第1节 能量的相互转化
教学目标:1、理解能量的相互转化具有普遍意义。知道消耗能量、利用能量或获得能量的
过程就是能量的相互转化和转移的过程
2、能在具体情景中分析能量形式的转化
重点难点:自然界能量转化的普遍意义
教学用具:酒精灯、滤纸、细绳、氢氧化钠固体、硝酸铵晶体、烧杯、玻棒
教学过程:
引入:视频演示(雪崩),让学生感受雪崩的威力和危害,同时思考能是如何转化的?
――势能转化为动能
讨论:1、人造卫星在太空中工作所需的电能来自哪里?
太阳能(光能)――化学能――电能
2、间歇泉能从断地向外面喷泉,能量从哪里来?
热能――机械能
3、青蛙一跃去捕食害虫,如何获得能量?这些能量从哪里来?
化学能――机械能
演示:制作小风车
思考这个现象中能量形式发生的转化?
小结:1、自然界中各种形式的能量不能孤立的,不同形式的能量会发生相互转化,能量也会在不同的物体间相互转移。
2、能量转化是个普遍现象,自然界中物质运动形式的变化总伴随着能量的相互转化。
练习:1、结合课本83-84页的图片,说说能量形式发生如何的转化。
2、还能举出其它有关能量转化的例子吗?
演示:氢氧化钠、硝酸铵的溶解实验。思考能的转化。
课堂练习:课本85页练习1-2题
作业:作业本
第2节 能量转化的量度(2课时)
教学目标:1、理解功的概念,知道功的两个必要的因素。理解能的转化跟做功的关系
2、知道功的计算公式,知道功的单位,初步掌握功的计算方法
3、知道功率的概念,知道用功率来描述做功的快慢,知道功率的单位,初步掌握功率的计算方法
重点难点:功的概念的内涵和外延 能量转化的量度:功、功率
教学过程:
第1课时
引入:以举重、马拉车为例,说明能量的相互转化。并引出能量转化的量度――功
一、功
读图并思考:从力和运动角度分析,举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点?
――杠铃和马车都受到力的作用,并且在力的方向上都发生了移动。
功:物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对该物体做了功。
*注:1、要搞清楚是什么物体用力,什么物体受力,在力的方向上产生了什么效果。
2、要注意做功与“做工”和“工作”的区别。
3、功必须具备两个要素(力和力的方向上通过的距离)
讨论:塔式起重机下挂着重物,当重物处于①静止不动、②匀速向上运动、③沿水平方向匀速运动三种不同情况时,钢索的拉力是否都对它做了功?
――静止不动和水平方向运动都没对重物做功
匀速向上运动对物体做了功
强调功所需具备的两个要素。
*在下列三种情况下,力对物体没有做功:
⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离;
⑵物体受到力的作用,但没有移动距离;
⑶物体受到了力的作用,同时也运动了一段路程,但在力的方向上没有通过距离;
二、功的计算
公式:功=力×距离 (功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积)
W=Fs
单位:焦(J)或 牛·米(N·m)
计算时需注意的问题:
1、 分清是哪个力对物体做的功,计算功时的F就是这个力
2、 公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离,强调对应
3、 功的单位:功的单位是焦耳,简称“焦”
例:一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶,受到的阻力是2000牛,这辆汽车在1分钟做的功是多少?
例:某大厦楼高50米,完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104米3,还需用其他建筑材料共约2×104米3,假设混凝土的密度为2.5×103千克/米3,其他建筑材料的平均密度为1.5×103千克/米3,取g=10牛/千克。
⑴此大厦的自重为多大?
⑵勘测表明,该大厦的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa,若房基与地面的接触面积为1×103米2,此大厦的最大载重量为多大?
⑶若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大压强?若每天要把100米3的水从地面送到楼顶上,每天至少应对水做多少功?
小结:以举重和马拉车为例,说明功和能的关系。
做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。所以可以用功来量度能量转化的多少,能量单位与功的单位一样,也是焦耳。
课堂练习:课后练习1-3题
第2课时
引入:展示两张图片
作对比,说明人类生产力的进步,同时也提出两者做功的快慢。
功率――单位时间里完成的功。 反映该物体做功的快慢。
计算公式:功率=功/时间 P=W/t
单位:瓦特(W) OR 焦/秒 (J/s) OR 牛·米/秒(N·m/s)
――说明物理量的单位可以通过推导的公式来获得
介绍:1、功率是机器的主要指标之一,介绍功率对生产的意义
2、介绍人和部分交通工具的功率值
例1:有两台功率大小不同的起重机,已知它们的功率之比是1:3,若让它们完成相同的功,则所用的时间之比是______;若它们的工作时间相同,则完成的功之比是______。
例2:高出水面30米处有一个容积是50米3的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1小时即可能把水箱充满。这台水泵的功率至少是多少kW?(g=10牛/千克)
第3节 认识简单机械(5课时)
教学目标:1、了解杠杆的历史及发展过程;认识机械的使用对社会发展的作用
2、知道杠杆是一种简单机械,能找出杠杆的五要素:支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
3、理解杠杆的平衡条件,知道杠杆省力或费力的原因,知道杠杆使用过程中的能量转化过程
4、了解定滑轮、动滑轮的工作原理,知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆,了解滑轮组及其工作原理
5、理解机械效率,知道有用功、无用功和总功的区别,学习测量简单机械的机械效率
6、通过学生的探究实验,培养学生探究科学规律的兴趣、严谨的科学态度和科学精神,体验科学探究的乐趣
重点难点:杠杆、杠杆的平衡条件
教学过程:
第1课时
引入:介绍阿基米德和他的那句名言(屏幕上出现阿基米德的想要撬动地球的画面,并播放他的原话)。今天就让我们来认识一下这根神奇的杆子吧……
一、杠杆的初步认识
创设情景:[屏显猿人想要移动石块的图片]
质疑:猿人想要把大石块移动,用硬杆捅石块捅不动,谁能想法帮帮它?
观察:学生是否能想到在硬杆下垫一块小石头的方法,教师视具体情况作适当提示:帮助学生初步了解杠杆。
――播放利用撬棍撬石头的动态视频画面。
演示:请同学上台操作利用羊角锤拔钉子和用开瓶器开瓶。并提示学生注意观察同学在操作时的动作以及羊角锤、开瓶器的运动特点。
小结:师生共同得出杠杆的基本特征:
①在力的作用下会转动;
②在转动时,杠杆有一个点是不动。
――一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动,这样的硬棒称为杠杆。
*同时教师指出实际的杠杆往往是硬棒的变形,并不都是一根直直的硬杆。
演示:通过师生共同从撬苹果的实验,以及播放动态视频画面,分析得出杠杆的要素:支点、动力、阻力。
讨论:在生活和生产中,举出其他杠杆的实例,并找出它们的支点、动力和阻力。
(学生活动)
小结:教师再结合撬棍来分析得出杠杆的五要素:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
――强调“力臂”是支点到力的作用线
的距离,即垂线段的长度。
――从羊角锤、开瓶器、撬棍等实物中
引导学生抓住“点-线-距离”等
本质,略去表面的差别。得出杠杆
的模型。
演示:教师以用硬棒撬动石头为例,在黑
板上进行有关杠杆几要素的作图。
练习:见作业本的练习6,学生完成并选择部分在黑板上完成。
二、人体中的杠杆
过渡:其实在人体中还有许许多多的杠杆在起作用。拿起一件东西,弯一下腰,甚至翘一下脚尖都是人体的杠杆在起作用。下面让我们来观察:
屏显:播放一段韵律操的动态视频画面,并请同学寻找其中的人体杠杆。
分析:对课本图片中的手臂、脚部和头部进行有关杠杆的分析。
三、杠杆的历史及发展过程
介绍:古代历史上使用的各类杠杆:舂、桔槔,并播放舂和桔槔的视频片段
介绍:在建造大型的建筑工程时,也很广泛地运用了杠杆,譬如中国的长城、古埃及的金字塔[屏显图片]古代建筑大型工程时的劳动场景,并请学生找出其中所使用的杠杆。
而到了现代,杠杆的使用已变得越来越广泛,深入到了生产和生活的各个角落……
显示:在优美背景音乐下,屏幕上依次出现在不同历史时期的杠杆图片
从猿人→古埃及的金字塔→长沙出土的战国时期的天平→中国的长城→现代建筑工地上的机械手臂……
第2课时
学生实验:能量的转化与守恒
第3课时
引入:学校在升国旗的时候,为什么旗手往下拉绳,国旗却往上走,而且比较轻快?在建筑
工地上,工人们将砖瓦等建筑材料拉上房顶,为什么工人在房下就能把材料送上房顶?
滑轮――周边有槽,可以绕着中心轴转动的轮子,是属于一种简单机械。
一、定滑轮
演示:用弹簧秤直接称出钩码的重量,然后再通过定滑轮用弹簧秤匀速拉动钩码,获得读数,比较两个读数的大小。
定滑轮的特点:1、滑轮位置固定不动
2、相当于是一个等臂杠杆(作图进行分析)
3、不能省力
4、可以改变力的方向
二、动滑轮
演示:通过动滑轮用弹簧秤匀速拉起钩码,获得读数,比较与直接称得的数值,是否不一致?
动滑轮特点:1、滑轮随钩码一起向上运动
2、相当于一个动力臂是阻力臂两倍的杠杆(作图分析)
3、可以省一半的力(不计摩擦和滑轮重)
4、不能改变力的方向,并且动力移动距离2倍于物体上
升距离。
设疑:定滑轮和动滑轮各有优缺点。那可不可以想一个办法来使滑轮既
可以省力又可以改变力的方向呢?
趣味实验:比一比,谁的力气大!
用两个铁架台的杆子,再让两位男同学来把住铁杆。用一根坚韧的绳子,一端固定在铁杆的一端,然后把两铁杆绕几个来回,再找一个女同学用单手拉动绳的一端,看能否将两个同学拉拢。想一想为什么?
三、滑轮组
――定滑轮和动滑轮组合起来使用的一种简单机械。
演示:1、如何用滑轮组做到既可以省力又可以改变力的方向?
(先用一动一定来完成,学生上台简单演示)
2、如课本99页实验所示,先用弹簧秤测出钩码和动滑轮总重,然后借助于滑轮组(二动二定)测出提升钩码所需力的大小。(注意动滑轮上绳子的股数)
小结:使用滑轮组时,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起重物所用的力就是总重的几分之一。
特点:结合演示实验,说明使用滑轮组虽然省了力,但是却费了距离。动滑轮由几根绳子吊着,拉力移动的距离就是重物移动距离的几倍。
例题:如课本100页
练习:课后练习第4题。
作业:作业本(三)
第4课时
复习:定滑轮、动滑轮和滑轮组,以及使用动滑轮虽可以省力但不能省功。
引入:使用机械可以给人们的工作带来方便,但在实际使用过程中,我们却做了一些并不希望做的功。
以课本图3-32为例,研究做功的情况。让学生分析得出哪个功是我们所必需要做的?哪个功并不是我们所需要做的,但不得不做的?
小结:必需要做的这部分功叫做有用功;虽然不需要,但又不得不做的那部分功叫额外功或无用功;两者的总和叫总功。
W总=W有用+W额外
讨论:在上述例子中,如果考虑绳子的自身重及滑轮轴心处的摩擦,所做的额外功还有哪些?
――克服绳子重力做的功,克服摩擦做的功。
想一想:你认为哪一种方法更好?
(提示:从做功的角度来分析)
它们的有用功是多大?额外功多大?
小结:从能量的转化角度来分析,
总功(人提供的能量)一方面转化为有用功(物体增加的势能);
另一方面转化为额外功(机械增加的势能或摩擦产生的热能)
机械效率:有用功跟总功的比值,用η表示。η越大,机械工作时能量的利用率越高。
在使用机械时,总是尽可能减小额外功以提高机械效率。
实际使用机械时,机械效率总小于1!
练习与讨论:幻灯片8-9
提问:出示图片――盘山公路。思考筑路采用这种方式有什么好处?
小结:斜面也是一种简单机械。使用斜面可以更省力。
课堂练习:1、课后练习
作业:作业本(四)
第4节 动能和势能(1课时)
教学目标:1、知道物体由于运动而具有的能叫动能,知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关
2、知道重力势能及重力势能的决定因素,了解弹性势能及弹性势能的决定因素
3、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化,了解机械能和其他形式的能的转化实例
重点难点:动能、势能 动能和势能的转化
教学过程:
引入:图片出示“小鸟”、“飞机”,提问“两者有何联系?”
――小鸟撞飞机
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(一)
飞机和飞鸟,一个是钢筋铁骨,一个是血肉之躯,鸟撞飞机岂不是以卵击石?然而,两者在蓝天相遇,飞机真的很怕小鸟。1912年,一只鸥鸟卡入一架飞机的操纵器后,飞机掉入大海,首开鸟毁飞机记录。据统计,仅1960年以来,世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生,250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。那为什么会造成这样的事故呢?(未完待续)
――原来这都和动能有关
一、动能
⑴定义:物体由于运动而具有的能。
图示举例各种具有动能的物体(奔跑的狗、飞翔的飞机、转动的齿轮、漂荡在空中的热气球),并再由学生举例。
⑵决定动能大小的因素
提问:让学生根据生活经验猜测物体的动能大小和什么因素有关?
实验:试一试
将4枚相同的铁钉钉入木头内,保持相同的深度。
首先,让一个学生分别用两个质量不同的锤子以相同的速度敲击两枚铁钉,观察结果
然后,再让另一位同学用同一锤子分别以不同的速度敲击另两枚钉子,观察结果。
结论:运动的物体所具有的动能和质量、速度有关。质量越大,动能越大;速度越大,动能也越大。
⑶动能的利与弊
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(二)
当鸟与飞机相对而行时,虽然鸟的速度不是很快,但是飞机飞行的速度很快,这样
对于飞机来说,鸟的速度就十分快了。速度越快,小鸟的动能也越大,撞击的力量就会越强。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上,产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以一只小小的鸟也能变成击落飞机的“炮弹”。
视频演示:台风、洪水、地震、泥石流等对人类的危害
再由学生举例说明动能其它的弊处和对人类的益处(如风力、水力发电,各种动力机械等)
过渡:近年来,余杭的经济发展迅猛。临平各处都有不少的建筑工地。当我们从工地附近走过时,会看到工地上会有一些安全警示牌,同时你也会特别地小心。请问这些安全警示牌表示什么含义?你又会担心什么?
当心落物 当心吊物 必须戴安全帽
――担心落物。那么落物的动能又是从哪儿来的呢?
――势能转化而来。
二、势能
㈠重力势能:
定义:物体由于被举高而具有的能。
探究:重力势能的决定因素是什么?
结论:物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。
㈡弹性势能:
演示:取出一音乐盒,上好发条,使其发出动听的声音,同时也可看到风车不停地转动。
提问:在上述过程中,是什么能转化为了动能和声能?
――弹性势能
定义:由于发生形变而具有的势能。
由学生举例说明具有弹性势能的各种物体。如弹弓、弩、机械手表等。
演示:以弹弓为例,说明弹性势能的决定因素
小结:弹性势能的大小跟物体的形变的大小有关。物体的形变越大,弹性势能就越大。
过渡:视频显示――过山车:
开始时,过山车在高处在没有任何动力的情况下高
速下滑至环形铁轨后,便从环内壁向上爬升,并贴着轨
道绕了一圈,然后冲上了凌空的“断桥”。车子在“断
桥”处静止下来,然后又倒着回去,回到了起点,真是
刺激!没有动力,小车是如何动起来的呢?
――是通过势能转化而来的
三、动能和势能的转化
演示:摆球的摆动 滚摆的运动
让学生完成该实验习题有关的空格。
表演:取出两个游游球(YOYO),让学生上台表演,看谁做的好。
小结:物体的动能和势能可以相互转化。
思考:在上述两个实验中,小球和滚摆每次上升的高度都在减小,最后会停在最低点,你知道是为什么吗?
――由于受到摩擦等阻力的缘故
强调:如果没有受到摩擦等阻力,动能和势能在相互转化过程中,机械能的总量保持不变。
说一说:让学生根据课本上的两幅图(撑杆跳、水力发电)来说一说其中能量是如何转变的。
课堂练习:1、中考全案71页第5题
2、课后练习1-2题
课堂总结:出示本次校运会图片,展示学生的风采,也让学生去探究更多有关能量转化的
奥秘。
作业本:1、作业本
2、ppt作业:我国大江、大河水电站建设情况介绍
第5节 物体的内能(2课时)
教学目标:1、了解内能的概念
2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法,知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质
3、知道热量的概念,知道功和热量都可以用来量度内能的变化
4、知道燃料的热值
重点难点:做功是改变物体内能的一种方法
教学过程:
引入:我们都知道,运动的物体具有动能,高处的物体具有势能,能够燃烧的物体具有化学能…这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么,微观的粒子是否也有能量呢?
一、内能(热能)
视频:红墨水扩散(学生回顾以前所学的相关知识)
――说明温度越高,粒子的无规则运动(热运动)越剧烈
内能(internal energy):物体内部大量做热运动的粒子所具有的能
举例说明物体的内能,并强调它的特点
*一切物体都有内能,内能的大小与温度有关。温度越高,内能越大,0℃以下的冰也具有内能。
二、做功可以改变内能
引入:生活体会――冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖;
用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫;野
外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
演示实验:克服摩擦做功、压缩气体做功
⑴克服摩擦做功:(如图所示)可以看到U型管中
的红墨水左降右升。
⑵压缩气体做功:实验时看到棉花燃烧起来
解释:⑴在摩擦生热的过程中,克服摩擦做了功,使物体
的内能增大,温度升高;
⑵活塞压缩空气做功,使空气内能增大温度升高,
达到棉花的燃点使棉花燃烧。.
(摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功)
结论:对物体做功,可以使物体的内能增加
演示实验:气体对外做功实验
⑴如课本112页的实验
⑵生活例子:开啤酒瓶,观察瓶口发生的现象。
⑶如图所示,加热试管中的液体,沸腾时,可以
看到塞子被冲出。
解释:瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使
水蒸气凝成小水滴。
结论:物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
联系与应用:
⑴为什么气温随高度的增大而降低?
――地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升,推挤周围空气对外做功,内能减小,温度降低;当上层气团因放出热量温度降低而下沉时,气团收缩,外界空气挤压气团,对气团做功,使气团的内能增大,温度升高。
⑵为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?
当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?
第2课时
三、热传递可以改变内能
复习回顾:什么。是热传递?它有哪几种形式?
热传递:使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。
传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递
对流――通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递
辐射――热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递
演示实验:热传递可以改变内能
并设疑:将会看到什么现象?小图钉为什么会掉下来?金属棒的内能为什么会增大?
金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度,为什么?
出示图片:采用冷敷降低体温,并填空(课本113页图3-56)
结论:热传递可以改变物体的内能
热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用Q表示,单位也是焦耳。
思考:用所学的知识解释下列图中发生的现象
讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
四、燃料的热值
引入:从人类最早发明火种开始,介绍人类使用燃料的历史。说明人类获利内能主要是从燃料中获得。
燃烧:一种剧烈的氧化反应。从能的转化角度看,是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。
热值:1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。
*注:单位质量、燃料的种类、完全燃烧三个要素。
*介绍几种常见燃料的热值
讨论:为什么我国“长征”火箭用的燃料是液态氢,而不是汽油?
第6节 电能的利用(4课时)
教学目标:1、理解电功率的概念,知道电器额定功率的含义
2、理解电功率跟电流电压的关系,知道电功的概念,并能进行简单的计算
3、知道电能表是计算消耗通电的仪表,学会家用电能表的读数和计算电器消耗电能的方法
重点难点:做功是改变物体内能的一种方法
教学过程:
第1课时
引入:电能是人类最常用的一种能量,现代人类生活对电的依赖性非常强。人类广泛利用电能,不但是因为电容易传输,也是因为容易转化为其它形式的能(举例)。
一、电功简介:
提问:电能是通过怎样的过程转化为其它形式的能呢?
――电流通过对电器做功来转化电能。
电功――电流所做的功。反映有多少电能转化为其它形式的能
二、电功率
以迷你小风扇与吊扇为例,比较它们做功的快慢,从而引出电功率的概念。
电功率――电流单位时间所做的功。描述电流做功的快慢。
单位:瓦特或千瓦
展示:出示一个电灯泡、一台收音机。说明电器所标注的额定功率和额定电压值。
额定电压――用电器正常工作时的电压。
额定功率――用电器在额定电压下消耗的功率。
提问:灯泡的额定功率60瓦表示什么意义?
――表示电流通过白炽灯1秒内做的功为60焦。
读图:如图所示的铭牌,你能读懂哪些内容?
介绍以下名称
输入功率――用电器消耗的总电功率。
输出功率――电动机(或发电机)输出的有用功率。
探究:出示两个不同额定功率的灯泡,提问学生,灯泡的亮度与电功率有关吗?
1、作出假设:功率越大,灯泡越亮
2、设计电路:因为所提供的是三盏额定电压相同的电灯,
所以要进行比较,则需要设计成一个并联电路,并画
出电路图。
3、进行实验,并填表
4、交流并得出结论
三、电功率的计算
猜测:小灯泡的电功率与哪些因素有关?
根据所学的电学知识进行猜测。
1、研究电流与电功率的关系
设计方案与电路。
组成并联电路。
结论:在电压相等的情况下,通过灯泡的电流越大,灯泡消耗的电功率越大。
2、研究电压与电功率的关系
设计方案与电路。
组成并联电路。
结论:在电流相等的情况下,灯泡两端的电压越高,灯泡消耗的电功率越大。
通过上述两个实验得出电功率的决定因素。实验中注意控制变量法的应用。
*电功率计算:等于通过这个电器的电流与这个电器两端电压的乘积。
P=UI 单位:瓦特 或 伏·安
想一想:根据欧姆定律,还能够得到有关求P功率的计算公式有哪些?
P=U2/R P=I2R
练习:课后第1、2、3题
作业:作业本(一)
第2课时
复习引入:什么是电功?什么是电功率?它的大小等于什么?
课后练习分析。
四、电功的计算
实验探究――电流做功的大小由哪些因素决定?
实验猜想――可能与U、I、t有关
实验方法:通过改变电池的节数多少(改变U)、滑动变阻器的阻值(改变I)或通电时间(改变t)的长短,观察重物在各种情况下高度变化的大小。
实验结论:电流做功的多少与电压、电流和通电时间都成正比。
即:电流在某段电路上做的功,等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流,以及通电时间的乘积。
W=UIt
根据欧姆定律可推导出:
W=I2Rt W=U2/Rt (注:推导式在纯电阻电路中方可使用)
单位:焦、伏·安·秒
例:.一个电灯的电阻484欧,接在220V电源上使用,消耗了 6.0×104J的电能。求通电时间多长?通过它的电流是多大?
五、电能的测量
电能表(又称“千瓦时计”,俗称“电度表”)
――可以直接测量某段时间家中消耗了多少电能。
计量单位:千瓦时 kW·h
1千瓦时=3.6×106焦
使用方法:联接在进户线上,计数器上前后两次读数之差,就是这段时间内用户的用电度数。
思考:电能表上标注的“220V 5(20)A”、“600revs/kW·h”各表示什么意思?
*实验:如何用电能表粗略地测量用电器的电功率:
⑴测量原理:P=W/t
⑵需要测量的数据:时间t、电能表转盘的转数。
⑶需要的测量工具:秒表
第7节 电热器(2课时)
教学目标:1、熟悉常用的电热器,知道电热器是利用电流热效应工作的
2、理解电流通过导体发出的热量跟哪些因素有关,理解焦耳定律
3、初步学会运焦耳定律进行简单的计算
重点难点:焦耳定律
教学器材:电流热效应演示仪、滑动变阻器
教学过程:
第1课时
课堂引入:出示图片(电饭煲、电热壶等),生活中的部分家电在使用中会发热,这种现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
提 问:电热器的工作时能量是如何转化的?你还能再举其它利用电流热效应的电器吗?
电热水器、电热毯、电烘箱、热的快、电取暖器等等…
电热器:用来加热的设备。
主要元件是发热体,由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘体上制成的。
二、电流热效应的利与弊
学生讨论:热效应的利与弊。
――优点:无污染、热效率高、方便控制和调节温度
――缺点:①在家庭电路中,由于长期的电流热效应,导线外的绝缘层会加速老化,甚至会烧毁绝缘层而引发火灾;
②同时,由于电流热效应,会影响家电的使用性能和寿命。
防止措施:加装散热系统(如散热电扇)或为了更好散热而特别设计的结构(散热窗)。
(学生讨论举例)
三、电热的计算
㈠探究电热与哪些因素有关
1、提出问题:电流通过导体产生的热与哪些因素有关呢?
2、学生猜想:可结合生活经验,并说明简单的理由
3、设计实验:出示实验装置,思考采用什么方法和如何利用实验仪器来进行实验。
注意控制变量法的使用
⑴控制t、I相同,研究电阻与热效应的关系
⑵控制t、R相同,研究电流与热效应的关系
⑶控制I、R相同,研究时间与热效应的关系
4、进行实验:略
5、获得结论:当电流相等时,电阻越大,电流产生的热量越多;
当电阻相等时,电流越大,电流产生的热量就越多;
通电的时间越长,电流产生的热量就越多。
第2课时
㈡焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体
的电阻成正比,跟通电时间成正比。
Q=I2Rt
㈢电热计算的方法
思考:电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能?
――电熨斗
①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:
W=Q 所以,Q=W=UIt=I2Rt
也可 Q=W=Pt
②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律来计算
例1:如课本125页的例(略解)
例2:两电阻串联在电路中,其R1=4欧,R2=6欧,电源电压10伏,那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热量?
课堂练习:126页的练习1-3、讲义练习3计算题
作业:作业本
第8节 核能的利用
教学目标:1、知道原子核的裂变和聚变是获得核能的两种方式
2、了解和平利用核能的方式
3、了解核能和平利用的进展,了解核能的优点和核能开发可能带来的问题
重点难点:核裂变
教学过程:
引入:通过介绍二战末美国在日本广岛、长崎投下了两枚原子弹和两图片引出核变。
一、裂变和聚变
1、核裂变
――质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核,并释放出能量的过程。
举例:中子轰击铀235产生核能
链式反应(chain reaction):如果产生的中子继续轰击其他铀核,就会导致一系列铀核持续裂变。
原子弹――根据核裂变的原理制成。属于不可控制的链式反应的结果!
2、核聚变
――2个质量较小的原子核结合成质量较大的新核,同时释放出能量的过程。
举例:氘核和氚核在超高温下聚合成氦核,同时放出大量能量。
由于聚变反应需要在很高的温度下才可发生,所以也叫热核反应。
氢 弹――根据核聚变的原理制成。威力比原子弹还大。
设疑:核能这么巨大,难道只能用于战争吗?如何才能有效地控制核能的释放?
二、核能的和平利用――核电站
讲授:如果使原子核的裂变和聚变在可控制的条件下缓慢进行,释放的核能就可有效地利用。
可介绍如何控制核裂变的反应速率(如右图)
*核电站
――利用原子核裂变时产生的大量热量,使水
变成蒸汽,推动汽轮机运转,再带动发电机发电。
如图所示
图一:秦山核电站 图二:核电站示意图
思考:根据图二,思考在电站工作过程中,能是如何转化的?
核能→内能→机械能→电能
三、放射线
讲授:核变过程中除了放出大量热量外,同时也会放出许多肉眼无法看见、能量很高的射线
如以下三种:
α射线:带2个单位正电荷,是氦原子核
β射线:带1个单位负电荷,是高速的电子流
γ射线:电中性
放射线的益与害:
大剂量的放射线对人畜会造成伤害,但较小的量并加以控制
则可以为人类做许多的事,举例说明。
小 结:核能与和平利用
课堂练习:课后1-3题
作业:作业本
探究:测量斜面的机械效率
提出问题:你认为影响斜面的机械效率的因素有哪些?
建立假设:可能与…….有关
提供器材:长方木块、小车、砝码、长木板、弹簧秤、刻度尺
设计方案:在实验中需要进行哪些操作?要测量哪些量?并设计实验
数据记录表。
讨论交流:
进行实验:记录数据
交流与总结:
重力势能的决定因素是什么?
提出假设:重力势能的大小可能跟哪些因素有关?关系如何?
设计实验:
1、 小组讨论:如何利用所给器材进行假设的检验
[矿泉水瓶、水、沙子]?
如何在实验中控制有关的变量?
2、小组交流,师生共同点评
3、分小组进行实验
总结反思:学生交流实验现象和结果,并获得结论。第1节 动物的食物与摄食(3课时)
教学目标:1、运用实验探究的方法测定不同食物中的能量,了解“热量价”的含义,知道食物中蕴含能量
2、说出食物中的主要营养物质及其作用
3、列举不同动物的捕食器官及捕食方式,认同结构与功能相适应、生物适应其生存环境的基本生物学观点
4、知道牙齿的种类,能描述牙齿的结构,阐明保护牙齿的重要意义
重点难点:食物中的营养素及其作用
实验器材:花生仁、大米、牛肉干、燃烧匙、试管、水、温度计
教学过程:
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第1课时
课堂引入:人和其它动物的生命活动都需要消耗能量,那么这些能量都是从哪里来的啊?
一、热量价
讲授:动物的能量来自于食物,食物在体内氧化和在空气中燃烧氧化有相似之处,但进行的
方式不同。
设疑:同样质量的不同食物中所含的能量也一样多吗?究竟哪种食物提供的能量多?
实验:测试食物能量的实验
讨论:如何设计实验来解决上述问题。
1 通过测量食物燃烧放出热量的多少来测定食物中的能量;
2 选用的食物应是容易燃烧的,并具有典型性;
3 控制条件为相同质量
实验:按照所设计的实验进行实验,并记录数据于表格中。
样品重/克 水温/℃ 水温变化/℃ 释放出的热量
燃烧前 燃烧后
花生仁
大 米
牛肉干
结论:花生仁(脂肪)是较好的能量来源。
实验结果讨论:实验所得的结果比理论值多还是少?为什么?
热量价――每克营养物质在体内氧化时的产生的能量。
蛋白质:16.7千焦/克
糖 类:16.7千焦/克
脂 肪:37.7千焦/克
(三大营养物质的热量价)
第2课时
过渡:食物除了供给我们能量外,还能提供给我们什么?
二、食物中的营养及其作用
1、水:构成细胞的主要成分
2、糖类:包括淀粉、葡萄糖、蔗糖等。是人体
所需能量的主要来源。在大米、小麦、马铃薯、
土豆等含量较高。
3、蛋白质:细胞生长及修补组织的主要原料。青
少年由于处于长身体时期,故对蛋白质需求量很大。
也可为人体的生命活动提供能量。
4、脂肪:生物体内贮藏能量的物质。当人体内的糖类
氧化分解不足以代给人体所需时,才会分解脂肪提供
的能量。
5、无机盐:不能提供能量,但是人体维持正常生理活动
所必需的营养物质。(举例说明缺乏某种无机盐的症状)
6、食物纤维:由纤维素组成,不能被消化吸收,但对人体
有非常重要的作用。刺激消化腺分泌消化液,促进肠道
蠕动,利于排便等
7、维生素(vitamin):种类很多,必须从食物中获得。
参与人体内许多重要的生理活动,对保持人的身体
健康关系极大。
看表格,了解常见维生素的名称、来源和缺乏症。
名称 缺乏症 主要来源
维生素A 夜盲症、角膜干燥症 肝、鱼肝油、卵黄、牛乳、胡萝卜
维生素B1 脚气病 米糠、麦麸、卵黄、酵母
维生素B2 口角炎、唇裂症 卵黄、酵母、大豆、胚芽、肝
维生素C 坏血病 蔬菜、水果
维生素D 成人骨软化、儿童佝偻病 鱼肝油、卵黄
维生素E 不育、流产、肌肉萎缩等 谷物胚芽、植物油、绿叶
小结:各种食物所含的营养素的种类及数量都不相同,几乎没有一种食物同时含有7类营养素。处于生长发育阶段的青少年更要注意营养的搭配。
阅读:维生素的发现(卡西米尔·芬克)
第3课时
三、动物的摄食
介绍:由于各种动物捕捉食物的手段各不相同,他们的食性也多
种多样。所以各种动物具有自己特有的捕食方式主捕食器
官。
1、海葵:触手
2、昆虫:口器
蝶类――虹吸式 苍蝇――舐吸式 蜂类――嚼吸式
蚊类――刺吸式
3、鱼类:以浮游生物为食的鱼类,用滤过方式获得食物。
思考:1、鱼有哪些结构特点与它在水中捕食相适应?
△ 鳍――快速游动
△ 侧线――感知方向和水位
△ 齿――肉食性鱼类口内有齿
△ 鳃――滤过性取食
2、你还能举出更多具有特有捕食器官、捕食方式的动物吗?
捕食器官:青蛙的舌、螳螂的捕捉足、猫的爪
捕食方式:蜘蛛织网捕虫、蛇类头部感受红外线刺激的器官能通过红外线定位进行捕食。
四、人消化系统的重要器官――牙
牙的作用:人取食和消化的重要器官。
人的牙的总数28~32颗。
⑴牙的组成:牙冠――牙被牙釉质所覆盖的部分,也是发挥咀嚼功能的主要部分。
牙颈――牙冠与牙根的交界处称为牙颈。
牙根――牙被牙骨质所覆盖的部分。
⑵牙的分类:
按形态及功能分:
切牙――位于口腔前部,共8个,其主要功能为切割食物。
尖牙――位于口角处,共4个,牙冠粗壮,牙根长而粗,主要功能是为穿刺和撕裂食物。
前磨牙――又称双尖牙,位于尖牙之后,磨牙之前,共8个。其主要功能是为了协助尖牙撕裂及协助磨牙捣碎食物的作用。
磨牙――位于前磨牙之后,共12个,结构复杂,作用是磨碎食物。
按存在的暂久分:
乳牙――幼儿时长出的一组牙,共20颗,存在于出生6个月左右至6岁左右。
恒牙――继乳牙脱落后的第二副牙列,自6岁左右萌出。
智牙――第三磨牙,于二十岁后萌出。
⑶牙的功能
(一)、咀嚼(二)、发音和语言(三)、保持面部正常形态
第2节 食物的消化与吸收(3课时)
教学目标:1、描述人体消化系统的组成
2、运用实验确认消化面积的大小与消化速度的关系,学会模拟实验的方式、方法
3、尝试解读营养物质在消化道内被消化和吸收的图解,概述食物的消化和营养物质的吸收过程
4、完成“影响酶催化作用的因素”的实验探究活动,体验探究的一般过程,模仿实验变量和设计对照实验的方法
重点难点:消化系统的组成 酶在新陈代谢中的作用
实验器材:烧杯、方糖、水、试管、1%淀粉溶液、碘液、温度计、酒精灯
教学过程:
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第1课时
引入:在吃饭正常的情况下,患有慢性肠胃病的人,大都比较瘦,而有的人比较胖,这是为什么?
一、消化系统
组成:一条消化道和一些能分泌消化液的消化腺组成
读图,并思考:
⑴构成消化系统的消化器官有哪些?它们之间是如何连接的?
⑵各消化腺分泌的消化液流入的部位在哪里?
1、消化道:
画消化道的示意图同时让学生画在纸上,让学生对照
课本146页图并与教师一道填写各部分名称,并了解其中
几个部分的主要功能。
――口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门。
2、消化腺:
△分类:一类是位于消化道外的大消化腺的消化腺:如唾
液腺、肝脏、胰腺。它们通过导管开口于消化道。
另一类是分布在消化道壁内的小腺体。它们数量甚多,都直接开口于消化道,如胃腺、肠腺等。
△功能:消化腺能分泌消化食物的消化液。
消化腺 唾液腺 胃腺 胰腺 肝脏 肠腺
流入的部位 口腔 胃 十二指肠 胆囊 小肠
消化液 唾液 胃液 胰液 胆汁 肠液
二、食物的消化和吸收
设疑:我们每天吃进大量的食物,但只排出少量的粪便,减少的那部分到哪儿去了?
演示实验:哪一个溶解的更快。
结论:在人体消化道中,等量的相同类型的食物,形状、体积大小不同对消化速度有影响。
读图:看图4-20,并思考
1、口腔中的牙在消化食物时有什么作用?如果把米饭在口腔内慢慢地咀嚼,你会觉得有甜味吗?
――切割、磨碎食物;因为唾液中含消化酶。
2、胃壁很厚的肌肉层起什么作用?胃壁中,与食物消化有关的消化腺及分泌的消化液有哪些? 主要消化的营养物质是什么?
――研磨食物。有关的消化腺是胃腺,它分泌产生胃液,消化蛋白质
3、除肠壁上的肠腺分泌消化液进入小肠外,还有哪些消化腺分泌的消化液流入小肠?这些消化液与哪些营养物质的消化有关?
――胰液、胆汁。胰液主要消化蛋白质、糖类和脂肪。而胆汁主要消化脂肪。
4、小肠壁有怎样的结构特点与其消化吸收功能相适应?
――小肠表面的皱壁和小肠绒毛:大大地增加了小肠的吸收面积
5、食物中的蛋白质、脂肪、糖类分解后的最终产物是什么?
――糖 类:葡萄糖
蛋白质:氨基酸
脂 肪:甘油+脂肪酸
小结:说出消化道的组成和有关的消化腺
作业:作业本(第一部分)
第2课时
复习引入:⑴七大营养素在消化道被吸收的情况:
胃:酒精和少量的水
小肠:葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、
维生素、无机盐
大肠:少量的水、无机盐、部分维生素
⑵消化分为两类:
物理性消化:牙齿――切、撕、磨(咀嚼)
胃――搅拌
小肠――蠕动
化学性消化:各种消化液中的消化酶的作用
三、酶
定义:生物体产生的、具有催化能力的蛋白质,能使食物中的糖类、脂肪、蛋白质变成可吸收的物质。是一种生物催化剂。
设疑:假如我们口里嚼着馒头,米饭,细嚼慢咽有什么特点吗?
(会变甜)
为什么会变甜呢?
(馒头,米饭的主要成分是淀粉,淀粉是不甜的,有可能淀粉在口腔内发生了变化?)
淀粉发生没发生变化,我们怎么知道呢?
(用碘液检验,淀粉遇碘变蓝,这是淀粉的特性。)
☆演示实验:唾液淀粉酶的作用
1、用自制唾液收集器收集唾液1~10m1,放入试管中备用(取唾液时,可轻轻咀嚼浸醋的棉花或其他食物,以增加唾液的分泌)。
2、将2支试管分别编为1、2号。在2支试管中都放入1cm长的生面条和1滴体积分数为0.4%的碘酒溶液,这时可看到2支试管内的生面条外表均呈现蓝色。
3、向1号试管内加入lmL清水,并轻轻振荡;向2号试管内加入lmL唾液,并轻轻振荡。同时将1号和2号试管进行水浴(放人盛有38℃水的烧杯里),用酒精灯加热以保持其温度的恒定。约经5~30min后,取出试管观察,看到1号试管中的生面条仍呈现蓝色,而2号试管中生面条外表的蓝色已消退。
实验器材:干淀粉,大、小烧杯,玻璃棒,酒精灯,铁架台,石棉网,碘液。
步骤 实验项目 试管
1 2
1 淀粉糊 2ml 2ml
2 注入新鲜唾液 —— 2ml
3 注入清水 2ml ——
4 370C水浴10分钟 是 是
5 滴加碘液 变蓝 不变蓝
实验方法:对照实验。
第3课时
设疑:酶有什么特点?是否所有的酶在任何条件下都会起作用?
课堂练习:课本151页课后练习1-2题
作 业:作业本(二)
第3节 体内物质的运输(3课时)
教学目标:1、描述血液的成份和主要功能。了解血液各成分的正常含量,能读懂血常规检验化验单
2、学会用显微镜观察兔的血涂片,尝试识别红细胞和白细胞
3、说出心脏在身体中的位置,列举其结构和功能
4、描述动脉、静脉和毛细血管的结构和功能特点。通过实验区分三种血管以及血液在这三种血管内流动的情况
5、概述血液循环的途径,区别动脉血和静脉血
6、说出心率、脉搏、血压的概念,学会测量它们的一般方法
7、学会观察、解剖的生物实验方法
重点难点:体内物质的运输
实验器材:玻载片、显微镜、循环系统模型、心脏模型、小金鱼、血压计
教学过程:
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第1课时
课堂引入:食物中经过消化和吸收,被小肠等所吸收而进入血液。这些营养物质是如何被运输到全身各组织中去的呢?
一、血液
图片展示:血液的组织
1、成年人的血液总量约占体重的7%~8%
第3课时
学生实验:解剖猪的心脏
教学目标:1、了解心脏的构造
2、学习用解剖的方法认识生物器官
实验器材:猪的心脏、蜡盘、解剖刀、镊子、剪刀
实验过程:
1、根据下图所示位置,辩识猪心的各个部分。
2、试着找出冠状动脉。这种血管有什么用途?
____________________________
3、比较主动脉和肺静脉,哪一条血管的管壁较厚?
____________________________
4、沿图上虚线把心脏剖开,然后用镊子将心脏内血块取出。
5、比较左心室和右心室,哪一个心室的肌肉较厚?
____________________________
6、用剪刀把主动脉和肺静脉的管壁剪开,观察管壁内的瓣膜。请你试着将瓣膜的外形画出
来。
讨论:如果心脏的瓣膜缺损,会给血液循环带来什么障碍?
第4节 能量的获得
教学目标:1、知道细胞呼吸的含义,懂得有机物的氧化分解是生命活动所需能量的来源
2、列举人体及植物进行无氧呼吸的实例,比较其与有氧呼吸的异同点
3、举例说明在不同环境中生活的动物获得氧气的方式不同
重点难点:能量的获得
教学过程:
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课堂引入:我们摄入的食物是如何为人体提供所需的能量呢?
一、氧化供能
讲解:食物通过消化和吸收,并且通过循环系统将营养物质传送到每一个细胞。然后营养物质在细胞中在酶的作用下发生氧化作用,释放出能量。其中糖类物质为人体最主要的能量来源。
糖类 + 氧 二氧化碳 + 水 + 能量
二、无氧呼吸
设疑:在长久没有运动的情况下,短时间进行剧烈的运动,你的两腿会有什么感觉?为什么?
分析:剧烈运动时,肌肉急需大量的能量,但仅靠呼吸运动和血液循环不能满足需求,所以细胞就进行无氧呼吸
葡萄糖 乳酸 + 能量(少量) 动物细胞
分析:一些高等植物在水淹的情况下也可进行短时间的无氧呼吸
葡萄糖 酒精 + 二氧化碳 + 能量(少量) 植物细胞
意义:是对能量需求的一种暂时补充。
思考:能否将无氧呼吸作为能量获得的主要途径?为什么?
――不能,无氧呼吸作用下,有机物分解并不彻底,且放出的能量很少
三、多样的呼吸器官
分析:动物要需要依靠氧气和食物维持生命,在不同的环境中生活的动物,获取氧气的方式也不同。
观察:视频和图片资料,了解蝗虫的呼吸器官。
提问:你还知道其它的动物是通过什么进行呼吸的吗? 如鸟类、鱼类等。
课堂练习:第163页1-3题
作 业:作业本
第5节 体内物质的动态平衡
教学目标:1、知道糖类、脂肪、蛋白质在人体细胞中的利用过程
2、说出代谢废物的主要排泄途径,列举人体泌尿系统的组成和功能,说出尿的形成过程
3、懂得维持人体水盐平衡的重要意义
4、概述新陈代谢的含义
重点难点:体内物质的动态平衡
教学过程:
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课堂引入:各种营养物质进入人体内,会通过各种途径而被利用。除了氧化供能外,还用来构成我们的身体。
一、营养物质的利用
1、葡萄糖
吸收的葡萄糖,一部分直接被组织细胞利用供能;多余的部分在肝脏或肌肉等组织细胞中合成糖元或在人体内转变为脂肪,作为能源物质的储备。
食物的消化吸收 氧化分解供能
肝糖元的分解 ――→血糖――→ 合成糖元贮存
脂肪、蛋白质的转化 转变为脂肪贮存
☆代谢终产物:二氧化碳、水
2、脂肪
一部分被组织细胞利用,另一部分由血液运输到组织细胞贮存起来。需要时可进行分解,释放出能量供细胞利用。
☆代谢终产物:二氧化碳、水
3、蛋白质
消化为氨基酸后被小肠所吸收进入循环系统。一部分在各种组织细胞中又会重新合成人体所特有的蛋白质,另一些氧化分解供能,也可以合成糖类和脂肪。
☆代谢终产物:二氧化碳、水、含氮废物(尿素、尿酸)
小结:三类物质在人体组织细胞中进行着不断地合成和分解,新旧不断更替。
获得的能量=消耗的能量+贮存的能量
讨论:如果一个人过度节食,会带来什么后果?
――因为一个人每天消耗的能量总是有限的,所以多余的能量将会被贮存起来,人就会变胖。
二、泌尿系统
讲解:营养物质被氧化后,放出能量,同时也会产生一些废物,这些废物通过泌尿系统和皮肤等排出体外。
读图:泌尿系统由哪些器官组成?它们有什么功能?
――肾、输尿管、膀胱、尿道
☆ 肾:产生尿液
☆ 输尿管:运送尿液到膀胱的通道
☆ 膀胱:暂时贮存尿液
☆ 尿道:将尿液排出体外
肾:
1、肾的外形和位置:
肾的位置在人腰后部脊柱的两侧,
有一对,形像蚕豆。
2、肾的结构
△如图所示,外层是皮质,内层是髓质,中央是一个空腔,
叫肾盂,肾盂和输尿管相连。
△肾单位――肾脏的基本结构和功能的单位
分为肾小体和肾小管,
而肾小体又可分为肾小球和肾小囊。
⑴原尿的形成(肾小球的滤过作用):
当血液流经肾小球时,血液中的全部的尿素、
尿酸,部分水、无机盐、葡萄糖被过滤到肾小囊。
⑵尿液的形成(肾小管的重吸收作用):
原尿流经肾小管时,原尿中全部的葡萄糖、
大部分的水,部分无机盐又被重新吸收回到血液。
三、水盐平衡
思考:1、人体从哪些途径获得水分?
2、人体内的水分可以通过哪些途径排出体外?
意义:人体生命活动调节的重要方面,对于维持人体的健康有着重要意义。
讲解:体内水分过多,产生很多尿,将多余的水分排出;体内水分不足,产生少量尿。
肾脏对于体内的水盐平衡的调节有重要作用。但它又有一定限度,超过该限度,人体会因为积累过多盐分则加速残废。
思考:为什么当人患严重腹泻、剧烈呕吐,需要输液补充?
四、新陈代谢
含义:人体与外界环境的物质和能量的交换,以及自身的物质和能量的转移,叫新陈代谢。
新陈代谢包括同化作用和异化作用。
同化作用――生物体不断地从外界吸收营养物质,合成身体新的组成成分,贮存能量。
异化作用――不断地氧化分解身体内原有的部分物质,释放能量,排出废物。
意义:是生物生存的基本条件,是生命的基本特征。一旦停止,生命也将终结。
思考:从组成身体物质的角度看,昨天的你和今天的你一样吗?在人的不同生长发育时期(幼年、成年和老年),新陈代谢有什么不同?
课堂练习:课后169页1-5题
作业:作业本 九年级 第二章 物质的转化与材料利用 教案- 9 -
九年级 第二章 物质的转化与材料利用 教案
第1节 物质的分类和利用(计划3课时)
教学目标:1、掌握对纯净物进行分类的基本方法
2、能根据物质的组成对纯净物进行分类,并能运用实验的方法,通过对比对物
质进行分类
3、了解金属与非金属不同的性质,了解金属的用途
重点难点:物质的分类方法
药品器材:无水硫酸铜、碳酸钠溶液、食盐、冰醋酸、试管、酒精灯、色拉油、滴管、高
锰酸钾、烧杯
教学过程:
第1课时
引入:自然界中物质的各类繁多,性质各异,为了更好的研究和识别它们,有必要对它们进行分类。在第一册中我们已经学过了关于动物和植物的分类。今天让我们一起来研究一下物质的分类。
一、物质分类的方法
观察下列物质:氯化钠、硫酸、氧气、醋酸、氯气、氧化镁、高锰酸钾,并按它们的颜色和状态进行分类?
――按颜色分类 白色:氯化钠、氧化镁
无色:硫酸、氧气、醋酸
黄绿色:氯气
紫黑色:高锰酸钾
――按状态分类 固态:氯化钠、氧化镁、高锰酸钾
液态:硫酸、醋酸
气态:氧气、氯气
提问:还有其它的分类方法么?若有,请说明分类的依据(学生讨论,并回答)
――还可以从气味、溶解性等来分
讲授:物质的分类
*注:⑴氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。
⑵有机物:含碳的化合物(哪些需除外?),种类繁多,完全燃烧一般都生成水和二氧化碳,不完全燃烧时会有黑色的炭产生。
小结:根据已知物质和未知物的特性,运用实验的方法,通过对比也可以对物质进行分门别
类。
第2课时
*探究:每只烧杯中装了什么物质?
1、提出问题:7只烧杯中分别装有蔗糖、食盐、、冰醋酸、无水硫酸铜粉末、色拉油、高锰酸钾、碳酸钠溶液中的某一种,能否用实验方法区分所装的物质各是什么?
2、学生讨论,设计方案,制订表格。
未知物质的特性
1 2 3 4 5 6 7
状态
颜色
气味
溶解性
加热熔化
……
分别如表格中的方法进行实验,然后再与这7种物质的性质一一对照,以作确定。
3、动手试一试,并将结果填于表格中。
除了观察、水溶性之处,还可以进行如下实验:
加热后是否熔化?加热是否变色?用显微镜观察晶体形状等方法
小结:有机物与无机物的区别是什么?
――是否含碳元素(组成上的区别);
大多数有机物易燃,固体发热会变黑,难溶于水(实验现象中的区别)
二、常见的物质
根据本节上述内容对常见的物质进行分类(略,如上图)
三、区别金属与非金属
观察:如图2-7所示,请仔细观察和记录这些样品的外观。思考有何不同?
并填于表格中。
小结:金属和非金属的性质比较
金属 非金属
金属光泽,大都银白 有多种颜色
具有延展性 没有延展性
可锻 不具有可锻性
硬度通常较大 硬度不一致
是良好的导电体 一般不可以导电
是良好的导热体 导热性能差
密度高 密度低
熔点高 熔点低
提问:现有一种单质,要分辨它是金属还是非金属,应用什么方法?
――考虑采用上述金属的特征。
*金属的特性与用途:人们通常根据金属的一般属性和每种的独特性质,来选择使用金属。
课堂练习:第52页,练习1-2题
作 业:作业本
第3课时
本节知识点复习、作业讲评。
第二节 物质转化的规律(计划5课时)
教学目标:
认知目标 技能目标 情感目标
1、能举例说出金属、金属氧化物、碱之间的转化2、能举例说出非金属、非金属氧化物、酸之间的转化3、注意每个实验的实验装置实验过程和实验现象3、通过非金属单质与其化合物的转化及金属单质与其化合物的转化,以及化合物之间的相互转化,掌握物质间相互转化的规律(两条纵线、四条横线、两条交叉斜线、两条弯线等物质间的转化)4、会利用物质转化的规律设计物质制备的可能方法(能利用物质转化的规律寻找物质制取的途径) 1、实验1和2、学会固体的取用,试管滴管的使用,玻璃棒的使用,酒精灯的使用2、实验3、4和5、学会实验尾气的处理、密闭固体加热装置的安装(实验操作技能)3、学会有关纯度问题的计算,并提高分析和计算能力4、查阅能力的培养 通过对二氧化硫,一氧化碳等有毒气体的处理,提高学生的环保意识,安全教育通过物质间的互相转化,学生通过对生活中的一些材料的来源的了解,提高学生关注生活的意识,提高学生学习的兴趣
课时安排
共5课时,包括学生分组实验(物质的鉴别)
第一课时:非金属单质 其化合物的转化,金属单质 其化合物的转化
第二课时:金属冶炼(3个实验、难度较大):金属化合物 金属单质 。
可以拓展到其他金属的冶炼
第三课时:金属冶炼等生产的理论预算——有关纯度物质的计算和化合物的相互转化,
化学方程式的训练
第四课时:两条纵线、四条横线、两条交叉斜线、两条弯线的归纳学习
利用物质转化的规律寻找物质制取的途径
习题巩固全节内容
第五课时:学生分组实验——物质的鉴别
课前准备:制取氧气
实验仪器和药品:
实验1(1):药匙、硫磺、燃烧匙、酒精灯、盛有氧气的集气瓶(在实验室制取)
实验1(2):一个大烧杯、两个小烧杯、吸管、紫色石蕊试液,热水(或酒精灯、三脚架和石棉网)
实验2(1):药匙、铁粉、硫磺、纸、磁铁、铁架台、酒精灯、试管
实验2(2):药匙、蒸发皿、生石灰、水
实验3:木炭、氧化铜、药匙、酒精灯、试管、铁架台、带橡皮塞的导管、烧杯、石灰水
实验4:孔雀石、氧化铜、试管、酒精灯、铁架台、制取氢气的装置
实验5:铁架台、硬支玻璃管、带橡皮塞的导管、烧杯、澄清石灰水、酒精灯、氧化铁粉末
制取一氧化碳的装置
实验6;大烧杯、盐酸、鸡蛋
教师活动 学生活动 设计意图
一、引入自然界中除了陨铁以外,没有现成的铁,那么我们的生活中使用的钢铁是怎么来的呢?同样自然界中也很少有现成的硫酸,生活中的许多物质都是自然界没有的,那这些物质又是怎样来的,才是我们的生活变的丰富多彩 ? 听,思考,回答 使用标志一个国家的强弱的钢铁和硫酸产业为例子,让学生初步有物质与物质转化的意识,生活离不开物质之间的转化,使学生有学习这些知识的欲望。
二、新课教学(一)非金属与其化合物的转化实验一1、观察硫的状态,颜色等外观2、在空气中点燃硫粉,观察现象3、在氧气中燃烧硫粉,观察现象讲述:二氧化硫是一种有毒有刺激性气味的气体、是工业上最重要的污染气体,不能直接排放到空气中,所以要注意它的处理,可以用氢氧化钠来溶解它而除去,化学方程式为:S+O2=====SO2SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O通过以上实验,说明非金属单质在一定条件下可以转化为相应的化合物讨论:你还知道哪些单质可以转化为相应的化合物 描述观察到的现象,并做现象的对比和文字记录,写好化学方程式闻燃烧后的气体气味讨论 培养学生的观察现象的能力,提高学生的环保意识拓展相应的知识,是概念有更多的外延的支持,是学生有更多的感性认识
实验二、1、在滴有紫色石蕊试剂的水里吹入二氧化碳气体,观察现象,有对照实验2、将变红的上述实验溶液放在热水中,观察现象问题:这样的设计是不是有一定的缺陷,你能把这个实验更完善吗?展示:一个比较严密的实验设计(ppt) 观察并记录现象用化学方程式解释所观察到的现象CO2+H2O==H2CO3△H2CO3== CO2↑+H2O 培养学生用理论解释现象的能力培养学生严密的;逻辑思维
(二)金属单质与其化合物的转化实验三:1、体验硫磺和铁:颜色,铁的铁磁性2、混合后加热反应,观察过程变化和现象3、用磁铁靠近反应后的产物,体验物质的变化已经发生,为什么会这样?讨论:你还知道其他的金属转化成化合物的例子吗?实验四:观察生石灰和水的反应情况 观察并记录有关现象并写出化学方程式△Fe+S=== Fe S有新的物质生成,说明发生了化学反应说明了:金属与非金属反应生成盐列举其他金属生成金属化合物的例子实验现象:发生剧烈反应,放出大量的热化学方程式:CaO+H2O= Ca(OH)2 培养观察能力和表达能力拓展学生的知识面,增加感性认识
习题:C→ CO2→H2CO3 Ca → CaO → Ca(OH)2Cu → CuSO4Na → NaCl 体会、巩固转化的规律
作业:
板书设计:
见课件(ppt)
教学反思
第二课时
学生课前准备:查阅了解某些金属的冶炼历史和工艺过程
教师活动 学生活动 设计意图
(三)金属冶炼实验五:、木炭还原氧化铜1将干燥的氧化铜和碳研磨成粉末,以5:1的比例均匀混合2、在实验装置中用较高的温度加热较长的时间3、将尾气用澄清石灰水处理4、化学方程式:△C+2CuO = 2Cu+CO2↑问题:实验结束时,为什么先移去盛有石灰水的烧杯,后移去酒精灯?5、其他的一些副反应的化学方程式:碳——一氧化碳一氧化碳还原氧化铜 观察反应物的颜色和状态观察生成物的颜色和状态观察石灰水的变化,书面表达:在试管中有亮红色的铜生成,澄清石灰水变浑浊填好书上的空格联想对比青铜器的制造工艺课后了解现代工厂的制铜方法和技术。2C+CO2=====2COCO+CuO====Cu+CO2 培养学生通过对前后观察到的现象的对比,得出发生化学反应的结论得到红色的铜,激发学生的兴趣
实验六:步骤:观察孔雀石的颜色加热孔雀石(碱式碳酸铜),用湿润的ph试纸贴在试管壁上观察颜色的变化,测定气体的水溶液ph大约是多少?孔雀石加热时有什么变化?写出化学方程式:用氢气还原冷却后的氧化铜(以上步骤的产物)问题:1、盛放氧化铜的试管口为什么需略向下倾斜?2、为什么要先通一会儿氢气,再加热.氧化铜?3、实验停止以后,为什么还要继续通入氢气,直到试管冷却为止? 1、绿色2、PH为________。3、水珠和气体4、化学方程式_____________________。Cu2(OH)2CO3=CuO+H2O+CO2↑H2+CuO====Cu+ H2O书面表达:1、防止反应生成的水倒流2、防止氢气与空气混合加热时试管内爆炸3、防止灼热的铜被空气中的氧气重新氧化成氧化铜 通过设问,是学生了解易燃物质的加热安全问题和氢气“早出晚归”的原因,有助于学生了解实验所涉及的反应原理和操作要点
习题讨论:由氧化铜制取铜,还可以用其他的什么方法? 拓展知识面。
实验七:用CO还原氧化铁按图2-14实验装置图实验1、观察发生的现象:_______________________2、写出以上变化的化学方程式:___________________。3、一氧化碳是一种有毒气体,应该如何处理? 观察记录实验现象和化学方程式Fe2O3+3CO ==2 Fe+ 3CO2 加强学生的安全意识和环保意识,提高对有毒其他的防范意识。
总结讨论:学了今天的3个实验,你最大的收获是什么? 固体加热的装置和方法尾气的处理方法回忆实验的许多注意事项 复习巩固今天所学知识
作业:1、化学方程式的训练(待选题)2、作业本 为以后的计算和讨论物质的转化规律做好感性的基础
课堂习题
板书设计
实验中的相关的化学方程式
教学反思
第三课时
知识目标:有关纯度问题的计算,了解氧化还原反应
教学设计
教师活动 学生活动 设计意图
一、引入:书写碳、一氧化碳和氢气和金属氧化物的反应等重要的化学方程式 总结出化学方程式中还原剂的共同特点 为氧化还原反应的得出提供感性的材料
二、新课教学讲述:在高温条件下,碳、氢气等夺取金属氧化物中的氧,是金属氧化物还原成金属单质,这种含氧化合物里的氧被夺取的反应,叫做还原反应,碳、氢气和一氧化碳等能从氧化铜、氧化铁中夺取氧的能力叫做还原性,具有还原性的物质可做还原剂 指出上述的几个方程式中的还原剂指出铝热反应中的还原剂Al+Fe2O3=Fe+Al2O3 学习还原反应,还原性和还原剂
计算:有关纯度问题的计算例题:100吨含Fe2O3的质量分数为85%的铁矿石中,可炼出含铁的质量分数为96%的生铁多少吨? 方法一:根据化学方程式计算1、写出相关的化学方程式2、在化学方程式下标上题目中已知质量的物质的相对分子质量和实际质量,同时标出需要球的物质的相对分子质量3、列式 4、求解方法二:根据元素质量守恒思想计算铁矿石中的铁的质量=生铁中铁的质量 继续练习化学方程式的计算了解不纯物质的不同的计算方法
习题:用2000吨含Fe2O375%的铁矿石,最多可以炼出多少吨铁? 练习 巩固
结化合物之间的相互转换:介绍金华著名的溶洞展示图片 欣赏 进一步加深物质总是处于不断变化状态的科学思想
实验:观察鸡蛋在稀盐酸溶液中的各种现象,并做科学的解释 观察记录解释 激发学生的兴趣,培养学生解释自然中的一些现象的能力
作业:作业本
板书设计
第四课时
学生准备:关键字:化学 物质 鉴别 方法(www. ( http: / / www. )查阅)
教学目标:利用物质转化的规律寻找物质制取的途径,利用所学知识学会对物质的鉴别、甚至鉴定
教学过程
(一)解读关系图:
文字说明 举例说明
一、两条纵线
1、金属→金属氧化物→碱→盐 __________________________________
2、非金属→非金属氧化物→酸→盐 __________________________________
二、四条横线
1、金属+非金属→无氧酸盐 __________________________________
2、金属氧化物+非金属氧化物→含氧酸盐 __________________________________
3、酸+碱→盐+水 __________________________________
4、盐+盐→新盐+新盐 __________________________________
三、两条交叉斜线
1、金属氧化物+酸→盐+水 __________________________________
2、非金属氧化物+碱→盐+水 __________________________________
四、两条弯线
1、金属+盐→新金属+新盐 __________________________________
2、金属+酸→盐+氢气 __________________________________
(二)利用物质转化的规律寻找物质制取的途径
例题一、写出用空气、铜、蒸馏水、三氧化硫4种物质制取硫酸铜的化学方程式。
例题二、举出5种制备氯化镁的方法。
第五课时、物质的鉴别和习题
知识回放
[投影]1、沉淀的颜色
颜 色 沉 淀 溶不溶于稀硝酸或盐酸
AgCl、BaSO4
CaCO3、BaCO3
Mg(OH)2、Al(OH)3
Fe(OH)3
Cu(OH)2
[投影]2、固体的颜色
颜 色 固 体 物 质
NaOH、Ca(OH)2、CaCO3、无水CuSO4、NaCl、Na2CO3、CaO等
Cu、Fe2O3
炭粉(C)、MnO2、Fe3O4、CuO
Cu2(OH)2CO3
CuSO4 5H2O
KMnO4
[投影]3、溶液的颜色
颜 色 溶 液
铜盐(Cu2+)溶液,如CuSO4溶液、CuCl2溶液
铁盐(Fe3+)溶液,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液
亚铁盐(Fe2+)溶液,如FeSO4溶液、FeCl2溶液
KMnO4溶液
钠盐(Na+)、钾盐(K+)、钙盐(Ca2+)、钡盐(Ba2+)等溶液
[投影]4、离子的鉴别
离 子 检 验 试 剂
H+
OH-
Cl-
SO42-
CO32-
参考答案
所含离子 H+ OH- Cl- CO32- SO42-
所用试剂 紫色石蕊 紫色石蕊或酚酞 AgNO3溶液和稀HNO3 酸或含Ca2+ 、Ba2+的溶液 含Ba2+ 的溶液和稀硝酸
现象 变红 使石蕊试液变蓝,酚酞变红 生成白色沉淀不溶于稀HNO3 加酸有气体生成;加含Ca2+ 、Ba2+ 的溶液生成白色沉淀 生成白色沉淀不溶于稀HNO3
第3节 常见的材料(计划3课时)
教学目标:1、使学生初步认识材料是人类赖以生存的物质基础,激发学生热爱科学,努力提高学习的兴趣和积极性
2、通过学习金属材料(合金材料)、无机非金属材料以及有机合成材料,使学生了解不同材料的性能、用途以及在使用过程中出现的环境保护问题。
3、通过钢铁锈鉵和防锈的学习研究,使学生逐步体验到物质、条件、环境之间相互制约的辩证唯物主义观点。
重点难点:钢铁的锈鉵与防锈
药品器材:三支大试管、生石灰、蒸馏水、三枚铁钉
教学过程:
第1课时
引入:常见的材料可以分为三大类:金属材料、无机非金属材料、有机合成材料。
一、金属材料
说一说:日常生活中,哪些物品是由金属材料制成的?是由何种金属材料制成的?
强调:但在通常所用的金属材料中,很多都是由合金制成的。
合金――2种或2种以上的金属熔合在一起形成的混合物。(也可以是金属与非金属结合)
下面通过实验来比较合金与纯金属有何不同?
演示实验:铅、锡、铅锡合金性质比较
1 观察它们的外观;
1 导电性实验;
1 压力实验;
1 熔化试验。
观察实验现象,并思考:
⑴合金的性质与纯金属相比,你觉得有哪些改变?哪一类更广泛?
⑵举例合金在日常生活中的用途
*铁的合金――钢
钢:质坚硬,有弹性和延展性,机械性能好,可煅轧、压延、可铸造。
可以分为两大类:碳素钢和合金钢。
碳素钢:根据含碳量可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢
合金钢:根据所加的合金元素分。如不锈钢(含铬、镍元素)、锰钢、硅钢、钨钢等。
介绍钢的用途,同时也可简单介绍铁的另两种合金:生铁和熟铁。
第2课时
引入:金属露置于空气中易生锈,每年全世界因锈锈蚀而损失的钢铁材料占年产量的1/4。
金属为什么会生锈呢?它在什么条件下会生锈?
*探究实验:探索铁生锈的条件?
1、提出问题
2、小组讨论,设计方案
――提供器材:带塞子的试管若干支,普通铁钉、蒸馏水、干燥剂
3、画出实验装置图
4、得出的结论
5、评价
提示:可以采用控制变量法,来探索决定的因素有哪些。
介绍:若用一块纯铁片来进行上述实验,反而不宜发生锈蚀现象。
小结:铁生锈,实际上是铁、氧气和水等物质相互作用,发生的一系列复杂的化学反应。
铁锈的成分很复杂,主要是氧化铁。铁锈很疏松,易吸水。因此,铁制品表面的锈如不及时除去,会加快铁制品的生锈速度。
金属的锈蚀既与周围环境中的水、空气有关,还与金属内部的结构有关。
小故事:铁生锈的魔力
铁生锈,司空见惯,一般不会带来什么灾祸。然而在国外却有一桩因铁生锈而引起的横祸。
外国某化学公司的一家工厂,有一贮存氯化镁的钢质容器,有一次,因容器需要维修而停止工作,厂方排空了容器中的氯化镁,并将容器冲洗了几遍。而后两个工人进入钢质容器维修,一下去就晕倒了,当人们发现后,立即将人救出并送到医院,一人经抢救脱险,另一人不幸死亡。
是什么原因导致人员死亡呢?难道容器中含有有毒气体?
人们对钢质容器内的空气进行了测定,并没有发现任何有毒气体,但却惊奇地发现容器中空气里的氧气含量远远低于正常标准。
为什么容器中会缺氧呢?经分析,发现问题原来出在容器本身,是因为容器生锈的缘故。我们知道,铁在潮湿的空气中能和氧气发生化学反应,生成铁锈。容器中残存的氯化镁在铁生锈的进程中起了推波助澜作用,即残存的氯化镁作为催化剂,使得铁生锈加快,从而造成容器内缺氧。后来人们在同样条件下进行了类似实验,也证实了上面的分析。铁生锈导致了人员伤亡,实属偶然,这也许不能说是铁生锈的魔力,然而全世界因铁生锈而损失的钢铁,据估计约占世界年产量的四分之一,这难道不是一个骇人的数字吗?这也许是铁生锈的魔力所在。
讨论:既然我们已经找到生锈的原因,并且我们也知道铁锈蚀的危害,那么我们该采取哪些措施来防止生锈呢?――学生讨论,结合生活实际。
*防锈两大措施:
1、保护膜法
如刷油漆、涂机油、封塑料膜、电镀
2、改变钢铁内部结构法
如制成不锈钢
*金属的回收和利用
金属被填埋的危害:1、金属一般不会自行分解,会影响土质;
2、有毒的金属被腐蚀后会溶于水形成金属离子,随雨水流入河中或渗入土层,而对土壤、水源造成环境的污染。
*解决金属垃圾危害的方法:生活垃圾的分类收集、可循环再生利用。
小结:金属的锈蚀与防锈、金属垃圾的回收与利用
作业:资料收集,解决“用什么办法处理废干电池?”问题。
第3课时
学生关于“废干电池处理”资料交流:
1、锌—锰干电池的结构和材料
结构 材料
正极 碳棒、二氧化锰、乙炔黑、石墨 氯化铵、氯化锌、氧化锌、水
隔膜 纸或淀粉糊
负极 在纯度为99%以上的电解锌中,添加微量的铅、镉、氯化汞
封口 铁或塑料、塑料沥青等
外壳 铁或塑料、纸、塑料等
2、危害:
通过对常用干电池的结构分析,我们发现废电池中的汞和镉等重金属含量较高,汞主要通过食物链进入人体与胃酸作用,产生氯化甲基汞,经肠道几乎全部被吸收进入血液中,并容易积蓄在脑细胞中,造成人体运动失调等,并往往导致死亡或遗患终身,并能危及后代健康。最典型的例子是日本的“水俣病”事件。 人体主要通过消化道摄取环境中的镉。进入人体的镉,会影响肝、肾器官中酶系统的正常功能。最典型的例子是日本的“骨痛病”事件。
3、措施: ⑴回收电池;⑵建立废电池处理厂;⑶实现金属的循环再生。
二、无机非金属材料:
三大无机材料:水泥、陶瓷、玻璃
1、 水泥:常见的是硅酸盐水泥,是由石灰石与黏土混在一起在炉中燃烧成熟料后加石膏磨细而成。
钢筋混泥土:水泥、钢筋、沙、石、水搅拌一起形成的。具有牢固结实的特点。
2、玻璃:普通玻璃是由石英砂、苏打、石灰石经过配料、熔化、成型、退火等工序制成。
3、陶瓷:硅酸盐和其他矿物原料制成。具有耐水、耐酸碱和绝缘性等优点。
三、有机合成材料
三大合成材料:合成塑料、合成橡胶、合成纤维
1、塑料:最早的塑料叫赛璐路(乒乓球的材料)celluloid
具有可塑性,即加热到一定温度能熔化,趁热注入模具内形成各种制品。
*讨论:如果丢弃厨房里含塑料的物品,则你家厨房里的物品还剩什么
――说明塑料对现在生活的重要性。
性能:轻而结实,加工容易,性质稳定,良好绝缘,逐渐取代了其他材料。
缺点:结构稳定,不易分解,会造成严重的环境污染“白色污染”。
*讨论:每天你和家人购物,共带回多少个塑料袋?你是如何处置它们的?你觉得应该如何处置才对环境造成的危害最小?
课堂练习:课本第74页1-5题
第4节 材料的发展(1课时)
教学目标:1、了解材料的发展与人类文明的关系
2、了解新型材料的性能和使用
3、了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治
重点难点:材料的发展和利用对人类文明的促进作用
教学过程:
复习引入:常见的材料有哪几类?请各举出几种。
讲述材料的发展历程:
石器→陶器→青铜器→钢铁的使用→合成材料的使用→新型材料的使用
一、新型材料
――指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。
――包括:光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料、
新型高分子材料、超导材料。
光电子材料:实现光子变电子、电子变光子、一种频率的光子变为另一种频率的光子,或自发辐射变为受激辐射的技术,称为光电子技术。
先进复合材料:树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳纤维复合材料
超级陶瓷材料:纳米陶瓷等
新型金属材料:记忆合金、铝合金、金属玻璃等
新型高分子材料:导电塑料做成的塑料电池、人工器官、可降解材料、高吸水性高分子
超导材料:
纳米材料:纳米材料是指由粒径在1-100纳米之间的粒子组成的材料。将宏观物体细分成纳米粒子后,它将显著的不同。
二、材料制造与环境保护
*探究:怎样以铜为主要原料制备硫酸铜
1、设计实验方案:课本介绍了一种方案,其它方案由学生讨论拟定。
2、讨论时说出实验的原理:
方案一: Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
方案二: 2Cu+O22CuO
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
方案三: Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2
Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3
Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O
3、针对原料的利用率、产生的污染、制备成本等方面进行讨论
方案一:利用率低、会产生污染
方案二:可以利用
方案三:成本高、步骤繁锁。
化工生产原则:除了处理“三废”,不要努力提高原料的利用率,增加产品的产量,从根本上降低生产对环境造成的污染。
课堂练习:课本第79页1-3题
作业:作业本
点燃
高温
△
△
高温
△
第 9 页 共 15 页§1.1 物质的变化
【教材分析】
本节教材是从物质变化的本质引出自然界物质变化的不同,在此基础上学生已经学习了一些典型的物理变化如物态变化、机械变化、地球运动等,而且在水和空气的学习中,学生也接触了一些化学变化,通过本节教材的学习,可使学生初步明确物理和化学两个变化的含义,掌握物理变化和化学变化的根本区别 是否生成新的物质。本节课的重点是学习探究物质变化的方法,为接下来学习物质的变化打下基础。
【教学目标】
认知目标
1、了解物质处于不断的运动和变化中,不同物质的形态和运动形式发生着相互作用。
2、了解物理变化和化学变化,以及化学变化的实质。
技能目标
1、了解探究物质变化的方法。
2、培养学生细致的观察实验能力和分析实验结果得出科学结论的能力。
3、固体物质加热的实验装置和操作要求
情感目标
通过实验培养学生实事求是的科学态度,使学生接受物质是变化证唯物主义的物质观。
【教学重点与难点】
重点:掌握探究物质变化的方法
难点:了解物理变化和化学变化,以及化学变化的实质。
【课时安排】 1课时
【教学准备】
酒精灯、锥形瓶、试管、硝酸铅溶液、碘化钾溶液、发黄的落叶、硫酸铜晶体、绿叶、细铁丝、蒸馏水、氢氧化钠溶液、鸡蛋清。
【教课思路与方法】
⒈“演示法”和“实验法”相结合的启发式教学方法。本节教材贯穿一系列的实验,难度较高的由教师演示,较易的让学生自己动手。通过实验明确物理变化和化学变化的含义,同时得出物质的性质。
⒉ 教材首先提出自然界的物质在不断的变化中,让学生感受身边的物质变化,接着问要想知道物质是否发生了变化,该如何来判断呢,从而引入“探究物质变化的方法”,这一部分内容分两部进行,第一部笼统的来了解物质在发生变化时有什么证据,第二部分以一个具体的例子(硫酸铜晶体的变化)来加以说明。最后是物质变化的一些简单的应用。
【教学过程设计】
引入
整个自然界是由各种各样的物质组成的,自然界中的物质处于不断的变化中(结合新学期的一些变化来举例,使学生感到熟悉,活跃课堂气氛)
引出课题:物质的变化
1、 物质是不断变化着
师:如果你仔细观察,你会发现自然界中所有物质都在不断的变化中,请你谈谈你发现了哪些变化?
生:云中的水有时会凝结成雨水而落下,
小树苗会长成参天大树, 木材燃烧, 瀑布的水落下。
讨论:自然界中的这些变化是什么变化?
投影:图1-1 下雨
请学生讲讲下雨的成因,然后教师再总结分析:空气中的水气在遇冷的情况下凝结成小雨滴,越积越多后就形成降雨。
师问:整个过程是物理变化还是化学变化?
生:在这个过程发生的是水的三态变化。
投影:图1-2 木材燃烧
学生分析:木材在氧气充足的情况下燃烧,是一种剧烈的氧化反应,燃烧后生成二氧化碳。
投影:图1-3 植物的光合作用
分析:植物的光合作用是绿色植物在阳光下,通过叶绿体,利用二氧化碳和水制造有机物和氧气的过程。
投影:图1-4 瀑布下落
分析:水从高处落下,位置发生改变,没有新的物质生成。
问:若将以上的四个变化进行分类,你准备怎么分?分类的标准是什么?
生:根据在变化中是否生成新的物质把以上的变化分为物理变化和化学变化。
在学生回答的基础上,教师进行小结:下雨和瀑布下落没有生成新物质,在变化中没有生成其它物质,这类变化叫物理变化。木材点燃发热、发光生成了新物质二氧化碳,植物的光合作用制造了有机物和氧气。在变化中生成了其他物质,这类变化叫化学变化。
巩固练习:判断下列变化是物理变化还是化学变化?
1、 钢铁生锈
1、 打开小手电筒,发光发热
1、 镁带能燃烧
1、 用条形磁铁吸引铁钉
1、 水电解生成氢气和氧气
出示: 水分子电解的模型
请学生从微观角度来判别水电解是化学变化还是物理变化?
生:在整个变化过程中,水电解生成了氧气和氢气。构成分子的原子重新组合,形成了新的分子,属于化学变化。
教师指出:化学变化的实质是构成物质分子的原子重新组合,形成新的分子。
过度:我们周围的物质在不断发生变化,如何判断变化是否发生了?
1、 探究物质变化的方法:
师;要了解物质的变化,必须通过观察和实验寻找物质变化的证据。
演示实验1:取适量的硝酸铅溶液放锥形瓶中,再向锥形瓶中加入适量的碘化钾溶液,观察反应前后的现象。
问:有没有发生变化?
生:有
现象:反应前溶液无色透明,反应后生成黄色沉淀。
分析实验现象:在此反应中,有不溶于水的新物质生成,是化学变化。
师:在这个变化中,两种溶液反应生成沉淀,是此变化是化学变化的证据。
出示:发黄的落叶,与绿叶做对照
提问:你知道叶子为什么会发黄吗?
生:落叶的黄色是由于缺含镁的无机盐或温度不适等因素引起叶绿素不能形成的造成的。
师:从这两个变化中,我们可以发现物质的变化时常伴随着颜色的变化。
投影:图1-7 钢铁厂的高炉
分析:铁在高温下熔化变成铁水,状态发生变化,但物质的组成本身没有变化,这种物质的变化属于物理变化。
演示实验2:拿出桌上的一段细铁丝,观察颜色、状态、形状,弯曲成各种形状,并用剪刀把细铁丝剪成几段。
问:细铁丝在形状变化中,发生的物理变化还是化学变化?
生:属于物理变化。
每种物质都有自己的特征或性质,如。不同物质有不同的性质,根据物质的某些性质,可用来识别该物质。我们可把物质的性质分为两大类:化学性质和物理性质。
小结:通过上述实验我们可以发现物质的颜色、形状和状态、是否有沉淀生成等都可以作为判别物质变化的标准。
实验:观察硫酸铜晶体的变化。
1、取1块硫酸铜晶体,观察它的形状、颜色。 形状规则 蓝色的固体
2、向盛有硫酸铜晶体的试管中加水,观察晶体能否溶解,水溶液的颜色有什么变化。 硫酸铜晶体能溶解,硫酸铜晶体的水溶液为蓝色的液体。
3、在硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,观察溶液的变化。生成蓝色的沉淀。
4、取1块硫酸铜晶体,将它放入大试管中加热,观察硫酸铜晶体有什么变化。 变成白色。
5、实验完成后,熄灭酒精灯,冷却大试管,再在冷却后的硫酸铜粉末中滴加入水,观察有什么现象。 变成蓝色。
根据实验中观察到的现象,可进行如下的分析:
1、有颜色变化的实验是4和5,原因是硫酸铜固体带结晶水时为蓝色,不带结晶水时为白色。
2、有沉淀生成的实验是3,原因是硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,会生成蓝色的氢氧化铜沉淀。
3、有状态变化的实验是2,原因是硫酸铜晶体能溶于水。
根据物质变化中所获得的信息对物质的性质进行分析推测,这是我们认识物质,进一不探索物质变化规律的方法
思考:根据前面的观察,你能总结出硫酸铜 晶体有哪些性质?
分析:硫酸铜晶体是能溶于水的蓝色的固体,与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀。加热的情况下变成白色的固体,遇水又重新变成蓝色。
提问:在这些性质中,哪些是物理性质哪些是化学性质?
物理性质:能溶于水的蓝色的固体
化学性质:与氢氧化钠反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀
三、物质变化规律的应用:
师:根据物质变化的规律,我们可以推测物质的性质和用途。
演示实验:在盛有2毫升鸡蛋清的试管中加入硫酸铜溶液,可发现有鸡蛋清发生凝固。这是由于鸡蛋清中的蛋白质与硫酸铜产生化学反应,使蛋白质发生变性的现象。
根据这个性质,你能说出硫酸铜的一种用途吗?
分析:在生物体内广泛的存在着蛋白质,蛋白质是细胞的基础物质,由硫酸铜、生石灰和水制成的波尔多液可以消灭病虫害。
思考:白色的硫酸铜固体遇水会呈蓝色,这一性质有什么用途?
分析:根据白色的硫酸铜固体遇水会呈蓝色的性质,白色的硫酸铜粉末可作某种物质是否含有水分的检测剂,或少量水分的吸收剂。
课堂小结:
要想知道某一种物质是什么物质、会发生怎样的变化,我们可以通过观察、实验等方法,从物质的状态、颜色、温度,变化中有沉淀、气体生成等方面寻找证据,对各种证据进行分析,从而认识物质的变化和变化的规律,推测它们的性质,并利用物质变化规律造福人类。
板 书 设 计
第1节 物质的变化
一.物质是在不断的变化着的 物理变化
化学变化
二.探究物质变化的方法:形状,状态,颜色是否变化,是否生成气体和沉淀
三.物质变化规律的应用
【教学后记】
在前面的学习中学生已经学习了典型的物理变化:物态变化,机械运动,地球运动,本章主要学习化学变化。教材首先让学生来讨论自然界中的各种变化,然后来区别物理变化和化学变化。接着来探究物质变化的方法,这是这节课的重点,这为以后的学习中来判断化学变化是否 有发生打下基础。最后是物质性质的应用。这其中贯穿着一个这样的思想:变化 → 性质 →用途
§1.2 探索酸的性质(3-4课时)
【教学目的】
认知目标 技能目标 情感目标
1、了解酸的主要性质2、举例说明酸在日常生活中的用途和对人类的影响3、了解酸的使用注意事项4、了解盐酸、硫酸、硝酸的个性 1、会测定溶液的酸碱性2、会使用试管和滴管进行物质(溶液)性质试验3、学会变量控制和对照实验设计等实验探究方法 1、“开展“自制酸碱指示剂”、“调查当地酸雨情况以及对农作物和建筑物的影响”等活动,提高学生的实践能力
【知识重点和难点】
重点:酸的共性和三种常见酸的个性,会测定溶液的酸碱性和酸碱度
难点:酸的共性和个性的生活应用
【教学准备】
实验仪器:
第一课时:盐酸、硫酸(浓,稀)、硝酸、,酚酞、石蕊试剂,蓝色红色石蕊试纸,白醋、水、酸果汁、盐酸,玻璃棒、点滴板
第二课时:试管多支,盐酸、石蕊、氢氧化钠、氢氧化铝、鸡蛋壳、铁钉(生锈的和不生锈的)、氧化铜,氧化铁粉末
第三课时:试管、锌、氧化铁粉末、氧化铜、硫酸铜和氢氧化钠(制氢氧化铜)氯化钡溶液
第四课时:浓盐酸、浓硫酸、稀盐酸、稀硫酸,硝酸银、试管、玻璃棒、烧杯,纸,硝酸
学生课前准备:第一课时:学生自制酸碱指示剂,第四课时:查阅酸的用途,调查酸(雨)的污染
【课时安排】
共4课时,第1、2知识块1课时,第3知识块2课时(包括探究活动),第4知识块1课时。
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
新课教学1、什么是酸投影:含酸的水果(图1-10)问: 根据生活经验,说说图中的水果有什么共同的特点。讨论:酸性物质是否等同于酸?它们应该是怎样的一种关系?总结:溶液的酸性是由于其中含有一类特殊的物质——酸 学生回答生活中其他酸的物质学生讨论酸显酸性 1、知道日常生活中的一些酸性物质,知道胃液是酸性的2、知道酸性物质不一定是酸
出示:盐酸、硫酸和硝酸溶液 图1-11 盐酸、醋酸的微观模型图讲述:一些物质溶解于水或受热熔化而离解成自由移动离子的过程叫电离(展示氯化钠电离的微观图片)我们把某种酸电离产生的阴离子叫做酸的酸根离子。 说出这些酸的共同特点——电离产生的阳离子都只有H+ 给学生一个直观图片,领悟物质的微观实质,培养学生的归纳、概括、分类的能力
2、酸碱指示剂讲述:生活中,我们可以用品尝的方法知道物质的酸性,可是化学物品是不能用这个方法来测定的,在七年级我们学过了用什么方法来测定物质的酸碱性,又用什么方法来测定物质的酸碱性的强弱实验:1、用玻璃棒分别蘸取少许水、酸果汁、白醋、盐酸,滴在PH试纸上,观察试纸的颜色变化2、在白色滴板的空穴离分别滴入几滴上述样品,在滴加2~3滴紫色石蕊试液,观察其颜色的变化,并将结果填入表中问题:根据结果你能得出什么结论 回忆回答:指示剂和PH试纸的使用让一位学生上来演示,要求每一位学生在观察现象得同时,指出该同学实验操作得不妥之处讨论,酸果汁和白醋盐酸都是酸性物质酸性强弱的排序 培养和巩固学生实验基本操作(试纸,试管等仪器的使用)培养学生概括能力,表达能力,培养处理数据的能力,从数据找出规律的能力
展示:科学探索者中的一副图:介绍:绣球花是一种天然指示剂,能显示亮粉红至蓝的一系列颜色,它生长在灌木丛的酸性土壤中活动:用自制的酸碱指示剂来测定物质的酸碱性(课前准备)个别实验,课后继续课外探究:花的颜色除了和色素有关以外,和土壤的酸碱性是否有一定的关系 激发学生兴趣,成就感
习题:1、下列物质不属于酸的是 ( )A、HNO3 B、NaHCO3 C、H3PO4 D、HI 2、用简单的方法区别水和硫酸,并写出实验步骤3、思考:一位科学家在做研究时不小心将盐酸滴到了紫花上,紫花逐渐变红色。看到这么个现象,许多问题在他的脑子里涌现出来,如果你是那个科学家,你会有什么问题,你会有什么想法? 培养应用提高学生从现象和材料中提出问题的能力知识的能力
作业:预习酸有那些性质,找出更多的区别水和盐酸的方法 为下节课做准备
板书
一、酸:酸是在水中电离时,生成的阳离子都是(H+)这一种粒子的一类物质
(三种强酸和醋酸的电离方程式)
二、酸碱指示剂
第2课时
教学过程设计
教师活动 学生活动 设计意图
问题:上节课的作业题:除了用酸碱指示剂和PH试纸外,还可以用什么方法区分水和盐酸溶液? 回答 检查学生的预习情况,培养自学能力,自主解决问题的能力
实验:1、酸和碱的反应讲述:胃舒平的主要成分氢氧化铝和实验中的氢氧化钠溶液都是碱性物质,所以可以医治胃酸过多症实验:2、酸和鸡蛋壳反应讲述:鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙实验:3取一枚生锈的铁钉,观察它的颜色。小心地让铁钉沿着试管壁滑到试管底部,振荡,过一会儿,用水冲洗干净,铁钉表面和溶液发生了什么变化在上述实验中,除了可以观察到铁锈的去除和溶液的变化外,我们可以有意识地延长实验的时间,让同学们仔细看,是否有气体生成?为什么有气体生成? 观察描述实验中的现象——溶液颜色的变化写出化学方程式:NaOH+HCl=Al(OH)3+HCl=观察描述实验中的现象——气体的产生写出化学方程式:CaCO3+HCl=注意铁钉表面和溶液颜色的变化,注意在试管中加入 固体物质的方法写出化学纺方程式:Fe2O3+HCl= 观察,描述所看到的现象训练化学方程式的书写培养质疑能力,从现象中提出问题的能力
探究:请大家对气体的生成做一个合理的假设1、气体是铁锈和酸反应生成的2、气体是在铁锈里面的铁和酸反应生成的(3、气体是铁锈和后来生成的氯化铁生成的4、气体是铁和后来生成的氯化铁生成的)问题:应用怎样的实验来验证你的假设?你设计的实验需要对照实验吗?实验:4、验证假设的是否正确 学生思考,实验设计 培养学生假设,设计实验的科学素养和书本不一样的是:书本直接告诉盐酸和铁锈反应没有气体生成的结论,问是否意味着盐酸能继续和金属铁反应生成气体,我觉得是一个无效的提问,根本不需要思考,更说不上什么探究这样设计想让学生更加深刻理解和区分酸和金属及金属氧化物反应的差别
实验:5、观察氧化铜和盐酸的反应情况问:你看到了什么现象(附加实验:把刚少黑的铜丝和盐酸反应,是否也会有气体生产呢) 观察回答:黑色的氧化铜逐渐消失,溶液逐渐变成蓝色,实验结果一般是绿色?是什么原因??? 培养学生的表达能力(从对比中让学生初步知道酸不是和所有的金属都会反应的,为第5节做准备)
总结归纳:盐酸有哪些主要的性质,能跟哪些物质反应,并默写相应的化学方程式 1、铁和稀盐酸反应:Fe + 2HCl === FeCl2 + H22、(1)氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O(2)氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O3、(1)盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O(2)氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O4、大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑ 培养学生归纳概括能力训练书写化学方程式的基本技能
习题:1、下列物质中,能除去铁制品表面铁锈的是 ( ) A、稀硫酸 B、水 C、氢氧化钠溶液 D、硫酸铜溶液 2、写出下列方程式,并写出反应类型 反应类型(1)Fe+H2SO4 ==_____________________; _____________________(2)CuO+H2SO4==____________________; _____________________(3)2NaOH+H2SO4==__________________; _____________________(4)H2SO4+BaCl2== ___________________; _____________________(5)HCl+AgNO3==_____________________; ________________________
作业:
板书
酸的共性
1、铁和稀盐酸反应:Fe + 2HCl === FeCl2 + H2
2、(1)氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
(2)氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O
3、(1)盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O
(2)氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 ==== AlCl3 + 3H2O
4、大理石与稀盐酸反应:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
第三课时
课前准备:查阅有关资料,收集酸的用途的例子
教师活动 学生活动 设计意图
复习巩固: 及时纠错。 书写盐酸和铁,铁锈,氧化铜和氢氧化钠的化学方程式 巩固最基本的技能
实验:将硫酸分别滴入Zn、Fe2O3、CuO、Cu(OH)2和BaCl2溶液的试管中,发现什么? 在每个实验前做一些现象的猜测,在实验后写出各自的化学方程式结合上节课盐酸和许多物质的反应的化学方程式,总结:酸能使指示剂变色能与碱反应能与某些金属氧化物反应生成盐和水能与某些金属反应生成盐和氢气能与盐反应生成新的盐和新的酸 学会举一反三,联系和推断
盐酸的个性设疑:如何区分水、盐酸和硫酸3瓶无色液体阅读13页的观察,总结出盐酸的几个特性。实验:在盛有稀盐酸的试管中滴加硝酸银和硝酸。 做简单的回答,阅读,观察,总结1、盐酸具有挥发性、刺激性气味2、能和硝酸银生成一种不溶于硝酸的氯化银沉淀。 激发学生学习下面知识的兴趣,培养阅读能力和概括表达能力知道盐酸的性质和氯离子的检验方法
硫酸的个性和使用注意事项实验:1、观察侬硫酸的挥发性和黏度2、将浓硫酸沿玻璃棒慢慢倒入水中3、用蘸有浓硫酸的玻璃棒在纸上写字。讲述:浓硫酸没有挥发性,具有很强的吸水和脱水性(浓硫酸能把氢元素和氧元素“脱出”结合成水),所以有很强的腐蚀性。浓硫酸可以做干燥剂问:当浓硫酸不慎溅到你的皮肤上,你应该怎么办? 注意观察现象 知道浓硫酸的强腐蚀性,培养学生的安全意识。
习题:1、下列物质久置于空气中,它的pH会增大的是 ( )浓盐酸 B、石灰水 C、浓硫酸 D、浓食盐水2、稀硝酸中混有小量的盐酸,为了除去盐酸,可以加入适量的 ( )A、Fe B、AgNO3 C、BaCl2 D、KOH3、打开盐酸的瓶塞可以在瓶口可以闻到___________气味的气体,说明浓盐酸具有__________性。
酸的用途结合书本提供的图和自己查阅的资料,讨论酸在现实生活中的应用。展示:教师查阅的一些用途(科学探索者图片)网络查阅:关键字:用途 盐酸 硫酸 酸用google查阅 讨论 培养学生合作交流的习惯和能力。
习题:课后习题1、盐酸在工农业生产和日常生活中用途很大。下列各项用途是利用盐酸的哪些性质 试写出有关反应的化学方程式。 (1)电镀前用盐酸清洗钢铁表面的铁锈。 (2)制革工业中用熟石灰脱毛后,剩余的熟石灰[Ca(OH)2]用盐酸来除去。 (3)用稀盐酸清除锅炉中的水垢[主要成分为CaCO3,和Mg(OH)2]。2、怎样鉴别3瓶分别盛有水、稀盐酸、稀硫酸的无色液体 3、向稀盐酸中滴加石蕊试液,溶液显______色,稀盐酸的PH______7(填<、>、=)4、鉴定某酸溶液为盐酸时需用试剂是:___________________
作业:
§1.3 探索碱的性质
教学目标:
1、了解碱的主要性质,举例说明碱在日常生活中的用途和对人类的影响
2、继续练习试管和滴管进行物质(溶液)性质试验的操作。
3、了解强碱使用的注意事项
4、理解中和反应的实质
重点难点:碱的性质、碱在日常生活中的用途和对人类的影响
药品器材:稀硫酸、熟石灰、氢氧化钠、石蕊试液、酚酞试液、白醋、碳酸钠溶液、氯化铁、氢氧化铜、试管、酒精灯、铁架台、滴管、澄清石灰水
教学过程:
第1课时
课堂引入:在上一节中介绍了一些生活中酸性的食物,其实很多食物成碱性的。
常见食物的酸性:牛肉、猪肉、鸡肉、金枪鱼、牡蛎、目鱼、奶酪、米、麦、面包、酒类、花生、薄肠、糖、饼干、白糖等。火腿、鸡蛋、龙虾、章鱼、鱿鱼、奶油、豌豆、鳗鱼、河鱼、巧克力、葱、粉、炸豆腐等。
常见食物的碱性: 牛乳、茶、柿子、黄瓜、胡萝卜、萝卜、菠菜、柑橘类、葡萄、芋头、海带、葡萄干、马铃薯、卷心菜、笋、香菇类、油菜、南瓜、豆腐、苹果、梨、香蕉、樱桃等。
食用碱性食品时会感到涩味,洗澡时不小心有肥皂泡溅到嘴里也有这种感觉,此外碱还有哪些性质呢?
一、碱有哪些性质
演示1:酸碱指示剂和pH试纸与碱的作用
试 液 酚酞试液 紫色石蕊试液 pH试纸
氢氧化钠溶液
澄清石灰水
结论:碱性物质能使紫色石蕊变蓝,无色酚酞变红.
1、 什么是碱?
学生:书写NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2KOH、Cu(OH)2电离方程式,并思考它们电离产物的共同之处
碱的涵义:电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
演示2:氢氧化钠溶液与酸反应
演示实验②:氢氧化钠溶液与酸反应.
1、 在2支分别盛有3毫升氢氧化钠稀溶液的试管里,各滴入1滴酚酞试液,分别向2支试管里逐滴加稀盐酸和稀硫酸,边滴边振荡,直到红色刚好变成无色。这时酸和碱没有剩余,恰好完全反应。这说明溶液的酸碱性发生了什么变化?――变成中性。
2、 用滴管吸取反应后的溶液滴在蒸发皿中,在小火上烘干,蒸发皿上留下了什么?―――白色的晶体。
化学反应方程式: NaOH + HCI = NaCI + H2O
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
结论:氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,跟硫酸反应生成硫酸和水,氯化钠和硫酸钠都属于盐。像这种碱跟酸作用生成和水的反应叫中和反应。
结论: 中和反应:碱+酸――盐+水
实质:H++OH-=H2O
应用:改良酸性土壤、中和酸过多等
思考:用什么办法能够知道 在稀盐酸和氢氧化钠溶液的中和反应过程中,酸和碱没有剩余,恰好完全反应?―――使用指示剂。
演示3:向澄清石灰水通入二氧化碳气体(让学生来完成)
――现象:石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
结论:碱可以和某些非金属氧化物反应,生成盐和水。――检验二氧化碳的方法
介绍:工业上常用氢氧化钠溶液来吸收二氧化硫(提问:二氧化硫排入大气有何危害?)
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
介绍:盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶为什么不能用玻璃塞?而是用橡皮塞或木塞。
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
介绍:氢氧化钠或氢氧化钠溶液不能敞口放置,为什么?
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
演示4:在两支试管中分别注入2-3毫升氯化铜溶液和氯化铁溶液,观察有何变化?
CuCl2+2NaOH=2NaCl+Cu(OH)2↓ ――产生蓝色絮状沉淀
FeCl3+3 NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓ ――产生红褐色絮状沉淀
结论:碱可以和某些盐反应,生成新盐和新碱
总结:氢氧化钠的几条化学性质
作业:作业本-1
第2课时
归纳:碱具有的共性
1、 酸碱指示剂作用
1、 某些非金属氧化物反应
1、 与酸反应生成盐和水
1、 和某些盐反应生成另一种碱和另一种盐
注意:⑴只有可溶性碱才能满足以上四条性质,难溶性碱只能满足第2条
⑵第4条参加反应的盐只能是可溶性盐
练习:以Ba(OH)2为例,分别写出它与CO2、HCl、H2SO4和CuCl2、FeCl3的反应。
二、碱的个性
1、氢氧化钠
俗名:烧碱、火碱和苛性钠
演示1:在表面皿上放一块氢氧化钠固体,观察。几分钟后再观察其表面,有何现象?――表面变潮湿
演示:氢氧化钠的溶解实验。――溶解时会放热
潮解:物质暴露在空气中因吸收空气中的水分,表面潮湿并逐渐溶解的现象
演示2:把一小撮兔毛放入盛有烧碱溶液的试管中,加热煮沸后观察现象
――兔毛溶解
结论:即羊毛在碱性条件下易发生水解即不耐碱。
2、氢氧化钙
俗名:熟石灰、消石灰
演示3:氢氧化钙溶液中滴入盐酸和稀硫酸溶液,观察?(思考用什么方法可以观察到变化?)
――应用酸碱指示剂可以观察到变化
演示4:在碳酸钠溶液和氯化铁溶液中滴加氢氧化钙溶液,有何变化?
――产生白色沉淀或红褐色沉淀
思考:有人用石灰乳刷墙,并在室内烧一个炭盆,开始墙面变得潮湿,过几天墙壁就变得又硬又白了。在这个过程发生了哪些化学变化?写出有关的化学方程式。
课后练习:第21页,练习与活动
§1.4 几种重要的盐(3课时)
教学目标:
1、了解某些重要的盐的性质
2、学习物质鉴定和检验的方法
3、从元素分析角度了解某些无机盐(化肥)对农作物生长的作用
重点难点:了解某些重要的盐的性质以及常见的盐的溶解性
药品器材:酚酞试液、碳酸钠溶液、铁架台、滴管、澄清石灰水、氯化钙溶液
教学过程:
第1课时
课堂引入:
盐酸和氢氧化钠反应生成什么?――――生成水的同时,溶液里
剩下酸根Cl-离子和金属Na+离子,通过蒸发溶液,这两种离子就会结合结
晶析出晶体,也就是食盐晶体。
1、 什么是盐
盐是酸跟碱中和的产物
出示图片,几种常见的盐晶体:见瓶P22图1-25(注意:有的晶体不是盐,
有的晶体是盐),并强调盐并不仅仅是食盐。 绿柱石 橄榄石 锆石
二、几种盐的性质
1、碳酸钠晶体 Na2CO3.10H2O。像这种含有一定数目水分子的物质称为结晶水合物。
△俗名:纯碱或苏打
△常温下,晶体暴露在空气中易风化,而失去结晶水而成为。碳酸钠粉末
化学式为:Na2CO3
实验:往碳酸钠溶液中滴入酚酞试剂,发现什么现象?―――溶液变红。
可见碳酸钠的水溶液呈碱性。
应用:碳酸钠可用来制造肥皂、洗涤剂以及在纺织工业上都利用它的碱性。
△碳酸盐的检验:加盐酸后能产生使石灰水变浑浊的气体
练习:写出碳酸钾、碳酸钡、碳酸铜与盐酸反应的方程式
2、碳酸钙―――是一种难溶的盐CaCO3
△几种常见的形式
汉白玉 大理石 石灰石 蛋壳 贝壳
△用途:是重要的建筑材料(石柱或工艺品)、含有杂质而有美丽花纹的碳酸钙叫大理石、石灰石主要用途是生产水泥。
写出二氧化碳、碳酸与氢氧化钙溶液反应的方程式,并寻找两者相同之
处。
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O H2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O
思考:怎样证明一块岩石是碳酸盐?
3、食盐 NaCl
△食盐的来源:主要来自海水晒盐、井水制盐
△ 用途:食盐不仅是人类不可缺少的食物,而且是重要的化工原料。
1 制生理盐水(0.9%)―――0.9%的氯化钠溶液中的钠离子浓度跟人体内血浆中的钠离子浓度几乎相等,所以称为生理盐水。
思考:日常生活中常用食盐水清洗伤口,你知道这是为什么吗?
2 因为浓的食盐溶液会使细胞内的水渗出,使蛋白质凝固,所以具有杀菌作用。
3 化工上制氢氧化钠、氯气、盐酸等。
实验:收集一些汗液盛放在试管中,滴入几滴硝酸银溶液,有什么现象产
生?―――白色沉淀
氯化钠与硝酸银反应,并写出有关反应的方程式:
NaCI+AgNO3 =AgCI↓+ Na NO3
讨论:你能否说说盐有哪些化学性质?―――⑴酸+盐→新盐+新盐
⑵碱+盐→新碱+新盐⑶盐+盐→新盐+新盐(4)某些盐加热能分解:
如CaCO3CaO+CO2↑
(NH4)2CO32NH3↑ + CO2↑+H2O
作业:作业本(一)
第2课时
三、盐的制取:
实验:在盛有碳酸钠溶液的试管中加入氯化钙溶液,观察实验现象?――产
生白色沉淀
写出有关的反应方程式:Na2CO3+CaCI2 = CaCO3↓+ 2NaCI
讨论:结合上述的实验,以及酸和碱的通性,能否推断盐有哪些化学性质?
⑴酸+盐→新盐+新盐
⑵碱+盐→新碱+新盐
⑶盐+盐→新盐+新盐
练习:根据上述三个反应规律,请同学们分别写三个反应的化学方程式。
分析:以这三个化学方程式为例,引出复分解反应的概念
复分解反应――由于化合物互相交换成份生成新的化合物的反应。
思考:中和反应是否是复分解反应?
注意:不是任何的化合物混合在一起都可以发生复分解反应。除了要遵循上
述的反应规律外,复分解反应发生的条件是:
条件:1.反应物都溶于水
2.生成物中有沉淀、气体、水三者之一生成。
强调:对于气体或水能否生成可按反应规律来判断,产物是否为沉淀则须根
据溶解性表(见P192)来判断了。
溶解性口诀介绍:溶碱铵钾钠钡钙
硝酸盐 全都溶
盐酸盐不溶氯化银
硫酸钡 也不溶
钾钠铵 碳酸盐
还有微溶碳酸镁
或口诀内容为:
钾、钠、硝酸溶;铵盐也相同;
钾、钠、钙、钡、氨;溶碱有五种;
硫酸除铅、钡;氯除银、亚汞;
碳酸和磷酸;钾、钠、铵才溶。
练习:给出几种物质,判断它们之间能否发生复分解反应。
思考:根据酸的共性和碱的共性,以及盐的有关性质,小结能够获得盐的途
径有多少?
比一比,谁想的多!
1. 金属+酸——盐+氢气
2. 酸+金属氧化物——盐+水
3. 酸+碱——盐+水
4. 酸+盐——新酸+新盐
5. 碱+盐——新碱+新盐
6. 碱+酸性氧化物——盐+水
7. 金属+盐——新金属+新盐
8 盐+盐——新盐+新盐
思考:你能写出获得ZnCI2的途经有多少?用化学方程式表示。
阅读:P26候氏制碱法
四、盐与化肥(chemical fertilizer)
思考1:什么是化肥?―――化学肥料是用矿物质、空气、水等作原料,经
过化学加工精制而成的肥料(简称化肥)。
思考2:化肥有哪些类型
氮肥―――化肥主要含有氮元素的称氮肥。
磷肥―――化肥主要含有磷元素的称磷肥。
钾肥―――化肥主要含有钾元素的称钾肥。
复合肥――化肥中含有两种或两种以上主要营养元素的称复合肥。
读图:课本第27页图1-30,连线题
1、氮肥(铵盐为主,还包括硝酸盐和尿素)
作用:能促使农作物的茎叶生长茂盛,含有组成叶绿素的重要元素
制取:酸与氨气反应制得
如:氨与碳酸:NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(碳铵)
氨与硫酸:2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(硫铵)
可见:盐的组成中,所含的阳离子不一定都是金属阳离子,也可以是复杂阳离子(带电原子团)
铵盐的性质:
实验:1、向硫酸铵浓溶液中滴加氢氧化钠溶液,发生了什么变化?
(NH4)2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O+2NH3↑
NH4HCO3+Ca(OH)2 = CaCO3↓+2H2O+NH3↑
1、 把湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸颜色是否发生变化?―――使湿润的红色石蕊试纸变蓝。变化的原因是什么?产物中产生的氨气,氨气是碱性的。
结论:铵盐与碱(强碱),都有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的氨气放出,此法用于铵盐的检验。
思考练习:在农村,人们常取少量白色粉末状的化肥和消石灰一起放在手掌心搓,通过闻气味来检验是否是氮肥,这是根据什么原理?
最常用的氮肥:是含氮有机物――人的尿液
化肥:尿素―――【CO(NH2)2】
2、磷肥
作用:促进农作物要系发达,增强吸收养份和抗寒抗旱能力,促进作物穗
数增多,籽粒饱满等。
代表物:过磷酸钙【CaSO4和Ca3(PO4)2】---(混合物)
3、钾肥
作用:促进农作物生长旺盛,茎杆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生成。
代表物:硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCI)、草木灰(成份K2CO3)
使用注意:长期使用会造成土壤板结,破坏土壤结构,所以需要施一些农家肥料(有机肥)有利于该良土壤结构,提高土壤肥力。
小 结:盐与铵盐
课堂练习:课本第29页练习1-3题
作 业:作业本
第3课时
学生实验:碱和盐的性质
教学目标:1、把已学的碱的一些共性知识,指导对氢氧化钙化学性质的探究
2、通过实验认识常见的盐的一些性质
3、学习含SO42-或含Cl-化合物的检验方法
4、巩固试管和滴管的操作方法
一、根据已学的碱的一些共性知识,设计对氢氧化钙化学性质探究的实验方案,并进行操作,填写相应的实验报告。
注意:实验报告需包括实验目的、实验器材、实验过程(操作、现象和结论)
二、认识盐的一些性质
1、取3支试管,分别倒入稀硫酸、硫酸铜溶液、碳酸钠溶液,在这3支试管中分别滴加少量氯化钡溶液,观察现象______。再往这3支试管里滴入几滴稀硝酸,振荡后观察现象__________。
2、取3支试管,分别倒入稀盐酸、氯化钠溶液、碳酸钠溶液,在这3支试管中分别滴入几滴稀硝酸,振荡观察其现象_________。
三、讨论
1、检验一种溶液是否呈碱性,可以用哪些方法?你认为哪种方法最简便?
2、我们知道可以用氯化钡溶液检验稀硫酸,可用硝酸银溶液检验稀盐酸,为什么在本实验中,还可用这两种溶液分别检验含SO42-或含Cl-化合物?
第4节:作业讲评(作业本、讲义)
§1.5 寻找金属变化的规律(3课时)
教学目标:
1、了解哪些物质是金属。
2、了解金属的物理性质。
3、了解金属的用途与金属性质的关系。
4、了解常见金属的化学性质。
5、了解置换反应的特点。
6、通过典型金属和酸以及某些盐的反应,认识金属活动性顺序。
1、 认识电子在化学反应中的作用。
教学重难点:
重点:了解置换反应,了解常见的金属的主要性质和用途,探究和认识金属活动性顺序。
难点:置换反应的特点,探究和认识金属活动性顺序。
教学过程:
1、 哪些物质是金属
1、 在元素周期表中,金属元素除汞外,元素的中文名称都带有金字旁。请举出几种常见金属的实例。――金、银、铜、铁等。
思考:你知道金属汞的中文名称上为什么没有金字旁,而却是个水字底?
2、 读图。
在课本P31部分金属图中,你知道其名称的有哪些,你曾用过金属制品的金属有哪些?
3、 金属的用途很广,如人们的日常生活用品、房屋建筑、交通工具、以及医疗设备都离不开金属。
讨论:在日常生活中哪些地方用到金属?讨论后交流。
2、 探究金属的用途与金属性质的关系
1、金属的用途非常广泛,不同的金属有不同的用途。而金属的用途是
由金属的性质决定的。为了研究金属的性质,推测某些金属的用途,或根据应用的需要去寻找具有某种特性的金属,我们能否初步建立常见金属的性质和用途的关系?
2、根据常见金属的一些物理性质,我们可以推测:
有金属光泽―――可以做装饰品
比较硬―――可以做钻头、机器等。
有延展性―――拉铁丝、打锄头、做铝箔等
有导电性―――铝丝、铜丝等做导线。
导热性―――铁锅、铝茶壶等
铁磁性―――永久磁铁等。
小结:金属的物理性质:金属一般具有金属光泽、延展性、导电性、导热性,具有一定的熔点和沸点等特点。
3、我们可以设计一些实验方案或调查来分析金属的物理性质,证实它们有哪些用途。
(1) 分析常见的金属有哪些物理性质。―――例如:纯铁是一种具有
银白色的金属光泽的固体,密度为7.9χ103千克/米3,熔点为1535℃。有良好的延展性,有导电性、导热性、铁磁性。纯铁较软,含有杂质时较硬。
(2) 分析常见的金属有哪些用途。―――铜由于具有良好的导电性,
常用作导线、电缆;铜由于具有良好的导热性,常用作一些导热器皿,铜具有良好的延展性,可拉成铜丝等,
(3) 分析常见金属的用途与它们具有的物理性质间的关系。
4、通过实验,我们收集的事实证据有:
金属名称 主要物理性质 用途
铜 易导电 做电线
铁 硬度好 做机械
铝 韧性好、导热性好 做铝锅
5、把你的探究结果与同学交流,看谁获得了更丰富的证据和更准确的结论。
师讲述:有些金属的用途不是直接由某一性质决定的,如合金的性质。(如保险丝的材料需要熔点低、电阻率大的特点。所以保险丝是用铅、锑合金做成的,铅、锑两种金属熔点都低,纯金属的电阻率低,而铅、锑合金却提高了电阻率,符合了保险丝的要求。
小结:
第2课时
3、 金属的化学性质
思考:我们已学过金属有哪些化学性质?―――铁会生锈、锌能与盐酸反应放出氢气,这些都是金属所具有的化学性质。
①金属跟氧气的反应
实验1、
1、 将一根镁带、一根铜丝同时放在酒精灯的外焰上加热,观察到______________。(银白色镁带很快燃烧起来,发出耀眼的强光,放出大量的热,生成一种白色固体;红色铜丝不会燃烧,但表面变成黑色)
2、 将不燃烧的铜丝插入盛有盐酸的试管中,观察到_______________(溶液变成篮绿色)。
上述反应的化学方程式:
2 Mg+O2 2MgO 2Cu+ O2 2 CuO
CuO +2HCl == CuCl2 + H2O
结论:有些金属能在空气中燃烧,如镁;有些金属能在纯氧中燃烧,如铁;有些虽不能燃烧,但也会反应,生成氧化物,如铜、铁、铝等分别能生成氧化铜、氧化铁、氧化铝。氧化铝是一层致密的保护膜。
②金属跟酸的反应
实验2、将铝片放入盛有稀盐酸的试管中,观察并记录现象:____________。
(铝片表面产生大量的气泡)
思考1:铝制容器在实用时应注意些什么?―――铝制容器在使用时应注意,不可盛酸性或碱性物质,否则容器会被腐蚀。
思考2、是否所有的金属都能被酸腐蚀?
实验3、
1、取少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀盐酸的3支试管中,观察到:_(镁条、锌粒表面有气泡产生,而铜片却没气泡产生)。2、产生气体的试管口点燃,会发生爆鸣声,说明产生的是氢气。
反应的化学方程式分别为:
Mg+ 2HCl==MgCl2+H2↑ Zn+ 2HCl==ZnCl2+ H2↑
3、 少量镁条、锌粒、铜片分别放入盛有稀硫酸的3支试管中,观察现象:______________(镁条、锌粒表面产生气泡。铜片没有气体产生)。
反应的化学方程式分别为:
Mg+ H2SO4==MgSO4+H2↑ Zn+ 2H2SO4==ZnSO4+ H2↑
结论:铝、镁、铁、锌等金属能跟稀硫酸、稀盐酸反应产生氢气,而铜等却不能跟稀硫酸、稀盐酸反应。
③金属跟某些盐溶液的反应
实验4、
1、 在盛有硫酸铜溶液的试管里浸入一段洁净的铁丝,过一会儿取出,观察有什么变化____________________________.(铁丝表面有一层红色物质生成)。
化学反应方程式为: Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
2、 在盛有硫酸亚铁溶液的试管中,进入一段洁净的铜丝,过一会儿取出,观察到______________(铜丝表面没变化)。说明铜与硫酸亚铁溶液没有发生化学变化。
在盛有硝酸银溶液和硫酸锌的试管中,分别浸入一段洁净的铜丝,过一会儿取出,观察到___________________(浸入硝酸银溶液中的铜丝表面有一层银白色物质生成,而浸入硫酸锌溶液中的铜丝却没有发生变化)。
反应的化学方程式为: Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag
思考:上述反应与前面学过的化合、分解、复分解反应有什么不同?
④置换反应
1、 由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
2、 通式:A+BC=AC+B 或 A+BC=BA+C
3、 金属跟酸、金属跟盐的反应都是置换反应。
思考:化学方程式:CO+CuO Cu+CO2 ,这是不是置换反应?为什么?
思考:根据以上实验事实,比较铜、银、锌的活动性大小的顺序为_________。
小结:
第3课时
一、金属活动性顺序:
1、知识回顾:①金属跟氧气的反应;②金属跟酸的反应;③金属跟某些盐溶液的反应。从上述反应中知道,不同的金属它们的活动性________(不一样)。
2、实验讨论:设计实验比较镁、锌、铜的活动性,并从大到小列出镁、锌、铜的活动性顺序。如果把氢也列入其中,应如何排列?
(1) 试剂的选择:镁、锌、铜三种金属和稀盐酸。
(2) 实验:将镁、锌、铜三种金属分别放到盛有稀盐酸的试管。可
观察到:____________(铜表面无气泡产生,镁和锌表面产生气泡,但镁产生的气泡的速度比锌要快)。
(3)结论:镁、锌、铜(氢)的活动性由强到弱的顺序为________。
经过许多实验,人们总结出一些金属的金属活动性顺序如下:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属活动性由强逐渐减弱
4、 金属活动性顺序的应用规律:
1 金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。
2 金属跟盐溶液的反应;在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
讨论:金属活动性顺序对置换反应有什么意义?―――见P36图1-38用铜、银、金等不活泼金属制造的钱币。
思考:1、能否用锡壶盛装酸性物质?
2、用铁制的容器配制浸种用的波尔多液(含硫酸铜)?为什么?
二、化学反应中的电子转移
知识回顾:电子、原子、离子的符号及概念。
实验:把金属锌放入硫酸铜溶液中,可观察到__________________(银白色的金属锌表面镀上了一层紫红色的铜)。
思考:为什么铜离子会从溶液中析出变成金属铜,而金属锌则变成锌离子进入溶液?
师分析:在上述的化学反应中,金属锌失去电子变成锌离子进入溶液,而铜离子从金属锌表面得到了电子变成了金属铜,上述反应的过程实际上是电子转移的过程。
2e
Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu
说明:金属锌失电子的能力比铜强,锌金属活动性比铜强。或者说铜离子得电子得能力比锌离子强,反应就发生了。
H2 + CuO Cu + H2O
氧化反应:物质得到氧的反应,如氢气得到氧的反应。
还原反应:物质失去氧的反应,如氧化铜失去氧的反应。
氧化还原反应:一种物质被氧化同时另一种物质被还原的反应。
氧化剂:失去氧的物质,如CuO。
还原剂:得到氧的物质,如H2。
结论:在反应物之间电子发生转移的反应,又称为氧化还原反应。置换反应都是氧化还原反应。
例如:金属钠在氯气中点燃:
0 0 +1—1
2Na + Cl2 == 2NaCl
还原剂 氧化剂 产物
电子——化合价——过 程——物 质——产 物
失去——升 高——被氧化——还原剂——氧化产物
得到——降 低——被还原——氧化剂——还原产物
小结:
练习:
1、下列各组金属中,按金属活动性由强到弱顺序排列的是 ( )
A、Na、Fe、Mg B、K、Cu、Fe C、Al、Zn、Hg D、Ca、Ag、Zn
2、下列物质中能够由金属和酸反应直接制得的是( )
A、CuCl2 B、AgCl C、FeCl2 D、FeCl3
3、有X、Y、Z三种金属,将X、Y、Z分别浸入稀硫酸中,Z溶解,X和Y不溶解;将X浸入Y的硫酸盐溶液中,在X的表面由Y析出。则X、Y、Z的金属活动性由强到弱的顺序为——( )
A.Z、Y、X B.Y、Z、X C.Z、X、Y D.Y、X、Z
4、已知甲、乙、丙三种不同的金属,甲在空气中缓慢氧化而腐蚀,乙在空气中加热后仍保持金属光泽,丙需保存在煤油中,以防止氧化,则甲、乙、丙三种金属的活泼性强弱关系为——( )
A.甲〉乙〉丙 B.乙〉丙〉甲 C.丙〉甲〉乙 D.丙〉乙〉甲
5、X、Y两金属都能跟硝酸银溶液起反应,置换出银;X跟稀硫酸不反应,Y跟稀硫酸起反应生成氢气,由此判断X、Y两金属可能依次是 ( )
A.铜、锌 B.铁、锌 C.铜、汞 D.铁、汞
6、标出下列反应中各元素的化合价,并指出氧化剂、还原剂。
§1.6有机物的存在和变化
教学目标:
1、会区别无机物和有机物。
2、知道一些简单有机物的性质。
3、了解对生命活动具有重大意义的有机物(如葡萄糖、脂肪、蛋白质等)
4、知道自然界中的碳、氧、氮的循环。
教学重点难点:
有机物、无机物的区分;了解对生命活动具有重大意义的有机物(如葡萄糖、脂肪、蛋白质等);知道自然界中的碳、氧、氮的循环,物质循环思想和基本途径的建立。
教学过程:
【引入】自然界中的物质有数千万种,它们都是由元素组成的。除了我们前面已经稍有了解的无机物――酸、碱、盐等以外,还有一类有机物。事实上,有机物在物质种类中占了绝大多数。那么什么是有机物,它又有什么特点?不知同学们对有机物由多少了解?――学生谈。
通过这节课的学习我们将有所了解。
1、 一些简单的有机物
1、有机物的概念:
图P39上:这图显示了地球上生命的发生与发展的过程。据推测,地球约形成于46亿年前。原始地球火山喷发频繁发生,喷出的气体与原始地球表面的部分气体,共同构成了原始大气。图下方的彩球组合就表示原始大气中的小分子物质,如水蒸气、氨气、氢气等。据模拟实验显示,在一定的条件下,通过阳光、闪电作用,这些小分子物质会变成一些简单的有机物,如甲烷、甲胺、尿素等。再演化成复杂的生物大分子,如具有双螺旋结构的DNA分子;再经过长期的演化,地球上产生了植物、动物和人类。
可见,自然界中的有机物是从无机物演变来的,有了有机物才有生命,最终有了人类。
从物质组成上来看,这些物质组成中都含有碳元素。我们把含碳的化合物叫做有机物。其中碳的氧化物、碳酸、碳酸盐由于它们的性质更接近无机物,就排除在外。有机物除了含碳元素外,大多还含有H、O、N等元素。
2、甲烷
首先,我们来认识一下含碳氢的最简单的有机物――甲烷(CH4)。
图1-40甲烷的正四面形模型: 科学实验证明,甲烷分子里的碳原子与4个氢原子并不在一个平面内,整个分子呈正四面体形结构,碳原子位于正四面体的中心,4个氢原子分别位于正四面体的4个顶点上。左图是两种常用的甲烷分子的模型。
图1-41天然气的开采:那么,甲烷存在于什么地方呢?我们经常看到在池塘底部会冒出小气泡,这些小气泡俗称沼气,其主要成分就是甲烷。从图中,大家能否知道甲烷的性质?――甲烷难溶于水。
这些甲烷都是在隔绝空气的情况下,由植物残体经过微生物发酵的作用而生成的。
农村里常用稻草及动物粪便经发酵产生的沼气,作为燃料供热或照明。
天然气和石油气的主要成分也是甲烷。我国的天然气资源十分丰富。大家听说过西气东输工程吗?
西气东输工程是西部大开发的标志性工程。塔里木具有良好的天然气资源条件,目前已探明的储量为3900亿立方米,按照西气东输120-140亿立方米的年供气规模,可稳定供气11-13年。 西气东输管道西起新疆塔里木天然气田,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、浙江、上海10个省市区,干线全长4000公里。据测算,西气东输工程静态总投资约为1400亿元人民币 。2005年实现全线贯通,把新疆塔里木的天然气输送到上海。
据了解,我国目前天然气的使用量仅占一次能源使用量的2%至3%,提升空间也非常广阔。
思考:根据你所了解的沼气和它的用途,你能推测甲烷的化学性质吗?――学生答:可燃性。
对,甲烷具有可燃性。你推测一下,甲烷的燃烧产物会是什么?
――二氧化碳和水。
你猜测的依据是什么?――质量守恒定律。
那么,你能设计一个实验来证明你的猜测呢?――四人小组讨论。
实验方案是:点燃甲烷,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,观察发生的现象。若在内壁有小水珠出现,证明有水生成。再把烧杯倒过来,倒入澄清石灰水,振荡,再观察现象。若澄清石灰水变浑浊,则证明有二氧化碳生成。
书写甲烷燃烧的化学方程式:
CH4 + 2O2 2 H2O + CO2
3、丁烷气体
【师】除甲烷气体外,打火机内液体的主要成分丁烷气体也是一种简单有机物。其化学式为C4H10。那么它的燃烧产物应该也是二氧化碳和水。
我们一起来实验,点燃打火机内的气体来验证它的产物。――学生实验(3分钟)。
还有,家用液化气的主要成分也是丁烷气体,它是常温下经压缩后变成液态,灌装在钢瓶中。使用时经减压就行。
那么有没有听说过煤气爆炸的事故呢?――听说过。
想过为什么会发生爆炸吗?――原来,可燃性的气体与空气按一定比例混合点燃时,易发生爆炸。如甲烷在空气中的体积分数在5%-15%时,遇明火就发生爆炸。所以,在点燃前,一定要检验可燃性气体的纯度。
【师】再介绍另外一种简单的有机物――乙炔。它在氧气中燃烧可产生3000℃以上的高温,生产中可利用这个反应进行金属的焊接和切割。
思考:你能写出乙炔气体、丁烷气体在氧气中燃烧的化学方程式吗?――学生书写。
2C2H2 + 5O2 2H2O + 4CO2
2C4H10 + 13O2 10H2O + 8CO2
【拓展】你能写出CxHy燃烧的化学方程式吗?
2CxHy + (2X+Y/2)O2 YH2O + 2XCO2
4、有机物的特性
【师】有机物与无机物相比,有许多不同的特性。
①大部分有机物熔点较低,易挥发,不易导电,易燃烧等。②许多有机物,如酒精、乙醚、苯等都上常见的很好的溶剂。
所以在很多方面有应用。
图1-44:简单介绍常见有机物的应用。
1 甲烷是常见的清洁燃料。
2 乙炔燃烧火焰用来割断或焊接金属。
3 乙烯是重要的化工原料。
4 酒精用于消毒和作燃料。
5 乙酸用作食醋。
二、对生命活动具有重大意义的有机物
【师】有机物与我们的生活有着密切的联系。接下来,我们来介绍对生命活动具有重大意义的有机物。
有机物是生物体各组织的主要成分。人体的生长发育和体内各组织的新陈代谢,都需要各种有机物的参与。我们人体所需的营养都是从食物中获得的。食物中的六大营养物质除水与矿物质外,糖类、脂肪、蛋白质与维生素都是有机物。
人体内最基本的有机物有糖类、蛋白质、脂肪等。
①先了解一下糖类(C6H12O6)。
元素组成: 由C、H、O三种元素组成
糖类是人体消耗能量的主要来源(70%),也是合成人体中许多重要化合物的原料。
思考:你知道哪些糖类物质?
常见的糖类可分成以下几类:
(1)单糖:不能水解生成更简单的糖,如葡萄糖和果糖。
(2)低聚糖:水解后能生成几个单糖分子的糖叫做低聚糖,如蔗糖和麦芽糖。
(3)多糖:能水解生成很多单糖分子的糖叫多糖,这一类糖属于高分子化合物,如淀粉和纤维素。
【师】这里重点介绍一下:淀粉和纤维素。植物的光合作用产物之一是淀粉,我们怎样验证?――用碘液。对,淀粉遇碘呈蓝色,用于淀粉的检验(反之用淀粉也可以检验碘)。
膳食中的纤维素虽然不能被消化,但能增强胃肠的蠕动,促进消化和排便,还能减少胆固醇的吸收,吸附和排除肠道内的毒素。由于它的功能独特,以单列于糖类之外,被称为“第七营养素”。
②蛋白质:蛋白质是构成生物体的基本物质。蛋白质是细胞结构里最复杂多变的一类大分子。元素组成不仅含碳、氢、氧,还含有氮、硫、磷。
1、变性:蛋白质在某种条件下发生结构和性质上的改变而凝结起来,这种凝结属化学变化是不可逆的,不能再使它们恢复成为原来的蛋白质。
能使蛋白质变性的条件有加热,加酸、碱、重金属盐(如铜盐,铅盐,汞盐等) 等。
2、灼烧:蛋白质中除了碳、氢、氧元素外,还含有氮、硫等元素,所以灼烧时具有烧焦羽毛的气味,也用于蛋白质的鉴别。
【学生实验】羊毛和棉花燃烧实验
3.酶是一类蛋白质,具有蛋白质的性质。酶的特性是它可作为生物催化剂。酶的催化作用特点是:①条件温和,不需加热;②反应快,效率高;③专一性,如淀粉酶只对淀粉水解起催化作用。
【师】我们再来了解一下脂肪。
③ 脂肪: 元素组成是C、H、O ( N、P)
脂肪的功能: 1.供给能量
2.提供必需的脂肪酸和卵磷脂
3.帮助调节体温
4.帮助吸收食物中的脂溶性的维生素A、D、E、k等
5.包裹生命器官如心脏、肾脏等,起保护合固定作用
【思考】有机物在生物体内运动和转化的过程中,其基本元素有无变化?――没有。只是实现了物质的循环。
自然界中物质的循环。自然界中的无机物通过植物的光合作用从自然环境进入生物圈,变成有机物。这些有机物在生命活动中经过消化吸收、贮存、转化、消耗等过程不断地变化着,实现各种物质的转化(有机物转化为无机物,又回到自然环境中去)和能量的转移。
【师】有机物对我们的生活真是太重要了。当然,我们在生活中也要关注有些有机物对我们的危害。下面老师给出几个事例,希望能增强大家的安全意识,提高生活质量。
【小结】
板书:第6节 有机物的存在和变化
1、 一些简单的有机物
1、 有机物是指含碳的化合物(除二氧化碳、一氧化碳、碳酸、碳酸盐
等)
1、 甲烷:难溶于水,可燃性
丁烷
乙炔
1、 性质和用途:有机物具易挥发、易燃烧、难溶于水等性质。
作溶剂、燃料等。
二.对生命活动具有重要意义的有机物
糖类、蛋白质、脂肪
【练习与活动】
1、 下列哪些物质的主要成分是有机物?
炭、酒精、氯仿、醋酸、碳酸钠、蛋白质、汽油、蛋清、橡胶、塑料袋、石膏、头发。―――(酒精、氯仿、醋酸、蛋白质、汽油、蛋清、橡胶、塑料袋、头发)
2、 你在家里查一查,哪些物质是由有机物组成的。讨论有机物有什么用处?
3、 氯仿、水、酒精、汽油、盐水中,哪些物质能溶解脂肪?―――(氯仿、酒精、汽油)
4、 将浓硫酸滴入蔗糖中,发现蔗糖会变黑,同时有气体产生。在教师指导下做这个实验,并解释此现象。
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