,它只有米粒那么大,发光面积很小,发出的光是一种极细的光线,频率稳定而且方向性很好,因而它就成为光通信的理想光源,最终使人类信息传输方式有了质的飞跃。162
在以后的十几年中,光纤通信经历了几次更新换代,到20世纪90年代,光纤的传输速率已经达到了每秒1000兆比特,相当于在一对只有头发丝二分炎一粗细的光纤里可以同时开通1250000路电话,其发展速度是惊人的。如今,光纤通信的建设费用正随着使用数量的增大而降低,同时它具有体积小,重量轻,使用金属少,抗电磁干扰、抗辐射性强,保密性好等优点。资料六一发吊千钧的金属晶须一种胡须那样细的金属晶须,竟能吊起千钧的重量!在提高金属材料强度的实验过程中,科学家们惊奇地发现。一种胡须状的铁晶须(直径为1.6微米,只有头发丝粗细的1/50~1/40),它的抗拉强度竟能达到13400兆帕,是工业纯铁的70多倍,比超高强度钢高出4~10倍。如果用这样的铁晶须编织成半径为1毫米的线材,能安全地吊起一辆4吨重的载重卡车。这种铁晶须堪称金属世界中的“大力士”。[总结]由以上资料我们可以看出,化学使人类得以享用更先进的科技成果,它极大地丰富了人类的物质生活。也就是说,化学使世界变得更加绚丽多彩。[板书]课题1化学使世界变得更加绚丽多彩[可引导学生看课本图1—1(化学使世界变得更加绚丽多彩)][引言]那么,什么是化学?或者说化学到底研究什么?[板书]一、什么是化学?[讲解]通俗地讲,化学研究的内容有:各种各样的物质是怎样构成的,用什么方法来制取,又是如何发生变化的,其变化规律又决定了它有什么样的用途等等。我们可以把它简单地概括如下:……[讲解并板书]化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。[讲解]例如食盐,在我们用化学的方法研究它之后,你会发现食盐除可用作调味品外,还是一种重要的化工原料。利用食盐可以制造氢氧化钠、氯气和氢气,并进而制造盐酸、漂白粉、塑料、肥皂和农药等。其他如造纸、纺织、印染、有机合成和金属冶炼等,也都离不开由食盐制得的化工产品。另外,像研制新型的半导体,电阻几乎为零的超导体,有记忆能力的新材料;生产化肥和农药,以增加粮食的产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒;保障人体健康;开发新能源和新材料,以改善人类的生存条件;综合应用自然资源和保护环境,以使人类生活得更加美好等等,都属化学研究的范畴。[过渡]那么,化学在成为一门独立学科之前,又经历了怎样的一个发展过程呢?[板书]二、化学发展的历程[教师]请学生阅读课本P3~P的有关内容(从“人类认识化学并使之成为一门独立的学科……使化学在材料、能源、环境和生命科学等研究上发挥越来越重要的作用”),并引导学生欣赏课本图1—2、图1—3、图1—4、图1—5、图1—6、图1—7、图1—8、图1—9、图1—10、图1—11等。[总结]历史证明,社会的文明和进步离不开化学,化学是造福人类的科学。162
[过渡]化学到底给我们带来了什么?我们为什么要学化学?[板书]三、为什么要学化学?[讲解]学习化学知识,了解了物质是什么,物质会发生怎样的变化。你就拿到了打开物质世界大门的钥匙。如:为什么人和牲畜靠近、一些久不使用的粪池或地窖时可能发生昏倒和死亡事件?为什么喝了汽水爱打嗝?为什么用铁锅烧菜比用铝锅好?“水变油”的神话能实现吗?为什么不懂;懂农药、化肥的性质和使刚方法,极易毁了庄稼、牲畜或造成中毒事故?为什么吸烟有害等等。这些问题均需用化学知识来进行解答。[结论]学习化学,可以使我们正确认让识物质及其变化,并帮助我们更文明、更健康地生活。[承接]人们对物质了解得越多,就越能充分、合理地加以利用。当人们对各种害物对环境的危害不认识不足时,保护环境的意识和力度就不够。如以前工业三废的任意排放、森林的乱砍乱伐等。现在,人们认识到了保护环境对人类生活的重要性。便积极主动地采取多种措施以防止环境污染。如:为了消除塑料包装材料、塑料薄膜、快餐盒、塑料袋之类日用品所造成的白色污染,化学家们研制了可自行分解的新型塑料。再如,钢铁的使用十分普遍。可惜世界上每年有接近总产量1/10的钢铁因锈蚀而损失。为此,化学工作者不仅研究如何防止或延缓钢铁腐蚀的方法,还研制出各种不锈钢,延长了制品的使用寿命。[结论]研究化学,可以使我们合理、有效地利用自然资源。[过渡并讲解]材料是生产、生活的物质基础。当今社会,高新科学技术需要各种有特殊性能的材料,这在很大程度上要靠化学家来研究开发。例如:用石英砂制造光导纤维,装有太阳能吸收与转化装置的太阳能汽车,半导体硅晶片用于制造计算机芯片,脱氧核糖核酸(DNA)结构的发现,超强塑性的钛合金材料用于航天航空器的制造等。[结论]应用化学,可促进科学技术的发展。[投影补充]我国化学发展前景。化学是一门实用的学科,它与物理学、生物学等学科共同成为当代自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的方方面面,与其他学科相辅相成,构成了创造自然、改造自然的强大力量。化学在我国成为一门重要的学科,已是不争的事实。我国从事化学研究的科研机构有近千个,大学的化学系(院)有250多个,石油与石油化工企业有80多万家,加上其他化学化工和相关行业,我国参与化学研究与工作的人员队伍,其规模是国际上少有的。这正是我国化学科学发展的背景和动力。当前,我国所面临的挑战有人口控制问题、健康问题、环境问题、能源问题、资源与可持续发展问题等,化学家们希望从化学的角度,通过化学方法解决其中的问题,为我国的发展和民族的振兴作出更大的贡献。随着国家对农业科学研究的重视,农业和食品中的化学问题研究,已经引起越来越多的化学工作者的关注。162
随着新世纪的到来,上述研究所涉及的若干基本化学问题及交叉学科将成为21世纪我国化学研究的新方向,成为我国化学家有所作为的突破点。[小结]总之,化学科学是极富魅力的科学,它研究的内容十分丰富,在人类社会的持续发展中担负着重要的任务。随着各种科学技术的迅猛发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩。希望同学们勇敢地跨入化学科学的殿堂,积极进取,努力学好化学。[布置作业]1.了解课本“化学、技术、社会”中有关“绿色化学”的内容。2.谈一谈学了本节课之后,你对化学的看法。板书设计第一单元走进化学世界课题1化学使世界变得更加绚丽多彩一、什么是化学?化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。二、化学发展的历程三,为什么要学化学?162
课题2化学是一门以实验为基础的科学课题分析本课题通过两个探究活动来加深对化学是一门以实验为基础的科学的认识。这两个探究活动都是从学生的生活实际中提炼出来的,会给学生以新的感受和启迪。对蜡烛及其燃烧的探究,通过对蜡烛在点燃前、点燃时和熄灭后三个阶段有引导的观察,着重培养学生对现象的观察、记录和描述能力。通过对我们吸入的空气和呼出的气体的探究,着重培养学生对现象的观察和分析能力,并能明确地表述探究所得到的结论。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)认识到学习化学的一个重要途径是实验,初步学会观察和描述实验现象的方法;(2)能有意识地从日常生活中发现一些有探究价值的问题,能在教师指导下根据实验方案进行实验,并通过对实验现象的观察和分析,得出有价值的结论,初步学习书写探究活动报告的方法。2.过程与方法(1)认识科学探究的基本过程和方法,进行初步的探究活动;(2)学会预习实验,了解实验室规则;(3)能主动与组内的同学讨论、交流,清楚地表达自己的观点,逐步形成良好的学习习惯和学习方法。3.情感态度与价值观(1)能体会到探究活动的乐趣和成功的喜悦,进而体会到化学学习的特点是关注物质的性质、变化及其现象等;(2)通过探究实验,培养学生动手、动脑的能力;(3)通过小组实验等方式逐步培养学生善于合作、勇于实践的科学精神。教学重点1.激发学生对探究实验的兴趣;2.培养学生对实验现象的观察、记录和描述能力。教学难点1.训练学生主动发现实验现象;2.培养学生表述实验现象的能力。教具准备实验用品:蜡烛、火柴、烧杯(或玻璃杯)、玻璃导管、澄清石灰水、玻璃片、水槽。教学过程导入新课我们的生活中充满了化学,化学使这个世界变得多姿多彩。化学世界里充满了奇妙的变化。化学是以实验为基础的一门科学,许多的成果与创造都是通过实验得到的。因此必须重视化学实验,这也就是我们这节课要研究的内容。[过渡]162
学习化学的一个重要途径是实验,通过实验以及实验现象的观察、记录和分析等,可以发现并验证化学原理、学习科学探究的方法并获得化学知识。首先,让我们对蜡烛及其燃烧进行探究。推进新课一、对蜡烛及其燃烧的探究[思考]蜡烛燃烧是我们最熟悉的一种化学现象,对于该现象你有没有更多的思考过呢?比如说蜡烛是由什么做成的?它燃烧后生成什么?除了燃烧,它还具有哪些性质?[实验]对一支蜡烛在点燃前、燃着时和熄灭后的三个阶段进行观察。1.点燃前[现象]点燃前:白色圆柱状固体、略有气味、可用小刀切割、浮在水面上。[分析]可用小刀切割说明蜡烛的硬度较小,浮在水面上说明不溶于水、密度比水小。[结论]硬度较小,不溶于水而且密度比水小。2.燃着时取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入火焰中,约1s后取出。[现象]燃着时:石蜡熔化并发光放热,火焰分为三层,外层最明亮,里层最暗,火柴从中间到两端逐渐变黑。烧杯壁上出现水珠,石灰水变浑浊。[分析]石蜡熔化说明熔点较低。火柴两端变黑说明外焰温度最高。烧杯壁上出现水珠,说明燃烧生成了水;能使石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,说明还生成了二氧化碳。3.熄灭后[现象]熄灭后冒白烟,用火柴点白烟,蜡烛重新被点燃。[分析]烟是固体小颗粒,并且可以燃烧,说明白烟是石蜡的固体小颗粒。[结论]探究步骤对现象的观察和描述点燃前颜色白色、状态固体、形状圆柱、硬度小、气味略有气味,不溶于水,密度比水小燃着时火焰分为三层,外层最明亮,里层最暗一根火柴在火焰不同部位燃烧的情况?在火焰上方罩一个干燥的烧杯观察到的现象是有水生成,再向烧杯中注入澄清的石灰水观察到的现象是石灰水变浑浊熄灭后熄灭后观察的现象是冒白烟;用火柴去点燃刚熄灭后的白烟,蜡烛重新燃烧实验结论点燃后生成了水、二氧化碳外焰温度最高[分析]本实验体现了学习化学的以下特点:1.关注物质的性质,如颜色、状态、气味、硬度、熔点、沸点,以及石蜡能否燃烧,其燃烧的产物能否使澄清的石灰水变浑浊等。2.关注物质的变化,如石蜡燃烧时熔化、发光、发热,并有二氧化碳气体和水蒸气生成等等。3.关注物质的变化过程及其现象,不是孤立地关注物质的某一种性质或变化,而是对物质在变化前、变化中和变化后的现象进行细致的观察和描述,并进行分析和比较,以得出可靠的结论。[过渡]我们无时无刻不在呼吸,那么我们吸入的空气和呼出的气体到底有何不同?162
下面我们进行第二个探究活动。二、对人体吸入的空气和呼出气体的探究[实验]实验步骤实验现象实验结论1.利用排水吹气法收集两瓶呼出的气体。另取两个空集气瓶,其中为空气。向空气和呼出的气体中分别滴入数滴澄清的石灰水振荡1.空气瓶几乎没有变化2.呼出的气体瓶变浑浊说明呼出的气体中含有的二氧化碳比空气中的多2.将燃着的小木条分别插入空气与呼出的气体中1.空气瓶中无变化2.呼出的气体火焰变小甚至熄灭说明空气中的氧气比呼出的气体中的氧气多3.取两块干燥的玻璃片,对着其中一块呼气,观察水蒸气的情况并与另一块放在空气的玻璃片作对比1.空气中玻璃片无明显现象2.呼气的玻璃片有水珠说明空气中的水蒸气比呼出的气体中的水蒸气少[结论]人体呼出的气体中含有较多的二氧化碳和水蒸气,较少的氧气[课堂练习]1.从蜡烛及其燃烧的探究活动中,你体会到化学学习的主要特点是()①关注物质的性质②关注物质的变化③关注物质的变化过程及其现象④对实验现象进行分析和比较,得出有价值的结论A.①②B.③④C.①②③④D.①②③2.将某种气体通入澄清的石灰水中,澄清的石灰水变浑浊,由此可以确定该气体是()A.氧气B.空气C.二氧化碳D.水蒸气3.通过对蜡烛及其燃烧现象的观察分析,你认为蜡烛火焰温度最高的部位是…()①焰心②内焰③外焰A.①B.②C.③D.①②答案:1.D2.C3.C[课堂小结]本节课以生活中常见的一些有探究价值的问题入手,通过实验等手段对这些问题进行探究,并通过对实验现象的观察分析得出有价值的结论。在实验的过程中我们学习了实验探究的一般步骤和内容。板书设计课题2化学是一门以实验为基础的科学一、对蜡烛及其燃烧的探究1.点燃前2.燃着时3.熄灭后二、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究人体呼出的空气中含有较多的二氧化碳和水蒸水,较少的氧气布置作业162
1.植物不但进行光合作用,也同时进行呼吸作用。为了比较二者的不同,有人设计了如下实验。在一晴朗的早晨,选取大小相似的同种植物两盆,在花盆上各放入一杯澄清的石灰水,然后把其中一盆用无色透明的塑料袋罩住,放在阳光下;另一盆则用黑色塑料袋罩住,放在阴暗处(见下图)。傍晚,在塑料袋上都剪一小口,并插入燃着的木条试验,发现A中木条的火焰比B中更亮;而A中的石灰水保持澄清,B中变浑浊。(1)A中木条燃烧更旺,说明A中_________________更多,从而说明在阳光照射下植物主要发生_________________作用。(2)A中石灰水保持澄清,而B中变浑浊,说明B中_________________更多,从而说明在缺少光照条件下,植物主要发生_________________作用。(3)很多人喜欢在天刚蒙蒙亮时到茂密的树林中进行晨练,请你结合该实验谈谈看法。2.问题:蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白烟冒出,它的成分是什么呢?有人提出了如下假设:A.白烟是燃烧时生成的二氧化碳;B.白烟是燃烧时生成的水蒸气;C.白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体。实验:(1)吹灭蜡烛,立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,其目的是为了验证假设_________________(填序号),但这样做并不能得出正确的结论。原因是:_________________。(2)吹灭蜡烛,立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上,玻璃片上没有出现水雾,说明白烟不是_________________。(3)吹灭蜡烛,立即用燃着的木条去点白烟(注意不要接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为假设_________________提供了证据。同时可排除假设_________________,因为_________________。答案:1.(1)氧气光合(2)二氧化碳呼吸(3)这种做法不科学,因为植物经过了一晚上的呼吸作用,此时空气中二氧化碳含量较高2.(1)A不能排除蜡烛燃烧生成的二氧化碳的干扰(2)水蒸气(3)CA、B二氧化碳和水蒸气都不能燃烧教学反思本节课是新课程改革背景下的一次自主、合作、探究,以学生为主体的新型课。着重体现学生的主体地位,让学生积极参与其中的思考和探究,教师重点在引导学生进行正确的操作,观察、并准确地描述实验现象。通过教师对学生的调控,能够很好地启发学生发现新的问题。在以后的教学中还要更加深入地研究怎样上好探究课,怎样让学生更好地提出问题,解决问题。162
备课资料蜡烛及其燃烧点燃前:蜡烛呈圆柱状,直径约2cm,由半透明的白色固体制成,具有轻微气味,质地较柔软,能用小刀切割,指甲也能划出刻痕。蜡烛的中心有一根烛芯,从底部一直延伸到顶部,并约有1cm露出顶部。烛芯由多股细线拧合而成。从蜡烛上切下一块石蜡,把它放入水中,它不溶于水,并能浮在水面上,说明石蜡的密度比水的小。点燃时:当燃烧着的火柴接近烛芯时,约2s—3s即可点燃蜡烛。点燃的蜡烛能够持续燃烧,燃烧时没有声音,并在燃烧的过程中缓慢地变短。蜡烛火焰由于气流而闪烁摇晃,并有黑烟产生,在无空气流动的情况下,火焰可以长时间地保持轻微的闪烁。在距离蜡烛火焰约2cm的地方,蜡烛是温热的,并很柔软,可以用手任意捏塑,其余部分的蜡烛仍然是冷的。燃烧着的蜡烛因其顶部受热熔化而形成一个凹槽,熔化后的无色液体贮于凹槽中,并浸润烛芯直至火焰的底部。如果吹动蜡烛火焰或蜡烛燃烧时受热不均匀,贮于蜡烛凹槽中的无色液体会从凹槽中沿烛体流下。在流下的过程中,无色液体遇冷变为半透明体,并逐渐凝固附着在烛体上。蜡烛火焰分为三层,最里面的火焰底部呈淡蓝色;第二层的火焰是暗淡的,这一暗淡的区域略呈圆锥形,围绕着这一区域的最外层火焰呈黄色,其火焰明亮但不耀眼;三层火焰既有明显的边缘,又有不确定的顶部。当一根火柴梗平放入蜡烛火焰中约2s后取出时,可以看到,处在火焰最外层的部位最先变黑,第二层次之,最里层变黑最慢,说明外层火焰温度最高,第二层次之,最里层温度最低。因此,应用外层火焰进行加热。取一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,振荡,石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧后有水和二氧化碳生成。熄灭后:熄灭蜡烛时,有一缕白烟从烛芯飘出,用燃着的火柴点燃白烟,火焰会顺着白烟将蜡烛重新点燃。162
课题3走进化学实验室课题分析学生在参与了课题2中的两个探究活动后,对化学实验的重要性已有初步的亲身体验,此时,不失时机地引导学生走进化学实验室,是符合学生的心理特点和学习规律的。教材首先利用实验室的实物照片和简短的文字阐述了走进化学实验室的重要性和要求,然后引导学生进行药品的取用、加热和洗涤仪器等基本操作训练。教材没有采用单纯的基本操作训练的方法,而是结合具体实验和“活动与探究”等,引导学生在实验和探究过程中,了解加热等实验基本操作方法,并在现象明显的实验过程中进行基本操作训练,这样更能激发学生的学习兴趣。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)通过学生的实践探索和教师的引导,能进行药品的取用、加热、洗涤仪器等基本实验操作;(2)认识常用的化学实验仪器,了解药品放置的规范化。2.过程与方法(1)实验操作时能做到“眼到、心到、手到”,提高学生的操作技能;(2)通过教师演示、学生演示、学生互教互学等方法,促使学生掌握规范的操作方法。3.情感态度与价值观(1)了解化学实验是进行科学探究的重要手段,知道严谨的科学态度、正确的实验原理和操作方法是实验成功的关键;(2)能自觉遵守实验室规则,养成良好的实验习惯;(3)培养学生主动参与、大胆实验、勇于探究的科学精神。教学重点药品的取用、加热和洗涤仪器等基本操作训练,培养学生的观察能力。教学难点对遵守实验室规则及实验规范的重要性的认识以及形成良好的实验习惯。教具准备仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、烧瓶、带导管的胶塞、量筒、水槽、烧杯、普通漏斗、滴瓶、三脚架、蒸发皿、试管架、试管夹、试管刷、天平和砝码、锥形瓶、试管、胶头滴管、药匙、坩埚钳。药品:稀盐酸、碳酸钠粉末、锌粒、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、水。教学过程导入新课[过渡]学习化学的一个重要途径是科学探究。实验是进行科学探究的重要手段,因此学习化学就必然要了解化学实验室。实验室是进行科学探究的重要场所,下面就让我们走进化学实验室。推进新课162
[分析]当你走进化学实验室时,首先要仔细阅读实验室规则,它们是安全实验并获得成功的保证。一、药品的取用[过渡]指导学生阅读P18药品取用规则,指导学生认识几种化学实验室药品的一些图标。1.固体药品的取用[分析]固体药品通常保存在广口瓶里(展示广口瓶),取用固体药品一般用药匙(展示药匙)。有些块状的药品可用镊子夹取。用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦干净,以备下次使用。保存:广口瓶取用:药匙、纸槽(粉末状)、镊子(块状)[演示]1.取锌粒2.取少量碳酸钠[分析]固体药品取用时,若不指明用量,一般只需盖满试管底部即可。2.液体药品的取用[分析]液体药品通常保存在细口瓶里(展示细口瓶)。保存:细口瓶取用:倾倒[演示]液体的倾倒。[讨论]1.细口瓶的塞子为什么要倒放在桌面上?2.倾倒液体时,瓶口为什么要紧挨着试管口?应该快倒还是缓慢地倒?3.拿细口瓶倒液体时,为什么细口瓶标签的一面一定要朝向手心?4.倒完液体后,为什么要立即盖紧瓶塞,并把瓶子放回原处。[回答]1.由于细口瓶塞子上沾有试剂,如果正放在桌面上,可能会腐蚀桌面。2.为了防止液体外洒或飞溅,试剂瓶口应紧挨着试管口。应该由慢到快地倒。3.为防止试剂顺瓶口流出腐蚀标签,所以有标签的一面一定要朝向手心。4.有些试剂有挥发性,有些试剂吸水,还有些试剂能与空气中的氧气反应,这些都将导致原试剂浓度发生变化或变质,因此倒完液体后应立即盖紧瓶塞。[演示]用量筒取用液体。[分析]1.量筒读数时,视线要跟量筒内液体的凹液面的最低处保持水平。2.当接近刻度时,可用胶头滴管滴加液体至刻度。3.取用液体,当不说明用量时,一般取1—2毫升。[讨论]量取液体时,如果读数没有与量筒内液体凹液面的最低处保持水平,而是采用仰视或俯视的方法,将会对读数产生什么影响?[结论]仰视将导致读数偏小,俯视将导致读数偏大。[演示]滴管的使用二、物质的加热1.酒精灯的使用:用火柴点燃,用灯帽盖灭,禁止燃烧时添加酒精。[演示]酒精灯的点燃与盖灭。2.给物质加热:用外焰加热162
[演示]实验110三、洗涤仪器[分析]干净的标准:玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。[课堂练习]1.下列仪器中,能用酒精灯火焰直接加热的有()①试管②集气瓶③蒸发皿④量筒⑤烧杯⑥燃烧匙⑦石棉网A.③④⑤⑥B.①③⑤⑥C.①③⑥⑦D.③⑤⑥⑦2.下列实验基本操作正确的是()A.取块状的药品时,如果没有镊子可以用手拿B.用酒精灯给物质加热,结束时用嘴吹灭酒精灯C.用胶头滴管滴加液体时,滴管下端应紧贴试管内壁D.用镊子夹取块状固体,放入横放着的容器口,然后再将容器慢慢竖起来3.小红同学用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如右图所示,该同学称取的烧杯的实际质量为()A.23.8gB.32.6gC.32.3gD.27.4g答案:1.C2.D3.D[课堂小结]本节课主要学习了走进实验室应注意的问题及在实验室进行的一些简单的操作。这是学习化学的第一步,今后我们还将在实验室进行更多、更复杂的操作。板书设计课题3走进化学实验室一、药品的取用1.固体药品的取用保存:广口瓶取用:药匙、纸槽(粉末状)、镊子(块状)2.液体药品的取用保存:细口瓶取用:倾倒3.滴管的使用二、物质的加热1.酒精灯的使用:用火柴点燃,用灯帽盖灭,禁止燃烧时添加酒精2.给物质加热:用外焰加热三、仪器的洗涤干净的标准:玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴,也不成股流下。162
布置作业1.上册课本P23页习题12.某同学用托盘天平称量5.3g(1g以下用游码)药品,称量时砝码和药品的位置放反了,则所称药品的质量是()A.5.3gB.5.1gC.4.7gD.5.4g3.向量筒中注入水,俯视读数为20毫升,倒出一部分水后,仰视读数为12毫升,则实际倒出来的水的体积为()A.小于8毫升B.大于8毫升C.等于8毫升D.无法确定4.某学生用托盘天平称取3.3g食盐,称量时指针若左偏,此时应该()A.增加药品B.减少药品C.增加砝码D.减少砝码答案:2.C3.A4.B教学反思本节课是学生第一次进化学实验室,学生非常兴奋,所以一定要注意安全,让学生养成良好的习惯。首先明确了实验室规则,其次学了一些简单的、基本的实验操作方法及注意事项。学生掌握了正确的基本操作外,还要对实验室有大致的了解,如药品的摆放等。这些应在以后的教学中继续介绍。备课资料化学实验室守则化学实验室是一个危险的工作环境,因为大家常常要使用一些危险的药品,这些潜在的危险通常是不可避免的。所以,在进入实验室之前,每个人都有必要学习有机化学实验室的重要安全守则。对于实验室的安全守则可以简单地用两个词来描述:一定、禁止。一定:一定要熟悉实验室的安全程序;必要时一定要戴上防护眼镜;一定要穿着合理(穿工作服);离开实验室之前一定要洗手;在实验开始之前一定要认真阅读实验内容;一定要检查仪器是否安装正确;对待所有的药品一定要小心、仔细;一定要保持自己的工作环境清洁;一定要注意观察实验现象;遇到疑问一定要问指导老师。禁止:实验室里禁止吃东西或喝水;实验室里禁止抽烟;禁止吸入、品尝药品;禁止妨碍或分散别人注意力;禁止在实验室里奔跑或大声喧哗;禁止独自一个人在实验室做实验;禁止做一些未经批准的实验。162
第二单元我们周围的空气单元设计教材内容概述:空气是人人都离不开的物质,由于看不见,摸不着,学生只知其重要,却并不十分清楚空气到底是什么。本单元选择空气和氧气作为初中化学中学习具体物质知识的开端,不仅因为小学自然课中对空气和氧气的知识已有过介绍,如空气有体积、有质量、形成大气压、空气流动就形成风等,更重要的是因为它们在自然界分布极广、是自然界维持生态平衡的重要条件,是化工生产的廉价资源;它与人类的生活关系最为密切,是人类不可缺少的天然物质;还因为氧气是化学性质比较活泼的元素,它能与多种金属和非金属元素化合形成氧化物或含氧化合物。通过对它们的认识和了解,可以比较顺利地引导学生进入化学世界来探索物质的奥秘。本单元教学目标:1.了解氧气的化学性质,氧气制取的实验操作。2.认识化合反应和分解反应以及氧化反应。3.学会对实验现象的观察与分析。4.在学习化学的过程中,体验科学方法的奥妙。课题1空气课题分析本课题包含了三部分,即“空气是由什么组成的”“空气是一种宝贵的资源”“保护空气”。这三部分内容相互密切联系,并逐步深入。空气是由什么组成的(氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等)、空气是一种宝贵的资源(氧气、氮气、稀有气体的用途)、保护空气(污染与保护)。本课题教学是很容易引起学生学习兴趣的,可以说不存在什么教学难点。本课题主要研究空气的成分及空气污染的有关知识。小学自然课中学过有关空气的知识,学生有一定的知识基础。“从熟悉的事物入手”有利于培养学生的兴趣。把“空气”作为较系统地学习和研究化学的开始,有利于引导学生进入化学殿堂。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解空气的主要成分;(2)了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途;(3)初步认识纯净物,混合物的概念;(4)了解空气污染给人类带来的危害,增强学生的环保意识。2.过程与方法(1)初步学习科学实验的方法,进行观察、记录并初步学习分析实验现象;(2)学习运用观察、实验、收集资料,从日常生活经验进行总结等方法获取信息;(3)运用分析、对比、归纳的方法对获取的信息进行整理。3.情感、态度与价值观(1)树立对待任何事物都必须有一个实事求是的科学态度;(2)保持对生活中化学现象的好奇心和求知欲,充分发展学习化学的兴趣;162
(3)逐步树立关注社会,热爱自然并为社会进步而学习化学的远大志向。教学重点1.空气的组成;2.空气组成物质的性质和用途。教学难点1.培养学生对实验的观察能力和分析思维能力;2.不断激发学生学习化学的兴趣,以便能很快适应化学课的教学。教具准备1.教师用具:(1)投影仪、挂图(O2、N2、稀有气体的用途);(2)集气瓶、燃烧匙、红磷、烧杯、塞子(带导管)、弹簧夹、火柴。2.学生用具:空气发现史的资料、稀有气体用途的资料、大气污染的漫画等等(详细内容见教学过程)。教学过程导入新课导入一我们周围存在一种“看不到摸不着”的物质即空气,它跟我们的生活最密切,你能用一个简单的实验或实例来说明无色无味不易察觉的空气确实存在吗?(堵住注射器的末端后推动活塞很难推动,可以证明空气的存在。)今天我们就来学习有关空气的知识。导入二随着工业的发展,大气污染越来越严重,已经到了危及人们正常生活的地步。许多城市每天都要进行空气质量报告,以便及时控制污染程度。作为祖国未来建设者的我们也应了解这一情况,为了未来美好的生活应努力学习,将来用科学的力量来改变现状。要实现这一目标,我们还要从我们周围的空气来开始学习。推进新课[过渡]因为空气是一种无色、无味的气体,所以人们对空气的认识比较晚。17世纪中叶以前,人们一直认为空气是一种单一成分的物质,直到18世纪,通过对燃烧现象和呼吸作用的深入研究,人们才开始认识到气体的多样性和空气的复杂性。一、空气是由什么组成的[分析]为了搞清楚空气的成分,很多科学家都致力于这方面的研究。其中,最有名的是法国的化学家拉瓦锡,他最早运用天平作为研究工具,用液态的金属汞作为研究对象,最终研究出了空气的成分。[图片展示]研究空气成分的装置[分析]拉瓦锡并不是最早研究空气成分的人,在他之前已有很多科学家着手研究空气的组成。如瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里,他们很早就发现了空气中的氧气。但拉瓦锡最早用实验得出了结论:空气是由氧气和氮气组成的。氧气约占空气总体积的1/5。162
[过渡]拉瓦锡的实验是在200多年前做的,由于受到当时条件的限制,他的实验比较麻烦。现在我们已经能用简单的实验来验证拉瓦锡所得出的结论,接下来我们就用红磷做原料来测定一下空气中氧气的含量。[实验]实验步骤:①检查装置的气密性;②向集气瓶中预先加入少量水;③点燃红磷后要立即伸入集气瓶中,并塞紧塞子。现象:红磷燃烧产生大量白烟,生成一种白色固体,水面尽管上升了,但上升不到1/5。结论:集气瓶内水面上升,说明空气中的氧气被消耗了。[讨论]拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5,而在我们的实验中,为什么气体减少的体积小于1/5?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?[结论]该实验中,水面上升达不到1/5体积是因为氧气含量低,或者我们在塞塞子的过程中,已经有少部分氧气被消耗掉。红磷熄灭后瓶内没有残余的氧气,如果还有氧气,红磷还能继续燃烧。[分析]在红磷燃烧这个实验中,红磷与空气中的氧气反应,生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体,我们可以用文字的形式把这个反应表示出来:红磷+氧气五氧化二磷[分析]随着科学技术的不断发展和实验仪器的不断精密化,空气中的其他成分也被科学家通过实验一一发现。空气的成分按体积计算大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%[过渡]空气是由多种成分组成的,我们把它叫做混合物。而空气中的氮气或氧气都只由一种物质组成,我们把它们叫做纯净物。二、纯净物和混合物[分析]纯净物可以用专门的化学符号表示。如氧气:O2、氮气:N2、红磷:P、五氧化二磷:P2O5。[注:元素符号和化学式不必做过多的解释,只说明这是一种表示物质的符号就可以了]纯净物:由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)混合物:由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)[举例]纯净物有固定的组成,如氧气、氮气。混合物没有固定的组成,组成混合物的各物质之间不发生化学反应,它们各自保持各自的性质。如空气中的氧气和氮气就各自保持了自己的性质。[分析]空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域,是人类生产活动的重要资源。162
三、空气是一种宝贵的资源[分析]过去,人们曾把氧气叫做“养气”,这充分说明了氧气的重要性。1.氧气的用途(1)供给呼吸(2)支持燃烧[提问]你们知道为什么要在装入零食的食品袋中充入氮气吗?[回答]甲:为了防止食品被挤碎或压碎。乙:为了掩盖袋里食品量比较少的真相。丙:为了防止食品变质。……[分析]氮气之所以能用于食品防腐,是因为氮气性质不活泼。灯泡中充氮以延长使用寿命,焊接金属用氮作保护气,都是利用了氮气不活泼这一性质。氮气还可作为重要的化工原料、保护气、提供低温环境。2.氮气的用途(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境[过渡]从氮气可作保护气这一事实知,物质的性质决定物质的用途。你能从下面的讨论中获得氮气的性质吗?[讨论](1)燃烧着的红磷熄灭了,这种现象说明氮气能不能支持燃烧?(2)集气瓶内水平面上升一定高度后,还继续上升吗?这种现象能不能说明氮气不易溶于水?(3)空气所表现出来的某些性质,能不能在一定程度上代表氮气的性质?[结论](1)氮气不能支持燃烧。(2)集气瓶内水面上升一定高度后,不能继续上升。该现象说明氮气不易溶于水。(3)空气所表现出来的性质,不能在一定程度上代表氮气的性质(如磷能在空气中燃烧,但却不能在氮气中燃烧)。[提问]通过日常生活对空气的观察及上面的讨论,并结合物理性质的概念,你能描述氮气的物理性质吗?[回答]物质颜色状态气味标准状况下的密度熔点沸点是否易溶于水氮气无色气体无味1.251g·L-1-209.9℃-195.8℃不易溶于水[过渡]空气中除了氧气和氮气外,还有一类很重要的气体就是稀有气体。接下来,我们就来学习稀有气体的有关知识。3.稀有气体[分析]稀有气体曾叫做“惰性气体”。这是由于稀有气体性质不活泼,人们在发现它们的时候普遍认为这些气体不能跟其他物质发生化学反应。但随着科学技术的发展,人们发现有些惰性气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质,于是又把它们改作为稀有气体。在空气的成分中,稀有气体所占比率虽然不大,但却很重要。[思考]稀有气体的用途[通过阅读让学生总结稀有气体的用途]。[回答]①可用作保护气;②可制成多种用途的电光源;③可用于激光技术。[思考]除了课本上讲到的稀有气体的用途外,谁还知道稀有气体的其他用途呢?162
[回答]①广场、体育场、飞机场等场所所用的灯里充了氙气,通电时能发出比荧光灯强几万倍的强光,因此叫做“人造小太阳”。②航空、航海的指示灯里充入了氖气,通电时发出红光,这种光能穿透浓雾。[总结]通过大家刚才的回答和讨论,我们可以总结出稀有气体具有如下用途:(1)保护气(2)电光源(3)激光技术(4)冷却剂(5)麻醉剂[分析]洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。一个成年人每天吸入的空气约为12m3—16m3。但是,随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染,被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,故保护我们的空气已成了全世界人民都关注的问题。四、保护空气[分析]少量有害物质进入空气中。依靠大自然的自我净化能力,仍能保持空气的洁净。如果进入空气的有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力,就会造成空气的污染。[图片展示]大气污染[讨论]1.在你身边发生过哪些污染空气的现象?2.大气污染会造成哪些危害?3.为了保护人类赖以生存的空气,你能做些什么?[结论]1.汽车尾气、工厂废气、沙尘暴、酸雨、使用含氟冰箱造成臭氧空洞、温室效应等都属于大气污染。2.使人发生呼吸道疾病、农作物不能正常生长、水中生物濒临死亡、温室效应使沿海城市下陷、酸雨使建筑物被腐蚀、臭氧空洞使人受到紫外线的伤害而易得皮肤病和影响视力等等。3.积极植树、造林、种草、爱护花木,向周围的人宣传保护空气的重要性及保护空气应采取的措施。[思考]假如你当了市长或省长,你会如何去改善当地的空气质量呢?[回答]1.大量植树造林。鼓励市民种草养花。2.把工厂建在人口不太集中的地区。3.使用和开发化石燃料以外的清洁能源。4.汽车不再用汽油,而用车用乙醇汽油。5.加大检测汽车尾气的力度,禁止没达到环保标准的汽车上路。6.加大宣传力度,提高居民的环保意识。……[课堂练习]1.空气的成分按体积计算,含量最多的气体是()A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳2.下列关于稀有气体的叙述中错误的是()A.曾被称为惰性气体B.都是无色、无味的气体C.都不能与其他物质发生反应D.稀有气体有广泛用途答案:1.B2.C[课堂小结]本课题我们重点学习了空气的组成和用途,同时还知道了纯净物和混合物等概念。另外,还了解了洁净的空气对我们人类的重要性以及保护空气的一些措施。162
板书设计第二单元我们周围的空气课题1空气一、空气是由什么组成的空气的成分按体积计算大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%二、纯净物和混合物纯净物:由一种物质组成(可用专门的化学符号表示)混合物:由两种或多种物质混合而成(没有专门的化学符号表示)三、空气是一种宝贵的资源1.氧气的用途(1)供给呼吸(2)支持燃烧2.氮气的用途(1)重要的化工原料(2)保护气(3)提供低温环境3.稀有气体(1)保护气(2)电光源(3)激光技术(4)冷却剂(5)麻醉剂四、保护空气布置作业1.上册课本P33习题3、5、72.生活中的下列物质,属于纯净物的是()A.矿泉水B.白酒C.米醋D.干冰3.我们已经知道,空气的主要成分是氮气和氧气。下图是测定空气中氧气含量的实验装置,试回答下列问题:(1)实验过程中,燃烧匙里为什么要盛放过量的红磷?(2)这个实验除了可以得出O2约占空气体积的1/5的结论外,还可推出氮气____________(填“难”或“易”)溶于水和其化学性质____________(填“活泼”或“不活泼”)的结论。(3)此实验过程中能否用碳、硫代替红磷?答案:2.D3.(1)让O2尽量消耗完全,使测得O2的体积更接近空气O2的实际体积(2)难不活泼(3)不能教学反思本节课以“测定空气中氧气含量”162
的实验为中心,引导学生从日常生活经验和第一单元的知识出发,先是让学生用多种方式感知空气的存在,接着由学生举实例证明空气含有的多种物质,进而提出探究空气中多种成分(主要是氧气)含量的任务。这样就创设了一个生动而真实的问题情境。真正体现了引导学生“合作、自主、探究”学习的新理念,这样效果会更好。备课资料人教版《义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册》中实验21,利用红磷燃烧消耗集气瓶里的氧气,形成一定的体积差,使密封装置中的压强减少,引起烧杯中的水沿着导管上升进入集气瓶中并约占集气瓶容积的1/5。但在实际操作中,常常由于装置的气密性和温度差等问题使红磷燃烧停止后需较长的时间冷却,或是冷却后,打开弹簧夹,只有极少量的水进入集气瓶,甚至根本就不会出现水沿着导管进入集气瓶的情况,造成实验现象不准确甚至实验失败。对此,有人对该实验进行了分析和探讨,改进了实验装置,形成了如右图所示的实验装置:仪器改动:改变燃烧匙的形状,把直柄弯曲成“V”形。实验准备:在水槽中加入少量的水,把烧杯倒置其中并用橡皮筋套上作为水位标记。但由于气压差,烧杯中的水面低于水槽的水面,这时烧杯的尖嘴使橡皮筋难以固定标记,可用其他物品夹于橡皮筋上作为烧杯中水面的标记。实验操作及现象:点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入倒置于水槽中的烧杯中(烧杯口不能离开水槽中的水面)。可看到烧杯中充满大量的白烟,接触烧杯外壁能感觉到明显的炽热感。红磷燃烧完毕后产生的白烟迅速溶解于水中,温度也随之下降,烧杯中的水位则慢慢上升,当温度下降至接近室温时,水面上升至约1/5处。此时,还可在烧杯内壁观察到一些白色附着物,充分说明生成物五氧化二磷的状态和颜色。实验改进评价:改进后的实验装置和操作都较原来实验简便,而且去掉了装置连接而引起气密性不好的影响因素,实验效果明显,反应停止后冷却时间也较为短暂,现象明显更易于观察。162
课题2氧气课题分析本节课主要介绍氧气的性质,使学生初步了解物质间的转变从而为学习化学变化、化合反应、氧化反应等知识打下基础,也激发了学生对学习氧气的制法的迫切愿望,因此本节课起到承前启后的作用。本课题包括氧气的性质和化学反应两部分。以氧气的性质为核心,通过氧气所能发生的一些具体的化学反应,介绍了化学反应的基本概念和原理。这样的编排设计是本书的一个特点,把化学中描述纪实部分和理论部分相互联系起来,比较符合学生的认识规律。在以认识“物质”为主的教学过程中,更应注意突出实验环节以丰富学生在认识过程中所需的感性材料,提高学生学习化学的兴趣,培养学生观察、思维和动手实验的能力。氧气是学生认识具体物质及其变化规律的开始。教学是一个特殊认识过程,应该有计划地安排一个由浅到深、由简单到复杂的顺序,并逐步学会一个认识物质的模式,使学生在以后学习探索别的物质时,会习惯地遵循一个合理的顺序,使观察和描述做到系统、全面、深入。经验证明,这样做也有助于学生的记忆。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)初步了解研究具体物质的方法,并知道性质与用途之间的关系;(2)知道氧气的性质和用途。认识硫、碳、铁与氧气反应的现象、文字表达式;(3)认识化学反应,了解化学反应的基本特征,认识化合反应和氧化反应。2.过程与方法(1)培养学生观察与分析、合作与交流的能力;(2)学习从具体到抽象、从个别到一般的归纳方法。3.情感态度与价值观(1)通过五彩缤纷的化学变化,进一步培养学生学习化学的兴趣;(2)知道化学反应的重要用途。教学重点氧气的化学性质以及化学反应的概念。教学难点氧气的化学性质的掌握。教具准备氧气(四瓶)、木条、硫、木炭、细铁丝、细沙、燃烧匙、火柴。教学过程导入新课导入一假如你去攀登喜马拉雅山,你将准备哪些必用品?其中氧气瓶是必不可少的。人不吃饭能维持生命6—7天,然而人如果处在无氧气的环境中,只能维持6—7分钟,人自从获得生命时,就与氧气结下了不解之缘,地球上的一切生命体都离不开氧气,人类的生产活动也需要氧气,所以人们曾把它叫做“养气”。氧气有哪些重要的性质呢?162
导入二演示:将一根燃着的木条放入装有某种气体的集气瓶中,木条燃烧得更旺。大家知道瓶内盛放的是什么气体呢?这瓶气体就是在空气中体积分数占第二位的氧气。今天,我们就来认识一下氧气。推进新课[展示]出示一瓶制好的氧气。(1)请学生观察并描述其物理性质。(2)想一想:氧气有味吗?(3)氧气溶于水吗?鱼在水中靠什么呼吸?它呼吸的氧气来自于哪里?由此可推知氧气的溶解性如何?1.物理性质通常情况下是无色、无味气体,密度大于空气,不易溶于水,有三态变化[分析]改变条件氧气→液氧→固态氧(无色)(淡蓝色)(淡蓝色)[演示]实验22现象:带火星的木条复燃2.化学性质能使带火星的木条复燃[提问]如何检验氧气?[回答]把带火星的木条伸入集气瓶,如复燃则为氧气。[演示]实验23现象:在空气中:(1)淡蓝色火焰,(2)放热,(3)有刺激性气味。在氧气中:(1)蓝紫色火焰、火焰更明亮,(2)放热,(3)有刺激性气味。结论:在氧气中燃烧比在空气中更剧烈。[分析]硫燃烧生成的这种有刺激性气味的气体叫二氧化硫(化学式为SO2),二氧化硫是污染空气的主要气体之一。一些化工厂排放的气体中常含有二氧化硫,空气中二氧化硫过多,下雨时会形成酸雨。燃放爆竹时也会产生二氧化硫,为保护环境,我们不应燃放爆竹、烟花。硫+氧气二氧化硫[实验]木炭在氧气中燃烧现象:1.发出白光,2.放热,3.生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。结论:木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈,火焰更明亮。碳+氧气二氧化碳[演示]实验24现象:1.剧烈燃烧,火星四射,2.放热,3.生成黑色固体。[结论]铁在空气中不易燃烧,在氧气中能燃烧。[提问]1.实验前为什么在瓶底铺一层沙或少量水?2.火柴起什么作用?162
3.为什么待火柴燃尽时,才将铁丝伸入氧气中?[回答]1.防止集气瓶被炸裂。2.引燃。3.以免火柴燃烧消耗氧气。铁+氧气点燃四氧化三铁[总结]1.可燃物在氧气中比在空气中燃烧要剧烈。2.某些在空气中不能燃烧的物质,在氧气中能燃烧。说明氧气的化学性质较活泼。3.物质在空气中燃烧,实际上是与其中的氧气发生反应,由于空气中氧气的含量较少,因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈,即物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。[提问]课本P35讨论部分。[回答]1.反应条件都是点燃。2.反应物中都有氧气。3.都有新物质生成,所以都是化学反应。4.反应物都是两种物质,生成物都是一种物质。[结论]从上面的三个反应来看都是生成了一种物质。像这种由多种物质生成一种物质的反应,就叫做化合反应。[练习]判断下列反应是否为化合反应。(1)铁+氧气四氧化三铁(2)锌+盐酸氯化锌+氢气(3)氢气+氧气水(4)氢氧化亚铁+氧气+水氢氧化铁答案:(1)(3)(4)为化合反应。[分析]上述实验中的①③④三个反应还有另一个共同点:即反应物中都有氧气,把这一类反应叫氧化反应。强调氧化反应是物质跟氧发生的反应,“氧”包括“氧气”,但“氧”不等同于“氧气”。随着知识的积累,大家就能够理解其中的含义了。[分析]在这些反应中,氧气提供氧,把别的物质氧化。[结论]氧气具有氧化性。[分析]前面的物质在氧气中的燃烧都是比较剧烈的氧化反应,但并不是所有的氧化反应都那样剧烈。有些氧化反应进行得很慢,甚至不容易被察觉,这样的氧化叫缓慢氧化。生活中有很多缓慢氧化的例子,如动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造等。缓慢氧化和燃烧的共同点:都是氧化反应,都放出热量,但缓慢氧化不发光。[课堂练习]1.氧气是人类生产活动的重要资源,下列关于氧气的性质和用途的叙述中,错误的是()A.不易溶于水B.能用于动植物的呼吸C.具有可燃性D.具有氧化性2.下列说法中正确的是()A.由于氧气可以燃烧,所以可燃物在氧气中燃烧更旺B.鱼类能在水中生活,说明氧气易溶于水162
C.人的衰老过程是缓慢氧化过程D.人的生存需要氧气,所以空气中氧气的含量越多越好3.在下列变化中:A.氧化钙+水氢氧化钙B.水氢气+氧气C.磷+氧气五氧化二磷D.石蜡+氧气水+二氧化碳(1)属于化合反应的是_________________。(2)属于氧化反应的是______________。(3)既属于氧化反应又属于化合反应的是______________。4.下列变化不属于缓慢氧化的是()A.植物呼吸B.食物腐烂C.铁生锈D.硫燃烧答案:1.C2.C3.(1)AC(2)CD(3)C4.D[课堂小结]本节课我们学习了氧气的性质,了解了氧气是一种无色、无味、不易溶于水的气体,它可以支持燃烧,化学性质活泼。另外,我们通过具体反应的讨论学习了化合反应、氧化反应等概念。板书设计课题2氧气氧气布置作业1.上册课本P36习题1、2、3、42.氧气跟世间万物如影随形。下列关于氧气的说法正确的是()A.氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化B.硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰,并有无色刺激性气味的气体产生C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、火箭燃料162
D.用带火星的木条可以检验氧气3.下列反应既属于氧化反应又属于化合反应的是()A.氧化汞加热汞+氧气B.红磷+氧气五氧化二磷C.氢氧化钙+二氧化碳碳酸钙+水D.蜡+氧气二氧化碳+水4.装满氧气的集气瓶,如右图所示,当用带火星的木条分别以甲、乙两种方式迅速插入瓶中,木条复燃,而且在甲中燃烧比乙中更旺更持久。上述实验证明氧气具有的性质是什么?________________。答案:2.D3.B4.氧气能支持燃烧;氧气的密度比空气大教学反思本节课突出了氧气的化学性质这一重点,在对学生进行正确分析后,能较好地把握教学难点,并在教学过程中较好地突破了教学难点。备课资料物理变化和化学变化物理变化与化学变化都只是物质变化的一种类型。在以后的学习实践中,学生会逐步加深理解:物理变化通常应指物质仅改变其物理性质(如聚集状态、密度、溶解性、电导率等等),而不改变其分子(或晶体)的化学组成和化学性质的变化。化学变化则指物质的化学组成、化学性质、特征均发生改变的变化。换句话说,是一种或多种物质变化成为化学组成、性质和特征与原来都不相同的另一种或多种物质的变化。由于对物质晶体结构认识的逐渐深入,人们已经认识到了原子—分子论的局限性。实际上物质并非都由分子组成。因此,在中学讨论物理变化与化学变化的本质和区别时,不应局限于“原物质的分子是否变化”上,而应扩大到“原物质是否变成别的物质”这一范围。实际上物理变化、化学变化、有机体的变化乃至人的思维都属于物质不同层次的运动形式。任何一种高级运动形式都必然地联系或包含着相应的低级运动形式。这里之所以只提出物理变化与化学变化,其用意在于使学生在学过一些物理学知识的基础上,通过两种变化概念的建立和区分,加深对“化学”的定义和其研究对象的认识。物质变化是一个错综复杂的过程,要将生产、生活里或自然界里所发生的变化截然地分为物理变化和化学变化,是十分困难的。162
课题3制取氧气课题分析本课题内容可以分为两部分,一部分是【实验25】、【实验26】及分解反应,另一部分是活动与探究,由学生制取氧气并试验氧气的性质。本课题是学生开始学习化学以来第一次接触到具体气体物质的制法,教师要引导学生分析制取气体时应考虑的各种因素,如反应原理、反应条件、制取气体的性质,学生会从中得到相关信息,确定制取氧气的发生装置和收集装置等,从而培养学生的分析能力和判断能力。并为以后探究二氧化碳的制取方法奠定了坚实的基础。课时分配:2课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解实验室中制取氧气的主要方法和原理,初步了解通过化学实验制取新物质的方法;(2)练习连接仪器的操作,学习检查装置的气密性,动手制取氧气;(3)认识分解反应、催化剂及催化作用。2.过程与方法通过学生动手实验进行科学探究,在活动过程中对获取的信息进行加工处理。从中培养学生的观察能力、分析能力、实验操作能力等。3.情感态度与价值观通过亲自动手做实验,让学生体验实验成功的喜悦,激发学习兴趣;通过实验,增强学生的探究欲。教学重点氧气的制法及实验操作。教学难点催化剂的概念的理解和催化作用。教具准备1.教师用具:(1)5%的过氧化氢溶液、二氧化锰、高锰酸钾;(2)大试管(3支)、木条、酒精灯、天平、火柴。2.学生用具:(1)高锰酸钾、木炭、细铁丝、澄清石灰水;(2)大试管、棉花、塞子(带导管)、集气瓶(2个)、毛玻璃片、水槽、铁架台、坩埚钳、小烧杯、火柴。第一课时制取氧气的原理教学过程知识回顾1.如何检验一瓶无色气体是氧气?2.如何鉴别三瓶无色气体:空气、氧气、氮气?3.根据氧气的性质说明氧气有什么重要用途?导入新课162
导入一我们学习了氧气的性质和用途,了解到氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它能与许多物质发生氧化反应,支持物质的燃烧,在反应中放出热量,物质在纯净的氧气中燃烧要比在空气中燃烧剧烈得多。氧气在工农业生产中和科学研究方面还有许多用途。氧气可用来供给病人呼吸,供给登山、潜水运动员呼吸;还用于气焊、气割,还用于火箭的发射等等。氧气有这么重要的用途,所以我们要知道氧气是怎样制得的。导入二我们在初中阶段将要学习几种重要的气体,氧气是我们接触的第一种。在上节课里我们已经利用氧气做了有关氧气性质的实验,在这些实验中,我们所用的氧气从何而来呢?这节课我们就来学习氧气的制法。推进新课[思考]空气中含有哪些成分?能否从空气中获得氧气?[回答]空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等。下面可以从空气中获得氧气,获取的方法是分离液态空气。一、氧气的工业制法分离液态空气制氧气[思考]这个变化属于什么变化?为什么?[回答]从空气中分离氧气并没有生成新物质,而没有新物质生成的变化属于物理变化。[设问]实验室用什么方法获得氧气?下面我们通过实验来研究。二、氧气的实验室制法[实验]实验2-51.在试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃?2.微微加热装有过氧化氢溶液的试管,有什么现象发生?把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。3.用酒精灯加热二氧化锰,片刻后将带火星木条伸入试管口,观察现象。4.在另一支试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察发生的现象。现象:1.不加热过氧化氢溶液时,带火星的木条不能复燃,说明没有氧气放出。2.加热过氧化氢溶液时,带火星的木条复燃,说明过氧化氢溶液受热时能产生氧气。3.加热二氧化锰时,带火星的木条不能复燃,说明没有氧气放出。4.不加热,但在过氧化氢溶液中加入二氧化锰,带有火星的木条复燃,说明在常温下过氧化氢溶液遇到二氧化锰时会产生氧气。结论:实验室可用加热过氧化氢溶液或在过氧化氢溶液中加二氧化锰制取氧气。[过渡]从上面的实验中可以看出,有二氧化锰不加热可产生氧气,没有二氧化锰加热过氧化氢溶液也能产生氧气,那么二氧化锰是一种反应物,还是起别的作用呢?[实验]待上述实验中4的试管中没有气泡时,重新加入过氧化氢溶液,观察发生的现象。现象:本已不产生气泡的试管,重新加入过氧化氢溶液不进行加热,又会有气泡产生,用带火星的木条进行检验,带火星的木条能够复燃。结论:产生的气体还是氧气。提示:多次重复上述实验,还能观察到同样的现象。162
[分析]说明在用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时,二氧化锰可以重复使用。既然二氧化锰可以重复使用,说明在反应前后它的化学性质没有改变,那么它的质量有没有改变呢?科学家们经过精确的实验,得出了“二氧化锰在反应前后质量未变”的结论。提示:在实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量,实验后把二氧化锰洗净、干燥,再称量,比较反应前后二氧化锰质量,发现没有变化。[提问]既然二氧化锰的质量和化学性质都没有变化,那么它在这里到底起一个什么作用呢?[回答]没有加入二氧化锰时,过氧化氢溶液需要加热才能产生氧气,而加入二氧化锰后,过氧化氢溶液在常温下就能迅速产生氧气,可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。[分析]二氧化锰在反应中起了加快化学反应速率的作用,而本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化,这样的物质叫做催化剂,又叫触媒。在反应中所起的作用叫催化作用。如二氧化锰就是过氧化氢分解的催化剂。催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用[提问]在用过氧化氢溶液制取氧气的实验中,二氧化锰这种催化剂起了加快化学反应速率的作用,是不是所有化学反应的速率都需要加快?所有的催化剂都起加快反应速率的作用呢?[回答]不是所有的化学反应速率都需要加快,如钢铁的生锈,食物的变质,我们就希望它发生得越慢越好。[分析]为了加快化学反应的进行我们使用催化剂,而为了减缓反应的进行我们也使用催化剂。如在橡胶制品中常加入一些催化剂以减缓橡胶的老化速度;食用油脂里加入一些催化剂可以有效地防止酸败。所以催化剂的概念中说催化剂能“改变”其他物质的化学反应速率,既包括“加快”也包括“减慢”。能加快化学反应进行的催化剂一直是科学家们致力研究的对象,因为它对人类发展的意义更大。[提问]催化剂有哪些应用呢?[回答]催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,许多反应需要借助于催化剂才能进行或者很快地进行。例如,在化肥、农药、多种化工原料的生产过程中都要用到催化剂,在汽车尾气处理、酿造工业和制药工业中也要用到催化剂,生物体内存在的各种各样的酶其实都是起催化剂的作用。[分析]通过上面的实验可知二氧化锰不是一种反应物,而是一种催化剂。如果我们要把实验室用过氧化氢制取氧气的这个反应用文字表示出来,二氧化锰应写在什么位置呢?催化剂应算作一个反应条件,写在箭头的上方。1.过氧化氢水+氧气[分析]实验室可用多种方法制取氧气,如加热高锰酸钾制取氧气,加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气。大家对于高锰酸钾其实并不陌生,医院里常用的紫药水,事实上就是高锰酸钾和水形成的溶液。它具有杀菌、消毒的作用。162
[过渡]高锰酸钾在加热的情况下能分解出氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰。这个实验下一课我们专门安排实验探究。2.高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气。[分析]在二氧化锰的催化下,加热氯酸钾也可以分解出氧气,同时生成氯化钾。请同学们用文字表达式把这个反应表示出来。3.氯酸钾氯化钾+氧气[提问]上述三个反应与化合反应有什么不同?[回答]化合反应的特点是多变一,而上述反应是一种物质生成两种或两种以上的物质。分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。[总结]简单地讲,化合反应的特点是“多变一”,分解反应的特点是“一变多”。[分析]按照物质的成分可以把物质分为纯净物和混合物,按照反应物和生成物的种类可以把化学反应分为化合反应和分解反应等等。利用分类的方法来学习化学,这也是我们所走的一条捷径,今后我们还将分类学习更多的化学知识。所以遇到一些相关知识时,大家要注意进行归类。[课堂练习]1.可用于实验室制取氧气的药品是()A.空气B.过氧化氢和二氧化锰C.二氧化碳D.二氧化锰2.实验室制取氧气时,必须满足的条件是()A.使用催化剂B.用含氧的物质作反应物C.用排水法收集D.用燃着的火柴检验是否收集满答案:1.B2.B[课堂小结]通过本节课的学习我们知道,实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物三种方法。在用过氧化氢溶液和氯酸钾制取氧气时,通常用二氧化锰作催化剂,它在这里起催化作用。通过对比化合反应,我们还知道制取氧气的反应都属于分解反应。同时还告诉我们要学会用分类的方法来学习化学。板书设计课题3制取氧气一、工业制氧气分离液态空气制氧气二、实验室制氧气催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用1.过氧化氢水+氧气2.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气162
3.氯酸钾加热氯化钾+氧气4.分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应布置作业1.上册课本P42习题12.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合可得到一种气体,在此反应的前后,二氧化锰固体的质量()A.变大B.变小C.先变大后变小D.不变3.下列有关催化剂的说法中错误的是()A.催化剂可以改变其他物质的化学反应速率B.在反应前后催化剂的质量没有改变C.在反应前后催化剂的化学性质没有改变D.催化剂就是二氧化锰答案:2.D3.D162
第二课时制取氧气的装置和操作教学过程知识回顾写出实验室制取氧气的三个反应原理。导入新课知道了制取氧气的反应原理后,这节课我们来选择反应装置,并亲自动手制取氧气,然后验证氧气的性质。推进新课[分析]根据实验台上所给仪器,组内同学充分讨论、设计、自行组装一套实验室制取氧气的发生装置并讨论出装置的使用范围。一、选择装置展示各组设计的装置,组间互相评判其优缺点。由上述探讨,归纳出制取气体的可行性装置(如右图):图一:适合于固体(液体)和液体反应,不需加热;图二:适合固体在加热条件下制取气体。[提问]现在我们还不能完成制取气体的实验,谁能知道还有什么问题没解决呢?[回答]还需要确定收集装置。[讨论]确定出两种收集方法及收集装置。方法一:排水法,氧气不易溶于水(右图三);方法二:向上排空气法,氧气的密度比空气的密度大(右图四)。[过渡]确定了收集装置后,我们重点学习用高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项。二、操作过程[分析]制取氧气的步骤:1.检查装置的气密性,检查气密性的方法:将导管的一端浸入水槽中,用手紧握气体发生装置外壁,若水中的导管口有气泡冒出。松开手后,导管口出现一段水柱。证明装置不漏气162
2.装药品。3.固定仪器,试管口要塞棉花,组装顺序:先下后上,从左到右。4.给试管加热,先预热,再集中加热。5.收集气体,用排水法收集时:导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集(为什么?),当气泡连续地并比较均匀地放出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。6.(1)如果用排水法收集,要先把导管移出水面,再熄灭酒精灯。(如果先熄灭酒精灯,可能会造成什么后果?)(2)如果用向上排空气法收集,要验满,验满的方法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。[总结]为了便于记忆,我们可以把操作步骤简称为“查、装、定、点、收、离、熄”。谐音为“茶庄定点收利息”。[讨论]实验过程中应注意什么?[回答]a.试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。b.导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出。c.试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。d.排气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。e.实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。注意:排水法收集气体时,刚开始冒出的气泡是空气,如果这时候就进行收集,会导致收集到的氧气不纯,所以要等气泡连续均匀地冒出时再收集。[实验练习]用制取的氧气进行相关的性质实验,并与前面的学习作比较。[课堂练习]在学习中要不断总结、归纳,发现规律,解题就会简约化。例如,在标准状况下,部分气体的相对分子质量、密度、实验室收集方法如下表所示,通过比较找出规律回答下列问题。气体相对分子质量标准状况下的密度(g·L-1)收集方法空气291.293氧气321.429向上排空气法二氧化碳441.964向上排空气法氢气20.089向下排空气法(1)你发现的规律是___________________________________。(2)实验室制取氨气(其相对分子质量是17,并且易溶于水),用_______________法收集。答案:(1)在相同条件下,气体的相对分子质量越大,它密度就越大。所以相对分子质量小于29的气体,可以用向下排空气法收集;相对分子质量大于29的气体,可以用向上排空气法收集(2)向下排空气[课堂小结]本节课我们通过“氧气的制取”这个实验的具体操作,知道了实验室制取一种气体的操作步骤和注意事项,为我们以后学习其他气体的制取和性质检验奠定了基础。板书设计162
制取氧气的装置和操作一、选择装置二、操作过程实验步骤:查、装、定、点、收、离、熄收集:①排水法②向上排空气法布置作业1.上册课本P42页习题2、3、42.某气体既能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有()A.易溶于水,密度比空气小B.难溶于水,密度比空气小C.易溶于水,密度比空气大D.难溶于水,密度比空气大3.以下对用排水法收集满氧气的集气瓶处理正确的是()A.将集气瓶从水中提起后,用玻璃片盖住瓶口,瓶口向上正放在桌上B.在水面下用玻璃片盖住瓶口,一起拿出水面,然后正放在桌上C.将集气瓶从水中提出,倒立在桌上D.将集气瓶仍然留在水槽中,用时再取出来答案:2.B3.B教学反思本课题是学生第一次亲自动手制取物质,要求规范的操作对以后的实验教学至关重要。在实验中学生都比较感兴趣,并能按照操作规定制取氧气。结合前面的学习验证氧气的性质都有明显的现象。在一定程度上激发了学生动手实验的欲望。备课资料漫谈催化剂如果有人问你:实验室用分解双氧水的方法制取氧气,二氧化锰起到了什么作用?你会轻松地回答:二氧化锰是催化剂,起催化作用。但对于催化剂和催化作用的实质可能大家就比较陌生了。下面让我们来领略催化剂的世界吧!化学反应是一个复杂而奇妙的过程,不同反应的化学反应速率也不同,有的化学反应速率很快,我们可以在反应中加入一定的物质来减慢化学反应的速率,这样的催化剂就叫做负催化剂。例如油脂酸败是一个化学变化过程,常向油脂中加入0.01—0.02%没食子酸正丙酯起到良好的防止酸败的效果。反之,能加快化学反应的速率的催化剂叫做正催化剂,像前面提到的二氧化锰就属于正催化剂。催化剂对化学反应速率的影响非常大,有的催化剂可以使化学反应的速率加快到几百万倍以上。在化学范畴里,催化剂的作用原理与利用香港狮子山隧道来回沙田与九龙城的情况差不多。催化剂能够提供一条需要较少能量的途径,让化学品产生作用。在生物体中,也存在着一种重要的催化剂——酶。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质。生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行。酶的催化作用同样具有选择性。例如,淀粉酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖;蛋白质酶催化蛋白质水解成多肽等,酶在生理学、医学、工农业等方面,都有重要意义。162
第三单元自然界的水单元设计教材内容概述:本单元从社会实际和学生的生活实际出发,在展现水与人类的关系、世界和我国水资源概况、水的污染和防治等问题的同时,以水为载体,将单质、化合物、物质的组成、原子、分子等化学基本概念及沉淀、过滤、蒸馏等化学实验操作技能的学习贯穿其中,力图为学生提供认识和探索周围实物的素材和线索,以及从身边事物中学习化学知识的情景。因此,本单元的特点是将化学的一些基本概念和基本技能穿插于紧密联系社会、联系生活的内容之中。从知识结构上看,本单元的内容分为三部分:一是从社会角度认识水,包括水在自然界的作用、水资源状况及其保护等;二是一些化学基本概念;三是几项化学实验操作。本单元教学目标:1.知道水的组成;了解单质、化合物的定义。2.认识物质的微粒性;了解原子、分子的区别及其相互关系。3.知道水的净化过程及常用方法。4.了解我国水资源状况,培养学生节约用水、保护水资源的意识。课题1水的组成课题分析水虽然是学生非常熟悉的物质,但怎样从化学的角度认识水,学生还是陌生和不习惯的。本课题以人类认识水的组成的简要史实引入并展开,符合事物的认识规律,贴近学生的实际,有利于缩小学生对化学学科的距离感,引起学生的学习兴趣。对水的组成的认识是通过水的电解实验和对实验现象的讨论分析获得的,它既与史实相符,又体现了认识客观世界的科学过程和方法。这样展现知识具有启发学生思维的作用,同时也渗透了科学思想方法的教育。在认识了水的组成的基础上,结合前一单元所学氧气的知识,从它们组成上的区别归纳出单质、化合物、氧化物的概念。结合水的分解反应深化对化学反应的认识——有新物质生成,元素种类不变。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能认识水的组成,了解并区分单质和化合物。2.过程与方法(1)结合资料,从人类认识水的组成的过程中体会科学探究和思维的方法,认识实验探究和创新思维的重要性;(2)充分利用讨论,培养学生观察、分析、归纳实验现象的能力和习惯。3.情感态度与价值观了解人类认识物质世界的过程和方法,培养学生科学探究的精神。教学重点水的组成。162
教学难点对单质、化合物概念的理解。教具准备霍夫曼电解水装置、电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液,小木条。教学过程导入新课水是一种无色透明的物质,历史上人们一直认为水是一种单一的物质,那么水这种物质里究竟含有什么呢?今天我们来学习一下水的组成,首先让我们看看水有哪些物理性质。推进新课[分析]《国语》中的《郑语》里明确地提出金、木、水、火、土是构成万物的基本物质元素。同时还提出不同的物质元素在一起,方能相互作用,产生新物质,如果只是同一物质元素,那是产生不出新物质的。可见水是构成万物的基本物质元素之一。[图片展示]物质间能相互转化,就足以说明,不同的物质之间有着相同的基本成分,元素是组成物质的基本成分,是化学变化过程中的不变成分。[分析]既然古人认为水是一种元素,因此他们认为水不可以继续分解。[设问]水到底能不能分解呢?一、水的组成[分析]水可不可以继续分解还需要我们从科学实验中寻找答案!1.电解水的实验[演示]实验31:水的电解实验。(1)现象:出现气泡V正极∶V负极=1∶2[分析]在实验中可以观察到,通电后,在电极上有气泡产生,并且两支玻璃管中,产生气泡的速率不同,一段时间后,还可以观察到两支玻璃管中气体体积比约为1∶2,因此我们猜测气体就是水分解产生的新物质,而且生成的是两种不同的气体。[设问]实验中产生的是什么气体呢?[分析]如果水在通电的条件下可以分解,那么生成物会是两种什么气体呢?实际上这个问题,早在18世纪化学家就开始研究了。18世纪末,法国化学家拉瓦锡在前人探索的基础上,发现水可以分解,产物为氢气和氧气。[图片展示]拉瓦锡162
(2)水通电氢气+氧气H2OH2O2[提问]大家能用实验的方法证明两支玻璃管中的气体分别是氢气和氧气吗?请大家设计实验方案。[回答]我们知道氧气可以支持燃烧,所以氧气可以用带火星的木条来检验,若木条复燃则说明生成的气体是氧气。[分析]氢气(H2)在通常状况下是一种没有颜色,没有气味的气体,在压强为101kPa、温度为-252℃时,能变成无色液体,在-259℃时,能变成雪花状固体,氢气难溶于水,在相同条件下氢气是密度最小的气体。氢气在常温下性质稳定。在点燃的条件下,纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,燃烧产物是水,被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯,混有空气(或氧气),点燃时就有可能会发生爆炸。[过渡]氢气可以燃烧,所以氢气可以用点燃气体来检验,若气体燃烧则生成的气体为氢气。[实验]学生检验生成的气体。[提问]水是由什么元素组成的呢?氢气、氧气可以再分吗?[分析]化学家拉瓦锡通过实验发现,生成的氢气、氧气都不可以再分了,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成。2.水是由氢元素和氧元素组成的[提问]通过刚才的实验,我们可以知道,水(H2O)、氢气(H2)、氧气(O2)虽然都是纯净物,但它们的组成却各不相同。你能说说区别吗?[分析]氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气都是由一种元素组成,而水是由两种元素组成。[结论]我们可以把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物,而由同种元素组成的纯净物叫做单质。二、单质和化合物[提问]想想看,你还知道哪些单质,哪些化合物呢?将你找的物质的化学符号,填在方框内。162
1.单质:如O2、H2、N22.化合物:如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5[提问]CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……,大家发现这些物质的组成有什么特点?[回答]都是化合物,都含有氧元素,由两种元素组成。[分析]我们把这一类化合物叫做氧化物。物质家族丰富多彩,运用分类的方法,可以帮助我们更好地认识这些物质。3.氧化物:由氧元素和其他任何一种元素组成的化合物[提问]通过这节课的学习你对水有什么新的认识?[回答]水是由氢、氧两种元素组成的一种化合物……[课堂练习]1.下列叙述正确的是()A.水由氢气和氧气组成B.水由氢元素和氧元素组成C.水由氢原子和氧原子组成D.水由氢分子和氧分子组成2.当电解水的电解器通电一段时间后,可以观察到的现象是()A.电极上有气泡产生,负、正两极玻璃管内气体的体积比约为2∶1B.有氢气和氧气生成,而且体积比约为2∶1C.每个水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成的D.水是由氢氧两种元素组成3.下列物质中属于单质的是()A.水B.空气C.氧气D.二氧化碳答案:1.B2.A3.C[课堂小结]本节课通过电解水实验认识到了水是由氢元素和氧元素组成的,初步建立“反应前后元素种类不变的观念”,并学习了单质、化合物、氧化物等基本概念。进一步加深物质分类的思想。了解物质分类的多样性。板书设计第三单元自然界的水课题1水的组成一、水的组成1.电解水的实验:(1)现象:出现气泡,V正极∶V负极=1∶2(体积比)(2)电解水的文字表达式:水氢气+氧气(H2O)(H2)(O2)2.水是由氢元素和氧元素组成的162
二、单质和化合物1.单质:如O2、H2、N22.化合物:如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O53.氧化物:由氧元素和其他任何一种元素组成的化合物布置作业1.水是()①单质②化合物③纯净物④混合物A.①②B.②③C.③④D.①②2.人体内含量最多的物质是()A.氧气B.水C.蛋白质D.脂肪3.关于水的组成的说法中正确的是()A.水由水元素组成B.水由氢气和氧气组成C.水由氢元素和氧元素组成D.水的组成很复杂,至今没有明确的答案4.下列物质中属于化合物的是()A.空气B.河水C.冰D.红磷答案:1.B2.B3.C4.C教学反思本课题通过实验证明了水的组成,学生比较有兴趣,也很容易掌握,在介绍反应前后元素种类不变时学生很容易明白,并且掌握较好。介绍有关单质等概念教师语言不宜过多,可以采取让学生自学的方式理解概念,然后通过练习不断加深对概念的理解。备课资料水与日常生活人类社会为了满足生活需求,需从各种天然水体中取用大量的水。除饮用外,水也是人们进行炊事、洗涤、沐浴、清洁等所必需的物质。有人估计人的生理需水量约为2.5升/日,但每日全部生活用水量却需要数十升至数百升。饮用水是指作为人们日常生活饮用或炊事用的水。其水质是否良好,直接影响人们的健康。为此,各个国家对饮用水都规定有水质标准。饮用水的水源可采用河水、湖沼水和地下水等自然水,但由于其中含有一定数量的杂质,需要经过适当处理才能饮用。目前我国大、中城市供水设施较完备,通过自来水厂能为人们提供比较卫生的饮用水,但广大农村绝大多数仍以河水、井水等自然水直接作饮用水,应指出的是近年来许多农村也建立了自来水设备。作为生活饮用水,首先要求对人体健康无害而有益,要不含病菌、病毒,不含有毒、有害物质,并且要含有人体所需要的成分。当然在感官上也要求无色、澄清和无臭味。我们国家的人习惯饮用煮沸过的水,是一个良好的卫生习惯。饮用水不是越纯越好。像有些地区饮水中缺碘,就易使人得甲状腺肿大症,造成智力低下(这些地区政府部门特配给人们含碘食盐)。饮用水中缺氟易使儿童生龋齿。162
课题2分子和原子课题分析从本课题开始,学生将对微观世界有所了解。首先认识物质的可分性——分子、原子的存在,然后通过认识分子、原子在化学反应中的不同变化来形成分子、原子的概念。本课题首先从学生熟悉的日常现象(水的蒸发、凝结和挥发)及品红在水中的扩散现象提出问题,引起学生思考,接着用简单的几句话将人类对分子、原子的原始思索与现代结论联系起来。课时分配:2课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)认识物质的微粒性,知道构成物质的微粒有质量小、体积小、不断运动、有间隔等基本特征;知道分子、原子、离子等微小粒子是构成物质的微粒;(2)知道原子和分子的相同点、不同点及联系;能运用分子、原子的观点解释一些简单的生活和实验现象;(3)学会运用分子的观点来区别物理变化和化学变化、纯净物和混合物。2.过程与方法(1)能从常见的现象入手进行合理的想象和推理;(2)通过讨论分析能主动和他人进行交流,敢于表达自己的见解。3.情感态度与价值观(1)激发对物质微粒的探究欲,建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义物质观。(2)感受物质无限可分的哲学思想,唤起学生对科学的好奇与向往。教学重点认识物质的微粒性;能用微粒的观点解释日常生活中的问题。教学难点形成物质的微粒性的观点;化学反应的实质。教具准备200mL容量瓶、烧杯、注射器、量筒、胶头滴管、温度计、浓氨水、酒精、水、酚酞、黄豆、小米、多媒体教学课件。第一课时分子及其特点教学过程导入新课世界是由各种各样的物质组成的,那么物质又是由什么构成的呢?这节课我们从微观的角度来研究这个问题。推进新课[演示]将蔗糖溶于水。[提问]蔗糖为什么看不见了?难道消失了吗?[回答]水变甜了,说明蔗糖并没有消失。162
分子及其特点[分析]蔗糖分散成了我们肉眼看不见的一种粒子——分子。就像生活中有时我们能闻到香味,但是却看不到这种物质。[图片展示]分子的图片显微镜下苯分子的图象显微镜下C60分子的图象1.分子是真实存在的[分析]一滴水中就含有15万亿亿个水分子。假如有人问你:“一个人每口喝下一亿个水分子,每秒钟喝一口,需要多久才能把一滴水中的水分子全部喝到肚子里去?”说出来一定吓你一跳。原来,按照上面所说的喝水速度,喝完一滴水,竟需要五十万年!2.分子的特点:(1)分子的质量和体积都很小[实验]已知酚酞和氨气都是由分子构成的物质,它们溶于水可分别得到酚酞溶液和氨水。图A、B烧杯中的溶液会发生变化吗?(1)取一小烧杯,加水,加酚酞,搅拌,观察颜色。(2)取少量上述溶液置于试管中,向其中慢慢滴入浓氨水,观察颜色变化。(3)将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个小烧杯C加浓氨水,用大烧杯罩住A、C两个小烧杯(如图)。观察有什么现象?这一现象说明了什么?现象:(1)溶液为无色;(2)溶液变红;(3)A中溶液由无色变红色,B中溶液仍为无色。[提问]为什么(3)中A烧杯变红呢?[回答]氨水使酚酞变红。[提问]是氨水使酚酞变红,但氨水并没有与酚酞接触呀?氨长“脚”“跑”A中去了?[结论]分子在不断地运动。[实验]A组实验:一杯热水、一杯冷水,同时放入质量相当的红墨水,观察现象。B组实验:取温度计两支,一支放入冷水杯中,一支放入热水杯中。现象:A组热水中红墨水扩散较快;冷水中红墨水扩散较慢;B组中热水中的温度计水银上升快,冷水中则慢。结论:温度越高,分子的运动速率越快。所以湿衣服在阳光下比在阴凉处干得快。(2)分子在不停地做无规则运动。温度越高,分子的运动速率越快[实验]100mL水+100mL酒精混合162
现象:观察到混合后的体积小于200mL。结论:分子间有间隔。【实验】取一注射器,吸入一定体积的空气,用手指顶住针筒小孔,将栓塞慢慢推入。再吸入等体积的水,用手指顶住针筒的小孔,将栓塞慢慢推入。现象:吸有空气的注射器比吸有水的注射器容易推进。结论:气态物质粒子间隔较大,固态、液态物质的粒子间隔比较小。(3)分子之间有间隔。气态分子间的间隔较大[讨论]水温升高,液态水变成蒸气“跑”走了,温度下降水蒸气凝成雪花。水的三态变化可以用关于分子的哪些知识来解释?不同状态水分子的排列[结论]一定量的水,在它的三态变化中,分子的数目、大小不变,分子间的距离(间隔)变化。[分析]钢轨为什么是一段一段的中间留有缝隙?这也是因为分子间有间隔,当温度发生变化时,分子间间隔发生变化,体积就会发生变化。[课堂练习]1.收获季节,一进入四会、广宁、德庆的橘园,就可以闻到柑橘的香味。这是因为()A.分子在不停地运动B.分子间有间隔C.分子的质量很小D.分子还可再分2.由分子构成的物质,发生化学反应的实质是()A.分子间距离发生了变化B.分子运动状态发生了变化C.分子间相互作用力发生了变化D.分子破裂后重新组合成新的分子答案:1.A2.D[课堂小结]本节课主要学习了构成物质的基本粒子(分子)的有关知识。知道了物质的微粒性,并且可以用分子、原子的观点来解释生活中的一些常见现象。板书设计课题2分子和原子162
分子及其特点1.分子是真实存在的2.分子的特点:(1)分子的质量和体积都很小(2)分子在不停地做无规则运动。温度越高,分子的运动速率越快(3)分子之间有间隔。气态分子间的间隔较大布置作业1.上册课本P53页习题1、2、32.公安干警在缉毒行动中,训练有素的缉毒犬屡建奇功,它可以嗅出毒品的原因是()A.分子在不断运动B.分子是可分的C.分子体积极小D.分子间有空隙3.生活中的下列现象,可用分子的知识加以解释,其中正确的是()A.热胀冷缩是因为分子大小随温度而改变B.蔗糖溶解是因为分子很小C.墙内开花墙外香是因为分子在不断运动D.气体易被压缩是因为气体分子间隔很小答案:2.A3.C教学反思本节运用多媒体的图象和动感设计,把宏观的实验现象与微观粒子的理解较好地联系了起来,从而形象地表现微观世界的变化。注重情境创设,运用多媒体(电脑、投影、录像、实验)为学生提供大量宏观、微观、直接、形象、抽象的信息,让学生自己去感觉、发现。同时教师又及时提供协作学习引起学习者探索新知的强烈欲望,从而培养起学生创新探究的精神和信心。162
第二课时分子与原子导入新课上节课我们认识了分子的一些特点,那么到底什么是分子呢?这节课我们继续学习有关分子的知识。推进新课[展示]教师引导学生通过FLASH动画对比两种变化,并归纳相关内容。水蒸发水通电分解变化:物理变化化学变化分子:没有改变发生改变化学性质:没有改变发生变化[分析](1)水变成水蒸气,水分子没变,水的化学性质没变;(2)H2O分解生成H2和O2,水分子发生改变,生成氢分子和氧分子,H2O的化学性质当然就不能保持。一、分子是保持物质化学性质的最小粒子[提问]为什么不能说分子是保持物质性质的最小粒子?物质性质包括哪些?[回答]因为在物理变化中,虽然分子不发生变化,但物质的物理性质却发生了变化。除了化学性质外,还包括物理性质,如色、味、态、熔点沸点等。[讨论]由分子构成的物质,这些分子是否具有相同的化学性质呢?水由水分子构成,酒精由酒精分子构成,水和酒精的化学性质相同吗?氧气,液氧,固态氧都是由氧分子构成的,它们的化学性质相同吗?[结论]同种分子化学性质相同,不同种分子化学性质不同。[分析]我们知道空气是一种混合物,它是由氧气、氮气等纯净物组成的,而氧气是由氧分子构成的,氮气是由氮气分子构成的。可见空气中含有多种分子。由此可以得出,纯净物由同种分子构成,混合物由不同种分子构成。[展示]播放通电分解水和氧化汞受热分解的微观模拟动画。[提问]在上述化学变化中,分子和原子怎样变化?[回答]分子破裂为原子,原子重新组合为新的分子。[分析]在水电解的微观过程中,氢原子和氧原子没有发生变化,同样,在氧化汞分解的微观过程中,氧原子和汞原子也没有发生变化。二、原子是化学变化中的最小粒子[提问]分子和原子的本质区别是什么?[回答]在化学变化中,分子可分,原子不可分。[结论]162
分子、原子、物质间的关系是分子和原子都可以构成物质,分子又是由原子构成的。三、分子、原子、物质间的关系[课堂练习]保持二氧化碳化学性质的最小粒子是()A.二氧化碳分子B.氧分子C.碳原子D.氧原子答案:A[课堂小结]本节课内容较少,主要学习了分子和原子的概念以及分子、原子与物质间的关系。这部分内容比较重要,它是研究化学的基础,也是化学科学研究的一大特点。板书设计分子与原子一、分子是保持物质化学性质的最小粒子二、原子是化学变化中的最小粒子三、分子、原子、物质间的关系布置作业1.能证明分子在化学变化中可以再分的事实是()A.水结成冰B.水分蒸发C.水被电解D.水汽化2.分子和原子的主要区别是()A.分子大、原子小B.分子间有间隔,原子间没有间隔C.在化学变化中,分子可以再分,而原子不可再分D.分子在不停地运动,原子不运动答案:1.C2.C教学反思教学中通过动画演示了化学变化的微观过程,从多个侧面让学生去感觉、去体会、去认知、去学习,效果较好。备课资料原子、分子概念的发展简史早在公元前500年,印度哲学家蹇拿陀(Konad)就提出质点又由比它本身还小的、不能再分割的某些质点所组成。他的说法接近于现代原子、分子的观点。162
公元前5世纪,我国的著名哲学家墨翟(公元前479—381)说,“非半不则不动,说在端。……必半,毋与非半,不可也。……端,是无间也。”(见《墨经》)意思是说,物质到了没有一半的时候,就不能拆开它了。物质如果没有可分的条件,那就不能分了。墨子的“端”即物质的最小单位,有现代“原子”的意义,意味着他对物质的非连续性的认识。与此同时,希腊哲学家德谟克利特(Democritus,约公元前460—370)认为宇宙万物皆由大量的极微小的、硬的、不可穿透的、不可分割的粒子所组成,他称这些粒子为原子(希腊文即“不可分割”的意思)。按照这种学说:各种原子没有质的区别,只有大小、形状和位置的差异;原子遵循必然的规律在“虚空”里不断运动;它们集合时形成物体,分离时物体就消灭;物体“投射”出来的形象(影像)跟感官接触就引起色、声等感觉,感觉是认识的基础。到古希腊后期的伊壁鸠鲁(Epicurus,公元前372—271)和古罗马的卢克莱修(Lucretius,公元前99—55)继承和发展了前人的学说,认为各种原子在质上也有差异。当时正处于实用及自然哲学时期,化学发展的特点是,进行实践的人不讲求理论探索(以罗马人为代表),而讲理论的人又不做实验,和实践完全脱节(以希腊人为代表)。经过了漫长的中世纪之后,原子概念受到了不少科学家的重视。随着生产和自然科学的发展,原子学说也得到了发展。英国化学家道尔顿(Dalton,1766—1844)于1803年提出了原子学说,包括以下几个要点:(1)元素的最终组成称为简单原子,它们是不可见的,是既不能创造,也不能毁灭和不可再分割的。它们在一切化学变化中保持其本性不变。(2)同一元素的原子,其形状、质量及各种性质都是相同的,不同种元素的原子在形状、质量及各种性质上则各不相同。每一种元素以其原子的质量为其最基本的特征(这一点是道尔顿原子学说的核心)。(3)不同元素原子以简单数目的比例相结合,就形成化学中的化合现象。化合物的原子称为复杂原子。复杂原子的质量为所含各种元素原子质量的总和。同一化合物的复杂原子,其形状、质量和性质也必然相同。道尔顿的原子论使当时的一些化学基本定律得到了统一的解释,因此很快地为当时化学界所接受和重视。只是他忽视了原子和分子的区别。后来法国化学家盖·吕萨克(Gay-Lussac,1778—1850)通过气体反应体积定律提出了分子假说作为对原子学说的补充。之后意大利的阿伏加德罗(Avogadro,1778—1850)于1811年发表了一篇论文,引入了分子概念,并指出分子跟原子的区别和联系。原子分子学说虽然逐渐被人们接受了,但原子和分子当时还没有得到科学上的证实。直到1827年英国植物学家布朗162
课题3水的净化课题分析本课题围绕水的净化问题,将吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法有序地串起来,前半部分介绍含不溶性杂质水的净化方法,后半部分以硬水软化为例介绍含溶解性杂质水的净化方法。其中过滤和蒸馏是初中化学中重要的实验操作技能,也是本课题中要重点学习的内容。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)知道纯水与天然水、硬水与软水的区别,并学会用肥皂水检验硬水与软水。初步了解硬水的危害及硬水的软化方法;(2)了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。初步学会过滤的操作方法。2.过程与方法(1)通过对一杯浑浊天然水进行净化的实验探究,认识净化水的各种方法与净化程度;(2)学习运用观察、比较、分析、归纳和总结等方法从实验中获取信息并进行加工。3.情感态度与价值观(1)感受一杯净水来之不易,树立珍惜水、爱护水的思想;(2)通过学生亲自参与水净化过程的实验探究,感受化学对生活、对社会的积极意义,增强学习化学的兴趣。进而激发学生自主学习的热情和探究欲。教学重点1.纯水与自然水、硬水与软水的区别;2.沉淀、吸附、过滤和蒸馏等净化水的方法。教学难点过滤的操作方法,培养学生动手实验的能力。教具准备多媒体课件、水样(河水、自来水、蒸馏水)、明矾、活性炭、肥皂水。铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯、试管、酒精灯、玻璃片、滤纸、火柴。制取蒸馏水装置一套。教学过程导入新课导入一展示学生收集的水样:自来水、纯净水、河水(受污染的水,带气味、颜色),请大家观察它们的区别。提出问题:我们怎样把这些浑浊的水变得较为纯净呢?这节课,我们共同来探讨一下水净化的一般过程。导入二自然界的水能直接饮用吗?如果不能,经过怎样的处理才能得到我们饮用的自来水?推进新课水的净化[提问]浑浊的河水在静置一段时间后有什么变化?162
[分析]底部有沉淀,上面的水变得相对澄清,但仍有一些悬浮物存在。[实验]净化桌上的一杯泥水(由于加了红墨水而显红色),加入明矾。现象:悬浮物沉到底部,水变得更加澄清。[分析]明矾溶于水生成的胶状物可以吸附水中的悬浮物,从而使其沉降到底部,我们把它叫做絮凝剂,在一些农村饮用的井水就是通过加明矾净化的。[提问]我们如何把这些沉淀和水分开?请大家举出日常生活,生产中把固体和液体分开的实例。[回答]用沙漏勺子将煮熟的饺子和汤分开,用地漏盖子将固体垃圾和水分开,用滤布把豆腐浆和豆腐渣分离;用沙层滤水等。[提问]这些分开固体和液体的实例,有什么共同点?[回答]都是用一种液体能通过,固体不能通过的物品,把固体和液体分开。[分析]实验室通常用过滤装置(展示事物)把不溶于水的物质和水分开。[提问]比较过滤前和过滤后有什么变化?山泉水为何总是很澄清?[回答]过滤后的水较澄清。当山泉水通过山上的小石块、沙层时,小石块、沙层起到了过滤的作用。[过渡]过滤后的水仍为红色,如何把颜色去掉呢?[展示]借助活性炭净水器示意图(课件投影),简介活性炭。利用活性炭的吸附性,可以吸附水中一些溶解性的杂质。如除去色素和异味。学生动手将活性炭加入过滤后的水中。[设问]自来水厂是如何把浑浊的江水、河水净化为我们能饮用的自来水呢?[播放]自来水的净水过程。[提问]经过上述处理过的水,澄清透明,比较洁净,是不是纯净物?为什么?[回答]不是,水中还有细菌和一些可溶性杂质。[分析]通过沉淀、过滤的方法只除去不溶性杂质,水中还有许多可溶性的杂质。生活中我们可能有这样的经验,经常用来烧水的水壶或装水的开水瓶结有一层黄色物质——水垢。这是因为水中溶有可溶性钙和镁的化合物,加热或放久了,这些化合物便会生成沉淀——水垢,像这样含有较多可溶性钙和镁化合物的水叫硬水。不含或含较少可溶性钙和镁化合物的水叫软水。[提问]如何区分硬水和软水?[回答]加肥皂水,泡沫多的是软水,泡沫少的是硬水。[总结]硬水的危害:1.既浪费肥皂又洗不干净衣服。2.锅炉里结水垢有爆炸的危险。[分析]其实硬水的危害还远远不止这些,比如长期饮用硬度很高的水,人体健康也会受到影响,它可引起消化道功能紊乱。另外,很多工业部门像纺织、印染、造纸、化工等部门,都要求用软水。[过渡]如果我们除去硬水中钙和镁的化合物,就可以使硬水转化为软水。生活中一般通过煮沸水降低水的硬度,同时也能达到杀菌目的。工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水,实验室中通常用蒸馏的方法以降低它的硬度。下面请同学观看“蒸馏水的制作”的过程(实验演示蒸馏水的制取)。[分析]162
蒸馏的原理就是将液态的水加热变为气态水,再冷却为液态的水,这样水中溶解的物质就被除去了,使硬水能变为软水。[提问]不同地方的水质是不一样的,水的软硬程度也是不一样的,长期饮用硬水对身体健康是有害的,那么长期饮用蒸馏水对身体健康是否有益呢?[回答]对身体健康不利,虽然蒸馏水是安全卫生的,但缺少人体所需的微量元素,而自然界的水中含有不少微量元素。[课堂练习]1.下列说法中正确的是()A.无色、无臭、清澈透明的水一定是纯净物B.活性炭可以吸附掉一些溶解的杂质,除去臭味C.青少年长期饮用纯净水有益健康D.使用硬水对生活和生产有益2.活性炭净水器可除去水中的臭味,是因为它具有()A.导电性B.传热性C.吸附性D.氧化性3.对于静置、吸附、过滤、蒸馏等净化水的操作,①上述操作中,净化程度由高到低的顺序是_______________;②可以降低水的硬度的是_______________;③综合运用上述4项操作净水效果更好,其先后顺序是_______________。答案:1.B2.C3.①蒸馏、吸附、过滤、静置②蒸馏③静置、过滤、吸附、蒸馏[课堂小结]这节课我们主要学习了以下内容:1.自然界的水都不是纯水,通过静置、吸附、过滤、蒸馏等途径可以使水得到不同程度的净化。2.硬水易生水垢,与肥皂作用不易起泡沫,硬水通过多种方法可以软化为软水。3.过滤操作要点是“一贴、二低、三靠”。板书设计课题3水的净化布置作业1.上册课本P58习题1、2、3、42.下列说法中有错误的是()A.过滤操作可以除去水中的不溶物B.蒸馏水是净化程度较高的水C.锅炉用水硬度太高十分危险D.活性炭可以把硬水转化为软水3.下列不属于净化水的措施是()A.吸附B.过滤C.电解D.蒸馏162
答案:2.D3.C教学反思从总体上看,本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标,即充分利用各种社会资源,挖掘教材,发展教材,根据本地、本校的实际情况,创造性地使用新教材,在人类文化背景下构建知识体系,使单调的化学实验基本操作教学富有启发性和探究性,体现出其应有的价值,达到科学教育与人文教育相映生辉的效果,在实践中促进学生发展,课堂活而有序、活而有效,教师起到了组织者、引导者、合作者等作用。备课资料1.悬浮物的清除(1)沉降法为了清除原水中的泥沙、尘土、胶体等悬浮状的杂质,通常先采用沉降法,通过静置,借助重力使较大颗粒的悬浮物沉降,加以清除。(2)絮凝法对于细微的悬浮物,单靠沉降无法快速分离除净。要加入适当的絮凝剂——能使溶胶等细微的悬浮物变成絮状沉淀的凝结剂,通过吸附作用,使细小颗粒的黏土、胶体等聚集起来;再经过化学黏结使聚集体变大,进一步形成絮状体,呈绒毛状,在重力的作用下发生共沉降,通过澄清或过滤而清除。有机高分子絮凝剂的絮凝机理:当作为絮凝剂的高分子化合物的分子和悬浮微粒相接触时,絮凝剂的一个或多个基团吸附于悬浮粒子的表面,絮凝剂分子的其余部分留在溶液中。当一个絮凝剂的分子同时以多个基团吸附悬浮粒子时,把悬浮粒子聚集在一起,并因重力作用而沉降。(3)过滤法通过各种方法沉降后的水,流过由细沙和活性炭等所组成的过滤池,滤去沉降下的固体。2.硬水的软化硬水经过技术处理使硬度降低或转变成软水的过程称为硬水的软化。硬水软化的主要方法如下:(1)加热法把硬水加热,使溶于水的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2转变为难溶的CaCO3、MgCO3从水中沉淀出来而清除。Ca(HCO3)2====CaCO3+CO2↑+H2OMg(HCO3)2====MgCO3+CO2↑+H2O(2)蒸馏法把水加热蒸馏,除去水中的钙镁离子,同时除去其他杂质。(3)石灰苏打法加入石灰水或苏打(Na2CO3)中和碳酸氢盐,使钙镁离子转化为碳酸盐沉淀除去。(4)离子交换法用离子交换树脂(磺化煤、沸石、高分子离子交换树脂等)除去钙镁离子。3.纯水的制备在一定程度上去除了各种杂质的水为纯水。离子交换法主要去除水中的强电解质离子。水中还有弱电解质、溶解气体、各种胶体、有机物、微生物等杂质。纯水生产的基本过程包括如下步骤:a.前处理包括絮凝、沉淀、过滤等使较大颗粒的杂质先行清除,减少后续处理工序的负荷。b.离子交换处理用离子交换技术除去水中溶解的离子性杂质。c.超滤膜处理清除水中微生物、有机物等杂质。162
d.半透膜反渗透处理除去溶解于水的蛋白质等极细的杂质。e.紫外线处理用以杀灭水中尚存的细菌、病毒等。162
课题4爱护水资源课题分析本课题主要介绍两部分内容,一是水资源概况,二是水资源保护,两部分内容又都是从两方面入手来介绍。水资源概况,一方面从储量上说明水的丰富,另一方面从可直接利用的淡水量上说明水的短缺。这种从一个事物的两个方面来认识事物的方法,不仅有利于学生对水资源状况进行全面、正确的认识,而且有利于培养学生辩证思维的能力,学习用发展的眼光看问题。因为在丰富的水储量与有限的淡水这一现实情况中,本身就蕴含着相对、辩证的思想,同时随着海水淡化等水处理工艺的发展,可利用水的短缺状况又是变化的、动态的,因此这里又蕴藏了发展、变化的观点。教材文字不多,主要通过一些数据和图表来说明水资源情况,如利用几组对比数字突出我国大部分城市用水紧张的现状,意在强化学生的爱水、节水意识。水资源保护是从节约用水和防治水污染两个角度介绍的,同样阐述不多,以图、表代文字。考虑到节水和水污染问题与学生的生活密切相关,有关宣传、报道和资料非常丰富、易得,相关内容也很好理解,因此节水知识以举例的方式简要给出工农业生产、生活中的节水思路;防治水污染则只从污染角度简明概括引起水污染的原因、水污染的危害及防治方法。也就是说这里只给学生关于节水和水污染问题的最基本、最主要的概念和思想,具体的内容留待学生在课内外的一些活动中自己去寻求并学习。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解世界和我国的水资源状况;(2)了解水污染问题,形成节水和爱护水资源的意识。2.过程与方法通过调查、研究与收集资料,让学生了解水资源状况,学会用辩证的方法来看问题,形成节水和爱水意识。3.情感态度与价值观学习用辩证的观点看待水资源的丰富与有限。教学重点让学生了解世界和我国的水资源状况,培养学生的社会责任感。教学难点1.相关资料的收集整理及探究活动的开展;2.充分调动学生的积极性。教学过程导入新课162
导入一地球上的水虽然储存量很大,但是真正可以利用的淡水资源并不充裕。有很多国家和地区长期处于缺水状态。我国人均水资源大约只有世界人均水平的四分之一,一些地区严重缺水。水体的污染,进一步加剧了水资源的危机。随着经济的发展、人口的增长和人民生活水平的提高,水的需求量将越来越大。今天我们就先来了解一下地球上的水资源状况。导入二(投影节水标记)请问哪位同学知道这是什么图标?这个是我们国家的节水标记,象征着要像对待掌上明珠一样对待每一滴水。水是一种宝贵的资源,今天我们就来学习爱护水资源。推进新课一、人类拥有的水资源——既丰富又短缺[提问]1.地球的表面积约有多少被水覆盖着?2.地球上最大的储水库是什么?3.淡水约占全球总水储量的多少?[回答]1.地球表面约71%被水覆盖——“水球”。2.海洋水:储量约占全球总储水量的96.5%。3.淡水只约占全球水储量的2.53%,其中大部分还分布在两极冰川和高山的冰雪及永久冻土层中,难以利用,可利用的只约占其中的30.4%,即1.07×1016m3。1.地表约71%被水覆盖2.淡水资源极度缺乏[分析]海水中蕴藏着丰富的化学资源(海水中含有80多种元素,其中含量最高的是氧元素;海水的含盐量很高,人们可从海水中提取出大量无机盐)。[提问]联合国在1977年向全世界发出警告:“水,不久将成为一个深刻的社会危机。”这是危言耸听吗?[回答]这是一个现实问题。随着社会的发展,一方面人类生活、生产用水量不断增加,另一方面水污染加剧了可利用水的减少,使原本紧张的水资源更显短缺。3.我国属于严重缺水国家[提问]中国水资源总量居世界第几位?世界人均水量最多的国家是哪个?中国人均水量约占世界均值的多少?[回答]世界人均水量最多的国家是巴西。我国水资源总量居世界第六位,但人均水量居八十几位,约为世界人均水量的四分之一。[过渡]我国的水资源分布不均衡,所以我们国家实施了“南水北调”的工程。为了保护水资源,我们应该怎样做起?二、爱护水资源[展示]课本P62表3-1[结论]由以上比较可以看出:一种生活习惯和用水方式的改变,就能节约大量的水,所以希望大家在今后生活中要注意节约用水,并向周围的人宣传,使越来越多的人行动起来,共同爱护我们的水资源。1.节约用水[分析]为了使整个社会形成节约用水和保护水资源的好风尚,我国于1984年颁布了《中华人民共和国水污染防治法》,1988年7月1日在全国施行《中华人民共和国水法》。为了引起每一位公民的重视,还颁发了节水标志。162
你知道世界水日是哪一天?中国水周是哪几天吗?[回答]世界水日是每年的3月22日。1994年起,中国水周改为每年3月22日至3月28日。[过渡]水污染也是减少水资源的一个主要方面。[展示]水污染的一组图片。2.防止水体污染来源:工业污染、农业污染、生活污染[提问]针对以上污染来源,我们应该如何防治水体污染?[回答](1)工业上,通过应用新技术、新工艺,减少污染物的产生,同时对污染的水体作处理使之符合排放标准;(2)农业上提倡使用农家肥,合理使用化肥和农药;(3)生活污水也应逐步实现集中处理和排放。[课堂练习]1.今年,某市旱情比较严重,水资源紧缺。有关部门呼吁,人人都应该树立保护水资源的意识,养成节约用水的习惯。下列节水措施中不正确的是()A.洗过菜的水用来浇花B.推广使用节水龙头C.工业废水处理后循环使用D.少喝水,不洗澡2.水污染主要来自:①工业生产中废渣、废液的任意排放;②雨水和土壤接触;③农业生产中农药、化肥的过量施用;④城市生活污水的任意排放。下列各项正确的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④答案:1.D2.C[课堂小结]通过本节课的学习,我们了解了水资源的状况,知道地球上尽管总储水量很丰富,但可供利用的淡水资源却不富裕,很多国家和地区处于不同程度的缺水状态;而且由于人们的一些坏习惯和不合理做法,使本已短缺的水资源受到污染,更呈现出了一种严重缺水的局面,所以我们每一个人都应该节约用水,爱护我们的水资源。板书设计课题4爱护水资源一、人类拥有的水资源——既丰富又短缺1.地表约71%被水覆盖2.淡水资源极度缺乏3.我国属于严重缺水国家二、爱护水资源1.节约用水2.防止水体污染来源:工业污染、农业污染、生活污染布置作业1.上册课本P65习题2、3、42.水是生命之源,既普通又宝贵。下列对水的“多”与“少”的描述错误的是()A.地球上水的总量多,淡水少162
B.我国水资源总量多,人均水量少C.“南水北调”工程说明南方水的储量多,北方水的储量少D.生活中接触的纯净水多,水溶液少3.据报道,前一段时间太湖水由于水体富营养化,导致蓝藻快速繁殖生长,死亡腐烂湖水位下降后,太湖底泥上泛,使水体产生异味。为改善太湖水水质,除去水中的异味,下面所提建议不合理的是()A.人工捞藻,投加活性炭B.加入大量生石灰和明矾C.增加水量,促进水体流动D.严格控制各种污染源,确保达标后排放答案:2.D3.B教学反思本节课与过去明显的不同在于:把单纯的教师传授式改为学生自学与讨论相结合,学生感到很新奇。课堂上所探讨的问题就在身边,更重要的是,不论课前、课中,都是学生唱主角,比给教师当听众要有趣得多。整个教学过程,师生之间、同学之间配合得很好,课堂气氛十分活跃、和谐、轻松。备课资料水体的自净能力广义的水体自净是指在物理、化学和生物作用下,受污染的水体逐渐自然净化,水质复原的过程。狭义的水体自净是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水体净化的过程。水体自净可以发生在水中,如污染物在水中的稀释、扩散和水中生物化学分解等;可以发生在水与大气界面,如酚的挥发;也可以发生在水与水底间的界面,如水中污染物的沉淀、底泥吸附和底泥中污染物的分解等。自然界各种水体都具有一定的自净能力,这是由水自身的理化特征所决定,同时也是自然界赋予我们人类的宝贵财富。如果我们能够科学有效地利用水的自净功能,就可以降低水体的污染程度,使有限的水资源发挥其最大的效益,包括经济效益、社会效益、环境效益等。特定地区、一定时间内水体的自净能力是有限的。研究和正确运用水体自净的规律,采取人工曝气或引水冲污稀释等辅助措施,强化自净能力,是减少或消除水体污染的途径之一。同时,在确定允许排入水体的污染物量时,水体的自净能力也是一个重要的决策因素。水体自净大致分为三类,即物理净化、化学净化和生物净化。它们同时发生,相互影响,共同作用。(1)物理净化。物理净化是指污染物质由于稀释、扩散、混合和沉淀等过程而降低浓度。污水进入水体后,可沉性固体在水流动较弱的地方逐渐沉入水底,形成污泥。悬浮体、胶体和溶解性污染物因混合、稀释,浓度逐渐降低。污水稀释的程度通常用稀释比表示。对河流来说,用参与混合的河水流量与污水流量之比表示。污水排入河流经相当长的距离才能达到完全混合,因此这一比值是变化的。达到完全混合的距离受许多因素的影响,主要有稀释比、河流水文情势、河道弯曲程度、污水排放口的位置和形式等。在湖泊、水库和海洋中影响污水稀释的因素还有水流方向、风向和风力、水温和潮汐等。162
(2)化学净化。化学净化是指污染质由于氧化还原、酸碱反应、分解化合和吸附凝聚等化学或物理化学作用而降低浓度。流动的水体从水面上大气中溶入氧气,使污染物中铁、锰等重金属离子氧化,生成难溶物质析出沉降。某些元素在一定酸性环境中,形成易溶性化合物,随水漂移而稀释;在中性或碱性条件下,某些元素形成难溶化合物而沉降。天然水中的胶体和悬浮物质微粒,吸附和凝聚水中污物,随水流动或逐渐沉降。(3)生物净化,又称生物化学净化。是指生物活动尤其是微生物对有机物的氧化分解使污染物质的浓度降低。工业有机废水和生活污水排入水域后,即产生分解转化,并消耗水中溶解氧。水中一部分有机物消耗于腐生微生物的繁殖,转化为细菌机体;另一部分转化为无机物。细菌又成为原生动物的食料。有机物逐渐转化为无机物和高等生物,水便得到净化。如果有机物过多,氧气消耗量大于补充量,水中溶解氧不断减少,最终由于缺氧,有机物由耗氧分解转为厌氧分解,于是水体变黑发臭。162
第四单元物质构成的奥秘单元设计教材内容概述:本单元内容是初中化学“双基”的重要组成部分,涵盖了本册教材双基内容的近一半,是初中化学的核心内容。这一单元对学生来说十分重要,既是他们今后学习化学的理论基础,也是必不可少的学习工具。这部分内容比较抽象,远离学生的生活经验,再加上前三个单元学生学到的元素化合物知识不多(主要是空气、氧气和水),感性知识不充分,这就给教学带来了一定的困难。本单元教材共分为原子的构成、元素、离子、化学式与化合价四个课题。它们包括原子结构模型、相对原子质量、元素、元素符号、核外电子排布、离子、化学式、化合价、相对分子质量及有关计算等内容。本单元教学目标:1.知道原子是由原子核和电子构成的,了解原子结构示意图的含义。2.注意原子质量和相对原子质量的区别。3.认识氢、碳、氧、氮等与人类关系密切的常见元素。4.记住一些常见元素的名称和符号,知道元素符号所表示的意义。5.知道元素的简单分类,能根据原子序数在元素周期表中找到指定的元素。6.知道离子也是构成物质的一种微粒。7.知道同一元素的原子和离子可以相互转化,初步认识核外电子在化学反应中的作用。课题1原子的构成课题分析本课题包括原子的构成、相对原子质量两部分内容。此前学生已经学习了分子、原子的概念,初步探索了物质构成的奥秘,但它们并不满足,还想知道原子是否可以再分?原子的质量有多大?等等。本课题学习的原子的构成,就是回答这些问题。关于原子质量,书上给出了氢原子和氧原子的绝对质量,并指出它们数值太小,不便于记忆、书写和计算,只能使用相对质量。考虑到此时学生尚无同位素的知识,不便提元素相对原子质量是按各种天然同位素原子所占的一定百分比计算出来的平均值,所以此处只能要求学生对相对原子质量做含糊的、初步的了解(将原子的相对原子质量作为元素的相对原子质量使用)。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解原子是由质子、中子和电子构成的;(2)初步了解相对原子质量的概念,并会查相对原子质量表。2.过程与方法(1)充分利用教材提供的图、表等资料,借助模型、多媒体等教学手段,化抽象为直观,初步学会运用类比、想象、归纳、概括等方法获取信息并进行加工;(2)通过讨论与交流,启发学生的思维,逐步养成良好的学习习惯。3.情感态度与价值观(1)激发学生对微观世界的探究欲和学习化学的兴趣;162
(2)对学生进行世界的物质性、物质的可分性的辩证唯物主义观点的教育。教学重点构成原子的粒子间的关系。教学难点相对原子质量的概念形成。教具准备多媒体课件教学过程知识回顾分子、原子的概念和特点。导入新课[过渡]上一单元我们学习过有关分子和原子的知识,知道物质是由分子、原子等微小粒子构成的,而分子又是由原子构成的。因此我们还要思考原子是否可以再分?如果可以它又由什么构成呢?这就是我们这节课要学习的内容。推进新课[图片展示][分析]上图是在显微镜下观察到的多原子分子的图像。我们可以看到分子整齐地排列着,每一个分子由大小不同的原子构成。我们能看到的最小的微粒就是原子,通过研究发现原子也是可以再分的。一、原子的构成[分析]十九世纪以前,原子一直被认为是坚硬的不可分割的实心球体。1897年,汤姆生发现了电子,从此叩开原子的大门,人们开始揭示原子内部的秘密。之后卢瑟福通过实验证明原子是由原子核和核外电子两部分构成的。下面,我们跟随卢瑟福实验中的α粒子,穿进原子内部去“刺探”原子内部的具体构成情况(如右图)。1911年卢瑟福等人为探索原子的内部结构又进行了下面的实验:用一束带正电的、质量比电子大得多的高速运动的α粒子轰击金箔,结果发现:①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向;②一小部分α粒子改变了原来的运动方向;③极少数粒子反弹回来。α粒子轰击金箔[设问]产生上述现象的原因是什么呢?[分析]162
①大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向——原子内部有很大的空间。②一小部分带正电的α粒子改变了原来的运动方向——原子核带正电,α粒子途经金原子核附近时,受到斥力而改变了运动方向。③极少数粒子反弹回来——原子中有一个很小的原子核,原子核很小,但集中了较大的质量。[分析]原子核居于原子中心,比原子小得多。原子核的半径只有原子半径的几万分之一,如果把原子比作一个庞大的体育场,而原子核只相当于一只蚂蚁。因此,原子里有很大的空间,电子就在这个空间里做高速运动。[结论]原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。1.原子的结构[提问]原子核还能不能再分呢?[分析]1964年10月16日,我国第一颗原子弹爆炸成功(如右图),原子弹爆炸正是利用原子核裂变时产生的巨大能量,这说明原子核还能再分。科学家通过不断的实验探究,获得了原子核由质子和中子构成的结论,其中质子带正电荷,中子不带电。并且在不同的原子中,质子、中子本身都一样,区别在于,不同的原子中所含的质子、中子数目不同。原子[投影展示]表1构成原子的粒子的电性和质量粒子种类电性质量质子1个单位正电荷1.6726×10-27kg中子不带电1.6749×10-27kg电子1个单位负电荷质子质量的1/1863表2几种原子的构成原子种类质子数中子数核外电子数相对原子质量氢1011碳66612氧88816钠11121123镁12121224氯17181735[思考]原子中存在带电的粒子,为什么整个原子不显电性?[分析]原子是由居于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成,原子核又是由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电;原子核所带正电荷(核电荷数)和核外电子所带负电荷电量相等,但电性相反,所以整个原子不显电性。162
[提问]请大家看投影表1和表2并结合书上的内容,讨论:构成原子的三种基本微粒质子、中子、电子各有何特点,不同原子的内部构成有何不同。[结论]2.原子结构中的一些规律(1)核电荷数=核内质子数=核外电子数(2)质子数不一定等于中子数(3)原子里质子数不同,原子种类也不同(4)并不是所有的原子都有中子(5)质子数+中子数=相对原子质量(近似相等)[提问]我们已经知道原子很小但也有质量,那么原子的质量等于什么呢?[回答]因为原子由原子核和核外电子两部分构成,原子核又分为质子和中子,所以原子的质量应等于质子质量、中子质量以及核外电子质量三者之和。[分析]不同的原子所含的质子、中子、电子数目不同,所以它们的质量也不同,比如1个氢原子的质量为1.67×10-27kg,1个氧原子的质量为2.657×10-26kg。这样小的数字,无论书写、记忆,还是使用都极不方便,就像用吨作单位来表示一粒稻谷或小麦的质量一样。为了便于研究问题,国际上采用原子的相对质量——相对原子质量来表示原子质量的大小。二、相对原子质量国际上以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子质量跟它相比较所得的比,作为这种原子的相对原子质量。相对原子质量(Ar)=[分析]也可以用比较形象的方法解释。[展示投影][分析]相对原子质量只是一个比,不是原子的实际质量,单位是1通常不写。在相对原子质量计算中,所选用的一种碳原子是碳12,是含6个质子和6个中子的碳原子,它的质量的1/12约等于1.66×10-27kg。构成原子的粒子有质子、中子、电子,1个质子和1个中子的质量都约等于1个电子质量的1836倍,所以电子的质量与原子的质量相比可以忽略不计。因此相对原子质量可以近似地表示为我们刚才从表2中推导出的:相对原子质量(近似等于)=质子数+中子数[分析]其他原子的相对原子质量是多少我们不需要再去计算,科学家已经把所有元素的相对原子质量测定出。我国科学院院士张青莲教授就为相对原子质量的测定作出了卓越贡献。在课本75页,还可查阅氧元素、硫元素、钠元素、碘元素等元素的相对原子质量。[课堂练习]我国著名化学家、中国科学院院士张青莲162
教授主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗、锌、镝等元素的相对原子质量新值,其中他测定出核电荷数为63的铕元素的相对原子质量新值为152,则该元素的原子中质子数为_____________,中子数为____________,核外电子数为____________。答案:638963[课堂小结]本节课我们重点学习了原子的构成和相对原子质量,认识了原子内部的微观结构。现在我们知道,原子由原子核和核外电子构成。原子核又是由质子和中子构成;由于原子非常小,它的质量也很小,书写、记忆、计算都不方便,所以采用相对原子质量来表示原子的质量更为方便。通过张青莲教授事迹的学习我们也明白了一个道理:国家的强盛、民族的富强是要靠科技进步的,而科技的进步依赖于一代又一代人的努力。所以,我们现在必须认真学好文化知识,将来才能为国家的繁荣昌盛贡献出自己的力量。板书设计课题1原子的构成一、原子的构成1.原子的结构原子2.原子结构中的一些规律(1)核电荷数=核内质子数=核外电子数(2)质子数不一定等于中子数(3)原子里质子数不同,原子种类也不同(4)并不是所有的原子都有中子(5)质子数+中子数=相对原子质量(近似相等)二、相对原子质量相对原子质量(Ar)=相对原子质量(近似等于)=质子数+中子数布置作业1.上册课本P72习题1、2、3、42.下列关于原子的叙述中,正确的是()A.原子是由电子和质子构成的B.原子是由电子和中子构成的C.原子是由质子和中子构成的D.原子是由原子核和核外电子构成的3.钠原子中有11个质子、12个中子,则钠原子的核外电子数是()A.11B.12C.23D.14.相对原子质量是()A.原子质量的简称B.原子质量与一种碳原子质量的1/12的比C.原子数量的简称D.原子的实际质量答案:2.D3.A4.B162
教学反思本节课着重体现学生的主体地位,让学生积极参与其中的思考和探究,教师重点在引导学生正确的思维和探究,引导学生学习新的知识和技能,体现了三维目标。备课资料卢瑟福的原子有核模型1.卢瑟福用α粒子轰击原子,探索原子内部结构,并提出原子的有核模型。以α粒子轰击金箔,在原子中带电物质的电场力作用下,使它偏离原来的入射方向,从而发生散射现象。α粒子(氦核)质量是电子质量的7500倍,粒子运动不受电子影响。绝大部分粒子经金箔散射后,散射角很小(2°—3°),但是,有1/8000的粒子的偏转大于90°。2.卢瑟福原子有核模型(1)原子的中心是原子核,几乎占有原子的全部质量,集中了原子中全部的正电荷。(2)电子绕原子核旋转。(3)原子核的体积比原子的体积小得多。3.有核模型与经典理论的矛盾按经典理论,电子绕核旋转,做加速运动,电子将不断向四周辐射电磁波,它的能量不断减小,从而将逐渐靠近原子核,最后落入原子核中。轨道及转动频率不断变化,辐射电磁波频率也是连续的,原子光谱应是连续的光谱。实验表明原子相当稳定,这一结论与实验不符。实验测得原子光谱是不连续的谱线。162
课题2元素课题分析本课题包括元素、元素符号和元素周期表简介三部分内容。此前学生把元素当成组成物质的基本成分,现在他们已经学习了原子结构,就应该从微观结构的角度对元素下一个比较确切的定义,从而把对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来。元素概念是教学难点,因为它比较抽象,而且对于“具有相同核电荷数的一类原子的总称”中的“一类原子”这一定义,在没有同位素知识准备时,学生难以理解。理解元素概念的困难还在于在实际使用中容易跟原子概念混淆。学生不明白在分析物质宏观组成时要用“元素”,在研究物质微观结构时要用“原子”。这是学生初学化学时普遍存在的问题。随着知识的积累,他们是会豁然开朗的。元素符号是国际通用的化学用语,是学习化学的重要工具,因此也是教学重点。要求学生了解元素符号的意义,对于一些常见元素的符号和名称,必须会写、会读、会用。学生在学本单元内容之前,并没学过多少元素,因此难以理解元素周期律。本课题编写“元素周期表简介”,目的在于让学生比较早地学会使用元素周期表这个工具。根据学生的知识基础,他们可以从原子序数查找某一元素的名称、符号、核外电子数、相对原子质量及确认该元素是金属、非金属还是稀有气体元素等信息,为他们以后的学习提供方便。课时分配:2课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解元素的概念,将对物质的宏观组成与微观结构的认识统一起来;(2)了解元素符号所表示的意义,学会元素符号的正确写法,逐步记住一些常见的元素符号;(3)初步认识元素周期表,利用周期表查取一些简单信息。2.过程与方法通过对元素知识的探究学习,联系生活和地壳中元素含量,让学生体验探究过程,培养归纳总结的能力。3.情感态度与价值观通过合作学习,学会与人相处。通过对生活中一些物质所含元素含量的确定,养成更加关心社会,关心自然的好习惯。教学重点元素的概念、元素符号教学难点元素的概念、元素符号的含义,能用元素周期表查取一些简单信息。教具准备投影仪第一课时元素教学过程知识回顾162
1.原子的结构2.原子结构中的一些规律导入新课我们每时每刻都在与化学元素打交道,吸入的空气中含有氧气,氧气由氧元素组成;水中含有氢元素、氧元素;吃的蔬菜中含有铁元素,铁锈中也含有铁元素;海水中含有大量的钠元素、镁元素,对绿色植物而言,镁元素是不可缺少的……,这节课我们就来研究元素。推进新课[投影]介绍几种原子碳原子碳元素氧原子氧元素我们把质子数都是6的一类原子叫做碳元素,而质子数都是8的一类原子叫做氧元素等等。[总结]碳元素质子数都为6;氧元素质子数都为8,所以我们把具有相同质子数的这类原子叫某种元素。一、元素1.定义:具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称[思考]怎样区分氢元素和氧元素?[归纳]元素的种类是由核内质子数决定的。也就是说质子数不同,元素的种类就不同。例:所有核电荷数为8的氧原子总称为氧元素,所有核电荷数为1的氢原子总称为氢元素等等。[思考]元素和原子又是什么关系?[分析]元素是组成物质的基本成分,是同一类原子的总称,是宏观概念。只讲种类不讲个数,而原子是构成物质的基本微粒,既可以讲种类也可以讲个数。2.元素和原子的区别元素原子概念具有相同核电荷数的一类原子的总称化学变化中的最小粒子区分只讲种类,不讲个数,没有数量多少的意义既讲种类,又讲个数,有数量多少的含义使用范围应用于描述物质的宏观组成应用于描述物质的微观构成举例如:水中含有氢元素和氧元素。即水是由氢元素和氧元素组成的如:一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的联系元素元素原子[推论]1.决定元素种类的是核电荷数即质子数,一种元素与另一种元素的根本区别为核电荷数(即质子数)不同,但中子数有可能相同也有可能不同。2.元素只讲种类,不讲个数。[过渡]162
物质的种类很多,但组成物质的元素种类并不多,到目前为止,发现的元素种类仅一百多种。它们在地壳、生物细胞(包括人体中)、海水、空气中的含量分别是多少呢?[分析]在地壳中,含量最多的几种元素的顺序为:氧、硅、铝、铁。在生物细胞中(包括人体中),含量最多的几种元素的顺序为:氧、碳、氢。可谐音记作“氧探亲”。海水中含量最多的几种元素的顺序为:氧、氢、氯、钠。空气中含量最多的两种元素的顺序为:氮、氧。[图片展示]地壳中元素分布海水中元素分布人体中元素分布空气中元素分布[分析]由上图可看出地壳中含量最多的元素是氧,地壳中含量最多的金属元素是铝。海水中含量最多的元素是氧。人体中含量最多的元素是氧。空气中含量最多的元素是氮。[提问]日常生活常接触到“含氟牙膏”“高钙牛奶”“碘盐”“富硒茶叶”“加铁酱油”等用品,这里的氟、钙、碘、硒、铁指的是什么?[回答]都是指元素[讨论]在发生化学反应S+O2SO2中,分子是否发生了变化?元素是否发生了变化?[结论]化学反应的实质是原子的重组,化学反应前后元素的种类不发生变化。[小结]化学反应前后,分子的种类发生了变化。原子种类、元素种类均不变。二、分子、原子、元素、物质之间的关系[提问]构成物质的粒子有哪些?[回答]分子和原子都能构成物质。[分析]从微观的角度我们可以这样说,纯净物是由同种分子或原子构成的。而分子是由原子构成的,所以说纯净物中的大量原子可按质子数分成不同的类别,即分成不同种的元素。[小结]162
[结论]上述关系图表明了微观粒子与宏观组成间的关系。[归纳]描述物质的几种方法:1.有的纯净物由分子构成,有的由原子构成。2.纯净物都由元素组成。3.分子是由原子构成。[课堂练习]1.地壳中含量最多的元素是_____________________。生物细胞中含量最多的元素是__________________。空气中含量最多的元素是__________________。2.物质的分类标准有很多,自拟两个分类标准,将水、氢气、氧气、二氧化碳四种物质中的三种物质包括在标准内,而另一种物质不包括在标准内。(1)标准__________________,包括的物质有__________________。(2)标准__________________,包括的物质有__________________。答案:1.氧元素氧元素氮元素2.(1)常温下是气态的氢气、氧气、二氧化碳(2)组成物质中含有氧元素的水、氧气、二氧化碳(答案合理均可)[课堂小结]通过本节课我们知道,元素表示物质的宏观组成,只讲种类不讲个数。原子、分子表示物质的微观构成,既讲种类又讲个数。世界上形形色色的物质都是由已经发现的一百多种元素组成的。板书设计课题2元素一、元素1.定义:元素是具有相同核电荷数(即质子数)的一类原子的总称2.元素和原子的区别3.特点:(1)决定元素种类的是核电荷数,即一种元素与另一种元素的根本区别为核电荷数(即质子数)不同,但中子数不一定相同(2)元素只讲种类,不讲个数4.地壳中含量较多的元素:氧、硅、铝、铁5.化学反应前后,分子的种类发生了变化。原子种类、元素种类均不变二、分子、原子、元素、物质之间的关系162
布置作业1.上册课本P77习题1、22.自编口诀,背诵上册课本P75,常见元素名称及元素符号。教学反思就前几节课来说,学生已经知道同类原子具有相同的核电荷数,而不同类原子的根本区别在于核内所含质子数不同,因此,完全可以放手给学生自己下一个定义。在概念的形成过程中,从分析具体物质的组成出发,使学生知道不同物质里可以含有同种类的原子,然后指出这些原子之所以相同,是因为它们具有相同的核电荷数并由此引出元素的概念。162
第二课时元素符号元素周期表教学过程知识回顾1.元素的概念2.地壳中含量最多的元素是______________。生物细胞中含量最多的元素是_____________。空气中含量最多的元素是_____________。导入新课从汉字表示的元素名称中,你可以观察到什么规律?[投影]以各种不同的部首偏旁的汉字来给元素命名,固然比较形象化,但是书写十分不便;若在不同文字的国家和地区进行交流则尤为困难,怎么办呢?这节我们来学习更简单的表示元素的符号。推进新课一、元素符号国际上统一用来表示元素的一种特定的化学符号[提问]元素符号如何书写呢?1.书写:①由一个字母表示的元素符号要大写:如H、C、S、P、K等。②由两个字母表示的元素符号,第一个字母要大写,第二个字母要小写(即“一大二小”)如:Na、Mg、Ca、Zn、Si等。常见元素的名称和符号见课本表43,比一比,看谁记得又多又快。[分析]在国际上现在统一采用元素拉丁文名称的第一个大写字母来表示元素,如果几种元素拉丁文名称的第一个字母相同时,就附加一个小写字母来区别,例如用Cu来表示铜元素,Cl表示氯元素,Ca表示钙元素。[思考]元素符号表示什么意义呢?[思考]如果在元素符号前面加上化学计量数是否还能表示该元素?[小结]如果在元素符号前面加上化学计量数,就只表示该元素原子个数,不能表示该元素。如:H既表示氢元素,又表示一个氢原子;2H只能表示两个氢原子。(元素符号前面加数字只具有微观意义)162
[练习]下列符号各表示什么意义?①2N②3S③nFe答案:①2N表示2个氮原子②3S表示3个硫原子③nFe表示n个铁原子[思考]我们已经知道了元素符号的书写方法和意义,再来想想元素中文名称有什么特点呢?[回答]金属元素除汞以外都是“钅”字旁,非金属元素按其单质在通常情况下的存在状态分别加“石”“氵”“气”等偏旁,因此,我们可从它们的偏旁判断它们属于哪类元素。3.[思考]超市里的商品有成百上千种,为了便于顾客选购,所有商品均分类、有序进行摆放,同样,物质世界中的100余种元素也是按照一定的规律排列的。它们是按照什么规律摆放呢?二、元素周期表[提问]元素周期表中每一格所含有的信息有哪些?[回答]在元素周期表中,每一种元素均占据一格,对于每一格,均包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。[提问]关于核电荷数我们学过什么等量关系?[回答]核电荷数=核内质子数=核外电子数[分析]原子序数和核电荷数在数值上相等,所以我们可将以上等量关系拓展为如下等量关系:原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数[提问]在元素周期表中有几个横行和纵行,分别叫什么?[回答]周期表每一横行叫做一个周期,每一个纵行叫做一族。[小结]周期表每一横行叫做一个周期,共有7个横行,有7个周期。周期表的18个纵行中,除第8、9、10三个纵行共同组成一个族外,其余15个纵行,每一个纵行叫做一族,共有16个族。(记忆:横是周期,纵是族)[思考]元素周期表上有几种颜色?不同颜色表示的元素有什么区别?[回答]共有两种颜色,一种颜色表示的全部为金属,另一种颜色表示的元素全部为非金属。[讨论]162
每周期开头的是什么类型的元素,靠近尾部的是什么类型的元素,结尾是什么类型的元素,这说明元素之间存在什么规律性的联系?“元素周期表”这一名称与这个规律有什么关系?[结论]每周期开头是金属元素(第一周期除外),靠近尾部的是非金属元素,结尾的是稀有气体元素,这说明随着原子序数的递增,元素的性质出现了周期性的变化。这种规律性的变化也就是“元素周期表”的名称的来源,它反映了元素之间的内在联系。[小结]元素周期表的意义:学习和研究化学的重要工具。①为寻找新元素提供了理论依据;②由于在元素周期表中位置越靠近的元素性质越相似,可以启发人们在元素周期表的一定的区域寻找新物质(如农药、催化剂、半导体材料等)。[课堂练习]正确认识相关事物的相同点与不同点,是学好化学的关键之一。我们可用下图来表示事物的异同点。将两种事物的共同点写在两个圆重叠的区域内,每种事物的不同点则写在相应圆重叠区域以外的部分。请参照下图左侧事例,另外确定一组化学事物,填在右侧的空格中。答案:举例:A分子B原子;a在化学反应中可以再分;b构成物质的基本粒子;c在化学反应中不能再分。(答案合理即可)[课堂小结]本节课我们主要学习了元素符号和元素周期表,了解了元素的方法及意义,并学会利用元素周期表来为化学学习服务。板书设计元素符号元素周期表一、元素符号162
二、元素周期表1.每一格:包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量等内容。2.周期:每一横行叫做一个周期3.族:每一个纵行叫做一族(8、9、10三个纵行为一族)4.原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数5.元素周期表按颜色分为金属元素区和非金属元素区布置作业1.上册课本P77习题3、4、52.下列不能用来描述物质微观构成的是()A.单质B.原子C.离子D.元素3.元素周期表是学习化学的重要工具,右图是元素周期表中的一格,下面从该图获取的信息中,正确的是()A.该元素的原子序数为52B.该元素属于非金属元素C.该元素在地壳中的含量为52.00%D.该元素的原子核外有24个电子答案:2.D3.D教学反思元素符号是国际上通用的化学用语,它是学习化学不可缺少的工具,是需要学生直接记忆并在以后的运用中直接再现的知识和技能,因此,教学中采用陈述、复现的方法,效果较好。备课资料化学元素之最宇宙中含量最多的元素是氢;地壳中含量最多的元素是氧;最轻的气体是氢气;形成化合物最多的元素是碳;最易燃烧的非金属元素的单质是白磷;延展性最好的是金;熔点最高的金属是钨;导电性最好的金属是银;制造新型飞机最好的材料是钛;最易应用的超导元素是铌;第一个人工制得的元素是锝;海洋中储存量最大的放射性元素是铀;最昂贵的金属是锎,一克锎价值一千万美元,是相同重量黄金价格的50多万倍。162
课题3离子课题分析本课题包括核外电子的排布和离子的形成两部分内容。在第3单元的学习中,学生已经知道许多物质是由原子、分子构成的,本课题介绍离子是构成物质的另一种微粒。离子的形成是本课题的核心,是教学重点。为了说明离子是什么,它是怎样形成的,就必须介绍原子核外电子的排布和金属、非金属、稀有气体元素原子核外电子层结构的特征与其化学性质的关系,为教学作一个铺垫。因此教材编写了第一段“核外电子的排布”。第一段教材要讲核外电子运动的特点,它有不同于宏观物体运动的规律,远离学生的生活经验,因此学生对电子层的理解有一定困难,这是教学的难点,但不是教学的重点。此处只要求学生对核外电子分层排布有一个初步了解就可以了。至于原子结构示意图,仅仅作为原子结构的一种表达手段,教学上不作要求,习题上也不要求会画。教学建议如下:1.教学力求直观。方法是采用电教手段和生动的比喻,此外要充分利用书上的插图,让学生仔细观察,细心体会所学概念的含义。2.掌握分寸。课程标准对于本课题的内容要求不高,只要能形成初步观念就可以了,所以教学上不必深究。课时分配:1课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)知道原子核外电子是分层排布的;(2)了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子;(3)了解原子结构示意图的含义及原子最外层电子数与元素性质的关系。2.过程与方法(1)通过想象、猜想——探索证明——归纳原子核外电子的排布;(2)观察1—18号元素的原子结构示意图,归纳原子最外层电子数与元素性质的关系;(3)探究分析NaCl的形成过程,了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子。3.情感态度与价值观(1)逐步培养学生的微观想象能力和推导思维的方法;(2)唤起学生对科学的好奇与向往。教学重点离子的形成过程、核外电子排布教学难点核外电子运动的特点,离子的形成过程,初步认识离子是构成物质的一种粒子。教具准备一些元素的原子结构示意图教学过程知识回顾分子、原子的概念及特征。162
导入新课这里有从我们存在的宏观世界中截取下来的三幅图片,你能从中找到你所熟悉的物质吗?它们是由什么粒子构成的呢?[图片展示]铁、水、食盐[分析]铁是由铁原子构成的,水是由水分子构成的。食盐是由离子构成的。同分子和原子一样,离子也是构成物质的一种粒子。本节课我们继续探究物质构成的奥秘,认识构成物质的第三种粒子——离子。要知道离子是怎样形成的,我们还得从原子的内部构成谈起。推进新课一、核外电子的排布氢原子核外只有一个电子,这一电子围绕氢的原子核在核外的“巨大”空间里高速运动。在具有多个电子的原子中,电子是如何运动的呢?[动画演示]核外电子的分层运动[分析]核外电子的运动不像行星绕太阳旋转有固定的轨道,但却有经常出现的区域,我们把这些区域称为电子层,电子层最多时有七层。电子在不同的电子层上分层运动,也叫做核外电子的分层排布。[思考]各电子层上电子数目有什么规律?[回答]元素原子的核外电子层最少的有1层,最多的有7层。最外层电子数最多不超过8个(只有一个电子层时不超过2个)。用原子结构示意图可以方便地表示原子的结构。有了核外电子分层排布的知识,我们可以用形象、简洁的图示表示原子的内部构成情况。下面我们以氧元素为例介绍原子结构示意图的画法。[小结]原子结构示意图的画法:画圆圈标核电荷,正号写在前,弧线呈扇面,数字一条线。162
[展示]1—18号元素的原子结构示意图。[分析]最外层具有8个电子(只有一个电子层时具有2个电子)的结构属于相对稳定结构。[思考]1.不同类元素的原子最外层电子数有何特点?它们的结构是否稳定?2.化学反应过程中元素的原子总是力求使自身的结构趋于或达到稳定结构。金属与非金属元素通过何种方式可趋向达到相对稳定结构?3.不同类元素的原子最外层电子数与元素化学性质有怎样的关系?举例说明:[分析]1.稀有气体元素的原子最外层电子数为8(氦为2),这种结构被视为稳定结构,所以稀有气体具有“化学惰性”,一般情况下不易和别的物质发生化学反应。2.金属元素的最外层电子数一般少于4,在化学反应中,易失去电子,形成阳离子。非金属元素的最外层电子数一般多于4,在化学反应中,易得到电子,形成阴离子。3.元素的性质,尤其是化学性质主要决定于原子的最外层电子数。[过渡]上述带电的原子叫离子。带正电的原子叫阳离子;带负电的原子叫阴离子。阴、阳离子是如何结合形成化合物的呢?二、离子的形成[图片展示]Na+、Cl-、NaCl的形成。162
[分析]通过结构示意图我们可以知道钠原子最外层有1个电子而氯原子最外层有7个电子,钠在氯气中燃烧生成氯化钠,在这个反应中,每个钠原子失去1个电子形成钠离子(Na+),每个氯原子得到1个电子形成氯离子(Cl-)。钠离子与氯离子由于静电的作用结合成稳定的化合物氯化钠(NaCl)。[动画演示]①钠与氯气反应生成氯化钠。②钠和氯的原子结构示意图。[小结]像氯化钠这样由阴、阳离子结合而成的化合物还有很多,一般地,含有金属元素的化合物是由阴、阳离子结合而成的。例:氯化镁、氯化钾等。[提问]那如何来表示离子的符号呢?[分析]就像元素用元素符号表示一样,离子用离子符号来表示。离子符号是用来表示离子的化学符号。离子符号表示式为Xn+或Xn-,X表示元素符号或原子团的化学式,X右上角的“+”或“-”表示离子带的是正电荷还是负电荷,“n”表示带n个单位的电荷。例如,Al3+表示1个带3个单位正电荷的铝离子;3SO表示3个带两个单位负电荷的硫酸根离子。离子的写法:先写出元素符号,再在右上角标明该离子带的电荷数,注意“+、-”在数字后面。例:3个硫酸根离子:3SO;两个镁离子:2Mg2+。[课堂练习]1.氢原子失去一个电子变成________________,它的符号是________________。2.比较氢原子和氢离子:质子数中子数电子数相对原子质量氢原子(H)11氢离子(H+)10答案:1.氢离子H+2.1001[课堂小结]本节课主要学习了离子的概念及其形成过程。世界是物质的,物质是由微观粒子构成的,用粒子的观点看物质与物质的变化,会使我们对世界的认识更深刻、更接近本质。162
物质都是由分子、原子或离子构成的。物质与其构成粒子间的关系可用下图表示。板书设计离子一、核外电子的排布1.电子层:电子经常出现的区域2.核外电子的分层排布:核外的电子在不同的电子层内运动的现象3.原子结构示意图的意义4.元素化学性质与最外层电子数的关系——元素的化学性质由最外层电子数决定二、离子的形成1.离子的定义:带电荷的原子或原子团2.离子的分类3.离子的表示方法:离子符号4.离子化合物的形成5.构成物质的微粒:分子、原子、离子布置作业1.上册课本P80习题1、22.下列各微粒的示意图中,表示阳离子的是()3.化合物MCl2中,M元素原子核内的质子数可能为()A.1B.10C.11D.124.朝核问题引起了国际关注,核问题的关键是核能的如何利用。已知某种核原料的原子核中含有1个质子和2个中子,那么()A.该原子是一种氢原子B.该元素是金属元素C.该原子核外有3个电子D.该原子核带2个单位的正电荷5.用化学用语表示:①氮元素________________②2个氢分子________________③3个镁离子________________答案:2.D3.D4.A5.①N②2H2③3Mg2+教学反思162
本节课在教学过程中重视了学生的全面发展,设计了多个探究活动,创设了多个学习情境,利用丰富的教学手段开展课堂活动。借助观察“1—18号元素原子结构示意图”,以表格的形式进行知识类比,归纳三类元素的最外层电子数目特点及与元素化学性质的关系,这样处理能化难为易,变枯燥为乐趣,变结论性知识为探究性学习,让学生饶有兴趣地、自主地进行科学探究。备课资料离子1.基本概念离子是原子或原子团由于得失电子而形成的带电微粒。原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电荷,绕核运动的电子则带负电荷。原子的核电荷数与核外电子数相等,因此原子显电中性。如果原子从外获得的能量超过某个壳层电子的结合能,那么这个电子就可脱离原子的束缚成为自由电子。一般最外层电子数较少的原子或半径较大的原子,较易失去电子;反之,则较易获得电子。当原子的最外层电子轨道达到饱和状态(第一周期元素2个电子,第二、第三周期元素8个电子)时,性质最稳定。碳正离子2.分类当原子得到一个或几个电子时,核外电子数多于核电荷数,从而带负电荷,称为阴离子。当原子失去一个或几个电子时,核外电子数少于核电荷数,从而带正电荷,称为阳离子。3.相关属性在化合物的原子间进行电子转移而生成离子的过程称为电离,电离过程所需或放出的能量称为电离能。电离能越大,意味着原子越难失去电子。离子化合物,即阴、阳离子间以某种作用组成的化合物,如可溶于水的酸、碱、盐,当在水中溶解并电离时,恒定条件下,处于离子状态的比例和处于分子状态的比例达到动态平衡,称为离子平衡。162
课题4化学式与化合价课题分析本课题包括化学式、化合价和有关相对分子质量的计算三部分内容,它们是学习化学的重要工具,因此是“双基”的重要部分。能够较好地掌握它们,对于今后的化学学习有很大的帮助。教材首先介绍了化学式的概念,指出由于纯净物有固定的组成,因此每种物质只有一个化学式。同时还指出物质的组成是通过实验测定的,化学式的书写必须依据实验的结果,但是在初学化学进行化学式书写练习时,主要是应用化合价来推求。由于课程标准不要求学生掌握化合价概念,因此课文对化合价概念的处理极其简化,不正面下定义,仅仅根据化合物有定组成,也就是形成化合物的元素有固定的原子个数比,指出化学上用化合价来表示原子之间相互化合的数目。然后着重介绍一些常见元素和根的化合价,以及确定化合物中元素化合价应注意的事项。教材中还介绍了应用化合价推求化学式,这是学生必须掌握的技能,是教学的另一个重点。书上以推求五氧化二磷的化学式为例来讲述推求的步骤和方法。至于已知化合物中一种元素的化合价以推求另一种元素的化合价,书上没正面介绍,教师可通过课堂讨论来解决。教材接着介绍化学式的写法和读法。然后教材又描述了相对分子质量的含义、计算相对分子质量和组成物质各元素的质量比,计算物质中某元素的质量分数等内容,课程标准对这些内容要求不高,故教学中不能任意扩大与加深。在学习有关相对分子质量的计算之后,可以引导学生查看药品、食品等商品的标签或说明书,了解有关物质的成分或纯度,使他们认识到本课题的知识在日常生活中是有用的。课时分配:2课时整体设计三维目标1.知识与技能(1)了解什么是化学式及化学式的意义;(2)熟记常见元素及原子团的化合价;(3)能利用化学式简单推求化合价,进而能用化学式正确地表示常见物质的组成;(4)学会简单化学式的读法。2.过程与方法(1)通过化学式意义的学习,使学生学会用化学语言表述物质的组成;(2)通过化合价概念、特点的学习使学生初步学会运用观察、比较、概括等处理信息的方法。3.情感态度与价值观(1)通过化学式的学习,让学生感受化学语言独特的魅力,增强对化学学科的喜爱;(2)通过不同的化合价记忆方法的交流,培养合作精神和竞争意识;(3)通过激励学生用不同的方法记忆元素及原子团的化合价,培养学生的创新精神;(4)通过化学式和化合价的学习,使学生领会必须根据客观事实和化合物的组成写化学式,建立科学的物质观和实事求是的科学精神。教学重点1.熟记常见元素及原子团的化合价;162
2.用化学式表示某些物质的组成,并利用化合价推求化学式。教学难点1.化学式的书写;2.利用化合价写化学式。第一课时化学式教学过程导入新课导入一[投影展示]我们已经知道一些物质的化学式,如上图中H2O可反映出物质的多种信息,化学式可以简单明了地表示物质的组成。本节课我们就来学习化学式。导入二各行各业都有自己的语言,它方便易懂易记,同样化学也有自己的语言,并且世界通用。这就是我们今天要学习的化学用语——化学式。推进新课[提问]1.书写下列元素的元素符号并分类(指出金属、非金属、稀有气体)H、O、N、C、P、S、F、Si、He、Ne、Ar、K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ba、Hg、Ag2.下列符号分别代表某些物质,从组成中所含元素的种类判断各属哪一类物质(单质、化合物、氧化物)Al、CuO、He、H2、NH3、SO2、ZnO、NaCl、KMnO4[思考]元素用元素符号来表示,由元素组成的物质可用化学式来表示。通过对以上几种物质的化学式的观察,你认为什么是化学式呢?一、化学式1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式[提问]化学式有什么意义呢?我们以水的化学式“H2O”为例进行学习。2.意义(以H2O为例)162
[提问]水中是否含氢气、氧气?理解右下角小数字的正确含义。2H2O表示什么?[回答]水中没有氢气和氧气;右下角的2表示一个水分子中有2个氢原子;2H2O表示2个水分子。[思考]化学式前面的数字与化学式中元素符号右下角的数字意义是否相同?为什么?[回答]两者的意义不同,因为化学式前面的数字表示分子个数,右下角的数字表示一个分子中含该元素的原子个数。[思考]我们知道物质有混合物和纯净物之分,是否它们都能用化学式表示其组成呢?纯净物有固定的组成才有化学式,混合物没有固定的组成也就没有化学式。例如:空气是由氧气、氮气等气体组成,所以没法写化学式。[练习]请以水的化学式表示的意义为参考,说说二氧化碳的化学式(CO2)表示的意义。[讨论]符号H、2H、H2、2H2、2H+各具有几个意义?分别是什么?[结论]H表示氢元素(宏观)和1个氢原子(微观)2H表示2个氢原子(只具有微观意义)2H+表示2个氢离子[小结]在元素符号或化学式前面加数字只具有微观意义,即n个某分子或n个某原子。[过渡]学习了化学式的意义,给你一个化学式你会读吗?3.化学式的写法和读法(1)单质用元素符号表示:①金属(铁Fe、铜Cu等)②固态非金属(如碳C、磷P等)③稀有气体(氦He、氖Ne等)④双原子构成的分子:如氢气H2、氧气O2等。(2)化合物(只研究两种元素组成的化合物)①写法:a.氧化物:如CuO、P2O5,“氧在后”。b.金属与非金属元素组成的化合物:如NaCl、ZnS,“金左,非右”。(注意)1.化学式中原子个数为1时,“1”不标出。2.化学式中右下方的小数字一般为最简整数比。②读法:一般从右向左读作“某化某”,例如:ZnS读作硫化锌。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数,如Fe3O4读作四氧化三铁。[思考]物质的化学式是否随物质的状态而改变?[小结]一种物质只有一个化学式与该物质的状态无关。例如:水和冰的化学式都为H2O。[过渡]物质的组成是通过实验测定的,因此化学式的书写必须依据实验的结果,除此之外,还可以根据组成元素的化合价来推求元素的原子个数比。162
二、化合价实验测知,化合物均有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比。[投影]物质HClH2ONaClFe2O3原子个数比1∶12∶11∶12∶3通过观察我们可以得出:物质不同,原子个数比可能不同。[提问]化学式中的各原子个数比为何都是固定且唯一的?[分析]原因是在形成化合物时,各原子为了使其结构达到稳定,即最外层电子数达到8,不同原子的个数比是电子数目不同造成的。[总结]实验测知,化合物均有固定的组成,即形成化合物的元素有固定的原子个数比。化学上用“化合价”来表示原子之间相互化合的数目。化合价是元素化合时表现出来的性质。[投影]常见元素和根的化合价[思考]请同学们观察这些元素化合价的特点。并找出它们之间的一些简单的规律。[归纳]化合价有正价和负价之分,有些元素有多种化合价,称之为具有可变价。1.氧元素通常显负2价。2.氢元素通常显正1价。3.金属元素跟非金属元素化合时,金属元素显正价,非金属元素显负价。[观察]Ca(OH)2、NaOH、CaCO3、Na2CO3、CuSO4、NH4NO3、(NH4)2SO4这些化合物中加横线的部分有什么特点?[回答]有些物质如Ca(OH)2、CaCO3中的一些原子集团,作为整体参加化学反应,这样的原子集团叫做原子团,也叫根,根也有化合价。[投影]部分原子团的化合价原子团化学式化合价原子团化学式化合价氢氧根OH-1硝酸根NO3-1碳酸根CO3-2硫酸根SO4-2铵根NH4+1高锰酸根MnO4-1原子团的化合价是其组成元素的化合价的代数和。[投影]请同学们观察这些化学式的特点。讨论常见化合物中,正、负化合价的代数和有什么相同之处?[总结]1.许多元素的原子在不同的条件下可显示不同的化合价。2.在化合物里正负化合价的代数和为零。3.化合价是元素原子在形成化合物时表现出的性质,因此,单质分子中元素的化合价为零。化合价口诀:钾钠银氢正一价,钙镁钡锌正二价;铝是正三氧负二,氯负一价最常见;硫有负二正四六,正二正三铁可变;正一二铜二四碳,单质零价永不变;162
其他元素有变价,先死后活来计算。注意:Fe有+2、+3;Cu有+1、+2,高价时读作铁或铜,低价时读作亚铁或亚铜。例如:FeCl2读作氯化亚铁,FeCl3读作氯化铁。Cu2O读作氧化亚铜,CuO读作氧化铜。[设问]学习了化合价有什么用呢?1.已知化合价书写化学式(知价写式)[例题]已知磷为+5价,氧为-2价,写出磷的氧化物的化学式。解:(1)写出组成化合物的两种元素的符号,正价的写在左边,负价的写在右边。PO(2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。5×2=10(3)求各元素的原子数:最小公倍数正价数(或负价数)原子数P:10÷5=2O:10÷2=5(4)把原子数写在各元素符号的右下方,即得化学式:P2O5(5)检查化学式,当正价总数与负价总数的代数和等于0时,化学式才算是正确的。(+5)×2+(-2)×5=+10-10=0答:这种磷的化合物的化学式是P2O5。[小结]知价写式一般步骤:(1)写出元素符号,正价在左,负价在右。(2)求两种元素正、负化合价绝对值的最小公倍数。(3)求各元素的原子数。(4)把原子数写在各元素符号的右下方,即得化学式。(5)按正负化合价代数和为0的原则检查化学式。[练习]写出溴化钠、氧化钙、氧化铝、二氧化氮的化学式。答案:NaBr、CaO、Al2O3、NO2[补充]十字交叉法写化学式一排序,二标价,三约简,四交叉,五检查例如:写出下列物质的化学式氧化铝硫化氢水氯化镁练习:写出下列物质的化学式氧化钠氯化钡氯化银答案:Na2OBaCl2AgCl2.已知化学式书写化合价(知式写价)162
例:根据在化合物中,正、负化合价代数和为0的原则,已知氧元素为-2价,计算二氧化硫里硫的化合价。解:SO2:根据正负化合价代数和为零可知:S元素的化合价为+4。练习:标出下列加点元素的化合价:S、SO2、SO3、H2SO4NO、NO2、N2O5、NH4NO3答案:、、、、、、[课堂练习]1.2CO2表示()A.2个二氧化碳分子B.2个碳原子和4个氧原子C.2个碳原子和2个氧分子D.2个碳原子和2个氧原子2.五氧化二氮的化学式为()A.5O2NB.O2N2C.N2O5D.N5O23.下列物质化学式错误的是()A.MgOB.AlOC.Ca(OH)2D.Na2CO3答案:1.A2.C3.B[课堂小结]通过本节课的学习,我们知道表示物质的组成可以用化学式,化学式既可以表示该物质中有哪几种元素,又可表示出该物质中的一个分子中每种原子各有几个。化学式是通过实验测定的,除此以外我们还可以通过化合价推求化学式。同时我们还知道了化合价表示原子之间相互化合的数目。板书设计课题4化学式与化合价一、化学式1.定义:用元素符号和数字的组合表示物质组成的式子叫做化学式2.意义(以水为例)宏观微观3.化学式的写法和读法二、化合价1.化合价表示原子之间相互化合的数目2.原子团:作为一个整体参加反应的原子集团,也叫根3.注意事项:4.应用162
(1)已知化合价书写化学式(2)已知化学式书写化合价布置作业1.上册课本P87习题1.(1)(2)(3)(4)3、5、62.某宝石的主要成分是SiO2,SiO2中硅元素的化合价是()A.+1B.+2C.+3D.+43.某含铁盐溶液能够在高浓度的碱性环境下长期稳定存在,且具有较强的灭菌消毒功能,该盐是一种绿色、无污染的净水剂,其化学式为Na2FeO3。则其中铁元素的化合价是()A.+2B.+3C.+4D.+64.我国科学家发现,亚硒酸钠能消除加速人体衰老的活性氧。亚硒酸钠中硒元素(Se)为+4价,氧元素为-2价,则亚硒酸钠的化学式为()A.Na2SeO3B.Na2SeO4C.NaSeO3D.Na2SeO2答案:2.D3.C4.A教学反思通过本节课的教学,发现化合价概念较抽象使学生接受有一定的困难,所以应分散难点。前面的离子、元素等知识的学习不容忽视,它是这节课的重要基础。记忆化合价十分枯燥,组织好本课的活动与探究,让学生主动投入到学习活动中。在课下让学生编化合价的歌谣,利于学生记忆,有的学生编得挺不错!162
第二课时根据化学式的计算教学过程导入新课上节课我们学习了化学式与化合价,知道了化学式可以表示物质的组成,化合价能表示原子之间相互化合的数目。每一个化学式中元素原子个数比是一定的,因此我们也可以说原子质量比是一定的,原子所占的比例也是一定的。这就是我们今天要研究的内容。推进新课根据化学式可以进行以下几种常见计算。1.根据化学式计算相对分子质量[例1]计算H2O的相对分子质量。因为H2O中有两个H原子和一个O原子所以应计算两个H原子的相对原子质量和一个氧原子的相对原子质量之和解:H2O的相对分子质量=2×1+16×1=18(相对分子质量的单位为1,一般不写出)[例2]计算2H2O的相对分子质量。解:2H2O的相对分子质量=2×(2×1+16×1)=36[练习]计算3HNO3、NH4NO3、(NH4)2SO4的相对分子质量。2.根据化学式计算组成物质的元素质量比[例]计算H2O中H、O元素的质量比。在物质中各元素的质量比就是同种原子的相对原子质量之和之比。解:H2O中H、O元素的质量比=(2×1)∶(16×1)=2∶16=1∶8(化为最简整数比)计算二氧化碳中各元素的质量比m(C)∶m(O)=(12×1)∶(16×2)=12∶32=3∶8计算硫酸中各元素的质量比:m(H)∶m(S)∶m(O)=(1×2)∶32∶(16×4)=1∶16∶32计算硫酸铵中各元素的质量比:m(N)∶m(H)∶m(S)∶m(O)=(2×14)∶(1×8)∶32∶(16×4)=7∶2∶8∶16[练习]计算HNO3、NH4NO3中各元素的质量比。3.计算物质中某一元素的质量分数。(质量分数又称为质量百分含量)[例]计算水中H元素的质量分数×100%=×100%=11.1%答:水中氢元素的质量分数为11.1%。[练习]计算NH4NO3中各元素的质量分数。4.根据化学式的其他计算(1)计算化合物中的原子个数之比在化学式中,元素符号右下角的数字就是表示该元素原子的个数,因此这些数字的比值就是化合物中的原子个数比。如:Fe2O3中,铁原子与氧原子个数比就是2∶3,CaCO3中钙、碳、氧原子个数比为1∶1∶3。注意某些物质的化学式中,同种元素并不写在一起的,这时要注意原子个数。如:NH4NO3中,氮、氢、氧原子个数比应该为2∶4∶3Cu2(OH)2CO3中,铜、碳、氢、氧原子个数比为2∶1∶2∶5162
(2)计算一定质量的化合物中某元素的质量某元素的质量=物质的质量×该元素在物质中的质量分数[例1]求60gMgSO4中含有氧的质量。解:m(O)=m(MgSO4)×w(O)=60g×=32g[例2]多少克碳酸氢铵(NH4HCO3)与400g硝酸铵(NH4NO3)含氮元素质量相等?解:根据所含氮元素质量相等来列等式设需要碳酸氢铵的质量为x,则质量为x的碳酸氢铵中含有氮元素的质量为m1(N)=x·=17.7%·x400g硝酸铵中含有氮元素质量为m2(N)=400××100%=400g×35%根据题意:17.7%·x=400g×35%;x=790g(3)有关混合物中元素的质量分数的计算[例1]硝酸铵样品中含有杂质10%(杂质中不含氮元素),求样品中氮元素的质量分数。解:先求出纯净的硝酸铵中氮的质量分数为:w(N)=×100%=×100%=35%设不纯的硝酸铵中氮元素的质量分数为x,则有如下关系:,x=31.5%[例2]某不纯的尿素〔CO(NH2)2〕中氮元素的质量分数为42.4%,求这种尿素中杂质(不含氮元素)的质量分数。解:尿素的相对分子质量=12+16+(14+2×1)×2=60尿素中氮元素的质量分数w(N)=×100%=×100%=46.7%设不纯的尿素中含尿素的质量分数为x,则有如下的关系:,x=90.8%所以该尿素中所含杂质的质量分数是w(杂)=1-90.8%=9.2%[课堂练习]1.计算下列相对分子质量。H2SO4____________________________2Ca(OH)2__________________________2.计算NH4HCO3中N、H、C、O四种元素的质量比。162
3.计算12.25gKClO3中含有氧元素的质量。4.计算120gNH4NO3中含N元素的质量与多少克CO(NH2)2中所含N元素的质量相等?答案:1.981482.14∶5∶12∶483.4.8g4.90g[课堂小结]本节课主要学习了关于化学式的相关计算。化学式的计算是化学计算中的基础知识,大家需要熟练掌握,在以后学习中才能应用自如。板书设计根据化学式的计算1.根据化学式计算相对分子质量2.根据化学式计算组成物质的元素质量比3.计算物质中某一元素的质量分数(质量分数又称为质量百分含量)4.根据化学式的其他计算布置作业1.上册课本P87习题7、8、9、102.锌是人体健康必需的元素,锌缺乏容易造成发育障碍,易患异食癖等病症,使人体免疫功能低下。市售的葡萄糖酸锌口服液对治疗锌缺乏症具有较好的疗效。下图是某品牌葡萄糖酸锌口服液的标签,请根据标签信息回答:××牌口服液主要成分:葡萄糖酸锌化学式:C12H22O14Zn含锌量:每支口服液含锌6.5mg××制药厂(1)葡萄糖酸锌的相对分子质量为_________________;(2)葡萄糖酸锌中锌元素的质量分数为_____________。(精确到0.1%)3.蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:(1)丙氨酸分子中C、H、O、N原子个数比为_____________。(2)丙氨酸的相对分子质量是_____________,氮元素的质量分数为_________________(计算结果精确到0.1%)。(3)合格奶粉每100g中含蛋白质约18g,蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%。现测定某奶粉每100g中含有氮元素的质量为2g。请通过计算判断该奶粉是否属于合格奶粉。答案:2.(1)455(2)14.3%3.(1)3∶7∶2∶1(2)8915.7%(3)氮元素的质量:18g×16%=2.88g>2g,不合格奶粉(或蛋白质的质量:2g÷16%=12.5g