人教版《高中化学必修二》全册教案 131页

目录（人教版）第一章物质结构元素周期律2第一节元素周期表2第二节元素周期律20第三节化学键33第二章化学反应与能量39第一节化学能与热能39第二节化学能与电能46第三节化学反应速率与限度55第三章有机化合物62第一节最简单的有机物——甲烷62第二节来自石油和煤的两种基本化工原料75第三节生活中常见的两种有机物88第四节基本营养物质93第四章化学与自然自然的开发利用89第一节开发和利用金属资源与海水资源89第二节环境保护与资源综合利用98131\n教案课题：第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表(一)——原子结构授课班级课时教学目的知识与技能1、引导学生认识原子核的结构，懂得质量数和AZX和含义，掌握构成原子的微粒间的关系；2、知道元素、核素、同伴素的涵义；3、掌握核电荷数、质子数、中子数和质量数之间的相互关系过程与方法通过对构成原子的微粒间的关系和氢元素核素等问题的探讨，培养学生分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工情感态度价值观1、通过构成物质的基本微粒的质量、电性的认识，了解微观世界的物质性，从而进一步认识物质世界的微观本质；通过原子中存在电性不同的两种微粒的关系，认识原子是矛盾的对立统一体2、通过人类探索原子结构的历史的介绍，使学生了解假说、模型等科学研究方法和科学研究的历程，培养他们的科学态度和科学精神，体验科学研究的艰辛与喜悦重点构成原子的微粒间的关系难点培养分析、处理数据的能力，尝试运用比较、归纳等方法对信息进行加工。知识结构与板书设计第一节元素周期表(一)------原子结构一.原子结构1.原子核的构成核电荷数(Z)==核内质子数==核外电子数==原子序数2、质量数将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）==近似原子量原子核质子Z个中子（A-Z）个核外电子Z个原子X3、阳离子aWm+：核电荷数＝质子数>核外电子数，核外电子数＝a－m阴离子bYn-：核电荷数＝质子数<核外电子数，核外电子数＝b＋n二.核素、同位素1、定义:核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素(原子)互为同位素。2、同位素的特点①化学性质几乎完全相同②天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般是不变的。131\n教学过程教学步骤、内容教学方法【提问】化学变化中的最小微粒是什么?【回答】原子是化学变化中的最小微粒。【引出课题】这一节就从探讨原子的结构开始我们的学习。【讲解】原子结构模型的演变史1、公元前5世纪，希腊哲学家德谟克利特等人认为：万物是由大量的不可分割的微粒构成的，即原子。2、1803年，英国科学家道尔顿提出近代原子学说，他认为原子是微小的不可分割的实心球体。3、汤姆生原子模型（1904年）:原子是一个平均分布着正电荷的粒子，其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷，从而形成中性原子。4、卢瑟福原子模型（1911年）：在原子的中心有一个带正电的核，它的质量几乎等于原子的全部质量，电子在它周围沿着不同的轨道运转，就像行星环绕太阳一样运转。（空心球）5、波尔原子模型（1913年）:电子在固定的轨道上分层运动。6.电子云模型：现代物质结构学说【投影】原子结构模型的演变1.道尔顿原子结构模型：2.汤姆逊原子结构模型:3.卢瑟福原子有核模型4.玻尔原子结构模型:【提问】两千多年以来，科学家一直在思考一个问题：如果把一个物体一直分割下去，将会怎样？能不能找到一种组成物质的最基本粒子？【板书】第一节元素周期表(一)------原子结构【复习回顾】什么是原子、分子、元素？【回答】1、原子是化学变化中的最小粒子；2、分子是保持物质的化学性质中的最小粒子3、元素是具有相同核电荷数即核内质子数的一类原子的总称【提问】我们已经知道原子由原子核和核外电子构成。那么，原子核的内部结构又是怎样的？电子在核外空间的运动状态又是怎样的呢?【板书】一、原子结构1、原子核的构成【投影】原子结构示意图131\n【讲解】原子是由原子中心的原子核和核外电子组成，而核外电子是由质子和中子组成。【提问】质子、中子、电子的电性和电量怎样？【回答】1个电子带一个单位负电荷；中子不带电；1个质子带一个单位正电荷【板书】核电荷数(Z)==核内质子数==核外电子数==原子序数【讲解】原子核半径小于原子半径的万分之一，体积占原子体积的几千万亿分之一。（如同大型体育场与蚂蚊）。但原子核虽小，但是由质子和中子两种粒子构成，几乎集中了原子的所有质量，且密度很大。【讲解】下面我们根据上表来分析一下原子的质量，从表中可以看出，质子和中子的相对质量均近似等于1，而电子的质量只有质子质量的1/1836，若忽略电子的质量，将原子核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来，所得数值便近似等于该原子的相对原子质量，我们将其称为质量数，用符号A表示，中子数用符号N表示，则得出如下关系：【板书】2、质量数将原子核内所有的质子和中子的相对质量取近似整数值加起来，所得的数值，叫质量数。质量数（A）=质子数（Z）+中子数（N）==近似原子量【讲解】在化学上，我们用符号AZX来表示一个质量数为A、质子数为Z的具体的X原子，如126C表示质量数为12，原子核内有6个质子的碳原子【投影】【思考与交流】思考：168O2-各数字所表示的含义？【随堂练习】粒子符号质子数Z中子数N质量数A用AZX表示为O818Al1427Ar1822Cl3517Cl131\nH11H【讲解】由以上的练习我们可以得出，组成原子的各粒子间的关系可表示如下【板书】质子Z个原子核中子（A-Z）个Z个核外电子原子X【思考与交流】1、假如原子在化学反应中得到或失去电子，它还显电中性吗？此时，它还可以称为原子吗？2、离子所带电荷数与原子在化学反应中所得到或失去的电子数之间有什么联系？【讲解】当质子数（核电荷数）>核外电子数，该离子是阳离子，带正电荷。当质子数（核电荷数）<核外电子数，该离子是阴离子，带负电荷【随堂练习】粒子符号质子数电子数S2-1618AXn+xx-nAXm-Y-myNH4+1110OH-910【板书】3、阳离子aWm+：核电荷数＝质子数>核外电子数，核外电子数＝a－m阴离子bYn-：核电荷数＝质子数<核外电子数，核外电子数＝b＋n【迁移与应用】1.在科学研究中，人们常用Cl符号表示某种原子，请你谈谈图中符号和数字的含义。2.某二价阳离子含有10个电子,12个中子,求质量数。3.元素R的一个原子，质量数为a，其阴离子Rn-有b个电子，求中子数。【过渡】元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数(核电荷数)的同一类原子的总称。那么同种元素原子的质子数相同，那么，中子数是否也相同呢?【投影】三种不同的氢原子【比较】三种氢原子结构的异同。【讲解】科学研究证明，同种元素原子的原子核中，中子数不一定相同，如H的原子有以下三种【投影】氢元素原子核原子名称元素符号（AZX）质子数（Z）中子数（N）10氕11H11氘21H12氚31H【提问】三种原子结构有什么异同呢？【回答】核内质子数相同，中子数不同131\n【提问】那它们是否为同一种元素呢？【回答】是，因为他们质子数相同【讲解】对，都属于氢元素，我们又把它互称为同位素【提问】是否是同一种原子【回答】不是，因为中子数目不一样【板书】二.核素、同位素1、定义核素：人们把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子称为核素。同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同核素互为同位素。【讲解】“同位”指几种同位素的质子数相同，在周期表中占据同一个位置。许多元素具有多种同位素，同一元素的各种同位素虽然核内中子数不同(质量数不同)，但它们的化学性质基本相同【板书】2、同位素的特点①化学性质几乎完全相同②天然存在的某种元素，不论是游离态还是化合态，其各种同位素所占的原子个数百分比（即丰度）一般是不变的。【讲解】在天然存在的某种元素里，不论是游离态还是化合态，各种同位素所占的原子个数百分比一般是不变的，我们平常所说的某种元素的相对原子质量，是按各种天然同位素原子所占的百分比标出来的平均值。【交流与研讨】生物体在生命存续期间保留的一种碳原子----碳-14（C）会在其死亡后衰变，测量考古遗址中发现的遗物里碳-14的数量，可以推断出它的存在年代。根据课本内容与网上资料：阐述C在考古上的应用；列举核素、同位素在生产和生活中的应用。【简介】1．放射性同位素用于疾病的诊断2．放射性同位素用于疾病的治疗3．未来的能添一一一核聚变能【随堂练习】1.法国里昂的科学家最近发现一种只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”。下列有关“四中子”粒子的说法不正确的是（）A．该粒子不显电性B．该粒子质量数为4C．与氢元素的质子数相同D．该粒子质量比氢原子大2.已知A2－、B－、C＋、D2＋、E3＋五种简单离子的核外电子数相等，与它们对应的原子的核电荷数由大到小的顺序是___________。3.现有bXn－和aYm＋两种离子，它们的电子数相同，则a与下列式子有相等关系的是（）（A）b－m－n（B）b＋m＋n（C）b－m＋n（D）b＋m－n4.某元素的阳离子Rn＋，核外共用x个电子，原子的质量数为A，则该元素原子里的中子数为（）（A）A－x－n（B）A－x＋n（C）A＋x－n（D）A＋x＋n教学回顾：本节课的重点是原子结构的处理以及用原子结构找元素在元素周期表中的位置，核素和同位素的等一些概念会混淆。多用练习强化。了解元素的相对原子质量的计算方法。131\n教案课题：第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表(二)------元素周期表的结构授课班级课时教学目的知识与技能1、会写1-20号元素的符号并会写出其原子结构示意图2、理解元素周期表的“行”和“列”的编排原则3、了解元素周期表的结构过程与方法理解元素周期表的“形”与原子结构的’义“的相互关系和探究过程情感态度价值观感受元素周期表的结构美，从周期表的发展过程中体会到科学的本质在于不断的探究重点元素周期表的结构难点元素周期表的结构。知识结构与板书设计第一节元素周期表一、元素周期表的结构1.周期：周期序数=电子层数七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）2.族：主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或：主族序数=最外层电子数)18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行）教学过程教学步骤、内容教学方法【提问】有那位同学知道到目前位置人类已发现了多少种元素？【回答】112种，【投影】元素周期表。【讲解】丰富多彩的物质世界有100多种元素组成，这些元素性质不同，有的性质活泼，易与其他元素形成化合物，有的性质不活泼，不易与其他元素形成化合物，等等。为什么他们性质不同呢？他们之间存在着什么联系？为解决以上问题，我们今天学习元素周期表。【板书】第一节元素周期表【讲解】宇宙万物是由什么组成的？古希腊人以为是水、土、火、气四种元素，古代中国则相信金、木、水、火、土五种元素之说。到了近代，人们才渐渐明白：元素多种多样，决不止于四五种。18世纪，科学家已探知的元素有30多种，如金、银、铁、氧、磷、硫等，到19世纪，已发现的元素已达54种。人们自然会问，没有发现的元素还有多少种？元素之间是孤零零地存在，还是彼此间有着某种联系呢？【投影】门捷列夫图象【课外阅读】《门捷列夫与元素周期表》【讲述】门捷列夫发现元素不是一群乌合之众，而是像一支训练有素的军队，按照严格的命令井然有序地排列着，怎么排列的呢？1869年，俄国化学家门捷列夫把当时已发现的60多种元素按其相对原子质量由大到小依次排列，将化学性质相似的元素放在一个纵行，通过分类归纳，制出第一张元素周期表，开创了化学历史新纪元。【引入课题】元素周期表包含了丰富的用用信息，今天我们就来“深入”认识元素周期表【学生活动】默写出1-20号元素的符号并画出其原子结构示意图。131\n【引导启发】大家观察一下元素周期表的位置，它们所在的“行”和“列”与其原子结构的有哪些关系？【观察、归纳】元素周期表的编排原则①按照原子序数递增的顺序从左到右排列②将电子层数相同的元素排成一个横行③把最外层电子数相同的元素（个别除外）按电子层数递增的顺序从上到到下排成列【投影】元素周期表。【讲解】把电子层数目相同的各种元素，按原子序数递增的顺序从左到右排成横行；再把不同横行中最外层的电子数相同的元素，按电子层数递增的顺序由上而下排成纵行。这样，就可以得到一个表，这个表就叫元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式，它反映了元素之间相互联系的规律，是我们学习化学的重要工具。下面我们就来学习元素周期表的有关知识。【板书】一、元素周期表的结构【提问】数一数元素周期表有多少个横行？多少个纵行？【回答】有7个横行，18个纵行。【讲解】对。我们把元素周期表中的每一个横行称作一个周期，每一个纵行称作一族。下面，我们先来认识元素周期表中的横行——周期。【板书】1、周期【讲解】元素周期表中共有7个周期，请大家阅读课本P5的有关内容。【提问】把不同的元素排在同一个横行即同一个周期的依据是什么？【回答】依据为具有相同电子层数的元素按照原子序数递增的顺序排列在一个横行里。【提问】周期序数与什么有关？【回答】周期序数等于该周期元素具有的电子层数。【讲解】如此，我们可以得出如下结论：【板书】周期序数=电子层数【提问】已知碳元素、镁元素和溴元素的原子结构示意图：它们分别位于第几周期？为什么？碳有两个电子层，位于第二周期，镁有三个电子层，位于第三周期；溴有四个电子层，位于第四周期。【讲解】元素周期表中，我们把1、2、3周期称为短周期，4、5、6周期称为长周期，第7周期称为不完全周期，因为一直有未知元素在发现。【投影】请大家根据自己绘制的元素周期表，完成下表内容：131\n周期表的有关知识类别周期序数起止元素包括元素种数核外电子层数短周期1H—He212Li—Ne823Na—Ar83长周期4K—Kr1845Rb—Xe1856Cs—Rn326不完全周期7Fr—112号267【板书】七个周期（1、2、3短周期；4、5、6长周期；7不完全周期）【讲解】从上面我们所填表的结果可知，在元素周期表的7个周期中，除第1周期只包括氢和氦，第7周期尚未填满外，每一周期的元素都是从最外层电子数为1的碱金属开始，逐步过渡到最外层电子数为7的卤素，最后以最外层电子数为8的稀有气体结束。需作说明的是：第6周期中，57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质十分相似，总称镧系元素。第7周期中，89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)，共15种元素，它们原子的电子层结构和性质也十分相似，总称锕系元素。为了使表的结构紧凑，将全体镧系元素和锕系元素分别按周期各放在同一个格内，并按原子序数递增的顺序，把它们分两行另列在表的下方。在锕系元素中92号元素铀(U)以后的各种元素，多数是人工进行核反应制得的元素，这些元素又叫做超铀元素。元素周期表上列出来的元素共有112种，而事实上现在发现的元素还有：114号、116号、118号元素。【过渡】学完了元素周期表中的横行——周期，我们再来认识元素周期表中的纵行——族。【板书】2、族【讲解】请大家数一下，周期表中共有多少个纵行？(18个。)【讲解】在每一个纵行的上面，分别有罗马数字Ⅰ、Ⅱ、……及A、B、0等字样，它们分别表示什么意思呢？【提问】罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等表示什么意思？(族序数)【提问】A、B又分别表示什么呢？(A表示主族，B表示副族)【提问】什么是主族？什么是副族？【回答】由短周期元素和长周期元素共同构成的族，叫做主族；完全由长周期元素构成的族，叫做副族。【提问】元素周期表中共有多少个主族？多少个副族？【回答】7个主族、7个副族。【提问】元素周期表中还有哪些纵行没提到？(零族和第Ⅷ族。)【提问】零族元素都是什么种类的元素？为什么把它们叫零族？【回答】零族元素均为稀有气体元素。由于它们的化学性质非常不活泼，在通常状况下难以与其他物质发生化学反应，把它们的化合价看作为零，因而叫做零族。【提问】第Ⅷ族有几个纵行？(3个)131\n【提问】分析元素周期表中从ⅢB到ⅡB之间的元素名称，它们的偏旁部首有什么特点？说明什么？【回答】其偏旁均为“金”，说明它们均为金属。【讲解】很正确。元素周期表的中部从ⅢB族到ⅡB族10个纵行，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共六十多种元素，通称为过渡元素。因为这些元素左边主要是金属元素，而右边主要是非金属元素。用过它们完成了从金属元素到非金属元素的过渡，，所以又把它们叫做过渡金属。【讲解】此即为元素周期表的主要结构。在中学化学里，我们主要学习主族元素的性质。【提问】元素的性质主要是由元素原子的最外层电子数决定的。请大家分析讨论主族元素的族序数与主族元素原子的最外层电子数有什么关系？可参考我们学习过的碱金属、卤族元素以及1～20元素原子的结构示意图。【回答】主族元素的族序数等于其最外层电子数。【讲解】很好！由此我们可得出以下结论：【板书】主族元素的族序数=元素原子的最外层电子数(或：主族序数=最外层电子数)18个纵行（7个主族；7个副族；一个零族；一个Ⅷ族（8、9、10三个纵行）【小结】完成下列表格：【随堂练习】已知某主族元素的原子结构示意图如下，判断其位于第几周期，第几族？【回答】X位于第四周期、第一主族；Y位于第五周期、第七主族。能判断它们分别是什么元素吗？可对照元素周期表。X为钾元素，Y为碘元素。【过渡】以上，我们了解了元素周期表的结构。那么，科学家们在完成这张元素周期表时，经历了怎样的一个过程呢？请大家阅读课外材料《元素周期表的发现》内容，并思考以下问题。【投影】阅读思考题：1．周期表的编制是否应完全归功于门捷列夫？【回答】不应该。而是许多科学家不断研究、探索的智慧结晶。【投影】2．通过这些资料，你认为人类认识世界的过程是不是一帆风顺的？所得到的知识是否都为绝对真理？【总结】人类认识世界的过程不是一帆风顺的，而是曲折的、螺旋式前进的。人们得到的知识不一定都是绝对真理，其中多数是处于发展中，并且在发展中不断地被完善。元素周期表的发现就是一个很好的例子。【讲解】元素周期表是根据元素的内在联系编排而成，具体形式可多种多样，根据刚才咱们讲述的元素周期表的编排依据，请同学们分组探究元素周期表的其他编排方式。【探究过程】教师参加，并适时点拨（长短螺旋）各小组交流【投影】几种不同形式的元素周期表【随堂练习】131\n1、推算原子序数为6、13、34、53、88的元素在周期表中的位置。2、下列各组中的元素用原子序数表示，其中都属于主族的一组元素是（）（A）14、24、34（B）26、31、35（C）5、15、20（D）11、17、183、下列各表为周期表的一部分（表中为原子序数），其中正确的是（）（A）（B）（C）（D）教学回顾：通过元素周期表结构的了解，让学生理解元素周期表与原子核外电子的排布规律，理解原子核外电子的排布的周期性，从而为学生学习元素性质的周期律埋下伏笔。131\n教案课题：第一节元素周期表(三)元素周期表与碱金属授课班级课时教学目的知识与技能1、会写简单的碱金属与氧气、水反应的化学反应方程式，并进行相关的计算；2、运用原子结构的理论解释同主族元素性质的递变规律；3、知道结构决定性质。过程与方法1、由原子结构理论分析推导出元素性质的递变规律。2、让学生亲自动手实验来研究物质化学性质的变化规律。3、理论联系实际。情感态度价值观1、辩证唯物主义理论联系实践的观点及方法。由实践得出理论，并由理论指导实践。2、加深学生对物质世界对立统一规律的认识。3、用辩证唯物主义量变质变的观点，在本节内容中有着最恰当的体现。重点元素的性质与原子结构的关系；碱金属原子结构与性质的关系难点金属族的性质递变判断；金属活泼性强弱的判断规律知识结构与板书设计元素性质与原子结构一、碱金属元素1、在结构上的异同：异：核电荷数：由小→大；电子层数：由少→多；同：最外层电子数均为1个。最外层都有１个电子，化学性质相似；随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。2、化学性质（1）、碱金属与氧气的反应4Li+O2====2Li2O（白色、氧化锂）2Na+O2====Na2O2（淡黄色、过氧化钠）（2）、碱金属与水反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2K+2H2O===2KOH+H2↑（3）碱金属元素在化学性质上的规律：①相似性：均能与氧气、与水反应,表现出金属性（还原性）；②递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大；3、物理性质：随核电荷数增加，密度逐渐增大（K除外），熔沸点逐渐降低。4、元素金属性判断标准（1）、根据金属单质与水或者与酸反应置换出氢的难易程度。置换出氢越容易，则金属性越强。（2）、根据金属元素最高价氧化物对应水化物碱性强弱。碱性越强，则原金属元素的金属性越强。（3）、可以根据对应阳离子的氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则元素金属性越强。131\n结论：同一主族的金属具有相似的化学性质,随着金属元素核电荷数的增大,单质的金属性(还原性)逐渐增强。教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】活泼的金属元素Na的性质是我们所熟知的，现象是本质的反应，宏观是微观的体现。现在让我们从原子结构这一微观角度来研究微观结构与宏观性质的关系。【板书】元素的性质与原子结构的关系一、碱金属元素【科学探究一】请同学们看书本P5，并完成该表。由此可以得出什么结论？填写情况，总结异同点元素名称核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数碱金属元素【板书】1、在结构上的相似性与递变性相同点：最外层电子数都相同为1。不同点：核电荷数从Li到Cs逐渐增多，电子层数依次增多，从2层增大到6层。【讲解】金属性：指气态原子失去电子的能力大小的性质(由电离能的大小确定)。还原性：指含有易失电子元素的物质的性质。具有还原性的不一定有金属性【思考与交流】物质的性质主要取决于原子的最外层电子数，从碱金属原子的结构可推知其化学性质如何？是否完全相同？【结论】最外层都有１个电子，化学性质相似；随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,金属性逐渐增强。【讲解】因此、碱金属最外层上都只有一个电子，化学反应中易失去一个电子，形成+1价的阳离子，并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。【实验一】取钾、钠各一粒，分别放在石棉网上的左、右两边，同时加热。观察实验的现象。【现象】钾首先熔化（熔点低），先与氧气发生反应，后钠再熔化与氧气反应。【板书】2、化学性质（1）、碱金属与氧气的反应【思考与交流】请写出钠与氧气在加热条件下的化学反应方程式，并尝试的写出锂、钾与氧气在加热条件下的化学反应方程式。碱金属与氧气的化学反应方程式（加热）131\n锂（白色、氧化锂）钠（淡黄色、过氧化钠）钾（橙黄色，超氧化钾）【提问】从钾、钠与氧气的反应实验中，请总结出碱金属与氧气的反应有什么相似性、递变性？【回答】相似性：碱金属都能与氧气反应。递变性：周期表中碱金属从上往下，与氧气的反应越来越剧烈。钾与氧气反应生成比过氧化物更为复杂的氧化物（超氧化物）【过渡】我们知道金属钠除了与氧气反应外还能与水发生反应。【板书】（2）、碱金属与水反应【探究实验二】钾与水反应实验【投影】视频演示Li、Rb、Cs与水反应的实验，请学生观察,与钠与水反应的现象作比较.钾与水反应钠与水反应【现象】：钾比钠活泼，轻微爆炸.【思考交流】钠与钾性质有什么相似性与不同？这与原子结构有什么关系？【投影】【思考与交流】根据实验讨论钠与钾的性质有什么相似性和不同性。你认为元素的性质与他们的原子结构有关系吗？其余碱金属的性质又如何？【回答】钠与钾都能与氧气、水发生反应，但反应的剧烈程度不同不同点：周期表中碱金属从上往下，与水的反应越来越剧烈。【归纳】与水反应现象方程式Na在书面上四处游动，发出嘶嘶的声音K剧烈燃烧、轻微爆炸Rb更猛烈、燃烧、爆炸【思考】上述反应有何相似性和不同？【回答】相同点：碱金属与水反应都生成氢氧化物和氢气。不同点：周期表中碱金属从上往下，与水的反应越来越剧烈。【提问】碱金属有这样的相似性、递变性的本质原因在哪里？【回答】因为，原子结构的最外层电子，原子半径的递变，有性质的递变。131\n【总结】随着荷电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小，最外层电子易失去，表现在参加化学反应时越来越剧烈，金属性增强。【板书】3、碱金属元素在化学性质上的规律：相似性：均能与氧气、与水反应,表现出金属性（还原性）；递变性：与氧气、与水反应的剧烈程度有所不同；在同一族中，自上而下反应的剧烈程度逐渐增大；【过渡】以上我们学习的是碱金属的化学性质，下面我们来学习碱金属的物理性质。【板书】3、碱金属的物理性质【科学探究二】根据碱金属的物理性质表格，请总结碱金属的物理性质有什么共性、递变性？碱金属单质颜色和状态密度（g/cm-3）熔点（。C）沸点（。C）原子半径（nm）Li银白色，柔软0.534180.513470.152Na银白色，柔软0.9797.81882.90.186K银白色，柔软0.8663.657740.227Rb银白色，柔软1.53238.896680.278Cs银白色，柔软1.87928.40678.40.265【总结】随核电荷数增加，密度逐渐增大（K除外），熔沸点逐渐降低。元素符号色、态硬度密度熔点沸点Li均为柔软小大高低高低Na银白K银白Rb银白Cs略带金黄【归纳】结论：同一主族的金属具有相似的化学性质,随着金属元素核电荷数的增大,单质的金属性(还原性)逐渐增强。金属性强弱的比较依据：【板书】4、金属性强弱额比较方法1、金属与水或者酸反应生成氢气的剧烈程度来比较；2、最高价氧化物对应水化物——氢氧化物的碱性强弱来比较。【小结】碱金属元素作为金属元素代表性的一族，由于其结构的相似性和递变性，导致了碱金属元素性质的相似性和递变性。在学习时要注意，结合钠的性质，然后与其他的碱金属相比较就会体会到从一般到特殊的规律性所在。教学回顾：金属性强弱的比较方法有1让活泼金属与水反应，看反应剧烈程度2中等活泼金属利用置换反应或与酸反应看产生氢气快慢程度3不活泼金属利用置换反应4看其最高价氧化物水化物碱性强弱131\n教案课题：第一节元素周期表(四)卤族元素授课班级课时教学目的知识与技能1、以VIIA元素为例，掌握非金属元素同族性质递变规律2、了解元素周期表在指导生产实践等方面的作用过程与方法1、通过“活动·探究“，学会运用具体事物来研究抽象概念的思想方法2、通过“阅读探究”、“交流·研讨”、“观察思考”等活动，培养学生获取并整合信息的能力情感态度价值观1、通过对门捷列夫的预言和一些化学元素的发现等化学史的学习，让学生体验科学研究的艰辛与喜悦2、通过对元素周期表在指导生产实践中的作用等知识的学习，让学生体会化学对人类生活、科学研究和社会发展的贡献。培养学生将化学知识应用于生产生活实践的意识重点元素性质与原子核间的关系难点元素周期表的应用知识结构与板书设计二、卤族元素1、在结构上：最外层都有7个电子，化学性质相似；随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。2、卤族元素单质的物理性质的变化规律（随原子序数的递增）．颜色：浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色颜色逐渐加深．状态：气态~液态~固态．熔沸点：逐渐升高．密度：逐渐增大．溶解性：逐渐减小3、卤素的化学性质（1）卤素单质与氢气反应、卤素单质与H2反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2、生成氢化物的稳定性:逐渐减弱.即氢化物稳定性次序为HF>HCl>HBr>HI反应通式：X2+H2===2HX(2)卤素单质间的置换反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br22NaI+Cl2=2NaCl+I22NaI+Br2=2NaBr+I2随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:F2Cl2Br2I2131\n氧化性逐渐减弱非金属性逐渐减弱4、非金属性强弱判断依据：（1）、非金属元素单质与H2化合的难易程度，化合越容易，非金属性也越强。(2)、形成气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。(3)、最高氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，对于非金属元素性也越强。教学过程教学步骤、内容教学方法【过渡】以上我们研究了金属族元素与原子结构关系，下面我们继续研究非金属族元素－卤素【板书】元素的性质与原子结构的关系二、卤族元素【投影】卤素原子结构示意图：【科学探究一】根据碱金属元素结构的相似性、递变性，根据下表总结并推测卤族元素的结构和性质有什么相似性和递变性。元素名称元素符号核电荷数原子结构示意图最外层电子数电子层数原子半径卤族元素氟0．71nm氯0．99nm溴1．14nm碘1．33nm【归纳】相似性：最外层电子数相同，均为7；递变性：卤素随着荷电荷数的增加，电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的吸引能力逐渐减小，得电子能力越来越差，非金属性减弱。【板书】1、结构的相似性和递变性（1）在结构上：最外层都有7个电子，化学性质相似；（2）随着核电荷数的增加，原子的电子层数递增,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,得电子的能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。【科学探究二】根据下表，总结卤素的物理性质有什么相似性、递变性。【投影】资料卡片卤素单质颜色和状态(常态)密　度沸点℃溶点℃溶解度(100g水中)F2淡黄绿色气体1．69g/l（15℃）-188．1-219．6反应Cl2黄绿色气体3．214g/l（0℃）-34．6-101226cm3Br2深红棕色液体3．119g/cm3（20℃）58．78-7．24．17g131\nI2紫黑色固体4．93g/cm3184．4113．50．029g【归纳】相似性：都是双原子分子，有颜色，不易溶于水（氟除外），易溶于苯、四氯化碳等有机溶剂（萃取原理）。递变性：从氟到碘，单质的颜色逐渐加深，密度依次增大，熔点、沸点依次升高。【板书】2、物理性质的变化规律（随原子序数的递增）①颜色：浅黄绿色~黄绿色~深红棕色~紫黑色颜色逐渐加深②状态：气态~液态~固态③熔沸点：逐渐升高④密度：逐渐增大⑤溶解性：逐渐减小【板书】2、卤族元素的化学性质（1）卤素单质与H2的反应名称反应条件方程式生成氢化物的稳定性F2冷暗处爆炸光H2+F2====2HFHF很稳定Cl2光照H2+Cl2=====2HClHCl稳定Br2高温500℃△H2+Br2======2HBrHBr较不稳定I2高温、持续加热H2+I22HBrHI很不稳定【归纳】卤素单质与氢气反应①、卤素单质与H2反应的剧烈程度:F2>Cl2>Br2>I2②、生成氢化物的稳定性:逐渐减弱.即氢化物稳定性次序为：HF>HCl>HBr>HI③、反应通式：X2+H2===2HX【结论】卤素与H2、H2O、碱的反应，从氟到碘越来越不剧烈，条件越来越苛刻，再次证明了从结构上的递变有结构决定性质。【科学探究三】完成下列实验，观察现象。写出有关反应的化学方程式。实验现象化学方程式1．将少量新制的饱和氯水分别加入盛有NaBr溶液和KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。122．将少量溴水加入盛有KI溶液的试管中，用力振荡后加入少量四氯化碳，振荡、静置。3【演示实验】卤素单质间的置换反应NaBr溶液滴加氯水上层：无色下层：橙红色滴加CCl4【实验步骤】溶液由无色变成橙黄色【结论】：氯可以把溴从其化合物中置换出来【板书】(2)卤素单质间的置换反应：2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2KI溶液滴加CCl4上层：无色下层：紫红色滴加氯水【实验步骤】溶液由无色变成棕黄色131\n【结论】：氯可以把碘从其化合物中置换出来【板书】2NaI+Cl2=2NaCl+I2KI溶液滴加CCl4上层：无色下层：紫红色滴加溴水【实验步骤】溶液由无色变成棕黄色【结论】溴可以把碘从其化合物中置换出来【板书】2NaI+Br2=2NaBr+I2【讲解】请同学们指出上述三个反应的氧化剂和氧化产物，得出氟氯溴碘的氧化性依次减弱的结论。【板书】（3）随核电荷数的增加,卤素单质氧化性强弱顺序:F2Cl2Br2I2氧化性逐渐减弱非金属性逐渐减弱【思考与交流】主族元素随原子核外电子层数增加，它们得失电子能力、金属性、非金属性、递变的趋势。【板书】(4)非金属性强弱判断依据：1、非金属元素单质与H2化合的难易程度，化合越容易，非金属性也越强。2、形成气态氢化物的稳定性，气态氢化物越稳定，元素的非金属性也越强。3、最高氧化物对应水化物的酸性强弱，酸性越强，对于非金属元素性也越强。【随堂练习】1.若用X代表F、Cl、Br、I四种卤族元素，下列属于它们共性反应的是A．X2+H2==2HXB．X2+H2O==HX+HXOC．2Fe+3X2==2FeX3D．X2+2NaOH==NaX+NaXO+H2O2.随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是A．单质的熔、沸点逐渐降低B．卤素离子的还原性逐渐增强C．单质的氧性逐渐增强D．气态氢化物的稳定性逐渐增强3．砹（At）是放射性元素，它的化学性质符合卤素性质的变化规律，下列说法正确的是（　）A．HAt很稳定B．AgAt易溶于水C．砹易溶于有机溶剂D．砹是白色固4．下列叙述正确的是()A.卤素离子（X－）只有还原性而无氧化性B.某元素由化合态变成游离态，该元素一定被氧化C.失电子难的原子获得电子的能力一定强D.负一价卤素离子的还原性在同一族中从上至下逐渐增强6、碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，下列对其性质的预言中，错误的是（）A、在碱金属元素中它具有最大的原子半径B、它的氢氧化物化学式为FrOH，是一种极强的碱C、钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物D、它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸7、砹（At）是卤族元素中位于碘后面的元素，试推测砹和砹的化合物最不可能具备的性质是（）A、砹的非金属性在卤素中是最弱的，At-易被氧化B、砹化氢很稳定不易分解C、砹化银不溶于水或稀HNO3D、砹在常温下是白色固体131\n教学回顾：采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质（元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力）和原子结构的关系从而归纳出元素周期律，揭示元素周期律的实质；教案课题：第二节元素周期律(一)授课班级课时教学目的知识与技能1、引导学生了解原子核外电子排布规律，使他们能画出1-18号元素的原子结构示意图；2、了解原子的最外层电子排布与元素的原子得、失电子能力和化合价的关系过程与方法培养学生对事物认识的方法：从宏观到微观，从特殊到一半情感态度价值观引导学生形成正确的物质观重点原子核外电子的排布规律难点原子核外电子的排布规律知识结构与板书设计第二节元素周期律(一)一、原子核外电子的排布1、电子层的划分电子层（n）1、2、3、4、5、6、7电子层符号K、L、M、N、O、P、Q离核距离近远能量高低低高2、核外电子的排布规律教学过程教学步骤、内容教学方法【引言】我们已学习了元素周期表的结构，那么这张表又有何意义呢？我们能否从其中总结出元素的某些性质规律，以方便我们应用，解决新的问题呢？这就是我们本节课所要研究的内容。【板书]】第二节元素周期律【教师】元素的性质是由组成该元素的原子结构决定的，因此我们讨论性质之前，必须先来熟悉一下原子的结构。【展示】电子层模型示意图131\n【讲解】原子是由原子核和核外电子构成的，原子核相对于原子很小，即在原子内部，原子核外，有一个偌大的空间供电子运动。如果核外只有一个电子，运动情况比较简单。对于多电子原子来讲，电子运动时是否会在原子内打架呢？它们有没有一定的组织性和纪律性呢？下面我们就来学习有关知识。【板书】一、原子核外电子的排布【讲解】科学研究证明，电子的能量是不相同的，它们分别在能量不同区域内运动。我们把不同的区域简化为不连续的壳层，也称作电子层，分别用n=1、2、3、4、5、6、7来表示从内到外的电子层，并分别用符号K、L、M、N、O、P、Q来表示。通常，能量高的电子在离核较远的区域运动，能量低的电子在离核较近的区域运动。这就相当于物理学中的万有引力，离引力中心越近，能量越低；越远，能量越高。【板书】1、电子层的划分电子层（n）1、2、3、4、5、6、7电子层符号K、L、M、N、O、P、Q离核距离近远能量高低低高【设疑】由于原子中的电子是处于原子核的引力场中，电子总是尽可能的从内层排起当一层充满后在填充下一层。那么，每个电子层最多可以排布多少个电子呢？核外电子的分层排布，有没有可以遵循的规律呢？【思考】下面请大家分析课本12页表1-2，根据原子光谱和理论分析得出的核电荷数为1-20的元素原子核外电子层排布，看能不能总结出某些规律。。核电荷数元素名称元素符号各层电子数KLM1氢H12氦He23锂Li214铍Be225硼B236碳C247氮N258氧O269氟F2710氖Ne2811钠Na28112镁Mg28213铝Al28314硅Si28415磷P28516硫S28617氯Cl28718氩Ar288【讲解并板书】2、核外电子的排布规律131\n(1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(n表示电子层)(2)最外层电子数不超过8个(K层是最外层时，最多不超过2个)；次外层电子数目不超过18个，倒数第三层不超过32个。(3)核外电子总是尽先排布在能量最低的电子层，然后由里向外从能量低的电子层逐步向能量高的电子层排布(即排满K层再排L层，排满L层才排M层)。【教师】以上规律是相互联系的，不能孤立地机械套用。知道了原子的核电荷数和电子层的排布规律以后，我们就可以画出原子结构示意图。如钠原子的结构示意图可表示为，请大家说出各部分所表示的含义。电子层电子层上的电子数原子核核电荷数【学生】圆圈表示原子核，+11表示核电荷数，弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层电子数。【练习】1、判断下列示意图是否正确？为什么？【答案】(A、B、C、D均错)A、B违反了最外层电子数为8的排布规律，C的第一电子层上应为2个电子，D项不符合次外层电子数不超过18的排布规律。2.根据核外电子排布规律，画出下列元素原子的结构示意图。(1)3Li11Na19K37Rb55Cs(2)9F17Cl35Br53I（3）2He10Ne18Ar36Kr54Xe【提问】请大家分析稀有气体元素原子电子层排布。稀有气体的最外层电子数有什么特点？【学生】除氦为2个外，其余均为8个。【提问】元素的化学性质主要决定于哪层电子？稀有气体原名为惰性气体，为什么？【学生】主要决定于最外层电子数。因为它们的化学性质懒惰，不活泼，一般不易和其他物质发学生化学反应。【教师】我们把以上分析归纳起来，会得出什么结论呢？【学生】原子最外层电子数为8的结构的原子，不易起化学反应。【教师】通常，我们把最外层8个电子(只有K层时为2个电子)的结构，称为相对稳定结构。一般不与其他物质发学生化学反应。当元素原子的最外层电子数小于8(K层小于2)时，是不稳定结构。在化学反应中，具有不稳定结构的原子，总是“想方设法”通过各种方式使自己的结构趋向于稳定结构。【教师】原子的核外电子排布，特别是最外层电子数决定着元素的主要化学性质。从初中所学知识，我们知道，金属元素的原子最外层电子数一般少于4个，在化学反应中比较容易失去电子达到相对稳定结构；而非金属元素的最外层一般多于4个电子，在化学反应中易得到电子而达到8个电子的相对稳定结构。原子得到或失去电子后的阴阳离子也可用结构示意图来表示。【小结】本节课我们重点学习了原子核外电子的排布规律，知道了多电子中的电子排布并不是杂乱131\n无章的，而是遵循一定规律排布的。【迁移与应用】1.下列微粒结构示意图表示的各是什么微粒?2.下列微粒结构示意图是否正确？如有错误，指出错误的原因。【点评】通过上述应用，使学生加深对核外电子排布的规律的认识，对容易出现的错误，让学生自我发现，以加深印象。【探究与应用】核电荷数为1～18的元素原子核外电子层结构的特殊性：(1)原子中无中子的原子：(2)最外层电子数等于次外层电子数一半的元素：(3)最外层电子数等于次外层电子数的元素：(4)最外层电子数等于次外层电子数2倍的元素:(5)最外层电子数等于次外层电子数3倍的元素：(6)最外层电子数等于次外层电子数4倍的元素：(7)最外层有1个电子的元素：(8)最外层有2个电子的元素：(9)电子层数与最外层电子数相等的元素：(10)电子总数为最外层电子数2倍的元素：(11)内层电子总数是最外层电子数2倍的元素：教学回顾：131\n教案课题：第二节元素周期律(二)授课班级课时教学目的知识与技能1、了解元素原子核外电子排布、原子半径、主要化合价的周期性变化，认识元素周期律2、了解元素“位、构、性”三者间的关系，初步学会运用元素周期表过程与方法通过对元素周期律的探究，培养学生利用各种图表(直方图、折线图)分析、处理数据的能力情感态度价值观学习元素周期律，能使学生初步树立“由量变到质变”、“客观事物都是相互联系和具有内部结构规律”、“内因是事物变化的依据”等辩证唯物主义的观点重点同一周期金属性、非金属性变化的规律难点元素周期律的实质知识结构与板书设计第二节元素周期律(一)1、随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。2、随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化3、随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化4、随着原子序数的递增，元素金属性与非金属性呈现周期性变化元素的性质随元素原子序数的递增呈现周期性变化，这个规律叫元素周期律。元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。教学过程教学步骤、内容教学方法【复习】1、回忆有关元素原子核外电子的排布规律；2、填写1——18号元素符号以及它们的原子结构示意图。【投影】1～18号元素原子结构示意图。131\n【提问】请大家总结一下，随着原子序数的递增，原子核外电子层排布有何规律性变化。【板书】第二节元素周期律(一)【投影】随着原子序数的递增，原子核外电子层排布变化的规律性原子序数电子层数最外层电子数1～211～23～1021～811～1831～8【讲解】从上表可以看出，随着原子序数的递增，每隔一定数目的元素，会重复出现原子最外层电子从1个递增到8个的情况，这种周而复始的现象，我们称之为周期性。因此，原子核外电子层排布的这种规律性变化，我们便称之为周期性变化。【板书】1、随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子排布呈现周期性变化。【过渡】元素的性质是与构成元素的原子结构密切相关的，元素原子半径的大小，直接影响其在化学反应中得失电子的难易程度，那么随原子序数的递增。元素的原子半径会不会像元素的最外层电子排布一样呈现周期性变化呢？下面，根据我们刚刚画出1-18号元素的原子结构示意图来进行讨论。【投影】元素符号HHe原子半径nm0.037元素符号LiBeBCNOFNe原子半径nm0.1520.0890.0820.0770.0750.0740.071元素符号NaMgAlSiPSClAr原子半径nm0.1860.1600.1430.1170.1100.1020.099【投影小结】原子序数原子半径的变化3-9大→小11-17大→小【讲解】从上面的分析我们知道，3-9、11-17号元素重复了相同的变化趋势，由此，我们可以得出如下结论：【板书】2、随着原子序数的递增，元素原子半径呈现周期性变化【讲解】稀有气体元素的原子半径并未列出。这是由于其原子半径的测定与相邻非金属元素的依据不同，数字不同有可比性，故不列出【提问】怎样根据粒子结构示意图来判断原子半径和简单离子半径的大小呢？131\n【回答】原子半径和离子半径的大小主要是由核电荷数、电子层数和核外电子数决定的。核电荷数（影响半径次重要的因素）核外电子数电子层数（影响半径最关键的因素【投影小结】粒子半径大小比较规律：（1）电子层数：一般而言，电子层数越多，半径越大（2）核电荷数：电子层数相同的不同粒子，核电荷数越大，半径越小。（3）核外电子数：电子数增多，增加了相互排斥，使原子半径有增大的趋势【例题】1、比较Na原子与Mg原子的原子半径大小2、比较Na原子与Li原子的原子半径大小3、比较Na与Na+的半径大小4、比较Cl―与Cl的半径大小5、比较Fe、Fe2+与Fe3+的半径大小6、比较Na+与Mg2+半径大小7、比较O2―与F―半径大小【总结】⑴同一周期，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐______⑵同一主族，随着核电荷数的递增，原子半径逐渐_______⑶对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大，则离子半径________⑷对于同种元素,电子数越多，半径越大：______①阴离子半径>原子半径>阳离子半径________②阳离子所带正电荷数越多，则离子半径________③阴离子所带负电荷数越多，则离子半径_________【随堂练习】写出下列微粒的半径由大到小的顺序：F-、O2―、Na＋、Mg2＋【过渡】从以上的学习我们可以知道，随着元素原子序数的递增，元素的原子结构呈现周期性的变化。那么，元素的性质是否也会有周期性的变化呢？我们从元素的化合价(一种元素的原子在和其他元素一定数目的原子化合时所表现出来的性质)和金属性和非金属性两个方面来进行探讨。【投影】131\n原子序数345678910元素符号LiBeBCNOFNe元素主要化合价+1+2+3+4,-4=5，-3-2+7，-10原子序数1112131415161718元素符号NaMgAlSiPSCLAr元素主要化合价+1+2+3+4,-4+5,-3+6,-2+7,-10【结论】随着原子序数的递增，元素化合价也呈现周期性变化。【提问】请大家参考1-18号元素的原子结构示意图，结合上表同内容，能够发现哪些有关元素化合价知识的规律？【投影小结】(1)最高正价与最外层电子数相等(2)最外层电子数≧4时出现负价(3)最高正化合价与负化合价绝对值和为8(4)金属元素无负价(5)氟无正价【讲解】大家总结很详细，要熟记这些知识，对于稀有气体元素，由于他们的化学性质不活泼，在通常状况下难与其他物质发生化学反应。因此，把它们的化合价看作是0。【投影小结】元素主要化合价变化规律性原子序数主要化合价的变化1-2+1→03-10+1→+5-4→-1→011-18+1→+7-4→-1→0【板书】3、随着原子序数的递增，元素化合价呈现周期性变化【过渡】元素的化学性质是由元素的原子结构决定的，原子结构决定了原子在参加化学反应时得失电子的难易程度。请大家根据己学知识分析3-9、11-17号元素，随原子序数的递增得失电子的难易程度【讲解】3-9、11-17号元素随原子序数的递增，原子半径逐渐变小，得电子能力逐渐增强，失电子能力逐渐减弱，【讲解】我们知道，原子得失电子能力的强弱决定了元素金属性与非金属性强弱。【板书】3、随着原子序数的递增，元素金属性与非金属性呈现周期性变化【讲解】纵观以上结论，我们可归纳出这样一条规律：【板书】4、元素的性质随元素原子序数的递增呈现周期性变化，这个规律叫元素周期律。元素周期律的实质：元素性质的周期性变化是元素原子的核外电子排布的周期性变化的必然结果。【总结】由于元素的性质是由组成该元素的原子结构决定的，元素的核外电子排布的周期性变化，决定了元素性质的周期性变化，这也是元素周期律的实质。【自我评价】1、下列元素的原子半径依次减小的是（AB）A.Na、Mg、AlB.N、O、FC.P、Si、AlD.C、Si、P2.下列化合物中，阳离子与阴离子半径比最小的是（）ANaFBLiICCsFDLiF131\n3.下列各组元素中，按最高正价递增顺序排列的是（）A．C．N、O、FB．K、Mg、C．SC．F、Cl、Br、ID．Li、Na．K、Rb4、下列半径最大的微粒是（）A.FB.Mg2+C.Cl-D.Ca2+教学回顾：本节课主要采用的是讨论法教学，在整个教学活动中始终注意学生学习的主动性，突出自主与合作的学习方式，充分调动了学生学习的积极性。131\n教案课题：第二节元素周期律(三)授课班级课时教学目的知识与技能1、通过“实验探究”，“观察思考”，培养学生实验能力以及对实验结果的分析、处理和总结能力2、认识元素的周期性变化是元素原子核外电子排布的周期性变化的必然结果，从而理解元素周期律的实质过程与方法1、学会运用元素周期律和元素周期表指导探究化学知识的学习方法。2、通过本节课的学习，使学生对以前学过的知识进行概括、综合，实现由感性认识上升到理性认识；同时，也会以理论来指导后续学习情感态度价值观通过自学、思考、对比、实验等方法培养观察、分析、推理、归纳等探究式学习能力重点元素周期律的涵义难点元素周期律的实质知识结构与板书设计第二节元素周期律(二)一、同周期元素原子的结构与性质1、金属性：Na>Mg>Al2、碱性强弱：NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)33、非金属性：SiMg(OH)2>Al(OH)3【提问】上述现象说明了Na、Mg、Al的金属性强弱顺序怎样？【板书】金属性：Na>Mg>Al【讲解】请大家预测一下，Mg、Al分别与稀盐酸反应时，现象是否会相同呢？若不同，应有什么样的区别？【回答】Mg与盐酸反应要比Al剧烈【讲解】实践是检验真理的唯一标准，下面，我们通过实验来进行验证。【投影】实验二、取铝片和镁带，擦去氧化膜，分别和2mL1mol/L盐酸反应。【实验二】Mg、Al与稀盐酸反应比较MgAl现象反应迅速，放出大量的H2反应方程式结论Mg、Al都很容易与稀盐酸反应，放出H2，但Mg比Al更剧烈【讲解】131\n从刚才的实验现象我们可知，Mg与稀盐酸的反应，比Al与稀盐酸的反应要剧烈得多，同时放出大量的热。说明大家预测的是正确的。根据Na、Mg、Al三者金属性可推出，Na与盐酸反应将会更剧烈，甚至发生爆炸，请大家写出反应方程式。【投影】Mg+2HCl==MgCl2+H2↑2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑2Na+2H＋==2Na＋+H2↑Mg+2H＋==Mg2＋+H2↑2Al+6H＋==2Al3＋+3H2↑【现象】镁与铝均能与盐酸反应产生气泡。但镁反应更剧烈【总结】Na、Mg、Al与水反应越来不越剧烈，对应氧化物水化物的碱性越来越弱，金属性逐渐减弱。【过渡】我们再研究第三周期的非金属Si、P、S、Cl的非金属性的强弱。【资料】总结【讲解】请大家根据原子结构的知识，判断下列元素的非金属性强弱。【板书】非金属性：SiBB.原子序数:A>BC.离子半径:A2+>B3+D.质量数:A>B教学回顾：采用归纳总结的方法引导学生探索元素的性质（元素原子最外层电子排布、原子半径以及主要化合价、原子得失电子能力）和原子结构的关系从而归纳出元素周期律，揭示元素周期律的实质；131\n教案课题：第三节化学键(一)离子键授课班级课时教学目的知识与技能1、掌握离子键的概念2、掌握离子键的形成过程和形成条件，并能熟练地用电子式表示离子化合物的形成过程过程与方法通过对离子键形成过程中的教学，培养学生抽象思维和综合概括能力情感态度价值观1、培养学生用对立统一规律认识问题；由个别到一般的研究问题的方法；2、结合教学培养学生认真仔细、一丝不苟的学习精神重点离子键的概念和形成过程难点用电子式表示离子化合物的形成过程知识结构与板书设计第三节化学键一、离子键1.定义：阴阳离子结合形成化合物时的这种静电的作用，叫作离子键。(1)、成键粒子：阴阳离子(2)、成键性质：静电作用(静电引力和斥力)-ne-2、形成条件：活泼金属MMn+吸引、排斥达到平衡化合离子键+me-活泼非金属XXm-3.离子键的实质：阴阳离子间的静电吸引和静电排斥。二.电子式1.表示原子：2.表示简单离子：3.表示离子化合物：4.表示离子化合物的形成过程教学过程教学步骤、内容教学方法活动【引言】从元素周期表我们可以看出，到目前为止，已经发现了一百多元素，元素原子可以相互碰撞形成分子，那是不是所有的原子都可以相互碰撞形成新的物质呢？学生举例说明【讲解】以上例子可知，原子和原子相遇时，有的能够反应有的不能反应。在能够组合的原子之间一定存在某种力的作用，比如说，苹果能掉在地上因为有万有引力的存在。对于微观世界里的物质来说也是一样，也存在力的作用。元素的原子通过什么作用形成物质的呢？这就是化学键，也是我们这节要学习的内容。131\n【板书】第三节化学键【讲解】根据原子和原子相互作用的实质不同，我们可以将化学键分为离子键、共价键、金属键等不同种类。首先我们来学习离子键。【板书】一、离子键【展示】氯化钠样品和氯化钠晶体结构示意图【思考与交流】氯原子和钠原子为什么能自动结合形成稳定的氯化钠呢？【讲解】下面我们带着这个问题来看氯化钠的形成。【视频实验】钠在氯气中燃烧取一块绿豆大小的金属钠（切去氧化层），再用滤纸吸干上面煤油，放在石棉网上，用酒精灯微热，待钠熔化成球状时，将盛有氯气的集气瓶倒扣在钠的上方。【学生】学生观察实验现象【投影】现象：钠燃烧、集气瓶内大量白色烟方程式：2Na+Cl22NaCl【讲解】从宏观上讲钠在氯气中燃烧，生成新的物质氯化钠，若从微观角度考虑，又该如何解释呢？【讲解】在加热的情况下氯气分子先被破坏成氯原子，氯原子在和钠原子组合生成新的物质。【讲解】那么氯原子和钠原子又是以怎样方式结合在一起的？他们之间存在什么样的作用力？【投影】视频演示NaCl的微观形成过程+11281+17827e-+1182+17828Na+Cl-【讲解】钠与氯气反应时，由于钠的金属性很强，在反应中容易失去一个电子而形8电子稳定结构；而氯的非金属性很强，在反应中容易得到一个电子而形成8电子稳定结构。当钠原子和氯原子相遇时，钠原子最外层的一个电子转移到氯原子的最外层上，使钠原子和氯原子分别形成了带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子。因此离子通过静电作用，形成了离子化合物。我们把阴阳离子结合形成化合物时的这种静电的作用，叫作离子键。【板书】1.定义：阴阳离子结合形成化合物时的这种静电的作用，叫作离子键。【讲解】从定义上分析离子键形成的条件和构成粒子【板书】(1)、成键粒子：阴阳离子(2)、成键性质：静电作用(静电引力和斥力)【思考与交流】在氯化钠晶体中，Na+和Cl-间存在哪些力？【回答】Na+离子和Cl-离子原子核和核外电子之间的静电相互吸引作用【讲解】阴阳离子间电子与电子、原子核与原子核间的相互排斥作用，当阴阳离子接近到某一定距离时，吸引和排斥作用达到平衡，阴阳离子间形成稳定的化学键。【板书】2、形成条件：活泼金属MMn+由宏观展示，引入学生微观思考由旧知识引入新知识，抓住学生的知识生长点131\n化合离子键+me-活泼非金属XXm-【讲解】原子形成离子键以后离子间吸引和排斥作用达到平衡，成键后体系能量降低。【板书】3.离子键的实质：阴阳离子间的静电吸引和静电排斥。【讲解】由离子键构成的化合物叫做离子化合物，所以一般离子化合物都很稳定。【提问】要想形成离子键、就必须有能提供阴、阳离子的物质，那么哪些物质能提供阴、阳离子呢？【投影小结】(1)活泼的金属元素（IA，IIA）和活泼的非金属元素（VIA，VIIA）之间的化合物。(2)活泼的金属元素和酸根离子形成的盐(3)铵盐子和酸根离子（或活泼非金属元素）形成的盐。【讲解】不是只有活泼的金属元素和活泼的非金属元素之间的化合才能形成离子键，如铵离子与氯离子也能形成离子键、钠离子与硫酸根离子也能形成离子键。【讲解】含有离子键的化合物就是我们初中所学过的离子化合物。大多数的盐、碱、低价金属氧化物都属于离子化合物，所以它们都含有离子键。【提问】（1）所有金属和非金属化合都能形成离子键吗？举例说明。【回答】AlCl3、AlBr3、AlI3化合物中，铝与氯之间所形成的并非离子键，均不是离子化合物【提问】（2）所有非金属化合都不能形成离子键吗？举例说明。【回答】NH4Cl、NH4Br等化合物。NH4＋、CO32―、SO42―、OH―等原子团也能与活泼的非金属或金属元素形成离子键。强碱与大多数盐都存在离子键。【思考与交流】Cl―和Na＋通过离子键形成离子化合物NaCl，那么NaCl晶体到底是不是由NaCl分子构成的呢？【回答】在NaCl晶体中不存在NaCl分子，只有在蒸气状态时才有NaCl分子【讲解】在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引着6个Cl-，每个Cl-也同时吸引着6个Na+，Na+和Cl-以离子键相结合，构成晶体的粒子是离子，不存在单个的NaCl分子，晶体里阴阳离子个数比是1：1，所以NaCl表示离子晶体中离子个数比的化学式，而不是表示分子组成的分子式【讲解】由于在化学反应中，一般是原子的最外层电子发学生变化，为了分析化学反应的实质的方便，我们引进只表示元素原子最外层电子的一个式子——电子式。【板书】二、电子式‥‥‥∶【讲解】在元素符号的周围用小黑点（或×）来表示原子最外层电子的式子叫电子式。如Na、Mg、Cl、O的电子式我们可分别表示为：【板书】1、表示原子‥Na××MgוCl•O•【练习】AlSiPSH【讲解】习惯上，写的时候要求对称。【讲解】电子式同样可以用来表示阴阳离子，例如【板书】2、表示简单离子：‥‥‥》阳离子：Na+Mg2+Al3+‥‥‥阴离子：[∶S∶]2-[∶Cl∶]-[∶O∶]2-【练习】Ca2+Br-K+F–【讲解】①.电子式最外层电子数用•（或×）表示；②.阴离子的电子式不但要画出最外层电子数，还应用[]括起来，并在右上角标出“n-”电荷字样；③.阳离子不要画出最外层电子数，只需标出所带的电荷数。【板书】3、表示离子化合物NaFMgOKCl从原子结构入手，激发学生求知欲，从宏观到微观训练学生抽象思维能力。从原子结构入手进行分析离子键形成过程及本质，同时培养学生抽象思维能力加深对静电作用的理解，突破难点的同时培养学生用“对立统一规律”来认识问题加强对离子键概念的理解深入掌握离子键的形成条件131\n‥‥‥‥‥‥Na+[∶F∶]-Mg2+[∶O∶]2-Mg2+K+[∶Cl∶]-【练习】KBrNaCl【提问]对于象MgCl2、Na2O之类的化合物应该如何用电子式来表示呢？【思考】学生自己动手写，教教师在此基础上小结，说出其中的注意点【讲解】书写离子化合物的电子式时，相同离子不能合并,且一般对称排列.【讲解】对于以上我们所学习的电子式的表示是为了表示离子化合物的形成过程。【板书】4、.表示离子化合物的形成过程【讲解】①反应物要用原子的电子式表示，而不是用分子式或分子的电子式表示；学生成物中“同类项”，只能分写，不能合并。②箭头表示电子转移情况，可不采用③离子化合物形成符合质量守恒定律，连接反应物和学生成物一般用“→”不用“====”。【练习】用电子式表示MgO和K2S的形成过程【小结】本节课我们主要学习了化学键中的离子键及电子式的有关知识。知道离子键是阴、阳离子之间的静电作用，电子式不仅可以用来表示原子、离子，还可以用来表示物质分子及化合物的形成过程。教学回顾：本节课的重点是一些化学符号的电子式的书写学生对于掌握电子式以及形成过程感觉较吃力，需多花时间加大练习进行巩固。131\n教案课题：第三节化学键(二)共价键授课班级课时教学目的知识与技能1、理解共价键的概念，初步掌握共价键的形成2、通过学生对离子键和共价键的认识与理解，培养学生的抽象思维能力；3、通过电子式的书写，培养学生的归纳比较能力过程与方法培养学生从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法情感态度价值观通过共价键形成过程的分析，培养学生怀疑、求实、创新的精神重点共价键的形成及特征难点用电子式表示共价分子的形成过程知识结构与板书设计二.共价键1、定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。(1)成键粒子：原子(2)成键性质：共用电子对间的相互作用2.形成条件：同种或不同种非金属元素原子结合；部分金属元素元素原子与非金属元素原子，如AlCl3，FeCl3；3.存在：(1)非金属单质(2)原子团(3)气态氢化物，酸分子，非金属氧化物，大多数有机物4、电子式表示：5、非极性键：电子对处在成键原子中间；极性键：电子对偏向于成键原子其中一方。131\n教学过程教学步骤、内容教学方法【复习】复习离子键，原子、离子、分子的电子式以及离子化合物的形成过程的书写。【引言】我们知道钠在氯气中燃烧学生成氯化钠分子，它是由钠离子和氯离子间的静电作用形成的。那我们在初中学习过的共价化合物HCl的形成和NaCl一样吗？H2和Cl2在点燃或光照的情况下，H2和Cl2分子被破坏成原子，当氢原子和氯原子相遇时是通过什么样的方式结合在一起的呢，是通过阴阳离子间静电作用结合在一起的吗？【回答】不能，因非金属元素的原子均有获得电子的倾向。【讲解】氢原子最外层有一个电子要达到稳定结构就需要得到一个电子，氯原子最外有7个电子要达到8电子稳定结构需要得到一个电子，两原子各提供一个电子形成共用电子对，两原子都可以达到稳定结构象氯化氢分子这样，原子间通过共用电子对所形成的相互作用就叫做共价键。【板书】二、共价键【板书】1、定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。【讲解】让我们进一步深入的对概念进行一下剖析【板书】2、成键粒子：原子【板书】3、成键作用：共用电子对间的相互作用【提问】那么什么样的元素原子之间能够形成共用电子对呢？（对照离子键形成的条件）【讲解】得失电子能力较强的形成离子键，得失电子能力较差的一般形成共用电子对，这也就说明了形成共价键的条件。【板书】4、成键条件：同种或不同种非金属元素原子结合；以及部分金属元素元素原子与非金属元素原子，如AlCl3、FeCl3；【讲解】象HCl这样以共用电子对形成分子的化合物叫做共价化合物。【提问】还有哪些是共价化合物呢？举例说明。【讲解】刚才我们所举例的化合物都符合我们所说的共价化合物的形成条件，那是不是所有的由非金属元素原子组成的化合物都是共价化合物呢？【讲解】象NH4Cl，（NH4）2SO4由非金属组成，但是是离子化合物。NH4+我们把它当作金属离子。【提问】那么共价间存在在哪里呢？【板书】5、存在：（1）非金属单质（2）原子团（3）气态氢化物，酸分子，非金属氧化物，大多数有机物【讲解】共价键是在分子、原子、原子团中，相邻两个或多个原子通过共用电子对(电子云重叠)所形成的相互作用，参与成键的原子各自提供未成对的价电子形成共用电子对，这一对电子同时围绕成键的两原子核运动，并在原子核间出现的几率最大，通过这样的共用电子对与原子核间的相互作用，形成了稳定的共价键。【讲解】在HCl分子中，由于Cl对电子对的吸引力比H稍强，所以，电子对偏向氯一方，即氯略显负电性，H略显正电性，但作为整体仍显电中性，以上过程用电子式表示如下：【板书】6、共价键的表示方法：131\n【讲解】在HCl分子中，共用电子对仅发生偏移，没有发生电子转移，并未形成阴阳离子。因而，书写共价化合物的电子式时不能标电荷，在用电子式表示共价化合物时，首先需要分析所涉及的原子最外层有几个电子，需共用几对电子，才能形成稳定的结构，再根据分析结果进行书写。【练习】1、用电子式表示下列物质：O2、N2、OH―、H2O2、用电子式表示下列共价化合物的形成过程CO2、CH4、NH3【讲解】在HF分子中，F原子吸引电子的能力强于H原子，电子对偏向于F原子方向，即F原子带部分负电荷，H原子带部分正电荷，整个分子显中性，在HF的形成过程中并没有电子的得失，也未形成阴阳离子，所以书写共价化合物的电子式不能标电荷。【投影小结】在书写电子式时要注意：1.电子对共用不归属于成键其中任何一个原子，不能像离子化合物一样用[]2.不能用“→”表示电子的转移。【思考与交流】根据H2、Cl2、O2的电子式思考为什么H2、Cl2、O2是双原子分子，而稀有气体为单原子分子？（从电子式的角度考虑）【回答】因为H、Cl、O、N两两结合才能形成稳定结构，而构成稀有气体的原子本身就具有稳定结构【过渡】在化学上，我们常用一根短线来表示一对共用电子，这样得到的式子又叫结构式。【练习】用结构式表示：N2、CH4、NH3、CO2、HCl、HClO【板书】7、共价键的种类：【板书】（1)非极性键：电子对处在成键原子中间；（2）极性键：电子对偏向于成键原子其中一方。【练习】判断Cl2、N2、HCl、NH3、NaOH、H2O2分子中共价键的极性。【小结】这节课我们主要介绍了共价键饿相关知识，共价化合物的电子式、形成过程，共价键的分类，我们要能够判断出极性键、非极性键。教学回顾本节的电子式的书写仍然对学生较困难，在讲解共价键时用多媒体进行动画演示使学生产生一个直观印象。有利于书写电子式以及形成过程。在讲解分子间作用力时要强调是结构相似。131\n教案课题：第二章化学反应与能量第一节化学能与热能(一)授课班级课时教学目的知识与技能1、获得化学能与热能化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成吸热反应和放热反应的化学实验。2、形成吸热反应和放热反应的概念过程与方法1、具有较强的问题意识，能够发现和提出化学能与热能的探究性问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考的能力。2、在教师的指导下与同学合作完成科学探究实验情感态度价值观1、发展学习化学的兴趣，乐于探究物质变化的奥秘，体验科学探究的艰辛和喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。2、有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。树立正确的能源观热爱家乡，热爱祖国，树立为中华民族复兴、为人类文明和社会进步而努力学习化学的责任感和使命感。重点化学键与能量变化的关系难点从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观知识结构与板书设计第二章化学反应与能量第一节化学能与热能一、化学能(chemicalenergy)与热能(heatenergy)的相互转化1、铝与盐酸反应中的能量变化结论：铝与盐酸反应放热2、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中的能量变化结论：该反应是吸热反应3、酸碱中和反应中的能量变化结论：该反应是放热反应131\n酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。二、常见的吸热反应和放热反应1、放热反应：物质与氧气的反应；燃料的燃烧；中和反应；金属与酸；活泼金属与水的反应；生石灰和水反应；大部分化合反应2、吸热反应：C+CO2；C+H2O；H2+CuO；Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl；Fe+H2O（g）；大部分分解反应三、化学能的利用教学过程教学步骤、内容教学方法【板书】第二章化学反应与能量【学生阅读】前言内容【讲解】通过阅读本章前言，我们知道本章我们要解决的核心问题：在现代广泛使用的各种能源中，那些与化学密切相关？面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向，在这方面化学能做出什么贡献？【提问】][反问]煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的热能从何而来？与化学物质及化学反应有什么关系？石灰石经高温煅烧生成生石灰，高温提供的热能在分解反应中起什么作用？【回答】这里所列举的两类反应说明了化学反应与热能之间的辩证关系以及它们之间的相互转化。化学反应煤、石油、天然气的燃烧产生CaCO3经过高温煅烧分解成CaO热能一方面，用煤、石油、天然气的燃烧放热来说明化学能向热能的转化，人们利用这些化学反应获取能量；另一方面，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应，用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO来阐述热能对化学反应的支持作用，【引入】演示实验：往一片棉花里加入两药匙的过氧化钠，然后滴加几滴水，观察现象。【提问】问什么棉花可以燃烧，燃烧的条件是什么？【分析】燃烧的条件：可燃物、氧气、可燃物的温度达到着火点2Na2O2+2H2O==4NaOH+2O2↑【讲解】可燃物是棉花、反应产生了氧气，那么可燃物达到着火点的温度是怎么产生的？【回答】该反应放出热量使得棉花温度升高从而达到棉花的着火点【设问】热能是能量的一种表现形式。那么，除刚才的这个反应，其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢？其表现形式又是怎样的？根据你已有的知识经验举例说明。【回答】学生回答并举例【归纳小结】物质在发生化学反应的同时都还伴随着能量的变化，这些能量变化通常又表现为热量的变化。（除此之外还有的反应表现为还有光能、电能的变化）【板书】一、化学能与热能的相互转化【设疑】那么，化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢？这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨，从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。【演示实验一】镁条与盐酸的反应能量的变化131\n【板书】1、镁条与盐酸的反应能量的变化【投影】实验步骤：在试管里加入2-3mL6mol/L的盐酸，再插入镁条，立即用手触摸试管外壁，感受其温度，并用温度计测量溶液的温度，做好记录，当反应进行到大量气泡冒出时，再用手触摸试管外壁感受其温度，并用温度计测量溶液的温度，做好记录。【讲解】注意事项：镁与稀酸和弱酸反应现象不明显，常常需要加热，所以要选择强酸且浓度不要太低。尽量使用纯度好的镁条，反应前要用砂纸打磨光亮，这样进行实验时，用手触摸才能明显感觉到反应放热，用温度计测量效果会更好。【投影小结】实验现象：试管外壁和溶液的温度，反应后比反应前高，有大量气泡逸出。实验结论：铝与盐酸反应产生H2，并放出热量。该反应是放热反应方程式：Mg+2HCl==MgCl2+H2【板书】结论：铝与盐酸反应放热【实验二】Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中的能量变化【板书】2、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应中的能量变化【投影实验】实验步骤实验现象得出结论1、将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝有NH3气生成2、用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热3、用手拿起烧杯烧杯下面的带有几滴水的玻璃片（或小木板）粘到了烧杯底部反应吸收热量使体系温度降低，使水结成冰4、将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起玻璃片脱离上面烧杯底部冰融化5、反应完后移走烧杯上的多孔塑料片，观察反应物混合物成糊状有水生成【讲解】注意事项：这个实验成功的关键是在短时间内反应充分进行，使体系温度快速降低，将玻璃片上的水凝固。实验中要注意两点：（1）将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末，以便与NH4Cl晶体充分接触；（2）由于该反应属于固相反应，一定要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物，以使它们很快起反应；（3）反应放出有刺激性气味的氨气，会造成学习环境的污染，所以要注意对氨气的吸收。【投影小结】1、方程式：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O2、玻璃棒的作用：搅拌，使混合物充分接触3、反应物成糊状的原因：结冰粘结131\n【板书】结论：该反应是吸热反应【实验三】酸碱中和反应中的能量变化【板书】3、酸碱中和反应中的能量变化【投影实验】实验步骤：在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓慢地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后溶液温度/℃室温室温温度升高【提问】是不是所有强碱与强酸的反应都放热呢？下面让我们做一组对比实验。【设疑】对实验进行原理性抽象──为什么强酸与强碱发生反应时都会放出热量？【讲解】由此可见，强酸与强碱的反应的化学方程式虽然不同，反应物也不同，但是它们的反应本质相同，都是H+与OH-离子反应生成水的反应，属于中和反应，其离子方程式都是：H++OH-=H2O。所以，可提出推测，即中和反应都放热。【板书】结论：该反应是放热反应3、酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。【讲解】最后，让我们一起来总结一下常见的吸放热反应【板书】二、常见的吸热反应和放热反应1、放热反应：（1）、燃料的燃烧C+O2＝CO2（2）、中和反应HCl+NaOH=NaCl+H2O（3）、活泼金属与水或酸的反应（4）、大部分化合反应（5）、食物的缓慢氧化【板书】2、吸热反应（1）、大多数分解反应：CaCO3=CaO+CO2↑（2）、Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl＝BaCl2+2NH3↑+10H2O(3）、碳与CO2气体的反应：C+CO2＝2CO(4)、碳与水蒸气的反应：C+H2O＝CO+H2(5)、氢气还原氧化铜：H2+CuO=H2O+Cu【讲解】人类不但利用化学能转化为热能的原理来获取所需的能量进行生活、生产和科研，如化石燃料的燃烧、炸药开山、发射火箭等。化学家们也常常利用热能使很多化学反应得以发生。从而探索物质的组成、性质或制备所需的物质，如高温冶炼金属、分解化合物等。化学反应伴随着能量变化是化学反应的一大特征。化学物质的化学能通过化学反应转化为热能，是人类社会发展的动力之源；而热能转化为化学能又是人们进行化学科研创造新物质不可缺少的条件和途径。【学生阅读】科学视野：生物体中的能量转化【讲解】131\n能量转化在生物体内也是普遍存在的。例如植物通过光合作用使光能转化为化学能储存在所形成的淀粉等糖类中。人通过食物将淀粉等糖类摄入体内，通过一系列化学反应（生化反应）释放出能量，维持人的生理活动。…生物氧化是在…。在分子水平上，化学和生物学正在出现交叉和融合。化学必将对生物与生命科学的发展做出更大的贡献。[问题]1、生物氧化与化学氧化有是什么异同？2、化学与生物学能否出现交叉？为什么？【板书】三、化学能的利用【投影】1、社会发展与能源利用（图2-3不同社会发展水平时期的人均耗能量）【投影】2、人类利用能源的三个阶段(1)柴草时期：（图2-4中国古代制陶图）【讲解】柴草时期(火的发现至18世纪产业革命)以树枝杂草为主要能源。其主要贡献是：(1)推动了人类文明的进步(2)钻木取火使人类告别了“茹毛饮血”的生活，熟食促进了人的进化(3)陶瓷、炼铜、冶铁等化学工艺在烈火中诞生，促进物质文明。【投影】(2)化石能源时期：（图2-5汽车发动机汽缸中燃料燃烧）【讲解】化石能源时期(18世纪中期至现代)以煤、石油、天然气为主要能源。主要贡献：(1)促进了冶金工业的发展和蒸汽机的推广，推动了近代产业革命。(2)推动了汽车、飞机等工业的发展，加速了现代工业化的过程。【投影】(3)多能源结构时期：【讲解】多能源结构时期，可再生能源和清洁能源(绿色能源)将成为新能源的主力军。太阳能、氢能、核能、生物能、地悫地表能将成为能源家庭族的主要成员。主要贡献：(1)满足人们生产、生活所需的能源。(2)提高了能源的利用率(3)最大限度地减少对环境的污染【小结】化学反应伴随着能量变化是化学反应的基本特征之一。化学物质中的化学能通过化学反应转化为热能，提供了人类生存和发展需要的能量和动力，而热能转化为化学能又是人们进行化工生产、研制新物质不可或缺的条件和途径。【自我评价】1.下列说法正确的是()A.大多数的化合反应是释放能量的反应B.大多数分解反应是吸收能量的反应C.释放能量的反应都不需要加热D.吸收能量的反应都需要加热2.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是A.铝片与稀盐酸的反应B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应C.灼热的炭与CO2的反应D.甲烷在氧气中的燃烧反应3、下列说法正确的是（）A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应B.任何放热反应在常温条件下一定能发生反应C.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应结果是放热还是吸热D.吸热反应在一定条件下也能发生反应4、有关下列能量转化的认识不正确的是()A．植物的光合作用使得太阳能转化为了化学能B．人类使用照明设备是将电能转化为了光能C．生物体内的化学变化过程在能量转化上比在体外发生的一些能量转化更为合理、有效D．燃料燃烧时只是将化学能转化为了热能5、绿色能源是指使用过程中不排放或排放极少污染物的能源，如一级能源中的水能、地热、天然气等；二级能源中电能、氢能等。下列能源属于绿色能源的是（）131\n①太阳能②风能③石油④煤⑤潮汐能⑥木材A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.①②⑤6、下列反应中，属于吸热反应的是（）A.活泼金属跟酸反应B.制造水煤气C.酸碱中和反应D.镁条燃烧教学回顾：本节教学内容比较简单，主要是在复习初中化学实验的基础上进行的。学生学习起来比较容易，易于掌握。课堂教学效果较好。教案课题：第一节化学能与热能(二)授课班级课时教学目的知识与技能1、了解化学能与化学反应中能量变化之间的关系1、在化学实验的基础上，通过吸热反应和放热反应的概念，理解化学反应中能量变化的主要原因过程与方法具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，勤于思考，逐步形成独立思考能力，善于与人合作，具有团队精神情感态度价值观1、通过实验激发学生学习化学的兴趣和情感2、培养学生严谨求实、勇于探索的科学精神。3、有参与化学科技活动的热情，有将化学能与热能的化学知识应用于生产，生活实践的意识，能够对化学能有的社会和生活问题做出合理的判断重点实验探究和通过实验探究化学反应与能量的关系，掌握吸热反应和放热反应的概念难点设计探究实验知识结构与板书设一、化学键与化学反应中能量变化的关系1、引起化学反应中的能量变化：1、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差。∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量2、微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因（1）、键能：拆开1mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量（2）、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。二、化学能与热能的相互转化131\n计放热反应：放出热的化学反应化学反应吸热反应：吸收热的化学反应教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】我们在初中学习过“质量守恒定律”，知道自然界中物质可以相互转化，但是总质量保持不变；同样一种能量可以转化成另一种能量，能量也是守恒的，这就是“能量守恒定律”这是两条基本的自然定律，各种物质中都含有化学键，因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式，它也可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同，因而所包含的化学能也不同。在化学反应中，随着物质的变化，物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化，如H2与Cl2、O2的反应。那么，一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢？【板书】一、宏观上化学反应能量变化的原因【板书】1、宏观：在化学反应中，反应物的总能量与生成物的总能量间的能量差【投影】图2-1水能、化学能对比示意图【投影一】水由高处向地处的流动【提问】水往高处流的过程中，能量发生了什么变化？【回答】重力势能转化为动能【提问】化学反应中，由总能量高的反应物生成总能量低的生成物时，能量发生了什么变化？【回答】反应释放出能量（即化学能转化为其它能量）【讲解】水由高处向上流要释放能量，势能转换为动能，同理，反应物的总能量>生成物的总能量，化学反应放出能量。【板书】1、∑E（反应物）＞∑E（生成物）——放出能量【投影二】水由低处送向高处【讲解】反之将水由低处送向高处需提供能量(电能转换为机械能，再转换为重力势能)，同理，在化学反应中反应物的总能量<生成物的总能量，化学反应吸收能量。【板书】2、∑E（反应物）＜∑E（生成物）——吸收能量【思考与交流】吸热反应和放热反应中，反应物本身所具有的能量和生成物本身所具有的能量之间的大小关系分别如何？（提示：可从能量守恒角度分析）【板书】二、化学能与热能的相互转化【讲解】化学反应的过程中伴随着能量变化,通常表现为热量的变化放热反应：放出热的化学反应【板书】化学反应吸热反应：吸收热的化学反应【投影】吸放热与能量关系【复习】化学键：使离子相结合或原子相结合的作用。*键能：拆开1mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。【讲解】131\n化学键的形成蕴涵着能量变化，在进行反应时化学键要断裂，吸收能量，反应后形成新化学键要放出能量，【分析】2H→H2中能量变化？【讲解】1molH2中含有1molH－H，在250C101kPa条件下，由H原子形成1molH－H要放出436kJ的能量，而断开1molH－H重新变为H原子要吸收436kJ的能量。【板书】1、键能：拆开1mol某键所需的能量叫键能。单位：kJ/mol。破坏化学键时要吸收能量，形成化学键时放出能量【讲解】不同物质形成的化学键能量不同，而化学键存在于不同的物质间，物质发生化学变化时，反应物和生成物的能量不同，这样的过程就出现了能量变化。【类比分析】CH4→4C+4H（吸收4mol×415kJ/mol=1660kJ）【板书】2、物质的化学反应与体系的能量变化是同时发生的，只要有化学反应就一定有能量变化。【提问】氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸，放出大量的热。反应中的热量由何而来？氢气和氯气反应的本质是什么？从微观上（从化学键角度）加以分析。【讲解】化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用，断开反应物中的化学键需要吸收能量，形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下，氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开，氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键，1molCl2中含有1molCl-Cl键，在25℃和101kPa的条件下，断开1molH-H键要吸收436kJ的能量，断开1molCl-Cl键要吸收242kJ的能量，而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量。【投影分析】在25℃和101kPa的条件下，1molH2与1molCl2反应：H22H消耗能量约436kJCl22Cl消耗能量约242kJ+）2H+2Cl2HCl释放能量约862kJH2+Cl22HCl共放热约184kJ【讲解】这样，由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量，根据“能量守恒定律”，多余的能量就会以热量的形式释放出来。【板书】3、引起化学反应中的能量变化：微观：化学键的断裂是化学反应中能量变化的主要原因。【思考与交流】为什么有的化学反应会放出热量，而有的化学反应却需要吸收热量呢？【投影小结】1．化学反应的特点是有新物质生成，新物质和反应物总能量不同。2．反应中要遵循能量守恒。3．反应物与生成物的能量差若以热能形式表现即为放热和吸热。如果二者能量比较接近，则放热和吸热不明显。【小结】通过本节课的学习，我们了解到，化学键的断裂和形成是化学反应中发生能量变化的主要原因，反应是放热还是吸热，取决于反应物的总能量与生成物的总能量的比较。【自我评价】1.在反应H2+Cl2＝2HCl中，已知H－H键能为436kJ，Cl－Cl键能为243kJ，H－Cl键能为431kJ，判断该反应是A.吸热反应B.放热反应131\nC.吸收183kJ热量D.放出183kJ热量2、已知反应A＋B＝C＋D为放热反应，对该反应的下列说法中正确的是（）A.A的能量一定高于CB.B的能量一定高于DC.A和B的总能量一定高于C和D的总能量D.该反应为放热反应，故不必加热就一定能发生3、氢气在氧气中燃烧产生蓝色火焰，在反应中，破坏1molH－H键消耗的能量为Q1kJ，破坏1molO=O键消耗的能量为Q2kJ，形成1molH－O键释放的能量为Q3kJ。下列关系式中正确的是（）A.2Q1+Q2>4Q3B、2Q1+Q2<4Q3C、Q1+Q2b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>a题型4原电池的构成条件5.一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,该反应的的原电池正确组合是（）ABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl题型5原电池电极反应的书写6、科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Zn为电极材料，依靠人体内液体中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，回答下列问题（1）负极材料是______电极反应式是____________________（2）正极材料是______电极反应式是___________________【思维创新】案例分析：在伦敦的上流社会，有一位贵族夫人格林太太，幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来，她又因为车祸掉了一颗牙，为了显示其富有，她装了一颗黄金假牙。自此以后，她就经常出现头痛、失眠心情烦燥等症状。更奇怪的是，众多的医学家为她检查后，都找不到病因是什么。这位夫人整日感到精神萎靡，找遍各大医院会诊也不见效果。格林太太的病因到底是什么呢？请同学根据本节的知识和我们生物学上的常识进行一下诊断。【思维创新】有一位非常喜欢赶时髦的富商决定建造一艘海上游艇，为了使游艇奢侈豪华，他不惜重金让造船师用昂贵、漂亮、对海水有很强抗腐蚀能力的镍铜合金将船底包起来，由于这种合金的金属强度不够大，造船师又不得不用特种钢来制造游艇的许多零件。在一片赞美声中，游艇缓缓驶进了大海，畅游于碧海波涛中。可是未过几周，这艘游艇底部变得千疮百孔，过早结束了它的使命。你能解释其中的原因吗？【引言】人们应用原电池原理，制作了多种电池，如干电池、蓄电池、充电电池、高能电池等，以满足不同需要。我们课我们具体来学习几种利用化学能转变为电能的化学电源。【板书】二、发展中的化学电源(chemicalpowersource)【讲解】最古老的电池——巴格达电池131\n1936年6月，伊拉克考古学家在巴格达城郊，发现了大量公元前二百多年属于波斯王朝时代的文物，其中包括一些奇怪的陶制器皿和生锈的铜管、铁棒。陶制器皿有点像花瓶，高15厘米，呈淡黄色，瓶里装满了沥青，沥青之中有个铀管，直径2.6厘米，高9厘米，铀管中又有一层沥青，并有一根锈迹斑斑的铁棒。【讲解】上述原电池的结构较简单，携带也不方便，当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池。实用电池一般应具有的特点是：能产生稳定而具有较高电压的电流：安全、耐用且便于携带；能够适用于特殊用途；便于回收处理，不污染环境或对环境产生较小的影响，下面我们来简单介绍几种常见电池和新型电池。【板书】1．干电池(drycell)【讲解】干电池是用锌制圆筒型外壳作负极，位于中央的顶盖有铜的石墨作正极，在石墨周围填充NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2和炭黑(Zn—Mn电池)【板书】负极（锌筒）：Zn—2e—=Zn2+；正极（石墨）：正极：2NH4++2e－=2NH3+H2电池的总反应式为：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2【讲解】淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两极的析出速率。ZnCl2的作用是吸收NH3。MnO2作用是吸收正极放出的H2生成MnO(OH)，从而消除电极正极H2的集结现象，防止产生极化。干电池是一次性电池，放电后不能再使用，内部氧化还原反应不可逆。为提高使用寿命，用KOH代替NH4Cl来提高性能。干电池的主要用途是录音机、闪光灯、手电筒、电动玩具、袖珍电视机以及电极、空调摇控器等。【过渡】充电电池又称二次电池。可充电电池是两极都参加反应的电池。这是一种发展较快的原电池，如铅蓄电池、银锌电池、（纽扣电池）、锂电池、爱迪生蓄电池等，它们的负极是较活泼的金属，正极一般是金属氧化物。放电时，负极被氧化。正极材料的氧化物被还原，充电时的电极反应与放电时相反。【板书】2、充电电池(1)铅蓄电池(storagebattery)【讲解】铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。【板书】负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O【讲解】当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g/cm3时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。【思考与交流】铅蓄电池在放电前后电解质溶液和电极分别有哪些变化？这对电池的继续工作会带来哪些影响？【回答】电解质溶液的浓度有所下降，同时电极上都附着一层难溶物PbSO4使电池的电压降低，电压不稳定，欲使其恢复，就要对其进行充电【板书】(2)镍氢电池负极：H2+2OH--2e-=2H2O正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-放电总反应式：H2+2NiO(OH)=2Ni(OH)2【讲解】1970-1975开发了先进的银锌、镍镉电池技术。1975-1983美国海军生产潜水艇用银锌电池。1979-1987美国国家能源部发展电动车用的镍锌电池。1998-1992美国海军发展世界上最大的镍镉电池用于核潜水【板书】（3）碱性蓄电池银锌电池：负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag++2OH-131\n银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2【讲解】正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金，电解质溶液KOH。【板书】镉镍电池：负极：Cd＋2OH--2e-=Cd(OH)2正极：2NiO（OH）+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-镉镍电池充电和放电的总化学方程式为：2NiO（OH）＋Cd＋2H2O2Ni(OH)2＋Cd(OH)2【讲解】负极材料：Cd，正极材料：涂有NiO2，电解质：KOH溶液。镍镉电池寿命较蓄电池长，但镉是致癌物，镍镉污染环境。【讲解】还有一种广泛用于笔记本电脑、移动电话、摄像机的锂离子电池，其寿命较长，被称为绿色电池【板书】(4)锂电池负极：Li-e-=Li+正极：MnO2+e-=MnO2-总反应式：Li+MnO2=LiMnO2【讲解】优点：质量轻、容量大、放电时间长。锂电池是一种高能电池，锂作为负极，技术含量高，有质量轻、体积小、电压高、工作效率高和寿命长等优点。常用于电脑笔记本、手机、照相机、心脏起博器、火箭、导弹等的动力电源。【过渡】还有一种新型高效氢氧燃料电池，主要用于航天领域，它的电极一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性炭电极等，电解质溶液为40%KOH溶液。【板书】3．燃料电池(fuelcell)(1)氢氧燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH--2e-=4H2O正极：O2+2H2O+2e-=4OH-电池的总反应为：2H2+O2=2H2O【讲解】该电池的特点是能量转化率高，可达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。【板书】若电解质溶液为稀H2SO4负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4H++4e-=2H2O放电总反应式：2H2+O2=2H2O【讲解】新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。【板书】(2)甲烷氧气燃料电池负极：CH4+10OH--8e-=CO32－+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-=8OH-电池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O教学回顾：通过多媒体教学使学生了解原电池在生产和生活中的应用，简单易懂，激发了学生学习化学的兴趣，课堂教学效果很好。131\n教案课题：第二章第三节化学反应速率和限度(一)授课班级课时1.5教学目的知识与技能1、了解化学反应的快慢2、理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法3、掌握影响化学反应速率的条件过程与方法通过学生动手实验，培养学生观察和描述现象的能力，并根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力情感态度价值观1、通过实验，激发学生的求知欲和学习兴趣；2、2、通过问题讨论、培养学生善于思考，勤学好问，勇于探索的优秀品质。重点化学反应速率的概念；了解影响化学反应速率的因素难点影响化学反应速率的因素知识结构与板书设计第二章第三节化学反应的速率和限度一、化学反应的速率(reactionrate)1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示2、单位：mol/L·smol/L·min3、表达式：v(A)==△c(A)表示物质A浓度的变化△t表示时间4、有关化学速率的注意事项：5、化学反应速率的计算(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，则有教学过程教学步骤、内容教学方法131\n【导课】多媒体播放影片【讲解】北京的故宫是世界著名的古建筑群，是祖国珍贵的文化遗产。在保和殿后，有一块巨大的“云龙陛石”，上面雕有精美的蟠龙图案。但是，近些年来浮雕已开始受损，一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿周围的玉石护栏的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计，世界上的古建筑在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已面目全非。这真是一场大的灾难。造成这场灾难的元凶是什么呢？它就是我们在前面介绍过的酸雨。为什么以前几百年腐蚀很慢，而近十几年腐蚀却变快了呢？这就会涉及化学反应的速率的问题。【引入】通过前面的学习，同学们已经认识了化学反应中物质变化和能量变化的实质。在利用化学反应制取所需物质时，我们希望在较短时间生产出更多的产品，今天我们就从化学反应的快慢和限度的角度来研究这个问题。我们先研究第一个问题：化学反应的快慢。【板书】第二章第三节化学反应的速率和限度【投影展示】快慢不同的化学变化图片，如生成烟花的反应、青铜大钟的腐蚀、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氢氧化铁的制备等。【问题引入】这些反应的发生所经历的时间一样吗（看图片）？炸药爆炸（图1）、金属锈蚀（图2）、溶洞形成（图3）、溶液中的离子反应（图4、图6、图7）、镁条燃烧（图5）、溶液中新制的氢氧化亚铁转化为氢氧化铁（8）、食物腐败、塑料老化……图1图2图3图4图5图6图7图8【结论】有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。【分组讨论】化学反应有快有慢，我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。例如：硫酸铜溶液中加入铁丝（图4），你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢？还有哪些其他方法观察该化学反应的快慢呢？在日常生活和化学实验过程中，观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些？请举例说明。【副板书】观察反应快慢的方法：①冒气泡快慢；②固体量的改变；③浑浊程度；④颜色变化；⑤温度变化等。【过渡】物理学中用什么定量描述物体的运动快慢？——速度。不考虑速度的方向称之为速率。这一物理量是如何定义的？常用的单位是什么呢？【回答】运动速率：单位时间内物体移动的距离，单位m/S【讲解】化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行，因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。【提问】那我们又应该如何表示化学反应的快慢呢？131\n【过渡】总的来说，不同的物质在反应时有快慢之分。在化学反应中用化学反应的速率来表现反应的快慢。【板书】一、化学反应的速率(reactionrate)1、定义：单位时间内反应物的浓度减少或生成物浓度的增加来表示2、单位：mol/L·smol/L·min3、表达式：v(A)==+-△c(A)表示物质A浓度的变化，△t表示时间【随堂练习1】例1在N2+3H22NH3反应中，自开始至２秒，氨的浓度由０变为0.6mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？【随堂练习2】在某一化学反应中，反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L，在这5s内B的化学反应速率为____________【讲解】同学们完成的都很好，但是在具体的运用和理解化学反应速率时，还应注意下面几个问题【板书】4、有关化学速率的注意事项：【投影小结】(1)化学反应速率是平均速率，只有正值没有负值，只有大小没有方向。(2)在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数。因此，它们的化学反应速率也被视为常数。(3)对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。【过渡】下面让我们具体来看一下化学反应速率计算当中的几个典型例题【板书】5、化学反应速率的计算例2、合成NH3的反应为N2+3H22NH3。现在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反应5分钟后，容器中的N2的物质的量减少为1mol。试求：(1)5分钟后，容器中H2和NH3的物质的量。(2)5分钟内三者的反应速率各是多少？(3)三者速率是否相等【讲解】有关化学反应速率的计算，有着其特有的运算模式，即三段法。在与化学反应方程式各对应物质下标明三个量：(1)初始状态各物质的量(浓度)(2)改变量(3)终止状态各物质的量(浓度)其中改变量与化学计量数成正比来解决。【副板书】(1)N2+3H22NH3反应前2mol5mol0mol变化1mol3mol2mol反应后1mol2mol2mol(2)v(N2)==0.1mol/L·min131\nv(H2)==0.3mol/L·minv(NH3)==0.2mol/L·minv(N2):v(H2)：v(NH3)==1：3：2【讲解】由第3问我们可以得出结论【板书】(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比【讲解】我们可以利用这条规律，据系数比求其他物质的速率，也可以据速率比求系数比【随堂练习】1、反应4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率()A、ν(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1B、ν(O2)=0.0010mol.L-1.s-1C、ν(NO)=0.0010mol.L-1.s-1D、ν(H2O)=0.045mol.L-1.s-12、在一定条件下，mA+nB=pC的反应中，各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(L·s),v(B)=0.5amol/(L·s),v(C)=amol/(L·s),则该反应的化学方程式为：_________________【讲解】对于同一个反应，我们可以用不同的数值来表示同一个反应的速率，这就出现了比较化学反应速率快慢的题型【随堂练习】例3、在四个不同的容器中，在不同条件下进行反应：N2+3H22NH3据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是A、ν（H2）＝0.1mol/(L.min)B、ν（N2)=0.1mol/(L.min)C、ν(NH3)=0.3mol/(L.min)D、ν（H2)＝0.01mol/(L.s)【讲解】比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢，应选用同种物质作标准，然后利用化学反应速率比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。求出不同情况下，用标准物表示的化学反应速率。除此之外，也可先求出不同物质的表示的速率，用各物质表示的速率除以化学方程式中各自的化学计量数，然后比较大小，其比值大者反应速率大。这种方法叫做比较比值法。【板书】(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说，则有【随堂练习】1、反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为:___________________2、恒温下，将1molN2和3molH2在体积为2L的容器中混合，发生如下反应：N2+3H22NH3，2S后，测得NH3的体积分数为25%，则下列说法中不正确的是()A、用N2浓度的减少表示平均反应速率0.2mol/L·sB、2S时用N2的转化率为40%C、2S时混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)==3:9:4D、2S时NH3的浓度为0.4mol/L教学回顾：131\n本节课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，通过看一些形象生动的图片，学生知道了化学变化是有快有慢的，并且可以从很多方面观察判断化学变化的快慢，引导学生对实验现象的观察，为下面的实验探究做铺垫。在此基础上引出反应速率的概念及其表示方法。又通过练习，要学生明确决定反应速率的主要因素是物质本身的化学性质，外界条件可以影响反应速率。通过实验探究和课本上的思考与交流，学生自己就能够总结出影响化学反应速率的一些外界条件因素。再通过一些日常生活、化学实验和工农业生产中人为控制反应速率的实例，认识到学习反应速率有关知识的重要性。教案课题：第二章第三节化学反应速率和限度(二)授课班级课时1.5教学目的知识与技能了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用过程与方法通过在化学实验和日常生活中的现象，理解反应速率的概念及其表示方法，培养实验观察能力及分析探究能力，体验科学探究的过程和化学研究的基本方法，培养自主学习的能力。情感态度价值观（1）通过对实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。（2）通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。（3）在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法重点解影响化学反应速率的因素难点影响化学反应速率的因素知识结构与板书设计第二章第三节化学反应的速率和限度二、影响化学反应速率的因素1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。2、外部因素(1)浓度对化学反应速率的影响其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率(2)压强对化学反应速率的影响结论：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，压强增大浓度增大(3)温度对化学反应速率的影响结论：在其他条件不变的条件下，温度越高化学反应速率越快(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响结论：在其他条件不变的条件下，催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂。教学过程教学步骤、内容教学方法【投影】下列过程中，需要加快化学反应速率的是（C）131\nA.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化【讲解】改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当措施改变化学反应速率。那么，如何能够改变化学反应速率呢？【板书】2、影响化学反应速率的因素【学生】分组实验：做实验2-5，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。(注意反应物的用量要尽可能的相同，试管规格也要相同。)现象结论热水气泡多而快，产生的气体使带火星的木条复燃升温，反应速率增大常温气泡均匀H2O2分解FeCl3做催化剂冷水气泡较少降温，反应速率减小【学生】分组实验：做实验2-6，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。现象结论加入MnO2气泡多而快加入MnO2，反应速率加快加入FeCl3气泡均匀加入FeCl3，反应速率加快（稍慢）不加其他试剂无明显现象H2O2分解反应中，MnO2和FeCl3做催化剂，加快了反应速率【讨论】课本43页的思考与交流。【过渡】除此之外，请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。【思考】影响化学反应速率的因素1、钠与水的反应速率要比镁和水的反应速率快得多2、实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；3、新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；4、用氯酸钾制氧气时使用二氧化锰做催化剂反应更快5、木材劈得小一些烧得更旺。【回答】1、反应物的性质（内因）2、反应物的浓度3、温度4、催化剂5、反应物之间的接触面积【板书】一、影响化学反应速率的内在因素：反应物的性质【过渡】化学反应速率是化学反应快慢的没的化学反应，具有不同的化学反应速率，这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素，那么，化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢？不是，因为其他因素如温度、浓度、压强对不同化学反应产生影响时，会使同一反应在不同条件下有不同的反应速率。下面我们就来讨论一下外界条件对化学反应速率的影响。【板书】二、影响化学反应速率的外在因素：【归纳】（1）温度：温度越高，化学反应速率越快。【讲解】实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍，同时，我们还应了解到，此规律对于吸放热反应均适用。一般地说，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。（2）催化剂：通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。【讲解】能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂131\n，在实际应用中，如不特别说明，凡是说催化剂都是指正催化剂。约80%-85%的化工生产过程要使用催化剂。使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率。催化剂参加化学反应，但反应前后的质量和化学性质是不变的。催化剂具有高度的选择性和专一性。我们常提到的酶就是一种非常好的催化剂。（3）固体反应物的表面积：有固体参加的反应，固体的表面积越大，固体在同一时间内与其他反应物的接触越多，化学反应速率越快。（4）反应物状态：通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。（5）反应物的浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，化学反应速率越快。（98%浓硫酸例外）【讲解】值得我们注意的是：(1)对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。（6）压强：对于有气体参加的反应，改变压强将使气体的体积发生改变，也即相应地改变气体的浓度。故增大压强，反应速率加快，降低压强，反应速率减缓。【讲解】值得注意的是，由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率没有影响，而对于可逆反应，压强增大，正、逆反应速率都增大。而对于气体反应体系，有以下几种情况：【投影小结】I恒温时，增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快II恒容时，充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快充入惰性气体总压增大，各物质浓度不变，反应速率不变III恒压时，充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢（7）形成原电池：加快反应速率【板书】二、影响化学反应速率的外在因素外因：温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……【练习】为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是A、加少量硫酸铜B、加少量硝酸银C、增大铁的用量D、改用98%的浓硫酸【思考与交流】1.请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）3.实验室进行化学反应时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）4.实验室】］二、影响化学反应速率的因素1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。形成原电池可以加快反应速率【讲解】除了浓度，压强、温度、催化剂等能改变化学反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响。【投影小结】影响化学反应速率的因素影响结果内因性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢催化剂使用催化剂，化学反应速率加快131\n外因温度升高温度，化学反应速率加快；反之减慢反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢气态反应物压强增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之减慢固体反应物表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之减慢其他光波，电磁波，超声波，溶剂等【思考与交流】1、为什么要将食物存放在温度较低的地方？低温下食物腐败速率大大降低，不易变质2、实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应，原因是什么？固体研细后其表面积极大地增加，大大增加了反应物之间的接触机会，可以提高反应速率，有利于反应的进行3、实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来，原因是什么？增大反应物的浓度，使反应物之间的接触机会增大，加快反应速率。【讨论】探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义？【提问】如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢？请举例。【归纳并板书】2、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义：控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。参考事例：食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率；做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显；铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率；食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率；工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的…教学回顾：131\n教案课题：第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物------甲烷(1)------甲烷授课班级课时1教学目的知识与技能1、掌握甲烷分子的空间结构特征，能够书写甲烷分子的结构式、电子式。2、掌握甲烷的化学性质。3、了解取代反应的特征。4、了解甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法1、通过对甲烷的正四面体结构的认识，掌握分析四氯化碳、一氯甲烷、二氯甲烷和三氯甲烷分析结构的方法。2、通过甲烷分子模型的分析，学会根据比例模型、球棍模型分析分子结构的方法。情感态度价值观以甲烷的存在和用途等为素材，增强化学在人类重要作用的认识。重点甲烷的化学性质难点甲烷跟氯气的取代反应知识结构与板书设计绝大多数含碳的化合物都是有机化合物(organiccompound)其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物------甲烷(methane)一、甲烷在自然界中的存在存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等二、甲烷的分子组成和结构1、甲烷的化学式(分子式)：CH42、电子式：3、结构式(structuralformula)：结构简式：CH44、分子结构：对称的正四面体结构三、甲烷的性质1、物理性质2、化学性质131\n（1）、甲烷的氧化反应---燃烧反应CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)现象：火焰呈淡蓝色、烧杯内壁有水珠、澄清石灰水变混浊（2）、稳定性（3）、甲烷的受热分解：CH4C+2H2（4）、取代反应(substitutionreactio)取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。取代反应是烷烃的特征反应，但反应物必须是纯卤素，条件也较特别。教学过程教学步骤、内容教学方法【多媒体展示】常见的有机化合物的图片，让学生欣赏图片。【引入】从今天起，我们将学习有机化合物的知识。有机化合物与人类的生活有密切的关系，在衣、食、住、行、医疗、能源、材料、科学技术及工农业生产等领域中都起着重要作用。迄令为止已经超过2000万种。有机物不仅数量很多，而且分布极广。例如刚才图片中涉及的常见燃料：汽油、煤油、柴油；建材中的木材、黏合剂、涂料、油漆；日用品中的塑料、橡胶、纤维、清洁剂；食物中的营养餐—糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。【设疑】那么什么是有机物？他们有什么共同的特点?【讲解】因二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐等具有无机化合物的性质，除二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐及碳酸氢盐外，绝大多数含碳的化合物都是有机化合物。有机化合物有两个基本特点：数量众多，分布极广。【板书】绝大多数含碳的化合物都是有机物(organiccompound)【投影】有机物与无机物的主要区别性质有机物无机物溶解性多数不溶于水，易溶于有机溶剂部分溶于水而不溶于有机溶剂耐热性多数不耐热，熔点较低，一般在400℃以下多数耐热，难熔化，熔点一般比较高可燃性多数可以燃烧多数不能燃烧电离性多数是非电解质多数是电解质化学反应一般比较复杂，副反应多，反应速率慢一般比较简单，副反应少，反应速率较快【讲解】有机物和含碳化合物的正确关系是：有机物一定含碳元素，但含碳元素的物质不一定是有机物。其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。【板书】其中仅含碳和氢两种元素的有机物称为烃。【提问】有机物种类繁多的原因又是什么呢？【多媒体展示】教材P64页图3-6131\n【讲解】有机物种类之所以繁多主要有以下几个原因：1、碳原子最外层电子为4个，可形成4个共价键；2、在有机化合物中，碳原子不仅可以与其他原子成键，而且碳碳原子之间也可以成键；3、碳与碳原子之间结合方式多种多样，可形成单键、双键或叁键，可以形成链状化合物，也可形成环状化合物；4、相同组成的分子，结构可能多种多样。【讲解】人们熟悉的甲烷就是最简单的烃，也是最简单的有机物。【投影】通过展示“可燃冰”的图片，播放西气东输视频来创设情境引入新课。再向学生讲述为了合理开发并利用这些新能源，就有必要研究天然气主要成分甲烷的结构和性质。【投影】可燃冰——未来的新能源可燃冰简介：学名“天然气水合物”，也称气体水合物（gas hydrate），是由天然气与水分子在高压（>100大气压或>10MPa）和低温（0～10℃）条件下合成的一种固态结晶物质。因天然气中80%～90%的成分是甲烷，故也有人叫“甲烷水合物”（methane hydrate或methane gas hydrate）。天然气水合物多呈白色或浅灰色晶体，外貌类似冰雪，可以像酒精块一样被点燃，故也有人叫它“可燃冰”。从微观上看其分子结构就像一个一个“笼子”，由若干水分子组成一个笼子，每个笼子里“关”一个甲烷气体分子【板书】第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物------甲烷(methane)一、自然界中的存在【板书】1、存在：天然气田、煤矿坑道、池沼等【讲解】我国的天然气已探明储量为1.37万亿立方米，居世界第19位。主要分布在中西部的四川、重庆、甘肃、青海、新疆等地区及海底。天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源。它还是一种重要的化工原料。“西气东输”就是将新疆等地的天然气，通过管道东输到长江三角洲，最终到达上海的一项巨大工程。【讲解】植物在隔绝空气情况下分解能够产生甲烷，我国是世界上最早发现和利用天然气的国家，比西方要早一千三百年。现在我国天然气利用发展很快，常与石油和煤炭伴生，在油田和煤矿附近往往有天然气，它们都是“清洁”的燃料，无毒并且热能高。很多城市由烧煤改烧天然气后，酸雨的危害明显减弱。【板书】二、甲烷的分子组成和结构【随堂练习】已知甲烷仅由碳、氢两种元素组成，其中质量分数C%=75%，H%=25%。请同学们推出甲烷的化学式。（提示：可以根据共价键理论和C、H原子比例判断甲烷分子式。）【板书】1、甲烷的化学式(分子式)：CH4【讲解】因为碳原子有四个价电子，欲形成八个电子的稳定结构，需要形成四对共用电子对才能达到八个电子的稳定结构；氢原子核外有一个电子，欲形成两个电子的稳定结构，需要形成一对共用电子对才能达到两个电子的稳定结构。所以甲烷的化学式为：CH4根据学生的回答，归纳、板书。介绍俗名来源，说明事物的联系性。教师根据学生的回答，总结、归纳，进行板书。131\n【随堂练习】已知甲烷的分子式为CH4，①写出甲烷的电子式；②写出甲烷的结构式。【板书】2、电子式：3、结构式(structuralformula)：结构简式：CH4【过渡】结构式仅用来表示分子中原子的连结顺序,不能表示分子中原子在空间的分布。我们知道了甲烷的分子式和结构式，那么甲烷分子的结构是什么样的呢？【实践活动】按课本要求动手实验：【讲解】甲烷的电子式和结构式只能表示甲烷分子中碳、氢原子的结合方式，但不能表示甲烷分子中原子在空间的排布情况。经过科学实验证明甲烷分子的结构是对称的正四面体结构，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，四个C—H键强度相同。【讲解】但是CH4的结构式并不能代表其真实构型，我们称其为平面结构式，只是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构式。【展示】甲烷的比例模型和甲烷的球棍模型【讲解】球棍模型及比例模型：借助球棍子模型讲解人们是如何确定甲烷是正四面体空间结构，而不是平面正方形结构。【投影】拓展资料：甲烷分子结构的参数：1、键角都是109028′2、键长1．09×10－-10m3、键能是413kJ/mol【讲解】结构式实际是分子球棍模型在平面上的投影，131\n表示分子内各原子的成键情况。球棍模型能表示分子内各原子在空间的相对位置和立体构型。比例模型能表示分子内各成键原子的相对大小和在空间的相对位置。【板书】4、空间结构：对称的正四面体结构【知识拓展】在甲烷分子里，虽然C—H键都是极性键，但CH4分子是一种高度对称的正四面体结构，四个C—H键的极性相互抵消，整个分子没有极性，所以甲烷是非极性分子。【过渡】我们知道了甲烷的分子结构，那么由这种结构决定的甲烷的性质是什么样的呢？【板书】三、甲烷的性质【实验】展示装有甲烷气体的储气瓶(瓶中留有少量水)，简单介绍仪器名称。【提问】通过观察，甲烷的物理性质都有哪些？【板书】1、物理性质：无色、无味、密度比空气小，极难溶于水。【板书】2、甲烷的化学性质【讲解】通常情况下，甲烷稳定，如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。但任何物质的稳定性都是相对的，而它的变化是绝对的，内因是变化的根据，外因是变化的条件，一旦外部条件发生变化，甲烷也能发生反应比如在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应，如可以燃烧和发生取代反应等。【板书】（1）、甲烷的氧化反应---燃烧反应【讲解】甲烷是一种优良的气体燃料，通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧，放出890kJ的热量,火焰呈淡蓝色。请同学们设计一套检验甲烷燃烧产物的装置同时思考以下问题：（1）点燃甲烷前应有什么操作？（2）有几种产物？怎么检验？【回答】点燃甲烷前应该验纯，燃烧产物是二氧化碳和水，可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上，之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。【板书】CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)现象：火焰呈淡蓝色、烧杯内壁有水珠、澄清石灰水变混浊【讲解】注意，在这里化学方程式尽管已经配平，但不用等号用箭头表示。这是因为有机化合物参加的化学反应往往比较复杂，常有副反应发生。因此，这类反应的化学方程式通常不用等号，而是用箭号的化学反应往往比较复杂，且常常用结构式代替分子式。【讲解】甲烷是一种很好的气体燃料。但是必须注意，如点燃甲烷跟氧气或空气的混合物，会立即发生爆炸。在煤矿的矿井里，如果空气中甲烷的含量达到一定比例时，遇到火花就会发生爆炸，所以必须采取安全措施，如严禁烟火、注意通风等，以防止爆炸事故发生。此例说明，对一个化学反应有充分、全面的认识，才能利用它、控制它，防止其有害的一面。【讲解】我们知道酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性，若遇到一般的还原性物质时常常会发生氧化还原反应，且自身被还原褪色。那么，甲烷能否被酸性KMnO4溶液氧化呢？【投影实验】将CH4通入酸性KMnO4溶液中，观察现象【实验现象】：溶液颜色无任何变化，即不褪色。【讲解】通常情况下，甲烷很稳定，不能使KMnO4溶液和溴水褪色。即不能与强氧化剂反应，而且也不能与强酸或强碱反应。【板书】（2）、稳定性【讲解】在隔绝空气并加热至1000℃的高温，甲烷发生分解【板书】（3）、甲烷的受热分解：CH4C+2H2教师对学生设计的装饰进行评价并根据学生板演的方程式和装置图归纳总结131\n【讲解】在工业上，利用甲烷的分解制得的碳可用于橡胶工业，而制得的H2可用于合成氨和制备汽油。【过渡】甲烷在常温下稳定，但当条件改变时，是否可以同其他物质发生反应？【板书】（4）、取代反应(substitutionreactio)【科学探究】1、在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5gKMnO4和1mL盐酸，用黑纸包好。2、在收集好甲烷的试管中，迅速加入0.5gKMnO4和1mL盐酸。距离15cm用燃着的镁条（日光、高压汞灯等其他光源）照射。实验测试：用润湿的蓝色石蕊试纸在瓶口检验。【实验现象分析】：条件反应中现象变化试纸的变化实验1不见光黄绿色不褪不变红实验2光照黄绿色褪去、瓶口有白雾、油状液滴变红结论CH4与氯气在光照条件下反应并有HCl生成反应现象原理探究：（1）光是反应发生的主要原因。（2）黄绿色逐渐褪去，瓶壁出现油状液滴，说明产生了不溶于水的物质。（3）瓶口有白雾，使试纸变红，推断有氯化氢生成。【讲解】在反应中CH4分子里的一个H原子被氯气分子里的1个氯原子所代替，但是反应并没有停止，生成的一氯甲烷仍继续跟氯气作用，依次生成二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、和四氯甲烷。【投影展示】化学反应过程：【讲解】CH3Cl，一氯甲烷，无色易液化的气体，有乙醚的气味和甜味，无腐蚀性。主要用作致冷剂、在医药上作麻醉剂。CH2Cl2，二氯甲烷，无色透明、有刺激芳香气味、易挥发的液体。吸入有毒！脂肪和油的萃取剂、牙科局部麻醉剂、冷冻剂和灭火剂CHCl3，三氯甲烷、氯仿。无色透明易挥发液体，稍有甜味。有机溶剂。在医药上用作麻醉剂、防腐剂。CCl4，四氯甲烷、四氯化碳。无色液体，有愉快的气味，有毒！用作溶剂、有机物的氯化剂、香料的浸出剂、纤维的脱脂剂、灭火剂、分析试剂，并用于制氯仿和药物等。【板书】131\n【投影小结】注意：1、四个反应同时进行，五种产物同时存在，1molH被取代需要1mol氯气2、反应条件：光照(在室温暗处不发生反应，但不能用强光直接照射，否则会发生爆炸)反应物：纯卤素3、由于CH4是正四面体结构，C到H的距离相同，C—H键相同，说明四个H等效。氯取代等效H中的任意一个几率相同，无顺序可言。CH2Cl2无同份异构体(立体异构)可从实验事实角度证明，CH4是正四面体结构4、烃中的H原子被卤素所取代的产物叫卤代烃，用RX表示，是一种烃的衍生物。5、书写方程式时不用等号，用箭头，不用分子式用结构式或结构简式。【讲解】在这些反应里甲烷分子中的H原子逐步被Cl原子所代替生成了四种取代物，像这种有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。【板书】取代反应：有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。取代反应是烷烃的特征反应，但反应物必须是纯卤素，条件也较特别。【提问】我们以前学习过置换反应，置换反应与取代反应有什么区别和联系呢？请思考讨论后填写下表。【投影】取代反应与置换反应的比较表取代反应置换反应可与化合物发生取代，生成物中不一定有单质反应物、生成物中一定有单质反应能否顺利进行受催化剂、温度、光照等外界条件的影响较大。在水溶液中进行的置换反应遵循金属或非金属活动性顺序分步取代，很多反应是可逆的反应一般是单向进行。【小结】本节课我们开始了对有机物的学习，认识到甲烷的正四面体立体结构和它的几个重要化学性质；氧化反应、取代反应、受热分解反应，学习中重点应对甲烷和氯气的取代反应加以理解，当然也要树立结构和性质紧密相关的观点。【自我评价】1、下列说法正确的是(D)A、有机物都是从有机体中分离出来的B、所有有机物在一定条件下都可以相互转化C、易溶于汽油、酒精等有机溶剂的化合物一定是有机物D、有机物参与的反应大多比较复杂，速率慢，且常伴有副反应发生2、不属于有机物特点的是(C)A、大多数有机物难溶于水，易溶于有机溶剂B、有机反应比较复杂，一般反应速率较慢C、绝大多数有机物受热不易分解，且不易燃烧D、绝大多数有机物是非电解质，不易导电，熔点低。3、在光照条件下，将等物质的量的CH4和Cl2充分反应后，得到的产物的物质的量最多的是（D）A、CH3ClB、CH2Cl2C、CCl4D、HCl4、能说明甲烷的分子不是平面正方形，而是正四面体的是（AD）A、CH4分子中的键长、键角都相等B、CH4与氯气能生成4种取代产物C、CH4的一氯代物只有一种D、CH4的二氯代物只有一种131\n教学回顾：甲烷的取代反应使学生接触到的第一个化学反应，很多学生对有机反应不熟。所以要抓住有机反应的特点对甲烷的取代反应来理解，如有机反应是分布步进行的，CH4CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4所以无论氯气与甲烷以何比例混合，最终都有4种卤代烃生成。写好有机反应方程式一定要了解反应物如何断键，才能理解生成物如何成键。并本着在那儿断就在那儿接的原则，更好的写出方程式。教案课题：第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物------甲烷(2)------烷烃授课班级课时3教学目的知识与技能1、掌握烷烃的分子组成、结构等的特征。2、理解同系物、烃基等概念，学会烷烃的命名。3、理解同分异构体概念。4、了解烷烃系列的性质变化规律。过程与方法1、基本学会烷烃同分异构体的分析方法，能够书写5个碳原子以下烷烃的同分异构体结构简式。2、从甲烷的性质推导到烷烃的性质的过程中，学会从一种代表物质入手掌握同系列有机物性质的方法。情感态度价值观通过实践活动、探究实验和多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望。重点烷烃的性质和同分异构体概念的学习难点烷烃的性质和同分异构体概念的学习知识结构与板书设计烷烃(alkane)的结构和性质一、烷烃的结构和组成特征：定义：碳原子之间只以单键相结合，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，像这样的烃叫做“饱和烃(saturatedhydrocarbon)”，也称为烷烃。二、烷烃的命名三、烷烃的结构式和结构简式四、烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)五、同系物(homolog)1、定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。2、特点：(1)同系物属于同一类物质，且有相同的通式。(2)式量相差一定是14的倍数。(3)同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化六、物理性质(1)随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大，131\n(2)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体。(3)烷烃的相对密度都小于水的密度七、化学性质(1)烷烃化学性质比较稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。(2)烷烃的可燃性CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O(3)光照下和卤素单质发生取代反应八、同分异构现象(isomerism)和同分异构体(isomer)1、定义：具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。2、特点：(1)分子式相同，即化学组成和相对分子质量相同(2)可以是同类物质，也可以是不同类物质(3)同分异构现象是产生有机物种类繁多的重要原因之一(4)产生同分异构的原因：碳链异构、官能团异构、空间异构3、同分异构体间的物理性质变化规律：碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低4、烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R—”表示。5、烷烃同分异构体的书写成直链，一线串；取一碳，挂中间；向外排，不到端。6、等效氢判断方法如下：(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的(2)同一个碳原子上所连甲基上的氢是等效的。(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。教学过程教学步骤、内容教学方法【知识回顾】甲烷的分子结构有什么特点？【回答】甲烷分子是以碳原子为中心的、四个氢原子为顶点的正四面体型的立体结构【提问】甲烷有哪些主要化学性质？甲烷的主要化学性质表现在：通常情况下，甲烷对强酸、强碱和强氧化剂稳定；可与氧气在点燃条件下发生氧化反应，生成二氧化碳和水；可与氯气等卤素在光照条件下发生取代反应，并生成多种取代产物；在无氧高温的条件下，甲烷可以发生分解反应，生成炭黑和氢气。【提问】什么叫取代反应？【回答】有机物分子里的某原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。【引入】甲烷是最简单的烃，在烃里边还有许多结构和性质怀与甲烷相似的分子，如乙烷、丙烷等等，这就是我们这节课的主题------烷烃。首先，让我们先来了解一下烷烃的结构和性质。131\n【板书】一、烷烃(alkane)的结构和组成特征【探究活动】给每个学习小组分发一些小球和小棍，自己动手来制作甲烷、乙烷、丙烷和丁烷的球棍模型。在制作时大家要注意检查碳原子的四个价键是否已被充分利用。【引导】可参照教材P62“图3-4几种烷烃的球棍模型”边讨论边制作，分别得到四种分子模型。【投影】几种烷烃的球棍模型【提问】大家细心地观察你们撑竿跳所制得的各种模型，看看碳原子与碳原子的连接方式有何特点？碳原子周围总共形成了几个化学键？【回答】在这些烃的分子里，碳原子跟碳原子都以单键结合成链状，像甲烷一样，碳原子的剩余的价键全部跟氢原子相结合，总共形成了四个化学键。【讲解】这样的结合使得每个碳原子的化合价都已充分利用，都达到饱和，我们把这种烃叫“饱和烃”，又叫“烷烃”。【板书】1、烷烃的定义：碳原子之间只以单键相结合，剩余的价键均与氢原子结合，使每个碳原子的化合价都达到“饱和”，像这样的烃叫做“饱和烃(saturatedhydrocarbon)”，也称为烷烃。【讲解】由于C—C连成链状，所以又叫饱和链烃，【过渡】前边我们把含有一个碳原子的两种烷烃分子分别叫甲烷、含有二个和三个碳原子的烷烃分子称为乙烷和丙烷，又把四个碳原子的两种烷烃分子分别叫正丁烷和异丁烷等，但七碳烷烃的各种同分异构体又该如何命名呢？下面就来讨论一下有关烷烃分子的命名【板书】二、烷烃的命名：习惯命名法【讲解】碳原子后边加一个烷字，就是简单的烷烃的名称，根据分子里所含碳原子数目（1）原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。（2）碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3（3）相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3CH（CH3）CH3（异丁烷）【练习一】：对下列烷烃命名【板书】三、烷烃的结构式和结构简式【提问】请同学们根据你们所制的各种分子的模型写出乙烷、丙烷和丁烷的结构式乙烷　　丙烷丁烷131\n【讲解】书写结构式时要注意，我们通常是将其写成直线形式，但同一个碳上连接的四个价键的位置是可以互相调换，因为在空间内四个价键是可以旋转的。例如，下列各物质结构式虽貌似不同，但却是同一物质。【投影】【提问】若把上述各分子的结构式中表示共价单键的“---”删去，把C原子上的氢原子合并会变成什么样子？【回答】乙烷CH3CH3丙烷CH3CH2CH3丁烷CH3CH2CH2CH3　【讲解】变形后的式子书写起来是比较方便的，我们称之为有机物的结构简式。当然，在书写有机物的分子的结构简式时，若遇到像丁烷分子中有两个或多个相同的成分时，还可以写成CH3（CH2）2CH3。由于结构简式书写方便，且仍能表示出分子结构的简况，所以更多情况下常使用结构简式。【思考与交流】分析这些式子，可以发现什么？甲烷CH4CH4乙烷C2H6CH3CH3丙烷C3H8　CH3CH2CH3丁烷C4H10CH3CH2CH2CH3戊烷C5H12　CH3(CH2)3CH3癸烷C10H22CH3(CH2)8CH3十七烷C17H36CH3(CH2)15CH3【讲解】由甲烷、乙烷、丙烷的分子式分别为CH4、C2H6、C3H8，可以推出含n个碳原子的烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)。但要注意的是，通式中n值从理论上说是自然数，但现实中n值并不是无限大，再则，此通式为开式链烃的通式。【板书】四、烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)【讲解】大家再比较一下相邻碳原子数的烷烃在分子组成上有何特点，当然也可以用通式来推算。【回答】在分子组成上差一个或若干个CH2原子团【讲解】类似烷烃各分子这样，分子结构相似，在分子组成上相关一个或若干个CH2原子团的物质，互称为同系物。【板书】五、同系物(homolog)1、定义：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物。【点击试题】下列各组内的物质不属于同系物的是(C)A、131\nB、C、D、【讲解】在判断同系物的时候，要严格把握同系物概念涵义的两个方面：一是分子结构相似，二是分子组成上相差一个或若干个CH2原子团，二者要联系在一起应用，缺一不可。当然，还应注意，同系物的关系不光是只有烷烃分子之间存在，在其他的有机物内也存在着同系物的关系。请同学们自己小结一下同系物的特点【板书】2、特点：(1)同系物属于同一类物质，且有相同的通式。(2)式量相差一定是14的倍数。(3)同系物的化学性质相似，物理性质随着碳原子数的增加而发生规律性的变化【过渡】既然甲烷的结构和其它烷烃分子很相似，那么它们在性质上是否也很相似呢？【板书】六、物理性质【投影】常见烷烃的物理性质比较表名称结构简式常温时的状态熔点/℃沸点/℃相对密度甲烷CH4气－182－1640.466*乙烷CH3CH3气－183.3－88.60.572**丙烷CH3CH2CH3气－189.7－42.10.5853***丁烷CH3(CH2)2CH3气－138.4－0.50.5788戊烷CH3(CH2)3CH3液－13036.10.6262癸烷CH3(CH2)8CH3液－29.7174.10.7300十六烷CH3(CH2)14CH3液18.22870.7733十七烷CH3(CH2)15CH3固22301.80.7780【学生活动】思考、分析表中的数据，讨论，并得出一些规律。【板书】（1）随着分子里含碳原子数的增加，熔点、沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大，(2)分子里碳原子数等于或小于4的烷烃在常温常压下都是气体，其他烷烃在常温常压下都是液体或固体。(3)烷烃的相对密度都小于水的密度【提问】造成烷烃熔沸点随碳原子数增多而升高的原因是什么呢？【回答】组成和结构相似，相对分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。【讲解】在这里我们要注意的是：1、表中所列烷烃均为无支链的烷烃，亦即分子组成与结构都相似的烷烃，而且碳原子数增多的过程也是相对分子质量增加的过程。131\n2、常温常压下是气体的烷烃除了上述碳原子数小于或等于4的几中分子外，还有一种碳原子数为5的分子---分子中含有支链的戊烷：3、烷烃分子一般不溶于水，而易溶于有机溶剂，液态烷烃本身就是很好的有机溶剂。【过渡】甲烷与其他烷烃结构的相似不仅表现在物理性质上的规律性变化，而且化学性质也具有极大的相似性，请同学们根据甲烷的化学性质总结、推测烷烃应有的化学性质【板书】七、化学性质(1)烷烃化学性质比较稳定，常温下不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使KMnO4酸性溶液和溴水褪色。【讲解】烷烃都由碳氢两种元素组成，由空气或氧气中可以燃烧，表现为可燃性。【板书】(2)烷烃的可燃性【讲解】我们知道了烷烃的通式，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？【板书】CnH2n+2+O2nCO2+(n+1)H2O【讲解】甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。【板书】(3)光照下和卤素单质发生取代反应【过渡】现在给每个学习小组发一些小球，(黑色稍大球代表碳原子，红色稍小球代表氢原子)和小棍，要求按照烷烃分子的结构特点，来制作含有五个碳原子的烷烃分子的可能结构的球棍模型，并根据自己所制作的模型写出对应的结构式和分子式，看看哪组又快又好。【学生活动】以小组为单位进行讨论和制作，综合各组结果得到三种结构，并初步认识到它们的结构虽然不同，但分子组成即分子式是相同的。【投影】【讲解】从大家的制作结果可以看出含有五个碳原子的烷烃分子尽管分子式相同，均为C5H12，但它们的结构是完全不一样的，这一现象在有机化合物中非学普遍。我们称之为同分异构现象，具有相同分子式但结构不同的化合物之间互称为同分异构体。【板书】八、同分异构现象(isomerism)和同分异构体(isomer)1、定义：具有相同的分子式，但具有不同结构的现象称为同分异构现象具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。【讲解】大家在理解同分异构体现象和同分异构体概念时应注意两点：一是分子式相同。分子同必然相对分子质量相同，但相对分子质量相同分子式不一定相同。二是分子结构不同。分子结构不同是分子里原子或原子团的排列方式不同而引起的。【板书】2、特点：(1)分子式相同，即化学组成和相对分子质量相同(2)可以是同类物质，也可以是不同类物质(3)同分异构现象是产生有机物种类繁多的重要原因之一(4)产生同分异构的原因：碳链异构、官能团异构、空间异构131\n【讲解】同分异构体的分子虽然相同，但结构不同，而物质的结构决定物质的性质，所以它们的性质不同。如丁烷，存在两种同分异构体，一种是分子里的碳原子互相结合成直链，被称为正丁烷，另一种分子里的碳原子却带有支链被称为异丁烷，它们的性质就有明显的差异。【投影】正丁烷结构和物理性质比较如正丁烷与异丁烷就是丁烷的两种同分异构体，属于两种化合物。正丁烷异丁烷熔点（℃）-138.4-15沸点（℃）-0.5-11.7【提问】根据表中的数据分析同分异构体之间的熔沸点、相对密度有何变化规律？【回答】从表中的数据可以看出异丁烷的熔沸点、相对密度均比正丁烷的低。【提问】两种分子结构上有什么差异？【回答】异丁烷有支链，而正丁烷是直链。【讲解】我们可由此概括出一结论，即在其他条件相同时，各同分异构体当中分子里数越多，该分子的熔沸点越低，相对密度越小。【板书】3、同分异构体间的物理性质的变化规律：碳原子数相同，支链越多，熔沸点越低【提问】为什么会出现这种情况呢？【讲解】原因是支链越多，分子间排列不紧密，分子间作用力越弱。【投影小结】四同比较概念同位素同素异形体同系物同分异构体对象原子单质有机物有机物、无机物判断依据原子数相同，中子数不同的原子之间属同一种元素的单质之间结构相似的同一类物质；符合同一通式；相对分子质量不同，且相差14分子式相同，结构不同，不一定是同一类物质性质化学性质几乎一样，物理性质有差异化学性质相似，物理性质差别较大化学性质相似，熔沸点、密度呈规律性变化化学性质可能相似也可能不同，物理性质不同实例H、D、T红磷与白磷甲烷与乙烷正丁烷与异丁烷【提问】如果在烷烃分子的结构中推动一个或几个氢原子，剩余部分名称是什么呢？【板书】4、烃基：烃分子失去一个或几个氢原子所剩余的部分叫烃基，用“R—”表示。【讲解】如果该烃是烷烃所形成的烃基便称之为烷基，如—CH3叫甲基。由于同分异构现象，那么当碳原子较多时，烃基也存在异构体。如丙基就有两种现象：叫正丙基，叫异丙基。【提问】如何完整地写出一种碳原子数较多的烷烃分子的所有同分异构体(如C7H16)？【板书】5、烷烃同分异构体的书写【讲解】在书写烷烃分子的同分异构体时一方面为了简便起见，可以先不写出氢原子，只用碳原子的不同关系来表示，因为同分异构体的形成是由于碳原子的位置或排列变化而引起的。书写技巧如下：131\n【投影】C7H16同分异构体的书写步骤：1、1、将分子中全部碳原子连成直链做母链2、从母链的一端取下一个C原子，依次连接在母链中心对称线一侧的各个C原子上，即得到多个带有甲基、主链比母链少一个碳原子的异构骨架：但应注意的是取代基不能连在末端，否则与原直链时相同。2、3、再从母链上一端取下两个C原子，这两个C原子相连或分开，依次连在母链所余下的各个碳原子上，得到多个带乙基或带两个甲基、主链比母链少2个碳原子的异构体骨架。4、再从母链上取下3个碳原子，【板书】成直链，一线串；取一碳，挂中间；向外排，不到端。【讲解】从母链上取上的碳原子数，不得多于母链所剩余的碳原子数，所以C7H16的同分异构体有9种，那么像烷烃分子同分异构体这样的同分异构现象，叫做碳链异构或碳架异构。当然，最后可以将这种碳原子骨架转变成对应的结构简式。【知识拓展】判断同分异构体的重要方法------等效氢法(对称法)【板书】6、等效氢判断方法如下：(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的(2)同一个碳原子上所连甲基上的氢是等效的。(3)处于镜面对称位置上的氢原子是等效的。131\n教学回顾：烷烃异构是碳链异构，通过戊烷同分异构体的书写和命名让学生了解同分异构体的书写规则即简单命名，并理解结构不同，物理性质不同。烷烃同系物随碳原子数递增，其物理性质有明显的变化规律。让学生了解并记住。教案课题：第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(1)------乙烯与烯烃授课班级课时2教学目的知识与技能1、使学生了解乙烯的物理性质和主要用途,掌握乙烯的化学性质和实验室制法2、使学生了解加成反应、聚合反应以及不饱和烃的概念3、使学生了解烯烃在组成、结构、重要的化学性质上的共同点，以及物理性质随分子中的碳原子数目的增加而变化的规律性过程与方法1、通过实验分析、讨论，训练学生透过现象看本质的能力；2、通过比较、分析、归纳，使学生形成科学的思维方法，培养自学、想象能力情感态度价值观1、通过乙烯的结构与性质的关系，帮助学生树立辩证唯物主义的基本观点；2、通过对乙烯用途的教学，使学生认识到科学在人类社会进步中的作用；3、通过介绍我国乙烯工业的发展，对学生进行爱国主义教育。重点乙烯的分子结构和化学性质，乙烯的实验室制法难点乙烯的分子结构知识结构与板第二节来自石油和煤的两种基本化工原料---乙烯(ethene)一、乙烯1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位来源——石油及石油产品的分解乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平2、乙烯的工业制法：石油化工厂所生产的气体中分离出来的。分子中含有碳碳双键的烃类叫做烯烃，乙烯是最简单的烯烃。3、乙烯的结构131\n书设计分子式：　　　　　结构简式：乙烯是平面型结构，键角都是，6个原子共平面。二、物理性质：乙烯是无色气体，稍有气味，密度是1.25g/L，比空气略轻（分子量28），难溶于水。三、化学性质1、氧化反应(1)燃烧现象：明亮火焰并伴有黑烟。方程式：(2)使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鉴别甲烷和乙烯。2、加成反应与溴水反应方程式：有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。与氢气：与氢化氢：与水：与氯气：　　3、加聚反应聚合反应：分子量小的化合物分子（单体）互相结合成分子量大的化合物（高分子化合物）加聚反应：加成聚合反应教学过程131\n教学步骤、内容教学方法【引入】右图为刚刚摘下不久的香蕉和成熟的香蕉，掺在一块放置几天的结果是香蕉已经全部变黄。为什么刚刚摘取不久的青香蕉与较熟的香蕉保存在一块就都变黄了呢？这就是我们今天要学习的乙烯的功劳。【板书】第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――乙烯【讲解】我们常说煤是工业的粮食，石油是工业的血液，从煤和石油不仅可以得到多种常用燃料，而且可以从中获取大量的基本化工原料，乙烯就是一种重要的石油化工产品，也是重要的石油化工原料。【思考与交流】体会它们(乙烯)作为基本化工原料的重要价值。【板书】一、乙烯【提问】衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么?【板书】1、乙烯的来源及其在石油化工中的地位来源——石油及石油产品的分解乙烯的产量衡量一个国家的石油化工水平【讲解】乙烯是重要的化工原料。中国现有的乙烯生产能力为600.5万吨／年，即便加上目前正进行扩能改造的产能，也不过1112万吨，而有数据显示，目前乙烯年增长率达8.5％，估计在2005年乙烯年需求量将达到1500万吨，国内产能仅能满足市场需求的50％左右。目前还需大量进口。（乙烯的产量）乙烯在化学工业上有哪些重要的用途？【学生】参照课本P58思考与交流中乙烯的用途【教师】到底乙烯是怎样的物质呢？能否从石油中得到乙烯？【过渡】从石油分溜中得到的石蜡油进一步加热会得到什么呢？【探究实验】教材P59石蜡油的分解实验，将分解产生的气体通入溴水、高锰酸钾溶液，分别观察现象【科学探究一】椐图3-6进行石蜡油分解实验：实验步骤实验现象1、将气体通入酸性KMnO4溶液中2、将气体通入溴的四氯化碳溶液中溶液褪色溶液褪色结论一：石蜡油分解产生了能使酸性KMnO4131\n溶液、溴的四氯化碳溶液褪色的气态产物，由此可知产物中含有与烷烃性质(烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色)不同的烃【讲解】在这里我们要注意的是：石蜡油是碳原子数大于17的烷烃混合物，碎瓷片的作用是催化剂，并且酒精灯加热的位置是碎瓷片。【提问】以上生成的气体是仅仅只是烷烃吗？为什么？【回答】生成的气体能使酸性高锰酸钾溶液褪为无色，也能使溴的四氯化碳溶液褪色。因为烷烃不具有此性质，因此生成的气体中不都是烷烃，含有与烷烃性质不同的物质【讲解】研究表明，石蜡油分解的产物中含有烷烃和烯烃，烯烃分子中含有碳碳双建，乙烯是最简单的烯烃，也是烯烃的代表物【投影】想一想，请写出乙烷的电子式，然后设想从乙烷的每个碳原子上去掉一个氢原子后的电子式，分析其是否能稳定存在？为什么？如何改变可稳定存在【学生交流】当乙烷按上述后书写的电子式不能稳定存在，因为碳原子为满8个电子的稳定结构，移动动两个成单电子于两个碳原子中间即可达到稳定。【板书】2、乙烯的工业制法：石油化工厂所生产的气体中分离出来的。【板书】3、乙烯的分子组成和结构分子式：C2H4，　电子式：结构式：结构简式：CH2==CH2　　　　【强调】乙烯分子里出现了C=C双键，它所结合的氢原子个数比乙烷少了两个，像这样碳原子所结合的氢原子数少于饱和链烃里的氢原子数的烃，就叫做不饱和烃。乙烯中的C=C可以看成有一个键相当于乙烷中的碳碳键，另一个碳碳键相当于乙烷去氢之后形成的。【课件演示】乙烯的球棍模型和比例模型【展示】乙烯分子的模型，练习写结构简式（参见投影）：【讲解】大家再观察一下乙烯的球棍模型，看看四个氢原子和两个碳原子的位置关系有何特点？【教师】引导学生观察【讲解】乙烯分子二个碳原子和四个氢原子在同一个平面上，键角为都是1200，乙烯是平面型结构6个原子共平面。【板书】乙烯是平面型结构6个原子共平面。【提问】下面请对比乙烷和乙烯分子中的键参数，能得到什么结论？【投影】乙烯与乙烷的对比表乙烷乙烯分子式C2H6C2H4结构式结构简式CH3—CH3CH2=CH2键的类别C—CC=C键长/10-10m1.54131\n键能kJ/mol348615键角109°28120°【讲解】从结构上我们可以判断出，C=C的键能和键长并不是C—C键的二倍，说明C=C双键中有一个键不稳定，容易断裂，有一个键较稳定。【过渡】乙烯不同与乙烷的结构决定了乙烯有不同于烷的化学性质，主要发生在那个易断裂的键上。【板书】二、化学性质【投影实验二】将收集乙烯的导气管换成带玻璃尖嘴的导气管，点燃酒精灯，使反应温度迅速升高170℃，排空气，先收集一部分乙烯于试管中验纯，之后用火柴点燃纯净的乙烯。【提问】乙烯燃烧有什么样的实验现象呢？产物又是什么呢？反应方程式该如何配平？【板书】1、氧化反应【注意】有机中所指的氧化反应是得氧失氢的反应，而还原反应是得氢失氧的反应。【板书】(1)燃烧现象：明亮火焰并伴有黑烟。方程式：【提问】乙烯燃烧为什么会有黑烟现象呢？【回答】含碳量高，燃烧不充分；火焰明亮是碳微粒受灼热而发光【投影实验】将乙烯通入到酸性KMnO4溶液中，(溶液酸性是为了增强氧化性)【板书】(2)使酸性KMnO4溶液褪色，可用于鉴别甲烷和乙烯。【提问】甲烷气体中混有少量乙烯能否用高锰酸钾除去？【讲解】但在这里我们要注意的是，若想除去甲烷中的乙烯却不能这么做，因为乙烯与KMnO4溶液反应后会生成CO2，即除掉了CH4中的乙烯去引入了CO2杂质。那么，要想除去CH4中的乙烯可以怎么办呢？【知识拓展】（3）乙烯的催化氧化2CH2=CH2+O22CH3CHO【过渡】乙烯使KMnO4溶液褪色是由于发生了氧化还原反应，把乙烯氧化通入溴的四氯化碳溶液，褪色的原因又是什么呢？【投影实验】实验实验现象实验结论通入溴的四氯化碳溶液，再加入酸化的AgNO3溶液。溴的四氯化碳溶液退色；加入酸化的AgNO3溶液，无沉淀生成。乙烯能与溴反应，但产物中没有溴化氢.【板书】2、加成反应(additionreaction)（1）与溴水反应方程式：【提问】1，2-二溴乙烷中的C—C键能否再断裂发生加成反应？【回答】不能再加成，说明C=C中只有一个键活泼，易断裂【讲解】该反应的实质是C=C断开一个,2个Br分别直接与2个价键不饱和的C结合，那么乙烯与溴水反应的机理又是什么呢？【投影】多媒体动画：乙烯与溴水反应的机理：动画展示化学键断裂的方式131\n【讲解】由上述反应可知：乙烯分子双键中的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成二溴乙烷。(此反应也可用于鉴别甲烷和乙烯)，像这样的反应叫做加成反应【板书】（2）有机物分子中的不饱和键(双键或三键)两端的碳原子与其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应叫做加成反应。【讲解】除了溴水之外，还可以与水、氢气、卤化氢、氯气等在一定条件下发生加成反应。工业制酒精的原理就是利用乙烯与水的加成反应而生成乙醇。【板书】（3）与氢气：（4）与氢化氢：（5）与水：（6）与氯气：【过渡】乙烯和乙烯也能发生加成反应【课件演示】乙烯的聚合反应【讲解】乙烯的这种加成反应形成了相对分子质量很大的物质，我们把这种相对分子质量很大的物质叫作高分子化合物，而像乙烯这样由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应就叫做聚合反应，乙烯的聚合实质上也是一种加成，因此这种反应也叫做加成聚合反应，简称加聚反应。【板书】3、加聚反应聚合反应：分子量小的化合物分子（单体）互相结合成分子量大的化合物（高分子化合物）加聚反应：加成聚合反应【讲解】加聚反应的实质是不饱和键的断裂和相互加成。不论加成还是聚合，根本原因都是含有不饱和的C=C双键【讲解】生活中用来包装仪器的塑料袋是聚乙烯。如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯代替，聚合后成为聚氯，它就不能用来包装食品了，因为有毒。塑料在高温或长期光照情况下，容易老化，变脆。反应如下：【思考131\n】根据乙烯发生加聚反应的原理，判断下列物质能否发生加成反应，能发生的写出反应的化学方程式。①CH2＝CHCl（氯乙烯）②CF2=CF2（四氟乙烯）【提问】你能总结出乙烯具有的物理性质吗？【展示样品】让学生观察乙烯的颜色、状态，并嗅气味，小结物理性质。【板书】二、物理性质：乙烯是无色气体，稍有气味，密度是1.25g/L，比空气略轻（分子量28），难溶于水。【板书】三、乙烯的用途【讲解】制取酒精、橡胶、塑料等，并能作为植物生长调解剂和水果的催熟剂等。【投影小结】【自我评价】1．可以用来鉴别甲烷和乙烯，还可以用来除去甲烷中乙烯的操作方法是（）A.将混合气体通过盛有硫酸的洗气瓶B.将混合气体通过盛有足量溴水的洗气瓶C.将混合气体通过盛有水的洗气瓶D.将混合气体通过盛有澄清石灰水的洗气瓶2、能用于鉴别甲烷和乙烯的试剂是(AB)A.溴水B.酸性高锰酸钾溶液C.苛性钠溶液D.四氯化碳溶液3、制取一氯乙烷最好采用的方法是()A.乙烷和氯气反应B.乙烯和氯气反应C.乙烯和氯化氢反应D.乙烷和氯化氢反应5.乙烯发生的下列反应中,不属于加成反应的是()A.与氢气反应生成乙烷B.与水反应生成乙醇C.与溴水反应使之退色D.与氧气反应生成二氧化碳和水6.下列关于乙烯和乙烷相比较的各说法中，不正确的是（）　　A．乙烯是不饱和烃，乙烷是饱和烃B．乙烯能使高锰酸钾酸性溶液和溴水褪色，乙烷则不能C．乙烯分子中碳碳双键的键能是乙烷分子中碳碳单键的键能的两倍，因此乙烯比乙烷稳定131\nD．乙烯分子为“平面形”结构，乙烷分子为立体结构7.既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，得到纯净乙烷的方法是A．与足量溴反应　　　　　　B．通入足量溴水中C．在一定条件下通入氢气　D．分别进行燃烧教学回顾：乙烯典型的反应是加成反应，即碳碳双键中的一个断裂，变成单键，双键两端的碳原子各接上其他的原子或原子团。通过举例和练习让学生深刻记住。乙烯的氧化反应即与高锰酸钾反应的现象，及应用。乙烯与溴水的反应现象及应用。教案课题：第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃授课班级课时1.5教学目的知识、与技能1、了解苯的物理性质和分子组成以及芳香烃的概念2、掌握苯的结构式并认识苯的结构特点3、理解共价单键的可旋转性4、掌握苯的卤代反应、硝化反应等性质过程与方法1、通过苯的实验探究设计，提高设计实验的能力2、通过学习，增加小组合作、交流表达及科学探究的能力3、通过本的主要化学性质的学习，掌握研究苯环性质的方法情感态度价值观培养重视实验的科学态度和对科学实验的兴趣，学习科学家的优秀品质重点苯的主要化学性质与结构的关系难点苯的结构推导知识结构与板书设计第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(2)------苯与芳香烃一、苯的物理性质1、无色、有特殊气味的液体2、密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂3、熔沸点低，易挥发，用冷水冷却，苯凝结成无晶体4、苯有毒二、苯的分子结构1、分子式：C6H62、最简式(实验式)：CH3、结构特点：正六边形的平面结构（12个原子共面）键角是120°，六个碳碳键的键长、键能均相等键长C-C>>C=C苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键4、结构式5、结构简式（凯库勒式）或、苯的化学性质131\n⑴可燃性⑵苯的取代反应BrFeBr2溴苯①苯与液溴的反应反应方程式：　　　　＋　Br2　　　　　　　　＋　HBr②苯与硝酸的反应反应方程式：　　　　NO2硝基苯浓硫酸△＋HNO3　　　　　　　　＋　H2O（3）苯的加成反应教学过程教学步骤、内容教学方法131\n【引言】前面我们学习了来自石油的重要化工材料---乙烯，今天我们来学习另一类来自煤的重要化工原料---苯，这节课我们沿着科学家的足迹去探索苯的奥秘吧。【板书】第三章第二节来自石油和煤的两种基本化工原料-----苯【讲解】19世纪初期，欧洲等许多国家都已普遍使用了煤气照明，它带动了煤炭工业的迅速发展。而从生产煤气的原料中制备出煤气之后，剩下一种油状液体却长期无人问津。油状物的大量废弃，造成了严重的环境污染。英国科学家法拉第是第一位对这种油状液体感兴趣的科学家，他想，要将它们变废为宝，就必须对油状物进行分离提纯。煤焦油焦臭黑粘，化学家忍受着烧烤熏蒸，在炉前塔旁辛勤工作。法拉第花了整整五年的时间，终于利用蒸馏的方法将油状液体成功分离，于1825年6月16日，向伦敦皇家学会报告，发现一种新的碳氢化合物，当时，法拉第在描述这种无色的液体称之为“氢的重碳化合物”：略有香味，在一般条件下，它是一种无色的透明液体。当把这种液体放到冰水中冷却到零度时，它就会结晶成固体，在玻璃容器的器壁上长出树枝状的结晶。如果从冰水中取出，让温度慢慢上升，这种固体在5.5℃融化。如果把融化的液体暴露在空气中，最后它会完全挥发。当时法拉第称这种液体称之为“氢的重碳化合物”【媒体展示】：1、加入有同学加入的水与和苯的体积相近，如何用最简单的实验证明上层液体是水还是苯2.从法拉第的实验中，你能得出苯的熔沸点大约是多少吗？1、1mol苯在标准状况下的体积是否约为22.4L【板书】一、苯的物理性质1、无色、有特殊气味的液体2、密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂3、熔沸点低，易挥发，用冷水冷却，苯凝结成无晶体4、苯有毒【媒体展示】1834年，德国化学家米希尔里希通过蒸馏苯甲酸和碱石灰的混合物，得到了与法拉第所制液体相同的一种液体，并命名为苯。【过渡】法拉第发现苯以后，许多科学家立即对苯的组成进行测定【讲解】法国化学家日拉尔立即对苯的组成进行测定，他发现苯仅有碳、氢两种元素组成，其中碳元素的质量分数为92.3%，你能确定苯的分子式吗？【交流讨论】苯燃烧有浓烟，说明苯分子中碳元素的含量很高，根据日拉尔的测定苯的分子式为C6H6【板书】二、苯的分子结构1、分子式：C6H62、最简式(实验式)：CH【提问】根据苯的分子式，你能写出其结构式吗？【讲解】19世纪的科学家进行了研究，当时的有机化学刚发展起来，比较成熟的理论只有“碳四价学说”和“碳链学说”。按照我们学的烷烃、烯烃等不饱和烃的经验，C6H6比饱和的烷烃少了8个H原子，分子中可能有四个双键。或两个双键，一个叁键，或两个叁键等。请根据这两种学说写出C6H6可能的链状结构简式【投影】学生练习中可能出现的情况(1)CH　C—CH2—CH2—CCH(2)CH3—CC—CC—CH3(3)CH2CH—CH2—CH2—CCH2　　　　(4)CH2　C　CH—CH　C　CH2　　(5)CHC—CH2—CCH　　【提问】写的结构都符合C6H6，那这些结构是否正确，该如何验证，我们知道，物质的结构决定性质，性质又反映结构。若苯分子为上述结构之一，则其应该具有什么重要化学性质？可设计怎样的实验来证明？【投影实验】131\n1.能否使溴水褪色(发生加成反应)?2.能否使高锰酸钾酸性溶液褪色(发生氧化反应）？【讲解】苯不能使酸性的KMnO4溶液褪色，说明苯分子中不含普通的C==C等不饱和键，所有符合C6H6链状结构的因此上述结构不合理。【讲解】通过上面实验我们否定了苯的链状结构。苯分子的结构究竟如何，这在十九世纪是个很大的化学之谜，试画出可能的结构。【投影】【讲解】但实验证明，苯能与氢气发生加成反应，三棱柱烷又一次被推翻。【讲解】苯分子到底是什么样的结构呢？这在十九世纪是一个很大的化学之谜。19世纪的许多科学家做了许多关于苯的性质实验，力图从性质出发推导出苯的结构，其中有这样两个实验引起了科学的注意：一是苯与液溴在铁粉做催化剂的条件下发生了取代反应，这说明苯能发生取代反应，且它的一溴代物只有一种；二是苯在特殊条件下可与氢气发生加成反应【过渡】苯不能使酸性KMnO4溶液氧化，一般情况下也不能与溴发生加成反应，而是发生取代反应，说明苯具有饱和烃的性质，不含有C==C；而能与氢气加成说明苯具有不饱和烃的性质，应含有C==C，这种相互矛盾的结论使19世纪的科学衫陷入了困境。【讲解】由苯的一溴代物只有一种，说明苯分子的六个氢原子应该是等效的，想到苯可能是一种环状结构是不难的，而且由苯与氢气的加成产物C6H12，想到苯分子中只能有一个碳环。但当时要超越碳链学说而想到环状结构却是非常不容易的。【视频】苯的结构背景：苯分子结构的确定曾经是困扰19世纪化学家的一大难题......1825年，英国科学家法拉第首先发现了苯。1834年，德国科学家米希尔里希为苯进行了命名。其后，法国化学家日拉尔等人确定苯的相对分子质量和分子式。苯分子中碳含量之高，令科学家们为之惊讶，从此他们踏上了探究苯结构的漫漫征途。斗转星移，整整近四十个春秋，让我们豁然开朗，为之振奋的时刻出现了。他就是极富想象力的德国化学家凯库勒，曾提出了碳四价学说和碳原子间可以连接成链这一重要学说。但就是这样一位想象力丰富的学者也被曾经定势思维所束缚，曾长期认为苯分子结构是链状，因而苦思冥想，不得其解。1864年冬天，凯库勒为探索苯分子的结构殚精竭虑，日则忘食。一夜于梦中，突见一蛇，盘盘焉自食其尾。凯氏于梦中突获灵感，跃身而起，将梦魂中蛇自咬尾巴形象画出。其时，凯氏脑海轰然，陀然作声。六碳原子首尾相连之形得以，然后凯氏再予每个碳原子连接一个氢原子，于是，苯环结构豁然而成焉。【讲解】131\n德国化学家凯库勒由于揭开这个谜而名垂青史。凯库勒早年曾是建筑系的学生，有着丰富的想象力。一个个碳原子、氢原子如同建筑中的砖头，在他的头脑中构筑成了一个一个奇妙的分子结构图景。然而，苯的6个碳和6个氢和它独特的性质，却使他彻夜难眠，难道自己的想象力枯竭了吗？虽然他已在草纸上写下了几十个苯的结构，但没有一个令人满意，它将所有的稿纸扔进了壁炉，然后就在温暖的壁炉前睡着了。然而，苯的6个碳原子的链象蛇一样盘绕卷曲，侵袭着他的梦。忽见一条蛇咬住了自己的尾巴，并旋转不停。他象触电般的猛醒起来，意识到这就是苯的结构，于是，他在1866年提出了两个假设。【投影】凯库勒假说1、苯的六个碳原子形成环状闭合的平面正六边形2、每个碳原子均连接一个氢原子。3、环内碳碳单双键交替。【投影】凯库勒式【提问】这一结构式符合“碳四价”学说，凯库勒式是否正确，一些科学家进行思辨的同时，也有一些科学家进行了实证研究，试图有苯的性质反映出苯的结构实验事实一、1mol苯在一定条件下最多可以与3mol氢气发生加成反应生成环己烷实验事实二、苯与液溴在铁粉的存在下发生取代反应，并且生成的一溴取代物只有一种结构【讲解】首先实验事实一给凯库勒的合理性提供了极大的支持，由于加成的最终产物为C6H12,，说明苯分子有且会有一个环，且有不饱和键的存在，其次凯库勒式也能解释苯与液溴在铁粉的存在下发生取代反应，且苯的一溴取代物只有一种结构。【讲解】虽然这一理论较好的解释了苯分子的一溴代物只有一种，且能与氢气加成等等化学性质，但根据这一结构，我们应该推测出苯的应该不同和含有不饱和键，能使溴水褪色的性质，且二溴取代物应该有两种，但是这与实验事实相矛盾。为了解释这一结构与实验事实的矛盾，凯库勒又提出了补充假说：苯分子中碳碳双键与碳碳单键不是固定的，而是以一定的频率快速交替出现的。【讲解】现代科学对苯分子的结构进行了精准的研究，提出了苯的结构特点【板书】3、结构特点：（1）正六边形的平面结构（12个原子共面）（2）键角是120°，六个碳碳键的键长、键能均相等（3）键长C-C>>C=C（4）苯分子中无一般单、双键是一种介于单键和双键之间的独特的键【小结】苯环上不是由碳碳单键和碳碳双键交替的，凯库勒的猜想具有一定的局限性。事实上苯环上的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊的化学键，为了表示苯分子这一结构特点，我们可以用如下表示：【板书】4、结构式131\n5、结构简式（凯库勒式）或【讲解】凯库勒发现苯分子是环状结构的过程，富有传奇色彩。凯库勒能够从梦中得到启发，成功地提出结构学说，并不是偶然的，这与他本人具有广博而精深的化学知识、勤奋钻研的品质和执着追求的科学态度是分不开的。正如他说的：“到达知识高峰的人，往往是以渴求知识为动力，用毕生精力进行探索的人，而不是那些以谋取私利为目的的人。”为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献,现在仍然沿用凯库勒结构式表示.【板书】三、苯的化学性质【讲解】苯较稳定，不能使酸性KMnO4溶液褪色，能燃烧，但由于其含碳量过高，而出现明显的黑烟。【板书】1、氧化反应：不能使酸性KMnO4溶液褪色【讲解】以前学习的饱和烷烃可以发生取代反应，苯分子的环状结构使得苯环上的氢原子会不会具有和烷烃类似的性质？若能取代，条件又是怎样呢？【实验视频】苯的溴代【板书】2、取代反应【板书】（1）苯与液溴的反应BrFeBr3溴苯反应方程式：　　　　＋　Br2　　　　　　　　＋　HBr【教师】溴苯是一种无色油状液体，密度比水大，不溶于水。【板书】（2）苯与硝酸的反应【教师】苯在50℃～60℃时，在浓硫酸作用下，可以与浓硝酸发生取代反应。反应方程式：　　　　NO2硝基苯浓硫酸△＋HNO3　　　　　　　　＋　H2O【讲解】苯分子中的氢原子被硝基取代，所以称为硝化反应【讲解】硝基苯，无色，油状液体，苦杏仁味，有毒，密度>水，难溶于水，易溶于有机溶剂【思考与交流】【提问】药品添加顺序？【回答】先浓硝酸，再浓硫酸冷却到50℃以下，加苯【提问】怎样控制反应温度在60℃左右?　　【回答】用水浴加热，水中插温度计【提问】试管上方长导管的作用?　　【回答】冷凝回流【提问】浓硫酸的作用？　　　　【回答】催化剂【提问】硝基苯不纯显黄色（溶有NO2)如何除杂？　　【回答】硝基苯不纯显黄色（溶有NO2)用NaOH溶液洗，分液131\n【过渡】我们从苯分子的结构可以知道苯环上的碳原子之间的化学键是一种介于C－C单键和C＝C双键之间的特殊的键。既然它能像烷烃那样发生取代反应，那么它也应该能像烯烃那样发生加成反应。前边已经证实其不能使溴水褪色，即一般不易加成，但在特殊的条件下，苯仍能发生加成反应。【板书】（3）苯的加成反应【教师】苯在特定条件下，也可以发生加成反应。比如在镍催化下，可以与氢气加成。【讲解】苯跟氢气在镍存在的条件下加热可生成环已烷，像烷烃一样饱和，故其化学性质与烷烃相似【知识拓展】苯与氯气发生加成制得农药六六六【小结】总之，苯既具有饱和烃的性质，又具有不饱和烃的性质，而且它进行取代反应比饱和烃要容易，进行加成反应比不饱和烃要困难，苯的这种特殊性质常称为苯的芳香性。【板书】易取代、难加成、难氧化【自我评价】1、下列哪些不能说明苯环不是单、双键交替的结构（　　　）A．苯的一溴代物无同分异构体。B．苯的邻二溴代物无同分异构体。C．苯不能使Br2水或KMnO4褪色。D．苯环上的碳碳键均相等2、下列关于苯的性质的叙述中，不正确的是（）A、苯是无色带有特殊气味的液体B、常温下苯是一种不溶于水且密度小于水的液体C、苯在一定条件下能与溴发生取代反应D、苯不具有典型的双键所应具有的加成反应，故不可能发生加成反应3、下列关于苯分子结构的说法中，错误的是（   ）A、各原子均位于同一平面上，6个碳原子彼此连接成为一个平面正六边形的结构。B、苯环中含有3个C-C单键，3个C=C双键C、苯环中碳碳键是一种介于单键和双键之间的独特的键。D、苯分子中各个键角都为120o教学回顾：苯的结构是一难点，苯中的碳碳键不是双键也不是单键，而是一种特殊的键，所以苯比烷烃易于取代，比烯烃难于加成，不能被高锰酸钾氧化。苯的硝化反应试验是一个重要试验，混酸的配制，操作条件，产品的性质及分离。都需要学生掌握。教案课题：第三章　第三节　生活中两种常见的有机物（1）――乙醇授课班级课时131\n教学目的知识与技能1、掌握乙醇的结构和化学性质2、通过分析乙醇分子结构在化学反应中的变化，使学生了解羟基官能团的结构对乙醇的特性起着决定性的作用，同时乙基对羟基也有一定的影响，使乙醇中的羟基有官自身的特点。3、掌握有机物结构测定的基本思路与方法过程与方法1、通过所学理论知识，推测元素化合物的性质，增减学生的探究意识2、通过学生自己动手，增减学生实验设计能力和观察能力3、学会运用科学探究的方法进行学习情感态度价值观1、培养学生辩证唯物主义2、培养学生的人文精神重点乙醇分子结构推断过程，乙醇的性质和用途难点使学生建立乙醇的立体结构模型，并能从结构角度初步认识乙醇的有关性质知识结构与板书设计烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物成为烃的衍生物。官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团第三节生活中两种常见的有机物一、物理性质1、物理性质：（1）无色、透明液体，特殊香味，密度小于水（2）能溶于水，与水按任意比例混合，能溶解多种有机物、无机物（3）易挥发，沸点78℃2、用途：饮用酒中酒精度是指酒精的体积分数，啤酒的度数指麦芽含量，工业酒精中含有甲醇,能使人中毒，75%（V/V）的酒精可用于医疗消毒二、分子结构1、分子式：C2H6O2、结构式：3、结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH4、球棍模型和比例模型5、特征基团：—OH羟基三、化学性质1、与活泼金属反应(如Na、K、Mg、Al等)　2CH3CH2OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑　2CH3CH2OH＋Ca(CH3CH2O)2Ca＋H2↑2、氧化反应现象：产生淡蓝色火焰，同时放出大量热(2)催化氧化131\n总反应：(3)直接氧化—生成乙酸教学过程教学步骤、内容教学方法【过渡】古往今来无数咏叹酒的故事和诗篇都证明了酒是一种奇特而富有魅力的饮料。相传杜康酒就是偶然将饭菜倒入竹筒，用泥土封住后形成的。酒经过几千年的发展，在酿酒技术提高的同时，也形成了我国博大精深的酒文化。中国的酒文化源远流长，古往今来传颂着许多与酒有关的诗歌和故事。你知道酒的主要成分是什么？你对它有哪些认识请说出有关酒文化的诗句?【学生】“借问酒家何处有，牧童遥指杏花村”、“葡萄美酒夜光杯”、“明月几时有，把酒问青天”、“何以解忧，唯有杜康”。【讲解】据记载，我国是世界上最早学会酿酒和蒸馏技术的国家，酿酒的历史已有4000多年。【提问】同学们知道酒的主要成分是什么吗？酒是多种化学成分的混合物，酒精是其主要成分，酒精的学名是乙醇，啤酒中乙醇含量为3%～5%，葡萄酒含酒精6%～20%，黄酒含酒精8%～15%，一些烈性白酒中含乙醇50%～70%。（均为体积分数）有相当广泛的用途，如医用酒精(体积分数为75%的乙醇水溶液)可用于杀菌、消毒等。今天我们就一起来研究乙醇。乙醇是一种什么样的物质呢？【提问】结合生活，大家总结一下乙醇的物理性质和用途【板书】一、物理性质1、物理性质：（1）无色、透明液体，特殊香味，密度小于水（2）能溶于水，与水按任意比例混合，能溶解多种有机物、无机物（3）易挥发，沸点78℃【过渡】为什么有的人“千杯万盏皆不醉”，而有的人则“酒不醉人人自醉”呢？这节课我们就来揭开酒的真实面貌。【启发思考】乙醇俗称酒精，乙醇的分子式C2H6O，根据C、H、O元素在有机物中的价键特征，大家能否推测乙醇具有的结构？【投影】乙醇可能的结构式：【提问】到底那一个正确呢？【分析】前者中有三种不同的H，包括与氧相连的、跟羟基同碳上的氢、羟基氢，而后者的六个氢都是等效的。联系以前我们所学习的内容，钠可以保存在煤油中，说明Na不能置换与C相连的氢。而Na易与水反应，说明Na能置换出与O相连的氢。【讲解】实验结果表明，乙醇能与活泼金属反应，说明乙醇中必须有氢和氧直接相连，这就得到了乙醇的结构式。【板书】二、分子结构131\n1、分子式：C2H6O2、结构式：3、结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH4、球棍模型和比例模型【讲解】CH3CH2—部分可以简单写成C2H5—，因为它没有同分异构体。所以，可以看成乙烷中一个氢被—OH取代，或水中的氢被乙基取代后所得。【板书】5、特征基团：—OH羟基【板书】烃的衍生物：从结构上看，烃分子中的氢原子被其他原子或原子团所取代而生成的一系列化合物成为烃的衍生物。【提问一】乙醇可以看作是那种烃的衍生物【回答】乙烷【提问二】乙醇和那种无机物在结构上相识【回答】水【讲解】下面我们就用无水乙醇来与Na反应并观察实验现象。【探究一】乙醇与钠反应实验步骤：取2－3　mL乙醇于试管中，在试剂瓶中取已经切好了的钠，先用滤纸吸干表面的煤油，然后将钠投入乙醇中。并作钠与水的实验作对比。【提示】观察要点：观察钠投入乙醇中刚开始的位置及反应一段时间后的位置。比较钠与水和乙醇反应时间的异同。金属钠的变化气体燃烧现象检验产物水钠粒浮在水面上，熔成闪亮的小球，并四处游动，发出“嘶嘶”声音。钠球迅速变小，最后消失气体在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成乙醇钠粒沉于无水酒精底部，不熔成闪亮的小球，也不发出响声，反应缓慢气体在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，倒扣在火焰上方的干燥烧杯内壁有水滴向反应后的溶液滴加酚酞，溶液变红，说明有碱性物质生成。向烧杯中加入澄清石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成【提问三】钠与乙醇的反应有什么现象？与Na和水反应有什么不同？【回答】钠放入乙醇中，沉在乙醇液体的底部，表面有气泡产生，然后逐渐上升到乙醇表面，钠块形状不变，体积逐渐减小，最后消失，产生的气体是H2。【提问四】通过上述现象你能得出什么结论131\n【回答】乙醇乙醇羟基上的氢不如水中的氢活泼，【总结】乙醇分子中的--OH键比H2O分子中的O-H键更稳定。同样的键在不同的环境中，其稳定性会有所不同，因为它不是孤立。综合乙醇与Na反应和金属活动性顺序便知，K、Ca等很活泼的金属也能与乙醇发生反应，请同学们试着写出方程式【板书】三、化学性质1、与活泼金属反应(如Na、K、Mg、Al等)　2CH3CH2OH＋2Na2CH3CH2ONa＋H2↑　2CH3CH2OH＋Ca(CH3CH2O)2Ca＋H2↑【教师总结】与乙醇的反应中，乙醇断裂的是O—H键。【思考与交流】1、CH3CH2OH的水溶液是碱性的？酸性的？还是中性的？它还能与哪些金属反应？CH3CH2OH是非电解质，既无碱性，也无酸性；钾、镁、铝等亦能和乙醇反应。2、CH3CH2ONa的水溶液是碱性的？酸性的？还是中性的？CH3CH2ONa是强碱【过渡】燃料乙醇的使用不仅可节省能源，而且可以减少环境污染。巴西等国是推广汽车燃烧乙醇的最早的国家，我国燃料乙醇刚起步，2003年投产的吉林60万吨燃料乙醇项目，是国内乙醇生产规模之最。【板书】2、氧化反应(1)燃烧：现象：产生淡蓝色火焰，同时放出大量热【过渡】乙醇在人体内在酶的作用下，也能发生氧化还原反应，因此，一个人的酒量好坏是根其体内含酶多少来划分的，这就是为什么有的人“千杯万盏皆不醉”，而有的人则“洒不醉人人自醉”。【提问】大家思考一下酒精在人体内发生氧化反应的产物是什么？乙醇被氧化后的产物只有二氧化碳和水么？是二样化碳吗？【学生】不会，如果是二氧化碳人就不会有头晕的感觉【总结】资料二：乙醇在人体内的生理作用   人饮酒后，分布于各组织中的乙醇，大部分在肝内氧化分解，很少一部分在其他组织中分解。乙醇先经醇脱氢酶的氧化，被氧化为乙醛，然后在醛脱氢酶的作用下，氧化为乙酸，参加体内正常的乙酸代射，最后生成CO2和H2O，释放出能量。乙醛氧化为乙酸的速度较快，因此，在一般饮酒量不多的情况下，乙醛不致于在体内储留，但如果大量饮酒，即可发生乙醛储留，并出现中毒症状。醉酒后，次日出现的不适感往往与乙醛的中毒有关。另外，大量饮酒，也会给人带来其他疾病，如诱发脂肪肝的形成，并可发展为脂肪性肝硬化，还可造成多发性神经炎、心肌病变、脑病变、造血功能障碍、胰腺炎、肾炎和消化性溃疡病等疾病，经常过量饮酒的人，高血压患病率也较高。131\n【演示实验二】在试管中加入2mL无水乙醇，把光亮的铜丝绕成螺旋状，在酒精灯的外焰上加热烧红，当表面生成一层黑色的氧化铜时，趁热插到盛有乙醇的试管底部，反复操作几次，最后热的黑铜丝插入试管中但不接触乙醇液体。【实验现象】：加热变黑的铜丝伸入乙醇后又变为光亮的红色，有大量的气泡，有刺激性气味气体生成【投影】乙醇氧化机理：【板书】(2)催化氧化总反应：【注意】1、生成物叫乙醛，特征基团是-CHO，乙醛是无色、具有刺激性气味的液体；密度比水小；易挥发；易燃烧；能与水、乙醇等互溶。易被氧化制乙酸，也可以被还原制乙醇。2、Cu在这里起催化剂作用。3、在有机化学中常用反应物的得氧或得氢来判断氧化还原反应。有机物得氧或失氢的反应叫做氧化反应；有机物得氢或失氧的反应叫做还原反应。【讲解】乙醇能使酸性高锰酸钾和重铬酸钾褪色，乙醇被直接氧化生成乙酸【板书】(3)直接氧化—生成乙酸K2Cr2O7+C2H5OH+H2SO＝＝Cr2(SO4)3+CH3COOH+K2SO4+H2O　（橙红色）　　　　　　　　　（绿色）　【讲解】世界卫生组织的事故调查显示，大约50%-60%的交通事故与酒后驾驶有关。交通警察检查司机是否酒后驾车的装置中，含有橙色的酸性重铬酸钾，当其遇到乙醇时橙色变为绿色，由此可以断定司机饮酒超过规定相当标准。【板书】四、用途：饮用酒中酒精度是指酒精的体积分数，啤酒的度数指麦芽含量，工业酒精中含有甲醇,能使人中毒，75%（V/V）的酒精可用于医疗消毒【总结】【思考与交流】⑴如何由工业酒精制取无水酒精？131\n【回答】用工业酒精与新制生石灰混合蒸馏，可得无水酒精⑵如何检验酒精是否含水？【回答】取少量酒精，加入无水硫酸铜，若出现蓝色，则证明酒精含水.【自我评价】1.下列有关乙醇的物理性质的应用中不正确的是（）A.由于乙醇的密度比水小，所以乙醇中的水可以通过分液的方法除去B.由于乙醇能够溶解很多有机物和无机物，所以可用乙醇提取中药的有效成分C.由于乙醇能够以任意比溶解于水，所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒D.由于乙醇容易挥发，所以才有熟语“酒香不怕巷子深”的说法2.能证明乙醇分子中含有一个羟基的事实是（）A.乙醇完全燃烧生成水B.0.1mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05molH2C.乙醇能与水以任意比例互溶D.乙醇容易挥发3.乙醇结构与性质方面的说法中正确的是（）A.乙醇结构中有－OH，所以乙醇溶解于水，可以电离出OH－而显碱性B.乙醇中的羟基可以和钠反应，同样也可以和氢氧化钠溶液反应C.乙醇与钠反应可以产生氢气，所以乙醇显酸性D.乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼4.乙醇分子中不同的化学键，如右图：关于乙醇在各种反应中断裂键的说法不正确的是（）A.乙醇和钠反应，键①断裂B.在铜催化下和O2反应，键①③断裂C.乙醇完全燃烧时键①②断裂。D.在铜催化下和O2反应，键①②断裂教学回顾：乙醇的结构和化学性质是本节课的重点与难点，学生课后要仔细揣摩乙醇发生各化学反应时的断键位置及成键位置。教案课题：第三章第三节生活中两种常见的有机物(2)---乙酸授课班级课时1131\n教学目的知识与技能1、了解乙醇的分子式和结构式，理解羧基的结构特点；2、理解酯化反应的概念；掌握乙醇的酸性和酯化反应等化学性质3、能够初步熟悉乙酸的酯化反应实验的有关操作过程与方法1、通过展示乙酸分子的球棍模型及实物，进一步认识乙酸的分子式结构及其物理性质2、采用复习回忆法及实验验证法学习乙酸的酸性3、利用实验探究、设疑引导学生学习乙酸的酯化反应，明确酯化反应的实质情感态度价值观1、培养学生的观察能力，分析归纳思维能力2、能够通过乙醇用途等的学习，认识化学与生产生活的密切联系，从而激发学习化学的兴趣，提高学习化学的积极性重点乙酸的酸性和乙酸的酯化反应难点乙酸酯化反应的实质知识结构与板书设计第三节生活中两种常见的有机物——乙酸一、物理性质1．无色有强烈刺激性气味的液体2．易溶于水乙醇等溶剂3．沸点：117.9℃，易挥发；熔点：16.6℃，易结晶，又称冰醋酸二、分子组成与结构1、化学式：C2H4O22、结构式：3、结构简式：CH3COOH4、官能团：羧基（—COOH）三、化学性质1﹑乙酸是一种有机弱酸，具有酸的通性。酸性强弱：H2SO4>CH3COOH>H2CO32﹑酯化反应：(1)定义：酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。(2)实质：酸脱羟基、醇脱氢(羟基上的)(3)特点：是可逆反应，反应物不能完全转化成生成物；反应比较慢，一般要加入浓硫酸作催化剂，并加热。四、乙酸的工业制法与用途---乙醛催化氧化制乙酸五、酯1、定义：酸和醇发生酯化反应得到的有机物；羧酸和醇反应得到的酯称为羧酸酯。2、存在：低级酯存在于各种水果和花草中，具有芳香气味的液体3、物理性质：密度一般小于水，并难溶于水(乙酸乙酯微溶)，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。4、用途：可用溶剂，也可用制备饮料和糖果的香料。5、化学性质---酯的水解教学过程教学步骤、内容教学方法【讲述】传说古代山西省有个酿酒高手叫杜康。他儿子黑塔跟父亲也学会了酿酒技术。后来，从山西迁到镇江。黑塔觉得酿酒后把酒糟扔掉可惜，把酒糟浸泡在水缸里。到了第二十一日的酉时，一开缸，一股浓郁的香气扑鼻而来。黑塔忍不住尝了一口，酸酸的，味道很美。烧菜时放了一些，味道特别鲜美,便贮藏着作为“调味酱”。这“调味酱”就是今天的醋。【课件展示】生活中常见的各种各样的醋：白醋、米醋、陈醋、苹果醋等倾听故事，恍然大悟：原来醋是这样酿成的。131\n【提问】同学们，你们知道醋的主要成分吗？【大声齐答】乙酸【展示】无水乙酸的样品，让学生观察并总结乙酸的物理性质【讲述】当温度低于16.6C时无水乙酸易凝结成冰一样的晶体，所以无水乙酸又称为冰醋酸1、无色有强烈刺激性气味的液体2、易溶于水、乙醇等溶剂3．沸点：117.9℃熔点：16.6℃【展示】无水乙酸样品，让学生观察并总结乙酸的物理性质（颜色、状态和气味）。【板书】一、物理性质1．无色有强烈刺激性气味的液体2．易溶于水乙醇等溶剂3．沸点：117.9℃，易挥发；熔点：16.6℃，易结晶，又称冰醋酸【过渡】刚才我们已经了解了乙酸的一些外观特征，那么乙酸分子的内部结构又是怎么样的呢？我们来看看乙酸分子的结构模型。【展示】乙酸分子的球棍模型，让学生总结乙酸的化学式、结构式和结构简式。【板书】二、分子组成与结构1、化学式：C2H4O22、结构式：3、结构简式：CH3COOH4、官能团：羧基（—COOH）【讲解】乙酸可以看作是甲基和羧基组成的。羧基是由羟基跟羰基共同组成的。其性质是由两个基团互相影响共同决定的，【投影】【过渡】那么接下来我们通过几个小实验来研究一下乙酸有哪些化学性质。【板书】三、化学性质【提问】根据初中已学知识，大家说说乙酸有什么性质？【回答】弱酸性【提问】根据下列药品，如何设计实验证明乙酸的确有酸性？请大家讨论得出结果药品：镁条、NaOH溶液、Na2CO3粉末、乙酸溶液、酚酞【学生】实验设计、实施、交流讨论【实验一】乙酸与镁的反应实验步骤：向一支盛有少量乙酸的试管里加入一小段镁条，观察现象。131\n实验现象：有气泡产生实验结论：乙酸能跟活泼金属作用，具有酸性。化学反应方程式：2CH3COOH+Mg==Mg(CH3COO)2+H2↑【实验二】乙酸与碳酸钠的反应实验步骤：向一盛有少量碳酸钠粉末的试管里，加入约3mL乙酸溶液，观察现象。实验现象：试管里有无色、无味的气泡生成实验结论：乙酸具有酸性，且酸性比碳酸的酸性强。相关化学反应方程式：2CH3COOH+Na2CO3＝2CH3COONa+CO2↑+H2O【实验三】乙酸和氢氧化钠反应实验步骤：先取氢氧化钠溶液于试管中，加入一滴酚酞，再逐滴加入乙酸实验现象：红色褪去实验结论：乙酸具有酸性化学方程式：CH3COOH+NaOH＝CH3COONa+H2O【归纳】通过前面几个小实验可以证明乙酸具有酸的通性：能与活泼金属、碱、盐等物质发生反应。乙酸的酸性比硫酸、盐酸等的酸性弱，但比碳酸的酸性强。【投影小结】使石蕊试液变红与金属反应2CH3COOH+Mg==Mg(CH3COO)2+H2↑与碱性氧化物反应CH3COOH+CuO＝(CH3COO)2Cu+H2O与碱反应2CH3COOH+Cu(OH)2=(CH3COO)2Cu+2H2O与某些盐反应2CH3COOH+Na2CO3＝2CH3COONa+CO2↑+H2O【科学探究】设计一个实验,比较醋酸和碳酸的酸性强弱.【分析】利用乙酸与Na2CO3的反应。这说明乙酸的酸性强于碳酸。尽管如此，但它在水溶液里还是只能发生部分电离，仍是一种弱酸。【思考与交流】观看“除去水垢”漫画，说出其中的道理。【投影】乙酸除去水垢的原理：2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑【板书】1﹑乙酸是一种有机弱酸，具有酸的通性。酸性强弱：H2SO4>CH3COOH>H2CO3【过渡】乙酸除了具有酸的通性外，还有什么其他化学性质呢？【过渡】厨师烧鱼时加醋并加点酒，鱼的味道就变得无腥﹑鲜美？醋能解酒的漫画【讲述】这说明醋和酒能发生反应，请同学们阅读课本第75页——第76页阅读要点：【提问】什么是酯化反应？有何特点？【回答】酸与醇反应生成酯和水的反应叫酯化反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O【板书】2﹑酯化反应：(1)定义：酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。【讲解】生成的乙酸乙酯无色、具有芳香气味的液体，微溶于水，密度小于水【投影】物质沸点（0C）密度（g/mL）水溶性乙酸117．91．05易溶乙醇78．50．7893易溶乙酸乙酯770．90微溶【演示实验】乙酸与乙醇的反应【实验步骤】：在试管里先加入3mL无水乙醇，然后一边摇动一边慢慢地加入2mL浓硫酸和2mL无水乙酸。然后用酒精灯小心均匀地加热试管3~5min。同时将导管通到装有饱和碳酸钠溶液的试管中，观察现象，注意产131\n物的气味。【实验现象】：有不溶于水，具有果香味的无色透明油状液体生成【化学反应方程式】：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O【讲解】通过实验得出：乙酸与乙醇在有浓硫酸存在并加热的条件可以发生反应，实验中生成的有果香味的无色透明油状液体叫乙酸乙酯。像这种酸跟醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。乙酸与乙醇的酯化反应是可逆的。【思考与交流】1、反应所需的药品是什么？各起什么作用？药品的添加顺序如何？【回答】在试管中加入3mL乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入2mL浓硫酸和2mL乙酸2、浓硫酸的作用是什么？【回答】催化剂：提高反应速率；吸水性：浓硫酸可以吸收生成物中的水，使反应向正反应方向进行.3、得到的反应产物是否纯净？主要杂质有哪些？如何除去？【回答】乙酸;乙醇4、为何用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯？【回答】.吸收挥发出来的乙醇和中和挥发出来的乙酸；降低酯的溶解度，使乙酸乙酯和碳酸钠溶液分层5、加碎瓷片的作用是什么？【回答】防止暴沸6、长导管有何作用？导管为何不能伸入饱和碳酸钠溶液中？【回答】导气和冷凝；防止倒吸7、不加热反应能够发生么？加热的目的是什么？【回答】提高反应速率；使生成的乙酸乙酯挥发，有利于收集乙酸乙酯。【过渡】在上述这个酯化反应中，生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羟基提供，还是由乙醇分子的羟基提供？如何能证明你的判断是正确的？能否提供理论或实验依据？【提问】在酯化反应中乙酸和乙醇有几种可能的断键方式？如何确定实际发生的是哪种断键方式？【回答】两种可能的断键情况【讲述】用含18O的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯，证明这种酯化反应的实质是：羧酸脱去羧基上的羟基，醇脱去羟基上的氢原子。【动画演示】利用同位素原子示踪法验证酯化反应的实质【板书】(2)实质：酸脱羟基、醇脱氢(羟基上的)(3)特点：是可逆反应，反应物不能完全转化成生成物。反应比较慢，一般要加入浓硫酸作催化剂，并加热。【过渡】性质决定用途，乙酸具有酸性，能够发生酯化反应，决定了它具有以下用途。【板书】四、乙酸的用途131\n【讲解】乙酸是一种重要的有机化工原料。可用于生产醋酸纤维、合成纤维、喷漆溶剂、香料、染料、医药以及农药等。同时，乙酸是食醋的重要成分，也可用于杀菌消毒。【讲解】老酒为什么格外香？驰名中外的贵州茅台酒，做好后用坛子密封埋在地下数年后，才取出分装出售，这样酒酒香浓郁、味道纯正，独具一格，为酒中上品。它的制作方法是有科学道理的。　　在一般酒中，除乙醇外，还含有有机酸、杂醇等，有机酸带酸味，杂醇气味难闻，饮用时涩口刺喉，但长期贮藏过程中有机酸能与杂醇相互酯化，形成多种酯类化合物，每种酯具有一种香气，多种酯就具有多种香气，所以老酒的香气是混合香型。浓郁而优美，由于杂醇就酯化而除去，所以口感味道也变得纯正了。【讲解】酯类广泛存在于自然界中低级酯是有芳香气味的液体，存在于各种水果和花草中。如梨里含有乙酸异戊酯，苹果和香蕉里含有异戊酸异戊酯等。酯的密度一般小于水，并难溶于水，易溶于乙醇和乙醚等有机溶剂。酯可用作溶剂，也可用作制备饮料和糖果的香料。【自我评价】1．关于乙酸的下列说法中不正确的是（）．A．乙酸易溶于水和乙醇B．无水乙酸又称冰醋酸，它是纯净物C．乙酸是一种重要的有机酸，是有刺激性气味的液体　　D．乙酸分子里有四个氢原子，所以不是一元酸2、酯化反应属于（）．A．中和反应B．不可逆反应C．离子反应D．取代反应3、可以证明乙酸是弱酸的事实是（）A、乙酸和水能任意比例混溶B、1mol/L的醋酸水溶液能使紫色石蕊试液变红色C、醋酸能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体D、0.1mol/L的醋酸中氢离子浓度小于0.1mol/LE、0.1moL/L醋酸钠溶液显碱性4、下列是有关生活中对醋酸的应用，其中主要利用了醋酸酸性的是（）A．醋酸溶液可一定程度上治疗手足癣B．熏醋可一定程度上防止流行性感冒C．醋可以除去水壶上的水垢D．用醋烹饪鱼，除去鱼的腥味5、下列物质能够使紫色石蕊试液变色的是（）A．甲烷B．乙醇C．乙酸D．苯教学回顾：羧酸与醇的酯化反应是一个可逆反应，抓住可逆这一点来理解试剂加入顺序，反应后产物，产物的分离与提纯，硫酸的作用等。并为下一节油脂的水解做铺垫。教案课题：第三章第四节基本营养物质授课班级课时1教知识与技能1、了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构2、探究糖类、油脂和蛋白质的典型化学性质，了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应131\n学目的过程与方法1、通过糖类、油脂和蛋白质分子结构的解析、比较过程，增减学生的抽象思维和逻辑思维能力；对糖类、油脂和蛋白质的微观结构有一定的三维思想能力2、从实验现象到糖类、油脂和蛋白质典型性质的推理，体会科学研究的方法；结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学学习的用途和兴趣情感态度价值观1、通过糖类、油脂和蛋白质的代表物的典型结构，意识到化学世界的外在美。2、通过糖类、油脂和蛋白质的典型性质的探究过程，使学生从中体会到严谨求实的科学态度3、结合糖类、油脂和蛋白质与社会生活的密切联系，使学生领悟到化学现象与化学本质在实际生活中的重要应用，培养学以致用的辩证认识重点糖类、油脂和蛋白质的组成特点和主要性质难点葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应；油脂的水解反应知识结构与板书设计一、糖类、蛋白质、油脂的存在及用途（一）、糖类:从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质.1、单糖：2、双糖：3、多糖：（二）油脂1、物理性质：不溶于水，比水轻，易溶于有机溶剂（三）、蛋白质1、组成元素：由C、H、0、N、S等元素组成。2、基本组成单位;氨基酸3、蛋白质的用途二、糖、蛋白质、油脂的性质（一）糖类和蛋白质的特征反应1、葡萄糖的特征反应（1）加热条件下，葡萄糖与新制Cu（OH）2反应出现红色沉淀。（2）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。2、淀粉的特征反应常温下，淀粉与碘单质变蓝色。3、蛋白质的特征反应（1）颜色反应：硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。（2）蛋白质的灼烧（二）、糖类、蛋白质、油脂的水解反应1、糖类的水解反应（1）蔗糖不发生银镜反应,也不和新制氢氧化铜反应(2)水解反应(hydrolysisreaction)2、油脂的水解反应(1)酸性条件下：131\n(2)碱性条件下（3）皂化反应(saponification)：油脂在碱性条件下的水解反应。教学过程教学步骤、内容教学方法【复习提问】1、人体所需的营养物质是什么?【回答】脂肪、糖类、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能。【引言】生命由一些奇妙复杂的化学过程维持者着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物，这一节里我们就来学习有关它们知识。【板书】一、糖类、蛋白质、油脂的存在及用途【讲解】糖类是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源，糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。【阅读】表3－3观察糖类代表物分子组成，分析组成上有什么特点？【回答】三者可用一个通式来表示:Cn(H2O)m、【提问】葡萄糖和果糖，麦芽糖和蔗糖分别具有相同的分子式，但却具有不同的结构，试推测原因。【回答】葡萄糖、果糖及蔗糖、麦芽糖分别是同分异构体。【追问】三者可用一个通式来表示:Cn(H2O)m;淀粉、纤维素是高分子化合物同分异构体吗？【回答】淀粉和纤维素的分子式相同，但是n值不同，不属于同分异构体。【讲解】淀粉和纤维素属于高分子化合物，因此早期人们将糖类物质称之为碳水化合物。符合Cn(H2O)m的是否一定是糖类物质？【讲解】1、通式并不反映结构:H和O并不是以结合成水的形式存在的.2、通式的应用是有限度的:鼠李糖C6H12O5、甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸等。【设问】如何给糖类下一个准确的定义呢?【板书】（一）、糖类:从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质1、.糖的分类:单糖双糖多糖2、物理性质:白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜(葡萄汁、甜味水果、蜂蜜)3、组成与结构：(1)分子式:C6H12O6(180)最简式:CH2O(30)4、结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或CH2OH(CHOH)4CHO结构式：【讲解】1、单糖：在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖果糖五碳糖(核糖和脱氧核糖)等.葡萄糖:白色晶体溶于水不及蔗糖甜(葡萄汁甜味水果蜂蜜)131\n2、双糖—蔗糖、麦芽糖：糖类水解后生成几个分子单糖的糖.双糖、三糖等.其中最重要的是双糖(蔗糖和麦芽糖)，无色晶体,溶于水(可展示冰糖、白砂糖样品)。存在:甘蔗、甜菜含量较多3、多糖:淀粉;纤维素通式:(C6H10O5)n，淀粉：白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中“糊化”。纤维素：白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂。（1）存在：植物光合作用的产物，种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米80%，小麦70%。（2）分子量及组成：支链淀粉(80%，含有几千个葡萄糖单元几十万)，直链淀粉(20%含有几百个葡萄糖单元,几万-十几万)（3）高分子化合物:分子量很大的化合物(几万--几十万)（4）纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素；棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%)，脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤维素。含有几千个葡萄糖单元，分子量几十万。【过渡】油脂是人类的主要食物之一，也是一种重要的工业原料，我们日常食用的猪油、牛油、羊油、花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等都是油脂。【讲述】根据日常生活经验，请同学们思考：以上列举的几种油脂在常温下分别呈什么状态?【总结】在通常温度下，猪油、牛油、羊油等动物油脂呈固态，而花生油、豆油、茶油、棉籽油、油菜籽油等植物油脂为液态。一般说来常温下呈固态的油脂叫脂肪，常温下呈液态的油脂叫油。【板书】（二）、油脂【讲解】天然油脂多为混甘油酯。形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有着的影响。由饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高，呈固态。而由不饱和的油酸生成甘油酯熔点较低，呈液态。由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对量不同，因此具有不同的熔点。【讲解】首先我们来学习油脂的物理性质【板书】1、物理性质【提问】根据日常生活经验，请同学们比较油脂与水哪个密度更小?油脂在水中溶解性如何?【板书】不溶于水，比水轻，易溶于有机溶剂【板书】（三）、蛋白质【讲解】蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命【提问】组成蛋白质的元素有哪些?【板书】1、组成元素：由C、H、0、N、S等元素组成。【提问】蛋白质的基本组成单位是什么?【板书】2、基本组成单位;氨基酸【讲解】组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“必需氨基酸”。体内能自己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为“非必需氨基酸”。必需氨基酸有8种，非必需氨基酸有12种。氨基酸分子里既有酸性基(羧基)；又有碱性基(氨基)；氨基酸分子之间可以相互缩聚而成高分子。【板书】3、蛋白质的用途【讲解】动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，是重要的纺织原料。动物的皮经药剂鞣制后得到柔软坚韧的皮革。骨、皮等熬煮得到无色透明的动物胶，叫做白明胶，是制造照相感光片和感光纸的原料。牛奶中的蛋白质—酪素还能跟甲醛合成酪素塑料。…【板书】二、糖类、油脂、蛋白质的性质（一）糖类和蛋白质的特征反应1、葡萄糖的特征反应【实验3-1】葡萄糖与新制Cu（OH）2反应【讲解】制取新制氢氧化铜时，碱宜适当过量，碱性的氢氧化铜更易跟还原性糖反应产生氧化亚铜。【提问】观察到的现象。【回答】溶液呈绛兰色；加热出现红色沉淀。【板书】（1）加热条件下，葡萄糖与新制Cu（OH）2反应出现红色沉淀。【讲解】葡萄糖还能与银氨溶液发生银镜反应，如暖瓶内胆镀银。【板书】（2）葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。131\n【讲解】葡萄糖之所以发生这两个反应，原因是含有官能团醛基－CHO，这也是官能团醛基的特征反应。【思考与交流】丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？【回答】：【过渡】方志敏同志在监狱中写给鲁迅的信是用米汤写的，鲁迅的是如何看到信的内容的？【回答】加入碘酒，有蓝色的字迹出现【板书】2、淀粉的特征反应【学生实验3-2】将碘酒滴到淀粉溶液里【实验现象】淀粉变蓝【板书】常温下，淀粉与碘单质变蓝色。【过渡】市场的衣物是由不同的化学材料做成的，比如说有的是天然的蚕丝（蛋白质），也有的是有棉花纤维，怎样用简单的方法鉴别蚕丝和棉花纤维【回答】灼烧或用浓硝酸【板书】3、蛋白质的特征反应（1）颜色反应 【学生实验3-3】取一小块鸡皮，置蒸发皿中，滴加3～5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，【实验现象】：鸡皮变黄色。【提问】不小心把硝酸溅在皮肤上，会有什么变化？【回答】皮肤变黄色。【板书】硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。【强调】颜色反应是检验蛋白质的方法之一。蛋白质变黄说明蛋白质含有苯环，只有含有苯环的氨基酸构成蛋白质才有颜色反应。【板书】（2）蛋白质的灼烧【学生实验】用简单实验方法区别桌上放的毛织物和棉织物。【提问】鉴别方法?解释原因。【讲解】蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。（二）、糖类、蛋白质、油脂的水解反应【板书】1、糖类的水解反应【讲解】低聚糖:糖类水解后生成几个分子单糖的糖.双糖、三糖等.其中最重要的是双糖(蔗糖和麦芽糖)。【实验3－3】方案改进：不加硫酸与加硫酸做对比实验。【投影小结】实验步骤取1mL20%的蔗糖溶液，加入3-5滴稀硫酸。水浴加热5分钟后取少量溶液，加氢氧化钠溶液，调溶液pH至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜，加热3-5分钟，观察并解释现象现象产生砖红色沉淀【强调】稀硫酸催化下蔗糖水解后产物的检验时，不要忘了中和硫酸，否则硫酸易跟加入的氢氧化铜发生中和反应:【板书】（1）蔗糖不发生银镜反应,也不和新制氢氧化铜反应(2)水解反应(hydrolysisreaction)131\n【思考与交流】如何证明淀粉没有水解？如何证明淀粉部分水解？如何证明淀粉完全水解？【回答】1、用银镜生成或用新制的氢氧化铜反应检验淀粉尚未水解2、用银镜生成，用碘水显蓝色检验淀粉有部分水解3、用碘水——不显蓝色检验淀粉已经完全水解【提问】我们吃馒头时，咀嚼时为什么会感到有甜味？【回答】淀粉水解后生成还原性单糖【讲解】不论是直链淀粉还是支链淀粉,在稀酸作用下都能发生水解反应,最终产物是葡萄糖.再者纤维素也能水解生成葡萄糖，只不过比淀粉更困难。【讲解】淀粉在人体内也进行水解:唾液淀粉酶;胰液淀粉酶。但人类不能消化纤维素，而动物能。【过渡】因油脂属酯类化合物，故油脂和酯一样可以发生水解反应。【板书】2、油脂的水解【讲解】油脂的水解反应和酯的水解反应一样可分两种情况讨论，即在酸性条件下进行的水解和在碱性条件下进行的水解。我们先学习在酸性条件下进行的水解。【板书】(1)酸性条件下：【提问】油脂在酸性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底?【讲解】油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油。由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底。【讲解】工业上根据这一反应原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。【讲解】刚才我们学习了油脂在酸性条件下的水解，下面我们学习油脂在碱性条件下进行的水解。【板书】(2)碱性条件下【提问】油脂在碱性条件下进行水解生成什么?反应能否进行到底?【讲解】油酯在碱性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油。由于此反应是不可逆反应，故反应能进行到底。【讲解】因高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分，故我们把油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。【板书】皂化反应(saponification)：油脂在碱性条件下的水解反应。【讲解】油脂可以发生氢化反应，也叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又叫硬化油。工业上常利用油脂的氢化反应把多种植物油转变成硬化油。硬化油性质稳定，不易变质、便于运输，可用作制造肥皂、脂肪酸、甘油、人造奶油等的原料。【小结】本节课我们学习了糖类、油脂几种营养物质的重要化学性质，请结合以前所学知识，进一步理解官能团决定化合物的化学性质的规律【自我评价】1．糖类的概念是()A．含有碳、氢、氧三种元素的有机物B．符合通式Cn(H2O)m的化合物C．有甜味的物质D．一般是多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成它们的物质2．葡萄糖是一种单糖的主要原因是()131\nA．在糖类结构中最简单B．在所有糖类中碳原子数最少C．分子中含有一个醛基D．不能再水解生成更简单的糖3．青苹果汁遇碘水显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液，这说明()A．青苹果中只含淀粉不含糖类B．熟苹果中只含糖类不含淀粉C．苹果转熟时淀粉水解为单糖D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉4．下列说法正确的是()A．不含其他杂质的天然油脂属于纯净物B．油脂在酸性或碱性条件下都比在纯水中易水解C．油脂的烃基部分饱和程度越大，熔点越低D．各种油脂水解后的产物中都有甘油5．1998年江西曾发生误食工业用猪油的中毒事件，调查原因是工业品包装中混入有机锡等，下列有关叙述正确的是()A、猪油是天然高分子化合物B、猪油是高级脂肪酸甘油酯C、猪油发生皂化反应后，反应液使蓝色石蕊试纸变红D、猪油皂化反应完全后，反应液静置分为两层6．（1）在蔗糖中加入浓H2SO4，反应的化学方程式为，浓H2SO4的作用是。（2）在蔗糖溶液中加入稀H2SO4并加热，反应的化学方程式为，稀H2SO4的作用是。（3）向（2）溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热未见砖红色沉淀，其原因是。教学回顾：糖类的分类里葡萄糖和果糖，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，淀粉和纤维素不行。葡萄糖和麦芽糖有醛基，所以可以发生银镜反应，也可和新制氢氧化铜反应生成砖红色的氧化亚铜。通过列举生活中的实例和应用。并设计试验证明淀粉是否完全水解。然学生学有所用，收到很好的课堂效果。教案课题：第四章化学与可持续发展第一节开发利用金属资源和海水资源(一)授课班级课时131\n教学目的知识与技能1、认识和体会化学在自然资源开发和国的和作用。常识性介绍金属回收和资源保护的意义2、提示化学与可持续发展的重要关系3、树立资源保护意识及合理开发意识4、初步培养自主查阅资料的能力5、初步掌握化学实验基本操作、基本技能过程与方法1、自主学习、培养学生自学能力2、活动探究，通过了解金属资源的开发、金属冶炼，人类冶炼和使用金属的历史，金属资源的回收和再利用，海洋资源的类型，海水资源的开发及利用现状，增减学生归纳能力，比较能力情感态度价值观1、帮助学生树立节约资源、爱护资源、变废为宝等意识2、通过金属矿物以海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学重点了解化学方法在金属矿物中开发(主要是金属冶炼)难点掌握金属冶炼的一般原理基础上，了解适用于不同金属的冶炼方法知识结构与板书设计第四章化学与可持续发展第一节开发利用金属矿物和海水资源一、金属单质在自然界中的存在形式二、金属的冶炼2、金属冶炼的实质：用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。1、金属的冶炼：(1)用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属(2)将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。(一)热分解法(Hg–Au)(二)热还原法(Zn–Cu)铝热反应：(三)电解法2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑三、金属的回收和资源保护1、回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染2、回收金属的实例（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银教学过程教学步骤、内容教学方法131\n【引课】现在各种报刊媒体频繁出现“可持续发展”一词，有那位同学解释一下？【阅读】资料卡片：自然资源与可持续发展。增加资料：我国21世纪初可持续发展的总体目标是：可持续发展能力不断增强，经济结构调整取得显著成效，人口总量得到有效控制，生态环境明显改善，资源利用率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。【板书】第四章化学与可持续发展【讲解】广义地讲，所谓自然资源，是指在一定时间、地点的条件下能够产生经济价值的，以提高人类当前和将来福利的自然环境因素和条件的总称。可持续发展的目标是满足人类需要，强调人类的行为要受到自然界的制约、强调代际之间、人类和其它生物种群之间、不同国家和不同地区之间的公平。它包括经济的可持续发展，社会的可持续发展、资源可持续发展、环境可持续发展和全球可持续发展。【讲解】人们通常将数以万计的化学物质进行分类，在原子、分子、乃至超分子等不同的结构层次上研究物质及其化学变化规律，认识物质在变化过程中表现出来的性质，所有这些都是人类利用自然资源、丰富物质世界的重要依据。下面我们主要以金属矿物和海水资源的综合利用为例，一起认识体会化学在自然资源开发和利用中的意义合作用。【板书】第一节开发利用金属矿物和海水资源一、金属单质在自然界中的存在形式【讲解】少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金、铂、铜、银；化学性质比较活泼的金属，在自然界中以化合态存在。大多数金属在自然界中是以化合态存在的，如铝以铝土矿形式存在，铁以铁矿石形式存在。【讲解】金属在自然界的分布特点是：1、量大，自然界中的金属元素种类约占全部元素种类的80%。2、面广，矿物中、动植物体中、水中都含有金属元素。3、形态不一，有游离态，也有化合态，4、数量不均，自然界中以化合态形式存在的金属元素多，以游离态形式存在的金属元素少；有的金属元素含量高，有的金属元素含量低。【板书】二、金属的冶炼【讲解】除了金、铂等少数金属外，绝大多数金属都以化合物形式存在于自然界。化学要研究如何合理、高效的利用这些金属矿石，将其中的金属从化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料，这一过程在工业上称为金属的冶炼。【板书】1、金属的冶炼：(1)用化学的方法把化合态的金属变成游离态金属(2)将金属从其化合物中还原出来用于生产和制造各种金属材料的过程在工业上称为金属的冶炼。【思考与交流】法国皇帝拿破仑是一个喜欢炫耀自己的人。他常常大摆宴席，宴请天下宾客。每次宴会，他总是摆出一副高人一等的样子。餐桌上的用具几乎全是用银制成的，唯有他自己用的那一个碗却是铝制品。为什么贵为法国皇帝，在当时却不用高贵而亮丽的银碗，而用色泽要暗得多的铝碗呢？【讲解】简单地说，金属的冶炼就是把金属从矿石中提炼出来。由于矿石中的金属元素绝大多数都是以正化合价态存在，所以在金属冶炼的过程中，金属元素要经过一个被还原的过程【板书】2、金属冶炼的实质：用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。131\n【投影回顾】KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu金属活动性逐渐减弱、金属离子的的电子能力逐渐增强【讲解】从金属矿石提炼金属，一般要经过三个步骤：1、矿石的富集：减少杂质，提高矿石中有用成分的含量2、冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿石中以化合态存在的金属还原成金属单质3、精炼，采用一定的方法，提炼纯金属【过渡】不同的金属元素，其金属性不同，由化合态还原为游离态的难易程度不同，因此金属冶炼方法不同。常用的金属冶炼方法有：热分解法、热还原法、电解法等。【板书】三、金属冶炼的方法【板书】1、热分解法(Hg–Au)【讲解】有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解。【板书】【投影小结】适用于Hg、Ag的冶炼【板书】2、热还原法(Zn–Cu)【讲解】多数金属（活动性介于镁和铜之间的金属）的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等。【板书】【投影小结】常见的还原剂有：1、CO：适用于较不活泼的金属，多用于冶炼合金，成本较低2、H2适用于高温不和水反应的金属，金属成分纯度高，熔点高，生产成本高3、活泼金属：适用于高熔点、较不活泼的金属，生产成本高，金属纯度高【投影实验4-1】铝热反应（演示）：【讲解】操作要点：用两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状，套在一起，使四周都有四层。把内层漏斗取出，在底部剪一个孔，用水润湿，再跟另一纸漏斗套在一起，架在铁圈上（如上图），下面放置盛沙的蒸发皿。把5g炒干的氧化铁粉未和2g铝粉混合均匀，放在纸漏斗中，上面加少量氯酸钾并在混合物中间插一根镁条，用小木条点燃镁条。观察发生的现象。【实验现象】：镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉未和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。反应放出大量的热，并发出耀131\n眼的光芒。我们还可以看到，纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。待熔融物冷却后，除去外层熔渣，用磁铁吸引，可以发现落下的是铁珠。【板书】铝热反应：【注意】铝热反应的特点：高温引燃剧烈放热，体现氧化铝高熔点的性质。应用：①焊接钢轨②冶炼高熔点金属【投影】【讲解】由于早期炼铝十分困难，所以铝的价格十分昂贵，一度超越金银之上，直至19世纪上半叶，铝还是欧洲许多高级珠宝店的高档货。然而自从美国青年化学家霍尔发明电解制铝法后，制铝工艺不断改进，现在人们已经熟练掌握了从铝土矿（主要成分是Al2O3，当然还是有很多其它杂质的）中冶炼铝的技术了，使得制铝成本大大下降，铝的价格也一降千丈，走入千家万户。【板书】3、电解法【讲解】在金属活动性顺序中，钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强，这些金属都很容易失去电子，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。【板书】【讲解】一些对纯度要求较高的不活泼金属也可以采用电解其盐溶液的方法来进行冶炼，例如：【板书】2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑【投影小结】电解熔融物：适用于活泼金属的冶炼，炼得的金属纯度高，耗电量大，生产成本高，熔融物属于离子化合物电解不活泼金属的盐溶液：适用于高熔点、不活泼金属，金属纯度高。【阅读】表4-1；常见金属的冶炼原理。【小结】不同金属冶炼方法的选择【板书】【讲解】地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须学会合理开发和利用这些矿物资源。【板书】四、金属的回收和资源保护【讲解】以铝为例，生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约2500131\n万吨，年消耗铝土矿超过一亿吨，如果照此发展下去，地球上的铝土矿资源就会越来越少，直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用，只要回收利用量达到产量的二分之一，每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨，这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次，利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比，可以节省95％以上的能源消耗。据有关资料统计，每生产一吨原铝锭需要消耗能源213．2TJ(电能约占82％)，而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5．5TJ(燃料约占80％)，仅为原铝锭生产能源消耗的2．6％，优势比较明显。由于铝可以反复循环使用，从再生铝废料中再生产铝，其节能效果更加显著。另外，再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比，大为减少。有资料统计，再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%，比用燃油发电减少二氧化碳排放量97％以上，比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多，环保效益十分显著。　【板书】1、回收金属的意义：（1）节约矿物资源；（2）节约能源；（3）减少环境污染【讲解】据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜20%，还可节约金属资源和95%的能源。1t废钢铁回炉冶炼可炼成近1t的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒11kg。目前世界上已有50%以上的铁和90%以上的金得到了回收利用。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，还可以减少对环境的污染。【板书】2、回收金属的实例（1）废旧钢铁用于炼钢；（2）废铁屑用于制铁盐；（3）定影液用于回收银【自我评价】1．我国是世界文明发达最早的国家之一，劳动人民掌握冶铁技术的最早年代是A、春秋晚期B、商代C、南宋时期D、清朝2．用氢气作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属的纯度的说法正确的是A、用氢气的高B、用金属的高C、二者相同D、无法比较3．用铝热反应冶炼出的金属的状态是A、固态B、气态C、液态D、三种状态都有可能4．铝能用于冶炼难熔的金属（如铁、钒、锰等），这是因为铝具有A、两性B、导电性好C、熔点低D、还原性，在冶炼反应中放出大量的热5．不能用热分解法制得的金属是A、铁B、银C、镁D、汞6．古代的“药金”外观与金相似，常被人误以为是金子。冶炼方法如下：将碳酸锌、赤铜（Cu2O）、木炭混合加热至800℃，得金光闪闪的药金。试分析以下问题：药金的主要成分是_____（用化学式表示）。冶炼过程中发生的化学方程式为_____。131\n教学回顾：金属矿物的开发利用是本节课的重点与难点，要求学生课后要认真加以联系和巩固。131\n教案课题：第一节开发利用金属资源和海水资源(二)授课班级课时教学目的知识与技能1、帮助学生认识和体会海水资源开发和利用中的意义和作用2、提示化学与可持续发展的重要关系3、树立资源保护意识及合理开发意识4、初步培养自主查阅资料的能力过程与方法1、自主学习、培养学生自学能力2、活动探究，通过了解海洋资源的类型，海水资源的开发及利用现状，培养学生归纳能力，比较能力情感态度价值观1、帮助学生树立节约资源，爱护环境，变废为宝等意识2、通过金属矿物及海水资源的开发利用两个专题，使学生热爱自然，热爱化学重点了解化学方法在海水资源开发中的作用难点海水资源的合理开发及综合应用知识结构与板书设计第二课时海水资源的开发和利用一、海水中蕴藏的资源及其开发意义1、海水资源的广泛性2、海水资源的多样性3、海水资源的分散性4、海水资源的利用5、海水的淡化（1）海水淡化的途径:从海水中提取淡水；从海水中分离出盐（2）海水淡化的方法:蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）电渗析法（成本低，但未能大量生产）离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）二、海水中的化学资源(一)海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。(二)从海水中提取物质的方法1、从海水中提取食盐的主要工艺流程从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。2、从海水中提取镁原理：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2OMgCl2Mg+Cl2↑4、从海水中提取碘5、海水的其他应用：提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。教学过程教学步骤、内容教学方法【引课】海洋是生命的摇篮，海水不仅是宝贵的水资源，而且蕴藏着丰富的化学资源。加强对海水（包括苦咸水）资源的开发利用，是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施，是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。【板书】第二课时海水资源的开发和利用一、海水中蕴藏的资源及其开发意义【讲解】海洋水资源：海水中水的储量约为1.3×109亿吨，约占全球总水量的97％。131\n化学资源：含元素80多种，海洋资源中，利用潜力最大的是海水中的化学资源。目前，在陆地上发现的100多种化学元素，在海水中已找到80多种，其中70多种可供提取。如，氯化钠（即食盐）有４亿亿吨，镁约有1800万亿吨，钾有500万亿吨，溴约有90万亿吨，核燃料约40亿吨－50亿吨。海水中铀多达45亿吨是已知陆地铀矿储量的4500倍。氘有50亿吨足够人类用上千万年含80多种元素，以氢、氧、氯、钠、镁、硫、钙、钾等较多。被称为“元素的故乡”。矿产资源：海洋中所贮存的各种矿物约500亿吨。通常只要每平方米有5㎏的矿物。锰结核、可燃冰、砂和砾石，用于冶金、燃料、建筑、石英砂用制玻璃等。生物资源：由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。海洋生物品种繁多，我国就有20278种，其中入药的有700种。能源：海水运动中蕴藏着巨大的能量，包括潮汐能资源、波浪能资源、海流能资源、温差和盐差能资源、海上水能资源，它们都属于可再生能源，而且没有污染。空间资源：海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分。海洋空间利用已从传统的交通运输扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。我国拥有18000公里的大陆海岸线，管辖的海域面积近300万平方公里。【板书】1、海水资源的广泛性：【讲解】海洋约占地球表面积71%，海洋中的资源：动物:鱼类、海狮、海马、贝类…植物:海草、海带…矿物:各种盐、NaCl、MgCl2….海底金属结核矿、石油、水：水资源及各种溶解的盐类海水中的水1.3X109亿吨，占地球总水量97%（3%在陆地、淡水），海水中除了水以外，还含有80多种元素，有的含量很大（如NaCl）有的含量很少（如Au）【板书】2、海水资源的多样性【讲解】海水中溶解和悬浮大量的无机物和有机物按含量计：含O、H及Cl、Na、S、C、F、B、Br、Sr共13种元素的质量占总水量的99%，其余1%为70多种含量微少的元素【板书】3、海水资源的分散性：【讲解】海水因为量太大、面太广，大多数元素尽管总量很大但由于太分散，含量极微少，如：海水中金元素总含量约为50000000t（5千万吨）但一顿海水中只含金元素0.000004g（10亿分之四克）（百分之0.000004克）【讲解】海水综合利用的重要方向是：海水淡化同化工生产结合、同能源技术结合。如从海水中制得的氯化钠除食用外，还用作工业原料，如生产烧碱、纯碱、金属钠以及氯气、盐酸、漂白粉等含氯化工产品。从海水中制取镁、钾、溴及其化工产品，是在传统制盐工业上的发展。从海水中获得其他物质和能量具有广阔的前景。例如，铀和重水目前是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水对一个国家来说具有战略意义。化学在开发海洋药物方面也将发挥越来越大的作用。潮汐能、波浪能等也是越来越受到重视和开发的新型能源。【板书】4、海水资源的利用：【讲解】海水的综合利用，主要有：1.海水中水资源的利用海水的淡化（咸水淡水）2.直接利用海水进行循环冷却（作冷却用水）【讲解】海洋占地球表面的71%，总面积约3.6亿平方千米。海水资源的利用。主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等。【板书】5、海水的淡化【讲解】海水淡化：是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是采用多效蒸发法；20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法（MSF），至今利用该方法淡化水量仍占相当大的比重；20世纪50年代中期的电渗析法（ED）、20世纪70年代的反渗透法（RO）和低温多效蒸发法（LT-MED）逐步发展起来，特别是反渗透法(RO)海水淡化已成为目前发展速度最快的技术。海水循环冷却技术始于20世纪70年代，在美国等国家已大规模应用，是海水冷却技术的主要发展方向之一。我国经过"八五""九五"科技攻关，完成了百吨级工业化试验，在海水缓蚀剂、阻垢分散剂、菌藻杀生剂和海水冷却塔等关键技术上取得重大突破。"十五"期间，通过实施国家重大科技攻关项目，正在建立千吨级和万吨级海水循环冷却示范工程。【板书】（1）海水淡化的途径:从海水中提取淡水；从海水中分离出盐131\n（2）海水淡化的方法:蒸馏法（最先使用，技术成熟，但成本高）电渗析法（成本低，但未能大量生产）离子交换法（目前正迅速发展，但需要不断更新离子交换树脂）【投影】海水蒸馏原理示意图：【讲解】蒸馏法海水淡化技术研究已有几十年的历史。天津大港电厂引进两台3000立方米/日多级闪蒸海水淡化装置，于1990年运转至今，积累了大量宝贵经验。低温多效蒸馏海水淡化技术经过"九五"科技攻关，作为"十五"国家重大科技攻关项目正在青岛建立3000吨/日的示范工程。【投影】太阳能蒸发海水示意图：【讲解】海洋是一个"蓝色的宝库"。据估算，如果把整个地球上的海水加以提炼,可得到550万吨黄金、4亿吨白银、40亿吨铜、137亿吨铁、41亿吨锡、27亿吨钡、70亿吨锌、137亿吨钼和137亿吨铝。可以说，地球陆地上有的，海洋里都有，而且有许多是陆地上蕴藏不多，而又难于提取的稀有元素，如锶、铀、铷、锂、钡等。这些化学元素都是工农业生产和国防上的重要资源。现在已在海底勘探和开发的矿产有：天然气、石油、煤、铜、铁、硫、砂、锰等数十种。估计海底石油可开采储量达一千多亿吨。在海水所含的各种化学元素及矿物中，数量最大的是食盐，即氯化钠。据计算，1立方千米海水中，含有近3千多万吨氯化钠。现在，全世界每年生产海盐1亿吨。如果按照这个数字消费，海洋里的盐可用5亿年!近年来，从海水里直接提取镁、铀、碘、溴都取得成功。镁是制造飞机、轮船、汽车的重要材料，海水中镁含量可用一千万年以上。溴在陆地上比较少见，绝大部分都储藏在海洋里。【板书】二、海水中的化学资源(一)海水中含有的各种元素的特点：种类多，总储量大，富集程度低。因此，从海水中提取物质需要解决物质的富集的问题。(二)从海水中提取物质的方法1、从海水中提取食盐的主要工艺流程：从海水中制取盐的方法主要有：盐田法、电渗析法和冷冻法。【投影讲解】（1）海水制盐——生产NaCl(2)NaCl的水溶液制NaOH2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑(3)制漂白剂：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O【思考与交流】实验方案设计：从海水中提取镁元素得到单质镁【投影小结】131\n工业制镁的流程：【板书】2、从海水中提取镁原理：MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+H2OMgCl2Mg+Cl2↑【科学探究】1、如何将海水中的溴离子变成溴单质？并设计方案。【投影】【投影小结】从海水中提取溴的主要工艺流程①用蒸馏法将海水浓缩，用硫酸将浓缩的海水酸化。②向酸化的海水中通入适量的氯气，使溴离子转化为溴单质：2NaBr+Cl2=Br2+2NaCl③向含溴单质的水溶液中通入空气和水蒸汽，将溴单质吹入盛有二氧化硫溶液的吸收塔内以达到富集的目的：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4④向吸收塔内的溶液中通入适量的氯气：2HBr+Cl2=2HCl+Br2⑤用四氯化碳（或苯）萃取吸收塔内的溶液中的溴单质。【板书】3、从海水中提取溴2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=2HCl+Br2【科学探究】如何证明海带中有碘离子？【板书】4、从海水中提取碘［投影实验］海带成分中碘的检验一、实验仪器烧杯、试管、坩埚、坩埚钳、铁架台、三角架、泥三角、玻璃棒、酒精灯、量桶、胶头滴管、刷子、漏斗、滤纸、火柴、剪刀二、实验药品干海带、过氧化氢溶液（H2O2的质量分数为3%）、稀硫酸溶液（3mol/L）、、酒精、淀粉溶液（质量分数为1%）、CCl4三、实验步骤1、取10g131\n食用干海带，用刷子把干海带表面附着物刷净，不要用水洗。将海带剪碎，用酒精润湿放入瓷坩埚中，把坩埚置于泥三角上。2、用酒精灯灼烧盛有海带的坩埚，至海带完全烧成炭黑色灰后，停止加热，自然冷却。3、将坩埚内海带灰放至小烧杯中，再加入15mL蒸馏水，不断搅拌，煮沸4min～5min，使可溶物溶解，10分钟后过滤。4、将滤液中滴入6滴稀硫酸后，再加入约3mLH2O2溶液，观察现象。滴入1%淀粉液1—2滴，观察现象。5、向溶液中加入2mLCCl4，振荡萃取，静置2分钟后观察现象。并向滤液中加入1%的淀粉溶液,观察现象9、将萃取后的CCl4溶液蒸馏得到碘单质实验讨论：1、实验前为什么要用刷子而不能用水洗食用干海带？2、为什么要用新制氯水与滤液反应？加入氯水多了为什么不行？3、为什么要向2号乙中加入NaOH溶液？4、能否用焰色反应鉴定海带中存在的是NaI还是KI？五、实验最终结论化学实验的操作和实验现象，证明海带中存在的碘元素主要形式为碘离子，因为查找资料可知卤族单质化学性质活泼，碘单质在自然界里没有游离态形式存在。可知海带中碘主要以NaI形式存在。【投影】根据图4-5讲解海水综合利用。【学生阅读】海水的其他应用【板书】5、海水的其他应用：提取铀和重水、开发海洋药物、利用潮汐能、波浪能等。【学生自学】科学视野-自然资源的开源与节流。【小结]】我国海水综合利用技术日臻成熟，海水制盐是我国从海水中提取化学资源最早的产业，此外，气态膜法提溴、海水提钾、海水镁盐晶提取等都取得了阶段性进展，突破了关键技术，尤其是海水提取磷酸二氢钾、碳酸钾、硝酸钾三元复合肥以及人工合成钾高效吸附剂的研究工作进展顺利，为我国开辟新的优质无氯钾肥来源，打下了坚实的基础。【自我评价】1.水资源非常重要联合国确定2003年为国际淡水年，下列关于水的说法中错误的是cA．蒸馏是海水淡化的方法之一B．淡水的密度小于海水的密度C．融化的雪水中矿物含量比深井水中的少D．0℃以上，温度越高，水的密度越小2．海洋占地球表面积的3/4，它能对地球生态环境起调节作用，同时也蕴藏着丰富的物质资源。（1）据测算，地球上的氧气90%来自于藻类植物的光合作用，而环境污染的加剧，使海洋表层的浮游植物大量死亡，从而进一步加剧温室效应，这是由于大量浮游植物的死亡会使大气中的增加所致。（2）我国首创的铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以海水为电解质，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流。上述新型电池为负极。131\n教学回顾：教案课题：第二节资源综合利用与环境保护授课班级课时教学目的知识与技能1、知道化石燃料是重要的自然资源2、了解化石燃料燃烧对环境的影响，懂得选择对环境污染较小的燃料3、认识化石燃料综合利用和开发新能源的重要意义过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力2、通过设计对化石燃料燃烧产物成分分析的定性定量实验，使学生学会物质检验的一般方法情感态度价值观1、培养学生对社会的关注意识2、知道学好化学等科学知识，为保护环境，解决能源危机作出贡献重点化石燃料的综合利用和开发新能源的重要意义难点化石燃料的综合利用知识结构与板书设计第二节资源综合利用与环境保护一、煤、石油和天然气的综合利用1、煤的综合利用（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。煤的汽化：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）2、天然气（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。3、石油（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。（2）石油的炼制：分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。重整：在加热和催化剂作用下，链状烃转化为环状烃。4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料教学过程教学步骤、内容教学方法【板书】第二节资源综合利用与环境保护一、煤、石油和天然气的综合利用【讲解】我国不仅煤资源、煤产量都名列世界前茅，同时也发现煤和使用煤最早的国家。早在战国时的《山海经》已有煤的记载，西汉时期已经使用煤来炼铁，而英国人到了16世纪才会用煤炼铁。当前，我国工业燃料动力的80%依靠煤，化工原料的65%是煤。现在我们首先学习有关煤的综合利用的相关知识【板书】1、煤的综合利用131\n【讲解】煤是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质。【板书】（1）煤成分：复杂的混合物；含有：碳、氢、氮、硫、氧等元素。【讲解】煤的综合利用主要是通过煤的干馏、煤的液化和汽化获得洁净的燃料和化工原料。【板书】（2）煤的综合利用：干馏、液化和汽化【讲解】煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。在煤干馏的过程中，可以生成焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等。其中焦炭是冶金工业的重要原料；煤焦油中含有各种烃的同系物和酚类，是重要的化工原料，焦炉气中含有甲烷、乙烯、一氧化碳等气体燃料，是重要的燃料；粗氨水可以生产化肥。这样，煤就可以得到综合利用【板书】煤的干馏：把煤隔绝空气加强热使它分解的过程。产品：焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。【投影】煤干馏的主要产品和用途【讲解】煤的汽化原理：有机物转化为可燃气体。【板书]】煤的汽化：C（s）+H2O（g）CO（g）+H2（g）【讲解】煤的液化原理：直接液化、间接液化。【过渡】提问天然气主要成分？【板书】2、天然气【讲解】天然气的主要用途：化石燃料、化工原料。【板书】（1）化石燃料（2）化工原料：合成氨、生产甲醇、合成多个碳原子的有机化合物。【复习】初中有关石油的知识。【讲解】石油主要是由各种烷烃、环烷烃和环烷烃所组成的混合物。石油的大部分是液态烃，同时在液态烃里溶有少量的气态烃和固态烃。石油主要含有碳和氢两种元素，同时还含有少量的硫、氧、氮等元素。石油的化学成分随产地不同而不同。【板书】3、石油（1）石油的成分：碳氢化合物混合物；元素碳、硫、氧、氮等。【讲解】石油的炼制：原油成分复杂，还含有水和氯化钙、氯化镁等盐类。原油必须先经过脱水、脱盐等处理过程，才能进行炼制。经过脱水、脱盐的石油主要是烃类的混合物，因此没有固定的沸点。给石油加热时，低沸点的烃先气化，经过冷凝先分离出来。随着温度升高，较高沸点的烃再气化，经过冷凝也分离出来。这样继续加热和冷凝，就可以把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物。这种方法叫做石油的分馏。工业上分馏石油是在分馏塔中进行。石油通过分馏的方法获得汽油、煤油和柴油等轻质液体燃料。但产量不高，仅占石油总质量的25％左右。为了提高轻质液体燃料的产量，特别是提高汽油的产量，在石油工业上采用了裂化的方法。裂化就是在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。【板书】（2）石油的炼制：分馏---利用原油中各成分沸点不同，将复杂的混合物分离成较简单更有用的混合物的过程。131\n裂化---在一定条件下，把分子量大、沸点高的烃断裂为分子量小、沸点低的烃的过程。【投影】【板书】规律：生成等量的烷烃与烯烃，目的：提高汽油的产量。【讲解】在石油化工生产过程里，常用石油分馏产品（包括石油气）作原料，采用比裂化更高的温度（700～800℃，有时甚至高达1000℃以上），使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。工业上把这种方法叫做石油的裂解。所以说裂解就是深度裂化，以获得短链不饱和烃为主要成分的石油加工过程。【板书】裂解：使具有长链分子的烃断裂成各种短链的气态烃和少量液态烃，以提供有机化工原料。【讲解】三大合成材料与煤、石油、天然气的关系，聚乙烯塑料的合成及应用。【投影】图4-6原油的分馏及裂化产品用途示意图【讲解】总之，煤、天然气和石油的综合利用意义非常大，我们熟悉的塑料、合成橡胶、合成纤维这三大合成材料，都是以煤、天然气和石油为原料生产的。【板书】4、以煤、石油和天然气为原料生产合成材料【展示】三大合成材料的样品、生活中常见的合成材料图片。【讲解】由三大合成材料制得产品，在生产和生活中得到广泛的应用，聚乙烯塑料及其产品就是典型的代表。【展示图片】用聚乙烯制成的产品【讲解】聚乙烯的生成原理：在适当温度、压强和有催化剂存在的情况下，乙烯双键里的一个键会断裂，分子里的碳原子能互相结合成为很长的链。CH2=CH2+CH2=CH2+CH2=CH2+……→-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+-CH2-CH2-+……→-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-……【学生活动】写出乙烯合成聚乙烯的化学方程式。【动画演示】乙烯的聚合反应。【讲解】加聚反应：像乙烯那样由相对分子质量小的化合物分子（乙烯）互相结合成相对分子质量大的高分子（聚乙烯）的反应，称为加成聚合反应，简称加聚反应。【讲解】高分子化合物及其特征。乙烯为单体，重复结构单元－CH2－CH2－称为链节，n为聚合度－表示高分子化合物中所含链节的数目。【设问】前面学过的基本营养物质中，有哪些是高分子化合物？【回答】淀粉、纤维素和蛋白质。（强调油脂不属于高分子化合物。）【学生汇报】一些常见的高分子化合物及其用途。131\n【讲解】聚乙烯及聚丙烯与白色污染关系，提醒同学们爱护环境，不乱丢塑料垃圾。【投影】图4-8塑料制品的回收与利用【思考与交流】1、回收利用废旧合成材料的途径？2、通过必要的数据论证限制生产使用聚苯乙烯快餐盒的意义。【阅读】科学视野———壁虎的脚与胶粘剂壁虎能在光滑的墙壁上行走自如，甚至能贴在天花板上。这表明，壁虎的“脚”底与物体表面之间必定存在很强的特殊黏着力，但这种力量究竟从何而来呢？科学家对壁虎进行了研究，发现它的每只“脚”底部长着大约50万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有约400 ～1000根更细的分支。这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，从而产生“范德瓦尔斯力”。据计算，一只大壁虎的4 只“脚”产生的总作用力压强相当于10个大气压。而这种力的产生靠的是分子间的范德华力人们从壁虎脚的附着力得到的启示今后有可能派上用场，如用于研制爬墙机器人，或研制世界上第一种乾性粘合剂。【总结】化石燃料的使用既给予了人们方便，推动了人类的文明，同时也造成了环境的污染。我们应辨证地认识发展生产和治理环境的关系。化石燃料是不可再生的资源，寻找新的能源是有待解决的问题。教学回顾：煤的干馏、液化、气化的原理及利用，石油的裂化、裂解反应及聚合反应的定义及应用，环境污染及其治理、绿色化学的含义是本节课的重点与难点，学生课后要仔细阅读课本，了解这些内容131\n教案课题：第二节资源综合利用、环境保护授课班级课时教学目的知识与技能1、了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料2、了解在化石燃料中，天然气是比较清洁的燃料3、应使用和开发化石燃料以外的清洁能源，综合利用资源和开发新能源具有重要意义过程与方法1、自主学习，培养学生自学能力2、通过活动探究，通过化石燃料对环境的影响和新能源的开发，培养学生归纳能力，比较能力情感度价值观重视实验和讨论，借此来培养善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新实践的科学精神，同时通过燃料对环境的影响的学习来环境保护的意识，体会化学与社会发展的关系。重点了解一些燃料燃烧对环境有不良影响，应选择使用不污染环境或对环境污染小的燃料，难点充分认识保护环境的重要意义知识结构与板书设计一、环境保护1、环境问题的含义2、保护环境工作者当前的任务：（1）对环境情况的监测（2）三废的治理（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。3、环境污染的分类4、大气污染的来源、危害、治理5.水污染的来源、危害、治理6.居室污染的来源、危害及防治措施二、绿色化学核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，实施清洁生产教学过程教学步骤、内容教学方法【展示】有关环境污染的图片以及优美的环境图片【投影】背景知识回顾1、通常所说的三废是指、和。2、绿色食品是指的食品，白色污染是指。【板书】一、环境保护与绿色化学1、环境问题的含义2、保护环境工作者当前的任务：（1）对环境情况的监测（2）三废的治理（3）寻找源头治理环境污染的生产工艺要较好地完成这些任务，都离不开化学知识。【投影】环境污染：工农业生产和人类活动排放的物质超过了环境的自净能力，环境质量就发生不良变化，危害人类健康和生存。【投影】3、环境污染的分类：（1）按环境要素分：大气污染、水体污染、土壤污染；（2）按人类活动分：工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染；131\n（3）按造成污染的性质分：化学污染、生物污染、物理污染、固体废弃物污染、能源污染。4.大气污染的来源、危害、治理（1）主要污染物:二氧化物、碳氧化物、氮氧化物、碳氢化物、飘尘、煤尘、放射性物质等（2）来源:煤石油的燃烧,矿石冶炼,汽车尾气,工业废气等。（3）危害:危害人类健康、影响植物生长、破坏建筑材料、改变地球气候。【投影】案例分析一：伦敦烟雾事件讨论：“温室效应”与全球变暖【投影】（4）治理：调整资源结构，开发新能源（太阳能、氢能、风能、地热等），减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，减少工业废气排放，对废气进行回收净化再利用等。大力植树造林严禁乱砍滥伐。政府部门合理规划、制定标准、加强监测。【投影】5、水污染的来源、危害、治理（1）来源：石油炼制、工业废水、生活废水、使用过农药、化肥的农田排水、降水淋洗大气污染物和地面淋洗固体垃圾等。（2）危害：污染水源，改变水质，加剧水源危害。造成水体富营养化，破坏海滨风景区。【投影】案例分析二：日本的水俣病、水华、赤潮（3）治理：控制污水任意排放，对污水进行净化处理，改善用水制度，研究无污染新工业，合理、科学地施用化肥、农药。【投影】6、居室污染的来源、危害及防治措施（1）来源：煤、石油、液化气、天然气等的燃烧，煎、炒、烘、烤等高温烹调加工中产生的烟雾，烟草的燃烧，电器发出的电磁波，地毯中的螨虫，建筑装潢材料产生的甲醛、放射性稀有气体氡，化妆品，日用化学品，家宠等。（2）危害：引起人体呼吸道、消化道等疾病，导致各种癌症、皮肤病、传染病，影响婴幼儿智力和发育等。（3）主要污染物：CO、CO2、NH3、NOx、SO2、酚类、烟雾、烟尘、放射性稀有气体氡、电磁波、螨虫、细菌、病毒等（4）防治措施：保持室内清洁通风、对电器辐射采取防护措施,并保持距离、厨房要有通风换气设施、宠物要经常洗浴,养成良好的排便习惯,并注意及时清除、女性朋友要慎用化妆品和日常化学用品、建议男士少抽烟或不抽烟【板书】二、绿色化学核心：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，实施清洁生产。【投影】（1）满足人们的物质需要生产出优质产品（2）合理使用自然资源，能物尽其用，原料尽可能100%成为产品。（3）生产整个过程不污染环境，尽可能使用过的产品可回收利用。【投影】按照绿色化学的原则，最理想的“原子经济”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，这时原子利用率为100%。【投影】131\n【小结】绿色化学的主要特点：1、充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；2、在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；3、提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；4、生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。教学回顾131