化学第二章至第七章教案[上学期]

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名称 化学第二章至第七章教案[上学期]
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2005-12-28 21:28:00

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第二章 分 子(1)
知能目标:1.分子的概念及基本性质 2.用分子的知识理解物理变化和化学变化
3.混合物和纯净物
情感目标:1.辩证统一观 2.透过现象看本质 3.绝对与相对
教学重点:分子的概念及其基本性质
教学难点:混合物和纯净物
教学准备:仪器:表面皿、烧杯、药匙、量筒 药品:浓氨水、品红、酒精
教学过程
检查预习 化学是一门研究物质的组成、结构、性质和变化规律的自然科学,今天我们将要介绍物质一种构成物质的微粒,这种微粒的名称是什么?你能说出它具有哪些性质吗?
引言 课前在表面皿中倒入一些浓氨水,让学生闻到氨的气味。(提问)你闻到什么气味?讲台上放有氨水,氨水里溶有氨气,为什么你离这么远能闻到氨气的强烈的刺激性气味?(学生讨论,小结后,引入新课)
氨气由许多肉眼看不见的微粒构成,这些微粒有氨的气味,一旦它运动到你周围,刺激你的嗅觉神经,你就闻到氨气的气味。氨的这些微粒就叫做它的分子。
板书 一、分子的基本性质
1.分子是很小的微粒
(1)体积小
讲述 以水为例,水是由许许多多的水分子构成的,一滴水里大约有1.67×1021个水分子,如果10亿个人来数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日日夜夜数下去,要3万年才能数完,如果用水分子的大小跟乒乓球比,就好像拿乒乓球跟地球比一样。
板书 (2)质量小
讲述 仍然以水分子为例,一个水分子的质量大约为3×10-26kg,分子虽然小且轻,却是真实存在的。课本上用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子的照片就有力地证明乐这一点。(组织引导学生看课本上的图)
板书 2.分子总是在不停地运动
学生实验 品红的扩散
在一只小烧杯里放入半烧杯水,然后用药匙取一小粒品红,放入水中。(引导学生认真观察品红向水中扩散的现象,并告诉学生品红是由品红分子构成的。)
提问 实验现象是什么
板书 品红慢慢扩散,水逐渐变红。
讲述 水变红,是因为构成品红的分子运动到水分子中去了。同学们遇到分子运动的例子很多。湿衣服经过晾晒会干是因为水分子运动到空气中的缘故。
提问 生活中,你还能遇到分子运动的例子吗?
提问 湿衣服晾晒在树荫下和晾在阳光下,哪种情况下会比较容易干?同样是水分子扩散到空气中,这说明分子运动速度与什么有关?
板书 分子运动速度与温度有关,温度高,分子运动快,反之,分子运动则慢。
板书 分子之间有间隔
提问 1杯大豆和1杯小米混合在一起,会否得到两杯混合物?(沙和石)
设问 分子间也有间隙吗?
演示 50ml水和50ml酒精充分混合(引导学生观察两种液体混合后的体积变化。)
提问 50ml水和50ml酒精充分混合没有得到100ml混合物,这说明了什么?
讲述 构成酒精的酒精分子和构成水的水分子都有间隙,当两种分子混合时,有的分子挤占了间隙,使得总体积减小。固、液、气态物质的分子间都有间隔,只是间隔有大有小,一般地,气态物质分子间的间隔最大,液态、固态物质分子间间隔较小。
提问 物质发生三态变化时,分子本身有没有变化?请举例说明?
讲述 物质状态改变,分子本身没有变化,因此这是物理变化(即没有生成新物质)。如果分子发生变化,例如硫分子跟氧分子化合,生成二氧化硫分子,这就是化学变化(即生成了新物质)。(让学生自己举例,用分子的观点区分物理变化和化学变化)
板书 化学变化和物理变化的区别从宏观上讲是有没有新物质生成;从微观上讲就是有没有新分子生成。
板书 4.同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。
讲述 磷跟氧气反应,生成五氧化二磷。硫跟氧气反应生成二氧化硫。反应物中的氧气,不管用什么方法得到,都是由氧分子构成的,都有共同的化学性质。所以说同种物质的分子性质相同;不同种物质的分子性质不同。
学习分子的性质以后,知道分子是很小的微粒。它尽管很小,却保持原物质的化学性质。例如,硫跟氧气反应,生成二氧化硫(副板书:硫+氧气—二氧化硫(点燃))。反应中的硫是由硫分子构成,硫分子具有硫的化学性质;氧气由氧分子构成,氧分子具有氧气的化学性质;二氧化硫由二氧化硫分子构成,二氧化硫分子有二氧化硫的化学性质。反应前后,分子本身都发生了变化,变成了其他的分子。那么生成的二氧化硫分子不再具有原来硫分子和氧分子的化学性质。原硫分子和氧分子的化学性质当然不能保持了。下面我们给分子下一个科学的定义。
板书 分子的定义:分子是保持物质化学性质的最小粒子。
练习 1.下列物质由什么分子构成?(1)氧气 2)食盐 (3)水 (4)盐水 (5)酒精
小结1.分子的名称跟物质的名称一样
2.有的物质由一种物质组成只含一种分子;有的物质由多种物质组成,含多种分子。
总结 分子的性质;分子的概念
练习 211B3、5 212B3、4、5 保持二氧化碳化学性质的微粒是( )。
作业 家庭小实验
分 子(2)
测试 1.构成氧气的微粒是( )。 2.保持氮气的化学性质的微粒是( )。
3.下列物质由什么分子构成?镁、二氧化碳、碳、硫酸 4. 化学变化和物理变化的区别从宏观上讲是有没有( )生成;从微观上讲就是有没有( )生成。
检查预习 根据构成物质的分子的种类的多少,我们把物质分为( )和( )。
引言 有的物质是由多种成分组成的,有的物质是由单一成分组成的。这样我们就把物质分为混合物和纯净物两大类。
板书 1.混合物由两种或多种物质混合而成。(即由不同种分子构成。)
讲述 空气是一种典型的混合物,空气由氧气、氮气、二氧化碳等物质混合而成,它含有氧气分子、氮气分子、二氧化碳分子等多种分子,因此,空气是混合物。
演示 在两张滤纸上各放少量铁粉和硫粉,让学生观察各自的颜色、状态。再把两种粉末均匀混合,在一张滤纸上观察它的颜色、状态。用一个磁铁在混合物上方缓慢移动。
讲述 实验得知:铁粉和硫粉混合物的颜色跟铁粉和硫粉都不相同。磁铁能吸引混合物中的铁而不能吸引硫。其实,混合物中的铁和硫各自保持原来的性质。
板书 混合物中的各物质保持各自原来的性质。
提问 请你举出生活中熟悉的混合物。
板书 2.纯净物是由一种物质组成的。(即由同种分子构成。)
讲述 氧气由氧分子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,所以,氧气和二氧化碳都是纯净物。
研究物质的性质只能使用纯净物。
绝对纯净的物质是没有的。平时我们所说的纯净物一般是相对的,它指杂质很少的物质。
小结 判断一种物质是纯净物还是混合物,就看这种物质由几种物质组成,从微观上看,就是要看这种物质由几种分子构成。
练习 213B2、3
2.判断:二氧化碳是由氧气分子和碳分子构成的。( )
空气中,氮气分子和氧气分子均匀混合在一起。( )
总结 1.分子是保持物质化学性质的最小粒子。 2.掌握分子的性质。
3.用分子知识认识宏观现象。 4.掌握纯净物和混合物的概念。
作业
原 子(1)
知能目标:1.原子在概念及基本性质 2.原子和分子相同、相异点及联系
3.化学反应的实质 4.原子的构成 5.相对原子质量与原子质量的关系
情感目标:1.现象与本质 2.对立统一
教学重点:1.原子的概念及其基本性质 2.原子的构成
教学难点:1.化学反应的实质 2.相对原子质量与原子质量的关系
教学准备:仪器: 药品:
教学过程
复习 1.下列物质中属于纯净物的是( ),属于混合物的是( )。
KMnO4 MgO 石灰水 Hg
2.下列物质中,存在着氧分子的是( )。
A.二氧化碳 B.空气 C.水 D.氯酸钾
引言 分子是很小的,分子是否可以再分呢?
碱式碳酸铜 —— 氧化铜 + 水 + 二氧化碳
碱式碳酸铜分子 氧化铜分子 水分子 二氧化碳分子
1.分子虽小,但仍然可以再分。
出示 出示挂图
讲解 氧化汞 —— 氧气 + 汞
氧化汞由氧化汞分子构成。
演示 用原子、分子模型演示氧化汞分子的分解
提问 我们能从中发现些什么呢?
小结 分子在化学变化中可以再分为更小的粒子(汞微粒、氧微粒)而这些更小的粒子没有再分,而是重新以新的方式组合成新的分子(新的物质),科学上把这种在化学变化中不能再分的粒子叫做原子。
讲述 在化学变化中,分子发生了变化,变成了新的分子,而原子仍然是原来的原子,只是这些原子按新的方式重新组合成其他分子。由此,我们可以看到:化学变化生成了新的分子,它的实质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子(新的物质)。而物理变化,没有新的分子生成,没有分子分裂成原子,原子再重新组合成分子的过程。它的实质只是分子间隔的改变,分子运动速度的改变,分子的扩散等。
练习 1.下列变化中,有分子分裂成原子,原子再重新组合成分子的过程的是
A.湿衣服经晾晒变干 B.氢气在氧气中燃烧生成水
C.蔗糖溶于水变成糖水 D.工业上分离液态空气制取氧气
讨论 阅读教材,比较原子和分子的异同
板书 分子和原子的比较:
同:体积小,质量轻 恒运动 有间隙 同种分子性质相同,同种原子性质也相同。
异:在化学变化中,分子可以再分,而原子不能再分。
联系:
讲述 有些物质由分子构成,分子再由原子构成,如蔗糖、水、二氧化碳等,有些物质由原子直接构成,如铁、氦气等。分子是由原子构成的,但由于分子和原子都是能构成物质的微粒,因此,分子和原子是同一级别的两种微粒,没有大小之分。
练习 课后习题4。提示:首先判断该变化是物理变化还是化学变化,然后从物理变化和化学变化的本质出发,用分子的观点来解释。
下列物质中,由原子直接构成的是
A.水 B.二氧化碳 C.酒精 D.镁
总结 1.分子和原子都是构成物质的基本粒子 2.原子再化学变化中不可再分
3.化学变化的实质
原 子(2)
引言 在化学反应中分子可以分解为原子,原子再化学反应里不能再分。原子用其他方法能不能再分呢?19世纪末叶,英国科学家汤姆生发现电子,认识了一些放射性物质以后,开始揭开了原子内部的秘密。认识到原子不是构成物质的最小粒子,它本身还具有复杂结构,还可以再分。
板书 原子可以用非化学方法再分。
阅读 阅读原子的结构有关章节,填写下面的空。
讲述 以氧原子为例,讲述原子的结构。
板书 原子的结构
原子核带正电荷数(核电荷数)( )核外电子带负电荷数
质子数( )核电荷数( )核外电子数
练习 1.Al原子核内有13个质子,可以推论出正确的是( )
A.Al原子核内有13个电子 B.Al原子核外有13个电子
C.Al原子核内有13个中子 D.Al原子核外有13个中子
设问 原子么那小,有没有质量呢?
讲述 原子虽然很小,但也有一定质量。而且不同原子的质量各不相同。原子的质量可以用现代科学仪器精确测算出来。
阅读 阅读表2-2几种原子的质量
讲述 称量原子的质量若以千克为单位,无论是书写、记忆和使用都很不方便,正像以吨为单位来表示一粒稻谷的质量一样。解决的办法就是选择一个跟稻粒的质量接近的单位来衡量稻粒的质量。同样的道理,衡量各种原子的质量,最好能选用一种跟原子的质量相近的”砝码”。因此科学家想到选择一种原子的质量作为比较的标准来衡量其他原子的质量。也就是说,不直接用原子的实际质量,而采用以一种原子的质量作为比较的标准,用其他原子的质量跟它的比。经过研究和实践,国际上一致同意以一种碳原子的质量的1/12(约1.66X10-27 kg)作为标准,其他原子的质量跟这个标准比较所得的值,就是这种原子的相对原子质量。例如:氢原子的质量约等于碳原子质量的1/12,所以,氢的相对原子质量约等于1。氧原子和铁原子的质量约等于碳原子质量的1/12的16倍和56倍,所以氧和铁的
相对原子质量约等于16和56。
板书 单位1 单位2
一粒稻谷的质量 吨 一颗稻粒的质量
一个原子的质量 千克 一个碳12原子质量的1/12
某原子的相对原子质量 = 某原子的质量 ÷ 碳-12原子质量的1/12
讲述 相对原子质量只是一个比值,所以它的单位是1,我们采用相对原子质量来计算、书写是很方便的。一般化学计算可采用相对原子质量的近似值。
练习 一个碳-12原子的质量是1.993×10-26千克,镁的相对原子质量为24,则一个镁原子的实际质量是(用式子表示) 。
阅读 阅读教材最后一小节和下面的表格,填空。
原子种类 核电荷数 质子数 中子数 电子数 相对原子质量
氢 1 1
碳 6 6 12
氧 8 8 16
钠 12 11 23
板书 原子中,电子的质量非常小,原子的质量集中在( )上
相对原子量质量数( )质子数( )中子数
练习 1.某原子R,相对原子质量为a,核内中子数为b,其核外电子数是
A.a-b B.a+b C.b-a D.b
2.已知两种不同原子,一种原子核内有8个质子,8个中子,另一种原子核内有8个质子,9个中子,则它们不相等的是
A.核外电子数 B.原子的带电量 C.核电荷数 D.原子的质量
元素 元素符号
知能目标:1.元素的概念及其与原子的关系 2.单质、化合物和氧化物
3.元素符号的书写 4.元素符号的意义
情感目标:科学观
教学重点:1.元素的概念及其与原子的关系 2.元素符号的书写
教学难点:单质、化合物和氧化物的区别
教学过程
检测 1.在原子中,质子数( )核电荷数( )核外电子数
原子量数( )质子数( )中子数
2.原子结构
检查预习 我们把具有相同核电荷数的一类原子的总称叫( )。
引言 我们生活在物质的世界里,我们周围的千千万万种物质是不是由少数基本物质所形成的呢?这个问题古代的许多哲学家都思考过。有人认为气是万物之源,有人认为水是万物之本,有人认为万物是由气、水、火、土四种元素形成的,有人认为是由金、木、水、火、土组成万物的。但都拿不出令人信服的科学根据。经过长期的时间和科学研究,这些说法都被人们否定了。直到人们认识了原子和原子内部结构后,才对组成万物的基本物质----元素有了进一步了解。现在人们认为元素是同一类原子的总称。
讨论 找出下列各组物质的分子种含有什么相同的原子,并查找他们的核电荷数。
A.空气、氧气、二氧化碳 B 高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰
C.硫磺、二氧化硫、硫酸
小结 A、B、C三组物质含有相同的氧、锰、硫原子。三组中原子之所以相同,是因为他们的核电荷数相同。我们把这些核电荷数相同的一类原子的总称称为元素。
板书 元素:具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称。
讲述 A组中氧原子的核电荷数都是8,则A组中各物质都含有氧元素。同理,B、C组中各物质含有锰、硫元素。
提问 A、B、C三组中的氧、锰、硫是否是同种元素,为什么?(核电荷数不同,所以他们不是同种元素。)这样看来,一种元素和另一种元素的根本区别是什么?
板书 核电荷数(即核内质子数)是区分一种元素和另一种元素的根本依据。
讲述 元素概念中,一类原子指的是质子数相同、性质相同的一类原子,中子数可以不相同。
讲述 我们周围的世界里,物质种类非常多,已超过三千多万种。但是,组成这些物质的元素并不多。到目前为止,已经发现的元素约有一百多种。这三千多万种物质都是由这一百多种元素所组成的。
讨论 找出以下各组物质中每组在元素组成的特点
A.铁、硫、氧气 B 氯酸钾、二氧化碳、二氧化硫
小结 A组中各物质只含有一种元素,都是纯净物。我们将A组这样只由一种元素组成的纯净物叫单质;B组中各物质含有多种元素,我们将B组这样由多种元素组成的纯净物叫化合物。
练习
化学方程式(1)
教学目标:1.化学方程式的概念 2.化学方程式的书写原则和书写方法
3.化学方程式的含义和读法
教学重点:1.化学方程式的含义 2.正确书写化学方程式
教学难点:化学方程式的配平
教学主线:化学方程式的概念→化学方程式的含义→化学方程式的读写
教学过程:
1.对于一个化学反应,我们不仅需要知道反应条件、哪些物质参加了反应和生成了哪些物质,还要知道各物质之间的质量关系。质量守恒定律恰好揭示了化学反应中的反应物和生成物的质量关系。
2.写出“木炭在氧气中燃烧”的文字表达式,这个反应遵守质量守恒定律吗?用化学式表示这个反应,这个式子能告诉我们一些什么信息?
碳 + 氧气 → 二氧化碳 C + O2 = CO2
3.化学方程式的概念:用化学式来表示化学反应的式子。
4.在化学方程式的下面写上各物质的相对分子质量,这些数字能说明什么呢?你能发现什么?
5.化学方程式的含义:
(1)质的变化:以事实为依据,表明了反应物、生成物和反应条件。
(2)量的守恒:遵守质量守恒定律,通过相对分子质量表示各物质之间的质量比。
6.练习:
(1)2H2 + O2 = 2H2O ,请指出这个化学方程式的含义。
(2)上面反应中,如果说“4克氢气跟36克氧气反应,能生成40克水”,对不对?
(3)课后习题1
(4)在化学反应2XY2 + Y2 = 2Z中Z的化学式为( )
A.X2Y3 B.XY3 C.X2Y6 D.X2Y4
(5)酒精在空气中燃烧,生成二氧化碳和水,说明酒精一定是由碳和氢两种元素组成的,这句话对不对?
7.KClO3 = KCl + O2 ,这个式子能不能称做化学方程式?怎样才能使它成为符合质量守恒定律的化学方程式呢?
8.化学方程式书写的原则:(1)必须以客观事实为基础;(2)要遵守质量守恒定律,“等号”两边各种原子的数目必须相等。
9.阅读教材P71-P72,了解化学方程式书写的步骤。
(1)根据事实写出反应物和生成物的化学式;(2)配平化学方程式;(3)注明化学反应发生的条件和标明箭头。
10.以“磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷”为例,用“最小公倍数配平法”配平化学方程式。
(1)左写反应物,右写生成物;反应物和反应物、生成物和生成物之间用加号连接;反应物和生成物之间用短线连接。
(2)在式子左、右两边的化学式前面配上适当的系数,使得式子左、右两边的每一种元素的原子总数相等。把短线改成等号。
(3)注明反应条件,如果反应物中没有气体,那么生成物中的气体要标向上的箭头;如果反应物中没有固体,那么生成物中的固体要标向下的箭头。
11.练习:课后习题2、3(1)(2)
12.下一节课,我们将继续讨论化学方程式的书写,特别是化学方程式的配平。
附板书
碳 + 氧气 → 二氧化碳
C + O2 = CO2
12 :32 : 44
化学方程式的概念:
用化学式来表示化学反应的式子。
化学方程式的含义:
(1)质的变化:以事实为依据,表明了反应物、生成物和反应条件。
(2)量的守恒:遵守质量守恒定律,通过相对分子质量表示各物质之间的质量比。
化学方程式书写的原则:
(1)必须以客观事实为基础;
(2)要遵守质量守恒定律,“等号”两边各种原子的数目必须相等。
化学方程式书写的步骤
(1)根据事实写出反应物和生成物的化学式;
(2)配平化学方程式;
(3)注明化学反应发生的条件和标明箭头。
口诀:左写反应物,右写生成物;写好化学式,方程要配平;短线改等号,条件要注明;生成气、沉淀,箭头要标明。
  
化学方程式(2)
教学过程:
1. 练习:(1)复习题:2 (2)写出下列反应的化学方程式 课后习题3:(3)—(5)
2.书写化学方程式的一些细节:
(1)反应物和生成物的种类要正确、完整。 (2)反应物和生成物的化学式要正确。
(3)反应条件要正确、完整。 (4)要配平化学方程式,且系数比要是最简比。
3.介绍三种化学方程式的配平方法。
(1)奇数配偶法
从出现次数多,且左、右两端的原子个数满足一奇一偶的元素入手,将奇数配成偶数,然后依次配平其他元素。比较适合于氧化反应,如:
CH4 + O2 — CO2 + H2O
练习:C2H2 + O2 — CO2 + H2O ;H2S + O2 — H2O + SO2
(2)观察法
从两端原子个数明显不等的元素入手,在依次配平其他元素。比较适合于氧化还原反应。如:
CO + Fe2O3 — CO2 + Fe
练习:Fe + H2O — Fe3O4 + H2 ;C2H5OH + O2 — CO2 + H2O
(3)一般地,单质中元素放到最后配平
(4)原子守恒法
从元素组成较复杂的物质入手,设其系数为x,再依次配平其他元素。如:
FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
4.当然,选择何种方法更适合,需要我们平时的练习来积累。
课后习题4
复习题:3、4
根据化学方程式的计算
教学目标:
1. 已知反应物的质量求生成物的质量
2. 已知生成物的质量求反应物的质量
3. 已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量
4. 已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量
教学重点 已知一种反应物(生成物)的质量求生成物(反应物)的质量
教学难点 训练和培养学生按照化学特点去思维的科学方法
教学主线 由易到难,由浅入深。例题+练习
教学过程
1.研究物质的化学变化,常要涉及到量的计算。例如,用一定量的原料最多可生产多少产品;生产一定量的产品最少需要多少原料等。这些计算都是以化学方程式为依据进行的。
2.练习:指出下面的化学方程式的质和量的意义
2KClO3 = 2KCl + 3O2
245 149 96
3.我们知道,化学方程式可以表示化学反应前后物质的变化和质量关系。根据化学方程式的计算就是从量的方面来研究物质变化的一种方法。
4.一个最简单的例子——已知反应物的质量求生成物的质量
例题1:加热分解5.8g氯酸钾,可以得到多少克氧气?
(1)审题:
已知:化学反应反应——氯酸钾受热分解。
氯酸钾的质量——5.8 克。
求:生成的氧气的质量。
(2)分析:
生成的氧气的质量与二氧化锰的质量有关系吗?生成氧气的质量和氯化钾的质量有关系吗?生成的氧气的质量与什么物质的质量有直接关系?
(3)解答:
〈1〉 根据题意设未知量(一般地,所求即所设)
〈2〉 根据题意写出化学方程式
〈3〉 根据题意写出有关物质间的质量比(相对分子质量与系数的乘积),已知量和未知量
〈4〉 列比例式,求解(各反应物、生成物之间的质量比是一定的,不变的)
〈5〉 答
练习:
(1)工业上用电解水的方法制取氢气,电解4.5t水,能得到氢气多少吨?同时得到氧气多少吨?下面是某同学的解题方案,大家评议一下。
解:设制得氢气xt,氧气yt。
2H2O = H2 + O2
2×1×2+16 1×2 16×2
=20 =2 =32
4.5t xt yt
20:2=4.5:x 20:32=4.5:y
x=0.45t y=7.2t
(2)课后习题1(2)、(3)
5. 另一个简单的例子——已知生成物的质量求反应物的质量
例题2:在实验室中用氢气还原氧化铜制取铜。若制取10克铜,需要氧化铜多少克?
强调解题步骤和格式。注意有关物质的量要左右对应,上下对齐,注明单位等。
练习:课后习题1(1)、3
6.另一些练习题——已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量;已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。
31克白磷完全燃烧,需要氧气多少克?生成五氧化二磷多少克?
7.根据化学方程式的计算,关键在于正确书写化学方程式,这里包括正确书写反应物、生成物的化学式,化学方程式的配平。解题时一定要认真审题,明确题意、解题思路和步骤,书写格式要规范,计算数据要准确。
对学生学习中易出错的问题,教师要防患于未然,要求学生从错误中找原因,力求使知识掌握得更加牢固。
质量守恒定律(1)
教学目标:1.质量守恒定律的含义 2.质量守恒定律的本质分析
3.质量守恒定律的应用
教学重点:质量守恒定律的含义
教学难点:从化学反应的实质去认识质量守恒定律及质量守恒定律的应用
教学主线:
发现问题→实验探索→得出结论→实验检验→普遍规律→理论分析→解决问题
教学过程:
1.用化学表达式表示下面的变化。
(1)铁在氧气中燃烧。 (2)氯酸钾受热分解。 (3)氢气还原氧化铜。
2.这两个变化属于化学变化还是物理变化?为什么?
3.我们在实验中观察到了各种现象,知道了物质经过化学变化,可以生成新的物质。但是,并没有涉及反应物与生成物之间的质量问题。
反应物的质量同生成物的质量之间究竟有什么关系呢?反应后物质的总质量是增加?是减少?还是不变呢?
4.演示实验:白磷燃烧前后质量的测定。
现象:白磷燃烧前后天平保持平衡。
结论:反应前物质的总质量跟反应后物质的质量相等。
5.实验检验:氢氧化钠溶液跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
现象:反应前后天平保持平衡。
结论:反应前物质的总质量跟反应后物质的质量相等。
6.普遍规律:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
强调:(1)在理解质量守恒定律时,其关键词是“参加”。只有真正参加化学变化的物质,才能利用质量守恒定律进行解释;另一关键词是“各物质”,只有反应物和生成物的种数一个不少时,才能质量守恒。(2)在运用质量守恒定律时,要注意它只运用于化学变化,而物理变化前后质量变化的问题不能用质量守恒定律来解释。
7.理论分析:
为什么物质在发生化学反应前后,各物质的质量总和相等呢?请大家在观察水分子分解示意图后,从化学变化的实质展开讨论。
总结:(1)化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的分子分裂为原子,原子在化学变化中不能再分,原子重新组合生成其他物质(生成物)的分子的过程。(2)在一切化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量没有变化。所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等。就好象用积木搭建的房子,拆开后,积木重新搭建成另一栋房子。积木的种类和数目没有改变,积木的质量没有改变。两栋房子的质量必然相等。
四不变:化学反应前后元素种类不变,原子种类不变,原子个数不变,原子质量不变。
质量守恒定律(2)
8.解决问题:
(1)质量守恒定律认为,物质只能相互转化,而不能任意消灭或创生。但是,当人们在赞美蜡烛高贵品质的时候常说:“照亮别人,毁灭了自己”,这里所说的毁灭自己,是否指物质任意消灭呢?如何解释?
(2)有人说:“镁条燃烧后质量增加,说明质量守恒定律不是普遍规律。”他的说法对吗?为什么?
(3)在A+B=C+D反应中,5克A和4克B恰好完全反应生成3克C,则生成D的质量为( )
A.5克 B.3克 C.6克 D.4克
(4)蜡烛在空气中燃烧后只生成CO2和H2O,试推断蜡烛一定由( )
A.碳元素组成 B.氢元素组成 C.碳氢氧元素组成 D.碳氢元素组成
(5)6克KClO3与2克MnO2混合加热,充分反应后剩余固体的质量一定( )
A.大于8克 B.小于8克 C.等于8克 D.无法比较
(6)a克KClO3与b克MnO2混合加热,充分反应后剩余固体物质中含c克KCl,则生成氧气的质量为( ) A.(a+b-c)克 B.(a-c)克 C.(a+b)克 D.(a-b-c)克
(7)a克KClO3与b克MnO2混合加热,充分反应后剩余固体物质为c克,则生成氧气的质量为( )
A.(a+b-c)克 B.(a-c)克 C.(a+b)克 D.(a-b-c)克
差量:产生气体的质量=反应前的混合物质量 - 反应后的混合物质量。
(8)根据质量守恒定律解释下列问题
氯酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量小。
镁条在空气中燃烧后,生成物的质量比原来镁条的质量大。
附板书:
质量守恒定律的内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
质量守恒定律的解释:化学变化的实质:分子→原子→新分子
化学变化中的四不变:化学反应前后元素种类不变,原子种类不变,原子个数不变,原子质量不变
第三章 水 氢
第一节 水是人类宝贵的自然资源
(1课时)
一.知识教学点
1.水的存在及其与人类生产生活的关系。2.水的污染与防治。
二.重点:节约用水与水污染的防治。
三.教学步骤
(一)明确目标 1.水的存在及其与人类生产生活的关系。2.水的污染与防治。
(二)整体感知
本节内容主要介绍了水的分布及其与工农业生产的关系、水资源的保护三方面的内容。对于学生来说本节内容对学生学习知识没有困难,但应该认识到本节内容是培养学生各种能力和进行德育教育的好教材,应充分发挥本节内容的作用,使学生从能力上、思想品质上有所提高。
(三)教学过程
[新课引入]:前面我们学习了与我们息息相关的空气、氧的知识。从今天开始我们就学习与我们生产生活有密切联系的另一种常见的物质——水,并且由此引出另一种新物质——氢气,然后学习一些原子的核外电子排布的初步知识。
[讲解]:对于水来说,它是我们必不可少的生活用品,也是动植物体内的必需的物质。同样在工农业生产中也是不可缺少的物质。那么水在自然界是如何分布的?水与动植物,人类与工农业生产有什么关系?我们为什么要保护水资源?今天我们就通过学习水是人类宝贵的自然自然这节内容来解决这些问题。
[学生活动]:阅读第44-47页课文。
[提问]:水是如何在自然界分布的?
[总结板书]:一.水在自然界的分布
1.主要存在于海洋、湖泊、河流,约占地球表面积的3/4。
2.在人体、动植物体内。 3.地层里、大气里也有存在。
[讲解]:那下面我们就来看看水对人类的生产生活有什么重要意义。
[板书]:二.水对动植物和人类生产生活的意义
[讲解]:水是动植物体内和人的身体中不可缺少的物质,可以说,没有水就没有生命的存在。另外,人类生活中的衣食住行都离不开水。工农业生产中也不能离开水,水是工农业生产的重要原料。在农业生产中消耗的淡水量占人类消耗淡水总量的60%—80%,工业上也要用大量的水进行生产。另外,水在内河与海洋运输上也起着重要作用。但是为什么说水资源对我们来说是宝贵的?这是因为在自然界中淡水量不到水总量的1%。据21世纪城市水资源国际学术研讨会透露,联合国已经把我国列为世界上13个最缺水的国家之一,目前我国人均用水量是世界人均用水量的30%左右。人类现在用水量越来越大,且污染也越来越严重,这就要求我们要保护水资源。
[板书]:三.保护水资源
[提问]:你知道哪些水污染的例子,讨论它们是怎样形成的,造成了什么样的危害?
[总结板书]:1.水污染的形成。 (1)工业生产中的三废:废气、废水和废渣。
(2)农业生产中使用的化肥、农药。 (3)生活污水。
2.水污染的危害:可以使人致病、中毒甚至死亡。
[提问]:既然我们知道水污染形成原因以及水污染所造成的危害,那我们应如何控制污染源,来对水污染进行防治,减少水污染呢?
[总结板书]:3.水污染的防治。
(1)工业上控制污染物进入水体。 (2)合理使用化肥、农药,提倡节水农业。
(3)合理使用生活用水。 (4)增强环保意识。
(四)总结、扩展
水是人类不可缺少的宝贵的自然资源,经济的发展,人民生活水平的提高都与水有直接的关系。但是,面对当今日益严重的水资源匮乏和严重的水污染,我们不得不考虑我们的将来会怎样?我们在没有可以利用的水以后世界将会怎样?人类又会怎样?作为21世纪的接班人,作为中学生你们应该如何做?我们应当从现在做起,保护水、爱惜水,节约用水。同时还要提高环境保护意识,保护环境,让生活更加美好,国家才能富强,人类才可以持续发展。
四.布置作业:教材第47页第3属。
第二节 水的组成
(1课时)
一.知识教学点
1.水的物理性质。2.水是由氢元素和氧元素组成的,水的化学式是H2O。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点:确定水的元素组成,引出氢气。2.难点:水的化学式的确定。
3.疑点:水的化学式为什么是H2O。
4.解决办法:由产生的氢气的体积与氧气的体积比,氢气与氧气的密度计算出两种元素的质量比,再由两种元素的相对原子质量计算出水中氢、氧两种元素的原子个数比。
三.教学步骤
(一)明确目标:
1.了解水的物理性质。2.了解水是由氢元索和氧元素组成的,水的化学式是H2O。
(二)整体感知
本节内容为培养学生的观察能力的教材。通过电解水实验的事实,得出水是由氢元素和氧元素组成的。并且通过实验和推导要给学生一个启示,物质的化学式是实验事实再通过严格的计算得出的,不是凭空捏造的,从而深刻理解课文含义,使学生的各种能力得到发展。
本节的另一个主要任务是引出氢气,为下一节内容打基础。所以本节的关键是做好实验,一定要保证实验成功,否则必须重做。以使学生对实验事实有正确的表象。使他们可以进行正确的分析,得到正确结论。 讲解本节内容时应充分调动学生的积极性和主观能动性,使学生充分发挥主体作用。
(三)教学过程
[复习引入]:前面我们学习了水在自然界的分布,它与人类的密切关系,水污染的形成,危害以及防治办法。知道了水是人类宝贵的自然资源,我们要保护水、爱惜水,节约用水。那么,同学们想一想,水是纯净物还是混合物?水的物理性质是什么?它是由哪些元素组成的?这节课我们就一起来解决这几个问题。
[强调]:水是一种纯净物,而江水、河水以及我们日常所用的自来水都或多或少带有杂质,是混合物。通常我们化学中所说的水或蒸馏水都是指纯净的水。在前面我们学化学式时,我们就已经知道水的化学式是H2O。水是我们天天接触到的东西,但它究竟是怎样的一种物质呢?下面我们就一起来学习。首先我们来学习水的物理性质。
[板书]:一.水的物理性质
[教师活动]:展示一瓶蒸馏水。
[学生活动]:观察后描述一下水的颜色、状态,利用所学过的知识概括一下水的物理性质。
[总结板书]:水是一种无色无味的液体,在101KPa时,水的凝固点为0℃,沸点为100℃。并且,水在4℃时密度最大为lg/cm3,水结冰时密度减小,体积膨胀。
[讲解]:那么水是单质还是化合物?下面我们就通过实验来研究一下水的元素组成。
[板书]:二.水的组成
[实验]:演示实验3—1:电解水实验,注意提示学生观察正负极产生气体的体积。
[总结板书]:(一)电解水实验
现象:1.正负极都产生无色气体。 2.正负极产生的气体体积比为1:2。
[讲解]:那么正负极产生的气体是什么呢?我们来验证一下。
[实验]:演示实验3—2:用燃着的木棒点燃负极产生的气体;用带火星的木棒检验正极产生的气体。
[总结板书]:(二)验证实验
现象:1.负极产生的气体可以在空气中燃烧发出蓝包火焰;
2.正极产生的气体可以使带火星的火柴樟复燃。
结论: 1.正极产生氧气; 水是由氢元素和氧元素组成。
2.负极产生氢气。
通电
方程式:水 ——→ 氢气 + 氧气
[讲述]:通过刚才我们电解水实验我们已经知道了水是由氢元素和氧元素组成,但到此为止我们还不能确定水的化学式。在科学研究中确定某物质的化学式都是需要通过精密的实验和准确的计算的。下面我们就通过计算来确定水的化学式。
[板书]:已知:水电解后产生的氢气和氧气的体积比为2:1。氢气的密度为O.089g/L;氧气的密度为1.429g/L。氢的相对原子质量为l;氧的相对原子质量为16。计算水分子中氢原子和氧原子的个数比。
总结:水分子中氢和氧的原子个数比为2:1,水的化学式为H2O。
[讲解]:水在通电条件下.一个水分子首先分解成两个氢原子和一个氧原子,两个氢原于再结合成一个氢分子;同样两个氧原子结合成一个氧分子。大量的氢气分子聚集成氢气,大量的氧气分子聚集成氧气。
[板书]: 通电
H2O ——→ H2↑ + O2↑
[讲解]:这个反应也证明了这样一个理论:分子可以分成原子,而原子不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。
[练习]:第49页第l题。
(四)总结、扩展
本节我们主要研究了水的物理性质,水的组成以及水的化学式的确定。通过学习同学们不仅要了解这些知识,更重要的是要从学习中体会到要想掌握一门科学知识,必须有一丝不苟的严谨的学习态度,更要有实事求是勇于探索的精神。
四.布置作业:教材第49页习题第2、3题。
第三节 氢气的实验室制法
(1课时)
一.知识教学点
1.实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。2.置换反应。
3.用排水法和向下空气法收集氢气的方法。4.原子团的含义。
二.重、难点
1.重点:实验室制取氢气的反应原理和基本操作。 2.难点:置换反应的理解。
三.教学步骤
(一)明确目标
1.使学生掌握实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。2.使学生理解置换反应。
3.学习用排水法和向下空气法收集氢气的方法。4.使学生了解原子团的含义。
(二)整体感知
本节从实验室制取氢气的反应原理入手,通过讨论,确定了实验室制取氢气的实验装置和收集氢气的方法。完整的阐述了实验室制取氢气的全过程,对学生来讲是一个完整的实验体系,对学生进行分析推理等思维的发展来说是很好的教材。此外,课本又从几个实验入手归纳总结出了置换反应。这样可以使学生对置换反应、分解反应、化合反应进行对比加深理解。
另外,本节选学部分还介绍了启普发生器。此部分可以由学生在课下阅读,也可以在课上展示,使学生对它的结构、原理、适用范围有较深刻的了解。
(三)教学过程
[新课引入]:前面我们学习了水的组成,知道了水在直流电的作用下会分解出氢气,那么,它为什么叫做氢气呢?这是因为氢气是在相同条件时,在所有气体中密度最小的气体,也就是说,它是最轻的气体,因此,它的中文名称为氢,其含义为成水元素。早在16世纪,人们就已经发现了这种气体,但是人们并没有把它作为一种新的元素,而把它叫做可燃空气。直到18世纪,拉瓦锡才通过许许多多的实验证明了它是一种新的元素,它形成的单质是氢气。
[讲解]:那么,氢气是如何制取的呢?今天我们就学习氢气的制法。
[讲解]:在上节课我们看到了电解水可以产生氢气,但是应当注意这种方法需要消耗大量的电能,所以成本较高,不适合在工业上大量生产氢气。在工业上,通常利用一些非常廉价的原料来制取氢气,常常是利用天然气或水煤气为原料来制取氢气的。
[板书]:1.工业制法
原料:天然气(主要成分为甲烷CH4)。 水煤气(主要成分为一氧化碳CO和氢气H2)。
[讲解]:在实验室中是如何制取氢气的呢?这是我们今天要解决的主要内容。
[板书]:2.实验室制法
[讲解]:实验室制取氢气不可能使用电解水的方法,因为这样反应速度慢,产气量少,在实验室中我们一般情况下是利用金属与酸的反应来制取氢气的。
[板书]:(1)反应原理:金属与酸的反应
[实验]:演示实验3-3:锌与硫酸的反应。
[教师活动]:组织学生观察实验现象,讲解实验步骤及操作要求。
[观察现象]:产生可燃性气体,反应后的液体蒸干后得到白色固体。
[讨论]:气体和白色固体分别是什么?
[小结]:可燃性气体为氢气,反应后的白色固体为硫酸锌。
[板书]:实验3-3:锌与硫酸的反应
现象:① 产生可燃性气体。② 反应后的液体蒸干后得到白色固体。
反应表达式:锌 + 硫酸 → 硫酸锌 + 氢气 Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
[讲解]:根据刚才实验3-3我们可以知道制取氢气简单的实验装置可以由试管、单孔橡皮塞和导管三部分组成。
[板书]:(2)实验装置:试管、单孔橡皮塞和导管
[提问]:根据生成氢气的状态,密度等,你认为用什么方法收集氢气比较合适?(提示:氢气难溶于水)
[总结板书]:(3)收集方法:① 向下排空气法(氢气密度小于空气)② 排水法(氢气难溶于水)
[演示实验]:氢气的制法,并且用两种方法收集。
[注意]:充满氢气的容器应盖好并把口向下放置。
[教师活动]:组织学生找出制氢气的简易装置的缺点。
[讲解]:有时为了能够不断地得到氢气,并且使用的量较大时,我们利用了另一种实验室常用的仪器叫做启普发生器来制取氢气。
[板书]:(4)启普发生器
[教师活动]:指导学生阅读课本第50-51页有关内容。
[展示]:启普发生器。
[讲解]:我们在制取氢气时除了可以利用锌和硫酸反应外,还可以利用其他金属和酸的反应来制取氢气。
[实验]:镁与硫酸的反应,铁与盐酸的反应。
[观察现象]:都产生了氧气。
[总结板书]:化学反应表达式:
镁 + 硫酸 → 硫酸镁 + 氢气 Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2
铁 + 盐酸 → 氯化亚铁 + 氢气 Fe + HCl → FeCl2 + H2
[提问]:观察制取氢气的三个反应,判断它们属于哪一种反应类型?有什么特点?
[结论]:这三个反应既不属于分解反应,又不属于化合反应,这些反应是一类新的反应类型。
[板书]:二.置换反应 1.反应的特点:
(1)反应物有两种:一种单质,一种化合物。(2)产物也有两种:一种单质,一种化合物。
[师生活动]:根据置换反应的特点,给置换反应下一个定义。
[板书]:2.置换反应的定义:
由一种单质和一种化合物起反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
[讲解]:在硫酸分子中,一个硫原子和四个氧原子结合成的SO4,在反应前后没有变化,我们把硫酸中没有变化的SO4叫做原子团,称为硫酸根。
[板书]:3.原子团:MnO4(高锰酸根)、SO4(硫酸根)、PO4(磷酸根) NO3(硝酸根)、ClO3(氯酸根)、CO3(碳酸棍),OH(氢氧根)、NH4(铵根)等都叫做原子团。
[讲解]:应牢记常用原子团的符号,记忆的方法可以采用韵语记忆:
[板书]:原子团,不难记,铵根NH4
酸根先记锰、硫、磷,符号后面添“O4” 酸根再记硝、氯、碳,符号后面添“O3”
[练习]:完成教材第52页第1题。
(四)总结、扩展
本节内容我们主要学习了氢气的实验室制法和置换反应,氢气的实验室制法我们应该学会利用反应原理确定反应装置,利用产物特点确定收集方法。并且应掌握实验室制取氢气的反应表达式和实验操作。对于置换反应我们应当学会根据反应物的特点和产物的特点判断反应类型。到现在为止我们已经学习了三个基本反应类型,下面我们对这三个反应类型进行一下总结:
化合反应:A + B → AB (多变一) 分解反应:AB → A + B (一变多)
置换反应:A + BC → B + AC (单质+化合物→单质+化合物)
四.布置作业:教材第52页第2、3题。
第四节 氢气的性质和用途
(2课时)
一.知识教学点
1.氧气的物理性质。2.氧气的还原性,可燃性,以及有关实验和现象。
3.氢气点燃前检验纯度的原因。4.氢气的用途。
5.从得氧失氧角度学习氧化还原反应,氧化剂,还原剂。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点:氢气的化学性质。2.难点:氢气的还原性。
3.疑点:氢气、氧气按一定比例混合为什么会发生爆炸,而纯净的氢气在空气中可以安静的燃烧?
4.解决办法:通过实验,从表面现象到微观本质进行分析。
三.教学步骤
(一)明确目标
1.使学生了解氢气的物理性质。2.学生掌握氢气的还原性,可燃性,并了解有关实验和现象。
3.了解氢气点燃前检验纯度的原因。4.根据氢气的性质,了解氢气的用途。
5.从得氧失氧角度了解氧化还原反应,氧化剂,还原剂。
(二)整体感知
本节以实验为主,通过实验现象研究本质,从而使学生的知识从感性到理性进行升华。尤其是讲氧化还原反应时,应注意分析反应的过程,以便使学生的氧化还原反应的概念有较深的印象。
另外,本节的实验较多.应规范操作,使学生有一个良好的实验印象,从而为学生进行实验提供一个良好的参考材料。
(三)教学过程
第一课时
[复习引入]:在上一节课我们学习了氢气的实验室制法和置换反应,那么,实验室制取氢气的反应原理是什么?什么是置换反应?它有什么特点?
[讲解]:在空气一章中,我们已经学习了氧气的物理性质和化学性质。那么氢气的物理性质和化学性质是怎样的?氢气有什么样的用途呢?首先我们学习氢气的物理性质。
[板书]:一.氢气的性质 1.物理性质
[教师活动]:展示一瓶新制的氢气由学生观察。
[学生活动]:观察状态、颜色,总结出氢气的物理性质。
[板书]:氢气是一种无色,无味的气体。在101KPa时氢气在-252℃时变成液体,在—259℃变成雪花状固体,它难溶于水,密度比空气小。
[讲述]:为了验证氢气的密度,我们来观察下面的实验。
[实验]:演示实验3—4:验证氢气密度
[学生活动]:认真观察现象,积极思考。
[提问]:由此现象可以得到什么结论?
[解释]:形成的肥皂泡之所以迅速上升,就是因为氢气的密度很小的缘故。在标准状况下,1升氢气的质量为O.089克,大约是同体积空气质量的1/14。
[提问]:那么,氢气的化学性质是怎样的呢?在前面我们学习了氧气的化学性质,知道了氧气可以和许多物质发生化学反应,那么氢气可不可以和氧气发生反应呢?我们就利用实验来验证一下。
[板书]:2.化学性质
[实验]:演示实验3—5:氢气的燃烧
[提问]:① 纯净的氢气在空气中燃烧的现象是什么? ② 它与空气中哪种物质发生了反应?
③ 它的产物是什么?你是怎样知道的? ④ 它们反应的化学反应表达式是什么?
[总结]:(1)氢气在空气中燃烧
现象:① 氢气在空气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰; ② 烧杯内壁有水珠,并且发热。
结论: 点燃 点燃
氢气 + 氧气 ——→ 水 H2 + O2 ——→ H2O
总结:氢气具有可燃性。
[提问]:那么,混有空气的氢气在点燃时会发生什么现象?
[实验]:演示实验3—6:氢氧混合爆炸实验
[现象]:氢气开始安静的燃烧,然后发出了爆鸣声,塑料筒被高高冲起。
[板书]:混有空气的氢气点燃会发生爆炸。
[提问]:为什么会发生这样的现象?
[总结]:之所以会发生爆炸是因为氢气中混有了空气。混合气体中大量氢气分子和空气中的大量的氧气分子混合,这样大量的分子相互接触点燃后,二者迅速反应,在极短的时间内放出大量的热,这些气体又在一个有限的空间内,当温度迅速升高,气体迅速受热膨胀,冲出容器发出爆鸣声。如果该反应发生在密闭容器或容积大出口小的容器,气体不能排出或来不及排出,就会使容器炸裂造成危险。
[提问]:为什么纯净的氢气可以安静的燃烧呢?
[解释]:因为纯净的氢气在点燃后只在管口或小孔处与空气中的氧气接触,接触面积小,发生反应的氢气分子和氧气分子的量也少,所以放出的热量也少,并且很快就散失到空气中去了,不会发生爆炸。通过科学实验测定,空气中如果混入的氢气的体积达到总体积的4%-74.2%时,点燃混合气体就会发生爆炸,这个范围叫做氢气的爆炸极限。
[板书]:氢气的爆炸极限是4%-74.2%。
[讲解]:事实上所有的可燃性气体,粉尘,蒸汽与空气充分混合遇火都有可能发生爆炸,因此可燃性气体泄漏时一定要杜绝一切火源,防止发生爆炸造成危险。这也要求我们在使用氢气和其他可燃性气体时为了不发生危险,使用前一定要检验纯度。下面我们就学习检验纯度的方法。
[实验]:演示实验3—7:检验氢气的纯度(边实验边讲解)
[提问]:为什么在第二次检验前要先用手堵一会试管才能继续收集氢气再进行检验纯度?
[教师活动]:指导学生阅读课本第55页小字部分。
[板书]:注意:使用氢气时,要特别注意安全。点燃氢气前,一定要检验纯度。
[练习]:教材第58页第1题。
(四)总结、扩展
本节我们主要学习了氢气的物理性质和氢气的可燃性。通过学习,同学们应该重点掌握氢气与氧气反应生成水,但是当条件不同时产生的现象不同。我们还学习了可燃性气体检验纯度的方法。同学们应该掌握并且注意在使用可燃性气体时一定要检验纯度。
同时通过学习,应该学会如何通过表面现象分析物质的变化,得到正确的结论和正确的方法。
四.布置作业:1.教材第58页第2、3题。2.思考题:室内如果发生煤气泄漏怎么办?
第二课时
[复习提问]:1.氢气的物理性质与氧气比较有哪些异同? 2.纯净的氢气在空气中燃烧有哪些现象?反应的表达式是什么? 3.为什么点燃氢气前一定要检验纯度?如何检验?
[讲解]:氢气除了可以与氧气发生反应外,还可以和某些含氧化合物发生反应。这是氢气的另一个重要的化学性质,下面我们就来看一下氢气与氧化铜的反应。
[板书]:(2)氢气与氧化铜的反应
[实验]:演示实验3—8:氢气与氧化铜的反应
[提问]:通过实验可以看到什么现象?得到什么产物?
[总结]:现象:① 试管中黑色的氧化铜变成红色。 ② 试管口有水滴出现。
结论:氢气 + 氧化铜 → 铜 + 水 H2 + CuO → Cu + H2O
[提问]:① 为什么在通氢气前检验纯度? ② 为什么要向试管中先通一会氢气再加热?
③ 试管口为什么要略向下倾斜?④ 实验完后,为什么停止加热后还要通氢气直到试管冷却?
[解释]:因为这个实验的条件是加热,如果产生的氢气不纯,那么,在加热时有可能引起氢气发生器的爆炸造成危险。同样道理,如果不把试管中的空气排除干净,就有可能使氢气和空气混合在加热条件下发生爆炸。也就是说,先向试管中通一会氢气,目的是排除试管中的空气。那么在加热时,试管中的氢气的浓度大于它的爆炸极限时就不会发生危险。试管口略向下倾斜是为了使反应生成的水不会倒流到试管底部使灼热的试管骤冷炸裂,而导致实验失败。实验完毕后再通一会氢气直至试管冷却,是为了使生成的铜在氢气的环境中冷却而不与空气中的氧气接触,使灼热的铜与氧气反应再生成氧化铜。
[板书]:实验注意问题:
a.通氢气前检验氢气纯度 b.先通一会氢气再加热 c.试管口要略向下倾斜
d.实验完毕后,停止加热后还要通氢气直到试管冷却
[提问]:这个反应属于哪类反应类型?(学生回答问题)
[分析]:在这个反应中,我们可以看到氧化铜中的氧被氢气夺走,形成了单质铜。这个过程我们称氧化铜被还还原了;而氢气和氧化铜中的氧结合成它的氧化物水,我们说氢气被氧化了。这里被还原的氧化铜称为氧化剂,具有氧化性;被氧化的氢气叫做还原剂,具有还原性。
[副板书]: H2 + CuO → Cu + H2O
还原剂 氧化剂
被氧化 被还原
总结:氢气具有还原性。
[板书]:(3)氧化还原反应
[讲解]:前面我们学过物质与氧的反应叫做氧化反应,也就是说,在这个反应中氢气发生了氧化反应,因为它与氧化铜中的氧发生了反应;对于氧化铜来说,它失去了氧,这种反应叫做还原反应。
[板书]:含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。
[讲解]:从这个反应中我们可以总结这样的规律:
[板书]:氧化剂失去氧.被还原,发生还原反应; 还原剂得到氧,被氧化,发生氧化反应。
在通常情况下,氧化反应和还原反应是同时发生的。
[小结]:通过上面的学习我们可以概括氢气具有两条化学性质:
1.具有可燃性它与氧气反应生成水,纯净的氢气在空气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量生成水;混有空气的氢气点燃可能会发生爆炸,所以在点燃氢气前一定要验纯。
2.氢气具有还原性它可以夺取某些含氧化合物中的氧,使含氧化合物还原,自己被氧化,发生氧化还原反应。
[讲述]:针对氢气的物理性质和化学性质,氢气有哪些用途呢?
[板书]:二.氧气的用途
[学生活动]:阅读课本第56页“二、氢气的用途”。
[讨论]:氢气的用途,并说明它的用途是根据它的哪些性质?
[总结板书]:1.填充探空气球(奄度小)。 2.制备金属材料(还原性)。
3.作为高能燃料(可燃性)。4.工业原料。
性质决定用途,用途反映性质。
(四)总结、扩展
本节学习了氢气的还原性和用途。在这一节的学习中,同学们应重点掌握氢气的还原性,掌握它与氧化铜反应的实质,并且通过观察实验,总结概括结论,体会学习的方法性和实验的规范性,应强调深入的研究和探讨,只有这样才能使我们不但学习了知识,同时培养了能力。
四.布置作业 课本第58页第4、5题。
第五节 核外电子排布的初步知识
(2课时)
一.知识教学点
1.核外电子是分层排布的。2.原子结构示意图的含义,结构与性质之间的关系。
3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。
二.重、难点 1.重点:原子的核外电于是分层排布的,元素的化学性质与它的结构紧密相连。
2.难点:对核外电子分层运动的表象的形成。
三.教学步骤
(一)明确目标 1.了解核外电子是分层排布的。2.了解原子结构示意图的含义,进一步了解结构与性质的关系。3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。
(二)整体感知
学习核外电子排布的初步知识是在学过原子构成、核电荷数、质子数、核外电子数及其相互关系的基础上进行的。其目的在于通过1—18号元素的原子结构示意图,了解核外电子排布的情况,进一步了解元素的性质与结构的关系,并使学生初步了解离子化合物与共价化合物的形成。但是,应当注意这部分教学对学生来说既难以理解又难以掌握。因此,本节内容在讲解时不宜加深也不宜拓展,只要学生达到了解的水平即可。
(三)教学过程
[复习提问]:在前面我们学习了原子的结构,那么:1.原子是怎样构成的?
2.原子核是由哪些微粒构成的?3.原子的核电荷数,核内质子数与核外电子数有何关系?
[讲解]:虽然我们对原子的结构有所了解,但是我们对核外电子的运动却一无所知。今天,我们就来了解一下核外电子的运动情况。
[板书]:一.核外电子的排布
[讲述]:对于核外只有一个电子的氢原子来说,核外电子的运动比较简单。对于核外电子数多于一个的原子,它的电子是怎样运动的呢?
[学生活动]:阅读课本第51页第一段内容。
[提问]:核外电子多于一个的原于其电子是如何运动的?
[总结板书]:(1)在多电子原子里,由于电子的能量不同,电子在不同电子层上运动。
(2)能量低的电子在高核近的区域运动;能量高的电子在高核远的区域运动。
(3)离核最近的电子层叫第—层;离核最远的电子层叫第七层。
核电子的分层运动又叫核外电子的分层排布。
[讲解]:根据以上三点内容我们可以总结出:
[板书]:电子层数:一 二 三 四 五 六 七
高核距离:近——————————→远
能 量:低——————————→高
[讲述]:为了能够表示核外电子的排布,我们用原子结构示意图来表示。
[板书]:二.原子结构示意图
[教师活动]:讲解原子结构示意图的含义。以钠的原子结构示意图为例:[板书]:1.圆圈及里面的正数表示原于核及核内质子数;2.弧线表示电子层数;3.弧线上的数字表示每个电子层上容纳的电子数。
注意:a.每个电子层上最多容纳的电子数为2n2个;
b.电于先填充能量较低的电子层,然后填充能量较高的电子层。
[提问]:那么元素的分类,化学性质与核外电子数有何关系呢?
[板书]:三.元素的分类、化学性质与核外电子数的关系
[提问]:前面我们已经学习过元素的种类是由原子的核内质子数决定的,那么元素的化学性质是由什么决定的呢?
[板书]:元素的种类是由原子的核内质子数决定的。
元素的化学性质是由原子核外最外层电子数决定的。
1.稀有气体元素:最外层电子数为8个(He为2个),化学性质稳定,这种结构称为稳定结构;
2.金属元素:最外层电子数少于4个,易失去电子,化学性质活泼;
3.非金属元素:最外层电于都大于或等于4个,易得到电子,化学性质活泼。
结论:结构决定性质。
[讲解]:由于金属元素的原子最外层易失去电子,非金属元素的原子最外层易得到电子,形成稳定结构,这样,原来的原子中的核电荷数与核外电子数就不相等而使原子带电,这样带电的原子就叫做离子。
[板书]:四.离子:带电的原子(或原子团)叫做离子。
阳离子:带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子;阴离于:带负电荷的原于(或原于团)叫做阴离于。
[讲解]:离子形成的过程。
[提问]:原子我们可以用元素符号来表示,那离子我们应该怎么样来表示呢?
[板书]:1.离子符号:阳离子:Na+、Mg2+、Al3+(NH4+) 阴离子:Cl-、O2-、S2-(SO42-、CO32-、OH-)。
[提问]:下面同学们思考一下离子与原子的有何区别?如何相互转化?
[总结板书]:
原 子 阳离子 阴离子
结 构 质子数=核电荷数 质子数>核电荷数 质子数<核电荷数
电 性 不带电 带正电 带负电
表示法 Na Mg2+ Cl-
相 互转 化
[提问]:钠原子最外层有一个电子,氯原子最外层有七个电子,它们之间是否可以形成化合物?如何形成的?
[教师活动]:讲解离子化合物氯化钠的形成过程。
[总结板书]:五.离子化合物
1.定义:由阴阳离于相互作用而形成的化合物叫做离子化合物。
2.离子化合物中,阴阳离子所带正负电荷总数相等,化合物本身不显电性。
[提问]:在前面学习氢气的实验室制法时,我们曾经用到盐酸,它是氯化氢的水溶液。而氯化氢是氢气和氯气在点燃条件下生成的。那么,氯化氢分子是如何形成的?
[学生活动]:阅读课本第61页有关内容。
[教师活动]:讲解共价化合物的形成过程。
[总结板书]:六.共价化合物
1.共用电子对:P61 2.共价化合物:以共用电子对形成分子的化合物。3.共价化合物的形成:
[小结]:①形成物质的微粒有:分子,原子和离子。 ②由原子构成的物质:金属和稀有气体。
③由分子构成的物质:双原子分子单质,共价化合物。 ④由离子构成的物质:离子化合物。
(四)总结、扩展
本节所学内容要求同学能够识别1-18号元素的原子结构示意图,了解原子结构示意图的含义,掌握离子的概念,能够区别离子和原子,知道离子化合物和共价化合物的形成过程和原理。
通过学习我们还应该学会从微观想象中锻炼自己分析推断的思维方法。
四.布置作业 课本第62页第1、2题。
第六节 化合价
(2课时)
一.知识教学点
1.化合价的含义。2.元素化合价与化学式的关系,能根据化合价书写化学式或根据化学式判断化合价。
二.重、难点
1.重点:(1)化合物中正负化合价的代数和为零。 (2)记住常见元素的化合价。
2.难点:化合价概念的建立。
三.教学步骤
(一)明确目标
1.了解化合价的概念及含义,初步认识化合价的实质,记住常见元素的化合价及化合价的一般规律。
2.了解化合价与化学式的关系,会利用化合价原则根据化合价书写化学式或根据化学式判断元素的化合价。
(二)整体感知
化合价是初中化学课程中要求达到了解水平的基础知识。在此以前涉及的有关化学式,物质结构的初步知识,尤其是有关离子化合物和共价化合物的知识是给出化合价的依据。
(三)教学过程
[复习引入]:前面我们学习了有关原子结构的初步知识,那么,是什么决定了元素化学性质?
[练习]:写出化学式并判断每种化合物中原子个数比。
[总结]:离子化合物:NaCl MgCl2 Na2S MgS Na2O MgO
原子个数比:1:l 1:2 2:1 1:1 2:1 1:1
共价化合物:HCl H2O H2S SO2 原子个数比:1:1 2:1 2:l 1:2
[新课引入]:从上面的练习可以看到原子之间形成化合物时其原子个数比有确定的数值,如果不是这个比值那么就不能形成稳定的化合物。而元素原子之间相互化合的个数比又是由原子的最外层电子决定的,也就是说,原子的最外层电子结构决定了原子之间按一定数目相互化合。而这个数目就表现出了元素的原于在形成化合物时表现出的一种化学性质——化合价。
[板书]:一.化合价
[提问]:(1)什么叫做化合价? (2)元素的化合价是如何表示的?
(3)化合价的实质是什么? (4)单质的化合价为什么为零?
[学生活动]:阅读课本第62、63页,讨论后回答。
[总结板书]:①化合价:一种元素一定数目的原于跟其他元素一定数目的原子化合的性质,叫做这种元素的化合价。化合价有正价和负价。
②化合价的实质:化合价是元素在形成化合物时表现出的化学性质。
③因为化合价是在形戊化合物时表现出的性质,所以单质的化合价为零。
[提问]:(1)化合价的正负与数值是如何确定的?(2)化合价的原则是什么?
[板书]:二.化合价数值的确定
化合价数值 化合价的正负
正价 负价
离子化合物 一个原子得失电子的数目 失去电子 得到电子
共价化合物 形成共用电子对的数目 共用电子对偏离 共用电子对偏向
化合价原则 在化合物里,正负化合价的代数和为0,单质元素化合价为0。
[讲解]:常见元素的化合价。
[总结板书]:三.常见元素的化合价
一价钾钠氯氢银,二价氧钙钡镁锌,三氯四硅五价磷,谈变价,也不难,
二三铁,二四碳,二四六硫都齐全,铜汞二价最常见。
[练习]:标出下列化合物中各元素的化合价。
①Na2O ③Cu(OH)2 ③WO3 ④Na2CO3 ⑤NH4NO3 ⑥FeSO4 ⑦AlCl3
[讲解]:原子团的化合价:是组成元素的化合价的代数和。
如: -1 -1 -2 -2 +1
OH NO3 SO4 CO3 NH4
[讲述]:那么如何根据化合价确定化学式?已知化学式如何判断元素的化合价呢?
[学生活动]:阅读课本第64页例l、例2、例3。 ,
[总结]:四.化合价与化学式的关系
[讲解]:参考课本第64页例1、例2、例3。
[板书]:注意:1.依据化合价的代数和等于零的原则。
2.化学式的写法:正价先,负价后,标出(化合)价,找(原子)个数。
3.不能根据化合价书写不存在的物质的化学式。
(四)总结、扩展
本节我们主要学习了化合价,化合价的规则以及化合价与化学式的关系。在今后的学习中,同学们应注意把各知识点联系起来学习,这样可以使同学们的能力有较大的提高。
四.布置作业 1.课本第65页2、4、5、6题。
第四章 化学方程式
第一节 质量守恒定律
(1课时)
一.知识教学点
1.质量守恒定律的含义。2.质员守恒定律的本质分析。3.质量守恒定律的应用。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点:质量守恒定律的含义。
2.难点:应用多媒体教学从化学反应的实质去认识质量守恒定律及质量守恒定律的应用。
3.疑点:(1)从微观角度分析为什么化学反应前后质量总和相等?
(2)联系实际,在应用中加深理解,如“镁条燃烧质量增加;蜡烛燃烧后完全消失”,以上反应符合质量守恒定律吗?
4.解决办法:增加学生探索性实验,充分调动学生积极性;边操作,边观察,组织讨论,总结规律。以理论为指导理解定律的本质,提高思维、分析推理能力。
三.教学步骤
(一)明确目标
(二)整体感知
本节通过精心设疑,实验探究,刘不同化学反应进行观察、测定、分析、推理得出质量守恒定律,然后分析实质,深化认识,并联系实际,在应用中加探理解,为学习化学方程式准备理论依据,为学好化学用语奠定基础。
(三)教学过程
[复习提问]:什么是化学变化?化学变化的实质是什么?
[引入]:由分子构成的物质在化学变化中分子先裂解成原子,原子再重新组合成新分子,新分子再聚集成新物质(边讲解边板书)。这说明在化学变化中分子发生了变化,在化学变化前后分子的种类发生了变化;而原子本身在化学变化前后并没有发生变化,只是重新组合。因此在化学变化前后原子的种类并没有发生变化。这是从质的方面来研究化学变化,今天我们就从量的方面来研究、分析化学变化。
[板书]:一.质量守恒定律
[讲解]:化学变化中有新物质生成,那么反应物的质量同生成物的质量之间究竟有什么关系?反应前后物质的总质量是增加、是减少、还是不变呢?让我们通过实验来探讨。
[板书]:实验一:CuSO4与NaOH的反应
[实验]:演示课本第70页:实验4-2
[学生活动]:认真观察、思考。
[总结板书]:a.现象:有蓝色沉淀生成 反应后天平仍然保持平衡
b.结论:反应物的总质量=生成物的总质量
c.表达式:CuSO4 + NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
[讲解]:在这个实验中,最后天平仍处于平衡,说明反应物的总质量与生成物总质量相等,从众多实验事实中得出化学反应前后各物质的质量总和相等的共性。
[板书]:1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
[提问]:为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等?
[目的]:(不失时机,再次提问)引导学生从化学反应的实质(从宏观-微观分析说明)上去认识质量守恒定律。(有条件的话应用多媒体教学软件分析原因。)
[总结板书]:2.质量守恒定律的本质:在一切化学反应中,反应前后原子的种类和个数没有发生变化,原子的质量也没有发生变化。
二.质量守恒定律的应用
[提问]:镁条燃烧后,生成氧化镁的质量比镁条增加了,蜡烛燃烧后完全消失了,这些反应符合质量守恒定律吗?
[目的]:启发学生思考,组织讨论,由学生做出正确的解释。
[结论]:符合质量守恒定律。
[目的意图]:发散思维,加深对质量守恒定律中关键字词(“参加化学反应”和“质量总和”等)的理解和认识。
(四)总结、扩展
1.质量守恒定律的原因归纳为四不变:
宏观:化学反应前后元素的种类不变
微观(实质):原子的种类不变 原子的个数没有增减 原子的质量没有变化
2.理解和应用质量守恒定律时注意以下几点
(1)质量守恒定律是通过研究不同化学反应,从而揭示反应物与生成物的质量关系的定律。因此它是一切化学反应必然遵循的一个定律(注:物理变化不属于此定律)。
(2)质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”不能任意推广到其他物理量。
(3)守恒的数量是“总质量”,是指参加反应的所有反应物和所有生成物的总质量,不是部分反应物或生成物的质量。
(4)守恒的范围是:“参加反应的各物质”,运用此定律时其他没有参加化学反应的物质,不能计算在内。
四.布置作业 1.阅读课本第70页3-5段。2.完成课后题。3.预习第二节。
第二节 化学方程式
(1课时)
一.知识教学点
1.化学方程式的概念。2.化学方程式的书写原则和书写方法。3.化学方程式的含义和读法。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点:(1)化学方程式的含义。 (2)正确书写化学方程式。
2.难点:化学方程式的配平。 3.疑点:化学方程式能表示什么含义?
4.解决办法:采用从实验入手的讨论法,加深对化学方程式“质”和“量”含义的理解,讲练结合,在练习中加深体会,逐步熟练,为化学计算打下基础。
三.教学步骤
(一)明确目标
(二)整体感知
本节根据质量守恒定律,采用从实验入手的讨论法导出化学方程式的概念。在进行书写配平的教学中,采用讲练结合的方法,调动学生积极性,又加深对化学方程式含义的理解和读写。
(三)教学过程
[复习提问]:前面我们学习了质量守恒定律,质量守恒定律的内容是什么,为什么反应前后各物质的质量总和必然相等?理解应用质量守恒定律应注意哪些问题?
[新课导入]:前面我们已经学习过元素、原子、分子、离子都可以用化学符号来表示,这些符号是化学最基础的语言,通称为“化学语言”。那么表示化学反应的式子用哪种“化学用语”表示呢?这将是我们本节要学习的内容——化学方程式。化学上有没有一种式子,既能表示反应物和生成物又能反映质量守恒这一特点呢?
[板书]:一.化学方程式:用化学式来表示化学反应的式子。
[教师活动]:引导学生在文字表达式的基础上,用化学式表示该化学反应并把箭头改为等号,称之为化学方程式。
[举例]:如木炭在氧气中燃烧:C + O2 === CO2
12 32 44
[讲解]:这个式子不仅表示了反应物、生成物和反应条件,同时,通过相对分子质量还可以表示各物质之间的质量关系,即各物质之间的关系,这就是说,每12份质量的C和32份质量的O2在点燃的条件下完全反应,能生成44份质量的CO2。
[提问]:那么化学方程式的写法是不是只要把反应物和生成物都用化学式来表示就可以了呢?请看“氯酸钾受热分解”反应: KClO3 === KCl + O2 能不能称作化学方程式,怎样才能使它成为符合质量守恒定律的化学方程式呢?
[板书]:二.化学方程式的书写方法
[教师活动]:组织学生阅读课本第71-72页有关内容,组织学生讨论:
(1)书写化学方程式必须遵守哪些原则?(2)具体书写步骤是怎样的?(以氯酸钾受热分解为例)
[学生活动]:阅读,讨论得出结论。
[板书]:1.书写原则:一是必须以客观事实为基础; 二是遵守质量守恒定律。
2.书写步骤:①根据实验事实写出反应物和生成物的化学式; ②配平化学方程式;
③注明化学反应发生的条件和标明“↑”、“↓”。(说明“Δ”、“↑”、“↓”等符号表示的意义。)
[教师活动]:以“磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷”为例,用“最小公倍数配平法”,讲请书写原则及配平方法。
[学生活动]:学生练、讨论分析出现的错误及注意事项。
[提问]:①什么是化学方程式的配平, ②用最小公倍数配平法的步骤?
③为什么说质量守恒定律是书写化学方程式的理论基础?
[目的意图]:加深理解,熟练掌握配平方法。
[教师活动]:指导学生阅读课本P71页第三自然段。
[板书]:三.化学方程式的含义和读法
[学生活动]:学生阅读课本第71页第三自然段并讨论:化学方程式表示的含义,化学方程式的读法。
[教师活动]:结合氯酸钾分解反应讲述化学方程式表示的质和量的意义及读法(说明“+”和“=”表示的意义)。
[板书]: 2KClO3 == 2KCl + 3O2↑
2×(39+35.5+3×16) 2×(39+35.5) 3×16×2
=245 =149 =96
1.含义:[质]:表明化学反应中反应物和生成物即反应进行的条件。
[量]:表明了各物质之间的质量关系,即各物质之间的质量比。
2.读法:[质]:氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热生成氯化钾和氧气。
[量]:每245份质量的氯酸钾在用二氧化锰作催化剂条件下加热生成149份质量的氯化钾和96份质量的氧气。
[学生活动]:相邻座位同学相互练习读法。
[教师活动]:简单介绍奇数配偶法和观察法配平方法。
[目的者图]:培养学生按照化学的含义去理解和读写化学方程式。
(四)总结、扩展
1.化学方程式的书写:左写反应物,右写生成物; 中间连等号,条件要注清;
生成气体、沉淀,箭头要标明。
2.最小公倍数配平法步骤:
①找出在反应式两边各出现过一次,并且两边原子个数相差较 多或最小公倍数较大的元素作为配平的突破口。②求它的最小公倍数。③推出各化学式前面的系数。④把横线改成等号。⑤检查。
四.布置作业 1.阅读课本第71、72页。2.课本第73页练习3.总结学过的化学方程式,预习第三节。
第三节 根据化学方程式的计算
(2课时)
一.知识教学点
1.已知反应物的质量求生成物的质量;2.已知生成物的质量求反应物的质量;
3.已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量;4.已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点:由一种反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。
2.难点:训练和培养学生按照化学特点去思维的科学方法。
3.疑点:为什么说化学知识是化学计算的基础,化学方程式是化学计算的依据?
4.解决办法 采用讲练结合,以练为主的方法,调动学生的积极性,通过由易到难的题组和一题多解的训练,开阔思路,提高解题技巧,培养思维能力,加深对化学知识的认识和理解。
三.教学步骤
(一)知识目标
(二)整体感知
在学生熟悉有关化学方程式的基础上,从化学方程式表示的含义入手,引导学生从“量”的方面研究物质及其变化规律,采用讲练结合,以练为主的方法,掌握根据化学力程式计算的解题思路、方法和关键。
(三)教学过程
[复习提问]:1.什么是化学方程式? 2.说出方程式:4P + 5O2 === 2P2O5
[目的]:使学生熟悉明确化学方程式的概念含义。
[新课导入]:前面我们学习了化学方程式所表示的含义,研究物质的化学变化常涉及到量的计算,本节就是从“量”的方面来研究化学方程式的计算。
[板书]:一.根据化学方程式的计算:
根据化学方程式的计算一般可分为五步:
1.根据题意设未知数; 2.写出并配平有关的化学方程式;
3.求出有关物质间的质量比(即式量与系数乘积之比),写在相应化学式的下边,再把已知量和未知量写在相应质量比的下边; 4.列出比例式,求出未知数; 5.简明地写出答案。
[教师活动]:根据以上五个步骤讲解P74-75例一、例二。
[练习]:并在黑板上板演:
①实验室要制得0.64克氧气需高锰酸钾多少克?同时生成二氧化锰多少克?
②31克白磷完全燃烧,需要氧气多少克?生成五氧化二磷多少克?
[教师活动]:组织学生分析、讨论、归纳并指错,归纳出根据化学方程式计算的类型。
[板书]:2.化学方程式计算的四种类型:
(1)已知反应物的质量求生成物的质量;(2)已知生成物的质量求反应物的质量;
(3)已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量;(4)已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。
[提问]:什么是化学计算的基础?什么是化学计算的工具?什么是化学计算的依据?
[推论]:化学知识是化学计算的基础,数学是化学计算的工具,化学方程式是化学计算的依据。
[板书]:二.根据化学方程式计算题组练习
1.用氢气还原氧化铜,要得到6.4克铜,需要氧化铜多少克?
2.12.25克KClO3和3克MnO2混合加热完全反应后生成多少克氧气?反应后剩余固体是多少克?
3.把干燥的KClO3和MnO2的混合物15.5克装入大试管加热,当反应不再发生时,冷却、称重,得10.7克固体物质,试计算原混合物中氯酸钾的质量。
4.某金属R与稀HCl反应,在放出H2的同时生成RCl2,已知9.6克R与足量盐酸反应后可制得0.8克H2,求R的相对原子质量。
5.在20克KClO3和MnO2的混合物中含MnO210%,加热冷却后,试管中含MnO212.5%,求:①KClO3的分解率是多少?②生成多少克KCl?
[学生活动]:进行题组练习。
[教师活动]:提问:根据化学方程式计算的要领是什么?关键呢?
[目的意图]:引导学生多主动探求解题方法,开拓创造性思路,诱发求异创新,培养思维的发散性和求异性。
[学生活动]:教师组织学生讨论,归纳解题思路和方法。
(四)总结、扩展
[小结]:三个要领:1.步骤要完整; 2.格式要规范; 3.得数要准确。
三个关健:1.准确书写化学式; 2.化学方程式要配平; 3.准确计算相对分子质量。
注意事项:1.化学方程式反映的是纯物质间的质量关系,因此遇到不纯物质,要先把不纯的反应物生成物的质量换算成纯物质的质量,才能代人化学方程式进行计算。
2.计算中注意单位统一(必须是质量单位,如果体积须根据密度换算成质量单位)。
[目的意图]:思维有序、严谨、培养良好的学习习惯及发现问题、解决问题的能力。
四.布置作业
1.课本第75页2、3题;第76页1题(2)、(3)题。
2.复习总结本章内容。
第五章 碳和碳的化合物
第一节 碳的几种单质
[知识目标]
1.了解金刚石、石墨、木炭等的物理性质,并联系性质了解它们的主要用途。
2.理解金刚石、石墨由同种元素组成但物理性质不同的原因。
3.了解木炭、活性炭具有吸附性的原因。
4.通过对金刚石、石墨和常见炭的学习,对学生进行共性、个性关系的认识和学习方法的培养与教育。
[能力目标] 通过对碳单质性质的学习和有关实验,培养学生的观察能力和思维能力。
[教材分析] 本部分教材主要讲述了金刚石、石墨、木炭等的物理性质,以及它们的主要用途。通过对碳单质的学习,进一步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系。
[教学重点] 金刚石、石墨的重要物理性质和用途。
[教学难点] 金刚石和石墨物理性质差异很大的原因。
[教学方法] 观察法、讲述法
[教学过程]
【引入】展示金刚石、石墨的样品。
【说明】金刚石、石墨是碳元素的单质,木炭、焦炭、活性炭、炭黑是无定形碳中的几种主要物质。
一.金刚石
【演示】用玻璃刀切割玻璃。引导学生观察金刚石的颜色、状态、硬度、导电性。
纯净的金刚石是一种无色透明的正八面体形状的固体,是自然界中硬度最大的物质,金刚石不导电。
【讲述】金刚石的作用。
【演示】用铅笔写字,用碳棒做导电的实验。引导学生观察石墨的颜色、状态、硬度、导电性。
二.石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细磷片状固体。它的硬度不大,有滑腻感,能够导电。
【讲述】石墨的作用。
【讲述】实验证明,金刚石和石墨都能在氧气中燃烧,而且都生成同一种能够使澄清的石灰水变浑浊的物质。
【提问】⑴燃烧的产物是什么?
⑵该产物是由什么元素组成的?
⑶这说明金刚石和石墨是由什么元素组成的?
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质。
【设问】为什么同一种元素会形成几种不同单质?为什么它们有不同的物理性质?
【讲解】在金刚石和石墨中碳原子的排列不同,因此它们的物理性质有很大的差别。
金刚石和石墨的物理性质有很大差别的原因是金刚石和石墨中碳原子的排列不同。
【引入】常见的炭有木炭、焦炭、活性炭、炭黑,它们的主要成分是微晶石墨。
【演示】展示木炭、焦炭、炭黑、活性炭的样品。
三.无定形碳
常见的炭有木炭、焦炭、活性炭、炭黑,它们的主要成分是微晶石墨。
【讲解】碳和炭的区别(碳是指碳元素,用作化学用语;炭指具体物质,是日常用语)。
【演示】1.木炭的吸附性。
2.活性炭的吸附作用。
【设问】木炭、活性炭为什么能除去有色气体、色素或异味气体呢?
【讲解】根据实验现象,简单讲解吸附原理。
【讲述】因为木炭和活性炭的表面具有多孔结构,所以可以吸附有色气体、色素或异味气体等。
木炭和活性炭的表面具有疏松多孔的结构,所以有吸附性。
【讲述】无定形碳的作用。
【讲述】介绍C60和黑火药。
【课堂练习】
1.自然界里存在的碳单质有______和______。在天然物质里硬度最大的是_____,它可以做_______等。_____是最软的矿物之一可用于制作_______等。
2.金刚石和石墨在氧气里燃烧后,生成的产物都是______,说明它们都是由_____元素组成的______,但它们的物理性质却有很大的______,这是由于它们的晶体中__________而造成的。
3.下列说法正确的是 ( )
A. 一种元素只能形成一种单质
B. 一种元素可能形成几种单质
C. 同种元素组成的不同种单质性质相同
D.由碳元素形成的单质都是黑色的
4.木炭可用来脱色、除臭味,这是利用它的 ( )
A.可燃烧 B.稳定性 C.还原性 D.吸附性
5.将下面碳的单质与它的用途用短线联接起来:
碳单质 用途
木 炭 切割玻璃
活性炭 防毒面具
石 墨 制作电极
焦 炭 制黑火药
金刚石 治金
炭 黑 制油墨
[板书设计]
第五章 碳和碳的化合物
第一节 碳的几种单质
一.金刚石
纯净的金刚石是一种无色透明的正八面体形状的固体,是自然界中硬度最大的物质,金刚石不导电。
二.石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细磷片状固体。它的硬度不大,有滑腻感,能够导电。
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质。
金刚石和石墨的物理性质有很大差别的原因是金刚石和石墨中碳原子的排列不同。
三.无定形碳
常见的炭有木炭、焦炭、活性炭、炭黑,它们的主要成分是微晶石墨。
木炭和活性炭的表面具有疏松多孔的结构,所以有吸附性。
第二节 单质碳的化学性质
[知识目标]
1.使学生初步掌握碳单质的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。
2.初步了解化学反应过程中的热量变化。
3.通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同,渗透物质所发生的化学反应既决定于物质本身的性质,又决定于反应条件的学习方法的指导。
[能力目标] 进一步培养学生的观察能力和思维能力。
[教材分析] 本部分教材主要讲述了碳单质的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。还讲述了化学反应中的吸热和放热现象。
[教学重点] 碳的可燃性和还原性。
[教学难点] 碳的还原性。
[教学方法] 实验学习法、问题解决法、讲述法
[课时安排] 一课时
[教学过程]
【设问】为什么我国古代用墨(主要成分是炭黑)写的字、绘的画、历经数千年却不褪色呢?
【引入】这说明碳的单质在常温下化学性质比较稳定,不易发生化学变化。引出课题。
【板书】 第二节 单质碳的化学性质
碳的单质在常温下化学性质比较稳定。
【讲述】碳的单质在常温下化学性质比较稳定,但在高温时还是可以发生许多化学反应的。碳的单质在高温下化学性质主要有可燃性和还原性。
【板书】 一.碳的单质的可燃性
【提问】木炭在氧气中燃烧的条件、现象和生成物是什么?
【板书】 碳在充足的氧气中燃烧时生成二氧化碳,其化学方程式为:
C + O2 CO2
【设问】木炭在氧气中燃烧时,如果氧气的量不充足,会是怎样的情况呢?
【提问】煤炉在燃烧有什么现象?
【讲述】煤炉在燃烧时火焰为蓝色,主要是碳在氧气中燃烧时因为氧气的量不充足,生成了一氧化碳的原因。
【板书】 碳在不充足的氧气中燃烧时生成一氧化碳,其化学方程式为:
2C + O2 2CO
【讲解】反应条件对物质所发生的化学反应是有重要的影响的。条件不同,主要的产物经常是不同的(强调主要产物,防止误解成只有一种产物)。
【引入】碳不光是可以和氧气反应,在较高温度时它还能夺取某些含氧化合物里的氧,使其它元素还原。
【板书】 二.碳的单质的还原性
【演示】炭粉还原氧化铜。引导学生观察实验装置、实验操作及实验现象。引导学生通过实验现象,分析该反应的实质。
【讨论】1.该反应中生成了什么物质?
2.该反应属于什么类型的反应?
【结论】该反应中,碳夺得氧化铜中的氧生成了二氧化碳,氧化铜失去氧生成了铜。该反应属于置换反应。
【板书】 碳还原氧化铜的化学方程式为
2CuO + C 2Cu + CO2↑
【讲解】碳也可以夺取其它金属氧化物中的氧生成二氧化碳,金属氧化物中的氧被碳夺走而生成金属单质。如氧化铁、氧化锌等。
【板书】2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑ 2ZnO + C 2Zn + CO2↑
【讲解】碳还可以夺取一些非金属氧化物中的氧。如二氧化碳、水等。
【板书】 CO2 + C 2CO H2O + C CO + H2
【设问】木炭在燃烧时为什么温度会升高?
【讲解】在发生化学反应时,经常伴随着热量的变化。有些化学反应在发生时会放出热量,如一些燃烧反应;有些化学反应在发生时会吸收热量,如碳发生的一些还原反应。
【板书】 三.化学反应中的热量变化
放出热量的化学反应叫放热反应。
吸收热量的化学反应叫吸热反应。
【课堂练习】
1.碳原子的核电荷数是_____,核外电子总数是_____,最外层电子数是_____。
2.常温下,碳的化学性质________,随着温度的升高,碳的活动性________。
3.碳燃烧可以生成两种氧化物,_______和_______,其中碳元素的化合价分别为_____和_____。
4.写出碳分别跟氧气和二氧化碳反应生成一氧化碳的两个反应的化学方程式____________________,__________________,前者说明碳具有______性,后者说明碳具有______性。
5.碳的某种氧化物中,碳元素和氧元素的质量比为3∶8,该氧化物中碳原子和氧原子的个数比为______,该氧化物的化学式为_______。
6.下列性质中,不属于碳的化学性质的是 ( )
A.稳定性 B.吸附性 C.可燃烧 D.还原性
7.下列各组物质中,具有可燃性的一组物质是 ( )
A.H2和O2 B.H2和CO2 C.C和H2 D.C和O2
8.在反应CO2 + C 2CO中,被氧化的物质是 ( )
A.C B.CO C.CO2 D.C和CO
9.试管中装有黑色粉末,加热后变成红色固体,同时有一种无色气体生成,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现象判断该黑色粉末可能是 ( )
A.木炭粉 B.氧化铜粉末
C.二氧化锰 D.碳粉和氧化铜
[板书设计] 第二节 单质碳的化学性质
碳的单质在常温下化学性质比较稳定。
1. 碳的单质的可燃性
碳在充足的氧气中燃烧时生成二氧化碳,其化学方程式为: C + O2 CO2
碳在不充足的氧气中燃烧时生成一氧化碳,其化学方程式为: 2C + O2 2CO
二.碳的单质的还原性
碳还原氧化铜的化学方程式为
2CuO + C 2Cu + CO2↑ 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑
2ZnO + C 2Zn + CO2↑ CO2 + C 2CO
H2O + C CO + H2
三.化学反应中的热量变化
放出热量的化学反应叫放热反应。
吸收热量的化学反应叫吸热反应。
第三节 二氧化碳的性质
[知识目标]
1.使学生初步掌握二氧化碳的性质,了解二氧化碳的用途。
2.了解石灰石的用途。
3.常识性了解灭火原理和灭火器。
4.联系自然界的生命活动和生活实际,进行理论联系实际的教育。
[能力目标] 通过二氧化碳性质的实验
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