义务教育高中化学必修2《教案》 277页

高中化学必修2《高中新课标精编教案》目录第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表第二节元素周期律第三节化学键本章复习第二章化学反应与能量第一节化学能与热能第二节化学能与电能第三节化学反应的速率和限度本章复习第三章有机化合物第一节最简单的有机化合物——甲烷笫二节来自石油和煤的两种基本化工原料第三节生活中两种常见的有机物第四节基本营养物质本章复习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第二节化学与资源综合利用、环境保护本章复习高中化学必修2《高中新课标优秀教案》第一章物质结构、元素周期律从容说课物质结构，元素周期律是中学化学重要理论组成部分，是中学化学教学的重点，也是难点。新教材把本章内容作为必修2的第一章，足以体现了它的重要性。本章包括三节内容：第一节：元素周期律；第二节：元素周期律；第三章：化学健。\n根据新课标要求及新课改精神，必修内容只要学生具备化学学科的基本知识，具备必需的学科素养，新教材的安排，正好体现了这一要求。三节内容，都属于结构理论的基础知识，学生只有具备这些知识，对该结构理论才能有初步的了解，也才有可能进一步继续学习选修内容。新教材在这部分内容的编排上，打乱了原有的知识体系，首先介绍周期表，给学生以感性认识，然后简略地介绍了周期表的形成过程，逐步引入主题：现行的周期表。既让学生了解了科学家探索的过程，也有利于学生掌握这些知识。其间穿插碱金属元素，卤族元素等知识，使抽象的内容具体化，便于学生归纳总结，形成规律，为第二节元素周期律打下基础。第二节：元素周期律。新教材在初中学习的基础上，直接给出了1-20号元素核外电子排布，删去“电子云”等一些抽象的概念，大大降低了学习难度，然后，以第三周期为例，或以实验，或以给出的图表，让学生动手推出结论，体现了学生的参与意识。第三节：化学键，以NaCl、HCl为例介绍了离子键，共价键的知识，简明扼要，学生理解难度并不大。教学时，可以多举典型实例，使抽象问题具体化，以帮助学生巩固概念。教学时要充分利用教材上所提供的图表，引导学生归纳、总结推理、探究，切忌教师照本宣科，给出现成的结论，这样，学生不经过分析、观察，生吞活剥教师所讲授的内容，实践证明，既不利于掌握知识，更不利于培养能力。通过本章学习，力求让学生体会理论对实践的指导作用，使学生在结构理论的指导下，更好地为以后学习服务。本章教学重点：元素周期表的结构，元素周期建；离子键、共价健，元素在周期表中的位置、原子结构、元素性质的关系。本章教学难点：元素周期律的应用、共价键。课时安排第1节元素周期表2课时第2节元素周期表3课时第3节化学键2课时本章复习2课时第一节元素周期表从容说课元素周期表是元素周期律的具体表现形式，学生只有在了解周期表的结构之后，据周期表来学习周期律，学生才有基础。因此新教材首先介绍周期表。本节包括三部分内容。第一部分介绍元素周期表。门捷列夫是学生已经熟悉的著名化学家，教材开始就登出了他的头像，使学生感到一种亲切感，爱屋及乌。教材首先介绍了门捷列夫发现并完善周期表的过程，直到呈现给学生的现在的周期表，不仅给出了周期表的结构，更培养了学生发展的观点，虽是开头聊聊数语，但作用是具大的。之后，介绍了表的周期、族；介绍了碱金属元素、卤族元素、O族等知识，与前面学过的知识相对应。教学时可以充分利用挂图、多媒体技术，充分发挥学生积极主动性，让学生动手数、用眼看、动脑记，形成印象。第二部分是元素的性质与原子结构。教材是以前面学过的Na、Cl所在的碱金属元素族、卤族为例，借助实验、图表、引导学生推断出性质与原子结构的关系。第三部分介绍的是核素。核素的概念，对于学生进一步学习很重要：从分子→原子的内部结构,使学生对微观世界的认识产生了一个飞跃。教学时,应充分利用教材提供的现代医学上有关同位素应用的素材，帮助学生对核素的了解。本节教学重点：无素周期表、元素性质与原子结构的关系。本节教学难点：元素性质与原子结构的关系。课时安排2课时第1课时三维目标知识与技能1、初步掌握周期表的结构。2、初步掌握元素性质与原子结构的关系。过程与方法1、引导学生自主学习：认识周期表的结构。2、自主探究：探究IA、元素原子结构与性质的关系。情感、态度与价值观1、通过化学史学习，培养勇于创新、不断探索的科学品质。2、使学生树立：“科学技术是不断发展变化的”唯物主义观点教学重点1、周期表的结构。2、碱金属元素的原子结构与性质的关系。\n教学难点碱金属元素的原子结构与性质的关系。教具准备多媒体，三角架、酒精灯、石棉网、镊子、小刀、滤纸、火柴、玻璃片、蓝色钴玻璃、小烧杯、酚酞试液、Na、K等。教学过程[新课导入][多媒体播放：门捷列夫事迹介绍]师：同学们，你们知道门捷列夫吗？他是干什么的？他的最伟大成就是什么？生（齐声）：知道！他是俄国伟大的化学家，他的伟大成就在于绘出了元素周期表，发现了元素周期律。师：非常正确！这节课我们就来学习元素周期表[板书]一、元素周期表师：结合刚才我们观看的门捷列夫事迹介绍，请同学们看书，并思考。1、门捷列夫开始是按照什么作为标准来排列元素的？2、现在的周期表编排的依据是什么？3、哪种依据更科学呢？生：看书、讨论师：巡视生1：一开始，门捷列夫对元素排列的依据是元素的相对原子质量。生2：现在编排的依据是核电荷数。生3：以核电荷数为依据更科学些—感觉是吧。师：关于第3个问题，学习完本节内容之后，我们就会得出答案。[多媒体播放：元素周期表]师[多媒体播放，11Na各数字的含义]22.99师：初中我们已知道原子的组成。[播放：原子组成示意图]知道原子是不显电性的，现在又出现了“原子序数”，它们之间有没有关系呢？关系怎样？师：把学生分成三组：分别数一下Na、C、O三种原子中的质子数、电子数。生：它们之间有关系：原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数师（指幻灯片—元素周期表）：请同学们认真分析、研究这张表看看（1）它有什么排列规律？有什么特点？（2）有多少横行，多少纵行？（3）每横行、纵行所含的元素种类是否相同？生（讨论）：师（巡视）：倾听同学们的意见生1：表排列比较乱——长短不一。而且表中各元素颜色也不一样。生2：有7个横行，18个纵行生3：每横行、纵行所含的元素种类有的相同，有的不相同。师（微笑）：同学们观察很仔细，现在请同学们看书：什么叫周期？什么叫族？表中A、B、O的含义是什么？[多媒体展示板书]一、元素周期表1、周期表周期三个短周期四个长周期主族族副族ⅧO族[知识拓展][多媒体播放:Ⅷ族、零族介绍][例题剖析]\n[例1]．国际无机化学命名委员会在1989年做出决定，把长式周期表原先的主、副族及族号取消：从左至右改为第1～18列，碱金属族为第1列，稀有气体为第18列．按这个规定，下列说法不正确的是()A．第15列元素的最高价氧化物为R205B．B．第2列元素中肯定没有非金属元素C．第17列元素的第一种元素无含氧酸D．D．第16、17列元素都是非金属元素生1：A正确。因为按1—18列排列时，第15列则为原来的第VA：含N元素，最高价氧化物为N2O5。生2：B正确。第2列为原第ⅡA，无非金属元素。生3：C正确。第17列为卤族元素，第一种元素为F，无含氧酸。生4：D错。第16列为原VIA，84号（P0）为金属元素。[教师精讲]同学们分析得很好，据题中所给信息，对周期表族序号重新排列，但内容不变，因此，要熟悉原周期表结构，在原表中分析各选项是否正确。答案：D[例题剖析][例2]．(2002年上海)有人认为在元素周期表中，位于IA族的氢元素，也可以放在ⅦA族，下列物质能支持这种观点的是……………………………………()A．HFB．H30＋C．NaHD．H202生1：选C。若把H元素放在VⅡA，即卤族元素中，则H元素的某些性质应与Cl、F等元素相似，即H元素的化合价应为-1价，支持这种观点的只有C。因为在NaH中H呈现-1价。师：这位同学是直接利用用信息，综合分析得出结论的，还有没有其它方法？生2：我是利用排除法选C的。在选项A、B、D中，H元素的化合价都相同，故不可能为答案。只有C中H元素为-1价，所以选C。师生（鼓掌）：同学们听他分析的有没有道理？生（齐声）：有！[教师精讲]本题属较简单的信息题，利用信息，综合分析，可以求解；但是，有时对信息未理解，或理解不透彻，不妨试一试排除法，因为，选择题的特点就是提供了四个选项。利用排除法可减化思考过程，提高正确率。因此，同学们在解题时，要注意训练一题多解。答案：C师：在主题1，我们已经学习了Na的性质，现象是本质的反映，客观是微观的体现。现在让我们从原子结构这一微观角度来研究微观结构与客观性质的关系。[板书]：元素的性质与原子结构1、碱金属元素师：请同学们看书P5，科学探究，并完成该表。由此可以得出什么结论？生1：核电荷数从Li→Cs逐渐增多。生2：最外层电子数都相同为1。生3：电子层数依次增多，从2层增大到6层师：很好！这是我们从微观原子结构分析而得出的结论，现在，我们再通过客观实验，加以分析、研究。[实验：Na、K在空气中燃烧]引导学生观察，得出结论。生1：都熔化成银白色的小圆球，但K先燃烧。生2：通过蓝色钴玻璃观察，火焰颜色不一样[实验二：Na、K与H2O反应]请两名学生上台，在教师指导下，同时演示K、Na与水反应。指导学生观察现象，并写出方程式生1：Na、K与H2O反应都很容易，但K更剧烈，在烧杯中发出了“啪”“啪”的响声。生2：烧杯中滴入酚酞后，颜色都变为红色——有碱性物质生成。师：（多媒本展示：Na、K性质比较表）表（一）Na、K与O2反应NaK现象易燃烧火焰呈黄色易燃烧\n透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色结论Na、K都易与O2反应，K先燃烧表（二）NaK现象（1）熔化成银白色小球（2）在水面四处游动（3）溶液呈红色（1）相同（2）相同（3）相同（4）有较微爆炸声反应方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2K+2H2O=2KOH+H2↑结论Na、K都易与水反应，但K更容易更剧烈请同学们看书P6—P7。（多媒体展示：结论①②）师：碱金属不仅在化学性质上有很多相似的地方，在物理性质上也有很多相似之处，请同学们根据刚才的实验及表1-1推导出碱金属特理性质及变化规律。生1：除CS外，都是银白色质地较软，例如，可用小刀很容易切割。生2：密度都较小，但从Li-CS依次增大。生3：熔点低，且熔、沸点从Li→CS,逐渐降低。师（微笑）：同学们归纳很好，指出了规律性的知识。[知识拓展]元素金属性判断依据：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化水物碱性强弱。碱性越强，则原金属单质的金属性越强。3、可以根据对应阳离子氧化性强弱判断。金属阳离子氧化性越弱，则单质金属性越强。[测题剖析]【例题剖析】【例3】有某碱金属的单质和其氧化物的混合物1．98g，加入适量的水使成为氢氧化物后，得到氢氧化物为2．76g。求原来混合物中的碱金属的种类，和其单质、氧化物的质量各多少克?师（提示）：题中碱金属是哪种元素？氧化物是什么？相对原子质量知道吗？两种物质的比知道吗？请同学们针对这几个问题进行思考、分析。生1：可以设碱金属为R，其氧化为R2O，设R为xg，R2O为Yg然后列方程求解。师（反问）：若是这样假设、求解，可以吗？生（齐声）：不可以，这样未知数多，已知条件少，求不出。师（追问）：既然按常规的方法不行，请同学们换一下思维方式，再讨论，如何假设求解？生2：既然常规假设未知数多，也可以利用极值法求解，这样可以减少所设的未知数。设全是单质时，可以求出R的相对原子质量，再设都是R2O时，又可求出R的相对原子量，其真实值应在这个范围内，确定了R，则下面利用常规方法就可以求解了。师（微笑、鼓掌）：很好，同学们听懂他的分析了吗？好，让我们来共同分析。分析：（1）设碱金属元素的相对原子质量为M则：R—------ROHM17+M1.98g2.76g则有M/(17+M)=1.98g/2.76g解之得：M=43.15（2）设全为氧化物，则有：R2O—----------2ROH（2M+16）2（17+M）1.98g2.76g则：2M+161.98g=解之得M=14.852（17+M）2.76g所以，该碱金属元素的相对原子质量范围应是14.85＜M＜43.15查周期表中相对原子质量的数值可知该碱金属元素为Na或者K\n（3）为Na时，设Na为xg，Na2O为YgNa——---NaOHNa2O——2NaOH23406280x40x/23y80Y/62据题意：x+Y=1.98g解之得：x=0.46g40x/23+80Y/62=2.76Y=1.52g（4）若K时，设K为mg，K2O为ng则K——KOHK2O——2KOH395694112m56m/39n112n/94据题意：m+n=1.98g解之得：m=1.64g56m/39+112n/94=2.76n=0.34g答案：（1）当碱金属元素为Na时：m(Na)=0.46g,m(Na2O)=1.52g(2)当碱金属元素为K时：m(K)=1.64g,m(K2O)=0.34g课堂小结本节课是我们学习物质结构理论的开始，请同学熟记表的结构，通过Na、K性质比较，初步理解原子结构对性质的影响，形成利用实验检验理论是否正确的能力。布置作业：教材：P11、T11、T12。板书设计第一节元素周期表（第1课时）一．元素周期表二.碱金属1．原子序数＝核电核数2.结构1.相似性＝质子数（1）周期2.变化规律＝核外电子数（2）族活动与探究上网或查阅其它资料，了解门捷列夫原始周期表排列形式，随堂练习1．(2002年广东)周期表中16号元素和4号元素的原子相比较，前者的下列数据是后者的4倍的是……………………………………………………………()A．电子数B．最外层电子数C．电子层数D．次外层电子数2．(2000年广东)在周期表中，第三、四、五、六周期元素的数目分别是…()A．8、18、32、32B．8、18、18、32C．8、18、18、18D．8、8、18、183．由短周期元素和长周期元素共同组成的族可能是（）A．0族B．主族C．副族D．Ⅶ族4．现行元素周期表中已列出112种元素，其中元素种类最多的周期是()A．第4周期B．第5周期C．第6周期D．第7周期5．某元素原子的最外电子层上只有2个电子，下列说法中正确的是()A．该元素一定是金属元素B．该元素可能是非金属元素C．该元素可能是第ⅡA族元素D．该元素一定是稀有气体元素6·下列单质中，与水或酸反应最剧烈的是()A．KB．NaC．MgD．A1\n7.按Li、Na、K、Rb、Cs顺序递增的性质是()A．单质的还原性B．阳离子的氧化性C．原子半径D．单质的熔点8.(重庆市诊断题)下列叙述中正确的是()。A．在碱金属元素中，所有碱金属的氧化物均属于碱性氧化物B．由于钠、钾的密度都小于1，所以，碱金属单质的密度都小于1C．金属锂不能保存于煤油中，金属钾可以保存于煤油中D．虽然自然界含钾的物质均易溶于水，但土壤中钾含量太少，故需施用钾肥9.填写下列空白(广东高考题)：(1)写出表示含有8个质子、lO个中子的原子的化学符号：。(2)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第Ⅷ族。(3)周期表中最活泼的非金属元素位于第纵行。(4)所含元素超过18种的周期是第、周期。10．在下表所列各元素组中，除一种元素外，其余都可以按某种共性归属一类。请选出各组的例外元素，并将该组其他元素的可能归属，按所给6种类型的编号填人表内。归属类型为：①主族元素，②过渡元素，③同周期元素，④同族元素，⑤金属元素，⑥非金属元素。元素例外元素其他元素所属类型(1)S、N、Na、Mg(2)P、Sb、Sn、As(3)Rb、B、Te、Fe、随堂练习参考答案1.AD2.B3.AB4.C5.BC6.A7AC8C9.⑴818O⑵Ⅷ⑶17⑷六、七10.⑴N③⑵Sn④⑶Fe①第一节元素周期表（第2课时）三维目标知识与技能1、掌握卤族元素的性质与原子结构的关系2、了解核素、同位素、质量数等的概念过程与方法1、归纳、比较法：归纳总结卤族元素性质。2、自主探究：探究卤族元素性质递变规律。情感、态度与价值观1、通过探究、分析，培养学生创新思维能力2、培养理论联系实际的能力教学重点卤族元素性质与原子结构的关系教学难点质量数、同位素、核素的概念教具准备多媒体课件、实物投影仪、试管、烧杯、胶头滴管。新制饱和氯水、NaBr溶液、KI溶液、CCl4、苯、溴水。[新课导入]师：上节课我们学习了元素周表的结构，请同学们拿出纸和笔，画出一、二、三短周期表的示意图。生：练习。师：巡视、检查。[实物投影：2份同学的作业]请几位同学点评存在的问题。生1：未标主、副族。生2：未把过渡元素位置留出。\n师（微笑）：看似简单，要正确画出，必须作有意识的记忆。[推进新课]师：在主题1中我们已经学过氯气的性质，请同学们画出Cl原子结构示意简图。并在周期表中找到氯元素所在的位置，卤族元素包含哪几种元素？生：看书。翻阅周期表。师：借鉴上节课推导碱金属元素的性质递变规律的方法，结合已学过的氯元素的性质，根据教材提供的卤素的原子结构，请同学们推测氟、溴、碘的可能性质，并比较与Cl2的相同与不同之处。生1：C氯元素原子最外层有7个电子，很容易得到1个e-而表现出很强的氯化性，Cl2很活泼，是典型的强氯化剂，可以和金属、H2、H2O等反应，我认为F、Br、I原子结构与Cl原子相似，最外层都有7个电子，F2、Br2、I2也应该是较强的氧化剂，也可能和金属、H2、H2O等发生反应。生2：碱金属元素中，Li、K与Na性质相似，是由于它的原子结构相似。但它们的原子结构也有不同之处：原子序数不等，原子半径不等，因此，导致了性质上的不同。F、Br、I原子结构也有与Cl原子结构不同地方，因此，F2、Br2、I2的性质与Cl2也有不同的地方。生3：从Li→Cs，原子半径逐渐增大，原子核对核外电子的引力逐渐减弱，越来越容易失去电子，卤族元素与之相似，从F→I，原子半径逐渐增大，失去电子能力增强，得电子能力减弱，因此，F2、Cl2、Br2、I2的氧化性可能依次减弱。师（微笑）：同学们分析得很有道理，理论推测是否正确呢？如何验证？生（齐声）：可以通过实验验证。师：很好！[知识拓展][多媒体播放：元素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，对应非金属元素非金属性也越强。4．置换反应师：请同学们看书P8，卤素单质与H2反应，总结出变化规律。师：请同学们完成下表[实物投影仪投出表格，内容先用纸盖上]表（一）卤素单质与H2反应F2Cl2Br2I2与F2反应条件暗处光照或点燃加热至一定温度不断加热氢化物稳定性很稳定较稳定不如HCl稳定不稳定、易分解结论从F2→I2与H2化合越来越困难，氢化物稳定性逐渐减弱师：通过实验，我们可以证明K、Na的金属性较弱，同时，我们也可以通过实验证明Cl2、Br2、I2的非金属性强弱。实验1-1：教师演示，请同学认真观察，完成下表：表（二）卤素单质间的置换反应实验内容现象化学方程式结论新制饱和氯水NaBr+CC14Cl2↓I2单质氯化性逐渐减弱KI+CC14振荡、静置、分层，下层呈紫色溴水+KI+CC14生1：（1）反应后NaBr溶液中出现橙色\n生2：（1）溶液分层，下层溶液呈橙色生3：（2）中如分层，下层呈紫色生4：（3）中分层，下层呈紫色生5：（3）中溴水黄色褪去，溶液分层，下层呈紫色师：分别把3支试管让学生传递，认真观察师：请同学们思考：加入CCl4溶液的作用是什么？生1：使溶液分层，便于观察生2：根据相似相溶原理，Br2、I2在CCl4中的溶解度较大，使得现象明显，易于观察。[知识拓展]如果把CCl4换成苯，则又有什么现象？生1：现象相似，也会分层，颜色不好说。生2：会分层，苯在上层，苯层也会出现类似于CCl4层的颜色。师：好，让我们再补充一个实验，把CCl4换成苯，再观察，并完成下表：[多媒体播放课件]内容现象化学方程式结论新制饱和氯水(1)+NaBr+分层，上层显橙色(2)+KI+师：请同学们看书P9，思考与交流[多媒体投影]资料卡片：卤素单质的物理性师：请同学们认真分析该资料，试总结出其变化规律。生1：从F2→I2，单质颜色逐渐加深生2：密度逐渐增大，熔、沸点逐渐升高师：与前面教材（表1-1）所学的碱金属元素物理性质递变规律相比，有没有什么不同的地方？生：有—颜色、溶、沸点变化。碱金属单质颜色基本不变，二者溶沸点变化正好相反。师：请同学们看书P9，思考与交流。生1：由上述知识可知，碱金属元素、卤族元素性质都随电子层数增加，原子半径的变化，也出现规律性变化。生2：碱金属元素，从Li→Cs，电子能力逐渐增强，金属性逐渐增强。生3：卤族元素，从F→I，得电子能力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱。生4：碱金属、卤族元素都属于主族元素，因此，我们可以认为：同主族元素，从上→下，失电子能力逐渐增强，得电子能力逐渐减弱，元素金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。【例题剖析】【例1】（1998全国）氯化碘（ICl）m化学性质跟氯气相似，预计它跟水反应的最初生成物是（）A、HI和HClOB、HCl和HIOC、HClO3和HIOD、HClO和HIO生1：选A。因Cl2与H2O反应，生成HCl和HClO，所以选A生2：选D。应该生成两种酸，HClO和HIO师：哪个正确呢？生3：都不正确，应选B。因为ICl与H2O反应不是氯化还原反应，各种元素的化合价不变，ICl中，I为+1价，Cl为-1价。故选B。[教师精讲]对，应选B。在Icl中I、Cl的化合价分别为+1、-1价，与H2O反应，与Cl2相似，但毕竟不同，要注意其不同的本质：元素价态不同。答案：B。\n【例题剖析】【例2】(1996年上海，4)随着卤素原子半径的增大，下列递变规律正确的是……()A．单质的溶、沸点逐渐降低B．卤素离子的还原性逐渐增强C．气态氢化物稳定性逐渐增强D．单质氧化性逐渐增强师：本题较简单，请同学们自行分析。生1：选B。A错，单质的熔沸点应逐渐升高，C，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，D，单质氧化性逐渐减弱。[教师精讲]很好。本题考查的是卤族元素性质递变规律，对递变规律熟悉，即可顺利作出正确判断。答案：B【例题剖析】【例3】（2003上海）13C—NMR（核磁共振），15N——NMR可用于测定蛋白质，核酸等生物大分子的空间结构，KurtWuthrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下列有关13C，15N叙述正确的是（）A、13C与15N有相同的中子数B、13C与C60互为相素异形体C、15N与14N互为同位素。D.15N的核外电子数与中子数相同生1：选C。A错，13C中子数为7；15N中子数为8；B错，13C是原子，C60为单质，D错，15N核外电子数是7，中子数是8。[教师精讲]分析很好，本题根据新科技成果命题，但考查内容简单，属基本概念判断，解题时，不要被形式所迷惑。答案:C师：通过前面学习，我们已经知道元素的性质与原子核外电子，尤其是最外层电子数有密切的关系，那么，同学们是否会联想到元素的性质与原子核有无关系？请同学们回忆初中定义相对原子质量的标准是什么？C-12是什么含义？[多媒体展示课件：原子的构成]AZX师：实验证明原子的质量主要集中在原子核上，如果忽略电子的质量，取质子和中子的相对质量近似为1。则把核内所有质子和中子的相对质量相加，得到的整数值，就叫质量数，它是原子的一个重要性质。我们可以用“A”表示。好，同学们现在知道C中12的含义了吧？生（齐声）：知道！它表示C原子的质量数。[多媒休展示：构成原子的三种微粒比较]1.构成原子的三种微粒比较微粒种类质子中子电子电性带正电不带电带负电电量10l相对质量1.0071.0081／1836数量关系核电荷数=核内质子数=核外电子数质量数=质子数+中子数元素的相对原子质量=Aa％+B×b％+C×c％…(a％、b％、c％为原子个数百分比，A、B、C为各原子相对原子质量)师：请同学看书P10表：氢元素的原子核，由此，能得出什么结论？生1：氢元素的原子核中，质子数相同，都是1；但中子数各不相同。生2：原子名称也不一样。生3：元素符号相同，都含“H”，但原子符号不相同。师（微笑，赞许的目光）：很好，同学们观察的很仔细。\n师：研究表明，与氢元素的原子核相似，同种元素的原子核中，质子数相同，中子数不一定相同，我们就把这样的一种原子叫做“核素”。师：同学们在日常生活中可听说过“同位素”这一名称？我们班有没有家长在医院工作的同学？生（齐声）：有2个同学家长在医院工作！×××和×××。生（站起来）：听说过“同位素”这个名词，医院里利用放射性同素给肿瘤病人治疗—即常说的“化疗”。师（微笑）：请坐，那么，同学们，你确切知道什么叫“同位素”吗？它有哪些性质？具有哪些重要的用途？好，请同学们看书，说明同位素的含义。[插播医院放射同位素治疗仪给病人治疗的情景]（上网查图片、资料贴上）[板书]三、核素1、核素2、同位素[知识拓展]1、天然同位素无论是在单质还是化合物中原子所占的百分比一般不变。2、同位素原子物理性质不同，但化学性质几乎完全相同，例如：12C+O2=12CO2；211H2+02=211H2O；212H2+02=212H2O3、据各同位素原子的相对原子质量，结合所占原子个数百分比，可求出元素的相对原子质量，即周期表中我们常用的元素相对原子质量。例如：C1：35.45，就是一个平均值。（计算公式:M=M1×n1%+M2×n2%）课堂小结卤族元素代表典型的非金属元素族，掌握卤族元素性质递变规律可以为以后的学习打下基础。原子很小，原子核更小，但是我们可以通过理论假设、通过现代研究手段，证明它们的存在。我们可以借助现代科学技术，使这些“看不见”的粒子为我们的生产生活服务。同学们，展开你想象的翅膀，努力学习哟，让这些粒子更好地为人类服务。布置作业教材P11、T3、T5板书设计第一节元素周期表（第2课时）一、卤族元素1、结构3、性质变化规律（1）定义2、性质二、核素（2）性质决定1、核素（3）用途结构性质2、同位素活动与探究放射性同位素的应用调查。放射性同位素原子用途医疗卫生考古工业农业能源其它随堂练习1．某元素X的核外电子数等于核内中子数。取该元素的单质2．8g跟O2充分作用，可得到6g化合物RO2。则该元素在周期表中的位置是()A．第3周期ⅣA族B．第3周期VA族C．第2周期VA族D．第2周期ⅣA族2．若某ⅡA族元素的原子序数为x，那么原子序数为(x+1)的元素位于周期表中的“\nA．ⅢA族B．ⅢB族C．IB族．D.IA族（）3．一些科学家预言，存在稳定的超重元素，如：N=184的原子，它位于元素周期表第七周期，第ⅣA族。由此，下列说法正确的是()。A．第七周期有50种元素B．该原子的质子数是184C．该元素相对原子质量是298D．该原子核外有114个电子，4随着卤族元素核电荷数的增大，下列递变规律中正确的是()A．单质的颜色逐渐加深B．单质的熔沸点逐渐降低C．单质的密度逐渐增大D．单质在水中的溶解度逐渐增大5·卤素单质具有相似的化学性质，这主要是由于卤素()A．单质均为双原子分子B．均为非金属元素C．原子的最外层电子数相同，均为7个D．原子核外电子层数依次增大6．下列液体分别与碘水混合，充分振荡，静置后上层液体为紫色、下层液体为无色的是()A．四氯化碳B．酒精C．苯D．氯水7．砹(At)是原子序数最大的卤族元素，推测砹和砹的化合物最不可能具有的性质是A．砹化氢(HAt)很稳定B．单质砹易溶于某些有机溶剂C．砹的原子半径比碘的原子半径大D．单质砹是有色固体()8．(2004年春季全国，8)某元素的两种同位素，它们的原子具有不同的……()A．质子数B．质量数C．原子序数D．电子数9．(2003年全国新课程，8)人类探测月球发现，在月球的土壤中含有较丰富的质量数为3的氦，它可以作为未来核聚变的重要原料之一。氦的该种同位素应表示为()A．34HeB．23HeC．24HeD．33He10·(2002年上海综合)放射性同位素测定也是生物学研究的一种常用手段。科学家曾利用14C对河姆渡遗址遗存稻谷的年代进行测定，稻谷中仅由C、H、O三种元素组成的有机物是脂肪和，因而可对它们进行14C测定。放射性同位素在遗传学研究上应用的一个典型事例是实验，在该实验中，科学家利用了放射性的35S和32P，从而得到了的直接证据。随堂练习参考答案1.A2.AB3.D4.AC5.C6.C7.A8.B9.B10.糖类(或麦芽糖、淀粉、葡萄糖、蔗糖)、噬菌体浸染、DNA是遗传物质习题祥解1．（上网查找）2．元素名称金银铜铁锌钛元素符号AuAgCuFeZnTi核电荷数794729263022周期654444族ⅠBⅠBⅠBⅧⅡBⅣB3.物品食盐牙膏消毒液…所含卤族元素IFC1卤族元素的性质注意事项4.（1）元素甲乙丙丁\n原子序数681113元素符号CONaAl周期二二三三族ⅣA ⅥAⅠAⅢA(2)甲与乙：C+O2CO2乙与丙：O2+4Na=====2Na2O乙与丁：3O2+4A12A12O35．不能。因为由同位素原子的存在，原子的种类远远大于113种。第一章第二节元素周期律从容说课本节包括三部分内容：原子核外电子排布、元素周期律、元素周期表和周期律的应用。原子核外电子的排布规律，是元素周期律的实质。考虑到新课改的要求，本部分内容有所降低，只是介绍了电子层的概念，对于排布规律，未作介绍，教学时，要明确这一点。可以适当地介绍一点排布规律，但不可作太多扩展，不能由此而增加学生的负担。教学时，可把教材给出的1-20号的元素核外电子层排布，以He、Na、Ar为例，让学生推出简单的规律即可。对于元素周期律的教学，是本节重点。教学时，切忌照本宣科，让学生机械记忆，要引导学生从已学过的碱金属元素、卤族元素等知识入手，根据实验探究，推出元素性质变化规律。教材中表格比较多，要让学生自己动手归纳填写。重在指导分析、推理过程，从中培养学生分析能力、归纳能力、自主学习能力。对于元素周期表周期律的应用，要让学生自己看书，认真领会教材图1-9所包含的内容。本节是本章的核心内容，教学时不可盲目求快，要以学生理解，掌握与否为目标。本章教学重点：元素周期律本节教学难点：原子核外电子排布、元素周期律、探究能力、归纳能力的培养。课时安排：3课时第1课时三维目标知识与技能1、以1-20号元素为例，了解元素原子核外电子排布规律。2、掌握元素化合价随原子序数的递增而呈现出的周期变化规律。过程与方法1.归纳法、比较法。2.培养学生抽象思维能力。情感、态度与价值观培养学生勤于思考、勇于探究的科学品质。教学重点：元素化合价随原子序数的递增的变化规律。教学难点：原子核外电子排布。教具准备：实物投影仪、多媒体教学过程：[新课导入]师：我们已经知到，原子是由原子核和核外电子所构成的。电子围绕着核作高速运动。H原子核外只有一个电子，运动的情况是比较简单的，但是，在含有多个电子的原子中，电子运动情况就很复杂，如何研究微观粒子—电子的这种复杂运动呢？人们提出了这样的观点：[推进新课][多媒体播放：电子核模型示意图]（教材1-7图片）师：请同学们认真观察这个示意图，它表示了什么样的含义。生1：这种示意图是一种层状的结构，一层一层的。生2：中间有一个原子核，各层颜色不一样。生3：层与层之间的距离不一样。师（微笑）：同学们观察的比较仔细、全面，在多电子的原子中，各个电子的能量是不相同的，因此，它们运动的区域也是不相同的。我们把电子在不同区域的运动，称为电子层，就好像示意图中一层一层的。层与层之间是不连续的。\n用n表示电子层，n=1、2、3、4……7或者用K、L、M、N、O、P、Q表示。K表示第一层；L表示第二层……师：请同学们仔细看书，体会、思考，电子在各层能量高低顺序是什么？与离核远近有什么联系？生1：离核越近，能量越低，离核越远，能量越高。生2：电子能量，K〈L〈M〈N……师：既然我们认为核外电子是分层排布的，在排布时，电子是如何进入各电子层的呢？——科学研究证明：电子总是尽可能地先从能量纸的内层排起，当一层充满后，再排下一层，即是按照从能量低的电子层到能量高的电子层依次排列的。师：请同学们认真观察表1-2，结合初中有关知识，结合前面已学过的碱金属元素，卤族元素的原子结构示意图，努力找出其排布规律。生1：第一层排满可以排2个电子；第2层排满排8个。生2：由碱金属原子结构示意图可知，第3层排满排18个。生3：最外层（除K层外）最多不超过8个。师：同学们从有限的几种元素原子结构示意图推出的规律很正确。[多媒体播放：核外电子排布规律]1、核外电子量依据能量高低，分层排布的，离核越近能量越低，离核越远，能量越高。2、电子层可以用K、L、M、N、O、P等表示。3.最外层（除K为2外）电子数最多不超过8。[知识拓展]4.次外层电子数最多不超过18。5.倒数第3层不超过32。6.每层电子容纳数，最多不超过2n2【例题剖析】【例题1】．根据下列条件写出元素名称和元素符号，并画出原子结构示意图，把结果填在表中。(1)A元素原子核外M层电子数是L层电子数的1／2。(2)B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的1．5倍。(3)C元素原子的L层电子数与K层电子数之差是电子层数的2．5倍。(4)D元素原子的次外层电子数是最外层电子数的1／4。编号ABCD元素符号元素名称原子结构示意图生1：因为M层上有电子，所以，L层上已经排满8个电子，所以A为硅元素。生2：因为，最外层最多排8个电子，次外层电子电子只能为2个，所以，B元素为硼元素。生3:可以列方程求解，设L层上有X个电子，电子层数为Y，则有:X-2=2.5Y讨论，Y=1时，X=4.5(舍去)Y=2时,X=7Y=3时,X=9.5(舍去)所以,C元素为氟元素。生4：最外层最多排8个电子，当为8时，为氖元素，当为4时，次外层上电子数为1，舍去。【教师精讲】解本题时，要求对原子核外电子的排布规律非常熟悉，有时结合数学知识进行分析讨论。答案：SiBFNe硅硼氟氖师：我们已了解了核外电子排布的基本规律，那么，元素的性质与核外电子的排布有什么联系呢？好，下面请同学们看书P13，把这个表填写好。师：巡视，检查学生填表情况。师：在分析研究上表的基础上，请同学们完成下表。表（一）随原子序数的递增，原子核行电子排布变化的规律性\n原子序数电子层数最外层电子数稀有气体原子最外层电子数1-23-1011-18结论随着原子序数的递增，元素原子的最外层电子呈现周期性变化师：请同学们回答（并投影学生填表情况）生1：我认为，随着原子序数的不断增加，元素原子最外层电子排布呈现规律性的变化。原子序数3→10（8种元素）最外层电子数1→8原子序数：11→18（8种元素）最外层电子数也是从1→8。师（追问）：能否把这种“规律”性的变化叙述得再清楚一点呢？生（讨论）。生2：这种规律，是经过一定数目的元素种类之后，重复出现的，可以把它称作“周期性”变化的规律。师：很好！就好像我们常用“星期”来计时间一样，每7天为一个周期，对元素来说，就是随原子序数递增，每隔一定数目最外层电子数出现周期性变化的规律。[多媒体播放“周期”的含义]师：化合价是元素的重要性质（请同学回忆：什么叫化合价），元素的化合价是否也随原子序数的递增也呈现周期性变化的规律呢？根据教材内容：请同学们讨论，完成下表：表（二）随原子序数的递增，化合价变化的规律：原子序数最高正价或最低负价的变化1-2+103-10+1+4+5-4-1011-18+1+4+5+7-4-10结论随着原子序数的递增，元素化合价也呈现周期性变化规律【例题剖析】【例题2】．某非金属X的最高正价为+m，它的最高价氧化物的水化物中有b个氧原子一个X原子该酸的化学式为。师：请同学们动手做，然后说出解题的原理。学生练习，教师巡视。【实物投影仪投影2－3份学生的练习】师生共同分析。生：可以先假设该酸的化学式为HaXOb,根据化合价代数和为零的原则，求出a=2b-m【教师精讲】分析得很好，在确定化合物的化学式时，常常根据化合价代数和为零的原则。要注意化合价有正负价之分。答案：H2b-mXOb【例题剖析】【例题3】．有V、W、X、Y、Z五种元素，它们的核电荷数依次增大，且均小于20，其中X、Z是金属元素；V和Z元素原子的最外层都只有一个电子；W和Y元素原子的最外层电子数相同，且W元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；X元素原子的最外层电子数是Y元素原子最外层电子数的一半，由此推知(填元素符号)（1）V,W,X,Y,Z。（2）写出Z与V2W反应的化学方程式.。师:这是一道有关电子排布的推断题，如何做这类题呢？请同学们思考。生：思考，讨论。生1：可以根据条件先求出W:氧元素，且W和Y的原子外层电子数相同，所以，Y最外层电子数为6，又因为核电核数W大于Y，所以Y为硫元素。于是可以确定X，为铝元素。生2：因为Y为硫元素，核电核数Y大于Z，且Z为金属元素，所以，Z是钾元素。又因为核电核数V小于W，且V和Z的最外层电子数都为1，所以，V是H元素。【教师精讲】很好，解推断题首先要审清题意，找到突破口，层层推进，逐个求解。过程中，要注意相互影响，相互制约，最后，还要再验证结论。答案：（1）H、O、A1、S、K（2）2K+2H2O=====2KOH+H2↑课堂小结\n本节课我们学习了元素原子核外电子的排布规律，学习了元素化合价随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律，重点是理解其变化的规律，为我们后面的学习打下基础。布置作业：[多媒体展示作业]1.下列各题中的物质均由核电荷数为1～10的元素组成。请按下列要求填写化学式：(1)只有2个原子核和2个电子构成的分子是；(2)1个最外层有5个电子和3个只有1个电子的原子结合的分子是；(3)1个最外层有4个电子的原子和2个最外层有6个电子的原子结合的分子是；(4)由3个最外层是6个电子的原子结合而形成的分子是；(5)由2个原子核10个电子结合而成的分子是，由5个原子核10个电子结合而成的分子是。参考答案：（1）H2（2）NH3（3）CO2（4）O3（5）HF板书设计：第二节元素周期律（第1课时）一．原子核外电子的排布二.元素周期律1．电子层：不同的能量区域1.电子层排布的周期性变化2．电子排布规律2.化合价周期性变化（1）分层排布（1）从+1→+7（2）从能量低到高排布（2）从-4→0（3）其他规律活动与探究元素周期表中前七周期元素种类如下：周期表一二三四五六七兀素种类288．18183232请分析周期表与元素种类的关系，然后预言第八周期最多可能含有的元素种类数为()A．18种B．32种C．50种D．64种答案:C随堂练习1．(2003年全国新课程，15)根据中学化学教材所附元素周期表判断，下列叙述不正确的是…………………………………………………………………………()A．K层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的K层电子数相等B．L层电子为奇数的所有元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等CL层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等D．M层电子为奇数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的M层电子数相等2．(2003年春季，11)短周期的三种元素分别为X、Y和Z，已知X元素的原子最外层只有一个电子，Y元素原子的M电子层上的电子数是它的K层和L层电子总数的一半，Z元素原子的L电子层上的电子数比Y元素原子的L电子层上的电子数少2个。则这三种元素所组成的化合物的化学式不可能是………………()A．X2YZ4B．XYZ3C．X3YZ4D．X4Y2Z73．下列叙述中正确的是（）A．两种微粒，若核外电子排布完全相同，则其化学性质一定相同B．凡单原子形成的离子，一定具有稀有气体元素原子的核外电子排布C．两原子如果核外电子排布相同，则一定属于同种元素D．不存在两种质子数和电子数均相同的阳离子和阴离子4.核电荷数为l一18的元素中，下列叙述正确的是（）\nA．最外层只有1个电子的元素，一定是金属元素B．最外层只有2个电子的元素，一定是金属元素C.原子核外各层电子数相等的元素，一定是金属元素D.核电荷数为17的元素的原子容易获得1个电子5．若aAm+与bn-的核外电子排布相同，下列关系式正确的是()A.b=a－n+mB．b=a—n—mC．离子半径Am+H2S>NH3C．酸性：H3P04C1>Br>I;F2>C12>Br2>I2;.HF>HC1>HBr>HI第二节元素周期律（第3课时）三、元素周期表和元素周期律的应用三维目标知识与技能1、掌握元素周期表和元素周期律的应用。2、了解周期表中金属元素，非金属元素分区。3、掌握元素化合价与元素在周期表中位置的关系。过程与方法1、归纳、比较。通过对前面所学知识的归纳比较，掌握“位、构、性”的关系。2、自主学习。引导自主探究，分析化合价与元素在周期表中位置的关系。情感、态度与价值观培养学生辩证唯物主义观点，培养学生科学创新品质，培养学生理论联系实际的能力。教学重点：周期表、周期律的应用教学难点：“位、构、性”的推导教具准备多媒体、实物投影仪教学过程[新课导入]师：同学们，未讲课之前，我想给大家讲一个成语故事：这个成语叫“屠龙之技”。从前，有一个人想出门学艺，一老者问他“你想学习一门什么技术呢？”“杀龙”！这个人答道。“什么？杀龙技术？”老者吃惊地问。“是啊，杀猪，杀牛都是小技术，我要学一门高深的技术：杀龙。这样，我就能发大财了”。“你不会发财的，因为，你想学习的是一门徒有虚名的无用的技术，你想，就算你学好了，哪有这么多龙供你屠杀？”师（微笑）：听完了这个成语故事，大家受到什么启发？生：（喜笑颜开、热烈讨论，）生1：我感觉我们学习知识要实事求是，不能盲目求大，求全……生2：给我的启发是，学习知识要注意它的实用性。生3：理论知识要能与实践相联系，要能对实践有指导，推动作用……师（微笑）：说得有理。任何知识，都要能为我们的生产、生活所服务，即要注重它的应用。[推进新课]元素周期律、元素周期表是一种重要的结构理论，它的重要性体现在什么地方呢？这就是我们这节课要学习的内容。[板书]三、元素周期表和元素周期律的应用。\n师：元素在周期表中的位置（简称“位”）、反映了元素的原子结构（简称“构”），而元素的原子结构，则决定、影响着元素的性质（称简“性”）。因此，我们只要知道三种量（位、构、性）中的一种，即可推出另外2种量。师：请同学们打开周期表观察：用绿色、淡绿表示的元素分别是哪种元素？如果沿着硼（B）、铝（A1）；硅（Si）、锗（Ge）；砷（As）、锑（Sb）；碲（Te）钋（Po）画一折线，则位于折线左侧的是什么元素？折线右侧的又是什么元素？生：认真观察周期表，讨论。生1：在周期表中，有2种不同的颜色，绿色表示的是非金属，淡绿色表示的是金属。生2：如果画一折线的话，折左侧是金属元素（H除外），折线右侧是非金属元素。师（微笑）：好，下面再请同学们根据自己学过的碱金属元素（IA）、卤族元素（VⅡA）的性质递变规律。请思考：1、哪种元素的金属性最强？（不包括放射性元素），位于周期表的什么位置？2、哪种元素的非金属性最强？位于周期表中什么位置？生1：碱金属元素，从上到下，金属性逐渐增强，卤族元素从上到下非金属逐渐减，金属性增强。同主族元素金属性、非金属性变化规律与此相似，所以，从主族元素来看，在最下方的元素金属性最强。生2：第三周期元素，从左→右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，所以，从同周期元素来看，元素金属性最强的应该在左端，元素非金属性强的元素在右端。生3：综合他们两人意见，元素金属性最强的应为铯（Cs）、元素位于周期表左下方；非金属性最强的是氟（F）元素，位于周期表右上方。师（微笑）：同学们分析的有没有道理呢？请大家看书P16，图1-9。生4：（鼓掌）：我们分析是正确的！[板书]1、元素的金属性与非金属性元素在周期表中位置的关系【例题剖析】【例1】（2004江苏）X.Y是元素周期表中的两种元素。下列叙述中能说明X的非金属性比Y强的是A、X原子的电子层比Y原子的电子层数多B、X的氢化物的沸点性Y的氢化物的沸点低。C、X的气态氢化物比Y的气太氢化物稳定。D、Y的单质能将X从NaX的溶液中置换出来。师：哪个同学先起来分析？生：选C。A错，电子从数多并不能说明元素得非金属性强。B错，沸点与非金属性无关。D错，Y把X置换出来，说明Y比X活泼。【教师精讲】本题考查元素的非金属性强弱的判断，要熟记并理解判断标准，不能随意变换标准。[知识拓展]元素金属性，金属活动性区别（优化设计）师：我们已经知道化合价是元素的重要性质，前面也学习了同周期元素化合价随原子序数的递增而呈现周期性变化的规律。那么，化合价与元素在周期表中所处的位置有什么关系呢？[板书]2：元素的化合价与元素在周期表中位置的关系。师：请同学们写出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾的化学式，并标出Li、Na、K三种元素的化合价。[实物投影仪：投影3份同学作业]由此，我们可以看出主族元素的最高正价与原子结构有什么关系？（可以结合S元素，C元素、Mg元素，A1元素等主族元素最高正化合价）。生（齐声）：主族元素的最高正化合价等于其所在主族的族序数，等于最外层的电子数。[板书]（1）主族元素最高正化合价二族序数=最外层电子数=价电子数。[知识拓展]1、价电子数：元素外层电子—一般指最外层电子，有时还包括次外层电子，对主族元素而言，价电子数就是最外层电子数。2、上述规律对主族元素成立，不适用于副族元素、零族元素。师：请同学们看书P13-P14科学探究中的2个图表，分析其中1-20号元素最高正化合价与最低负化合价的关系，并解释其原因。生1：从表中看出，非金属元素最高正价与最低负价的绝对值之和等于8生2：因为非金属元素的负化合价等于使该元素原子达到8电子稳定结构时需得到的电子，所以，最高正价与最低负价的绝对值之和等于8。[板书]（2）非金属元素，最高正化合价中与最低负化合价绝对值之和等于8。【例题剖析】【例2】：氧化还原反应中除了原子守恒（质量守恒）外，氧化剂得电子总数和还原剂失电子总数相等，在一定条件下，RO3n-和I发生反应的离子方程式为：\nRO3n-+6I-+6H+=R-+3I2+3H2O（R为主族元素）则：（1）RO3n-中R的化合价为，n值为。（2）R元素最外层电子数为个。师：同学们先分析、讨论。找出解题原理、方法。生1：可以根据得失电子总数相等求解。（1）化合价为+5，n值为1（2）最外层电子数为5师（微笑）：对不对呢！生2：原理对，但（2）题错，最外层电子数应为7个，因为，由方程式可知R-中R最低负价为-1价，故最外层电子数应是7而不是5。师：（微笑）：很好，还有没有其它方法？生3：还可以直接根据电荷守恒做，离子反应方式两边正、负电荷总数应相等，所以n=1。【教师精讲】很好，解题时，要注意一题多解，当然，还要注意选择最简单的方法。（2）题，容易错为5个，忽略了题中所给的信息“R-”。因此，分析时要合理，不能有遗漏。答案：（1）+5，1（2）7师：通过前面的学习，同学们可能已经初步感觉到周期律、周期表的重要性，那么，它有哪些用途呢？请大家看书，P17并归纳其用途。生：看书，教师巡视。生1：利用周期律，可以发现新元素，并预侧它们的原子结构和性质。生2：在金属、非金属分区处，可以寻找新半导体材料。生3：在过度元素中寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金材料。师：同学们看书很仔细，回答较好。现在我们来共同归纳一下元素周期律、元素周期表的用途。[多媒体播放：元素周期律、周期表的用途]1、预测新元素。2、寻找半导体材料。3、合成新农药。4、寻找催化剂、耐高温、耐腐蚀的合金。5、进行“位、构、性”的推导。【例题剖析】【例3】(2002．上海市高考题)致冷剂是一种易被压缩、液化的气体，液化后在管内循环，蒸发时吸收热量，使环境温度降低，达到致冷的目的。人们曾用乙醚、NH3、CH3C1等作致冷剂，但它们不是有毒，就是易燃。于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。据现有知识，某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下：(1)氢化物的易燃性：第2周期：>>H20>HF；第3周期：SiH4>PH3>>(2)化合物的毒性：PH3>NH3；H2SH20；CS2C02；CCl4>CF4(选填“>”、“<”或“=”)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、C1的化合物上。(3)已知CCl4。的沸点为76．8℃，CF4的沸点为-128℃，新的致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验，一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了，其他类似的还可以是。(4)然而，这种致冷剂造成了当今的某一环境问题是。但求助于周期表中元素及其化合物的变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母)①毒性②沸点③易燃性④水溶性⑤颜色a．①②③b．②④⑤c．②③④师：这是一道集基础知识考察与实际应用与一体的综合题，怎么分析？生：讨论。生1：（1）CH4>NH3；H2S>HC1第2周期氢化物CH4、NH3，H2O、HF题中已给出可燃性H2O>HF，再结合常识：CH4是一种很好的燃料，H2S也是易燃气体。所以，CH4>NH3，H2S>HC1。生2：（2）H2S>H2O，CS2>CO2，因为，已知H2S有剧毒，H2O是无毒的m,且CO2也是无毒的，所以，我认为H2S>H2O；CS2>CO2。师：除了根据已有的知识作出判决之外，能否从题中所给的信息、找出规律性的东西呢？\n生3：我看从所给的PH3>NH3；CC14>CF4，N、P、Cl、F分别属于同主族元素，体现出从上到下毒性逐渐增强，所以，可以这样认为：H2S>H2O；CS2>CO2。生4：（3）还可以是CC1F3或CFC13，因为新致冷剂沸点应介于CC14、--CF4之间。即化合物中F原子小于4，C1原子小于4。生5：（4）大气臭氧层被破坏；a。由（1）、（2）、（3）所给的信息涉及到可燃性、毒性、沸点，所以，选a。【答案】(1)CH4、NH3；H2S、HC1(2)>；>；(3)CFCl3(或CF3Cl)；(4)使大气臭氧层出现空洞，a。课堂小结：通过本节课的学习，我们进一步了解了元素金属性、非金属元素化合价与元素在周期表中的位置的关系，通过学习，我们了解元素周期律、元素周期表对我们的生活、生产及科学研究有多么巨大的指导作用。希望同学们刻苦学习，努力掌握科学文化知识，在不久的将来，有所发明、有所创造，报效祖国，服务全人类！生1：（热烈鼓掌）！布置作业：教材P18，T4，T5板书设计：第二节元素周期律（第3课时）三.元素周期表和元素周期律的应用3.预测新元素1.金属性.非金属性与2..位构性的推导4.找半导体.元素在周期表中位置的关系5.新农药等位构2.化合价与元素在周期表中位置的关系性活动与探究：1、上网或查阅其资料，写一篇科学小论文：门捷列夫事迹简介。2、查阅资料，最新发现的是一种什么元素？随堂练习1．A、B、C、D、E五种元素从左向右按原子序数递增(原子序数为5个连续的自然数)的顺序排列如下：ABCDE下列说法中正确的是()。A.E元素的最高化合价为+7价时，D元素的负化合价可为-2价BA(OH)n为强碱时，B(OH)m，也一定为强碱CHnDOM为强酸时，E的非金属性一定很强D.HNCOM为强酸时，E的单质可能有强还原性2．(2000年全国，14)甲、乙是周期表中同一主族的两种元素，若甲的原子序数为z，则乙的原子序数不可能是…………………………………………………（）A．z+2B．z+4C．z+8D．z+183．(2000年春季，10)已知元素砷(As)的原子序数为33，下列叙述正确的是（）A．砷元素的最高化合价为+3B．砷元素是第四周期的主族元素C．砷原子的第3电子层含有18个电子D．砷的氧化物的水溶液呈强碱性4.某主族元素的最高价含氧酸的阴离子的符号是RO3-，则该元素的气态氢化物的化学式是()。A．HRB．H2RC．RH3D．RH4\n5.铝和铍的性质十分相似，下列关于铍性质推断不正确的是()。A．铍能与强酸或强碱起反应B．氢氧化铍不溶于水C．氧化铍的化学式Be2O3D．铍的金属性比镁强6．(2004·山西)下列叙述中的非金属元素，其氢化物最稳定的是()。A．构成矿物和岩石的主要元素B．空气中含量最多的元素C．单质在常温下是液态的元素，D．地壳中含量最多的元素7．元素周期表中第七周期为不完全周期，若将来的发现把第七周期全排满，则下列推论可能错误的是（）A．第七周期元素都是放射性元素B.该周期原子序数最大的元素单质一定不与任何物质反应C．该周期ⅦA族元素是金属元素D．该周期ⅢA族元素的氢氧化物性质与A1(OH)3相似8．在周期表中金属和非金属的分界线附近能找到()A．制农药的元素B．制催化剂的元素C．做半导体的元素D．制耐高温合金材料的元素9．今有A、B两种原子，A原子的M层比B原子的M层少3个电子，B原子的L层电子数为A原子L层电子数的2倍，A和B分别是()A．硅原子和钠原子B．硼原子和氦原子C．氯原子和碳原子D．碳原子和铝原子10．有A．B、C、D四种元素：A元素形成的－2价阴离子的核外电子数比氦的核外电子数多8个，B元素的一种氧化物为淡黄色固体，该固体遇到潮湿的空气能生成A的单质；C为原子核内有12个中子的二价金属，当2.4gC与足量热水或稀盐酸反应时，在标准状况下均可产生2．24LH2；D的M层上有7个电子。(1)A、B、C、D各是什么元素?(2)写出B、C、D最高价氧化物的水化物的化学式，并比较其酸碱性(3)比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性。随堂练习参考答案1．AD2.B3BC4.C5.CD6.D7.B8.C9.D10.(1)O、Na、Mg、C1(2)NaOH，Mg(OH)2，HCl04(3)稳定性H2Sb（∵Xm+和Yn-的核外电子排布相同，X，Y二元素的位置是：Y为二周期元素，X为三周期元素）∴a-b=m+n答案：m+n第一章复习课（第2课时）从容说课元素周期律和元素周期表的知识是整个高中化学中的重点。学生在实际学习的过程中，对这部分知识往往是说起来容易做起来难。因此，复习的目的是：不仅要引导学生去梳理知识，构建知识网络，更重要的是要培养学生应用、迁移知识的能力。本节课所选的例题、练习及参考练习，均是从不同的方面来帮助学生消化和吸收知识的，以期学生能通过实际问题的解决来提高灵活运用知识的能力，并学会用科学的方法和逻辑推理去挖掘物质之间的内在联系。三维目标知识与技能1．掌握元素周期律的实质及元素周期表(长式)的结构(周期、族)。2．以第3周期为例，掌握同一周期内元素性质(如：原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系；以ⅠA和ⅡA族为例，掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。过程与方法1．从对元素周期律的理解去叙述元素周期表的意义、组成结构、元素递变规律与组成元素的粒子结构的联系。2．能初步具有总结元素递变规律的能力；能把元素的性质、元素周期位置与组成元素的粒子结构初步联系起来，并能较熟练地运用。情感、态度与价值观1．通过对“位置、结构、性质”三者关系的分析，培养学生综合、辩证、创新的精神。2．培养学生由个别到一般的研究问题的方法。从宏观到微观，从现象到本质的认识事物的科学方法。教学重点1．元素周期律的实质2．位置、结构、性质三者之间的关系\n教学难点位置、结构、性质三者之间的关系教具准备多媒体课件、投影仪教学过程[新课导入]师：上节课我们复习了原子结构的知识，本节课我们来复习在此基础上归纳出来的元素周期律和元素周期表的有关知识。板书复习课编制归纳决定师：从我们前面研究1～18号元素的核外电子排布可知，元素原子核外电子排布随着原子序数的递增而呈周期性变化。由于元素的性质是由组成它的原子的结构所决定的，则元素性质随着原子序数的递增便也呈周期性变化。在此基础上我们归纳出了元素周期律，并根据元素周期律编制了元素周期表。板书核外电子排布的周期性元素性质的周期性元素周期律编制元素周期表师：元素性质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，这也是元素周期律的实质。板书实质师：元素周期律包括哪些内容?生：随着原子序数的递增：1．原子最外层电子数由1～2或1～8呈周期性变化；2．原子半径总是由大到小，到稀有气体元素时半径突然增大，呈周期性变化；3．元素的主要化合价(最高正价与最低负价)均呈由低到高的周期性变化；4．元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，呈周期性变化。师：回答得很好。为了很好地体现元素性质随着原子序数的递增而呈周期性变化的这个规律，在几代科学家的共同努力下，经过不断的完善和补充，编制了我们现今所用的元素周期表。下面，让我们从周期表中的周期、族，元素种类等方面来巩固一下对周期表结构的认识。板书以上内容由老师和同学一起完成，可参阅附页的元素周期表：师：大家在熟悉元素周期表时，尤其要注意相邻两个短周期中元素原子序数之间的数量关系。[多媒体展示]【例题剖析】【例1】A、B、C是周期表中相邻的三种元素，其中A、B同周期，B、C同主族。此三种元素原子最外层电子数之和为17，质子数总和为31。则A、B、C分别是。学生计论、分析师：本题是一道考查估算能力的试题。合理的思路是先做出大致的估计：三种元素质子数总和为31，则它们的大致位置在短周期，在周期表中的位置可能有四种排列方式：\n设B的质子数为X，则①～④排列方式有下列关系式①，解得X为非整数（不合理）②，解得X为非整数（不合理）③，解得X为非整数（不合理）④，解得X=8合理∴可推知A、B、C分别是N、O、S。师：有的学生解题时不加思索地只考虑第④种排列方式，碰巧找到了这组答案，但思维是不严谨的。[多媒体展示]练习根据原子结构理论和元素周期律，请回答关于114号元素(此元素尚未命名，暂以X代替其化学符号)的几个问题。(1)原子核外有几个电子层?最外层电子数可能是多少?(2)它在周期表中位于第几周期?第几族?属于金属元素还是非金属元素?(3)写出它的最高价氧化物及对应水化物的化学式。(4)写出它的氯化物的化学式。师：请大家先思考第一个问题。学生活动，教师巡视；从学生中选几种有代表性的解法，请学生回答，并说出思路：生1：根据原子核外电子排布规律，可写出其核外电子排布为：。得出其有7个电子层，最外层有4个电子。生2：根据元素周期表中每周期元素的起止序数可判断其为第七周期，然后再写核外电子排布式，得出结论。生3：只要记住元素周期表中最后一个元素即112号元素在元素周期表中的位置，然后顺延可知114号元素为第七周期第四主族，即可得出共有七个电子层，且最外层电子数为4个。生4：查元素周期表推出。问：大家认为哪种方法更简单呢?生：3、4两种方法。师：第4种方法需依赖于元素周期表。若手头无元素周期表的情况下，第3种方法应是最简捷的。此即是所谓的熟能生巧，也就是说大家在平时的学习中若能多留心观察，多记忆一些知识，将会为自己在以后的解题过程中提供很大的方便。剩余问题大家可口答解决：[投影显示]答案：(1)有7个电子层，最外层电子数为4。(2)位于第七周期，ⅣA族，属金属元素。(3)XO2X(OH)4(4)XCl4过渡：上面，我们重温了元素周期表的结构，那么，在元素周期表中，同周期同主族元素的性质是怎样递变的呢?我们可以通过下表来形成一个清晰的思路。[多媒体展示]元素周期表结构与元素性质的关系\n(稀有气体除外)师：同周期元素性质递变由最外层电子数和原子半径两方面决定；同主族元素性质递变由原子半径变化决定。因此，前者变化幅度大，后者变化幅度小，即同周期相邻元素的性质主要表现为相异性，而同主族相邻元素的性质主要表现为相似性。[多媒体展示]【例题剖析】【例2】下列各微粒半径依次增加的是A．Cs+、K+、Mg2+、Al3+B．F、F-、Cl-、Br-C．Ca2+0、K+、Cl-、S2-D．Al、Al3+、Mg、K【教师精讲】此题应用原子半径或离子半径变化的规律知识来解题（1）同种元素的原子半径大于其阳离子半径，小于其阴离子的半径。则B选项中rFBa(OH)2；气态氢化物稳定性：CH4>SiH4　　（2）比较同周期元素及其化合物的性质。如：酸性：HClO4>H2SO4；稳定性：HCl>H2S　　（3）比较不同周期、不同主族元素性质时，要找出参照物。例如：比较氢氧化镁和氢氧化钾的碱性，可以把氢氧化钠作为参照物得出氢氧化钾的碱性强于氢氧化镁。　　（4）推断一些未学过的元素的某些性质。如：根据ⅡA族的Ca(OH)2微溶，Mg(OH)2难溶，可以推知Be(OH)2更难溶。　　5．常见某些元素的特性　　（1）与水反应的最激烈的非金属元素是氟；　　（2）与水反应的最激烈的金属元素是铯；　　（3）单质硬度最大的元素是碳；　　（4）常温下有颜色的气体单质是氟气和氯气；　　（5）稀有气体元素中原子半径最大的是氡；　　（6）原子半径最小（大）的元素是氢（铯）（稀有气体除外）；　　（7）所形成的气态氢化物最稳定的元素是氟；　　（8）正负化合价的代数和为零，且气态氢化物中含氢百分率最高的元素是碳；　　（9）最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是氯；　　（10）所形成的化合物种类最多的是碳；　　（11）原子序数、电子层数、未成对电子数三者均相等的是氢　　（12）只有负价并无正价的是氟；　　（13）最轻的金属是锂；　　（14）最轻的气体是氢气；　　（15）同位素之一的原子核中只有质子没有中子的元素是氢；　　（16）最高价氧化物及其水化物具有两性的元素是铝；　　（17）空气中含量最多的元素，或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素是氮；　　（18）地壳中含量最多的元素，或气态氢化物的沸点最高的元素，或氢化物在通常情况下呈液态的元素是氧；　　（19）地壳中含量最多的金属元素是铝；　　（20）最活泼的非金属元素，或无正价的元素，或无含氧酸的非金属元素，或无氧酸（气态氢化物）可以腐蚀玻璃的元素，或气态氢化物最稳定的元素，或阴离子的还原性最弱的元素是氟；　　（21）最易着火的非金属元素的单质，其元素是磷；　　（22）常温下单质呈液态的非金属元素是溴，金属元素是汞；　　（23）元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应的水化物起化合反应的元素是氮；　　（24）元素的单质在常温下能与水反应放出气体的短周期元素是锂、钠、氟；　　（25）常见的能形成同素异形体的元素有碳、磷、氧、硫。　　6．周期表中特殊位置的元素　　（1）族序数等于周期数的元素：H、Be、Al；　　（2）族序数等于周期数2倍的元素：C、S；　　（3）族序数等于周期数3倍的元素：O；　　（4）周期数是族序数2倍的元素：Li　　（5）周期数是族序数3倍的元素：Na　　（6）最高正价与最低负价代数和为零的短周期元素：C、Si；　　（7）最高正价是最低负价绝对值3倍的短周期元素：S；　　（8）除H外，原子半径最小的元素：F；　　（9）短周期中其离子半径最大的元素：S；　　（10）最高正化合价不等于族序数的元素：O、F。随堂练习一、选择题1．在元素周期表上，自ⅡA族的硼到ⅦA的砹作一条斜线,即为金属与非金属的分界线依照这个规律,庆在这个分界线附近寻找的是()A．新型催化材料B．半导体材料\nC．新型农药材料D．耐腐蚀的合金材料2硒为第四周期ⅥA族元素,根据它在周期表中的位置推测,硒不可能具有的性质是A．在通常状况下是固体B．SeO3的水化物是酸C．H2Se比H2S稳定D．有+6、+4、-2三种常见的化合价3．我国最新报道的高温超导体中,铊(Tl)是成分之一,已知铊与铝是同族元素,关于铊的性质判断中,可能错误的是()A．是银白色的金属B．能生成+3价的化合物C．Tl(OH)3与Al(OH)3一样是两性的氢氧化物D．与稀HNO3作用,生成硝酸盐4．下列逆变规律叙述正确的是（）A．O、S、Na、K的原子半径依次增大B．Na、Mg、Al、Si的还原性依次增强C．HF、HCl、H2S、PH3的稳定性依次增强D．CH3、SO2、NaCl、SiSO2的熔点依次增高5．元素X、Y、X是同主族相邻的三种元素，已知其阴离子半径X2-17O+1H   接着他又发现，硼、氟、钠、铝、磷等元素都能发生核反应，在核反应时，一种元素可以变成另一种元素。1920年，卢瑟福又提出了中子假说，他认为原子核中，质子可能与电子紧密地结合，形成一种不带电的粒子，即中子。他推测，因为中子周围不形成电场，所以当它通过气体时，应不产生离子。它不受电场作用力的影响，所以，穿透力会很强，只有当它与原子核发生正面碰撞时，才会转折。而被碰撞的核，因为得到一定的动能，可能以一定的速度射出。   卢瑟福关于中子的预言，在1932年，被查德威克所证实，他用a粒子轰击铰元素而得到中子：   9Be+4He——>12C+1n卢瑟福对放射性的研究，最终指明了原子擅变的可能性，实现了中世纪以前炼金术士的梦想。此外，卢瑟福还对天然核裂变现象做了理论上的探讨。他认为，天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的，在以天文数字计算的原子中，某处会突然发生爆裂，放出各种射线，而所留下来的部分就成了另外的原子。如果爆裂时射出的是一个a质点，则这种新元素的原子量比爆裂前将减少一个氦原子的原子量。在卢瑟福时代，只知道重原子的裂变，还不知道轻原子可以聚变，无论是裂变还是聚变部能放出能量。   卢瑟福为人正直，尽瘁科学，不阿权贵，他还是一个伟大的教育家，为人类培养了许多第一流的专家，如玻尔、莫斯莱等。池逝世以后，每年人们都在10月19日为他进行悼念活动物质热稳定性的比较规律1．单质的热稳定性与键能的相关规律　　一般说来，单质的热稳定性与构成单质的化学键牢固程度正相关；而化学键牢固程度又与键能正相关。2．气态氢化物的热稳定性：元素的非金属性越强，形成的气态氢化物就越稳定。同主族的非金属元素，从上到下，随核电荷数的增加，非金属性渐弱，气态氢化物的稳定性渐弱；同周期的非金属元素，从左到右，随核电荷数的增加，非金属性渐强，气态氢化物的稳定性渐强。3．氢氧化物的热稳定性：金属性越强，碱的热稳定性越强（碱性越强，热稳定性越强）。例如：稳定性4．含氧酸的热稳定性：绝大多数含氧酸的热稳定性差，受热脱水生成对应的酸酐。一般地　　①常温下酸酐是稳定的气态氧化物，则对应的含氧酸往往极不稳定，常温下可发生分解；\n　　②常温下酸酐是稳定的固态氧化物，则对应的含氧酸较稳定，在加热条件下才能分解。　　例如，  例外，不易分解。　　③某些含氧酸易受热分解并发生氧化还原反应，得不到对应的酸酐。　　例如：　　5．含氧酸盐的热稳定性：　　①酸不稳定，其对应的盐也不稳定；酸较稳定，其对应的盐也较稳定，例如硝酸盐。　　稳定，例外。　　②同一种酸的盐，热稳定性 正盐＞酸式盐＞酸。　　例如：热稳定性　　③同一酸根的盐的热稳定性顺序是碱金属盐＞过渡金属盐＞铵盐。　　④同一成酸元素，其高价含氧酸比低价含氧酸稳定，其相应含氧酸盐的稳定性顺序也是如此。相对原子质量的演变元素的相对原子质量的测定在化学发展的历史进程中，具有十分重要的地位，没有元素的相对原子质量，是无法计算化学反应中物质的用量的。正如我国著名化学家傅鹰所说：“没有可靠的相对原子质量，就不可能有可靠的分子式，就不可能了解化学反应的意义，就不可能有门捷列夫的周期表。没有周期表，则现代化学的发展特别是无机化学的发展是不可想像的。”1803年英国著名化学家道尔顿(JohnDalton,1766～1844）提出原子论，其核心是一种元素的原子具有一定的重量和不同元素的原子按一定简单数目比组成化合物。道尔顿选择最轻的氢原子作为相对原子质量的基准，确定氢的相对原子质量为1作为比较其他各元素相对原子质量的基准，计算了一些元素的相对原子质量。这在化学中是一次伟大的创举，从而道尔顿成为相对原子质量测定的第一人。遗憾的是，道尔顿没有测定而只是计算，他计算的相对原子质量是不正确的。他根据当时拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743～1794）分析测定水的组成成分的质量结果：氢占15%，氧占85%，又根据他自己主观武断的方法规定不同元素的原子化合形成化合物的原子数目比，确定水是二元的，是由1个氢原子和1个氧原子组成的，化学式就是HO。并按此进行计算：15／85＝1／ｘ，得ｘ＝5.5，即得出氧的相对原子质量是5.5。后来他又按照盖·吕萨克分析的结果：氢占12.6％，氧占87.4％，计算得出氧的相对原子质量是7。于是他把氢的相对原子质量加上氧的相对原子质量就得出水的“相对原子质量”是8。由于当时道尔顿没有分子的概念，加之他的武断，使得他测得的相对原子质量与今天的相对原子质量相差甚远。尽管如此，这也是化学中的一项创造和发明，为广大化学工作者找到了正确的前进方向。道尔顿的工作，在当时的欧洲科学界引起了很大轰动，化学家们也认识到测定相对原子质量的重要性，但对于道尔顿所采用的方法和所得到的数值感到不满和怀疑。当时的瑞典化学大师贝采里乌斯(JonsJacobBerzelius,1779～1848)说：“我很快就相信道尔顿的数字缺乏为实验应用他的学说所必需的精确性。我明白了，首先应当以最大精确度测出尽可能多的元素的相对原子质量……不这样化学理论望眼欲穿的光明白昼就不会紧跟着它的朝霞而出现。”于是，他就投入了相对原子质量测定的研究。贝采里乌斯致力于相对原子质量测定工作20多年，采用当时法国化学家盖·吕萨克(JosephLouisGayLussac,1778～1850）发现的气体体积比定律，即“各种气体反应时，常以简单的体积比相化合”。如2体积氢气与1体积氧气化合生成2体积水蒸气，从而正确地确定了水的组成为H2Ｏ而非ＨＯ，这是相对原子质量测定工作的重要突破。因此，他所测定的相对原子质量比道尔顿准确得多，且认为氢不与许多元素直接化合，而氧却可以。因此，1818年，贝采里乌斯将氧的相对原子质量定为100，并以此作为基准。他认为：“把氧相对原子质量与氢的相对原子质量比较，氢相对原子质量不能提供任何优越性，而且看来还可能引起许多不便，因为氢是太轻的气体，在无机化合物中又很少见到，相反地，氧却包含了一切优点，它是一切有机体和多数无机体的组成部分。”贝采里乌斯在长达20多年的时间里，孜孜不倦，专心致志地从事相对原子质量的测量工作，分析了2000多种化合物的组成，发表了49种元素的相对原子质量，按今天的标准来说，多数是正确的，这在当时的实验条件下是极其难能可贵的，对相对原子质量的初期测定做出了贡献。阿伏加德罗在测定相对原子质量中也做出了贡献。阿伏加德罗于1811年发表了一篇《原子相对质量的测定方法和原子进入化合物时数目比例确定》的论文。他在这篇论文中讲到：“根据同温同压下同体积的任何气体中含有相同数目的分子，我们有了一种很容易测定形成气态物质分子的相对质量和化合物中这些分子(原子)的相对数目的方法。因为在相同温度和压力下不同气体分子的质量比和它们的密度比相同。”\n1826年，法国化学家杜马(J.B.Dumas,1800～1884)首先利用这个原理设计了一套实验装置，不仅能测定气体物质的密度，甚至能测定液体、固体的蒸气密度，得出它们的式量，从而计算出一些元素的相对原子质量。意大利化学家康尼查罗(StanislaoCannizzaro,1826～1910）正是利用阿伏加德罗提出的假说，正确测定了一些元素的相对原子质量，制定了元素的相对原子质量表。如氢的相对原子质量为1、氧的相对原子质量为16、氯的相对原子质量为35.５、溴的相对原子质量为80……在卡尔斯鲁厄国际化学家会议上发表，赢得与会的各国化学家们的赞赏，使阿伏加德罗的分子论才被接受，这时阿伏加德罗分子论已经提出了近50年。最早对相对原子质量进行精确测定的化学家是比利时的斯达(J.S.Stas,1813～1891)，在1857年到1882年的25年时间里，在化学家们初期测定的相对原子质量的基础上，对相对原子质量进行了进一步的精密测定，他把天平的灵敏度提高到0.03mg。在1860年建议采用氧的相对原子质量等于16作为测定相对原子质量的基准(此基准在化学上沿用了100年)，并测定了多种元素的精确相对原子质量，其精度可达小数点后4位数字，与现在相对原子质量已相当接近。化学家为了求得精确的相对原子质量值，投入了大量的精力，进行了辛勤的劳动，在相对原子质量精确测定上做出重要贡献的化学家还有美国哈佛大学化学教授理查兹(T.W.Richards,1868～1928）。从1904年起在斯达精确测定的相对原子质量基础上又进一步提高了相对原子质量测定的精密度。他测的许多相对原子质量和现代相对原子质量十分接近，并由此获得1914年诺贝尔化学奖。相对原子质量基准的选择是测定相对原子质量的重要基础。我们再回顾一下科学家们走过的路程：最早的相对原子质量基准是由道尔顿提出以H的相对原子质量1作为基准，接着贝采里乌斯以O的相对原子质量100为基准，1860年斯达提出以O的相对原子质量16为基准，并在化学领域沿用了整整一个世纪(1860～1960）。可是在1929年美国化学家乔克(W.F.Giauque,1895～1982)等人在天然氧中发现了16Ｏ、17Ｏ、和18Ｏ三种同位素后，使以氧的相对原子质量等于16作基准发生动摇。后来又证明氧的三种同位素分布不均匀，用天然氧做相对原子质量基准不够科学，这时物理学界改用16Ｏ为16作为相对原子质量的基准，而化学界仍采用天然氧为16作相对原子质量的基准。因此，物理相对原子质量和化学相对原子质量就不一致，化学相对原子质量略小些，物理相对原子质量＝1.000275×化学相对原子质量。两种不同的基准在运用中必然会引起混乱。为此，化学和物理界都认识到统一两套相对原子质量基准的必要性。1959年在慕尼黑召开的国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)上决定采取德国著名质谱学家马陶赫(J.Mattauch,1895～1976)的建议，采用12Ｃ的相对原子质量等于12.0000作为测定相对原子质量的新基准，并提交国际纯粹和应用物理联合会(IUPAP)考虑。1960年国际纯粹与应用物理联合会接受了这一建议。1961年，国际纯粹与应用化学联合会正式通过采用12Ｃ＝12.0000为相对原子质量的新基准。从此相对原子质量有了统一的新基准，不再存在所谓化学相对原子质量和物理相对原子质量的区别，而统一改称为国际相对原子质量。采用12Ｃ＝12.0000主要是因为12Ｃ在自然界中丰度稳定的碳化合物种类最多，能形成高质量的“分子或离子”和氢化物，便于质谱测定，使过去相对原子质量变动不大。1979年国际相对原子质量委员会提出新定义：一种元素的相对原子质量是“该元素1mol质量对同位素12Ｃ１mol质量1／12的比值。”即相对原子质量的真实涵义是元素的相对原子质量，元素的平均相对原子质量是元素各核素的相对原子质量与其百分含量(丰度)乘积的加和。地球上元素的天然同位素分布并非恒定，元素相对原子质量并不是自然界的一种常数，国际相对原子质量委员会(ICAVV)根据地球上天然来源试样的测定结果，一般每两年公布一次新的国际相对原子质量表，这是世界各国化学家们的共同贡献。现代测定相对原子质量的方法主要有化学方法和物理方法(质谱法)。用质谱法测定相对原子质量精度高，现代相对原子质量几乎都是由质谱法测定。1937年，我国化学家梁树权利用化学方法测得铁的相对原子质量为55.851，被1940年国际相对原子质量表采用。我国化学家、中国科学院院士、北京大学张青莲教授于1983年选任国际相对原子质量委员会委员。张青莲教授等人于1991、1993、1995年精确测定的铟、铱、锑、铕、铈、铒、锗的相对原子质量，得到新值，均经上述委员会采用为国际新数值。其中锗的相对原子质量72.64±0．01取代了旧值72.61±0.02，改幅较大。这是我国化学家对相对原子质量测定工作做出的贡献，也标志着我国在此科研领域达到了国际先进水平。元素周期表的终点在哪里1869年2月，俄国化学家门捷列夫将当时已发现的63种元素列成元素周期表，并留下一些空格，预示着这些元素的性质。在元素周期表的指导下，人们“按因索骥”找出了这些元素。元素种类到底是否有限?周期表有否终点?这是科学家们，也是诸位读者所关心的问题。本世纪30～40年代，人们发现了92号元素，就有人提出92号是否是周期表的最后一种元素。然后从1937年起，人们用人工合成法在近50年时间又合成近20种元素，元素周期尾巴越长了。这时又有人预言，105号元素该是周期表的尽头了，其理由是核电荷越来越大，核内质子数世越来越大，质子间的排斥力将远远超过核子间作用力，导致它发生蜕变，然而不久，又陆续合成了106～109号元素。这些元素存在的时间很短，如107号元素半衰期只有2微秒，照此计算是否周期表到尽头了?\n1969年起，理论物理学家从理论上探索“超重元素”存在的可能性，他们认为具有2，8，14，28，50，82，114，126，184等这些“幻数”的质子和中子，其原子核比较稳定，这就是说，随着原子序数的递增，其原子核不一定不稳定。因此在109号元素之后还能合成一大批元素，这样一来，第七周期32种元素将会被填满，第八周期也将填满（按理论计算，第八周期元素共50种，其中7种主族元素，1种惰性元素，10种过渡元素或副族元素，还有32种超锕系元素，列在周期表下方的锕系下方）。然而理论的唯一检验标准是实践，能否不断合成新元素至今还是一个谜案，科学家将上天（如到月球）入地（如海底）或反复在粒子加速器中进行实验，企图合成新元素，其结果将会如何，人们正拭目以待。有趣的是，有些科学家还提出元素周期表还可以向负方向发展，这是由于科学上发现了正电子、负质子（反质子），在其它星球上是否存在由这此些反质子和正电子以及中子组成的反原子呢？这种观点若有一朝被实践证实，周期表当然可以出现核电荷数为负数的反元素，向负向发展也就顺理成章了。正电子的发现193O年，美国物理学家安德森在他年仅25岁时已获得哲学博十学位，但安德森选择的主要研究工作是探索宇宙射线。无穷的大气层会吸收和削弱宇宙射线，为了从宇宙射线中找到新射线，安德森多次乘坐气球升入高空，进行观测实验。安德森坚信从中可以找到新的粒于，在一次研究宇宙微粒的运动状态时，安德森选用了威尔逊云室，并使云宝置入一个强磁场之中，通过公室，他拍了1000多张宇宙微粒运动的轨迹图片，然后，他又一张一张地仔细分析，就像间谍专家分析情报一样，唯恐漏掉一个细节。结果，他真的发现了宇宙透露的有价值的情报。他发现了一种与众不同的照片，一个好像是电子的微粒被磁场引向左边，但如果是电于的话，它应该向右偏。经过反复研究，安德森发现这正是狄拉克四年前所预言的“正电于”。1932年，美国的一份科普杂志用一个很不显眼的版面报道了安德森的发现。这篇具有划时代意义的文章最初受到了委屈，但它并没有被埋没，它不仅证明了狄拉克的光辉预言，使一个精美的量于理论昂起头来，而且打开了反物质世界的大问。因此，他于1936年荣获诺贝尔物理学奖。当安德森赴斯德哥尔摩领奖时，接待员对他很不客气地说：“先生，请回去告诉你的父亲，得奖的人从来没有打发儿子来代领奖金的，基金会宁愿由银行汇给他本人，也不愿由他的儿于经手。”“先生，是谁告诉您说，得奖的是我父亲而不是我呢，显然，接待员不相信这样年轻的人会获得诺贝尔奖，当时这位获奖者只有31岁。第二章化学反应与能量从容说课本章内容分为两个部分──化学反应与能量、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识。同时，本章内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修模块“化学反应原理”中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修“化学反应原理”奠定必要的基础。通过化学能与热能、电能的相互转化及其应用的学习，学生将对化学在提高能源的利用率和开发新能源中的作用与贡献有初步认识；通过新型化学电源开发利用的介绍，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的讨论，学生对化学反应的条件将从原理上加深认识。这些都会增进学生对化学科学的兴趣与情感，体会化学学习的价值。课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。根据课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。关于化学能与热能、电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置──化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。在化学电池中，通过原电池和传统干电池（锌锰电池）初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池（如锂离子电池、燃料电池等）体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。\n关于化学反应速率及其影响因素，是通过实例和实验使学生形成初步的认识，但不涉及对反应速率进行定量计算或同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。反应限度是通过实验和化学史实（炼铁高炉尾气之谜）感性地说明其存在，虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”，但未从原理的、定义的高度予以重点讨论。反应条件的控制是建立在上述二者的基础之上，选取了“燃料的燃烧效率”这一常见的典型例子进行综合分析，从中了解控制反应条件的重要性，训练分析问题的思路与方法。这一实例分析，既与学生的日常生活经验相联系，又与初中“燃料的燃烧”相衔接。本章在选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合，对化学概念或术语（如化学能、化学电池、催化剂、反应限度等）采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现，以降低学习的难度。同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实、相关学科（如物理、生物等）相联系，力求使本章学习内容在相应的“知识生态”中呈现，体现其知识的生长性、环境性、综合性和发展性。本章教学重点：化学能与热能、电能的关系；化学反应的速率和限度。本章教学难点：化学能与热能、电能的关系；化学反应的速率和限度。课时安排第一节化学能与热能2课时第二节化学能与电能 2课时第三节化学反应的速率和限度2课时复习1课时第一节化学能与热能从容说课本节课的教学是围绕化学能与热能的关系而展开的。教学分为三个部分：在第一部分中教材先从化学键知识入手，说明化学键与能量之间的密切联系，揭示了化学反应中能量变化的主要原因。然后分析了化学反应过程中反应物和生成物的能量储存与化学反应吸收还是放出能量的关系，为后面强调“与质量守恒一样，能量也是守恒的”的观点奠定了基础。在第二部分中教材通过三个实验，说明化学反应中能量变化主要表现为热量的形式，提出吸热反应和放热反应的概念。这部分内容强调了科学探究和学生活动，让学生在实验探究中认识和感受化学能与热能之间相互转化及其研究过程，学会定性和定量的研究化学反应中热量变化的科学方法。在第三部分中教材为了拓宽学生的科学视野，图文并茂地说明了生物体内生命活动过程中的能量转化、能源与人类社会发展的密切关系，使学生建立正确的能量观。关于化学反应与能量之间的关系，学生在初中化学中已经有所了解，在他们的生活经验中也有丰富的感性认识。本节教学内容是让学生在学习物质结构初步知识之后，从本质上认识化学反应与能量的关系。依据以上分析，建议将本节课的教学分为三个课堂教学单元：理论思考教学，实验探究教学，实际应用教学。这三个教学单元相互联系，同时又各自平行独立，其中任何一个单元都可以作为教学切入点进行课堂整体教学，本节采用以实验探究教学作为切入点的教学思路。教学时可以从一个燃烧实验入手→启发学生理解物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化，而这些能量变化通常又表现为热能变化→进入实验探究教学→提出“为什么有的化学反应吸热，而有的化学反应放热”的问题→进入理论思考教学→提出人类如何利用化学反应产生的热量问题→进入实际应用教学。这一教学思路强调的是科学研究的一般过程，即应用实验创设教学情境，引发学生发现并提出新的问题，设计并进行实验用以收集、整理事实和数据，再得出结论，抽象出吸热反应和放热反应的概念，然后上升到理论高度去理解概念，最后应用到实际中去。整个教学过程即是一个完整的科学探究过程。\n实验探究教学单元中，在探讨化学反应放热、吸热本质时，要使学生明确三点：1.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式；2.化学反应过程中的能量守恒；3.化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。实验2-1、2-2、2-3是教学中非常重要的课内教学资源，为了最大限度的发挥其教学价值，建议将实验2-1和实验2-3安排为学生分组实验，因为放热现象不能用眼睛直接观察到，学生亲自动手实验有利于触摸反应器和观察温度计，能增强感性认识。由于实验2-2中产生氨气，因此要在通风条件好的环境下安排学生分组实验，此实验直观，现象明显、有趣，能很好的调动学生的参与热情。经过分组实验，学生有了完整丰富的感性认识后，引导学生进行高质量的理性分析则是至关重要的。通过学生汇报、小组内交流、填写实验报告等多种多样的形式，给学生创造机会学习对现象的描述和分析、对实验事实和数据的处理、依据事实和数据进行抽象等科学方法。最后，为了能使实验教学进入高层次的创造性实验和创造性思维阶段，可以提出一些富有挑战性的学习问题或任务，供学生在课堂内讨论或课外深入学习。例如，除了触摸、使用温度计和观察少量水是否结冰等方法外，还有没有其他指示反应放热或吸热的方法？将你认为可行的方法列出来，并根据这些方法设计实验；在定性实验的基础上能否定量测定一个反应所放出或吸收的热量？如果能，应该怎样设计实验？你怎样设计实验比较两个反应放出能量的大小？实际应用教学单元中，注意较多地渗透化学社会学的观点，要求的知识比较浅显但涉及的知识面广，这部分内容在课堂内不要讲得过深、过细和过多，应侧重于调动学生的学习兴趣和学习热情，引导学生充分利用课外教学资源进行学习。在课堂内建议选择有针对性的录像片段、具有说服力的图片、数据资料供学生观看和阅读，然后进行讨论和分析。同时，给学生一些学习问题和学习任务，鼓励学生充分利用课外教学资源进行学习，如上网学习，去图书馆查阅资料，到社会上去调研，寻找日常生活中与能量有关的现象等，也可下发一些课后阅读资料让学生分析并写出报告。本节课整体教学结构及流程图为：理论思考实际应用实验探究验证放大引发指导指导引发       本节教学重点：化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。本节教学难点：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。课时安排2第一节化学能与热能(第1课时)三维目标知识与技能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的问题，敢于质疑，勤于思索，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1、2、3。情感、态度与价值观。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、勇于探索的科学态度。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，能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学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。教学难点设计探究实验引出吸热反应和放热反应的概念。教具准备温度计、玻璃棒、烧杯、50ml量筒、玻璃片、砂纸、试管。6mol.L-1HCl,2mol.L-1HCl,2mol.L-1NaOH,Ba(OH)2.8H2O,NH4Cl.CuSO4.5H2O晶体，铝条。大烧杯（500ml） 3只、 硬纸板（有孔）3块、小烧杯（100～150ml）3只、 带圈玻璃搅拌器3支、温度计（100℃，1/10）3支、 碎纸条  3只、量筒（50ml） 6只、保温杯3只、盐酸（1.00mol/L）、氢氧化钠溶液1.1mol/L）。\n教学过程[新课导入]化学反应都有新物质产生，同时还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时主要是为了制取所需要的物质，有时却主要是为了利用化学反应所释放出的能量。例如，人们利用氢氧焰来焊接金属，主要就是利用氢气和氧气化合时所放出的能量。在当今社会中，人类所需能量的绝大部分是由化学反应产生的，特别是由煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品的燃烧所产生的（如图）。由此可见，研究化学反应及其能量变化对于我们是多么重要！[板书]第一节化学能与热能1.化学能与热能的相互转化实验2-1铝与盐酸反应[推进新课]师：请同学们回答实验P29页实验2-1实验目的？生：实验目的 1.了解铝与盐酸反应中热量变化的情况；         2.学会观察和测定化学反应中热量变化的方法。师：本实验为什么要用砂纸打磨铝片？生：因为铝片表面有氧化膜，它阻止了H+与铝片接触，是反应不能进行。［合作探究］师：用投影展示内容，并引导学生合作探究1.铝与盐酸反应的化学方程式：___________________________________。生1：到黑板上写出。2.在反应过程中将要看到什么现象？生2：预测3.用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化，你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化？生3：讨论得出多种方案。4.要明显的感知或测量反应中的热量变化，你在实验中应注意哪些问题？生4：师：请同学们开始做分组实验（在学生做实验的过程中，老师要巡视并指导。）生：明确了实验目的和步骤后，进行组内分工，有做实验的同学，有做记录的同学。开始实验实验步骤：(1).用砂纸打磨铝条；(2).取试管并加入2～3mL　6mol/L的盐酸溶液(3).用温度计测量溶液在反应前后的温度。实验记录：眼睛看到的现象用手触摸的感觉用温度计测量的数据在一支试管中加入2～3mL　6mol/L的盐酸溶液向含有盐酸溶液的试管中插入用砂纸打磨光的铝条结　　论[板书]实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应师：（演示实验2-2并引导学生探究问题）用投影片展示。1.为什么要将Ba(OH)2·8H2O晶体研磨成粉末？2.问什么要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物？\n3.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请同学讨论对应的装置。生1：以便与NH4Cl晶体充分接触，发生化学反应。生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。生3：可改用粉末状的固体反应，把烧杯改用两端开口的大试管并竖直放置，一端用空气吹，一端导出气体，并用防倒吸装置吸收氨气。师：开始演示实验2-2（氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应步骤如图所示） 生：观察并记录现象师：通过实验观察在常温下氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应过程中能量的变化。［合作探究］：1.列表整理实验事实和结论：实验步骤实验现象得出结论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气生成用手触摸烧杯下部感觉烧杯变凉反应吸热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2.用化学方程式表示上述反应：Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl==BaCl2+2NH3↑+10H2O[板书]实验2-3酸碱中和反应师：(投影)将教材中的实验列三组对比实验。见下表：反应物及用量第一组第二组第三组酸HNO350mL1mol/LHCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L碱NaOH50mL1mol/LNaOH50mL1mol/LKOH50mL1mol/L混合前温度室温室温室温混合后温度结 论HNO3与NaOH发生中和反应时放热HCl与NaOH发生中和反应时放热HCl与KOH发生中和反应时放热对实验进行归纳和概括强酸与强碱发生中和反应时放出热量在实验中要注意：（1）三组实验所处条件要相同，如使用的仪器、外界环境中温度和压强要相同；\n（2）三组实验酸和碱的用量要相同，以保证生成水的量相同；（3）控制相同的反应时间。步骤一：三组学生各取一套大小相同装置，分别做一个实验并记录实验现象和数据。步骤二：汇总实验现象和数据并列表比较。步骤三：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？合作探究：问题：通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验，定性的抽象出“中和热”概念。[师生总结]本质分析──三个反应的化学方程式和离子方程式分别为：               HNO3+NaOH=NaNO3+H2O，H++OH-=H2O               HCl+NaOH=NaCl+H2O，H++OH-=H2O               HCl+KOH=KCl+H2O，H++OH-=H2O由此可见，三个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。由于三个反应中H+和OH-离子的量都相等，则生成水的量也相等，故放出的热量也相等（在上述三个实验中，温度上升的幅度接近）。形成概念──酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。[板书][课堂小结].热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式，有些化学反应表现为向环境放出热量，有些化学反应表现出向环境吸热。[布置作业]教材P22T2、T3、T4.板书设计第一节化学能与热能化学能与热能的相互转化实验2-1铝与盐酸反应实验2-2氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应实验2-3酸碱中和反应热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式，有些化学反应表现为向环境放出热量，有些化学反应表现出向环境吸热活动与探究1．在日常生活、生产中，您应用本节课的有关知识解决或解释了哪些实际问题？例如：氢代替汽油，减少城市污染问题。2．燃料乙醇需求增加玉米供应紧缺，你对乙醇汽油前景是否看好？3.说出重要的矿物能源（天然气、石油和煤）的成因，初步形成节约能源的意识。\n4.调查生活中天然气、石油和煤的使用；比较燃烧天然气、石油和煤与环境污染的关系.随堂练习　根据以下叙述回答1,2题：能源可划分为一级能源和二级能源。自然界中以现成形式提供的能源称为一级能源．需依靠其他能源的能量间接制取的能源称为二级能源。氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来获得：2H2O(l)=2H2(g)＋O2(g1．下列叙述中错误的是（）A．电能是二级能源B．水力是一级能源C．天然气是一级能源D．化石燃料是二级能源2．关于用水制取二级能源氢气。以下研究方向正确的是（）A．通电使水分解产生氢气B.加热产生高温使水分C．寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源．以分解水制取氢气D.构成水的氢和氧都是可以燃烧或助燃的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢成为二级能源3．下列叙述正确的是（）A.葡萄糖在人体内氧化分解是吸热反应B.某些物质在空气中燃烧是吸热反C.强酸强碱的中和反应是放热反应，弱酸、弱碱的中和反应是吸热反应D.氢以前的活泼金属和盐酸或稀硫酸反应生成氢气全部都是放热反应4．下列变化中，吸收热量但不属于吸热反应的是[]A．干冰（固体CO2）升华B．生石灰与水化合C．氢气还原氧化铜D．酒精挥发5．下列燃料中，不属于化石燃料的是[]A．煤B．天然气C．石油D．氢气6．即将到来的新能源时代，不再能作为主要能源的是[]A．核能B．煤气C．汽油D．太阳能7．导致酸雨形成的主要原因包括[]A．煤炭直接燃烧B．含硫矿石冶炼金属C．天然气燃烧D．酒精燃烧8.3下列变化过程中有热量放出的是（）A.固体NaOH溶于水B．固体NH4NO3溶于水C．铝与稀盐酸的反应D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应9．近年来，科学家在海洋中发现了一种冰状物质--可燃冰，其有效成分为甲烷。下列说法正确的是（）　　①甲烷属于烃类②在相同条件下甲烷的密度大于空气　　③甲烷难溶于水④可燃冰是一种极具潜力的能源　A①②③B②③④C①③④D①②④10．下列说法中错误的是[]A．放热反应的反应物总能量，高于生成物的总能量B．需加热或点燃才发生的反应必为吸热反应C．酸与碱的中和反应是放热反应、非氧化还原反应D．焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应随堂练习参考答案：1．D根据定义化石燃料是一级能源。2．C要有待发价值。3．D燃烧反应和中和反应都是放热反应4．AD\n5．D6．BC7．AB8．AC9.C10．B第一节化学能与热能(第2课时)三维目标知识与技能1．了解化学键与化学反应中能量变化之间的关系。2．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。3．重视利用能量守恒定律的知识分析和解决一些化学问题。过程与方法1．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，勤于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神。2．在与同学合作完成科学探究实验1、2、3的基础上，运用比较、分类、归纳、概括等方法对实验进行加工，得出正确的结论。情感、态度与价值观。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。3.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。教学重点化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。教学难点从本质上（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。教具准备投影仪。[导入新课]为什么化学反应有的表现吸热有的表现出放热呢？化学能与热能之间有什么关系呢？[推进新课]师：播放动画。例H2分子的生成。在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。[板书]一、化学键与化学反应中能量变化的关系[学生自学]阅读课本p28页第二段师：从宏观上看，一个化学反应发生了，伴随着通常伴随着发热（有时也吸热）发光等现象。那么从微观上看化学反应中的最小微粒是什么呢？生：原子。师：原子间是怎样从新排列组合的呢？生：通过化学键。师：通过阅读课本和观看2个H原子生成一个H2动画，化学键的形成和破坏能量有何关系？[板书]生1：破坏化学键要吸收能量；形成化学键时放出能量。生2：化学反应中的能量变化的主要原因是：化学键的破和立。师：在上节课的探究实验中，为什么化学反应有的表现吸热有的表现出放热呢？\n生1：化学反应中的能量变化主要表现为热量的变化。所以化学反应有的表现吸热有的表现出放热。生2：有时也表现为转化成电能、光能等。师：很好！化学能转化成电能将是我们下节课研究的内容。化学能转化成热能时，什么时候表现出吸热、什么时候表现出放热呢？师：展示图片或播放动画。［合作探究］学生分组讨论并交流生1：生2：生3：师：1.化学反应过程中的能量守恒；2.热量变化是化学反应中能量变化的主要表现形式；（其它形式的能不计）3.相同物质的量的不同物质的化学能不相等。生1：我明白了。根据能量守恒定律得出：[板书]二、化学能转化成热等\nE(生成物的总能量)E(反应物的总能量)=+E(热能)所以化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于E(反应物的总能量)与E(生成物的总能量)的相对大小生2：E(反应物的总能量)——E(生成物的总能量)>0时，反应为放热反应。E(反应物的总能量)——E(生成物的总能量)<0时，反应为吸热反应。师：很好。1.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：[板书]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；（师：要求学生举例说明）另一方面，例如用CaCO3经过高温煅烧分解生成CaO，金属的冶炼来阐述热能对化学反应的支持作用，人们利用热能来完成常温下很难发生的化学反应。（师：要求学生举例说明）总结：物质的燃烧一般是化学能转化成热能；但也有些化学反应相反。2.化学能与电能、光能也可以相互转化。[知识拓展]光学知识应用例在绿色植物光合作用中，每放出1个O2分子要吸收8个波长为6.88x10-7m的光量子。同时，每放出1molO2，植物能储存469kJ的能量．求绿色植物在光合作用中能量的转换效率为多少（普朗克常数值h=6.63x10-37kJ·S).\n解析每放出1molO2吸收的能量为：E=NA×8×h×C/λ6.02×1023×8×6.63×10-37kJ.S×108m.s-16.88×10-7m==1392.3kJ所以能量的转换效率为：(469kJ/1392.3kJ)×100％=33.7%[布置作业]教材P33T1、T5、T6[板书设计]一、化学键与化学反应中能量变化的关系破坏化学键要吸收能量；形成化学键时放出能量。二、化学能转化成热等E(生成物的总能量)E(反应物的总能量)=+E(热能)所以化学反应在发生过程中是吸热还是放热，决定于E(反应物的总能量)与E(生成物的总能量)的相对大小1.化学能转化成热2.化学能与电能、光能也可以相互转化。\n[活动与探究]太阳能与人类生存学生自学，阅读P31例《科学美国人》杂志在1971年7月刊登的“地球的能量资源”一文中提供了如下数据：到达地球表面太阳辐射能的几条主要去路单位109kJ/s直接反射52000以热能的方式离开地球81000水循环40000大气流动370光合作用40请选用以上数据计算：1．地球对太阳能的利用率为____．2．通过光合作用，每年有_____kJ的太阳能转化为化学能（每年按365天计）．3．每年由绿色植物通过光合作用为我们生存的环境除去：氧化碳的质量为A，试根据能量关系列出A的计算式（列式中缺少的数据用符号表示）．所缺数据的化学含义为＿．解析:本题解题关键是利用能量守恒定律。本题是以“地球的能量资源”为中心论题的深度聚合型综合题，涉及到葡萄糖分子式、光合作用原理及化学方程式、不同形式能量的转化等，此题情境新、立意高，结合生物、地理等相关学科知识，就能正确解答．先计算地球对太阳能的利用率，“直接反射”与“以热能方式离开地球”的太阳能地球没有利用，而用于“水循环”、“大气流动”和“光合作用”的太阳能，仅仅只有23.3%，每年有1.26×1018kJ（计算略）的太阳能通过光合作用转变成化学能，它是地球生物得以生存的根本源泉．绿色植物通过光合作用进行了碳循环，为环境除去二氧化碳，转化为碳水化合物，反应式为6CO2+6H2O-C6H12O6+6O2,每年有Akg的二氧化碳转化为葡萄糖，每生成1mol葡萄糖所需要吸收的能量为Q，则A=1.26×1018KJ×6×44g/mol×10-3kg/g3.33×1017kgQkJ/molQ=随堂练习1.下列选项中说明乙醇作为燃料的优点的是（）①燃烧时发生氧化反应②充分燃烧的产物不污染环境③乙醇是一种再生能源④燃烧时放出大量热量A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④2.航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4=N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑+Q(该反应为放热反应)下列对此反应的叙述中错误的是（）A.上述反应属于分解反应B．上述反应瞬问产生大量高温气体推动航天飞机飞行C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用3.近20年来，对以氢气作为未来的动力燃料氢能源的研究获得了迅速发展，像电一样，氢是一种需要依靠其他能源如石油、煤、原子能等的能量来制取的所谓“二级能源”，而存在于自然界的可以提供现成形式能量的能源称为一级能源，如煤、石油、太阳能和原子能等。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济且资源可持续利用的制氢气的方法是（）A．电解水B．锌和稀硫酸反应\nC．光解海水D．以石油、天然气为原料4．下列说法正确的是（）A．化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应D．木炭在氧气中的燃烧是吸热反应5.1998年出现的全球温度大幅度升高，产生了显著的“厄尔尼诺”现象，于旱和暴雨灾难危害了许多地区。为了防止气候变暖的进一步恶化，联合国环境保护组织于1998年通过大会要求各国减少工业排放量的气体是（）A．二氧化硫B.二氧化碳C．氮的氧化物D.氟里昂6．下列说法正确的是()A．若氢气和氧气化合是放热反应，则水电解生成氢气和氧气是吸热反应。B．需要加热才能进行的反应是吸热反应C．反应放出的热量的多少与反应物的质量和状态无关D．对放热反应A+B→C+D，A、B的能量总和小于C、D的能量总和7．人类对于能源的利用大致可以分为三个时代，柴草能源、化石能源、多能源时代。以下说法正确的是（）A原始社会人类学会利用火，他们以天然气取暖，吃熟食，从事生产活动B．目前我国广大农村生火做饭使用的都是化石原料C．多能源时代指的是新能源时代，包括有核能、太阳能、氢能D.化石燃料的燃烧没有污染8.在25℃101kPa下，1mold的白磷（化学式为P4）完全燃烧放出的热比4mol的红磷（化学式为P）完全燃烧放出的的热多。反应方程式为：式分别为：P4（s）+5O2（g）=P4O10（s）；4P（s）+5O2（g）=P4O10（s）；由此判断，下列说法正确的是（）（A）由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷高（B）由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷低（C）由红磷转化为白磷是放热反应，等质量时红磷能量比白磷高（D）由红磷转化为白磷是吸热反应，等质量时红磷能量比白磷低9.铁粉和硫粉混合后，平铺在横放的试管中．只给铺有混合物的试管的一端加热．反应能自行进行下去．生成硫化亚铁清写出方程式,并从化学反应和热能的关系解释这个反应。（1）化学方程式____________________；（2）_________________________________。10．2001年5月，中国宣布将推广“车用乙醇汽油”。所谓乙醇汽油就是在汽油里加入适量乙醇混合而成的一种燃料。(1)乙醇燃烧不完全时，有CO生成。用下图装置确证乙醇产物有CO、CO2和H2O，可将乙醇燃烧产物依次通过(按气流从左到右顺序填装置编号)。(2)实验时可观察到装置2中A瓶中的溶液变浑浊。A瓶溶液的作用是。B瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是。\n(3)装置3的作用是；装置1中所盛的是溶液，作用是。(4)装置4中所盛的固体药品是，可以确证的产物是，尾气应如何处理?(填写处理方法)。随堂练习参考答案1.D有机物燃烧时都发生氧化还原反应，不是乙醇作为燃料的特点。2.D2NH4ClO4=N2↑+4H2O↑+Cl2↑+2O2↑+Q中NH4ClO4既是氧化剂有是还原剂。3.C4.A5.B6.A7.C新能源有多种形式。8.D生成等物质的量的无氧化二磷，白磷放出的热量多。9.（1）Fe+S=FeS(2)Fe和S反应需要达到一定的温度，才能进行。所以开始时要加热。Fe和S反应是放热反应，放出的热量足以维持这一温度，使反应能进行到底。10.(1)4231(2)验证CO2存在；除去混合气体中的CO2；证明CO2已被除尽。(3)将CO氧化成CO2，澄清石灰水；检验由与CuO反应所生成的CO2，从而确证有CO气体。(4)无水硫酸铜H2O点燃习题详解1.吸收能量，放出能量，反应物总能量与生成物总能量的相对大小。2.热量，放出。3.C、H元素，CO2、H2O。4.②③④⑤⑥，①。5.反应物中化学键断裂需要吸收能量，生成物中化学键形成则要放出能量，当成键放出的能量大于断键吸收的能量时，反应最终放出能量，这部分能量以热的形式放出就是热能。吸热反应所吸收的热量被用于破坏反应物中的化学键。6.同意乙同学的说法。因为放热反应是成键放出的能量大于断键吸收的能量，但化学反应首先需要能量来断键。第二节化学能与电能从容说课生活在现代社会，学生对“电”有着丰富而又强烈的感性认识。当学生们了解了化学反应中能量转化的原因，并感受了探究化学能与热能的相互转化过程之后，会对化学能与电能之间的转化问题产生浓厚的兴趣。正是基于学生的这种心理特征，教材开始的几个设问，把学生带进了“化学能与电能之间相互转化”的研究之中。从能量转换角度看，本节课程内容是对前一节课中“一种能量可以转化为另一种能量，能量也是守恒的；化学能是能量的一种形式，它同样可以转化为其他形式的能量，如热能和电能等”论述的补充和完善。从反应物之间电子转移角度看，原电池概念的形成是氧化还原反应本质的拓展和应用；从思维角度看，“将化学能直接转化为电能”的思想，是对“化学能→热能→机械能→电能”思维方式的反思和突破。为了使本节教学设计思路更为清晰，可将课程内容大致分为三部分：教学时可以从以下几个方面进行突破：（1）高效利用教材、课外资料、生动的录像和图片、事实数据等教育资源，对“火力发电”进行完整透彻的剖析，为学生创设情景，使他们有机会去研究和总结“火力发电”的利与弊，实现从“化学能→热能→机械能→电能”的思维模式向“将化学能直接转化为电能”新思维模式的转换，并且形成高效利用燃料、不浪费能源、积极开发高能清洁燃料的意识。\n（2）要充分调动学生已有的生活经验，以及电学、化学反应中能量变化和氧化还原反应等知识，建立在学生已有背景知识上的教学设计，能更好地体现课程的完整性和教材编排体系的层次性，也符合认识规律。（3）选择实验探究教学方法。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会化学能与电能相互转化的研究过程，理解氧化还原反应中的电子转移是化学电池的反应基础。利用课堂外科学探究实验活动和化学制作活动，如利用原电池原理证明几种金属的金属性强弱，各种水果、蔬菜电池的制作等，为学生提供应用知识的空间和拓展知识的机会。（4）利用课堂内学习探究与课堂外调查相互结合的方式，让学生在对原电池的技术产品──各种化学电源的原理、应用有一个较为理性的认识之后，感悟研制新型电池的重要性以及化学电源可能会引起的环境问题，初步形成较为客观、正确的能源观。为了凸显重点，突破难点，采用指导发现、探究教学模式，其过程可表示为：围绕原电池的概念、原理和组成组织学生开展发现性学习活动，在“实现化学能直接向电能转化”的一系列探究实验中让学生形成解决问题的经验及化学知识技能。教师作为引导者和参谋，在整个活动中帮助学生尽可能排除失败和无效学习。活动建议【实验2-4】实验要点：1.实验中使用铜片的面积要大一些，便于学生观察。使用的锌片越纯越好，这样可以减少锌片上的气泡。2.如果使用物理示教电流计，应选择好量程，使指针偏转较大同时又不烧毁电流计。用发光二极管代替电流计，可以提高学生的学习兴趣。实验过程：实验序号①步骤要求在一支试管中加入少量稀硫酸和一小粒纯锌粒实验现象   用化学方程式解释实验现象         思考问题寻找答案1.反应中，哪种物质失电子？哪种物质得电子？2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的？3.想什么办法使Zn与H+分开，不让H+直接在Zn表面得电子？列出你对问题3的想  法   实验序号②步骤要求在另一支试管中加入少量稀硫酸和一小粒纯锌粒，再将一根粗铜丝插入试管，观察一会儿，使铜丝与锌粒接触，观察现象实验现象       用化学方程式解释实验现象   思考问题寻找答案1.反应中，哪种物质失电子？哪种物质得电子？2.Zn是通过什么途径将电子转移给溶液中H+的？3.H+得到的电子是Cu失去的吗？Cu在这个过程中起什么作用？4.想什么办法让这种电子的转移变成电流？列出你对问题4的想 法     实验序号③步骤要求将锌片和铜片用导线连接，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象实验现象          \n写化学方程式或解释实验现象思考问题寻找答案1.反应中，哪种物质失电子？哪种物质得电子？2.电子从Zn到溶液中H+经历了哪些途径？3.导线在这个过程中起什么作用？4.你怎样才能知道导线中有电子流过？怎样才能知道导线中电子流动方向？组内交流列出想法   实验序号④步骤要求将锌片和铜片用导线连接，在导线中间接入一个电流计，平行插入盛有稀硫酸的烧杯中，观察现象。将锌片和铜片用导线反接电流计再做实验，观察现象实验现象   解释实验现象   思考问题寻找答案1.反应中，哪种物质失电子？哪种物质得电子？2.电子从Zn到溶液中H+经历了哪些途径？3.电流计在这个过程中起什么作用？4.你认为这个过程中能量的转化关系是怎样的？组内交流列出想法   组内讨论交流和小组之间汇报总结。【科学探究】原电池的构成条件探究。［活动形式］学生分组实验。［实验类型］对比实验。［实验目的］使学生学会控制实验条件的方法。［探究活动组织］1.组织学生根据实验用品，如Zn、Cu、石墨棒、Fe、稀硫酸、乙醇、CuSO4溶液、ZnSO4溶液，导线、西红柿（或其他水果）、电流计等自己设计对比实验。2.让学生设计表格整理实验信息，然后将化学事实用化学式表达出来。3.活动总结汇报。说明：教师要指导学生设计对比实验方案和编制对比表格。例如：问题交流【学与问1】在电学中，电流的方向与电子流动方向相反。输出电流的一极是电源的正极，而流入电流的一极是电源的负极。在原电池中，电子从原电池的负极流出，经过导线流入原电池的正极。关于原电池的两极的名称和判断，在课堂探究实验中引导学生结合电学知识学习。经过对几种原电池的研究后，总结出原电池两极的判断方法：活泼金属→发生氧化反应→向外线路提供电子→原电池的负极；不活泼金属（或石墨）→发生还原反应→接受外线路提供的电子→原电池的正极。【学与问2】锌锰干电池与我们的生活联系十分密切，几乎每个学生在生活中都使用过锌锰干电池。大多数学生都经历过或听说过由于锌锰干电池的使用不当而造成的损失，关于锌锰干电池在使用时的注意事项可以通过学生讨论，汇集一些实例进行分析，最后总结出锌锰干电池的使用方法和保存时应注意的问题。【思考与交流】对于原电池的组成条件，要让学生在课堂中进行实验探究对比分析，在尝试了几种组合实验后自己总结出来。原电池的组成条件可以简单的概括为：两极一液一连线。具体是：①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。本节教学重点：初步认识原电池概念、原理、组成及应用。本节教学难点：通过对原电池实验的探究，引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。课时安排2课时\n第二节化学能与电能(第1课时)三维目标知识与技能1.获得化学能与电能转化的化学实验的基础知识和基本技能，学习实验研究的方法，能设计并完成化学能与电能转化的化学实验。2.形成原电池的概念，探究构成原电池的条件。过程与方法1.经历对化学能与电能转化的化学实验探究的过程，进一步理解探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2.能对自己的探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价、和调控，提高自主学习化学的能力。情感、态度与价值观1.发展学习化学的兴趣，乐于探究化学能转化成电能的奥秘，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.赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。教学重点原电池的概念与构成的条件。教学难点用已经学过的有关知识探究化学能转化成电能的条件和装置。教具准备多媒体、烧杯、导线、电流表、铜片、锌片、石墨棒、稀硫酸。教学过程[新课导入]【多媒体动画展示：热电厂生产的过程】利用煤、石油、天然气等自然界蕴藏量极其丰富的化石燃料发电称为火力发电。汽轮机发电又称蒸汽发电，它利用燃料在锅炉中燃烧产生蒸汽，用蒸汽冲动汽轮机，再由汽轮机带动发电机发电。这种发电方式在火力发电中居主要地位，占世界火力发电总装机的95％以上。中国煤炭的主要特点及燃煤发电对环境的影响中国煤炭资源丰富，是世界上最大的煤炭生产国和消费国，也是世界上少数几个以煤炭为主要一次能源的国家之一。  中国已探明的煤炭保有储量为1万亿吨（1Tt），占一次能源的90%以上。其中烟煤占75%，无烟煤占12%，褐煤占13%。煤炭在一次能源的生产与消费中的比例会长期保持在75%的水平上，而且这一比重在将来的30~50年内不会有大的变化。  中国电力工业已有100多年的历史，近20年得到飞速的发展，到1998年底全国装机容量达到了277GW，年发电量超过了1157.6TWh,预计到2000年装机容量达到290GW。经过近20年的努力，我们解决了电力这个制约国民经济发展的瓶颈的矛盾，电力供需基本平衡，部分地区还出现了供过于求的局面。但是目前我国人均用电水平还很低，人均装机容量仅为0.2KW，用电仅约为1000KW，与发达国家相比还有很大的差距。我们相信随着国家经济结构调整的顺利实施，随着国家经济的发展，我国电力仍然会大力发展。  由于煤炭在一次能源结构中的主导地位，决定了电力生产中以煤电为主的格局。在中国电力工业中，自1990年以来，火电机组装机容量保持在75%左右，水电约为24%，核电约占1%。火电机组的发电量占总发量的80%以上，其中燃煤电站占总发电量的76%，所消耗的煤炭占煤炭总产量的34%。预计发电用煤占煤炭总产量的比例会逐年上升，到2000年中国发电用煤将上升至38%，至2010年煤炭总产量的44%以上将用于发电。\n  根据成煤条件，中国煤炭的特点是高硫、高灰分且难洗选煤的比重较大，灰分小于15%的煤约占40%，原煤的平均灰分含量为28%左右。硫分小于1%的低硫煤约占56.4%左右，约8.2%的原煤含硫量高于2%，35.4%的原煤含硫量在1~2%;且随着煤矿开采深度的增加，原煤中的含硫量会大幅度增加。  从1980年到1996年，火电机组容量增加3.9倍，而烟尘排放量基本持平，1980年为399万吨，1996年为370万吨。  SO2排放量随装机容量的增长呈上升的趋势。1996年中国工业部门SO2排放量为1946万吨，电力工业SO2的排放量约占35％。  电站锅炉氮氧化物，主要采用低NOx燃烧方式，氮氧化物的排放总量得到一定的控制。  火电厂冲灰水是燃煤电厂中排量最大、污染物超标最严重的废水，1996年原电力部所属火电厂冲灰水排放量达到82689万吨。  火电厂灰渣排放量随着装机容量的增加而大幅增加，传统的处置方式是“以贮为主、贮用结合”，灰场占地的问题日益突出，造成有少量灰渣排入江河，污染水源的现象。电力部门加大了治理的力度，到1995年底原电力部所属火电厂已彻底解决了向江河排灰的问题。……[推进新课]师：请同学们指出火电站中，从开始到结束能量是怎样转化的？[合作探究]［板书］一、化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能生1：燃烧化学能热能生2：\n热能机械能蒸汽生3：机械能电能发电机师：回答得很好。请大家继续讨论火力发电利与弊。存在的优点：生1：我们国家煤炭资源丰富，廉价方便。生2：电能清洁安全，又快捷方便，节省时间。生1：排出大量的温室效应气体生2：有废气生3：可能导致酸雨生4：废料：煤灰炭渣里面也少不了有毒金属和致癌化合物生5：废水生6：能量转化效率低师：能否将化学能直接转化为电能？研究“化学能直接转化为电能”的原理二、［板书］化学能直接转化为电能的原理与装置[学生自学]阅读课本P35第二、第三段。思考问题：（教师播放投影片）1.当氧化剂和还原剂直接接触进行反应时，化学能要经过一系列能量转换才能转化为电能。2.把氧化剂和还原剂分开，使氧化反应和还原反应在两个不同区域进行。3.需要在氧化剂和还原剂之间架设桥梁使电子从氧化剂区域流向还原剂区域。4.考虑氧化反应和还原反应发生的条件和环境，化学物质的选择。5.从电学角度考虑仪器选择和组装问题[师生互动]：1.学生活动形式：组成课堂学习小组进行讨论，建立思维模型。2.挖掘学生已有的氧化还原反应知识来分析氧化剂和还原剂之间电子转移中的能量转化。师：氧化剂和还原剂之间电子是怎样转移的？能量又是怎样转化的？生：---3.积极引导学生思考将氧化反应和还原反应拆开的有关问题（怎样实现上述想法？氧化剂和还原剂分别选择什么物质？它们怎样给出和接受电子？）。师：能否将氧化反应区域和还原反应区域拆开？这样在氧化反应区域和还原反应区域之间可能有电子流动，从而完成化学能向电能的转化。生：选择锌与稀硫酸的反应。师：.鼓励学生画出装置图并与同学交流 生：开始交流\n[实验探究]１师：从每组中遇到的探究情况中，筛选出不同条件下的问题继续讨论。（老师用演示实验或者把学生可能遇到的所有问题做成动画）[板书]实验设计：1.Cu-Zn原电池实验：①Cu、Zn分别插入稀硫酸中。②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。③将Cu、Zn用导线连接起来。④在Cu、Zn导线之间接电流表。⑤将Cu、Zn导线互换再接电流表。师：①Cu、Zn分别插入稀硫酸中实验现象如何，为什么？生：略师：②Cu、Zn同时插入稀硫酸中，但不接触。实验现象如何，为什么？生：略师：③将Cu、Zn用导线连接起来实验现象与实验①、实验②有什么不同？生：大量气泡从铜片上逸出。锌片部分溶解。师：实验④在Cu、Zn导线之间接电流表。电流表指针是否偏转？将Cu、Zn导线互换电流表指针偏转方向是否与实验④相同？生：实验④与实验⑤的电流表指针偏转方向相反。师：在上述实验中，完成化学能直接转化成电能的实验有哪几种？生：实验④和实验⑤师：在实验④和实验⑤中，用化学反应方程式表示出氧化反应、还原反应。生：[板书]Zn片发生氧化反应，　　　Zn：Zn　－　2e　＝　Zn２－　负极　　H+在Cu片上发生还原反应，Cu：2H+　+　2e＝　H2↑　　　　正极师：很好，总的离子反应方程式：Zn2++2H+＝　Zn2+＋H2↑［板书］实验探究２：2.Zn-Zn与稀硫酸进行实验。3.Cu-石墨与稀硫酸进行实验。（在短时间内，不考虑氧气的作用）4.Zn-石墨与稀硫酸进行实验。5.Fe-Zn与稀硫酸进行实验。6.Cu-Zn与乙醇进行实验。7.Cu-Zn与一个西红柿进行实验。8.Cu-Zn与两个西红柿进行实验　　上述实验及现象以表格对比的形式呈现出来。①两极材料不同的各种现象。\n②不同溶液的各种现象。③电极在同一容器和不同容器中的现象。化学用语化：将上述各种成功转化实验中的反应，用氧化反应式、还原反应式和总化学方程式的形式表示出来同一容器不同容器实验序号电极材料溶液现象氧化反应还原反应总反应解释：2Zn-Zn稀硫酸3Cu-C4Zn-C5Fe-Zn6CuZn7［课堂小结］［板书］1.归纳、概括形成原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。［知识拓展］2.总结归纳原电池的构成条件：①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。3.抽象出原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）[布置作业]P39,T1。［板书设计］\n一、火力发电能量转化关系图化学能转化成热能、热能转化成机械能、机械能转化成电能二、化学能直接转化为电能的原理与装置电极材料电子得失电极反应原电池的电极Zn片失Zn　－　2e　＝　Zn２－负极Cu片得2H+　+　2e＝　H2↑正极总的离子反应方程式Zn2++2H+＝　Zn2+＋H2↑1.归纳、概括形成原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。2.总结归纳原电池的构成条件：①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。［活动与探究］从下列课题中选择你感兴趣的问题，自由组成学习小组开展研究性学习活动。1．设计各种情况下观察锌与稀硫酸反应产生氢气的速率，并探究其原因：(1)将一粒纯锌、一粒粗锌与铜丝分别放人装有稀硫酸的不同试管中，观察氢气产生的速率；(2）将铜丝取出，与纯锌粒接触后放人装有稀硫酸的试管中，观察氢气的产生速率及溶液有无颜色变化；(3)在锌与稀硫酸反应的试管中，滴人少量硫酸铜溶液，观察实验现象。2．自由女神像经过百年的风雨，也和人一样经常“生病”。原来她的外壳材料是铜，而支撑雕像的内部支架却是钢铁制成的，它们之间仅用一层浸油的毛毡隔开。年代久了，毛毡就失去了隔离作用，而大西洋潮湿的夹带着盐分的海风向自由女神不断“攻击”形成无数的微电池，加速了铁的腐蚀，自由女神的“铁骨”表面就一层一层地被锈蚀着。面对自由女神的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？把你的建议上网发给美国纽约市长吧！随堂练习1．某金属能跟稀盐酸作用放出氢气，该金属与锌组成原电池时，锌为负极，此金属是[]A．MgB．FeC．AlD．Cu2．某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该原电池正确的组成是[]3．已知空气—锌电池的电极反应为：锌粒：Zn+2OH--2e=ZnO+H2O\n根据判断，锌片是[]A．正极，并被还原B．正极，并被氧化C．负极，并被还原D．负极，并被氧化4．银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程可上发生反应的物质是[]A．AgB．Zn(OH)2C．Ag2OD．Zn5．某些物质发生化学反应时，化学能可以转化为电能，这类化学反应是（）A.非氧化还原反应B.氧化还原反应C.放热反应D.吸热反应6．生产、生活中化学能转化为电能常见的转化方式有（）A．化学能～热能～机械能～电能B.化学能～电能C．化学能～核能～电能D.化学能～生物能～电能7．下列现象与原电池无关的是（）A．黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生锈D.银质奖章（纯银制成）久置后表面变暗8．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到了议事日程，其首要原因是（）A．利用电池外壳的金属材料B.防止电池中汞、锅和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D.回收其中石墨电极9．下列叙述中，可以说明金属甲的活动性比金属乙的活动性强的是（）A．在氧化还原反应中，甲原子失去的电子比乙原子失去的电子多B.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C．甲能跟稀盐酸反应放出氢气而乙不能D．将甲、乙作电极组成原电池时，甲是负极10．在如图所示装置中，观察到电流计指针偏转；M棒变粗，N棒变细，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的是[]随堂练习参考答案1．B2．C3．D4．D5．D6．BC7．AB［点拨：A：热电厂；B：化学电池］\n8．D［点拨：A铜锌、B铁碳、C铁铜原电池，D主要是银和硫化氢反应。〕9．CD［点拨：金属活动性和失电子数量无关，A错误；如三价铝和铁，B错误；金属活动　　　　　　　　　　　　　　　　　　性可由金属和水、和酸、和盐置换反应难易判断，也可由组成原电池的正负极判断C,D正确，D中特殊情况下的电解质溶液会出现错误，本题没有说明电解质溶液和电极材料，所以按一般情况处理〕10．C第二节化学能与电能（第2课时）三维目标知识与技能在获得原电池概念和组成条件的基础上，能设计出一些原电池实验，学习实验研究的方法。过程与方法1.在探究设计原电池实验的过程中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。2.能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。情感、态度与价值观1．有参与化学科技活动的热情，有将原电池知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。2．赞赏原电池对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成可持续发展的思想。教学重点实验探究的基础上认识原电池的组成及应用。教学难点对研究成果以及学习过程和结果的评价与反思教具准备多媒体课件、投影仪教学过程[新课导入][复习]师：请一位同学总结原电池的重要知识点生：i原电池概念：将化学能转化为电能的装置叫做原电池。ii.原电池的构成条件：①有两种活动性不同的金属（或非金属单质）作电极。②电极材料均插入电解质溶液中。③两极相连形成闭合电路。生2.iii.原电池化学反应本质：较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属（正极）[过渡]师：这两位同学总结的很好。[推进新课]［板书］自我评价和反思师：请同学们从以下方面依据个人的知识总结和习题完成情况，进行自我知识评价：①对原电池概念、组成、工作原理等知识掌握的程度。②在实验探究过程中学会了哪些方法，各种基本技能有没有提高。③在执行学习任务过程中所采取的态度以及与其他同学和老师的合作情况 生：进行自我评价和反思，并记录。师：指导学生，与学生交流，及时解决学生在学习过程中存在的问题。师：请同学们展示自己制作的原电池，清用图表示。　　教师投影学生的设计图\n　　生１：丙、丁、戊有原电池反应发生，其它没有．生２：丙没有，乙、庚也有．生３：―――生４：―――[学生争论，师旁听]师：大家对丙、乙、庚是否有原电池反应发生有疑义．我们一起来分析．在丙中，表面上看似乎和铜锌原电池及丁装置相似，具备三个条件．请问，如果它能发生原电池反应，哪一极作负极？这一极能在电解质溶液中氧化，输送出电子吗？不可能！铜不能在稀硫酸中氧化溶解．构成原电池两极的材料中，应当有一极能在电解质溶液中发生氧化反应，才能输送出电子作负极．同意吗？同意，好！再看乙、庚的装置．表面上看，它们还缺什么条件？没有导线连接铜、锌，铁、碳？有？[学生争论]对，有！它们本来就连接在一起的．[生：短路了！没有外电路，没有电流]是的，乙中锌的电子不必通过导线而是直接转移到铜上，这不是电子流吗？应当说电流是产生了，只是短路了，不能对外做功．应当承认这两种装置中也有原电池反应发生．师：如何评价像庚这种情况？生：它可以加速钢铁的生锈，这是原电池原理的负面影响，是对我们的生活、生产带来危害的一面。师：啊！　好辩证呀！还是让我们看一看原电池的优点吧！多媒体展示各种电池PrimaryBatteryForIBMThinkpadT20CR2032LithiumPrimaryBattery南孚耐能高功率无汞电池是中国性能最佳的碳性电池，特别适用于低耗电电池使用。LithiumPrimaryBatteries[板书]二、发展中的化学电源[合作探究]教师投影表格[学生自学]阅读P３７发展中的化学电源干电池部分，填写下表中的空白问题\n表一电池名称干电池(drycell)负极正极2NH4++2e=2NH3+H2H2+2MnO2Mn2O3+H2OZn2++4NH3[Zn(NH3)4]2+电池总反应式：2Zn+4NH4Cl+2MnO2=[Zn(NH3)4]Cl2+ZnCl2+Mn2O3+H2O优点缺点改进方法表二（１）电池名称蓄电池（storagebattery）负极正极电池总反应式：优点缺点改进方法表二（２）电池名称镍镉电池锂电池银锌电池总反应式Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+2Cd(OH)2Li+MnO2=LiMnO2Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag主要用途优点、缺点如果有缺点改进的方法表三电池名称氢氧燃料电池正极O2+2H2O+4e-=4OH-负极２H2+４OH-　-４e=４H2O总反应式2H2+O2=2H2O有什么燃料可以代替氢气燃料电池的发展前景21世纪，燃料电池将是一种广泛使用的电源―――\n[思考与交流]1.将化学能转变为电能有几种基本形式？（1）化学能→热能→机械能→电能．包括从大型火力发电站到小油机等各种“火力”发电装置．（2）化学能→热能→电能．包括从热电堆到热离子发电装置等各种“热电转换设备”．（3）化学能→电能．即所谓“化学电源”，它是一种把化学能直接转变为低压直流电能的装置，简称电池．2.我国首创以铝-空气-海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功．这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中氧气使铝不断氧化而产生电流．只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍．试推测这种新型电池的负极是______，电极反应是______；正极是______，电极反应是______．答案：   1．铝，Al-3e=Al3+；石墨（Pt）：2H2O+O2+4e=4OH-[课堂小结]本课同学们展示自己制作的原电池，进一步理解原电池工作原理；通过自学熟悉了化学电源的应用和发展；对自己的学习过程和结果进行了反思和评价。[布置作业]1．教材P３９T２、T３板书设计一．自我评价和反思：①对原电池概念、组成、工作原理等知识掌握的程度。②在实验探究过程中学会了哪些方法，各种基本技能有没有提高。③在执行学习任务过程中所采取的态度以及与其他同学和老师的合作情况 第二节化学能与电能　　　　　（第2课时）二、发展中的化学电源一次性电池可充电电池活动与探究\n1.废旧电池的危害及其回收利用2.用生活中的材料制作简易电池　参考：番茄电池（1）取一只大的半熟番茄，相隔一定距离插入一片铜片和一片锌片。（2）把铜片和锌片的上端用导线与灵敏电流表相连（图），观察电流表的指针偏转情况。发现灵敏电流表的指针有较大的偏转。说明做成的番茄电池中产生了电流。随堂练习1．某原电池反应的离子方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑，则下列说法正确的是[]A．HNO3为电解质溶液B．锌为原电池正极C．铁极质量不变D．铜为原电池正极2．以锌片和铜片为两极，以稀硫酸为电解质溶液组成原电池，当导线中通过2mol电子时，下列说法正确的是[]A．锌片溶解了1mol时，铜片上析出1mol氢气B．两极上溶解和析出的物质质量相等C．锌片溶解了1g，铜片上析出1g氢气D．锌片溶解了1mol，硫酸消耗了1mol3．将锌片和铜片用导线连接置于同一稀硫酸溶液中，下列叙述正确的是[]A．正极附近SO42-的浓度逐渐增大B.正极附近SO42-的浓度逐渐减小C.负极附近SO42-的浓度逐渐减小D.正负极附近SO42-的浓度基本不变4．据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池，它具有容量大等优点，其电池反应为2Zn+O2=2ZnO，其原料为锌、电解液和空气，则下列叙述正确的是[]A．锌为正极，空气进入负极反应B．负极反应为Zn-2e===Zn2+C．正极发生氧化反应D．电解液肯定不是强酸5．二次电池又叫可逆电池，下列电池属于二次电池的是（）A．酸性锌锰干电池和碱性锌锰干电池B.铅蓄电池C.氢气燃料电池和甲烷燃料电池D.镍隔电池和锂电池6．埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是（）A.在含铁元素较多的酸性土壤中B.在潮湿疏松的碱性土壤中C.在干燥致密不透气的土壤中D.在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中7．某原电池总反应离子方程式为：2Fe3+Fe=3Fe2+，不能实现该反应的原电池是（）A.正极为Cu、负极为Fe，电解溶液为FeC13溶液B.正极为C、负极为Fe，电解溶液为Fe(NO3)3溶液C．正极为Fe、负极为Zn，电解溶液为Fe2(S04)3溶液D.正极为Ag、负极为Fe，电解溶液为CuS04溶液8.家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（）A.4Fe(OH)2+2H2O＋O2=4Fe(OH)3B.2Fe+2H2O＋O2=2Fe(OH)2C.2H2O＋O2+4e=4OH－D.Fe-3e－=Fe3＋9.随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进\n行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（）A．利用电池外壳的金属材料B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染C．不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品D．回收其中石墨电极10.在外界提供相同电量的条件下，Cu2＋或Ag+分别按Cu2++2e-=Cu或Ag+e-=Ag在电极上放电，其析出铜的质量为1.92g，则析出银的质量为（）A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g随堂练习参考答案1．答案：D．分析：由电池反应的离子方程式知，电池的负极为铁，则正极应是比铁不活泼的金属（B被否定）．在反应中负极不断被消耗（C被否定）．由于反应中放出了氢所并生成了Fe2+故知电解质溶液不能是HNO3．由上分析可知正确选项为D．2．答案：A、D．分析：在涉及原电池的有关计算中，关键是要把握住一点即两极得、失电子数应相等．利用这一特点，我们从电极反应看：负极：Zn-2e=Zn2+；正极：2H++2e=H2↑当溶解1mol锌失去2mol电子；铜片上析出1mol氢气也得到2mol电子，得失电子守恒，这样既可推出A、D为选项3．答案：D．分析：在原电池中，电解质溶液电荷的平衡是通过阳离子的迁移来完成的．4．答：B、D．分析：由电池反应知：负极发生氧化反应为：Zn-2e=Zn2+由此可知A、C不对，B正确．由于负极是较活泼的金属锌且产物为ZnO，故电解液肯定不是强酸，否则无论电池工作与否，锌极很快就会被腐蚀完，故D也正确。5．答：BD分析：利用原电池的原理设计出的化学电源通常有三类：一次性电池如干电池，二次电池即充电电池，如锂电池等高能电池、铅蓄电池等；燃料电池如甲烷、氢气、甲醇等燃料电池。6．C7．CD8．答：D分析：洗过的铁锅在空气中放置，可发生吸氧腐蚀。负极发生的反应为2Fe-4e-=2Fe2+，正极发生的反应为2H2O+O2+4e-=4OH-，总反应式为2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，而Fe(OH)2又被O2氧化为红褐色的Fe(OH)3。9．答：B分析：废旧电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉和铅等金属离子，它们会造成对土壤、水源的污染。10．答：B习题详解1.化学电池是把化学能直接转化为电能的装置。其反应的基础是氧化还原反应。2.一次性干电池中的氧化还原反应是不可逆的，放完电之后就不能再使用。而蓄电池中的氧化还原反应是可逆的，它在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使生成物恢复原状。3.从电极材料判断：活泼金属作负极，不活泼金属（或石墨）作正极。从发生的反应判断：发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。4.家用电器的普及和种类的增加，使得电池的使用量随之剧增。废电池混在垃圾中，不仅污染环境，而且造成浪费。据报道，全国的电池年消耗量为30亿只，因疏于回收而丢失铜740吨，锌1.6万吨，锰粉9.7万吨。另外，普通干电池里含有镉和汞两种元素，这两种元素若污染了土壤和水源，进入人类的食物链，就会发生“水俣病”（汞中毒）和“痛痛病”（镉中毒），这两种工业公害病，都在日本发生过，造成很多人死亡。为防止悲剧重演，我们应该把废旧电池与其他垃圾分开，集中回收。许多国家都很重视废旧电池的回收，如德国的很多商店要求顾客在购买电池时，同时要把废旧电池交回商店；日本的分类垃圾箱里有一种专门放废旧电池的黄色垃圾箱，垃圾箱的投入口有三个，分别标有普通电池、纽扣电池和其他电池。第三节化学反应的速率和限度从容说课\n本节教学内容分为两部分：第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。第二部分，在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。本节教学设计的指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。采用“指导发现与问题解决相结合”教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。其主要过程是：关于“化学反应速率”的具体教学程序设计为：\n关于“化学反应的限度”的具体教学程序设计为：\n本节可划分为两课时：第一课时是化学反应速率的概念、表示方法以及影响因素；第二课时是化学反应限度概念，化学平衡状态的本质、外部特征、影响反应限度的因素。燃料利用问题。教学评价。问题交流【思考与交流】\n日常生活中的化学变化有快有慢。有的反应瞬间完成，如爆炸；有的化学反应要经历几万年以上，如化石燃料的形成和溶洞的形成；有的反应在高温条件下变化快，在低温的条件下变化慢，如食品的变质；还有的反应在干燥的环境中变化慢，在潮湿的环境下变化快，如钢铁的锈蚀。人们在实验室进行化学反应时，常常采用粉碎反应物以增大其接触面积，或将固体反应物溶于水中以提高其接触机会，或加入催化剂等措施来提高化学反应速率。将这些学生熟知的化学现象和事例引入课堂学习之中，能提高学生学习化学的兴趣，会使学生深刻体会到化学知识与生活的密切联系，对培养学生正确的科学价值观十分有利。在生产、生活和科研中，常会遇到通过控制反应条件使化学反应按照人们的期望去完成，如对提高对人类有用的化学反应速率和反应程度，以提高原料的利用率或转化率。对这些问题的研究不仅能让学生认识到面对一个具体化学反应所必须考虑的基本问题，还能对人们将提高燃料的燃烧效率、提高能量的转化率，作为解决能源危机的有效途径有更深刻的理解。本节教学重点：化学反应速率和反应限度概念；了解影响化学反应速率和反应限度的因素。本节教学难点：化学反应限度的本质原因及外部特征。课时安排2课时第1课时三维目标知识与技能1．理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。2．学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。过程与方法1．重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2．通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。情感、态度与价值观有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点影响化学反应速率的因素教具准备多媒体课件、投影仪。教学过程[新课导入]教师：播放投影片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（如左图）。但是，近些年浮雕已开始受损，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，而近几十年腐蚀却变快了呢？这就会涉及化学反应速率的问题。师：同学们回忆在初中化学学习中有关化学反应速率的例子（或日常生活中有关的例子）生1：化石燃料的形成生2：钢铁生锈生3：煤窑的瓦斯爆炸生4：冰箱中的食物变质生5：森林火灾、岩石风化――――――师：很好。　　不同的化学反应进行得快慢不一样，有的反应进行得很快，瞬间就能完成，例如，氢气和氧气混合气体遇火发生爆炸，酸、碱溶液的中和反应等；有的反应则进行得很慢，例如，有些塑料的分解要几百年，而石油的形成要经过亿万年等。这些都说明了不同的化学反应具有不同的反应速率。[板书]　　　　第三节　　化学反应的速率和限度[推进新课]\n师：在初中物理课本上是怎样定义宏观物体的运动速率的呢？同学们想一想化学反应速率应该怎样衡量呢？［板书］一、化学反应速率［学生自学］阅读课本P41-P42页生：1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度的单位常用mol／L表示，化学反应速率的单位常用mol／（L·min）或mol／（L·s）表示。师：请举例说明化学反应速率的意义生：某反应物的浓度在1min内减少了1mol／L，则其化学反应速率为1mol／（L·min）。又如，在某化学反应中，某一反应物B的初始浓度是2.0mol／L。经过2min后，B的浓度变成了1.6mol／L，则在这2min内B的化学反应速率为0.2mol／（L·min）。师：很好。投影下表［合作探究］演示实验2－5生：观察并完成下表师：正确引导学生完成实验探究⑴.反应原理探究实验题目双氧水分解反应实验步骤在一支试管中加入2～3mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1mol/L的FeCl3溶液待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体实验现象            用化学方程式解释实验现象 　　　　 思考问题寻找答案1.通过观察什么现象来判断该反应进行得快慢？2.还有哪些其他办法观察该化学反应速率？列出你对问题的想 法      ⑵.温度对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。如下图\n实验题目比较不同温度下双氧水分解反应的化学反应速率大小实验步骤在三支相同的试管中分别加入2～3ml约5%的H2O2，然后在每一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上气球（大小相同）。等三支试管上的气球大小差不多相同时，同时置于三个烧杯中观察现象。反应条件热水常温冷水实验现象反应速率大小得出结论。     演示实验2－6⑶.催化剂对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。实验题目比较不同条件下双氧水分解反应的化学反应速率大小实验步骤在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2～3mL约5%的H2O2，然后在一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液，另一支试管中加入少量MnO2固体。同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液，观察红墨水上升情况。反应条件少量MnO2无催化剂2滴FeCl3溶液实验现象反应速率大小得出结论。     ⑷．补充实验实验题目比较铝片于不同浓度的盐酸反应的化学反应速率大小实验步骤在两支放有相同的铝片试管里，分别加入10mL1mol／L盐酸和10mL0．1mol／L盐酸。观察现象。观察反应现象。反应条件10mL1mol／L盐酸0．1mol／L盐酸实验现象反应速率大小得出结论。     \n[课堂小结]［板书］2．对于同一化学反应，化学反应速率与下了因素有关：i.温度：在其它条件不变情况下，温度高化学反应速率快，反之，温度降低，化学反应的速率降低。ii.催化剂：催化剂(正)加快化学反应的速率。iii.浓度：在其它条件不变情况下，浓度大化学反应速率增快。浓度减小化学反应速率减慢。[布置作业]1．教材P47　　T1、T2、T3、T4[板书设计]　　　　第三节　化学反应的速率和限度一、化学反应速率1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示2．对于同一化学反应，化学反应速率与下了因素有关：i.温度：在其它条件不变情况下，温度高化学反应速率快;温度降低，化学反应的速率降低。ii.催化剂：催化剂(正)加快化学反应的速率。iii.浓度：在其它条件不变情况下，浓度大化学反应速率增快。浓度减小化学反应速率减慢。活动与探究1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。近来由于大气中污染物（如冰箱制冷剂氟利昂CF2Cl2和汽车尾气中的氮氧化物等)不断增加使得臭氧层遭到破坏，从而造成对环境和生物的严重影响。产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为(O3)。有关反应为CF2Cl2→CF2Cl+ClNO2→NO+O因此Cl原子或NO2分子能消耗大量的O3Cl＋O3→ClO+O2NO+O3→N2+O2ClO＋O→Cl＋O2NO2+O→NO+O2总反应O3+O=2O2总反应O3+O=2O2在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl和NO2起什么作用？应如何保护臭氧层？随堂练习1．同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大，选择下列组合中的反应条件：①锌粒②锌片③锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置。[]A．②⑥⑦⑩B．①④⑧⑩C．③⑤⑦⑨D．③⑥⑦⑨2．在2L密闭容器内，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，则该反应的平均反应速率为[]A．0.4mol／L·sB．0.3mol／L·sC．0.2mol／L·s\nD．0.1mol／L·s3．下列各组实验中溶液最先变浑浊的是[]。A．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水5mL，反应温度10℃B．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度10℃C．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度30℃D．0.2mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度30℃4．反应A(s)＋B(g)=c(g)在密闭容器中进行，下列情况中，不能使反应速率加快的是［］。A．升高温度B．增加A的物质的量C．使用催化剂D．缩小容器体积使压强增大5.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2。对此反应的下列叙述中正确的是[]。A．使用催化剂能加快反应的速率B．使一种反应物过量能提高反应的速率C．改变压强对反应速率没有影响D．降低温度能加快反应速率6.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml，2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是[]。A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2molL的X溶液C．10℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液7.对于反应NO2(气)＋SO2(气)=NO(气)＋SO3(气)＋Q，下列叙述正确的是[]A．使用催化剂不能改变反应速率B．改变压强对反应速率没有影响C．升高温度能加快反应速率D．减小压强会降低反应速率8.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2=2HCl的反应速率。可表示为v=k[C(H2)]m[C(C12)]n，式中k为常数，m,n值可用下表中的数据确定。c(H2)(mol·L-1)c(C12)(mol·L-1）v[mol·L-1·S-1］1.01.01.Ok2.01.02.Ok2.04.04.Ok由此可推得，m,n值正确的是()A.m=1,n=1B.m=1/2,n=1/2C.m=1/2,n=1D.m=l,n=1/29．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）A．加热B．不用稀硫酸，改用98％浓硫酸C．滴加少量CUSO4溶液D.不用铁片，改用铁粉10．下列因素一定会使化学反应速率加快的是（）①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小容器体积④加人生成物A.①②④B.②③C.①②③D.只有②随堂练习参考答案：1.D2.C\n3.D4.B5.答案：A。分析：该反应的方程式为：2CO＋2NO=N2＋2CO2这里虽然列出了化学方程式，其实反应速率与化学方程式无关。反应的速率只与浓度、温度、催化剂有关，气体的反应还与压强有关。本题中，B不正确，因为一种皮应物过量并不一定是反应物浓度增加。一种反应物过量只能使另一种反应物转化率提高，不涉及反应的速率问题；C也不正确，对气体来说，改变压强必然影响速率；D也不正确，降低温度只能降低反应速率。6.答案:：B分析：化学反应的速率随浓度的增大而加快，随浓度的降低而减慢。当在其它条件相同的情况下，温度高化学反应速率快，温度低化学反应速率慢。分析本题，要比较反应速率的大小，在其它条件不变的情况下，比较速率大小，先比较浓度的大小。此时，浓度必须是混合后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸浓度相等，所以只要求出X的浓度是最大者反应最快，然后比较温度的高低。由此可见，混合后A、B选项中x的浓度最大，但是二者温度不同。A项中10℃，B项中20℃，故选项B中化学反应的速率最大。7.答案：C、D分析：这是一个有气体物质参加的化学反应，因此，浓度、温度、压强、催化剂等因素能影响该反应的反应速率。8.D9.B.分析，铁与浓硫酸在常温下发生钝化，加热后发生反应也不生成氢气10.D．分析：反应物或生成物是固体时，改变其量；或没有气体物质参加反应，缩小容器的体积，反应速率均不变。第三节化学反应的速率和限度（第2课时）三维目标知识与技能1．理解可逆反应、化学反应平衡的概念2.化学反应限度的本质原因及外部特征。3．学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。通过实验探究响形成化学反应平衡的概念及化学反应限度的概念过程与方法1．重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2．通过探究实验认识化学平衡与反应限度，并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。情感、态度与价值观有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点化学反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。教学难点：化学反应限度的本质原因及外部特征。教具准备多媒体课件、投影仪。教学过程[新课导入]教师：根据化学方程式进行计算时，你是否考虑过这样的问题：一个化学反应在实际进行时，所有反应物能否完全（按照方程式中相应物质的量关系）转变成生成物，如果能，反应条件是什么？如果不能，原因是什么？解决这些问题的重要性是不言而喻的。例如在预知理论产率极低的情况下，就不必再耗费人力、物力和时间去进行探索性实验等。[板书]　　　　第三节　　化学反应的速率和限度[推进新课]\n师：请同学阅读课本P44实验2-7,回答有关问题。生：讨论探究实验2-7生1：　　　把1mol/l的Na2SO4溶液逐滴滴加到盛有3ml-4ml的CaCl2溶液中，直到不再有沉淀产生为止。反应现象是：白色沉淀产生。　离子反应方程式：　　　　　　　　Ca2＋+SO42＋=CaSO4↓生2：继续演示实验2-7过滤，取澄清溶液与小试管中，加入适量的1mol/l的Na2CO3溶液，可能的现象是：有白色的沉淀CaCO3产生，或者没有沉淀产生。师：很好。开始演示实验。把1mol/l的Na2SO4溶液逐滴滴加到盛有3ml-4ml的CaCl2溶液中，直到不再有沉淀产生为止。过滤，取澄清溶液与小试管中，加入适量的1mol/l的Na2CO3溶液，提问学生观察到什么现象？生1：有白色的沉淀师：怎样验证是硫酸钙还是碳酸钙沉淀？生2：滴加稀盐酸，如果溶解是碳酸钙沉淀，否则，是硫酸钙沉淀。师：做演示实验，验证生2的猜测。然后，请同学写出离子反应方程式。生：Ca2＋+CO32－=CaCO3↓师：同学们从以上实验探究中你得到什么启示？生1： CaSO4和Ca2＋、SO42－同时存在同一体系中。 CaSO4和Ca2＋、SO42－同时存在同一体系中生2：碳酸钙比硫酸钙根难容。师：在第一支试管内的溶液中，还有Ca2＋存在，那么在第二支试管的溶液中Ca2＋还存在吗？生：Ca2＋的浓度减小了，但是仍然存在。CaCO3和Ca2＋、CO32－同时存在此体系中。［板书］二、化学反应限度［学生自学］阅读课本P45页师：什么是可逆反应？[板书]可逆反应生：在同一条件下，既能向正反应方向又能向逆反应方向进行的反应称可逆反应。例如　Ca2＋+SO42－=＝＝＝CaSO4↓的反应，正向反应和逆向反应同时进行。师：什么是化学平衡呢？[板书]化学平衡生1：平衡状态很像围城现象，城里的人想到城外去，而成外的人又想到城里去。当一段时间里，出去的人和进城的人相等时，“围城现象”就处于“平衡状态”。这种关系就是：“化学平衡”。师：好！有没有那位同学再给出化学平衡定义生2：在一定的条件下，正反应速率和逆反应速率相等，反应物和生成物的浓度保持不变．师：很好，有关化学平衡的认识我们将在以后的选修教材中继续学习。化学反应限度怎样理解呢？板书生1：不同的平衡体系到达平衡状态时，反应限度不同。例如　平衡体系1，Ca2＋+SO42－=＝＝＝CaSO4↓\n平衡体系2，Ca2＋+CO32－=＝＝＝CaCO3↓这两个平衡体系中，在起始浓度都是1mol/l时，到达平衡时，平衡体系2的CO32的浓度比平衡体系1中SO42－的浓度小，也就是说平衡体系2中正反应向右进行的限度大。生2：同一个平衡体系在不同的条件下，反应限度也不同。平衡体系，Ca2＋+SO42－=＝＝＝CaSO4↓;给平衡体系加热，CaSO4固体质量将减少，溶液中Ca2＋、SO42－的浓度将增大。正反应的限度将减少。［合作探究］炼铁高炉尾气之谜三、化学反应的条件控制在生产生活中，促进有利的化学反应发生，抑制有害的化学反应发生，这就要讨反应条件的控制。[学生自学]阅读课本P46页师：带领学生探究A.建筑物定向爆破问题；B煤的燃烧条件问题。●原煤含S量：要求＜2%，否则SO2排放浓度会偏高；●原煤粒度：要求≤40mm，且越均匀越好，但不能使用粉煤；●炉膛　：耐高温；●烟囱抽力要求有大于20%的富余能力，氧气要适当充足，等。必要时查阅资料。[课堂小结]i通过实验探究，同学们了解：可逆反应、化学平衡、化学平衡状态、化学反应限度。ii.控制反应条件可以使化学反应向有益的方向尽可能多、快地进行。[布置作业]1．教材P48　T5、T6.[板书设计]　第三节　　化学反应的速率和限度二、化学反应限度实验探究2-7i可逆反应、化学平衡、化学平衡状态、化学反应限度。ii.控制反应条件可以使化学反应向有益的方向尽可能省、快地进行。活动与探究1.利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程（1）按图2-7所示将实验装置连接好。（2）向其中一个烧杯的水中投入一定量的CaO固体，CaO与水反应放热，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深。查找资料：NO2平衡气体遇热颜色加深，遇冷颜色变浅的反应原理。随堂练习1．在一定条件下，使NO和O2在一密闭容器中进行反应，下列说法中不正确的是[]。A．反应开始时，正反应速率最大，逆反应速率为零B．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后为零C．随着反应的进行，逆反应速率逐渐增大，最后不变D．随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，最后不变\n2．一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里含有的物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。对此反应，下列叙述中正确的是[]A．使用催化剂不能改变反应速率B．使用催化剂能加大反应速率C．降低压强能加大反应速率D．升高温度能加大反应速率3．在一定温度下，可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g）达到平衡的标志是[]A．C生成的速率与C分解的速率相等B．A、B、C的浓度不再变化C．单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolBD．A、B、C的分子数比为1∶3∶24．下面四个选项是四位同学在学习过化学反应速率和化学平衡理论以后，联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是（）A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B.化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品C．化学反应速率理论可指导怎样提高原料的转化率D．正确利用化学反应速率和化学平衡理论都可提高化工生产的综合经济效益5.在一密闭容器中，反应aA(g)=bB(g）到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则（）A．平衡向正反应方向移动了B．物质A的转化率减少了C．物质B的质量分数增加了D.a＞6.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是（）A.H2（g）＋I2（g）=HI(gB.3H2（g）＋N2（g）=2NH3（g）C.25O2（g）＋O2（g）=2SO3（g）D.C(s)＋CO2（g）=2CO(g)7.在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g2AB(g）达到平衡的标志是（）A．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的ABB．容器内的总压不随时间变化C．单位时间生成2nmol的AB同时生成nmol的B2D．单位时间生成nmol的A2同时生成nmol的B28.某温度下，在一容积可变的容器中，反应：2A(g)+B(g)=2C(g)达到平衡时，A,B和C的物质的量分别为4mol,2mol和4mol。保持温度和压强不变，对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整，可使平衡右移的是（）A．均减半B均加倍C均增加1molD．均减少1mol9·反应2SO2+O2=2SO3，下列判断中正确的是（）A.2体积SO2和足量O2反应，必定生成2体积SO3B．其他条件不变，增大压强，平衡必定向右移动C.平衡时，SO2消耗速度必定等于O3生成速率的两倍D．平衡时，SO2浓度必定等于O2浓度的两倍10.工业上用氨和二氧化碳反应合成尿素：CO2＋2NH2＝＝＝＝CO（NH2）2＋H2O。已知下列物质在一定条件下均能与水反应产生H2和CO2。H2是合成氨的原料，CO2供合成尿素用。若从充分利用原料的角度考虑，选用（填序号）作原料较好。A．CO．B.石脑油（C5H12、C6H14）C．CH4D．焦炭随堂练习答案:1.B2.BD3.AB4.C5.答案:A,C〔解析〕题设的关键信息是反应达平衡后容器体积增大一倍，应转换为（1)条件变化的瞬间A,B的浓度均为原来的50%;(2）容器内压强减小为原来的1/2。本题的设问多项比较综合，但只要抓住达新平衡时B的浓度由50%\n-60%这第2个关键信息，说明生成物B的物质的量、质量、质量分数都增大了，故平衡正向移动，反应物A的转化率增大，并且由压强减小，平衡向体积增大方向移动，推出an(Na2C03)V甲(C02)>V乙(C02)③甲、乙盐酸均不足量消耗的n(NaHC03)>n(NaC03)V甲(C02)>V乙(C02)C02+H20+cO32－=2HCO32－布置作业【投影】\n放出能量？直接应用一、化学反应与能量物质中的化学能转化途径变化原因实际应用转化形式化学反应化学键的改变电能生活生产其他热能反应物中化学键的断裂？燃烧其他反应火电转化化学电源板书设计二、化学反应速率和限度1.化学反应速率的概念——化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度。化学反应速率的表示方法_____________________________________。2.对化学反应限度的认识________________________________________。3.控制化学反应条件的意义______________________________________。活动与探究1．2003年10月15日，我国成功发射“神舟五号”载人飞船。这标志着我国在航天领域的大突破：\n（1）肼（N2H4）是发射航天飞船常用的高能燃料。一般将液太N2O4作为火箭的推进剂。已知1mol液态肼与足量液态N2O4完全反应放出QkJ的热量，产物是对环境无害的氮气和水蒸气，但实际发射过程中会看到有大量红色的烟雾，除了该反应可能产生少量NO外，产生此现象的原因可能是。（2）实际上，最理想的燃烧热大，体积小，本身毒性小、安全的固态氢，目前人们还不能制得固态氢，因为。（3）新型无机材料在航天工业中也有广泛应用。如飞船表面覆盖有一种耐高温的氮化硅陶瓷，该物质中各原子均满足最外层8电子结构，则氮化硅的化学式为。（4）飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池。常用的燃料电池是氢氧燃料电池，已知负极的反应式为：2H2－4e—+4OH—4H2O，正极的反应式为，工作时极pH相对较大。答案：（1）2N2H4（1）N2O4（l）+N2O4（l）3N2（g）+4H2O（g）；部分N2O4转化为NO2（2）因为制备时需要极高的压强（其它合理答案均给分）（3）Si3N4（4）O2+4e—+|2H2O4OH—（1分）正随堂练习1．为“绿色奥运”某同学提出了下列环保建议，其中你认为可以采纳的是①用气态燃料代替液态和固态燃料作为发动机动力来源②开发生产无汞电池③提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋④分类回收垃圾⑤开发无磷洗涤剂⑤提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用A．①③③④B．②③④⑤C．①②④⑤⑥　　D．全部2．把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如图所示经过一段时间后，最先观察到变红的区域是（）A．Ⅰ和ⅢB．Ⅰ和ⅣC．Ⅱ和ⅢD．Ⅱ和Ⅳ3.下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（　）\nA．b电极是正极B．总反应方程式为：C．负极发生还原反应，正极发生氧化反应D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源4、航天器的燃料之一是铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的固体混合物，点燃时，铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其反应式为：2NH4ClO4=N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑反应放出大量热，下列对该反应的叙述中，错误的是()A．NH4ClO4既是氧化剂，又是还原剂B．1molNH4ClO4完全反应时，转移14摩尔电子C．反应中只有Cl元素被还原D．从能量角度看，化学能主要转变为热能和动能5、蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是（A）放电时，Fe是负极，NiO2是正极（B）充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH)2＋2e==Fe＋2OH－（C）放电时电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动（D）蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中6.下列说法正确的是：A、1molH2SO4与1molBa(OH)2完全中和所放出的热量为中和热B、中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应C、在101kPa1mol碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热D、碳与二氧化碳的反应既是吸热反应，也是化合反应7.下列说法正确的是A．化学反应中的能量变化，都表现为热量的变化\nB．反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应C．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应D．工业法制硫酸的三步主要反应都是放热反应8.汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4＝2PbSO4↓＋2H2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是（）A．PbO2是电池的负极B．负极的电极反应式为：Pb＋SO42－－2e－＝PbSO4↓C．PbO2得电子，被氧化D．电池放电时，溶液酸性增强9.一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率而倍受重视。现有Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，一极通CO气体，另一极能O2和CO2的混合气体，制作650℃时工作的燃料电池，其电池总反应是2CO+O22CO2。则下列说法中正确的是（）A．通CO的一极是电池的正极B．负极电极反应是：O2+2CO2+4e—=2CO32—C．熔融盐中CO32—的物质的量在工作时保持不变D．正极发生氧化反应10.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为减缓反应速率，又不影响生成的氢气的总量，可采用的方法是A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入适量Na2CO3固体C．加入适量Na2SO4溶液D．加入适量CH3COOK固体随堂练习参考答案1.C2.B3.C4.B5.C6.BD7.C8.B9.C10.CD备课资料氢：完美替代化石能源　　现有能源体系从终端利用的角度，可分为固定式和移动式。固定式能源需求部门包括工业、农业、商业和住宅，能源的需求形式为热能和动力。对于高需求密度区，可由化石能源发电，并输送到需求区转变为动力，由载热介质供应热能。但是对于低需求密度区和移动式机械的能量供应，电力的应用受到限制，因为电力为不可储存的能量，而且在长途输送过程中沿程损耗巨大。在这样的场合，液体和气体化石燃料通过燃气轮机、活塞式发动机等转化设备，将化学能直接转化为动力和热能。　　用于固定式发电的燃料主要是煤，用于分布式及移动机械的燃料主要为天然气和石油。这三种化石能源并重而互补。出于规模效应，大型电站有经济能力对尾气进行净化，消除大部分气体污染物排放，产生出清洁的电力和热能。汽车工业中，石油产品燃烧造成的污染则不易消除，导致大城市空气质量恶化。再加上能源供应安全等因素，人们首先想到能否有一种清洁的流体燃料来代替石油产品，驱动运输设备，这种燃料就是氢。燃料电池的发展对氢能的前景起到了巨大推动作用。燃料电池避免了传统的热机循环限制，直接将氢的化学能转化为动力，其效率可为传统内燃机的2～3倍。目前燃料电池技术正得到飞速发展。中国能源网http://www.china5e.com放热反应　化学反应总伴随能量的变化，通常表现为热量的变化。有热量放出的化学反应叫做放热反应，放热反应往往可表现为反应体系温度的升高。例如燃料的燃烧、食物的腐败等。放热反应的发生，有时需加热，很多燃料需点燃方能燃烧。一旦发生反应，放出的热量足以维持反应必要的温度而有余，就不需外界持续提供能量了。反应物的总能量大于生成物的总能量。吸热反应　吸收热量的化学反应叫做吸热反应。吸热反应则常表现为反应体系温度的降低，或者，必须持续供给必要的热量反应才能持续进行。例如，氯酸钾的分解反应是吸热反应，在MnO2催化的条件下要不断加热，反应才能完成。反应物的总能量低于生成物的总能量。\n矿物燃料　也称为化石燃料。到目前为止，世界各国所用的燃料，几乎都是化石燃料，即石油、天然气和煤。但在自然界经历几百万年才逐渐形成了化石燃料，看来在几百年内将全部被人类耗尽。根据观察、研究表明，在今天的地下已不再形成煤和石油。（1）石油也称原油，是人们从地下开采出来颜色由黄色到黑色的可燃性粘稠液体，常与天然气共存，是很复杂的混合物。石油的性质因产地不同而不同，密度、粘度、凝固点的差别也很大，以凝固点而言，有的高达30℃，有的低至-66℃。热值43.7～46.2MJ/kg。石油中各组分的沸点差别很大，从常温到500℃以上。石油的主要元素是碳和氢，分别占83～87％和11～14％。此外，还含有少量的硫（0.06～8％）、氮（0.02～1.7％）、氧（0.08～1.8％）以及微量金属元素（镍、钒、铁、铜等）。我国大庆和任丘的石油以烷烃为主，新疆、辽河和胜利的石油是烷烃，环烷烃混合石油，台湾的石油则以芳香烃为主。（2）天然气从广义上讲，指的是埋藏在地层中自然形成的气体的总称。但通常所指的天然气只指贮藏于地层较深部的可燃性气体（即气态的化石燃料）和与石油共存的气体（常称为油田伴生气）。天然气的主要成分是甲烷，此外根据不同的地质形成条件，还含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质。有的气田中还含有氦气。甲烷含量高的天然气称为干气，含有2个或2个以上碳原子的烷烃较高的天然气称为湿气。我国四川自贡产天然气。（3）煤也叫煤炭，埋藏在地下的固态可燃性矿物。煤是一种混合物，没有单一的分子结构，虽然很多科学家经长期研究已介绍有关煤结构的普通形式，如质分子相对量从300～1000，结构是多碳环，一些环相互键合（稠合的），其他环键合成长链，等等。比较常见的有怀泽的烟煤结构模型，但都还没有能揭示出煤的实质结构。煤中有机物元素主要是碳，其次是氢，还有氧、氮和硫等元素。煤可以分为无烟煤、烟煤、次烟煤、褐煤，它们的性质如下：无烟煤烟煤次烟煤褐煤热值高高中等低含硫量低高低低氢/碳（物质的量比）0.50.60.91.0（4）油页岩又称油母页岩，一种高矿物质的腐泥煤，为低热值的固态化合燃料。颜色由浅灰色到深褐色，可提取石油（产油率低于6％的属贫矿，高于10％的属富矿），也可直接作燃料。油页岩主要包括油母、水分和矿物质。油母含量约10～15％（干基），是复杂的高分子化合物，富含脂肪烃结构，较少芳香烃结构，氢碳物质的量比为1.25～1.75，水分4～25％，矿物质主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。我国的能源概况　我国的能源资源十分丰富，世界各国具有的能源资源，我国几乎都有，而且数量也相当可观。我国已成为世界上占第三位的能源生产国。根据1988年的统计资料表明，我国能源产量占世界产量的8％（第一位的美国和第二位的前苏联的能源产量之和约占世界总产量的40％），能源的消费达2.7×1013MJ（美国为8.4×1014MJ，前苏联为6.2×1014MJ）。但人均水平却很低。煤炭我国煤炭资源的总储量为14380亿吨，已探明的可开采储量为7310亿吨。1991年的年产量为10.9亿吨，居世界首位，且每年在按4000万吨左右的速度递增。但全国煤炭资源的分布很不平衡，就总储量计，华北占71.13％，西北占9.05％，华东占8.15％，东北占3.68％，中南占2.33％。其中山西省约占全国的1/3。我国规划到二十世纪末，年生产量为12亿吨左右，按此水平，我国的煤炭至少还可以开采260年。石油和天然气1991年我国石油产量达1.39亿吨，天然气产量为150亿立方米。估计我国石油资源储量为300～600亿吨（也有认为我国远景石油资源为787亿吨，国外估计值为300～1000亿吨），而现在已探明的石油储量仅有几十亿吨。天然气资源量预测为3.3×105亿立方米，探明的储量只占3％左右。因此石油和天然气的开发潜力还很大。石油的年产量目前为1.4～1.5亿吨，每年尚在按2％的速度递增。1990年的原油产量居世界第5位。生物燃料能我国的森林面积约1.2×1012m2，林木蓄积量为95亿立方米，每年可供柴薪216亿千克左右。农村中最主要的生物燃料是秸杆，估计为4.58亿吨，此外还有柴薪2800万吨、畜粪900万吨。至1990年，全国有沼气池338.1万个，年供沼气约10亿立方米。\n水能我国地表水年径流量达26200亿立方米，居世界第四位，按人口计，我国人均占有水资源约2700m3，居世界第127位。水能的开发和利用，目前仅占可利用水能的7％，水电装机容量仅为1700万千瓦，开发的程度还是很低的。其他，如核燃料，虽然我国已建立了一批具有相当规模的铀矿开采、冶炼基地，但我国的核电站还起步不久。秦川核电站是30万千瓦的核电站，东部沿海近年中还要再建立一些。例如田湾、大亚湾，我国核电站选址将主要考虑东南沿海经济发达省份。根据核电“远景规划”，到２０２０年中国核电装机容量将从目前已经投产和在建的８７０万千瓦增加到３６００万千瓦，从目前的占全国电力装机总容量的２.３％提升到４％。这个规划意味着，从２００４年起，中国每年将至少批准建设２个百万千瓦级核电机组。也就是说，今后１６年，中国每年都要建一座大亚湾规模的核发电厂。尽管太阳能、风能、地热能等的估计蕴藏量都不算少，但尚待进一步开发和利用。东北试点推广乙醇汽油“初战告捷”２００４年下半年以来，东北三省在全国率先实现了全区域封闭使用车用乙醇汽油，让这种可再生的新型“绿色”能源以尽可能少的资源消耗、尽可能小的环境代价实现最大的经济和社会效益。乙醇俗称燃料酒精，它以小麦、玉米、高粱、薯类或植物纤维为生产原料，被称为绿色能源。将燃料乙醇和汽油按一定比例混配使用，可形成一种新型车用燃料——乙醇汽油。据统计，世界上现有约２０个国家推广使用乙醇汽油。为缓解石油资源短缺的矛盾，２００３年１１月，吉林省在全国率先开始在全省范围内封闭运行推广车用乙醇汽油，为在整个东北地区乃至全国进一步扩大试点奠定了基础。２００４年下半年，辽宁、黑龙江两省相继实现了全省车用乙醇汽油封闭销售，至此整个东北地区全部封闭推广车用乙醇汽油。此外，我国还在河南、安徽两省及湖北、山东、河北和江苏４省的部分地区开展了车用乙醇汽油试点工作，预计到今年底，上述各省和地区范围内要基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油。一年来，乙醇汽油在东北三省的市场覆盖率达到了９０％左右，并取得了一系列明显的效益。车用乙醇汽油开辟了替代能源的新途径，有效地解决了粮食出路问题，同时也降低了汽车尾气对空气的污染，有效改善了大气环境。国家发改委有关负责人认为，东北三省作为全国先行试点推广省份，为国家发展新型能源承担了义务，做出了积极的探索和有益的尝试。据初步统计，从吉林省２００３年１１月正式启动车用乙醇汽油销售到２００５年２月末，东北三省共销售车用燃料乙醇汽油１９４万吨，累计节约原油７０多万吨。吉林燃料乙醇有限责任公司总经理王学泠说，在目前石油极为紧缺的情况下，燃料乙醇对于已经推广使用乙醇汽油的地区缓解能源紧张状况有着十分明显的作用。专家们认为，从国家后备能源的储备角度、替代角度考虑，寻找到一种新的可循环的再生能源是非常重要的。一旦进口油品出现困难，可以扩大燃料乙醇的推广范围。反应热和键能的关系在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。实验证明，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互吸引；在形成新化学键时，由于原子间的相互吸引而放出能量。化学反应的反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。化学键是分子中相邻原子间的强烈的相互作用，这种相互作用具有一定的能量，这一能量就是键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。下面用乙烷裂解为乙烯和氢气为例，根据化学反应中化学键的改变和键能的变化来分析反应热和键能的关系。在乙烷分子中，原子间的结合力可归结为6个C—H键和1个C—C键：在乙烯分子中，原子间的结合力可归结为4个C—H键和1个C=C键：从键能数据估算反应热的具体方法和步骤如下：（1）写出反应的化学方程式，并突出反应物和生成物分子中的各个化学键。\n（2）归纳出化学键改变的情况。6C—H+C—C—→4C—H+C==C+H—H即：2C—H+C—C—→C==C+H—H（3）从键能的表中，查出有关的数据。E(C—H)=414.4kJ/molE(C==C)=615.3kJ/molE(C—C)=347.4kJ/molE(H—H)=435.3kJ/mol（4）根据下列公式粗略地估计反应热（Q）。Q=∑E（生成物）-∑E（反应物）上式表明，反应热等于生成物的键能总和跟反应物的键能总和之差。Q=[E(C==C)+E(H—H)]-[2E(C—H)+E(C—C)]=(615.3+435.3)kJ/mol-(2×414.4+347.4)kJ/mol=-125.6kJ/mol这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6kJ/mol。其他反应是吸热还是放热，数值是多少，可以用以上方法进行估计。　对于化学方程式：可以表明1份（如1个、1mol等，下同）H2与1份Cl2在点燃条件下反应生成2份HCl。化学方程式只表明了反应物分子转化为生成物分子时原子重新组合的情况，即只表明了化学反应中的物质变化，但它不能表明化学反应中的能量变化。如果我们把上述化学方程式改写为下述形式：H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)；ΔH=-184.6kJ/mol即表明了1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6kJ的热量。这种表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。从热化学方程式可以明显地看出反应过程中需要吸收或放出的热放出285.8kJ的热量，上述两个反应的热化学方程式可以表示如下：从上述热化学方程式可以明显地看出，由H2与O2反应生成H2O（l）比生成H2O（g）多放出44kJ/mol的热量。书写热化学方程式时应注意以下几点：1．需注明反应的温度和压强，因反应的温度和压强不同时，其ΔH也不同。但中学化学中所用的ΔH的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明。但需注明ΔH的“+”与“-”。2．要注明反应物和生成物的状态。物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关。例如，冰熔化为水时，需要吸收热量，水蒸发为水蒸气时，也需要吸收热量，如图所示。因此，水在蒸气状态时所具有的能量与液态或固态时所具有的能量是不相同的。这也就是为什么H2与O2反应生成2mol液态水与生成2mol水蒸气时所放出的热量不同的原因。\n3．与化学方程式不同，热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，因此，它可以是整数，也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其ΔH也不同。例如：H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)；ΔH=-184.6kJ/mol2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)；ΔH=-483.6kJ/mol显然，对于上述相同物质的反应，前者的ΔH是后者的两倍。许多化学反应的反应热可以直接测得，但有些化学反应的反应热不能直接测得，需通过计算求得。正确书写热化学方程式对于生产和科学研究有重要意义。反应热　前面我们主要介绍了氧化还原反应和离子反应中的物质变化。在化学反应中，发生物质变化的同时，还伴随有能量变化，这种能量变化，常以热能的形式表现出来。例如，在高一化学中，我们曾做过铝片与盐酸，以及氢氧化钡晶体与氯化铵晶体在迅速搅拌下反应的实验，前者反应时放出热量，为放热反应；后者反应时吸收热量，为吸热反应。在化学反应过程中放出或吸收的热量，通常叫做反应热。反应热用符号ΔH表示，单位一般采用kJ/mol。许多化学反应的反应热是可以直接测量的，其测量仪器叫做量热计。在中学化学中，一般研究的是在一定压强下，在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。下面，我们试从微观的角度来讨论宏观反应热的问题。实验测得1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出184.6kJ的热量，这是该反应的反应热。任何化学反应都有反应热，这是由于在化学反应过程中，当反应物分子间的化学键断裂时，需要克服原子间的相互作用，这需要吸收能量；当原子重新组合成生成物分子，即新化学键形成时，又要释放能量。就上述反应来说，当1molH2与1molCl2在一定条件下反应生成2molHCl时，1molH2分子中的化学键断裂时需要吸收436kJ的能量，1molCl2分子中的化学键断裂时需要吸收243kJ的能量，而2molHCl分子中的化学键形成时要释放431kJ/mol×2mol=862kJ的能量，如图1所示。\nH2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)的反应热，应等于生成物分子形成时所释放的总能量（862kJ/mol）与反应物分子断裂时所吸收的总能量（679kJ/mol）的差，即放出183kJ/mol的能量。显然，这个分析结果与实验测得的该反应的反应热（184.6kJ/mol）很接近（一般用实验数据来表示反应热）。这说明该反应完成时，生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量大，这是放热反应。对于放热反应，由于反应后放出热量而使反应本身的能量降低。因此，规定放热反应的ΔH为“-”，即上述反应的反应热为：ΔH=-184.6kJ/mol反之，对于吸热反应，由于反应通过加热、光照等吸收能量，而使反应本身的能量升高。因此，规定吸热反应的ΔH为“+”。例如，1molC与1mol水蒸气起反应，生成1molCO和1molH2，需要吸收131.5kJ的热量，即该反应的反应热为：ΔH=+131.5kJ/mol综上所述，当ΔH为“-”或ΔH＜0时，为放热反应；当ΔH为“+”或ΔH＞0时，为吸热反应。也就是说，如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，反应物转化为生成物时放出热量，这是放热反应。反之，如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收热量才能转化为生成物，这是吸热反应。化学变化过程中的能量变化如图2所示。月亮——氦3核聚变He-3是一种清洁、安全和高效的核聚变发电的燃料。风——风能风能发电太阳——太阳能　　太阳，这颗太阳系中最大的恒星，不停地向宇宙中发射能量，仅其中的22亿分之一，即成就了今天的地球。　　目前太阳能可以取暖、制冷、热水、供电。江河——水能二滩水电站\n据估算，月壤中He-3的资源总量可达100万-500万吨。如果采用D-He-3核聚变发电，美国年发电总量仅需消耗25吨He-3；中国1992年的年发电总量只需8吨He-3，全世界一年有100吨He-3就够了。问题：以目前全球电价和空间运输成本算，1吨He-3的价值约40亿美元。如何将月球上的He-3运回地球呢？　　风是地球上的一种自然现象，它是由太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差从引起大气的对流运动形成的。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2％转化为风能，全球的风能约为2.74X109MW，其中可利用的风能为2X107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。问题：不稳定、因地而异太阳能光伏板 1平方米太阳能热水器，相当于每年节约120公斤煤。目前技术上最成熟、市场化程度最高的就是太阳能供热水。问题：太阳能发电成本过高。　　许多世纪以前，人类就开始利用水的下落所产生的能量。最初，人们以机械的形式利用这种能量。在19世纪末期，人们学会将水能转换为电能。问题：可能会改变一部分自然景观21世纪的能源——太阳能电池　（北京师范大学化学系吴国庆）　问：目前市场上的太阳能电池主要是由什么材料制作的？答：目前市场上最大量生产的太阳能电池的主要材料是由晶体硅制作的半导体材料．这种太阳能电池的结构如附图的上图所示．图中的A是表层金属导线；B层是吸光材料，通常是黑色涂层，以保证射入太阳能电池的光不从电池表面因反射而逃逸．E是金属电极．F是底层材料．C和D都是晶体硅半导体，但C是n-型半导体，它在光的照射下产生电子（图中用e-表示），而D是p-型半导体，它在C产生电子的同时产生带正电的空穴（图中用h+表示）．C和D合在一起叫做n-p结．晶体硅制成n-型和p-型半导体的主要方法是在晶体硅中掺杂．n-型硅半导体掺入的杂质是电子比硅原子多的原子，如磷原子，p-型硅半导体掺入的杂质是电子比硅原子少的原子，如硼原子．掺杂会大大提高硅释放电子的能力，例如，只要掺杂百万分之一的磷，晶体硅的电子流会提高10万倍．掺杂是在由二氧化硅还原成硅制作晶体硅时进行的．事实上n-p结硅半导体是制成单片的．问：在70年代就有过报道，晶体硅将被非晶硅所代替，非晶硅是什么？答：在70年代确实有过制备非晶硅的沸沸扬扬的高潮．事实上，非晶硅光电池已经广为使用，例如许多太阳能计算器、太阳能手表、园林路灯和汽车太阳能顶罩等就是用非晶硅作为光电池的基本材料的．但是目前市场上最大量使用的太能能电池（特别是屋顶太阳能电池）仍然是晶体硅光电池而不是非晶硅光电池，尽管非晶硅有许多优点：例如，它可以自由裁剪，因而可以充分利用合成的产品，不像晶体硅不能自由裁剪，制作成器件时材料磨下好多碎末，浪费很大；它的制作过程是气相沉积（1976，Spear法）──化氢热分解，分解时可以根据需要掺杂，如掺入磷化氢或硼化氢，由于是气相沉积，制作工艺条件容易进行自动化控制；它还可以制成很薄很薄的薄膜，而晶体硅却至少要达到几百微米的厚度．这是由于晶体硅是一种间接能带半导体，单靠光子并不能把电子激发到导带中去产生电流，而要靠所谓声子的帮助，这种所谓的声子来源于晶格振动，晶体做得太薄，产生的声子就太少，光电转化率就太低．而非晶硅却是一种直接能带半导体，它的结构内部有许多所谓的“悬键”，也就是没有和周围的硅原子成键的电子，这些电子在电场作用下就可以产生电流，并不需要声子的帮助，因而非晶硅可以做得很薄，还有制作成本低的优点．\n问：非晶硅这样好，为什么没有取而代之把晶体硅驱逐出市场？答：非晶硅有2个致命缺点：一是寿命短，在光的不断照射下会发生所谓Staebler-Wronski效应，光电转化效率会下降到原来的25％，这本质上正是非晶硅中有太多的以悬键为代表的缺陷，致使结构不稳定；二是它的光电转化效率远比晶体硅低．现今市场上的晶体硅的光电转化效率为12％，最近面世的晶体硅的光电转化效率已经提高到18％，在实验室里，甚至可以达到29％（对比：绿色植物的叶绿体的光电转化效率小于1％！），然而非晶硅的光电转化效率一直没有超过10％．但是，人们对非晶硅的热情未减．最近的一则报道说，在美国密执根的联合太阳能系统公司刚刚发明了一种“三结”非晶硅光电池，可以同时接受蓝、绿和红／红外辐射，光电转化效率达到12.1％．由于非晶硅的成本低，1990年用光电转化效率只有4～6％的非晶硅太阳能电池，就把一架飞机飞行400km从美国西海岸加里福尼亚圣地亚哥飞到东海岸北卡罗林那州的凯提堆克．这说明非晶体硅的前途仍然是光明的，只要克服寿命短和效率欠佳的缺点，将来还是会占据相当大的市场份额的．问：老式的照相机不能自动测光，照相测光要用一种小型测光器，我记得它的光电转化材料是CdS，现今的照相机都带自动测光，它里面装的是什么光电材料？它们也能做成太阳能电池吗？答：测光所需的光电转化率不需要很高．硫化镉就属于这类光电池．其实不止是硫化物，许多硒化物和碲化物也是光电转化材料．用这类化合物制作的光电池品种很多，其中有一些光电转化效率甚高，作为太阳能电池的材料的前景也看好，例如，迄今光电转化效率最高的光电材料是GaAs-GaSb，它的转化率可以达到33％．许多价格不匪的照相机里装的就是砷化镓光电池，用它来做太阳能电池价格太贵，不可能用在地面装置上，美国波半日公司已经把GaAs-GaSb太阳能电池装在航天飞机上．还有，几年前有一种用CdTe制作的太阳能电池已经问世．这种太阳能电池的实验室转化效率达到16％，见于市场的则达8％．它比非晶硅寿命长，效率稳定，制作也较简单，很有前途．有人担心这种太阳能电池因含致癌元素镉而有害．但专家们认为完全不必担心，因为太阳能电池是密封的．相比之下，目前已经广泛使用的镉-镍可充电电池要危险得多，废电池经常被到处扔．这里，我还要特别提到所谓CIS，它是CuInSe2的缩写，是一种极有前途的太阳能电池，价格相对于CdTe要便宜．最近报道说，美国科罗拉多国立可更新能源实验室（NREL）开发了一种掺极少量Ga的CIS，效率竟达到18％．1997年，现合并到西门子太阳能公司的原阿克罗太阳能公司曾经制成一块达0.5m2面积的CIS模块，效率达到11％．长远地看，硫族化合物太阳能电池具有与晶体硅太阳能电池竞争的实力．它们与晶体硅不同而与非晶硅相同之处是可以造得很薄，这是这类半导体的基本性质决定的，因而用材很省．问：80年代初报道过二氧化钛是一种光电材料，有可能用来光解水，它也能制作太阳能电池吗？答：这是一种值得称赞的联想．二氧化钛确实可以制作太阳能电池．第一个制作二氧化钛太阳能电池的是位于瑞士Lausanne的瑞士联邦制作了这种电池，后人称为格莱泽电池．附图的下图是改进的格莱泽电池的示意图．图中A是透光的玻璃；B是既透光又能导电的高分子薄膜；夹在高分子薄膜中间的是含碘离子的水溶液，溶液的底部则是纳米级的二氧化钛晶体．在二氧化钛晶体表面上有一种钌的配合物，是光繁化剂．格莱泽电池受到光照射时，Ru2+离子从基态变成激发态，激发态钌释放出能量时从Ru2+氧化为Ru3+，释放出的电子进入二氧化钛晶格，使钛从Ti4+还原为Ti3+，于是二氧化钛发生如同在叶绿素里发生的所谓电子弛豫，把电子传递到与之接触的导电高分子（光电池的负极），与此同时，溶液里的碘离子跟Ru3+氧化态的钌配合物反应，把电子传递给钌，使钌恢复到Ru2+，碘离子氧化为碘原子（实为I3-离子），后者从光电池的正极接受一个电子还原为碘离子，完成一个电子传递的循环．这个循环在飞秒级的时限内便完成了．据说循环进行1亿次系统运转仍然正常．这种太阳能电池估计可以使用20年．在阳光直射时，格莱泽电池的光电转化效率为10％．这种电池最人惊讶处是，在阴天，它的效率更高，达到15％．这是硅太阳能电池望尘莫及之处．作为对比，虽然晶体硅可以吸收从350mm到1.1μm的光子，但吸收蓝光的光电转化效率是很低的．阴天的散射光是蓝光，硅太阳能电池效率低下，而格莱泽电池却能高效率地吸收蓝光独领风骚．据说，格莱泽电池的价格只有晶体硅太阳能电池的1／5．大家知道，二氧化钛目前广泛用于制造牙膏和涂料（即钛白粉），是一种很便宜的天然矿物，据说，建造1m2的二氧化钛薄膜只需人民币1.3元．眼下许多国家的大公司竞相投资开发格莱泽电池．例如，瑞士的SMH在1998年成功地将格莱泽电池装进手表．澳大利亚利用光电池研究所（INAP）制作了一块10×10cm2的模块光电转化效率达到7％，宣称2000年开始进行试生产，等等．问：到21世纪初，太阳能电池究竟能够占到多大的电能市场？\n答：每天太阳光照射到地球表面的能量超过全人类使用的全部电能的10000倍！太阳能资源真可谓无穷无尽，不会枯竭，问题在于用什么方法才能廉价地把它转化为电能．随着化石燃料逐渐枯竭，化石燃料燃烧引起的温室气体、氮氧化物等环境污染问题日趋严重，核电站不仅投资惊人还有核泄漏的潜在危险和核废料存放问题，人们转向利用太阳能来解决能源危机的目光已经越来越焦灼，越来越执着．从1970年到1998年，太阳能电池的价格已经下降了10倍！不过现在在屋顶上装太阳能电池板是仍然是一种奢侈．算下来，用晶体硅，在美国每平方米要花640美元，在英国，屋顶提供的电能在用电高峰期每度电要花人民币40元．这跟生产量不大也有关．终究，利用太阳能实在太吸引人，总有一天，随着市场需求的急剧膨胀，将推动太阳能电池制造业的投资猛增，生产规模急速扩大，太阳能电池的价格还会下降．一旦太阳能价格降到人们可以接受的价格，家家户户的屋顶上会装上太阳能电池板，将构成一道新的风景线．预计到2010年，100万户美国家庭会装上太阳能电池板．办公楼装太阳能电池屋顶更划算，因为它们白天用电，跟太阳能白天发电相匹配．太阳能电池现在占的电能分额仍很有限，但增长很快．1987年，全球生产的太阳能电池发电量达到1.25×108W，1998年预期达到1.60×108W．这急剧增长的数字中有格莱泽电池的功劳．曾有过报道，英国认为到2010年太阳能电池将占到英国总电能消耗的10％．英国现在年耗电量是3×1014W·h，1991年有一个叫Newcastle的调查团体做过调查，如果英国的所有屋顶装上太阳能电池，光电发电的总量也可以达到这个数据．相信我国太阳能电池的发展到下个世纪也会突飞猛进．　　　　　　　　　原电池正负极的确定　原电池正负极的确定将铜锌两种金属放在电解质溶液中，用导线连接，便构成原电池的两极，如图．由于Cu、Zn两种金属电势高低不同，所以存在着电势差．电子总是从低电势的极流向高电势的极．电势的高低一般可根据金属的活泼性确定：金属越活泼其电极电势就越低，金属越不活泼其电极电势就越高．由于锌比铜活泼，所以电子总是从锌极流向铜极．电化学上把电子流出的极定为负极，流入的极定为正极．如图所示，锌为负极，铜为正极．　　　　　　　　原电池中主要的反应类型　（1）电极与电解质溶液中的电解质发生氧化还原反应．例如锌、铜和稀硫酸，锌、铜和硫酸铜溶液都可以构成原电池，这些原电池的原理是锌、铜和稀硫酸及硫酸铜溶液能分别发生氧化还原反应．铁、碳棒和三氯化铁溶液也能构成原电池，这是由于铁与三氯化铁能发生氧化还原：Fe+2FeCl33FeCl2（2）电极与电解质溶液中溶解的氧气等物质的反应．如将铁和碳棒插入NaCl溶液，铜和碳棒插入NaCl溶液，都有电流产生，这是因为发生了原电池反应：负极：2Fe-4e2Fe2+2Cu-4e2Cu2+正极：2H2O+O2+4e4OH-2H2O+O2+4e4OH-NaCl起着增强溶液导电性作用，未形成原电池时，在常温下铁与水及铜与水都是不反应的．但是，将锌和铜插入ZnCl2浓溶液中则不能构成原电池，因为Zn2+的大量存在抑制锌的离子化，使氧化还原反应不易发生．当然，要构成有实用意义的原电池，必须对电极材料、电解质溶液都有所选择．手机电池知多少？随着电信业向国际市场敞开大门，手机必将愈来愈普及，作为手机配件的电池，其需求量将与日俱增．手机电池功能的核心在于电芯，这种可充电的二次电芯，在国内尚无技术生产．国内厂家主要是从日本进口电芯而组装电池，如名牌“诺基亚”，“爱立信”便是．现将手机电池生产发展近况概述如下：镍镉电池由两个极板组成，一个是用金属镍，另一个是用金属镉做成．这两种金属在电池中能发生可逆反应，因此电池可重新充电．其电池结构坚固，待机时间及通话时间长，缺点是金属镉易致污染．镍氢电池亦称“环保电池”，因其不含易污染的金属镉．其电量储备比镍镉电池多30～50％以上，待机时间和通话时间因此而延长了30％．爱立信398型手机用标准6V镍氢电池，它是由5节1.2V单体镍氢二次电池或4节1.5V单体镍氢二次电池经专用电路（一般为薄膜电路）串联，并配备过热保护电路，装在与手机匹配壳里而组成．日本制造新型镍氢二次电池，其容量较原产品提高了12％，高温光电效率提高了2.2倍，高温自我放电效率减少了1／2，充放电周期寿命保证500周以上．共有两种型号，一种是直径10.5mm×高44.5mm的“AAA750”型电池，其额定容量为750mAh，重量为13g．另一种是直径为10.5mm×高50.0mm的“LAAA850”型电池，其额定容量为850mAh，重量为14g．据称，这两种品牌均是目前“业界中额定容量最大的”，它适用于手机和PDA．美制微型甲醇燃料电池\n它适用于手机电话、笔记本电脑、掌上摄像机和游戏机等．该电池电能要比传统电池强大10倍，其体积约有一平方英寸，厚度不到1／10英寸．该电池是靠内装廉价的甲醇（木精）与氧反应而产生电能．这种电池“能呼吸”，完全拚弃了传统电池的“气泵”热转换器和其它复杂装置，因而体积微小，其电路设计独特、精巧、非常适合于各种现在的以及今后将要发明的电子产品．该电池用于手机，其待机时间可延长到一个月，完全摆脱了随身携带充电器和交、直流电路转换器的烦恼．锂离子电池是一种高能量密度电池，它与同样大小的镍镉电池、镍氢电池相比，电量储备更大，重量也更轻．它还是一种“智能电池”，它可以与专用的智能充电器“交谈”，达到最短的充电时间和最大的寿命周期及最大的容量．正因为它有智能，所以它也很挑剔，在一个非专用的充电器中，锂离子电池就有可能无法充足电量或达不到最大的寿命周期．新型氢离子聚合物电池由于氢离子体积微小，因此离子进出电极材料也不会造成对电极结构过大的影响，更不会使电极受到损伤．此外，移动速度也较快．这样一来，便可实现以大于铅电池20倍的电流充放电．它的寿命周期为1万次以上，相当于铅电池的20倍，锂电池的10倍．使用方法接近高速充放电的电容器，但其能量密度为10～20wh·kg-1，是电容器的10倍．另外，聚合物仅由碳、氢、氮构成．由于不包含金属元素，所以对环境影响较小。　　　　　　　　　　　钮扣式电池　　常见的扭扣式电池为银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极壳一端填充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓KOH，溶液两边用羧甲基纤维素隔膜将电极与电解质溶液隔开．电极反应负极：Zn+2OH--2eZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e2Ag+2OH-电池总反应式为：Ag2O+Zn2Ag+ZnO一粒钮扣式电池的电压达1.59V，安装在电子表里可使用两年之久．　　　　　　　　　　　　　　伏打电池的诞生　1800年，历史上第一个电池──提供稳定连续电流的电源装置──即伏打电堆诞生了．它的诞生是现代文明生活的开始，有了它，电的性能才得以充分研究，一系列重大的科学发明和发现才得以实现，科学家们认为十九世纪是电气时代。而这一时代正是从该世纪的第一年开始的．1786年11月6日，意大利波隆那大学解剖学教授伽伐尼（1737—1798）在偶然中发现，当用外科手术刀触及一只放在起电机旁已解剖的青蛙的蛙脚上的外露的神经时，蛙脚就剧烈地抽搐．他对这一现象十分惊讶，于是着手探讨这种现象的起因．把蛙腿放在真空中，仍会发生同样的效应；用一个铁钩把青蛙腿悬在庭院中的铁架上，一旦暴风雨云经过时，蛙腿又发生激烈颤动，起初他把痉挛归因于大气中的电．后来他把蛙腿放在金属板上，并用铁丝戳入小腿，铁丝的另一端与金属板接触。结果蛙腿同样产生了痉挛，但如果把蛙腿放在玻璃板上，并用玻璃棒代替铁丝，则看不出有什么效应．若再将两种不同的金属，例如铜和铁或铜和银接在一起，把两端分别与死蛙的肌肉接触，这个尸体就会剧烈而持续地屈伸抽动．因为他是一位生物学家，所以总着眼于肌肉和神经上，因而认为：这不能归因于大气电的作用，可能是蛙的神经中有一种看不见的生命流体，它会顺着金属导线为通路，顺着导线在尸体脊椎骨和腿神经之间流动，他称这种生命流体叫“动物电”或“生物电”，正是这种电刺激了蛙的肌肉，发生了痉挛现象．这种含糊不清的解释有什么根据，他自己一时也回答不出．1789年他写成了论文《关于电对肌肉运动的作用》，于1791年发表．　　意大利帕维亚大学物理学教授伏打（1745—1827）读到了这篇论文，因为他是位勤奋的电学实验科学家（1775年曾发明起电盘），因此把注意力主要集中在那一对金属上．他把一根由两种金属接起来的弯杆，一端与眼睛接触，另一端放在嘴里，在接触的瞬间产生光亮的感觉；舌头同时舐着一个金币和一个银币时，一旦用导线连接两币就会产生苦觉．伏打猜想，在所有这些实验中共同的东西是不同金属的接触．1794年他开始着手证明这个假说．实验证明，只要在两种金属片中间隔以盐水或碱水浸过的吸墨纸、麻布，并用金属线把它连接起来，不论有无青蛙肌肉，都会有电流通过，蛙腿神经只不过是一种非常灵敏的验电器而已．为了证明自己的见解，伏打又对各种金属进行了试验，从而发现了如下起电顺序：锌—铅—锡—铁—铜—银—金—石墨\n当以上任何两种金属相接触时，在序顺中前面的一种带正电，后面的一种带负电．他还发现这种隔以盐水的“金属对”产生的电流虽然微弱，但是非常稳定．于是他把一对对（40—60对）圆形的铜片和锌片相间地叠起来，每一对铜、锌片之间隔以盐水浸湿的麻布片．这时只要用两条金属线各与顶面的锌片和底面的铜片焊接起来，两金属线端点间就会产生几伏的电压，足以使人感到“电震”，而金属片对数越多，电力越强；如果把铜片换成银片，则效果更好．这就是“伏打电堆”，而他自己称它做“人造电气器官”，因为他看到电鲶和电鳗的“电气器官”就是由一个个圆柱体排列起来的．1800年3月20日，伏打向英国皇家学会会长约瑟夫·班克斯爵士（1743—1820年）报告了他的电堆试验，这份报告后来刊登在《哲学学报》上，从此电学研究便大为活跃起来．不久后，伏打又发现当锌、铜片之间的湿布逐渐干燥时，电流也渐趋微弱．于是他改用一大串杯子，贮以盐水或稀酸，浸入铜、锌片，并把每个杯中的锌片与另一杯中的铜片用金属线连接起来，这样得到了更经久的电池．他把这种电堆称为“杯冕”，它远比一大叠金属片对所发生的电流强得多，这就是后来被称之为铜锌电池的第一具实用电池．　反应速率的质量作用定律　反应速率的质量作用定律的内容是：基元反应的化学反应速率与反应物以反应分子数为乘幂的浓度乘积成正比。反应物分子在有效碰撞中，一步直接转化为产物分子的反应，叫做基元反应。对于基元反应pA+qB→rC+sD根据反应速率的质量作用定律，反应速率v为：v=k[A]p[B]q式中k为反应速率常数，k值的大小必须以实验为依据。不同的反应，k值不同；同一反应的k值，与温度、催化剂有关，而与反应物的浓度、压强无关。式中(p+q)称为反应的级数。如果反应不是基元反应，而是由多个基元反应组成的复杂反应，则不能根据化学方程式直接按照质量作用定律写出反应速率表示式。例如：H2＋I2＝2HI长期被人们认为是基元反应，把反应速率写成：v=k[H2][I2]但是近年来无论从实验上或从理论上都证明，它是由下列两步完成的：I2=I+I(快)H2＋I＋I=HI＋HI(慢)这两步反应的速率表示式应为：　v1=k1[I2](一级反应)v2=k2[H2][I]2(三级反应)一个反应是基元反应还是复杂反应，只能通过实验方法检验。因此，化学反应速率的质量作用定律表示式，必须以实验为根据，而不能单纯依据化学方程式的系数来确定。　碰撞理论　碰撞理论能比较直观地解释化学反应的发生及其反应速率的大小。碰撞理论认为，发生化学反应的先决条件是反应物分子(或离子)发生相互碰撞。以HI分解成H2和I2的反应为例，首先必须发生HI分子和HI分子的碰撞，碰撞的结果，HI分子中的键被破坏了，并且生成了H2分子和I2分子。那么，是不是分子间的所有碰撞都能发生化学反应呢？据统计，在500℃、101.3kPa的条件下，浓度为0.001mol/L的HI气体中，分子间相互碰撞的次数高达3.5×1028次/升·秒。如果每次碰撞都能发生反应，HI的分解反应理应在瞬时完成。但是，事实并不是如此。因此碰撞理论认为分子之间的碰撞必须有足够的能量，以及适宜的取向，才能导致旧键的破坏和新键的形成。我们把这样的碰撞，即引起反应的碰撞称为有效碰撞。在500℃、101.3kPa的条件下，1L含0.001mo1HI分子的气体中，尽管每秒钟发生了3.5×1028次的碰撞，但单位时间内有效碰撞的次数却要小得多。那么，哪些分子能发生有效碰撞呢？根据分子运动论，气体分子、溶液中的分子(离子)都在不断地作无规则的运动。它们有的具有很高的动能，有的只有很小的动能，但绝大多数分子所具有的动能都在整个体系分子动能的平均值左右。能发生有效碰撞的分子，是那些动能较大的分子。我们把这些具有一定能量，能发生有效碰撞的分子称为活化分子；把活化分子所具有的最低能量称为活化分子的临界能量。显然，那些能量较低的分子，必须达到这个临界能量后才能成为活化分子，从而发生有效碰撞。不难推测，如果反应物中活化分子的浓度越大，单位时间内发生有效碰撞的几率就越高，化学反应速率也越大。　怎样掌握影响化学反应速率的因素\n　影响化学反应速率分为两个方面的因素，内因和外因两个方面，下面分别论述。1．内因化学反应所以能够发生，是因为组成反应物的分子中各原子间的化学键破裂，而重新组成生成物的分子中各原子间的化学键。这种键的破裂需要能量。因物质结构的不同，所以参加化学反应各物质的结构决定反应速率的重要原因。一般讲活化能小于41.8kJ/mol，在反应条件下瞬时完成。例如氢气和氧气或氯气按比例混合后，点燃后迅速完成。如果活化能大于334.4kJ/mol，例如氮和氢合成氨，即便在合适的条件下反应速率也较慢。2．外因(1)反应速率和物质体系有关，在不同体系(环境)内，同种物质间反应速率也不相同。例如固态碘化钾和固态氯化汞之间的反应速率，就比它们二者在溶液之间反应速率慢很多。这是因为后者发生了电离，产生了自由移动的离子，而在水溶液中自由移动的离子间进行反应，它的速率是瞬间就能完成的。而固态中则没有自由移动的离子。(2)浓度对于化学反应速率的影响：增加浓度，可以增加有效碰撞机会，反应速率与有效碰撞次数成正比，而有效碰撞次数与浓度又成正比，所以可以这样说：化学反应速率与各反应物浓度的乘积成正比。(3)压强对化学反应速率的影响：对于有气体参加的反应，若增加反应物和生成物的压强，等于浓度增加，则反应速率增大，反之则减小。(4)温度对化学反应速率的影响：在浓度一定时，升高温度，反应物的分子能量增加，使一部分原来能量较低的变成活化分子。从而增加了反应物的有效碰撞次数，因而增大了反应速率。一般温度每提高10℃，化学反应速率增大到原来的2～4倍。因此温度是影响化学反应速率的重要因素。(5)催化剂对化学反应速率的影响：使用催化剂能加快反应速率，这是因为催化剂具有降低反应所需活化能的作用，相应地增加了活化分子的百分数，从而提高有效碰撞的百分率，加快反应速率。使用催化剂，在加快正反应速率的同时，也增加了逆向反应速率。怎样用活化分子和活化能的概念理解浓度、温度等外界条件对反应速率的影响？化学反应产生的先决条件，是反应物分子之间必须相互接触，然后才能互相作用，否则就不可能引起反应。不过反应物分子之间，并不是每一次碰撞都能产生反应的。以气体间的反应来说，我们知道，气体分子是以极大的速率向各个方向运动着，分子之间不断地相互碰撞，倘若每一次碰撞都能引起反应，那么一切气体反应都能在瞬间完成，而且反应速率应相当接近，可是事实并不是这样。据研究，在一定温度下，气体分子具有一定的平均能量，但不是所有分子都具有这样大的能量的，有的分子能量高些，有的分子能量低些。只有极少数具有能量比平均值高得多的分子，它们才能发生有效的碰撞；也就是说，碰撞后才能引起反应，这样的分子叫做活化分子。活化分子具有的最低能量，与同温度下分子的平均能量之差叫做活化能，这是反应物分子在一定条件下进行反应，所必须具备的能量。不同的反应，具有不同的活化能，反应的活化能越低，活化分子的百分数就越大，反应就越快。活化能的单位通常是kJ/mol。例如，实验测得：2SO2＋O2=2SO3反应的活化能为209kJ/mol2N2O5＝4NO2＋O2反应的活化能为100.32kJ/mol活化分子和活化能的概念，可用来解释浓度、温度等因素对反应速率的影响。对某一反应来说，在一定温度下，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。因此，单位体积内活化分子的数目，是和单位体积内反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比。显然，当反应物的浓度增大时，单位体积内活化分子的数目也相应地增多，这样也就增加了单位时间内有效碰撞的次数，因此反应速率加快。另外，如果升高反应温度，则分子运动加快，从而增加了单位时间内分子间的碰撞次数；更重要的是由于一些分子获得了能量，增加了活化分子的百分数，因而加快了反应速率。至于催化剂加快反应速率的原因，乃是由于降低了反应的活化能，增加了活化分子的百分数的缘故。　范特荷甫　又译为范托夫(1852～1911)荷兰化学家。1852年8月30日生于鹿特丹。1871年考入莱登大学，一年后去波恩，在F.凯库勒门下学习，由于不擅长实验，未得导师注重，又转至巴黎医学学校C．A．武尔兹处工作。返回荷兰后，于1874年获博士学位。1878至1896年担任阿姆斯特丹大学化学教授。1896年迁居柏林，担任普鲁士科学院教授及柏林大学名誉教授，直至1911年3月1日于柏林去世。他是碳原子正四面体学说的创始人，早在获得博士学位之前，已对此进行研究。1874年，正式宣布了研究结果，指出碳原子的4个价键指向正四面体的4个顶角，碳原子处于正四面体的中心。如果这4个价键连结4个不同的原子或原子团时，则该分子可使偏振光发生偏转，呈现光学异构现象。两个月后，在C．A．武尔兹处学习的J．勒贝尔也独立地发表了同样的见解。他在反应动力学、热力学及溶液理论等方面也有很大的贡献。他将热力学应用在化学平衡上，发展了化学动力学原理及测定反应级数的方法。他于1884年发表的《关于化学动力学的研究》、1886年发表的《稀溶液理论》等论著，引起了当时化学界的重视。由于他对化学所作出的贡献，于1901年获得了第一个诺贝尔化学奖。范特荷甫规则　\n温度对反应速率的影响是明显的，或说速率常数随温度的变化率对反应速率影响的各种经验规律。其中J．H．范特荷甫总结出一条半定量的近似规则：对一般化学反应，温度每升高10K，其反应速率约增大2～4倍，称之为范特荷甫规则。例如，乙酸乙酯皂化反应，35℃时的反应速率为25℃时的反应速率的1.82倍；蔗糖水解，35℃时的反应速率是25℃时的反应速率的4.13倍。范特荷甫规则虽然不很精确，但当数据不足时，用它估算温度对反应速率的影响，仍然是有益的。大部分简单级数反应的速率是符合这一经验规律的。由干它过于粗糙，而且未能反映温度影响反应速率的本质，故一般不常使用。　对勒沙特列原理的理论解释　勒沙特列原理（亦称平衡移动原理）是根据大量实验事实归纳、总结出来的，我们能不能从理论上加以解释呢？笔者认为用“惯性理论”来解释可以得到很好的效果。“物体（物质）有保持原来运动状态的性质。”这就是物理运动中的惯性定律。化学运动作为物质的一种运动形式，也必然遵守惯性定律，即“化学体系有保持原来平衡状态不变的性质。”我们知道，某一平衡状态是用状态函数如浓度、压强、温度等来描述的，因此所谓保持平衡状态不变就是保持这些状态函数不变。正是由于化学运动惯性的存在，如果改变这些状态函数，平衡必然向减弱这种改变的方向移动。我们知道，惯性的存在只能减弱运动状态的改变而不能消除运动状态的改变。例如：一辆急驶的汽车刹车后仍然向前滑动一段距离，但最后还是停了下来。所以化学平衡的移动也是这样。例如：某一可逆反应达平衡后增加某一反应物的浓度，由于惯性的存在，平衡必然向降低反应物浓度的方向移动，达新的平衡后，该反应物的浓度还是比原平衡大了。物理惯性与物体的质量有关。笔者认为化学惯性与参加反应的物质的本性和平衡体系的“状态能”有关。例如，不同的可逆反应在相同条件下达平衡后升高相同的温度，平衡移动的程度一般不同，这是由反应物本身的性质决定的；同一可逆反应由平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ，再由平衡态Ⅱ到平衡态Ⅲ，在其它条件相同的情况下，升高相同的温度，平衡移动程度也不相同，这是由平衡体系的“状态能”决定的。　催化剂对反应速率、化学平衡的影响对于一个确定的可逆反应来说，由于反应前后催化剂的化学组成、质量不变，因此，无论是否使用催化剂，反应的始、终态都是一样的，则反应的标准吉布斯函数变化（△G）是相等的。根据标准吉布斯函数变（△G）与平衡常数（K）的关系式：△G=-RTlnKR为摩尔气体常数，在一定温度下，△G有确定的数值，则化学平衡常数K也是确定的，不因是否使用催化剂而改变，亦即说明催化剂不影响化学平衡。对于一个可逆反应，达平衡后：假设使用催化剂后逆反应的速率常数改变为原来的m倍：k'逆=mk逆即正反应的反应速率常数也改变为原来的m倍，说明一个化学反应采用同一种催化剂，可以同等程度改变正、逆反应速率。　化学平衡　\n　化学平衡常数与浓度的关系　实验证明，平衡常数K在稀溶液反应中，与浓度无关。这是由于在稀溶液中，溶质粒子彼此间的影响可以忽略不计。同样对气体参加的反应，也是在压强不太大的情况下，平衡常数与浓度无关。若某一个反应包含有多步反应时，则这一反应的化学平衡常数是各步反应的速率常数的比值。而速率常数是在一定温度下反应物在单位浓度时的反应速率，此值与浓度无关，所以平衡常数K也与浓度无关。如有化学反应2A＋BA2B设其反应机理分两步进行：各步反应速率的质量作用定律表示式为：v1=k1c(A)·c(B)v2=k2c(AB)v3=k3c(A)·C(AB)v4=k4c(A2B)当达到化学平衡状态时，各步反应也应达到平衡，所以v1=v2，v3=v4k1c(A)·c(B)＝k2c(AB)①k3c(A)·c(AB)=k4c(A2B)②①、②式左右两边分别相乘，得：k1c(A)·c(B)·k3c(A)·c(AB)=k2c(AB)·k4c(A2B)移项，合并后得：③式就是上述反应的化学平衡常数表达式。式中的k1、k2、k3、k4分别是各步反应在一定温度下的速率常数。\n在v1=k1c(A)·c(B)中，当c(A)=1mol/L、c(B)=1mol/L时，k1=v1。同理，当c(AB)=1mol/L、c(A2B)=1mol/L时，k2=v2、k3=v3、k4=v4。这就是说，反应速率常数等于单位浓度(如1mol/L)时的反应速率。因此，反应速率常数与浓度无关。也就是说，平衡常数也与浓度无关。值得指出的是，不论正、逆反应是简单反应还是复杂反应，在一定温度下，只要反应已达到平衡，则可根据这一反应的化学方程式中各物质化学式的化学计量数，写出平衡常数表达式。这一点跟书写反应速率的质量作用定律表示式不同。书写反应速率的质量作用定律表示式时，一定要根据实验事实。只有是简单反应时，才能根据简单反应的化学方程式中各物质化学式的化学计量数，写出反应速率的质量作用定律表示式。在浓溶液中，平衡常数跟浓度有关。这是因为在浓溶液中，溶质粒子间的相互作用不可忽视。对于气体参加的反应，在高压下各分子间的相互作用同样不可忽视。对于这些问题，这里不再讨论。　第三章有机化合物从容说课本章内容从生活中常见的有机物入手，使学生在初中有机物常识的基础上，进一步从结构角度加深对有机物和有机化学的整体认识在内容的选择和呈现上，本章主要选取典型代表物，介绍其基本结构、主要性质以及它们在生产、生活中的重要应用，较少涉及有机物的分类概念以及它们的性质，强调从学生的已有知识，从实验出发组织教学内容，尽力渗透结构分析的观点，深化学生的认识。通过学习的典型有机物，了解和体会有机化学研究的对象、目的、内容和方法，培养学生对有机物和有机化学的兴趣。为进一步学习选修模块《有机化学基础》的学生打下最基本的基础，激发求知欲望。本章的内容结构为：甲烷（CH4）烃乙烯（CH2=CH2）苯（）有机化合物乙醇（CH3CH2OH）烃的衍生物乙酸（CH3COOH）糖类、油脂和蛋白质根据教材实际，综合分析本章的内容呈现方式，把教材的三维目标定位为：1.以甲烷及其同系物为例了解有机物中碳的成键特征并认识有机物的多样化；2.认识化石燃料综合利用的意义，把握乙烯、苯的主要性质，认识乙烯、氯乙烯及苯等在化工生产中的重要作用；3.通过生活中两种常见的饮食中的有机物学习，认识乙醇、乙酸等烃的衍生物，组成和主要性质，了解他们在日常生活中的应用；\n4.使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构，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。教学时要引导学生学会运用观察、实验和查阅资料等多种手段获取信息，并能通过分析比较、归纳、概括的方法对所获取的信息进行加工；以甲烷为例，认识有机化合物分子具有立体的结构，初步培养学生空间想象能力。让学生在自主学习活动中感受化学科学与个人生活、生产和社会发展的密切关系，关注与化学有关的社会问题，初步形成可持续发展的思想，进一步激发学习化学的兴趣，积极准备并进入选修化学的学习行动。教学方式手段多样、学习活动灵活有效。突出重点，强化对重要有机物性质与应用的探究。培养学生由特殊到一般，然后又能由一般到特殊的归纳推理及演绎推理的能力。教学重点甲烷的性质、同分异构体，乙烯、苯的性质，乙醇、乙酸的性质教学难点同分异构体、官能团、苯的结构课时安排：第一节最简单的有机物——甲烷2课时第二节来自石油和煤的两种基本化工原料(乙烯、苯)2课时第三节生活中两种常见的有机物2课时第四节基本营养物质(糖、油脂、蛋白质)2课时复习课2课时第一节最简单的有机物－－－甲烷从容说课我们已经知道甲烷是一种化石燃料，可以燃烧，能从甲烷的组成上认识燃烧反应的产物。本章教学再次选择甲烷，主要考虑甲烷是最简单的有机物，便于学生从结构角度认识甲烷的性质，类推烷烃的结构和性质，建立从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式。因此，本节教学的设计，要在学生初中知识的基础上，体现认识的渐进发展性原则；同时，考虑到学生前面已经具有了一些有关物质结构的上位概念，应当在有机化合物的学习中紧紧抓住结构与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立有机物的立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础。在教学模式的设计上，可以不拘泥于教材的逻辑顺序，根据学校实际情况和学生的水平设计不同的流程。可以从结构出发，预测性质，用实验检验；也可以从探究实验出发，归纳性质，从结构角度提升认识。本质还是演绎方法和归纳方法的不同运用，即自然科学研究的两种主要过程在中学化学教学中的具体运用。本节教学重点：甲烷的结构特点和甲烷的取代反应。本节教学难点：主要是学生有机物立体结构模型的建立，具体体现在如何将甲烷和烷烃的结构特点、有机物的成键特点从实物模型转换为学生头脑中的思维模型，帮助学生从化学键的层面认识甲烷的结构和性质。课时安排2课时（第1课时）三维目标\n知识与技能：1.使学生掌握甲烷的结构式、甲烷的电子式和甲烷分子的正四面体结构；　2.掌握甲烷的化学性质，了解有关实验的结论，了解取代反应；3.了解甲烷的存在和甲烷的用途等。过程与方法：1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，培养学生关心科学、研究科学和探索科学的精神。2通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。3培养学生用新概念理解知识的能力；培养学生设计实验、动手实验、观察现象，并根据实验现象得出可能的规律的能力。情感态度与价值观：1.通过甲烷的分子结构的探究，解析其可能有的性质，并设计实验来证明，激发学生学习化学的兴趣，探索新知识的欲望，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。3.结合甲烷的组成、结构和性质关系的教学过程，对学生进行事物联系和发展的普遍规律的观点的教育；通过动手实验，使其体会理论上的理解和亲手实验的不同，而且实验不总是每次都能成功，解析教训、总结经验，培养学生科学研究的态度，认真仔细、实事求是的作风。教学重点:甲烷的结构和甲烷的化学性质教学难点：甲烷的结构、研究某物质的程序和方法。教具准备：多多媒体、两试管SO2气体、试管、水槽、烧杯、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。教学过程：新课导入[图片导课]多多媒体展示常见的有机化合物的图片，让学生欣赏图片。【引言】师：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。迄今为止已经超过2000万钟。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；食物中的营养素――糖类、油脂、蛋白质等都是有机化合物。师：具体认识有机化合物，请大家阅读课文思考;有机物的组成元素有哪些呢？生：除碳外，常有氢、氧，有时含有氮、硫、卤素和磷等。师：仅含有碳和氢两种元素的有机物称为烃。【动画】由“碳”“氢”两个字的底部偏旁组成“烃”。师：今天学习最简单的烃――甲烷。【新课】：§3-1甲烷[新闻导课]1.2005年月日，我国某地小煤矿发生瓦斯爆炸事件。2.“西气东输”一、甲烷的结构　　通过全体学生的探究练习引入甲烷的结构。[探究问题1]师：请画出碳原子和氢原子的结构示意图。（找一名学生板演）生：\n[探究问题2]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。师：知道了元素组成和各元素的质量分数，怎样求出有机物的化学式呢？生1：应该充分利用C%=75%，H%=25%这个条件，怎么使用呢？生2：只要假设出甲烷的质量，就可以了。师：请大家按照讨论的思路，列出解题的过程。【多媒体展示】解：因为C摩尔质量是12g/mol，H摩尔质量是1g/mol。设取甲烷100g，则C的质量是100×75%=75g，H的质量是100×25%=25g所以：师：碳、氢原子个数之比为1：4，你能否从碳、氢原子的结构解析，推出甲烷的化学式呢？（学生积极思考讨论，教师找一名同学总结讨论结果）所以甲烷的化学式：CH4师：甲烷的化学式为CH4，那么甲烷的分子式和电子式怎样书写呢？生：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。　生：一位同学板演，其余同学在下面练习。甲烷的分子式：CH4甲烷的电子式：师：如果甲烷电子式中的每一对共用电子对用一条短线替代后将变成什么样子呢？生：（在练习本上比画，得出结果）师：这种用短线表示一对共用电子对的图式叫结构式。那么上述结构式就是表示甲烷分子的真实构型就是这种以碳原子为中心，四个氢原子为顶点的平面四边形呢？[探究问题3]：甲烷分子的真实空间构型可能有哪几种结构呢？（学生讨论）生：讨论结果是可能有两种结构——平面正方形结构和正四面体结构。师：究竟甲烷的空间结构是怎样的呢？请看甲烷分子的球棍模型和比例模型。\n[实物展示]：甲烷分子的球棍模型和比例模型：　球棍模型生：相互传看两种模型，观察、体会甲烷的空间结构中碳原子和氢原子之间的相对位置关系。师：经过科学实验证明甲烷分子的结构是正四面体结构，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（键角是109°28/）。师：这样看来甲烷的结构式并不能代表其真实的空间构型，我们称之为平面结构式，其立体结构式可用下图表示，但是为了简便起见，一般只写有机物的平面结构式。【过渡】：结构决定性质，甲烷的分子结构决定其具有怎样的化学性质呢？二、甲烷的性质1.甲烷的物理性质【动画模拟】池沼中有沼气师：由动画请思考：沼气（主要充分是甲烷）有什么物理性质呢？生：甲烷是无色、无臭的气体，比空气轻，极难溶于水。师：甲烷是天然气、沼气（坑气）和石油气的主要成分（天然气中按体积计，CH4占80%~97%）。[探究问题4]师：由甲烷的化学式和相对分子质量，你能否求出在标准状况下甲烷的密度呢？（学生练习计算）生：密度是0.717g/L（标准状况）师：由甲烷的化学式中各原子的连接方式和成键情况解析，你能否预测甲烷的化学性质如何呢？[探究实验5]把甲烷通入盛有酸性高锰酸钾溶液中，观察紫色的高锰酸钾溶液是否褪色？【动画模拟】甲烷通过酸性的高锰酸钾溶液动画。\n师：从实验中可知溶液颜色没有变化，说明甲烷与高锰酸钾不发生反应。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。是否所有时候甲烷与其他物质都不发生发生化学反应呢？（学生阅读教材回答）生：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。2.甲烷的化学性质：⑴甲烷的氧化反应【实验】：点燃甲烷，燃烧，火焰呈淡蓝色。分别用干燥小烧杯和沾有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上。【生观察】：干燥的小烧杯内有无色液体生成，沾有澄清石灰水的小烧杯罩石灰水变浑浊。师：从燃烧产物可以得到什么启示呢？你能否写出这个反应的化学方程式呢？生：可以证明甲烷中含有碳元素和氢元素，化学方程式为：　　CH4+2O2CO2+2H2O师：请大家观察这个化学反应方程式与我们以前的学习有什么不同呢？什么原因呢？生：观察、思考后回答：方程式中间用“→”（箭头）而不是用“＝＝”（等号），这主要因为有机物参加的化学反应往往比较复杂，多有副反应发生，故不用等号。⑵．甲烷的取代反应【演示实验】：P53科学探究，观察发生的现象。[由现象讨论后得出结论]【生观察】：没有光照的试管不变化；光照后的试管壁上出现油滴，试管内的液面上升，气体颜色略微变浅。（色变浅、出油滴、水上升、有白雾、石蕊变红。）师：说明CH4和Cl2的混合气体在光照下发生了化学反应；量筒壁上出现油滴，说明反应中生成了新的油状物质；试管内液面上升，说明随着反应的进行，试管内的气压在减小，即气体总体积在减小。【动画模拟】：学生观看甲烷与氯气发生取代反应的教学动画光HHH－C－H＋Cl－ClH－C－Cl＋H－ClHH一氯甲烷上述反应没有到此终止，CH3Cl与Cl2继续依次反应。光HHH－C－H＋Cl－ClH－C－Cl＋H－ClClCl二氯甲烷光HHCl－C－H＋Cl－ClCl－C－Cl＋H－ClClCl三氯甲烷（氯仿）光ClClCl－C－H＋Cl－ClCl－C－Cl＋H－ClClCl四氯甲烷（四氯化碳）\n师：甲烷分子里的氢原子是被氯原子逐步取代的，共生成五种物质，四种取代产物。我们称这种反应为取代反应。请大家由刚才的动画思考，什么是取代反应呢？（学生很有兴趣的大胆猜测、估计，试探说出取代反应的涵义）师：有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。师：CH4的四种氯的取代产物都有什么性质呢？请填写下表？化学式CH3ClCH2Cl2CHCl3CCl4常温状态名称（俗名）溶解性用途师：CH4的四种氯的取代产物都不溶于水，在常温下，CH3Cl是气体，其它三种都是液体，CHCl3和CCl4是重要的有机溶剂。这些产物都属于卤代烃。师：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？生：思考讨论填表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顺序。分步取代，很多反应是可逆的反应一般单向进行【知识拓展】　3．甲烷的受热分解在隔绝空气的情况下，加热至10000C，甲烷分解生成炭黑和氢气。  CH4 C+2H2氢气是合成氨和合成汽油等工业的原料；炭黑是橡胶和染料的工业原料。【例题剖析】［例1］甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（　　）A．CH3Cl只代表一种物质B．CH2Cl2只代表一种物质C．CHCl3只代表一种物质D．CCl4是非极性分子师;这是一个涉及甲烷分子结构的问题,需要一定的空间想象能力，关键如何证明呢？生1：A中的CH3Cl和C中的CHCl3只代表一种物质是毫无疑问的，由于CH4不论是正四面体，还是平面正方形结构，其一氯代物CH3Cl和三氯代物CHCl3都只有一种：CH3Cl（或CHCl3）CHCl3（或CH3Cl）A、C二项不足以成为CH4是正四面体结构的理由，不可选。\n生2：不论CCl4是平面正方形结构，还是正四面体，D中CCl4确实是非极性分子，D项也不能成为CH4是正四面体结构的理由，所以不可选。问题出在B中CH2Cl2只代表一种物质上，好象理由不很充分啊？生3：可以考虑用反证法，若CH4分子的结构是正方形，则CH2Cl2的结构有以下两种可能：二者是不是同一种物质呢？答案是否定的。理由有二：①二者不能完全重合在一起；②前者是非极性分子，而后者是极性分子。可见CH2Cl2不是平面结构，因而是四面体结构，故推知CH4分子为正四面体结构；B项可选。答案：B师：可见，灵活多变的思考方法，结合图形解析，对解题很有帮助。【例题剖析】【例2】氯仿可作局部麻醉剂，常因保存不慎而被空气氧化，产生剧毒气体——光气（COCl2）：2CHCl3＋O22COCl2＋2HCl（1）上列反应_________________。（填选项符号，下同）A．属于取代反应B．不属于取代反应（2）为防止事故发生，在使用前检验氯仿是否变质可选用的试剂是___________。A．NaOH（aq）B．AgNO3（aq）C．HCl（aq）D．水E．湿润的蓝色石蕊试纸F．湿润的无色酚酞试纸师：联系生活实际的试题是一种常见题型，它们以实际生活为背景，往往具有更大的生命力。我们应该以不变应万变，认真解析题意，得出正确答案。如何解答本题呢？生1：可以直接使用概念判定法：题中反应，有机物分子CHCl3变成COCl2，可认为CHCl3中的1个H原子和1个Cl原子被1个O原子代替了，符合取代反应（“某些”被“其他”代替）的概念，属于取代反应。生2：可以使用假设判定法：若有COCl2生成，则必有HCl生成，B、E可检验出是否有HCl生成：用B检验时出现白色沉淀，用E检验时试纸变红色。答案：（1）A（2）BE【例题剖析】【例3】若要使0.500molCH4完全和Cl2发生取代反应，且生成的四种氯代物的物质的量相同，试求所需Cl2的物质的量。师：本题属于计算型试题，文字描述很少，内涵非常丰富，在解题时要多读题，认真揣摩题意，准确找到切入点，方能少犯错误。请大家讨论，应该如何解决本题。生1：可设所生成的四种氯代物的物质的量均为x，然后写出四个反应的化学方程式，则：\nn（CH4）＝4x＝0.500mol，x＝0.125moln（Cl2）＝x＋2x＋3x＋4x＝10x＝1.25mol师：这是本题的常规解法，比较容易想到，还有没有其他做法呢？生2：我有巧解的方法：解析CH4与Cl2的取代反应，得出如下规律：每摩尔Cl2可取代CH4分子中的1molH原子。则：n（Cl2）＝n（被取代的H原子）＝0.500mol（×1＋×2＋×3＋×4）＝1.25mol答案：1.25mol师：非常好，可见好的方法可以简化解题过程，提高解题速率和正确性，但是其前提必须是在已经掌握基本做法的基础上才能做好的。［课堂小结］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Cl2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。布置作业P57T1---T3【板书设计】第一节最简单的有机物－－－甲烷教案一、甲烷的结构甲烷的分子式：CH4甲烷的电子式：二、甲烷的性质1.甲烷的物理性质2.甲烷的化学性质：⑴甲烷的氧化反应CH4+2O2CO2+2H2O⑵．甲烷的取代反应\n有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应叫做取代反应。　3．甲烷的受热分解  CH4 C+2H2【活动与探究】1.查阅资料了解西气东输的有关知识,认识甲烷在工农业生产和人民生活中的重要作用.2.调查沼气在农业生产中的作用,了解我国沼气的使用历史和现状.3.用橡皮泥、木棒等代用品制作甲烷等常见烷烃的简易模型。并让学生对自己的作品进行评价，在活动中加深学生对空间模型的认识，同时也教给学生学习有机物分子结构的简单方法。【随堂练习】1.近年来，北京市部分公交车使用天然气作为燃料，这样做的主要目的是(   )　　A.加大发动机动力     B.降低成本　　C.减少对空气的污染   D.减少二氧化碳的排放量2.实验室里可按下图所示的装置干燥、储存气体R，多余的气体可用水吸收，则R是(   )A.　　B.HCl　　C.　　D.3．沼气是一种能源，它的主要成分是CH4。0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是(   )4.在光照条件下，将等物质的量的甲烷和氯气混合充分反应后，得到产物物质的量最大的是（）A.B.C.D.5.下列叙述错误的是（）A.点燃甲烷前不一定要事先验纯B.甲烷点燃能放出大量的热，所以是一种气体燃料C.煤矿的矿井要注意通风和严禁烟火，以免发生爆炸事故D.甲烷可用来制炭黑和氢气6.由某气体发生装置导出的气体为甲烷、一氧化碳、氢气中的一种，下列判断正确的是（）\nA.将气体通入溶液，溶液颜色无变化，该气体一定是甲烷B.在导管口点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用干燥的冷烧杯罩在火焰上方，杯壁有水滴产生，该气体一定是甲烷C.点燃该气体，火焰呈浅蓝色，用沾有澄清石灰水的冷烧杯罩在火焰上方，烧杯壁上有白色物质产生，该气体一定是甲烷D.若上述B、C的现象均能出现，则可判断该气体一定是甲烷7．煤矿的开采过程中，有时会溢出瓦斯（主要成分是甲烷），当空气中甲烷的体积分数达到5%～80%时，遇到明火就会发生爆炸，因此矿井中需要不断地通风换气，以预防瓦斯爆炸。当甲烷与空气中的氧气恰好完全反应时，产生的爆炸最为强烈，此时甲烷的体积分数约为（空气中约含有1/5体积的O2）（　　）A．2.5%B．7.5%C．9.1%D．10%8.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能，其主要成分的结构如下：它属于（）A.无机物B.烃C.离子化合物D.有机物9．如图，某气体X可能由H2、CO、CH4中的一种或几种组成。将X气体燃烧，把燃烧后生成的气体通过A、B两个洗气瓶。试回答下列问题：（1）若A洗气瓶的质量增加，B洗气瓶的质量不变，则气体X是_________________。（2）若A洗气瓶的质量不变，B洗气瓶的质量增加，则气体X是_________________。（3）若A、B两个洗气瓶的质量都增加，则气体X可能是________________________。10．甲烷在一定量的氧气中不完全燃烧时，除了生成CO2和H2O外，还有CO生成。现有0.1mol，在一定量O2中不完全燃烧，将反应后所得物质通过足量Na2O2，并在电火花持续作用下不断反应，最终得到标准状况下的气体2.464L。求反应中生成CO和CO2的物质的量之比。[随堂练习参考答案]\n1.C2.D3.C4.D5.A6.D7.C8.D9．提示：H2、CO、CH4燃烧的产物分别是H2O（g）、CO2、CO2和H2O（g）．H2O（g）可被浓H2SO4吸收，CO2可被澄清石灰水吸收．根据洗气瓶质量的变化，可判定生成的产物．答案：（1）H2　（2）CO　（3）CH4（或H2、CO的混合物，或H2、CH4的混合物，或CO、CH4的混合物，或H2、CO、CH4的混合物）10．设反应生成xmolCO2，则生成（0.1－x）mol         xmol mol       0.2mol 0.1mol在该条件下全部被吸收，无气体放出。∴有：mol＋0.1mol=2.464L/22.4L/mol    x=0.02moln（CO）=0.1mol－0.02mol=0.08mol第一节最简单的有机物－－烷烃（第2课时）三维目标知识与技能：1、使学生认识烷烃同系物在组成、结构式、化学性质上的共同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。2、使学生掌握饱和链烃、烃基的概念和烷烃的同分异构体的写法及其命名法。3、通过同系物、同分异构现象的教学，使学生进一步了解有机物的性质和结构间的关系。4、通过烷烃分子通式的总结推导过程，学会用“通式思想”认识同系物的有机物的组成特征。过程与方法：1、基本学会烷烃同分异构体的解析方法，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。3、通过讲授、讨论、小组合作、学生制作等教学方法和实验条件控制、比较、类比、模拟、抽象、模型等科学方法与逻辑方法，教给学生科学的方法。情感态度与价值观：1.通过实践活动（模型制作）、探究实验、模型、图表、图片、甲烷、烷烃的多多媒体动画等，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，且在实验研究中培养求实、进取的优良品质。2.使学生初步掌握研究物质的方法——结构解析、推测可能的性质、设计实验、观察现象、解析现象、得出结论，再辩证地解析结论的适用范围。教学重点：烷烃的性质，同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教学难点：同分异构体概念的学习及同分异构体的写法教具准备：多媒体、结构模型\n教学过程：师：请同学回忆甲烷分子的结构特征。生：碳原子以共价键与四个氢原子相联，键角为109°28′，正四面体构型。【投影】：几种常见有机物分子的结构式  师：在有机物中，有许多物质具有与甲烷相似的结构，如投影中A组物质。也有许多物质结构与甲烷不相似，如投影中B组、C组、D组物质。请同学通过对比找出A组物质在结构上有别于其他几组的特点。生：（结合投影内容，展开激烈讨论，找出共同点和不同点，有一名学生小结）A组的结构特征是链状，且碳原子之间只有一个共价键。师：我们将具有上述特点的烃归为一类，称之为烷烃。请同学阅读课本54－55页烷烃概念。一：烷烃：师：烷烃在结构上有何特点呢？其通式可以怎样表示呢？请大家阅读教材思考回答。生：（学生阅读教材）烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。生：由甲烷CH4,乙烷的C2H6和丙烷的C3H8，可以推出对n个碳原子，烷烃的通式：CnH2n+2(n≥1)师：观察B组物质，其结构上有何特点呢？生：碳原子之间以单键相连形成环状化合物。师：很好，这种烃称之为环烷烃。再观察C、D组有机物的组成，它们是烷烃吗？生：不是，因为它们的碳原子之间不是以单键相连形成化合物。师：这种结构我们以后还要专门学习，结合上面的投影内容，甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃，怎样给烷烃命名呢？（学生阅读教材，了解烷烃命名的简单方法）小结：烷烃的习惯命名法①根据分子里所含碳原子数目碳原子数1－10：用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来表示。（异丁烷）碳原子数在11以上，用数字来表示，如：十二烷：CH3(CH2)10CH3|②相同碳原子结构不同时如：CH3CH2CH2CH3（正丁烷）CH3CHCH3CH3师：刚才学习的甲烷、乙烷、丙烷等等它们在相互之间是什么关系呢？生：（回答）同系物师：什么是同系物呢？（学生结合刚才学习内容，先自己总结烷烃的概念，然后阅读教材并比较异同。）生：同系物的定义是指：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。师：强调“结构相似”和“分子组成上相差一个或若干个CH2原子团”。师：通过刚才的学习，关于烷烃的知识，您有哪些认识呢？生：关于烷烃的知识，可以概括如下：①烷烃的分子中原子全部以单键相结合，它们的组成可以用通式CnH2n+2表示。②这一类物质成为一个系统，同系物之间彼此相差一个或若干个CH2原子团。③同系物之间具有相似的分子结构，因此化学性质相似，物理性质则随分子量的增大而逐渐变化。师：如果在烷烃的分子结构中失去了一个或几个氢原子，剩余部分名称是什么呢？\n师：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；烷烃失去氢原子后的原子团叫烷基，如-CH3叫甲基、-CH2CH3叫乙基；一价烷基通式为CnH2n+1-）二：同分异构现象和同分异构体师：请写出C4H10的结构简式？CH3生：练习写出CH3－CH2－CH2－CH3CH3－CH－CH3（讨论写出）正丁烷异丁烷师：同样是C4H10，其结构简式怎么写出两种呢？它们之间有何关系呢？性质是否相同呢？请大家认真阅读教材自学这一内容。生：它们的名称分别是正丁烷和异丁烷；物理性质不同，异丁烷比正丁烷熔沸点低，密度小。师：正丁烷和异丁烷虽然组成和分子量相同，而结构不同造成的。造成其物理性质有很大差异。可见，由于碳原子既可形成直链，又可形成支链，所以分子式相同的烷烃，可形成多种不同物质。这种现象称为同分异构现象，这些化合物之间互称为同分异构体。（让学生自己总结同分异构现象和同分异构体的概念，然后阅读教材并比较异同。）生：1．同分异构现象：化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象。2．同分异构体：具有同分异构现象的化合物互称为同分异构体。师：请写出戊烷所有的同分异构体的结构简式？生：戊烷有三种同分异构体：CH3－CH2－CH2－CH2－CH3正戊烷CH3CH3－CH2－CH－CH3异戊烷（2－甲基丁烷）CH3CH3－C－CH3新戊烷（2，2－二甲基丙烷）CH3在烷烃的同系物分子里，随着碳原子数目增多，碳原子间的结合方式越复杂，同分异构体的数目越多。如己烷有5种同分异构体，庚烷有9种，癸烷有75种。3．同分异构体的书写方法：（以C5H12为例）（1）先写出最长的碳链：C－C－C－C－C（氢原子及其个数省略了）（2）写少一个C的直链，把剩下的C作支链加在主链上，依次变动位置。C－C－C－CC－C－C－CCC这两种结构相同，为同一种物质。（3）写少两个C原子的直链，剩下的2个C作一个支链加在主链上。C－C－C但与（2）中C－C－C－C为同一种结构CCC剩下的2个C原子分成2个支链加在主链上。CC－C－CC（4）分别加上氢原子，得三种同分异构体结构式，用系统命名法命名。【知识拓展】师：很显然，碳原子多一些，使用正、异、新的命名方法已不能满足需要。随着碳原子数增多，同分异构体的数目也增多。怎么办？这节课我们将学习一种通用的命名法则，从而可以叫出各种烷烃的名称。【板书】烷烃的命名师：1892年，在日内瓦召开的国际化学会议上，拟定了有机物系统命名原则，叫做“日内瓦命名法”。它解决了命名的困难，使有机物的命名得到统一。我国一方面采纳“日内瓦命名”原则，同时考虑我国的文字特点，制订有机物的命名法。三：烷烃的命名―――系统命名法命名步骤：①选定分子中最长的碳链为主链，并按主链上碳原子的数目称为“某烷”。②把主链中离支链最近的一端为起点，用阿拉伯数字给主链上的各个碳原子依次编号定位，以确定支链的位置。\n③把支链作为取代基，把取代基名称写在烷烃名称的前面，在取代基的前面用阿拉伯数字注明它在烷烃直链上所处的位置，并在数字与取代基名称之间用一短线隔开。【例题剖析】【例1】12345CH3－CH－CH2－CH2－CH32－甲基戊烷CH3④相同的取代基，将取代基合并起来，用二、三等数字表示，在用于表示取代基位置的阿拉伯数字之间用“，”隔开；如果主链上有几个不同的取代基，就把简单的写在前面，把复杂的写在后面。4321例2．CH3CH3－CH2－C－CH32，2一二甲基丁烷CH37654321例3．CH3－CH2－CH2－CH－CH－CH2－CH34－甲基－3－乙基庚烷CH3CH2CH3师：展示上述有机物分子的球棍模型，您发现了什么问题呢？生：分子有空间结构，表达时写在平面上，所以选主链时我们要特别注意拐弯碳链的碳原子数。师：通过自学课文，同学们已基本认识烷烃系统命名的原则。请务必注意主链长、定位近，相同并，简单前。下面通过练习熟练掌握命名法则。【投影】1．给下列有机物命名。生：请有不同见解的学生回答并议论。师：注意主链最长，支链取近，小基(简单)在前，大基(复杂)在后，所以命名为2，3-二甲基丁烷和5，5-二甲基-4-乙基壬烷是正确的。【投影】2．分别写出下列两种物质的结构简式。①2，4-二甲基戊烷②2，2-二甲基-3-乙基庚烷师：【设问】根据命名步骤，书写时先写主链还是支链？主链上的氢原子什么时候填写较恰当？(学生练习，教师巡视。)师：给名称写结构式，步骤是先写主链上的碳链，接着根据指定位置写支链，再根据碳的化合价(满足四价)，补足主链上各碳的氢原子数。【投影】3．下列有机物命名是否正确？有错的说明错误之处，并纠正。①4-甲基己烷②3-甲基-2-乙基戊烷师：【小结】掌握烷烃的系统命名法，能叫出各种烷烃的名称，还能根据它来写结构式，通过命名判断同分异构体书写是否重复，判断不同物质是否属同系物。【以上内容属于知识拓展部分，供教师选用】【过渡】：以上学习了甲烷的性质，液认识了烷烃的同分异构体概念，烷烃在性质上有什么共同性和差异性呢？【板书】四、烷烃的通性：【多多媒体】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\n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注：*甲烷的相对密度是－164℃时数据**乙烷的相对密度是－100℃时数据***丙烷的相对密度是－45℃时数据生：阅读常见烷烃的物理性质递变表，总结烷烃的物理性质。师：烷烃有哪些典型的物理性质呢？请大家讨论、思考回答。生：【板书】1.烷烃的物理性质：生：思考、解析表中数据，讨论，并得出一些规律。(由几个同学的表述综合后得出)（1）熔、沸点有规律递变：a.随碳原子数目增多，熔沸点升高。师：造成烷烃熔沸点随碳原子数升高原因是什么呢？生：组成和结构相似，分子量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高。b.C原子数目相同时，支链越多，熔沸点越低。师：为什么呢？生：原因是支链多，分子间排列不紧密，分子间作用力弱。（2）烷烃的密度随C原子数目增多而增大，但密度均小于1，比水轻。（3）烷烃均不溶于水，液态烷烃和水混合会分层，且均在上层。(4)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；师：烷烃有哪些典型的化学性质呢？与甲烷有何异同呢？【板书】2．烷烃的化学性质：师：请大家回忆甲烷遇到酸性KMnO4和溴水的现象？（生：不褪色）师：这说明什么问题呢？生：⑴.烷烃化学性质较稳定，常温不和强酸、强碱、强氧化剂等反应，不能使酸性KMnO4和溴水褪色。师：烷烃都由碳和氢两种元素组成，在空气或氧气中可以燃烧，表现可燃性。（2）烷烃的可燃性师：我们知道了烷烃的通式为CnH2n+2，那么能否写出烷烃燃烧的通式呢？生：CnH2n+2＋O2→nCO2＋(n＋1)H2O师：甲烷可以发生卤代反应，其他烷烃一样可以发生取代反应。（3）光照下和卤素单质发生取代反应师：请大家写出乙烷与氯气发生取代反应最多可以得到多少种取代产物？生：练习书写同分异构体，教师巡视。师：今天学习了同系物和同素异形体的概念，以前还学过几个“同”呢？生：同位素、同素异形体、同种物质师：下面阅表比较“四同”问题生：思考讨论辨析：已学的同位素、同素异形体、同系物、同素异形体，试辨析起其内容。比较概念比较定义分子式组成结构性质同位素\n同素异形体同系物同分异构体同种物质【例题剖析】【例1】下列物质属同分异构的是____，属同一种物质的是____，属同系物的是____。请同学们说出理由。师：直接是刚才几个概念的比较，一定要解析清楚概念的内涵和外延，才能正确判断。生1：若分子式相同而结构不同，这是同分异构体。分子式相同，结构也相同，这是同一物质。分子式相差若干个CH2原子团，并符合CnH2n＋2通式，这是同系物。生2：可以从命名判断。A、C都叫2，3，3-三甲基戊烷，所以A、C是同一物质。B和D都叫烷，都有6个碳原子，但两者名称不同，所以它们是同分异构体。A和B都叫烷，A分子含8个碳，B分子含6个碳，所以A和B是同系物。师：两种思路都正确，都扣住组成和结构进行解析比较。【例题剖析】【例2.】乙烷(C2H6)与氯气在光照条件下发生取代反应，假设生成了分别有1、2、3、4、5、6个Cl原子的6种取代产物，且物质的量都相等。同温同压下，参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比是几比几？师：以取代反应为背景设计的试题，关键所发生的化学反应不唯一，怎样解决呢？生1：解本题要把握住两个重要条件：一是在取代反应中参加反应的Cl2分子中仅有的Cl原子进入有机物中去；二是6种氯代烃分子中的Cl原子数构成了一个等差数列。生2：太好了，若参加反应的CH3CH3的体积为6，则参加反应的Cl2的体积为：(1+6)×6÷2=21，故参加反应的CH3CH3与Cl2的体积比为：6∶21=2∶7。答案：CH3CH3与Cl2的体积比是2∶7例3．在101.3kPa、473K条件下，十一烷以及分子中碳原子数比它小的烷烃均为气态。以下变化中，最初与最终均维持这种条件。A、B、C三种烷烃（气）分子中碳原子依次增加相同的个数，取等体积的三种气体，分别跟30mLO2（过量）混合引燃，充分反应后发现：A与O2反应前后气体总体积不变；B与O2反应后气体总体积增加了4mL；C与O2反应后气体总体积为反应前的1.25倍。试求：（1）A的分子式及相对分子质量。\n（2）原任意一种烷烃的体积及B、C的分子式。解析：CxHy（g）+(x+)O2（g）xCO2(g)+H2O(g)则气体总体积变化与原烃体积之比为：=-1（1）根据=-1，当V=0时，y=4。所以A为甲烷，化学式为CH4。（2）设B为Cn+1H2n+4，C为C2n+1H4n+4，B、C体积均为V。据=-1可得出以下两式：由B：=-1；由C：=-1解得：V=2，n=4所以B为C5H12，C为C9H20，A、B、C体积均为2mL。试：这个问题的启示是：先归纳出一般规律，再从一般规律推出个别结论。【课堂小结】在学习了甲烷的主要性质和结构之后，再来讨论烷烃的性质和结构就类似于在元素及其化合物知识的学习中，通过由典型到一般的学习和讨论方法，这在有机物的学习中也是一种常见且很重要的方法。在本节教学中，为了加深同学们对烷烃分子结构的认识，在课堂上组织学生以竞赛的形式亲自制作各种分子的模型，这样既有利于学生动手能力的发展，也有利于逻辑思维能力的提高。对于本节的重点“烷烃的性质”在教学中注重运用了比较、解析、自学讨论等方法，以利于同学们理解和掌握。板书设计第一节最简单的有机物－－烷烃（第2课时）一、烷烃的结构和性质1.烷烃的概念及结构特点烃的分子里碳原子间都以单键互相相连接成链状，碳原子的其余的价键全部跟氢原子结合，达到饱和状态。所以这类型的烃又叫饱和烃。由于C-C连成链状，所以又叫饱和链烃，或叫烷烃。2.同系物：结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互相称为同系物。3.烷烃的结构式和结构简式二：同分异构现象和同分异构体概念内涵比较的对象实例同位素质子数相同，中子数不等的原子之间原子氕、氘、氚同素异形体由同一种元素形成的不同种单质单质白磷、红磷同系物结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质有机化合物CH4、C2H6同分异构体具有相同的分子式，但具有不同结构的化合物有机化合物CH3CH2CH2CH3和CH3CH（CH3）CH3三、烷烃的通性：4.烷烃的物理性质5.烷烃的化学性质【活动与探究】1.用橡皮泥、小木棒等自己动手制作常见烷烃的比例模型、球棍模型，互相交流，评比。2.查阅资料，了解有关烷烃的系统命名等问题。3.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，看看哪个小组又准又快。\n【随堂练习】1.C3H8分子中的共价键总数为（）A.10B.12C.8D.112．一种烃的结构式可以表示为：命名该化合物时，主链上的碳原子数是（）A.9B.11C.12D.133.在同一系列中，所有的同系物都具有（）A.相同的分子量B.相似的化学性质C.相同的最简式D.分子组成相差一个或若干个CH2原子团4．主链上含有5个碳原子，分子中共有7个碳原子的烷烃，其结构式有（）A.4种B.5种C.6种D.7种5.下列烷烃：①正己烷②丙烷③正戊烷④正丁烷⑤癸烷中，沸点由高到低顺序正确的是（）A.①②③④⑤B.⑤①③④②C.⑤③④①②D.③④⑤②①6.标况下，11.2L乙烷和丁烷的混合气体完全燃烧时需氧气47.6L，则乙烷的体积分数为（）A.25%B.50%C.75%D.80%7．烃分子可以看作由以下基团组合而成：如某烷烃分子中同时存在这四种基团，则该烷烃最少含有的碳原子数应是（）（A）6（B）7（C）8（D）108.甲烷和过量O2混合，用电火花引燃后，测得反应后气体的密度为同温同压下H2密度的15倍。则原混合气体中甲烷和O2的体积比为(温度为120℃)A.1∶3B.1∶5C.1∶7D.2∶79．标准状况下，5.6L气态烃充分燃烧，生成22gCO2和13.5gH2O，求分子式。10．在有机化合物的结构式中4价碳原子以1个、2个、3个、4个单键分别连接1个、2个、3个、4个其它碳原子时，可依次称为伯、仲、叔、季碳原子，数目分别用n1、n2、n3、n4表示。例如CH3-CH(CH3)-CH(CH3)-C(CH3)2-CH2-CH3分子中n1=6、n2=1、n3=2、n4=1。试根据不同烷烃的组成和结构，解析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。（1）若烷烃分子中氢原子数为n0，则n0与n1、n2、n3、n4的关系是n0=___________________或n0=_______________________________________。（2）四种碳原子数之间的关系为n1=_________________________________________。（3）若某分子中n2=n3=n4=1，则该分子的结构简式可能是_______________________、_______________________、_______________________、_______________________。（4）用8个叔碳原子（其余为氢原子）建造一个只含碳碳单键的烃的结构简式。（5）在烷烃的取代反应中，伯、仲、叔三种氢原子被取代几率（机会）不同，但同类氢原子被取代的几率可视为相同。现将nmolCH3CH2CH(CH3)CH3与适量溴蒸气在一定条件下完全反应，若只生成4种一溴代物和溴化氢。则：①反应生成的HBr的物质的量为_____________mol。②将生成的4种一溴代物的混合气体充分燃烧，生成H2O、CO2和HBr。此时，需消耗O2_________________mol。③若将上述溴的取代反应中，伯、仲、叔氢原子被溴原子取代的几率设为a:b:c，则生成的4种一溴代物中，CH3CH2CH(CH3)CH2Br所占的物质的量分数为______________。\n【随堂练习参考答案】1.A2.C3.BD4.B5.B6.C7.C8.C9．设该气态烃化学式为CxHyCxHy＋(x＋)O2→xCO2＋H2O1x＝0.25mol＝0.5mol＝0.75molx＝2y＝6所以分子式C2H610．（1）抓住每种碳原子连接的氢原子数，可求得n0=3n1+2n2+n3。从烷烃分子中碳原子数与氢原子数之间的关系入手，可得出：n0=2（n1+n2+n3+n4）+2。（2）n1相当于甲基数，每增加一个支链相当于增加一个甲基。那么，每个-CH-要增加一个支链，每个-C-要增加二个支链。所以有：n1=2+n3+2n4。（3）已知n2=n3=n4=1，仲碳、叔碳和季碳可构成如下三种结构：-CH2-CH-C-、-CH-CH2-C-、-CH-C-CH2-，对应的就有以下三种可能的结构简式：CH3CH2CH(CH3)C(CH3)2CH3、CH3CH(CH3)CH2C(CH3)2CH3、CH3CH(CH3)C(CH3)2CH2CH3（4）立方烷。（5）n；7.5n；。习题祥解1.C 解析：考查甲烷的俗名，水煤气的成分是H2和CO的混合气体。2.AC 解析：考查甲烷的化学性质，甲烷可以与氯气发生取代反应；与氧气发生氧化反应；但是不能使酸性高锰酸钾和溴水褪色。3.D 解析：因为反应的产物是混合物，容易由方程式发现：每生成任一摩尔的取代物，都同时产生氯化氢气体，故选D。4.A 解析：考查有机物分子内的化学键连接方式。5.C解析：三种可燃性气体的鉴别方法，从分别点燃后的产物检验即可。第二节来自石油和煤的两种基本化工原料从容说课乙烯和苯是两类烃的重要代表物。学习了甲烷和烷烃的性质，学生能初步从组成和结构的角度认识甲烷的性质，但需要对“结构与性质”的关系进一步强化认识；乙烯和苯的教学都能起到这种作用。另外，学生能从生活实际出发，认识乙烯和苯的广泛应用，再学习它们的性质，强化理论与实际的联系，使学生能够学以致用。　　教材着重介绍了乙烯和苯的分子组成和结构、乙烯和苯的性质，并结合乙烯和苯的性质介绍了几种基本的有机反应如加成反应、取代反应和氧化反应等，并通过乙烯和苯的性质概括出其重要用途。\n　　苯是芳香烃典型的代表物，苯分子结构中的特殊的化学键决定了苯的化学性质，因此教材在介绍苯的化学性质之前，首先介绍了苯的分子结构，通过苯分子化学键的解析研究引出苯的化学性质，并通过苯与溴的反应、苯的硝化反应、苯的磺化反应的讲解，使学生体会结构决定性质的辨证关系。这样不仅使学生对苯的结构有了深刻的印象，同时对苯的同系物的学习做了铺垫。由于本节内容的安排与以往的教材顺序有所不同，主要强调从生活实际出发，寻找学生熟悉的素材组织教学，教师在设计教学模式时，要根据学生的情况，灵活选择可利用的素材设计或组织教学，提高学生的教学参与度，给学生适当的动手实验、表达和交流的机会，研究教学方式和学习方式的转化，力图有所创新，提高教学效果。本节教学重点：乙烯的加成反应、苯的取代与加成反应。让学生通过实验初步了解有机基本反应类型，形成对有机反应特殊性的正确认识，并能从结构上认识其反应特点。本节教学难点：乙烯结构与性质的关系、苯的结构与性质的关系、苯的取代反应与烷烃取代反应的区别。三维目标知识与技能：1.探究乙烯分子的组成、结构式；掌握乙烯的典型化学性质，掌握加成反应。2.了解乙烯的制备和收集方法。过程与方法：1.通过乙烯分子结构的有序推理过程，培养学生的抽象思维和逻辑思维能力；利用乙烯和乙烷之间的比较，培养学生的思辨能力；对乙烯的微观结构有一定的三维想象能力。2.从实验现象到乙烯结构的推理，使学生体会科学研究的方法；结合乙烯实验室制法条件的选择控制，使学生领悟到科学的实验方法。情感态度与价值观：1.通过对乙烯分子结构的推理过程，使学生从中体会到严谨求实的科学态度；2.结合乙烯实验室制法条件的选择控制，使学生领悟到化学现象与化学本质的辩证认识；3.通过乙烯分子结构模型，意识到化学世界的外在美。教学重点、难点：　乙烯的化学性质和加成反应教学方法：实验探究、设疑启发、对比归纳等。教具准备：多多媒体、两试管乙烯气体、石蜡油、试管、水槽、碎瓷片、石棉网、酒精灯、铁架台、品红试液、KMnO4溶液、溴水。课时安排2课时一．乙烯（第1课时）教学过程师：在前面甲烷和烷烃的性质学习中我们已经知道,在有机化学的学习中,常常是根据某一物质的结构和性质可推导出一类结构相似的物质的性质,只要我们抓住了一类物质的结构特点,那么掌握它们的性质也就比较容易了.正所谓“一叶而知天下秋”。多媒体：展示两幅彩图：图1为刚刚摘取不久的香蕉，颜色偏青；图2是将青香蕉与黄香蕉掺在一块放置几天后的结果，香蕉已全变黄。师：我们在买香蕉的时候是愿意买青香蕉还是黄香蕉？为什么？生：当然原意买黄香蕉，因为黄香蕉成熟，好吃。设问：那么刚刚摘取不久的青香蕉何以与较熟的黄香蕉保存在一块就都变黄了呢？师:这就是我们今天要学习的乙烯的功劳。多媒体：第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――乙烯师：我们常说煤是工业的粮食，石油是现在工业的血液，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。乙烯就是一种最重要的石油化工产品，也是重要的石油化工原料。多媒体：衡量一个国家化工产业发展水平的标志是什么？（乙烯的产量）师：乙烯在化学工业上有哪些重要的用途呢？多媒体：乙烯的用途图片\n师：到底乙烯是一种怎样的物质呢？能否从石油中得到乙烯？师：从石油分馏中得到的石蜡油进一步加热会得到什么？【探究实验】：按照教材P59图3－6完成石蜡油的分解实验生：观察有气体产生，将产生的气体通入溴的四氯化碳溶液、高锰酸钾溶液→观察现象。用排水法收集一试管气体并点燃，观察气体的燃烧情况。师：上述两种溶液褪色的原因？可能的结论是什么呢？（学生讨论交流，并把讨论的结果填入表中）实验现象结论通入KMnO4(H+)溶液褪色乙烯可被KMnO4氧化通入Br2水溶液褪色乙烯可与溴水中的Br2反应点燃火焰明亮，有黑烟乙烯中的C含量较高师：结构决定性质，乙烯性质与甲烷的差异有点是由其不同的结构决定的，乙烯与烷烃的结构有何差异呢？师：请大家回顾乙烷的分子结构与化学性质？（学生描述，多多媒体展示）师：乙烯的分子组成与结构上，比乙烷少两个氢原子，其分子式为：C2H4师：根据乙烯的分子式和碳原子的成键特点，对比乙烷的分子结构，请同学们推断乙烯的分子结构，写出电子式、结构式和结构简式。(请一名同学到黑板上写出乙烯分子的结构式和结构简式)解析,订正,总结多媒体：展示乙烯分子的球棍模型与比例模型[板书]一、乙烯的分子组成与结构分子式：C2H4电子式：结构式：结构简式：CH2=CH2\n师：乙烯分子中的两个C原子和四个氢原子处于同一平面，属于平面四边形结构。下面请对比乙烷和乙烯分子中键的参数，你能得到什么结论？多媒体：（学生阅表，思考讨论二者结构的差异）乙烷（C2H6）乙烯（C2H4）键长（10-10米）1.541.33键能（KJ/mol）348615键角109º28ˊ120º生：（一名学生总结）C=C的键能和键长并不是C-C的两倍，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。（由于C=C双键在形成时，新成键电子云受原有C-C单键头靠头重叠的电子云的影响，只能肩并肩重叠）动画：（动画演示、板书）乙烯分子的空间构型——平面结构，所有六个原子位于同一平面内。师：乙烯分子在结构上最大的特点就是含有一个碳碳双键，是不饱和烃。乙烯分子的这种不饱和性使得其化学性质非常活泼，可以发生很多化学反应。[板书]二、乙烯的性质：师：试从刚才的实验解析，您能总结出乙烯具有怎样的物理性质吗？（色、态、味、密度、水溶性等）生：物理性质：无色稍有气味的气体，比空气轻，难溶于水。师：能否结合刚才的实验，总结乙烯具有哪些化学性质呢？化学性质：师：乙烯燃烧的产物是什么呢？其化学方程式如何书写呢？1：氧化反应生：（练习）生：为什么火焰明亮而且产生黑烟呢？师：产生黑烟是因为含碳量高，燃烧不充分；火焰明亮是由于碳微粒受灼热而发光导致。这个方程式也可以写为：（PdCl2-CuCl2作催化剂）（2）使高锰酸钾溶液褪色（酸化目的是增强氧化性，因生成高锰酸）师：这个反应可以帮助我们鉴别甲烷和乙烯。乙烯使高锰酸钾溶液褪色是由于发生了氧化还原反应，把乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液，褪色的原因是什么呢？2加成反应：多媒体动画：乙烯与溴水反应的机理（动画展示化学键的断裂方式）师：根据以上乙烯可使溴水褪色的反应现象和实验动画模拟，您能否解析反应的机理呢？生：1，2-二溴乙烷师：从上述反应可知：乙烯分子里的双键里的一个键易于断裂，两个溴原子分别加在两个价键不饱和的碳原子上，生成了二溴乙烷。（此反应也可区别甲烷和乙烯）这样的反应就是加成反应。您能否由这两个例子用自己的语言总结出加成反应的定义呢？生：加成反应就是有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成别的物质的反应。多媒体：（学生练习完成下列反应的化学方程式）⑴.乙烯与氢气反应；⑵.乙烯与氯气反应⑶.乙烯与氯化氢反应⑷乙烯与水在加压、加热和催化剂条件下反应生：\n师：乙烯分子之间可否发生加成反应呢？动画：师：聚乙烯是一种重要的塑料，如食品袋。生成聚乙烯的这种反应我们称为聚合反应。另外注意由于n的值可能不同，导致聚合物我们认为是混合物。3：聚合反应：师：由分子量小的化合物（单体）生成分子量很大的化合物（高分子化合物）的反应叫聚合反应。聚合反应中，又分为加聚反应和缩聚反应。由不饱和的单体分子相互加成且不析出小分子的反应，叫加聚反应；单体间相互反应而生成高分子，同时还生成小分子（如水、氨、氯化氢等）的反应叫缩聚反应。乙烯可发生加聚反应：师：生活中用来包装食品的塑料袋是聚乙烯，如果将乙烯分子中的一个氢原子用氯原子代替，聚合后成为聚氯乙烯，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：师：由上可见加成反应和加聚反应的实质都是：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。【拓展】：聚合反应中的单体、链节和聚合度单体链节聚合度师：认识了乙烯的典型化学性质，与甲烷比较有何异同呢？生：讨论、填写乙烯和甲烷的性质对比表CH4CH2=CH2通常情况下，不与强酸、强碱、强氧化剂反应，性质稳定。C=C双键中有一根键易断裂，性质较活泼氧化反应：不能使高锰酸钾溶液褪色能燃烧能使高锰酸钾溶液褪色能燃烧特征反应：取代反应加加成反应分解反应：聚合反应：师：认识了乙烯的典型化学性质，乙烯有什么用途呢？生：阅读教材P61第一节三：乙烯的用途：\n小结：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。【例题剖析】例1．四氯乙烯对环境有一定的危害，干洗衣服的干洗剂主要成分是四氯乙烯；家用不粘锅内侧涂覆物质的主要成分是聚四氟乙烯。下列关于四氯乙烯和聚四氟乙烯的叙述中正确的是（）A.它们都属于纯净物B.它们都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.它们的分子中都不含氢原子D.它们都可由乙烯只发生加成反应得到师：这是一个联系实际生活的问题，解决问题的思路主要是充分摄取题给信息，找到与所学知识的契合点，然后充分利用信息解决问题。主要考查学生的信息接受和处理能力。生1：本题涉及的四氯乙烯和聚四氟乙烯都不熟悉，它与我们所学知识的契合点在什么地方呢？生2：本题涉及的四氯乙烯和聚四氟乙烯与乙烯和聚乙烯相似。A中聚四氟乙烯属于高分子化合物，由于n的值可能不同，导致聚合物我们认为是混合物。B中能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明物质中很有不饱和键，聚四氟乙烯中没有不饱和键，所以B错误。生3：D中欲由乙烯得到四氟乙烯或聚四氟乙烯，都必须要使氟原子取代氢原子，乙烯只发生加成反应显然不能得到，所以只有C正确。师：大家讨论的很好，这样本题的正确结果为C选项。例2．10毫升某气态烃在80毫升氧气中完全燃烧后，恢复到原来状况（1.01×105Pa,270C）时，测得气体体积为70毫升，求此烃可能的分子式。师：本题涉及有机物的燃烧问题，它在有机化学中占据了重要地位，如何解决呢？生1：烃分子式不确定性决定着解题可以使用通式法解题，可以设烃为CxHy，再写出化学反应方程式计算。生2：这样计算还比较可能，由于反应是个明显的体积缩小的反应，可以考虑使用差量法解题。【解析】原混和气体总体积为90毫升，反应后为70毫升，体积减少了20毫升。剩余气体应该是生成的二氧化碳和过量的氧气，下面可以利用差量法进行有关计算。CxHy+（x+）O2xCO2+H2O体积减少11+1020计算可得y=4，烃的分子式为C3H4或C2H4或CH4【规律总结】差量法是根据物质变化前后某种量发生变化的化学方程式或关系式，找出所谓“理论差量”，这个差量可以是质量差、气态物质的体积差、压强差，也可以是物质的量之差、反应过程中的热量差等。该法适用于解答混合物间的反应，且反应前后存在上述差量的反应体系例3．实验室常用CH3CH2OH和浓硫酸共热到170℃制备CH2=CH2，同时得到H2O，制取乙烯的反应常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫，有人设计下列实验确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。A：品红溶液，B：NaOH溶液，C：浓硫酸，D：酸性高锰酸钾溶液。试回答下列问题：图3—1①②③④（1）图3—1中①②③④装置可盛放的试剂是：①，②，③，④。（将有关试剂的序号填入空格内）（2）能说明SO2存在的现象是。（3）使用装置②的目的是。（4）使用装置③的目的是。（5）确证乙烯存在的现象是。师：本题介绍了另外一种实验室制取乙烯的方法，确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫的存在，显然是一个实验设计型试题。如何解决呢？生1：关键要知道怎样证明乙烯和二氧化硫存在呢？生2：实验室制取乙烯过程中常混有SO2。证明SO2存在可用品红溶液，看是否褪色。而证明乙烯存在可用酸性KMnO4溶液。生3：但乙烯和SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色，所以在证明乙烯存在以前应除去SO2。利用乙烯与碱溶液不反应而SO2能与碱溶液反应的性质除去SO2。\n师：大家讨论的很好，下面那个同学把讨论的结构向大家汇报一下呢？生：答案为：（1）A；B；A；D。（2）装置I中品红溶液褪色可说明混合气体中含有SO2。（3）除去SO2气体（4）检验SO2是否除尽。（5）装置（III）中品红溶液不褪色，装置（IV）中酸性KMnO4溶液褪色，说明混合气体中含有乙烯。课堂小结本节课我们了解了乙烯的结构和化学性质：氧化反应、加成反应等，要掌握官能团对性质的重要影响，领会加成反应的机理。布置作业P65T1、T7【板书设计】第二节来自石油和煤的两种基本化工原料――乙烯（第1课时）一、乙烯的分子组成与结构分子式：C2H4电子式：结构式：结构简式：CH2=CH2二、乙烯的性质物理性质：无色稍有气味的气体，比空气轻，难溶于水。化学性质：1：氧化反应2加成反应1，2-二溴乙烷3：聚合反应【活动与探究】1.水果催熟实验也可以设计成如下实验条件控制的系列实验：实验Ⅰ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），在空气中盖上玻璃片；实验Ⅱ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），通入一定量的乙烯；实验Ⅲ：集气瓶中放青色、未熟的水果（蔬菜），瓶底放少量KMnO4固体，通入一定量的乙烯；在实验中，让学生总结实验的设计方案，使学生在知识学习的过程中，更关注过程与方法的形成与训练，从而归纳出乙烯的主要性质，。2.上网查阅资料，了解我国乙烯的主要产地、原料来源、市场价格等，讨论乙烯的产量和价格对有机化工生产的影响。3.上网查阅资料，了解我国水果催熟的相关资料，。【随堂练习】1．（2000春京皖）通常用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平的标志是()A.石油的产量B.乙烯的产量C.合成纤维的产量D.硫酸的产量2．制取下列气体时，不宜采用排空气法收集的是（）A．氨气B．乙烯C．二氧化碳　　D．一氧化氮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．乙烯和氯气、氢气反应4．两种气态烃的混合气体0.1mol，完全燃烧后得到标准状况下的CO23.584L和3.6gH2O，下面说法中不正确的是（）\nA．一定有甲烷B．可能有乙烯C．一定没有甲烷　　D．一定没有乙烷5．某气态的烷烃与烯烃的混合气9g，其密度为同状况下H2密度的11.2倍，将混合气体通过足量的溴水，溴水增重4.2g，则原混合气体的组成为（）A．甲烷，乙烯B．乙烷，乙烯C．甲烷，丙烯　D．甲烷，丁烯6．现有乙烯和丙烯，它们进行加聚反应后，产物中可能含有:（）A.只有①②B.只有①④C.有①②③D.全可能含有7．某有机物在氧气中充分燃烧生成的水蒸汽和二氧化碳的物质的量之比为1：1，由此可得出结论是（）A．该有机物分子中C、H、O原子个数比为1：2：3B．分子中C、H原子个数比为1：2C．该有机物中必含氧元素D．该有机物中必定不含氧元素8．有A、B两种烃，含碳的质量分数相同，下列关于A、B的叙述中正确的是（）A．和B一定是同分异构体B．A和B不可能是同系物C．A和B的最简式一定相同D．A和B各1mol，完全燃烧后生成二氧化碳的质量一定相等9．最近国外研究出一种高效的水果长期保鲜新技术：在3℃潮湿条件下的水果保鲜室中用一种特制的低压水银灯照射，引起光化学反应，使水果贮存过程中缓缓释放的催熟剂转化为没有催熟作用的有机物。试回答：（1）可能较长期保鲜的主要原因是__________________________________________。（2）写出主要反应的化学方程式___________________________________________。10．甾（音zai）是含有4个环和3个侧链的有机分子的形象称呼。中文名中对有羟基的甾又叫甾醇。现有a、b两种物质，结构简式分别如下图所示。根据上述材料，回答下列问题：（1）a物质叫甾醇，则b物质叫__________（填标号）（A）甾烷（B）甾烯（C）甾芳香烃（D）甾稠环化合物（2）每个a和每个b分子中的氢原子数目相差_______（填数字）个。【随堂练习参考答案】1.B2BD.3.C4.C5.C6.C7.B8.C9．水果能放出少量的乙烯，乙烯是催熟剂。根据题意，这种新技术能除去乙烯，把乙烯转化为一种没有催熟作用的有机物，生成什么有机物呢？联系题中所给出的反应条件“潮湿、光化学反应”可得出乙烯是跟水反应生成乙醇。（1）使乙烯转化为乙醇而无催熟作用使水果在较低温度下保鲜时间长。（2）CH2=CH2+H2OC2H5OH。10．（1）A。（2）2。第二节来自石油的两种有机物\n（第2课时）三维目标知识与技能1.了解苯的组成和结构特征，理解苯环的结构特征。2.掌握苯的典型化学性质。过程与方法1.通过解析推测苯的结构，提高根据有机物性质推测结构的能力。2.通过苯的主要化学性质的学习，掌握研究苯环性质的方法。情感态度与价值观1.通过化学家发现苯环结构的历史介绍，体验科学家艰苦探究、获得成功的过程，培养用科学观点看待事物的观点。2..通过苯及其同系物性质的对比，对学生进行“事物是相互影响、相互联系的”辩证唯物主义教育。教学重点苯的主要化学性质教学难点苯的分子结构教具准备投影仪、试管若干、苯分子的比例模型；苯、甲苯、二甲苯、酸性KMnO4溶液、溴水、冰块、乒乓球碎片、蒸馏水等。教学过程：[新课导入]【多多媒体：创设问题情境】19世纪初，英国等欧洲国家城市照明已普遍使用煤气，使煤炭工业得到了很大的发展。1．生产煤气剩余一种油状、臭味、粘稠的液体却长期无人问津。2．1825年英国科学家法拉第从这种油状液体中分离出一种新的碳氢化合物。3．法国化学家日拉尔确定了这种碳氢化合物的相对分子质量为78，分子式为C6H6，叫作苯。但苯分子结构是十九世纪化学一大之迷。师：苯分子应该具有怎样的结构呢？在此过程中教师要进行实时控制。设置问题阶梯，将原问题分解成递进的系列问题进行探究。一、苯的分子结构【探究问题1】若苯分子为链状结构，试根据苯的分子式写出其二种可能的结构？（提示：从C6H6与C6的烷烃比较苯的不饱和程度）生：（练习书写板演）【探究问题2】若苯分子为上述结构之一，则其应具有什么重要化学性质？可设计怎样的实验来证明？【学生讨论设计实验方案】①能否可使溴水褪色（发生加成反应）？②能否可使酸性高锰钾溶液褪色（发生氧化反应）？【动手实验】学生完成讨论设计实验方案【结论】苯不能使酸性高锰钾溶液褪色，也不能使溴水褪色。\n师：这说明什么问题呢？生：可能在苯的分子结构中没有不饱和键。[探究问题3]通过上面实验我们否定了苯的链状结构。若苯分子为多环的结构，试画出可能的结构？生：（练习讨论苯的可能分子结构）多媒体：（展示常见的结构）[探究问题4]但上这些结构又一次被实验推翻了，苯分子结构成为十九世纪是个很大的化学之谜。直到1865年德国化学家凯库勒在睡梦中终于发现了苯的结构。多媒体：简介凯库勒的生平和主要成就。【阅读材料】凯库勒是德国化学家。19世纪中期，随着石油、炼焦工业的迅速发展，有一种叫做“苯”的有机物的结构成了许多化学家面临的一个新的难题，凯库勒就是其中的化学家之一。为了探求谜底，他每天只睡三四个小时，工作起来就忘记了休息，黑板、地板、笔记本，甚至是墙壁上，到处都是他写下的化学结构式，但一直没有什么结果。　　一天，困顿至极的凯库勒，恍惚见到一条首尾相衔的蛇在眼前飞舞，心神领会中一下悟到了苯的结构式。他事后叙述了这段梦境：“事情进行得不顺利，我的心想着别的事了。我把坐椅转向炉边，进入半睡眠状态。原子在我眼前飞动：长长的队伍，变化多姿，靠近了，连接起来了，一个个扭动着回转着，像蛇一样。看，那是什么？一条蛇咬住了自己的尾巴，在我眼前旋转。我如从电掣中惊醒。那晚我为这个假说的结果工作了一整夜。”在德国化学会成立25周年庆祝大会上，凯库勒报告了自己发现的经过，开玩笑地对人们说：“先生们，让我们学会做梦吧！”　　长时间的准备，严密的逻辑思考，山穷水复疑无路时，梦寐以求的结果戏剧性地得到了突破。所谓积之于平时，得之于顷刻，正是灵感对艰苦劳动的一种奖赏。师：凯库勒发现苯分子有环状结构的经过，带有传奇般的色彩，据凯库勒本人介绍，那是他在梦中发现的。应该指出，凯库勒能够从梦中得到启发，成功地提出重要的结构学说，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分不开的。师：（多媒体）凯库勒苯环结构的有关观点：（1）6个碳原子构成平面六边形环；（2）每个碳原子均连接一个氢原子；（3）环内碳碳单双键交替。试根据凯库勒的观点画出苯分子的结构示意图。【学生试写教师修正】[多多媒体]有人还用蛇环和猴环形象化地表示苯分子的结构：\n[推举问题5]用现代苯分子的结构观点看凯库勒的苯分子结构有无缺限？按照凯库勒单双键交替的苯分子环状结构，苯环上的二取代物应该有几种？（如二卤代物）[启发讨论]（多媒体解析）但实验证明苯分子的二元取代物只有三种，其中（Ⅲ）和（Ⅳ）是等同的。由此说明苯分子中不存在单双键交替的结构。进一步研究表明苯分子具有如下结构特点：1．具有平面正六边形结构，所有原子均在同一平面上；2．所有键角为120°；3．碳碳键键长为1.40×10-10m（介于C-C键1.54×10-10m和C=C键1.33×10-10m之间）。师：苯分子的环状结构中所有的碳碳键等同，且介于单双键之间，因此苯分子的确切结构应为：，[教师演示]1．苯分子结构的三维动画。2．展示苯分子的比例模型和球棍模型。为了纪念凯库勒对苯分子结构的巨大贡献，现在一般仍可用凯库勒结构式表示。［实物展示］装在无色试剂瓶中的苯生：观察苯的颜色状态：是一种无色的液体。［补充演示］在一干净的试管中倒入少量的苯，将试管放入盛有冰水混合物的烧杯中。生：观察并记录现象：当试管从冰水混合物中拿出时，液体变成无色固体。师：这一现象说明了什么？生：由于冰水混合物的温度为0℃，此时能将苯由液体冷却为固体，表明苯的熔点高于0℃。［补充演示］在一试管中加入1mL苯，另外加3mL水，振荡之后静置。生：观察现象：振荡时溶液混浊，静置后分层，在液面下1mL处有一明显界面。师：这又说明了什么？生：说明苯不溶于水；所加的1mL苯在上层，3mL水在下层，又表明苯的密度比水小。师：由于苯是有毒的，所以才没让大家嗅闻其气味，苯具有特殊气味，由此可见，苯的主要物理性质有哪些？生：归纳总结：苯是一种无色、有特殊气味的液体，有毒、不溶于水、密度比水小，熔点大于0℃。［补充演示］将一些乒乓球碎片置于由固体已恢复成液体的苯的试管中(培养学生节约药品的良好习惯)生：观察现象：片刻后碎片溶解。师：［板书］二、苯的物理性质（观察后归纳苯的物理性质）无色、有特殊气味的液体，比水轻（d=0.87g/cm3）,不溶于水，沸点80.1℃,熔点5.5℃。师：［板书］三：苯的化学性质和用途：师：根据化学式,苯的结构严重不饱和?你推测苯是不是不饱和烃呢？为什么?生：不是,虽然H很少，但由前面苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色，说明苯的分子结构中有一定的饱和性。师：以前学习的饱和烷烃可以发生取代反应等；烯烃可以发生加成反应等，那么苯有什么样的化学性质呢？生：苯分子的环状结构使得环上的氢原子能否容易被其他原子或原子团所取代，会不会具有了和烷烃、烯烃相似的重要性质，发生取代反应、加成反应呢？师：大家的问题很好，请看实验模拟动画。\n【实验模拟】苯和液溴的反应师：［板书］1.取代反应（1）苯跟卤素的反应：反应物：苯和液溴(不能用溴水)反应条件：催化剂、温度(该反应是放热反应，常温下即可进行)。师：结合实验，能否写出反应的化学方程式呢？生：（思考练习板演）Br+Br2+HBr师：这个反应称为苯的卤代反应师：(说明)在苯与溴的取代反应中，影响反应发生的主要因素有①溴应为纯的液态溴，溴水不反应；②要用催化剂。另外苯分子中的六个氢原子是等同的，在上述条件下，一般是苯分子中的一个氢原子被取代。在催化剂存在时，苯也可以与其他卤素发生取代反应。师：在观察实验模拟时引导学生思考这个实验的几点注意事项：①长导管的作用；（冷凝、回流）②导管末端不能插入液面以下的原因；（溴化氢易溶于水，防止倒吸）③导管附近形成白雾的原因；（溴化氢结合了空气中的水分，生成氢溴酸小液滴）④溴苯是密度比水大的无色液体，由于溶解了溴而显褐色。师：［设疑］溴苯是不溶于水、密度比水大的无色油状液体，溴苯中溶解了溴时显褐色，那么如何除去溴苯中溶解的溴？生：用NaOH溶液洗涤，然后用分液漏斗分液，下层液为较纯的溴苯，上层液为NaOH吸收了溴的混合液。师：［设疑］如果往反应后的锥形瓶中加入硝酸银溶液，会有何现象呢？生：产生淡黄色沉淀。因为有溴化银生成。师：下面再看另外一个实验模拟动画。【实验模拟】苯和浓HNO3与浓H2SO4的反应师：（2）苯的硝化反应：师：在观察实验模拟时引导学生思考这个实验的几点注意事项：①药品取用顺序：HNO3―H2SO4―苯②加入苯后不断摇动的原因；（苯应等到浓硝酸与浓硫酸混合液冷却后再逐滴加入，以防浓硫酸溅出，且可以防止副反应发生）③为什么用水浴加热？a、苯易挥发、硝酸易分解；b、容易控制温度在55-60℃,而且在70-80℃时易生成苯磺酸。生：（练习、写出化学反应方程式）NO2+HO-NO2+H2O师：NO2、NO、—NO2有何区别？（启发引导学生讨论三种结构的异同点）生：讨论后请代表回答：NO2是一种具体的物质，可以独立存在；NO是亚硝酸根原子团，带一个负电荷；—NO2是一个中性的原子团，不带电，但不能独立存在。师：由于苯分子中的氢原子被硝基取代，所以称为硝化反应，当然在上述条件下，硝基也只取代苯分子中的一个氢原子，硝化反应符合取代反应的定义，因而也属于取代反应。【知识拓展】（3）苯的磺化反应：SO3H+HO-SO3H+H2O\n师：-SO3H叫磺酸基，苯分子里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基所取代的反应叫磺化反应。师：［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CC双键之间的一种特殊的键，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发生化学褪色，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】2.加成反应：⑴苯与氢气的作用：［多媒体］苯和氢气的加成反应原理模拟（学生看化学键的断裂方式）反应物：苯和氢气反应条件：催化剂镍、温度180℃～250℃反应产物：环己烷(C6H12)生：分组讨论、解析苯与氢气加成产物环己烷的结构特点并写出化学方程式，由一名学生板演于板书2.下面：师：从结构上不难看出，环己烷像烷烃一样饱和，故其化学性质与烷烃相似。【知识拓展】（2）苯与氯气作用：+3Cl2C6H6Cl6(六六六)师：苯不能使酸性KMnO4溶液褪色，表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化；也不能使溴水褪色，表明一般情况下也不能与溴发生加成反应，其化学性质比烯烃、炔烃稳定。但在一定条件下苯也能发生一些化学反应。首先，苯如大多数有机物一样可以燃烧，即可以发生氧化反应。师：［板书］3.苯的氧化反应师：苯分子中碳元素的质量分数为多少？生：计算：由分子式C6H6知：碳元素的质量分数为×100%=92.3%。师：这么高的质量分数会导致苯燃烧时有何现象？生：燃烧时火焰明亮，伴有浓烈的黑烟。因为碳的质量分数大，燃烧不充分。师：先粉笔上滴入几滴苯，并点燃。请大家观察并写出苯燃烧的化学方程式。生：书写苯燃烧化学方程式，并由一名学生上前板演：2C6H6+15O212CO2+6H2O。\n师：至此，我们可以这样来归纳苯的化学性质：易燃烧，但其他氧化反应一般不能发生；易取代、难加成。常用的氧化剂如KMnO4、K2Cr2O7+H2SO4、稀硝酸等都不能使苯氧化、这说明苯环是相当稳定的。师：［设疑］苯有哪些重要用途？生：自学，结合苯溶解乒乓球碎片的事实，（归纳总结）苯是一种重要的化工原料，它广泛地用于生产合成纤维、合成橡胶、塑料、农药、医药、染料和香料等，也常用作有机溶剂。【教学小结】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。的这种特殊性质常称为苯的芳香性。【例题剖析】例1．下列物质中所有原子都有可能在同一平面上的是（）师：本题以考查苯分子的空间结构为背景，强调分子中化学键的连接方式及分子的空间构型，究竟哪些物质中所有原子都有可能在同一平面上呢？（学生议论纷纷，情绪很高涨）生1：我认为答案为A和B，因为A的结构正好是平面六边形，而B的结构中相当于一个氯原子取代一个苯环上的氢原子，在同一个平面上。而C和D的结构中乙烯基和甲基的存在，使其不能共面。生2：我不完全同意他的看法，我认为正确的答案为B和C，因为C的分子结构中的乙烯基和D的结构中的甲基不同，其各个原子共面，所以它们可能共面。师：很好。这样我们就找到了正确的答案是B和C。例2．苯分子实际上不具有碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构，可以作为证据的事实有：①苯的间位二元取代物只有一种。②苯的邻位二元取代物只有一种。③苯不能使酸性溶液褪色。④苯能在一定条件下与氢气反应生成环已烷。⑤苯在存在的条件同液溴发生取代反应()A．①③④B．③④⑤C．②③⑤D．①③⑤师：本题理论与实践相结合，具有很强的知识性和科学性。解决本题的关键是什么呢？生1：我认为关键是怎样把结构和性质联系起来，需要我们理解物质的结构和性质的相互关系：结构决定性质，性质反映结构。生2：苯分子若是单、双键交替结构，则：间位二元取代物和是相同的；邻位二元取代物和是不同的。生3：存在典型的碳碳双键必然能使酸性溶液褪色，能与发生加成反应，也容易与溴发生加成反应而不是取代反应。因此②③⑤说明苯分子中不存在碳碳双键。答案C\n师：本题要求我们学会运用空间想像力判断两个结构式是同一种物质还是同分异构体，关键要掌握科学方法。例3．人们对苯的认识有一个不断深化的过程。（1）1834年德国科学家米希尔里希，通过蒸馏安息香酸（）和石灰的混合物得到液体，命名为苯，写出苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯的化学方程式。（2）由于苯的含碳量与乙炔相同，人们认为它是一种不饱和烃，写出C6H6的一种含叁键且无支链链烃的结构简式。苯不能使溴水褪色，性质类似烷烃，任写一个苯发生取代反应的化学方程式。（3）烷烃中脱去2mol氢原子形成1mol双键要吸热，但1，3—环己二烯（）脱去2mol氢原子变成苯却放热，可推断苯比1，3—环己二烯（填稳定或不稳定）。（4）1866年凯库勒（右图）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（填入编号）a．苯不能使溴水褪色b．苯能与H2发生加成反应c．溴苯没有同分异构体d．邻二溴苯只有一种（5）现代化学认为苯分子碳碳之间的键是。师：化学是不断发展变化的，本题就体验了人们对有关苯的知识的认识过程，具有时代性和发展性。下面请几位同学逐个解析这几个问题。生1：第一问属于信息方程式的书写，书写的关键是要找到反应物和生产物，苯甲酸钠与碱石灰共热生成苯，容易判断另外一种生成物一定是碳酸钠。生2；第二问这个问题的答案比较多，前面的学习已经找过，只要是C6H6中含两个叁键且无支链链烃的结构就符合题意。下面的取代反应也任写一个即可。生3；第三问把物质的稳定性与能量联系起来，根据体系能量越低物质越稳定的观点，可知苯更稳定。生4；第四问和第五问涉及到苯的分子结构，要从历史的观点看到凯库勒的贡献和其局限性。【答案】（1）（2）（或其它合理答案）（3）稳定（4）ad（5）介于单键和双键之间的特殊的键（或其它合理答案）课堂小结本节课我们学习了苯的结构和苯的化学性质：取代反应、加成反应、氧化反应。要深切理解苯的独特的结构对苯的性质的影响。布置作业\nP65T8【板书设计】第五节苯芳香烃（第1课时）一、苯的物理性质二、苯的结构三、苯的化学性质和重要用途1.取代反应2.苯的加成反应3.苯的氧化反应【活动与探究】1.利用课余时间调查了解生活中可能接触苯或含有苯环结构物质的主要场所，查阅资料并与他人讨论这些物质对环境可能产生的影响，并提出防护建议，写成小论文。2.查阅资料，了解苯的分子结构的认识过程。【随堂练习】1．在烃分子中去掉2个氢原子形成一个C=C键是吸热反应，大约需117~125kJ·mol-1的热量，但1,3-环己二烯失去2个氢原子变成苯是放热反应，反应热为23.4kJ·mol-1。以上事实表明（）A.1,3-环己二烯加氢是吸热反应B.1,3-环己二烯比苯稳定C.苯加氢生成环己烷是吸热反应D.苯比1,3-环己二烯稳定2．能说明苯分子苯环的平面正六边形结构中,碳碳链不是单双键交替排布的事实是A.苯的一元取代物没有同分异构体B.苯的间位二元取代物只有一种C.苯的邻位二元取代物只有一种D.苯的对位二元取代物只有一种3．(2000天津、江西)分子中所有原子不可能共平面的是（）A．甲烷B．乙烯C．乙炔D．苯4.可用分液漏斗分离的一组混合物是A.硝基苯和酒精B.溴苯和溴C.苯和水D.硝基苯和水5.比较下列化学键①烷烃中的C—C②烯烃中的CC③炔烃中的CC④苯环中的碳碳键，其键长由长到短的顺序是A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.④①③②6．等质量的下列烃，分别完全燃烧时，消耗O2最少的是（）A．苯B．甲烷C．乙烯D．甲苯7．通常情况下，苯的化学性质较稳定，这是由于（）\nA．苯不能使酸性KMnO4溶液褪色B．苯不与溴水发生加成反应C．苯的分子结构所决定的D．苯是芳香烃8．将苯分子中的一个碳原子换成一个氮原子，得到一个类似苯环结构的稳定有机物，此有机物的相对分子质量为（）A．78B．79C．80D．819．实验室制取硝基苯的主要步骤如下：①配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合液，加入反应器。②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀。③在50～60℃下发生反应，直到反应结束。④除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5％NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。填写下列空白：（1）配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸的混合酸时，操作注意事项是。（2）步骤③中，为了使反应在50～60℃下进行，常用的方法是。（3）步骤④中洗涤、分离粗硝基苯使用的仪器是。（4）步骤④中粗产品用5％NaOH溶液洗涤的目的是。（5）纯硝基苯是无色、密度比水（填“大”或“小”），具有气味的油状液体。10.如图3－3是德国化学家李比希1831年测定烃类化合物（只含C、H两种元素）组成的装置。瓷舟内有烃类样品经加热分解或气化后用纯氧气流驱赶经过灼热的氧化铜，这里烃类化合物反应变成CO2和H2O，经吸收管吸收。已知下表数据瓷舟吸收管I吸收管II瓷舟样品＋瓷舟吸收前吸收后吸收前吸收后AmgBmgCmgDmgEmgFmg（1）烃样品在反应过程中所用的氧化剂是。（2）吸收管I应装的吸收剂是，吸收管II应装的吸收剂是。（3）样品中碳的质量分数的数学表达式是。（4）样品中氢的质量分数的数学表达式是。【随堂练习参考答案】1.D2.C3.A4.CD5.C6.A7.C8.B9．（1）先将浓硝酸注入容器，再缓缓注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却。（2）将反应器放在50～60℃的水浴中加热。（3）分液漏斗（4）除去粗产品中残留的硝酸和硫酸（5）大苦杏仁10．解析：样品中的碳元素和氢元素在产物中分别以CO2和H2O的形式存在，吸收管I应只吸收水，所以应装无水氯化钙，生成水的质量为（D－C）mg；吸收管II用来吸收CO2，应装碱石灰，CO2的质量为（F－E）mg。CO2中含碳元素的质量为12（F－E）/44mg，样品中含碳元素的质量分数为×100％产物水中含氢元素的质量为2（D－C）／18mg，样品中含氢元素的质量分数为×100％答案：（1）O2（2）无水氯化钙碱石灰（3）×100％（4）×100％第三节两种常见的有机物从容说课\n在初中化学中，只简单地介绍了乙醇和乙酸的用途，没有从组成和结构角度认识其性质、存在和用途。乙醇和乙酸是学生比较熟悉的生活用品，又是典型的烃的衍生物，从这两种衍生物的组成、结构和性质出发，可以让学生知道官能团对有机物性质的重要影响，建立“（组成）结构──性质──用途”的有机物学习模式。教学设计中，在学生初中知识的基础上，突出从烃到烃的衍生物的结构变化，强调官能团与性质的关系，在学生的头脑中逐步建立烃基与官能团位置关系等立体结构模型，帮助学生打好进一步学习的方法论基础，同时鼓励学生用学习到的知识解释常见有机物的性质和用途。在教学模式的设计上，乙醇、乙酸教学模式设计是各类公开或观摩课经常选用的内容，具有很丰富的素材来源可参考，在新课程中，乙醇、乙酸的教学模式也将是重点开发的领域。可以使用由生活实际入手，利用小组设计实验、讨论交流等形式探讨乙醇、乙酸的结构、性质；也可以通过观察、归纳和总结乙醇的物理性质→完成探究实验：乙醇与金属钠、乙醇与氧气的反应→总结实验现象→解析乙醇结构→认识乙醇性质、书写相关反应的化学方程式→讨论或网上查阅乙醇的用途→调查酗酒造成的社会危害，强化责任意识。无论采用何种方式，但都强调学生在课堂内外的参与程度，要特别注意学生的生活背景、兴趣和认知水平。本节教学重点：官能团的概念、乙醇、乙酸的组成、乙醇的取代反应与氧化反应、乙酸的酸性和酯化反应。本节教学难点：使学生建立乙醇和乙酸分子的立体结构模型，并能从结构角度初步认识乙醇的氧化、乙酸的酯化两个重要反应。课时安排2课时（第1课时）三维目标1、知识与技能：通过对乙醇的分子结构、物理性质和化学性质的探究，学会由事物的表象解析事物的本质，变化，进一步培养学生的综合探究能力、空间想象能力和创造性思维能力，通过从动手实验，规范学生操作，全面培养，提高学生的实验能力、观察能力和对实验现象的解析能力。2、过程与方法：通过揭示问题、讨论释疑、动手实验，学习对比、推断等多种科学探究方法。3、情感态度与价值观：让学生体验科学探究的艰辛和乐趣，认识化学与人类生活密切关系，激发学生学习化学积极性。教学重点：乙醇的结构与性质教具准备：多多媒体、试管、酒精灯、乙醇分子结构模型、小烧杯、尖嘴管、铜丝、火柴、酒精检测仪、钠、澄清石灰水、无水硫酸铜、课时安排1课时教学过程[新课导入]【多多媒体】1.白日放歌须纵，青春作伴好还乡。2.明月几时有，把问青天。3.借问何处有，牧童摇指杏花村。4.何以解忧，唯有。（把酒相关的词语空出，由学生填写）师：古往今来无数咏叹酒的诗篇都证明酒是一种奇特而富有魅力的饮料。多多媒体：杜康酒的由来多媒体录音：相传杜康酒就是偶然将饭菜到入竹筒，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。师：此时此刻你想起了哪些美妙的诗句？生：举杯邀明月，对影成三人。醉卧沙场君莫笑，古来征战几人回。葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催等[推进新课]师：那么你知道酒的主要成分是什么？【多多媒体】酒是多种化学成份的混合物，酒精是其主要成份，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)。师：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”，闻酒就脸红呢？就让我们一起从本堂课开始来慢慢解开其“醉人的笑容”吧！探索练习1：某有机物中只含C、H、O三种元素，其蒸气的密度是同温同压下H2的23倍，2.3克该物质完全燃烧后生成0.1摩尔CO2和27克H2O，求该化合物的分子式？（学生分组训练，对照讨论结果）\n小结：分子式C2H6O启发思考：根据C、H、O元素在有机物中的价键特征，你能否推测乙醇具有可能的结构简式呢？（学生讨论练习，分组汇报结果，教师总结）：设问：这两种结构哪种表现乙醇分子呢？如何通过简单的实验来证实，常见无机物中含有－OH基团的物质（如H2O，H2SO4等），它们常有哪些典型性质呢？实验探究2：将一小粒金属钠投入无水乙醇中，观察现象。演示实验：观察现象解析：钠与乙醇反应能产生气体，那此气体是什么？如何检验？收集产生的气体，检验其是否可燃烧产生蓝色火焰。这样检验就能证明产生的气体肯定是H2吗？点燃后依次用干燥洁净的小烧杯和蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在火焰上方，看是否有水珠和变浑浊现象。现象：有气体放出，能燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯壁有水滴，加石灰水不变浑浊。数据处理：1摩尔无水乙醇与足量钠反应时收集到H211.2升（已换成STP）探究3：乙醇与钠反应产生氢气的H是来自于乙醇分子结构中的哪一部分？根据事实证明乙醇结构是（Ｉ）式，那么你能否根据其它事实证明C－H中的氢不能置换呢？师点拨：金属钠保存在什么物质中——煤油生：煤油是各种低级烃的混合物，也就是说，金属钠不是置换出烃中的氢师：刚才我们推倒过程正是科学家发现乙醇分子结构的过程视频：乙醇的分子结构视频剪辑（同时展示乙醇的分子结构模型）师：先展示乙烷的球棍模型，再在一个C—H键之间加一个氧原子球模型，变成乙醇分子的模型。让学生观察后，写出乙醇的分子式、结构式、电子式、结构简式。［学生活动，教师巡视］指出学生的书写错误。［板书］一、乙醇的组成和结构乙醇的分子结构结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH师：如何看待乙醇的分子结构呢？生：乙醇分子是由乙基C2H5－和羟基－OH构成的，可看作乙烷分子里的氢原子被羟基所取代的产物，乙醇是衍生物或是水分子中氢原子被乙基取代的产物［讨论］⑴.乙醇是极性分子还是非极性分子？什么事实可以证明？⑵.乙醇溶于水是否导电？为什么？［学生讨论后得出结论］⑴.乙醇是极性分子。它与水任何比互溶就是因为相似相溶。⑵.乙醇溶于水不导电。因为乙醇是非电解质。师：我们知道，物质的性质主要由官能团－OH决定，那么乙醇有哪些性质首先通过实验来研究有关乙醇的物理性质二.物理性质\n学生实验：观察酒精灯内的酒精，观察色、态、闻气味（请一名同学总结乙醇的物理性质，其它同学补充）总结：乙醇俗称酒精。无色透明具有特殊香味的易挥发液体，密度比水小，沸点78.5℃，可与水以任意比互溶。师：如何检验市场销售的乙醇是否含有水分呢？走进生活：谁能帮帮我――老王的烦恼（老王几次买到的都是劣质酒精，含水很多，这一次找同学帮助检验酒精的真伪，同学现场表演用无水硫酸铜检验水分存在的实验）。师：刚才实验中的不纯酒精如何除去水分提纯呢？生：可以利用蒸馏的方法分离。三.乙醇的化学性质师：从刚才的乙醇结构的推倒过程及以前所学的知识，你能推测出乙醇具有哪些典型的化学性质吗？1．乙醇与金属钠（活泼金属）反应（回忆乙醇和钠反应的实验现象，并与以前学习的钠和水反应的实验现象比较）动画模拟：金属钠与乙醇反应时断键情况（乙醇中羟基中的O－H键断裂）师：你能否完成本实验涉及的化学方程式呢？与钠和水反应的实验现象比较，你能够得到什么结论？（学生讨论）生：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑生：此反应类似于钠与水的反应，故乙醇又可以看作是水分子里的氢原子被乙基取代的产物，根据实验现象可以比较出乙醇与钠反应不如水与钠反应激烈，这说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。探究问题4：根据原电池的构建条件，把乙醇与钠的反应设计成原电池。（学生讨论展示实验设计方案，互相交流、讨论，教师用多多媒体展示参考实验装置）2．乙醇的氧化反应⑴常用的燃料图片乙醇可做燃料录音材料：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。生：CH3CH2OH+3O22CO2+3H2O⑵催化氧化——生成乙醛。动画模拟：乙醇催化氧化的断键方式探究问题5：实验室只有铜丝和酒精灯，请设计简便的方法实现上述反应。【补充】短片：交警查酒后驾车的操作学生实验：酒精检测仪原理之一（乙醇与三氧化铬硫酸溶液的反应）生：记录反应现象，探讨结论，思考完成方程式。师：乙醇还可以被酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，直接生成乙酸。探究问题6：乙醇作为还原剂脱氢而生成乙醛，那么如果改变氧化剂和外界条件，乙醇是否有其他可能的脱氢方式？产物是什么？讨论：试写出乙醇各种脱氢方式后产物的结构式：3．脱水反应师：除了使用石蜡油催化裂化制备乙烯外，我们实验室是如何制乙烯气体的呢？动画模拟：乙醇的消去反应①消去反应——分子内脱水，生成乙烯\n如果制乙烯时温度较低，将发生分子间脱水反应，生成乙醚。②取代反应——分子间脱水，生成乙醚动画模拟：乙醇分子间的脱水反应师：羟基是乙醇的官能团，决定着乙醇的化学性质，在解析乙醇的化学性质时，一定要抓住断键的位置，这样才能掌握好乙醇的性质。（引导学生根据有机反应中键的断裂和生成规律推测产物结构后看乙醇分子间脱水生成乙醚的微观本质）师：乙醇的脱水反应随反应条件（温度）不同，脱水的方式不同，产物也不同，因此，可以根据物质的化学性质，按照实际需要，控制反应条件，使反应朝我们需要的方向进行探究7：乙醇化学性质中还有无其他可能的断键方式吗？产物是什么？动画模拟：乙醇与HBr的反应师：另外，下节课我们还将学习乙醇一种新的断键方式――制乙酸乙酯。。师：因乙醇性质的多样化，则乙醇在生活中的用途很广泛，它有哪些用途呢？你能否尝试用乙醇的性质来解释呢？（学生联系实际讨论乙醇的用途）师：本节课我们认识了乙醇的常见性质，也对酒这种神奇的饮料有了全新的认识，不过我们正处于身体发育的关键阶段，千万不可饮酒。[资料：李白斗酒诗百篇—难]李白，唐代大诗人，传说他非常爱喝酒，且酒后常诗兴大发，故有“李白斗酒诗百篇”之说。就是说，李白酒喝的越多，写的诗越多。其实喝酒，特别是大量饮酒，能刺激人的神经，使人处于一种不能自已的状态，往往表现为头昏脑胀、醉语连篇，严重者甚至会昏迷、损伤大脑神经，哪里还能写诗！青少年正处于生长发育期，酒精的刺激会影响大脑发育，所以同学们一定不要饮酒，也应该劝告大人少饮酒！知识链接：一、乙醇燃料电池1.正、负极材料:铂电极2.电解质溶液:KOH溶液3.电极反应:•负极（氧化反应）：C2H6O+16OH－－12e－→2CO32－+11H2O•正极（还原反应）：6H2O+3O2+12e－→12OH－【例题剖析】【例1】将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻铜片最终质量增加的是（　　）A.硝酸B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸师：这是一个实验问题，需要大家结合所学知识，用想象完成，究竟是哪一个答案呢？（学生讨论完成）生1：铜片灼烧后生成CuO，硝酸、盐酸使生成的CuO溶解，铜丝的质量减少；生2：乙醇可实现CuOCu转变，铜丝的质量不变：C2H5OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O；石灰水不能使CuO还原为Cu，铜片质量增加。答案：C【例2】.实验室常用NaBr、浓H2SO4与CH3CH2OH共热来制取溴乙烷，其反应的化学方程式如下：NaBr+H2SO4====NaHSO4+HBr，C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O。试回答：(1)第二步反应实际上是一个可逆反应，在实验中可采取和的措施，以提高溴乙烷的产率。(2)浓H2SO4在实验中的作用是，其用量(物质的量)应于NaBr的用量(填“大”“小”或“等”)。(3)实验中可能发生的有机副反应(用化学方程式表示)是和。师：本题涉及到实验设计等，关键要明确反应的顺序及机理。\n生1：(1)乙醇的溴代反应是可逆的，要提高溴乙烷的产率，应设法使平衡向生成物的方向移动。生2：)浓H2SO4在第一个反应里是反应物；在第二个反应里它可作吸水剂。因此它的用量应大于NaBr的用量(物质的量)，以利于减少反应体系中的水，使平衡向生成物方向移动。生3：浓H2SO4具有脱水性，乙醇在浓H2SO4的作用下可以有两种脱水方式，分别生成乙醚和乙烯。答案：(1)增加任一种反应物移去生成物可使平衡向正方向教学。(2)反应物和吸水剂大140℃(3)2C2H5OHC2H5—O—C2H5+H2O170℃CH3CH2OHCH2==CH2↑+H2O【例3】乙醇分子中不同的化学键如图：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Ag催化下和O2反应键①③断裂C.乙醇和浓H2SO4共热，在140℃时，键①或键②断裂；在170℃，时键②⑤断裂D.乙醇完全燃烧时键①②断裂师：本题涉及化学键与物质性质之间的关系，请四位同学逐个解析。生1：乙醇的钠反应：2CH3－CH2－OH+2Na2CH3－CH2－ONa+H2↑，断裂①键，A正确。生2：乙醇的催化氧化：2CH3CH2OH+O2，断裂①③键。生3：乙醇和浓H2SO4140℃共热：2CH3CH2OHCH3－CH2－O－CH2CH3+H2O，断裂①②键。生4：乙醇和浓H2SO4170℃共热：CH3－CH2OHCH2==CH2↑+H2O，断裂②⑤键。乙醇的燃烧：分子中的化学键完全断裂。所以A、B、C正确，D错误。答案：D课堂小结本节课通过对我们熟悉的乙醇的结构和性质的探究，不仅要求我们要掌握这些知识，更重要的是要求我们善于用化学的视角看待周围生活中的一些常见问题，并能用实事求是的科学态度和主动探究的科学方法了解社会、认识自然、发现奥秘、开拓创新。布置作业P69T1、T5【板书设计】第三节两种常见的有机物－乙醇（第1课时）一、乙醇1.乙醇的分子结构结构简式：CH3CH2OH或C2H5OH2.化学性质(1)与Na反应\n2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑(2)氧化反应①燃烧：C2H5OH+3O22CO2+3H2O②催化氧化(3)消去反应【活动与探究】：1.你能利用下列药品设计出两组对比实验，用来证明乙醇可使蛋白质变性吗？鸡蛋白溶液、硫酸铵溶液、水、碘水、无水乙醇、淀粉溶液、淀粉酶2.课后搜集有关乙醇的益处和弊处的材料，以备交流！【随堂练习】1.将等质量的铜片在酒精灯上加热后，分别插入下列溶液中，放置片刻，铜片质量增加的是A.HNO3B.无水乙醇C.石灰水D.盐酸2.甲醇、乙二醇、丙三醇中分别加入足量金属钠产生等量的氢气(相同条件)，则上述三种醇的分子个数比为A.6∶3∶2B.4∶3∶2C.2∶3∶6D.3∶2∶13.A、B、C三种醇同足量的金属钠完全反应，在相同的条件下产生相同体积的氢气，消耗这三种醇的物质的量之比为2∶6∶3，则A、B、C三种醇分子里羟基数之比是A.3∶2∶1B.3∶1∶2C.2∶1∶3D.2∶6∶34.某有机物蒸气，完全燃烧时需三倍于其体积的氧气，产生二倍于其体积的二氧化碳，该有机物可能是（）A.C2H4B.C2H5OHC.CH3CHOD.CH3COOH5.山西发生假酒案，假酒中严重超标的有成分是（）A.丙三醇B.CH3OHC.HOCH2CH2OHD.CH3COOH6.用分液漏斗可以分离的一组混合物是（）A.溴苯和水B.甘油和水C.丙醇和乙二醇D.溴和乙醇7.若分子组成符合CnH2n+1OH的醇与浓H2SO4共热时，最多生成3种烯烃，则醇分子中的n值为（）A.2B.3C.4D.58.一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧，得到CO2、CO和H2O的总质量为27.6g，其中H2O的质量为10.8g，则CO的质量是（）A.1.4gB.2.2gC.4.4gD.在2.2g和4.4g之间答案：A9.某醇的分子式为C5H12O,解析数据表明分子中有2个－CH3、2个－CH2－、1个和1个－OH，它的可能结构只有4种,它们的结构简式分别是：\n①______________，②______________，③______________，④______________。10.把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯火焰上加热，看到铜丝表面生成黑色的__________，再迅速把铜丝插入盛有乙醇的试管里，看见铜丝表面__________，反复多次，试管内有__________气味的生成,其反应的化学方程式为______________________；反应中乙醇被_________（填“氧化”或“还原”）。[随堂练习参考答案]1.C2.A3.B4.AB5.B6.A7.C8.A9：CH3CH（OH）CH2CH2CH3CH3CH2CH2（OH）CH2CH3CH2(OH)CH(CH3)CH2CH3CH3CH(CH2OH)CH2CH310：CuO变红刺激性乙醛CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O氧化第三节两种常见的有机物－乙酸三维目标知识与技能：1.掌握乙酸的分子结构，理解羧基的结构特征；2.使学生掌握乙酸的酸性和酯化反应等化学性质，理解酯化反应的概念。过程与方法：1.采用乙酸分子的比例模型展示及实物展示，进一步认识乙酸的分子结构及其物理性质；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、启发、诱导、讲述等方法学习乙酸的酯化反应；4.利用类推法学习酯、羧酸的结构与性质。情感态度与价值观：1.培养学生的观察实验能力、归纳思维能力及解析思维能力；2.通过酯化反应的教学，培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神。3.通过乙酸在生活和生产的应用，了解有机物跟日常生活和生产的紧密联系，渗透化学重要性的教育。教学重点：　乙酸的酸性和乙酸的酯化反应。教学难点：.酯化反应的概念、特点及本质教具准备：乙酸分子的比例模型、投影仪；冰醋酸、乙酸水溶液、乙醇、浓H2SO4、水垢、饱和Na2CO3溶液、乙酸乙酯、稀H2SO4、稀NaOH溶液、蒸馏水、冰水混合物；试管、烧杯、铁架台、酒精灯。课时安排1课时（第2课时）教学过程[新课导入]［引言］师：为何在醋中加少许白酒，醋的味道就会变得芳香且不易变质？厨师烧鱼时常加醋并加点酒，为何这样鱼的味道就变得无腥、香醇、特别鲜美？通过本节课的学习，大家便会知道其中的奥妙。［板书］第三节两种常见的有机物-----乙酸一、乙酸师：乙酸是日常生活中的常见物质，我们饮用的食醋，其主要成分就是乙酸，因此乙酸又叫醋酸，普通醋含醋酸3%～5%，山西陈醋含醋酸7%。下面我们进一步学习乙酸的结构和性质。［板书］1.分子结构【讲述】从以上实验知道乙酸有两个重要化学性质，就是它有酸的通性和能发生酯化反应。为什么乙酸会有这些性质呢？要从结构上来认识。下面我们研究乙酸的分子结构。师：在初三化学中我们已经学习了乙酸的简单性质，也知道性质决定于结构，请回忆乙酸的结构？生：乙酸的结构含有甲基（—CH3）和羧基（—COOH）。【展示】乙酸分子的比例模型师：请同学们写出乙酸的结构式、结构简式和分子式。（一位同学到黑板上写。）生：分子式：C2H4O2\n结构简式：CH3COOH官能团：—COOH(羧基)【讲述】乙酸分子是由甲基和羧基组成的。羧基是由羰基和羟基相连而成的。这两个基团连在一起，相互影响，结果不再是两个独立的官能团，而成为一个统一的整体。所以羧基表现的性质跟羟基和羰基都不同，而是羧基特有的性质。师：结合生活知识，请思考乙酸有哪些典型的物理性质呢？师：展示乙酸样品，让学生观察其颜色、状态，并闻其气味。结合初中所学知识概括出乙酸的重要物理性质及用途。［板书］2.物理性质及用途生:乙酸是一种有强烈刺激性气味的无色液体，沸点是117.9℃，熔点是16.6℃，易溶于水和乙醇。乙酸是醋的主要成分之一，醋是用得较多的一种酸性调味品，它能改善和调节人体的新陈代谢。师：将一瓶纯乙酸和一瓶乙酸的水溶液同时放入冰水浴中，片刻后同时取出，让学生观察现象。生：［观察实验现象］纯乙酸立即变为冰状固体，而醋酸的水溶液无明显变化。师：乙酸的熔点是16.6℃，当温度低于16.6℃时，乙酸就凝结成像冰一样的固体，所以无水乙酸又称冰醋酸。师：［过渡］乙酸的官能团是—COOH，其化学性质主要由羧基(—COOH)决定。乙酸有什么化学性质呢？［板书］3.化学性质师：初中学过乙酸有什么重要的化学性质？生：具有酸的通性。［板书］(1)酸的通性CH3COOHCH3COO－+H+师：醋酸是一元弱酸，在水中部分电离生成CH3COO－和H＋，那么酸性有哪几方面的表现呢？请看练习。【多媒体】实验设计：根据下列药品设计实验方案证明乙酸的确有酸性药品：镁粉、NaOH溶液、Na2CO3粉未、Na2SO3粉未、乙酸溶液、酚酞、石蕊。生：①方案一：往乙酸溶液中加石蕊，使酸碱指示剂变色。②方案二：往镁粉中加入乙酸溶液，和活动性顺序表中H前金属发生置换反应生成H2。③方案三：方案四：NaOH溶液与乙酸溶液混和，和碱、碱性氧化物反应。④往Na2CO3粉未中加入乙酸溶液，和盐反应。师：下面我们用实验证明醋酸是否具有这些性质。［实验］学生分组完成上述实验，互相合作，共同讨论乙酸的性质。师：［引导学生讨论］通过以上实验得出什么结论？生：醋酸显酸性，根据以上反应确定CH3COOH酸性比H2CO3强，比H2SO3弱。师：根据此实验我们可以知道家中铝壶内的水垢用食醋浸泡可以除去。那么水垢的成分是什么？请大家写出反应方程式。生：Mg(OH)2和CaCO3Mg(OH)2+2CH3COOH====(CH3COO)2Mg+2H2OCaCO3+2CH3COOH====(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑师：请大家写出下列方程式［多媒体］写出下列反应的离子方程式（学生分组练习，先互相检查，再对照答案）1.乙酸溶液与Fe(OH)3反应2.乙酸与CuO反应3.将铁粒投入到乙酸溶液中4.用乙酸除水垢生：（学生对照答案）1.2CH3COOH+Ca(OH)2====2CH3COO－+Ca2++2H2O2.2CH3COOH+CuO====Cu2++2CH3COO－+H2O3.2CH3COOH+Zn====Zn2++H2↑+2CH3COO－4.2CH3COOH+CaCO3====Ca2++2CH3COO－+CO2↑+H2O2CH3COOH+Mg(OH)2====Mg2++2CH3COO－+2H2O师：［过渡］乙酸除具有酸的通性外，还可以发生酯化反应。［板书］(2)酯化反应\n［演示实验］在大试管里加入3mL乙醇、2mL冰醋酸，再缓缓加入2mL浓硫酸，边加边振荡。在另一支试管中加入饱和碳酸钠溶液。按投影片上的装置（制乙酸乙酯的装置）组装好。注意组装顺序，导管口不能伸入饱和碳酸钠液面下。装有碳酸钠的试管里有什么变化？生成新物质的色、态、味怎样？师：请一位同学讲述看到的现象。生：［观察现象］饱和Na2CO3溶液的液面上有透明的油状液体产生，并可闻到香味。［结论］在有浓H2SO4存在、加热的条件下，乙酸与乙醇发生反应，生成无色、透明、不溶于水、有香味的油状液体。师：这种有香味的油状液体就是乙酸乙酯。该反应为可逆反应。师：像这种酸和醇起作用，生成酯和水的反应，叫做酯化反应。红葡萄酒储存时间越长，质量越好，原因之一就是因为产生了一种有香味的酯。【板书】2．酯化反应【讲述】酯化反应是怎样发生的？【多媒体动画模拟】酯化反应的化学键断裂过程。（同位素示踪法）师：这个反应有何特征呢？生：酸脱羟基醇脱氢师：乙酸分子中羧基上的羟基跟醇分子中羟基上的氢原子结合生成水，其余部分结合生成酯。酸跟醇生成酯时，部分酯发生水解，生成酸和醇。所以，酯化反应是可逆反应，要用可逆符号表示。当正逆方向的反应速率相等时，酯化反应跟水解反应处于平衡状态。师：在酯化反应中，乙酸最终变成乙酸乙酯。这时乙酸的分子结构发生什么变化？生：乙酸分子中的羟基被—OC2H5（烷氧基）替换了。师：酯化反应在常温下反应极慢，一般15年才能达到平衡。怎样能使反应加快呢？生：使用催化剂。师：还有其他办法吗？生：加热。师：我们做酯化反应的实验时加热、加入浓硫酸。浓硫酸在这里起什么作用？生：作催化剂。师：除了作催化剂外，从酯化反应产物考虑，反应中还利用浓硫酸的什么性质？生：脱水性。师：所以，浓硫酸在这里既是催化剂又是脱水剂。师：为什么用来吸收反应生成物的试管里要装饱和碳酸钠溶液？生：可能因为加热时有一部分乙酸和乙醇被蒸发出来，用碳酸钠溶液吸收它们。因为碳酸钠可以跟乙酸反应，乙醇溶于水。师：不用饱和碳酸钠溶液而改用水来吸收酯化反应的生成物，会有什么不同的结果？生：乙酸被碳酸钠溶液吸收时发生反应，生成乙酸钠、二氧化碳和水。溶液没有特殊的气味。用水吸收会生成乙酸溶液。乙酸溶液有刺激性气味。师：我们在实验中闻到乙酸乙酯的香味，因为饱和碳酸钠溶液吸收乙酸，如果改用水吸收产物，就很难闻到香味。所以，使用饱和碳酸钠，一是为了吸收乙酸，二是乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减小，容易分层析出。师：为什么出气导管口不能插入碳酸钠液面下？生：防止倒吸。【教学小结】1．羧基在水溶液中有一部分电离产生H+。CH3COOHCH3COO-＋H+因此乙酸有酸性，但它只部分电离，所以它是弱酸。2．羧基上的羟基能被其他原子或原子团取代。在酯化反应中，酸从羧基上脱去羟基。乙酸的化学反应都跟羧基有关，所以羧基是决定乙酸化学性质的官能团。最后，我们看看乙酸的用途。【板书】四、乙酸的用途\n师：物质的用途都跟性质有关。乙酸有酸性，能生成多种金属乙酸盐，如乙酸锰、乙酸铝。乙酸铝在染色工业中被广泛地用作媒染剂，也可作合成染料的原料。乙酸跟多种低级脂肪醇形成的酯都是喷漆溶剂的主要成分。乙酸跟不饱和醇形成的酯可聚合成高分子化合物，制成纤维。有些酯是香料，如乙酸异戊酯是香蕉精。乙酸经氯化后，得到的一氯乙酸和三氯乙酸是医药和农药的原料。乙酸还能制得乙酸酐，它是重要的化工原料。乙酸的用途极广，因而要研究它的制备，我们将在下节课探讨。【总结】本节课通过观察实物和实验，认识乙酸重要的物理、化学性质，还了解酯化反应。通过对乙酸分子结构的解析，我们认识乙酸的化学性质是由羧基决定的。【例题剖析】例1．某工厂废液经测定得知主要含有乙醇，其中还溶有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。根据各物质的性质(如下表)，确定通过下列步骤回收乙醇和乙酸。物质丙酮乙酸乙酯乙醇乙酸沸点(℃)56.277.0678117.9①向废液中加入烧碱溶液，调整溶液的pH值＝10②将混和液放入蒸馏器中缓缓加热③收集温度在70～85℃时的馏出物④排出蒸馏器中的残液。冷却后向其中加浓硫酸(过量)，然后再放入耐酸蒸馏器蒸馏，回收馏出物请回答下列问题:(1)加入烧碱使溶液的pH值＝10的目的是；(2)在70—85℃时的馏出物的主要成份是；(3)在步骤④中，加入过量浓硫酸的目的是(用化学方程式表示):.(4)当最后蒸馏的温度控制在85—125℃一段时间后，残留液中溶质的主要成份是。师：这是一道图表信息阅读题，找到图表所提供的信息的内涵和外延，是解决问题的关键。大家可以讨论一下，看有没有什么好思路。生1：加入烧碱使溶液的pH值＝10就是为反应退稿一个碱性环境，其目的是将乙酸中和成乙酸钠，使乙酸乙酯在蒸馏时水解成乙酸钠和乙醇。生2：因为乙醇的沸点是78℃，乙酸乙酯的沸点虽然在77.06℃，但已经在碱性环境水解，所以在70—85℃时的馏出物的主要成份是乙醇。生3：过量的浓硫酸主要作用是和乙酸钠反应，重新生成CH3COOH，反应的化学方程式为：2CH3COONa＋H2SO4＝Na2SO4＋2CH3COOH，最后蒸馏的温度控制在85—125℃一段时间后，残留液中溶质的主要成份只能是Na2SO4。【答案】（1）将乙酸中和成乙酸钠，使乙酸乙酯在蒸馏时水解成乙酸钠和乙醇（2）乙醇（3）2CH3COONa＋H2SO4＝Na2SO4＋2CH3COOH（4）Na2SO4例2．A、B、C、D四种有机物均由碳、氢、氧三种元素组成，物质A能溶于水，它的式量是60，分子中有8个原子，其中氧原子数与碳原子数相等，A能与Na2CO3反应。B分子中有9个原子，分子内原子的核电荷数之和为26，1molB充分燃烧时需消耗3mol\nO2。C与H2可发生加成反应得到D，D是B的同系物，其摩尔质量与O2相同，D可与钠反应生H2。问A、B、C、D各是什么物质？师：本题属于物质推断题，它是有机化学的重要题型，对这种题型，你认为解决的关键是什么呢？生1：解题时和无机推断题的解题类似，必须找到解题突破口，然后层层深入、顺藤摸瓜，最终找到答案。生2：很多时候这种题给的条件很多，需要我们认真解析，多与教材联系，找到契合点。然后大胆假设，小心求证。师：大家说的很好，下面我们可以讨论本题。生3：该题涉及的知识有分子组成和结构、有机物燃烧时所需氧气的推算知识及有关物质性质，已知A是能溶于水且能与Na2CO3反应、分子组成中有C、H、O的有机物，可能是羧酸，分子中的氧原子及碳原子数只能都为2(根据碳原子数与氧原子数相同，式量为60)，可推知A为CH3COOH。生4：B物质分子中原子的核电荷总数为26，由三种元素(C、H、O)组成，因为C、H、O三种元素的核电荷数分别足6、1、8，B分子中有9个原子、所以B分子中只能有1个氧原子(若有2个氧原子，则26-8×2=10，碳原子数只能为1，H原子数为9-2-1=6，化学式为CH6O2，不存在；若氧原子为3，则3×8=24，显然不合题意)，分子中碳原子数必小于3。经解析，只有C2H6O符合题意。生5：由什么两位同学的解析，D物质式量32，是B的同系物，为CH3OH。C只能为甲醛。【解析】：A为CH3COOH；B为C2H6O；C为甲醛；D为CH3OH例3．乙酸跟乙醇在浓硫酸存在并加热和条件下发生的酯化反应（反应A），其逆反应是水解反应（反应B）。反应可能经历了生成中间体（Ⅰ）这一步⑴如果将反应按加成、消去、取代反应分类，则A—F反应中（将字母代号填入下列空格中），属于取代反应的是；属于加成反应的是；属于消去反应的是。⑵如果使原料C2H5OH，用标记，则生成物乙酸乙酯中是否有？如果使原料中羰基（）或羟基中的氧原子用标记，则生成物H2O中氧原子是否有？试简述你判断的理由。⑶在画有圈号的3个碳原子中，哪一个（或哪些）碳原子的立体形象更接近甲烷分子中的碳原子？试述其理由。师：本题以酯化反应的机理为背景设计，起点高，落点低，实际还是教材基础知识的考查，请大家讨论，看应该如何处理呢？生1：由转化关系可见，A和B分别代表酯化反应和水解反应，属于取代反应，C、D和E、F涉及到中间体的产生和分解问题，容易判断C、F属于加成反应，D和E属于消去反应。\n生2：都有标记。因为反应中间体在消去一分子H2O时，有两种可能，而乙氧基（OC2H5）是保留的，见如下三种情况：生3：类比甲烷的分子结构是正四面体形，只有（或答中间体）符合题意，因为这个碳原子边有4个原子团。师：大家解析很好，下面对照答案。【多媒体】．⑴AB，CF，DE⑵都有标记。因为反应中间体在消去一分子H2O时，有两种可能，而乙氧基（OC2H5）是保留的⑶（或答中间体），因为这个碳原子边有4个原子团。师：在发生化学反应时，乙酸的主要断键方式有几种？[投影板书][板演]让学生在黑板右上角的有机物的相互关系中添上与酯的联系，从而完成知识网络。课堂小结乙酸是一种重要的有机酸，又是我们日常生活中经常遇到的食醋的主要成分，所以作为羧酸的代表物，单列一节讲授。这样既与前面的乙醇、形成一条知识主线，又通过乙酸的性质——酯化反应引出乙酸乙酯，为形成完整的知识体系做了铺垫。所以本节总结时可进一步补充这个知识网络。布置作业P69T3【板书设计】第三节两种常见的有机物―――乙酸（第2课时）一、乙酸（醋酸）1.分子结构分子式：C2H4O2结构式：结构简式：CH3COOH官能团：—COOH(羧基)2.物理性质及用途乙酸的熔点是16.6℃，温度低于16.6℃时，乙酸就凝结成像冰一样的固体，所以无水乙酸又称冰醋酸。3.化学性质(1)酸的通性CH3COOHCH3COO－+H+(2)酯化反应【活动与探究】：1.上网查阅资料，了解我国酿醋、食醋的发展历史及醋对人健康的影响。2.了解果醋在我国现在的发展情况，调查果醋的品种及其功效。3.动手实验，探讨不同浓度的醋酸除去水垢的时间差异，把自己的发现试写成小论文。\n【随堂练习】1.下列各组有机物既不是同系物，也不是同分异构体，但最简式相同的是()A.甲醛和乙酸B.乙酸和甲酸甲酯C.乙炔和苯D.硝基苯和TNT2.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是（）A．苯B．乙烯C．乙醇D．乙酸3确定乙酸是弱酸的依据是()A.乙酸可以和乙醇发生酯化反应B.乙酸钠的水溶液显碱性C.乙酸能使石蕊试液变红D.Na2CO3中加入乙酸产生CO24.下列有机物，既能发生消去反应，又能发生酯化反应，还能发生催化氧化的是(CD)A.CH3COOHB.BrCH2CH2COOH5．乙醇和乙酸发生酯化反应时，浓硫酸的作用是（）。A．脱水作用B．吸水作用C．氧化作用D．既起催化作用又起吸水作用6.当与CH3CH218OH反应时，可能生成的物质是（BD）C.H218OD.H2O7．下列关于乙酸的性质的叙述中，错误的是（）A．有强烈刺激性气味的无色液体B．乙酸的沸点比乙醇高C．乙酸的酸性比碳酸强，它能与碳酸盐反应D．在发生酯化反应时，乙酸分子羟基中的氢原子跟醇分子中的羟基结合成水8．实验室用乙酸、乙醇、浓H2SO4制取乙酸乙酯，加热蒸馏后，在饱和Na2CO3溶液的上面得到无色油状液体，当振荡混合时，有气泡产生，原因是（）A．产品中有被蒸馏出的H2SO4B．有部分未反应的乙醇被蒸馏出来C．有部分未反应的乙酸被蒸馏出来D．有部分乙醇跟浓H2SO4作用生成乙烯图3—49．如图3—4，在试管a中先加入2mL95％的乙醇，边摇动边缓缓加入5mL浓H2SO4并充分摇匀，冷却后再加入2g无水醋酸钠，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入7mL饱和碳酸钠溶液。连接好装置。用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验。(1)写出a试管中的主要化学反应的方程式。(2)加入浓H2SO4的目的是。(3)试管b中观察到的现象是。(4)在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是，其原因是。(5)饱和Na2CO3溶液的作用是。10.某一元有机酸分子中的C、H、O原子数的最简单整数比为1∶2∶1，其钠盐含有一定质量的结晶水。当此钠盐加热到一定温度时，因失去结晶水，质量减少39.7％，将5.44g此结晶水的钠盐与适量的硫酸在加热下反应，得2.84gNa2SO4。\n(1)求此钠盐的式量及其含结晶水的数目。(2)求此一元有机酸的式量并写出结构简式。【随堂练习参考答案】1.C2.B3.B4.CD5.D6.BD7.D8.C9.【解析】：(2)制乙酸、作催化剂、吸水剂(3)液体分层(4)防止倒吸；当液体上升到干燥管中由于球形干燥管容积大，导致试管内液面明显下降，使导管末端脱离液面，干燥管中的液体又流回试管中(5)除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇，降低酯在水中的溶解度10．(1)136，3(2)60，CH3COOH【习题祥解】：1.B 解析：要求学生走进生活，通过调查研究，才能采集到正确的答案。2.CD 解析：要鉴别乙酸、乙醇和苯，金属钠与乙酸和乙醇都可以反应生成氢气，与苯不反应，不能鉴别；溴水与乙酸和乙醇互溶，与苯不互溶，直接分层；碳酸钠溶液与乙酸反应有气体放出，与乙醇可以互溶，与苯分层；紫色的石蕊试液与乙酸反应显红色，与乙醇不反应可以互溶，与苯分层故正确的答案为C和D。3.A 解析：本题只要把握住这是一个过量计算问题，而且所涉及的知识有理论产量和实际产量问题，容易忽视造成错误。4.C解析：除去乙酸乙酯中的乙酸，由于二者的沸点相差不大，故不能使用蒸馏法；虽然乙酸乙酯难溶于水，乙酸易溶于水，但乙酸乙酯难溶于水却溶于乙酸，不能先水洗再分液；过量的氢氧化钠溶液除去乙酸生成新杂质乙酸钠，故只能选C。5.（略）6.（略）第四节常见的营养物质从容说课本章主要介绍了糖类、油脂和蛋白质等基本营养物质，这些物质与人的生命活动密切相关，同时又是生活中常见物质，在学习甲烷、乙烯、苯等重要的基础化工原料，学习乙醇、乙酸等烃的衍生物的主要特点后，再学习糖类、油脂和蛋白质，可使学生对有机物的初步认识相对完整，也可深化对不同有机物特点的理解，为后续学习做准备。由于糖类、油脂和蛋白质的结构复杂，学生已有知识还不足以从结构角度认识糖类、油脂和蛋白质的性质，课程标准只要求从组成和性质上认识，因此，在教学设计时，不要盲目拔高，从生活经验和实验探究出发，认识糖类、油脂和蛋白质的组成特点，了解糖类、油脂和蛋白质的共同性质与特征反应。在教学模式的设计上，由于本节课时有限，内容较多，设计的重点在于使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成特点，知道他们共同的性质，并能简单地加以鉴别即可。教学中应以学生的活动和讨论为主。可以通过采用讨论、演讲或角色扮演等形式，加深对糖类、油脂和蛋白质组成、性质和用途的认识；也可以通过网上查阅糖类、油脂和蛋白质与生命活动的关系、探究实验、图表、图片、多多媒体动画等，从用途出发，归纳性质，从结构角度提升认识。为了引起学生的兴趣，应当让学生多参与设计和实验过程，提问的角度和深度应当充分注意学生的实际情况。本节教学重点：糖类、油脂和蛋白质组成的特点；糖类、油脂和蛋白质的主要性质。本节教学难点：葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应；油脂的水解反应。课时安排2课时（第1课时）三维目标知识与技能1.使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成和结构。\n2.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。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，培养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想象能力。2.从实验现象到糖类、油脂和蛋白质典型性质的推理，使学生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乐趣。情感态度与价值观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作用，培养学以致用的辩证认识。教学重点1.糖类、油脂和蛋白质组成的特点。2.糖类、油脂和蛋白质的主要性质。教学难点1.葡萄糖与弱氧化剂氢氧化铜的反应。2.油脂的水解反应。教学方法实验探究、设疑启发、对比归纳等。教具准备：AgNO3溶液(2%)、氨水(2%)、NaOH溶液(10%)、CuSO4溶液(5%)、葡萄糖溶液(10%)。洁净的试管、烧杯、酒精灯、铁架台、石棉网。教学过程［新课导入］［引言］师：俗话说：人是铁饭是钢，一顿不吃饿得慌。要维持人的正常生命活动，必须定时补充营养物质。那么，大家知道人体所必需的六大营养物质是什么吗？生1：糖类、油脂、蛋白质……生2：还有维生素、水、无机盐。师：对。糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐就是通常所说的六大营养素。而这六类物质中，能为人体提供能量的物质有哪些呢？生：糖类、油脂、蛋白质。师：糖类、油脂、蛋白质都是天然高分子化合物，它们不仅是人体的重要供能物质，也是重要的化工原料。下面我们就来学习它们的性质。［板书］第四节基本营养物质----糖类油脂蛋白质师：你知道生活中有哪些物质分别属于糖类、油脂和蛋白质吗？生1：白糖、红糖┅┉生2：猪肉、牛肉┅┉生3：鸡蛋、牛奶等等【多媒体】展示生活中常见的糖类、油脂和蛋白质的图片师：一提到糖，恐怕好些同学已经感觉到了甜味；讲到油脂，大家多和肉类物质联系；说到蛋白质，大家也可以举出生活中许多例子，那么到底什么是糖类、油脂和蛋白质呢？它们的组成和结构如何呢？［学生阅表］P71表3－3糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成元素组成代表物代表物分子糖类单糖C、H、O葡萄糖、果糖C6H12O6双糖C、H、O蔗糖、麦芽糖C12H22O11多糖C、H、O淀粉、纤维素(C6H10O5)n油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂C、H、O动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯蛋白质C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子师：结合P71表3－3，请大家思考讨论一下问题【多媒体】：展示思考讨论的问题（请学生逐个回答讨论结果，回答有问题时其他同学及时补充）1、从糖类、油脂、蛋白质的元素组成上比较它们的异同？2、从单糖、双糖、多糖的名称对应的分子式，总结出其命名的依据并解析其分子组成上分别有何特点？生1：1、三种基本营养物质均由碳、氢、氧三种元素，其中蛋白质还含有氮、硫、磷等元素。\n生2：2、一个单糖分子中有6个碳原子，一个双糖分子有12个碳原子，恰好是单糖的两倍；而多糖分子中所含碳原子是单糖的多倍。【多媒体】展示葡萄糖和果糖的分子结构图片【多媒体】：思考讨论题33、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖有相同的分子式，它们是同一种物质吗？那淀粉与纤维素又是如何？生3：葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖有相同的分子式，但它们的分子结构不同，是不同的物质，它们互为同分异构体（淀粉与纤维素分子式中的n值不确定，因此，二者不互为同分异构体）。【多媒体】：展示思考讨论的问题（请学生逐个回答讨论结果，回答有问题时其他同学及时补充）4、油和脂两者在外观上有何去别？从微观上解析，又有何区别？5、汽油、石油和花生油都是油，它们属于同一类物质吗？6、何谓高分子？生4：室温下，呈液态的油脂称为油，呈固态的油脂称为脂（外观上）；微观上，油是不饱和高级脂肪酸甘油酯（含碳碳双键）；脂是饱和高级脂肪酸甘油酯（不含碳碳双键）。生5：汽油、石油和花生油不是同一种物质，石油、汽油的主要由各种烃所组成；而花生油是烃的衍生物的一种——酯。生6：高分子是指相对分子量很大，从几万到几千万的一类物化合物。师：糖类、油脂、蛋白质的元素组成上均由碳、氢、氧三种元素组成，有些物质的分子结构比较复杂，是生命活动中必不可少的物质，这些物质有哪些主要性质呢？我们怎样鉴别它们呢？［板书］一、糖类、油脂、蛋白质的化学性质1.糖类和蛋白质的特征反应师：下面我们来看一个实验。［演示］在洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液，边摇动试管边滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀刚好溶解为止，然后向银氨溶液中加入1mL10%的葡萄糖溶液，振荡、水浴加热。生：观察发现试管上有光洁的银镜出现师：这个反应我们称之为银镜反应，可以用于工业上制镜、制保温瓶胆等，也可以用来检验葡萄糖的存在。由于这个反应的化学方程式较为复杂，在此不作介绍。师：下面我们再看葡萄糖能不能与新制的氢氧化铜反应。［演示］在试管中加入2mL10%的NaOH溶液，滴入5滴5%的CuSO4溶液，再加2mL10%的葡萄糖。师：大家看到了什么现象？生：溶液变为绛蓝色。师：实验证明，如果某物质分子中含多个羟基，遇到新制Cu(OH)2悬浊液时就会变成绛蓝色溶液。这说明葡萄糖分子结构中含有不止一个羟基。那么给这绛蓝色的溶液加热又会出现什么现象呢？［演示］给以上实验所得溶液加热。生：有红色沉淀生成。师：这个反应也可以用来检验葡萄糖的存在。反应的化学方程式为：【多媒体】：CuSO4+2NaOH====Cu(OH)2↓+Na2SO4△CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O师：有位同学平时老是头晕，到医院检查，医生说是低血糖。那么低血糖是怎么回事？生：正常人血液里约含质量分数为0.1%的葡萄糖，叫做血糖。如果血液中葡萄糖含量太低，就会患低血糖。师：低血糖患者或不能正常饮食的病人到了医院，医生会给病人滴注葡萄糖；在运动会上，运动员跑完之后，也经常喝葡萄糖来补充营养，那么利用葡萄糖来补充营养的原理是什么呢？生：葡萄糖能不经过消化过程而直接被人体吸收，在人体组织中氧化，放出热量，维持人体生命活动所需能量。师：对。我们把葡萄糖在体内的氧化称为生理氧化，反应方程式为：［板书］生理氧化：C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)师：对低血糖患者，在日常饮食中，应注意什么问题？生：多喝糖水，多吃含糖量高的食品。师：可是糖也不可吃得太多，否则会患龋齿或糖尿病。那么同学们能用你学过的知识设计一个实验，证明某人是否得了糖尿病吗？生：［学生讨论后回答］取尿液和银氨溶液水浴加热，看是否有银镜反应；或与新制Cu(OH)2共热，看是否生成红色沉淀。\n师：同学们所想的办法都是可以的。以前医疗上曾经利用Cu(OH)2来检验是否患有糖尿病，而现在已有了更好的方法，利用仪器或试纸来检验。【动手探究】：怎样设计一个实验证明淀粉可以遇碘变蓝色呢？生：（设计方案，当堂验证）1.把碘酒滴到土豆片上；2.把碘酒滴到面包片上；3.用淀粉水溶液在白纸写字，然后晾干，制成化学密信等师：通过大家的努力，我们得到的结论是：在常温下，淀粉遇碘变蓝色。那么，蛋白质有什么特征反应呢？［演示］取一小块鸡皮，置于蒸发皿中，滴加3－5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察并记录现象。（也可以取用鸡蛋白溶液，加入3－5滴浓硝酸，在酒精灯上微热，观察并记录现象）生：观察发现浓硝酸可以使蛋白质变黄色。师：这个反应称为蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质。【链接生活】视频材料：李奶奶上街买毛线，无法区分晴纶线和纯毛线，你能帮助她吗？【视频】纯毛毛线的灼烧（学生观察后自己动手实验，观察现象）师：蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，常用来鉴别蛋白质。【过渡】：刚才认识了糖类、油脂、蛋白质的特征反应，它们还有什么共同的性质呢？【板书】：2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应师：糖类、油脂和蛋白质都能够发生水解反应。下面先以糖类中的二糖代表物蔗糖为例，观察现象。【演示】：实验3－6，如图连接实验装置，验证蔗糖的水解反应。1.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，加入氢氧化钠溶液调节溶液的PH至碱性，再加入少量新制备的氢氧化铜，加热3－5分钟，观察、记录实验现象。2.取1ml20%的蔗糖溶液，加入少量新制备的氢氧化铜，加热3－5分钟，观察、记录实验现象。生：观察实验现象：前者出现红色沉淀；后者没有现象。师：由此你可以得到什么结论呢？生：结论是1.蔗糖水解有葡萄糖生成；2.蔗糖不能和新制备的氢氧化铜反应等。师：这个反应的化学反应原理是：【多媒体】C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖生：淀粉和纤维素等多糖能否水解呢？师：可以，不过它们水解的最终产物都是葡萄糖。【多媒体】：师：.前面学习知道油脂可以分为两类：在室温下，植物油脂通常呈液态叫做油；在室温下，动物油脂通常呈固态，叫做脂肪。那么，油脂能否水解呢？生：油脂能否水解，关键应该看它的组成，从成分上，油脂属于不饱和高级脂肪酸甘油酯（油）或者饱和高级脂肪酸甘油酯（脂肪），应该可以水解。师：很好。油脂不但可以水解，而且，其水解的产物还可以用来制造肥皂呢？【多媒体】肥皂工业制法生产流程师：在这个过程中，肥皂就是硬脂酸甘油酯在碱性条件下的水解反应，也称为皂化反应。师：请大家回忆以前初中生物上学习的蛋白质消化过程，在酶等作用下，蛋白质最终水解的产物是什么呢？生：氨基酸。师：氨基酸是蛋白质的基本单位，我们说没有蛋白质就没有生命，可见其重要性。\n【例题剖析】例1、(2001·理综)在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。生产过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌种后输入发酵罐。初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，产生白色泡沫，溶解氧渐渐耗尽。随后，酵母菌繁殖速度迅速下降，糖度加速降低，酒精浓度渐渐上升，泡沫不断增多。当糖浓度下降一定程度后，结束发酵。最后分别输出有形物质和鲜啤酒。根据以上过程，回答下述问题：(1)该过程表明啤酒酵母菌异化作用的特点是____________________________。(2)初期，酵母菌迅速繁殖的主要方式是________。(3)经测定酵母菌消耗的糖中，98.5%形成了酒精和发酵产物，其余1.5%则是用于________。(4)请写出由麦芽糖葡萄糖酒精的反应方程式。(5)如果酵母菌消耗的糖(设为麦芽糖，其相对分子质量为342)有98.5%(质量分数)形成了酒精(相对分子质量为46.0)和其他发酵产物。设有500t麦芽汁，其中麦芽糖的质量分数为8.00%，发酵后最多能生产酒精浓度3.20%(质量分数)的啤酒多少吨？师：本题是一道化学和生物联系的理科综合试题，前三问是生物问题，后两问涉及化学知识，如何解决呢？生：前三问是生物问题，考查了呼吸作用和生殖方式知识。后两问涉及化学方程式的书写知识和简单计算，容易得到结论。【解析】：(1)既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸(2)出芽生殖(3)酵母菌自身的生长和繁殖(4)C12H22O11＋H2O2C6H12O6C6H12O62C2H5OH＋2CO2(5)C2H5OH的相对分子质量为46.0500t×8.00%×98.5%×=662t例2．现有五种有机物：①甲苯②乙酸③葡萄糖④淀粉⑤蛋白质。其中除甲苯外其余均为水溶液。可分别用五种试剂加以检验。试将选用的试剂、对应现象的代号和结论填入表格内相应的空白处：（Ⅰ）试剂（Ⅱ）现象答案结论（Ⅰ）（Ⅱ）A.浓硝酸(a)变红色B.酸性KMnO4溶液(b)变蓝色C.石蕊溶液(c)变黄色D.新制Cu(OH)2(d)紫色消失E.碘水(e)红色沉淀师：本题涉及了本章所学习的重要有机物代表，知道其性质和现象，并能得出正确的结论是大家能否正确掌握知识的关键。请大家讨论解决。生1：看到了浓硝酸，我想到了蛋白质的颜色反应；碘水可以使淀粉变蓝色；与新制Cu(OH)2反应的物质产生红色沉淀，应该是葡萄糖。生2：我同意上面的解析，酸性KMnO4溶液和石蕊溶液对应的现象只有变红色和紫色消失，对应的物质只有甲苯和乙酸。虽然我们不熟悉甲苯的性质，但是一定可以与酸性KMnO4溶液反应并使之褪色。师：大家解析的很好，下面请看多媒体。【多媒体】投影答案表（Ⅰ）试剂（Ⅱ）现象答案结论（Ⅰ）（Ⅱ）A.浓硝酸(a)变红色A（c）⑤B.酸性KMnO4溶液(b)变蓝色B（d）①C.乙酸(c)变黄色C（a）②D.新制Cu(OH)2(d)紫色消失D（e）③E.碘水(e)红色沉淀E（b）④\n例3.正常人心脏在一次搏动中泵出血液约80mL，正常人血压(可看作心脏压送血液的压强)平均值为1.6×104Pa，心跳每分钟约70次，设人类消耗体内的葡萄糖产生的热量最高可有80%(睡眠时)用来维持心脏的跳动，葡萄糖与氧气反应产生热量的反应的化学方程式为：C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(g)(放出热量2804kJ)求：(1)心脏工作的平均功率约为多少瓦？(2)由于心脏跳动每天需消耗多少克葡萄糖？(3)维持生命每天需消耗多少升氧气？解析：(1)设靠近心脏的某种血管横截面积为S，心脏压送血液的平均压强为p，心脏一次搏动可使血液在血管中向前推进距离L，心脏搏动一次做功：W1=pSL,心脏每分搏动70次，其平均功率为P,P=70×PSL,式中SL为心脏一次搏动中泵出的血液量，SL=80mL所以P=pSL=×7×1.6×104×80×10－6=1.49(W)(2)每天心脏跳动做功W=1.49×24×3600=1.29×105J需葡萄糖提供热量Q=W÷80%=1.61×105JC6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(g)放热180g6mol2840×103Jm(C6H12O6)n(O2)1.61×105Jm(C6H12O6)=10.3g(3)n(O2)=0.343molV(O2)=0.343×22.4=7.68L答案：(1)1.49W(2)10.3g(3)7.68L课堂小结由于课时有限，内容较多，设计的重点在于使学生了解糖类、油脂和蛋白质的组成特点，知道他们共同的性质，并能简单地加以鉴别即可。教学中应以学生的活动和讨论为主。布置作业P76T5【板书设计】第四节基本营养物质----糖类油脂蛋白质（第1课时）糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐是六大营养物质糖类、脂肪和蛋白质的组成和结构一、糖类、油脂、蛋白质的化学性质1.糖类和蛋白质的特征反应⑴葡萄糖发生银镜反应⑵葡萄糖与新制的氢氧化铜反应⑶淀粉遇碘变蓝色⑷蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质⑸蛋白质在灼烧时，会产生烧焦羽毛的气味，常用来鉴别蛋白质2.糖类、油脂、蛋白质的水解反应⑴蔗糖的水解反应C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖⑵油脂的水解⑶蛋白质的水解――氨基酸【活动与探究】1.探究实验：如何证明淀粉已开始水解？如何证明淀粉已水解完全？注意检测时溶液酸碱性的调节。2.有关糖类、油脂和蛋白质的小论文评选和专题演讲。\n3.可放油脂水解的录像，或实验室中制取肥皂的录像；也可以将制取肥皂作为研究性学习的内容，在课外进行。【随堂练习】1．通常用来衡量一个国家石油化工发展水平标志的是（）A．甲烷的产量B．苯的产量C．乙醇的产量D．乙烯的产量2.医院里检验糖尿病的方法是将病人尿液加入到CuSO4和NaOH的混合液中，加热后产生红色沉淀说明病人的尿中含有（）A．脂肪B．乙酸C．蛋白质D．葡萄糖3.白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质能完成下列实验的是①检验自来水中是否含氯离子②鉴别食盐和小苏打③蛋壳能否溶于酸④白酒中是否含甲醇()A．①②B．①④C．②③D．③④4．只用一种试剂就可鉴别乙酸溶液，葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是()Ａ.NaOH溶液Ｂ.Cu(OH)2悬浊液Ｃ.石蕊试液Ｄ.Na2CO3溶液5.下列能用于鉴别衣物是否毛织物的方法是()A.看衣物纤维能否溶于水C.把衣物纤维烧焦，是否具有烧焦羽毛味B.闻衣物纤维是否具有皮毛的气味D.在衣物上滴加浓硝酸，看是否变黄色6．下列说法正确的是（）A．淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都属于天然高分子形成的混合物B．蔗糖溶液中加入新制Cu(OH)2浊液煮沸会析出红色沉淀C．纤维素、淀粉都可用(C6H10O5)n表示，但它们并不为同分异构体D．人体的各种组织的蛋白质不断分解，最终生成二氧化碳和水，排出体外7、把1．蔗糖，2．淀粉，3．蛋白质，4．油脂在稀H2SO4存在的条件下分别进行水解，最后生成物只有一种有机物的是（）A.1和2；B.只有2；C.2，3，4；D.只有4。翰林汇8.葡萄糖所不具有的性质是()A.和H2发生加成反应B.和银氨溶液发生氧化反应C.和酸发生酯化反应D.和NaOH溶液反应9.无水乙酸又称冰醋酸（熔点16.6℃）。在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时，你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸？。10.纤维素属于多糖，在稀酸的催化作用下，可以水解为葡萄糖。下面是某同学进行的“纤维素水解实验”步骤：①将一小团棉花放在试管中，加入3－5滴90％的硫酸，并且用玻璃棒小心地把棉花捣成糊状；②在酒精灯火焰上稍微加热，使之成为亮棕色；③在亮棕色溶液中加入2mL新制备的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸。可是该同学并没有观察到预期的实验现象。请回答下列问题：（1）写出纤维素水解的化学方程式：。（2）试解析该同学实验失败的原因：_________________。（3）请补写出正确的实验操作：。（4）在该同学的实验步骤②后的亮棕色溶液中直接滴加硫酸铜溶液，然后滴加过量的氢氧化钠溶液。这种操作能否观察到预期的实验现象？预期的实验现象是什么？。【随堂练习参考答案】1.D2.D3.C4.B5.C6.C7.B8.D9.有题意知冰醋酸熔点16.6℃，因此当无水乙酸凝结成像冰一样的晶体时，自然想到升高温度让其熔化，方法多多：将其放置温度高于16.6℃的房间，或用热毛巾握持一会儿，或将其试剂浸入温水中。10.、（1）（2）主要原因是水解后的溶液中没有滴加碱来中和多余的酸，导致溶液中的酸使氢氧化铜溶解。\n（3）在该同学实验步骤②、③之间加一步操作：在亮棕色溶液中滴加氢氧化钠溶液至溶液呈碱性。（4）可以观察到预期的实验现象；预期的实验现象是出现砖红色沉淀。第四节基本营养物质（第2课时）二、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用三维目标知识与技能1、掌握糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用2．了解糖类、油脂、蛋白质的存在及来源。过程与方法自主学习。通过学生自学，培养学生归纳能力情感、态度与价值观培养学生理论联系实际的能力教学重点：糖类、油脂、蛋白质的应用教学难点：归纳能力、理论联系实际能力的培养教具准备：多媒体、实物投影仪[新课导入]师：我们上节课已经学习了糖类、油脂、蛋白质的组成和性质，它有哪些重要的用途？这节课我们就来学习它们的重要用途。二、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用板书：1.糖类物质的主要作用。师（微笑）：现在我简单的统计一下，看大家一日三餐都吃些什么？生1：早饭是馒头，中午是米饭，晚饭是烧饼，菜有青菜、牛肉等。生2：早饭吃了一个面包，喝了一杯牛奶，中午是米饭，晚饭吃的是馒头。菜有豆腐、土豆丝等。生3：……师：从我们的同学及其他的调查都可以看出我国居民，包括其它一些不发达的国家，食物都是米、面等淀粉及糖类为主要物质，大约占食物的80%，我们每天的能量也有约75%来自淀粉等糖类物质。师：那么，同学们可知道淀粉、蔗糖、葡萄糖它们的存在与来源？哪些重要用途？生：讨论，教师倾听生1：葡萄糖，顾名思义，存在于葡萄糖之中，它的用途很广：可以与食盐一起配成生理盐水，供医疗之用，可以直接作为能量物质，还可以用于食品工业等。师（微笑）：回答很好，请同学们回忆一下，葡萄糖分子中含有哪些官能团？能发生哪些反应？O‖生：醛基（-C—H）、羟基（-OH），可以产生银镜反应，酯化反应等。师：非常正确，因为葡萄糖中含有醛基，是一种还原性糖，故在制镜工业上可作为还原剂。师：我们在超市买的白糖、红糖，分别属于哪类糖？它们的来源是否相同？又有什么用途？生：白糖、红糖都属于双糖，其来源是相同的，都来源于蔗糖，而蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜当中。师：请同学们看书P73，并完成下表：表（一）葡萄糖、果糖、蔗糖的存在与用途葡萄糖果糖蔗糖存在甘蔗、甜菜用途食品、医疗卫生,合成药物、合成Vc、制镜工业等师：甘蔗很甜，同学们喜不喜欢吃？生（齐声、大笑）：喜欢吃！师：可是，你们听说过因吃甘蔗而致人死亡的事吗？[知识拓展：多多媒体播放—霉变的甘蔗可以致人死亡]……\n师：这些可都是极为惨痛的事件。同学们在学习理论知识时，还要考虑它的用途，而且还要学会辩证地看问题，清洁、卫生的甘蔗可以吃，但是，霉变的甘蔗千万不可食用！师：看完上篇报道，同学们有什么感想？生1：太可怕了！以前从来没有听说过。生2：知识是无穷无尽的，只学习书本上的知识是远不够的，还要多看报纸、杂志，多了解热点新闻。生3：要学会理论联系实际，要全面看待问题。师：我们已经知道，淀粉是我国居民的重要食品，淀粉存在于哪些植物当中？生：讨论、举例师：巡视。生1：含淀粉的粮食作物主要有：小麦、大米、玉米。生2：还有谷子（即小米）、马铃薯、绿豆等生3：酒厂酿制酒可以用玉米、马铃薯、小麦等师：请同学们来听一个小故事：小明生病了，便秘。到医院之后，医生说，还不太严重，回家多吃些山芋就可以了。这是为什么？生1：我知道，因为，山芋中含有大量的纤维素，纤维素可以加强肠胃蠕动，可以预防、治疗便秘，有较好的效果。生（齐鼓掌）：好！师：同学们一定记得，我国古代四大发明，其中有一种发明要用到纤维素，是哪种？生（齐声）：造纸！师：好，请同学看书，完成下表：表（二）淀粉、纤维素的存在与用途淀粉纤维素存在植物茎、叶、果皮、棉花、蔬菜等用途营养物质、造纸、合成纤维、火药等[知识拓展]师：我国居民的大米、小麦为主食，但有些不法商贩掺假、造假，屡屡发生毒大米事件，什么是“毒大米”呢[多多媒体播放：有毒大米事件报道]………[例题剖析][例1](2003年上海，5)在医院中，为酸中毒病人输液不应采用……………………()A．0．9％氯化钠溶液B．0．9％氯化铵溶液C．1．25％碳酸氢钠溶液D．5％葡萄糖溶液师（微笑）：这是一道理论实际的题，如何解析？生1：选C，因为未听说可以用1.25%碳酸氢钠液给病人输液。生2：我认为可以选B。因为A、D两选项符合实际，可选。而B溶液显酸性，加剧中毒病情。而C正确，碳酸氢钠溶液显弱碱性，可中和酸。[教师精讲]解析很有道理。本题问题就出在B、C上，对于同学们已有的医学知识来说，这是两个陌生的选项，但是，它们的性质已知，一是显碱性，一个显酸性。所以，对于类似问题，一是要认真审题，找出题中关键提示，二是可以利用排除法。本题还可以给我们这样的启示：一是要理论联系实际，二是要关心生活。答案：B。[多多媒体播放：一则减肥广告]……师：听了该广告之后，同学们有可感想？大家知道减肥减掉的是什么？生（哄堂大笑）：脂肪！师（也笑）：那么，油脂存在于哪里？人体内脂肪真的是越少越好吗？请同学们看书，并结合有关生物学上的知识回答。生1：大豆、花生、油菜等油料作物含大量油脂生2：还有棉花籽、核桃等各种植物种子也含油脂生3：脂肪对人体也有重要作用：提供能量、保持体温、保护内脏器官等。因此，不能说人越瘦越好。[多多媒体播放：动物世界片段—北极熊]师：在寒冷的北极，北极熊为什么不易被冻死？\n生（齐声）：因为它们体内有厚厚的脂肪！师：再如，在我国东北的原始森林中，冬眠的狗熊，为什么一冬天可以不吃不喝？生：也是由于狗熊体内已贮存了大量脂肪的缘故师：好，请同学们看书P74，油脂的作用。板书2：油脂的主要应用[知识拓展][多多媒体播放：毒猪油事件][例题剖析][例2]下列关于油脂的叙述不正确的是()A．油脂属于酯类B．油脂没有固定的熔、沸点C．油脂是高级脂肪酸的甘油酯D．油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色生1：A正确。油脂是脂肪和油的总称，属于酯类化合物；B，正确，油脂属于混合物，无固定的熔沸点；C正确，油脂都是高级脂肪酸和甘油形成的酯；D错，因为油中含有不饱和双键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色。[教师精讲]：很好。本题考查的是油脂，酯的概念，同时考查了它们的结构。要会区分脂、酯的不同与相似之处。师：夏天到了，同学们喜欢吃冰激凌，冰激凌中的奶油是怎么回事？它们成分是什么？是和牛奶一样属蛋白质？还是和油一样属于脂肪？请同学们看书P74[板书]3：蛋白质的主要作用。[多多媒体播放：一、灵儿氨其酸广告片段；二、东阿阿胶浆]师：看了这2则广告后，你认为厂家宣传的有没有道理？看书P74讨论，并完成下表：油脂蛋白质存在禽蛋、奶、动物毛、皮，蚕丝主要用途食用、提供人体能量、保持体温、保护内脏等[多多媒体播放：生命的起源][例题剖析][例3]下列叙述不正确的是（）A、酶是一种蛋白质B、所有的蛋白质遇到浓硝酸都变黄C、人工合成的具有生命活力的蛋白质—结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的D、可以用灼烧法来鉴别蛋白质。生1：A正确。酶是一类特殊的蛋白质；C正确，D正确。因为蛋白质在灼烧时产生一种类似于烧焦羽毛气味，可以用来鉴别蛋白质。利用排除法，我认为选B。[教师精讲]蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命，也就没有丰富多彩的世界。要记住一些重要科学史实或发现，例如C选项；不是所有的蛋白质遇到硝酸都变黄，只有分子内含有苯环的蛋白质遇浓硝酸才可变黄。答案：B。课堂小结：本节课我们学习了糖、油脂、蛋白质重要用途。这些物质与我们生活有密切联系，同学们要能利用所学的知识为生活服务，避免做类似毒大米、毒猪油事件的牺牲品。布置作业教材P76T6板书设计\n第四节基本营养物质（第2课时）二．糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用1．糖类物质的主要应用2.油脂的要应用3蛋白质的主要（1）葡萄糖、果糖（1）实物应用（2）蔗糖（2）能量（1）（3）淀粉（3）保持体温（2）（4）纤维素活动探究查找资料，了解小麦、大米、玉米的营养成分及对人体的作用小麦大米玉米主要营养成份（%）对人体作用结论[随堂练习]1．一次性餐具目前最有发展前景的是（）A．瓷器餐具B．淀粉餐具C．塑料餐具D．纸木餐具2、蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后在作用是（）A．为人体内的化学反应提供原料B．为维持人体生命活动提供能量C．加强胃肠蠕动，具有通便功能D．人体中没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体中没有任何作用3、在试管中加入10％的氢氧化钠溶液1mL，然后滴入2％的硫酸铜溶液2－3滴，稍加振荡，加入某病人的尿液，在酒精灯火焰上加热至沸腾，出现砖红色沉淀。该实验现象证明了该人尿液中含有的物质是（）A．尿酸B．蛋白质C．葡萄糖D．氯化钠4.下列说法正确的是（）。A.碳原子间以单键相连的烃是烷烃　B.所有糖类物质都有甜味C.油与脂肪属于甘油酯D.葡萄糖与果糖互为同分异构体10、某些氨基酸在人体中不能合成，必须从食物中补给，这样的氨基酸有多少种（）A．8种B．12种C．20种D．21种\n6．生命起源的研究是世界性科技领域的一大课题，科学家认为生命起源的第一层次是产生与硝基化合物可能是同分异构体的物质，这类物质是（）。Ａ．糖Ｂ.氨基酸　Ｃ.醇Ｄ.羧酸7．葡萄糖发酵过程中可得一种产物叫乳酸：C6H12O62C3H6O3，乳酸的结构简式为CH3CH（OH）COOH。试推断乳酸不具有的性质是（）A．与强碱反应生成盐，又能与醋酸反应生成酯B．能和银氨溶液发生反应C．1mol乳酸与足量金属反应生成1molH2D．一定条件下能自身发生反应8．下列各组物质中，均能发生水解反应的是（）。A．氨基酸与蛋白质B．淀粉与纤维素C．蛋白质与麦芽糖D．蔗糖与葡萄糖随堂练习参考答案9.已知葡萄糖在乳酸菌的催化作用下，可以生成乳酸，其分子式是C3H6O3。（1）写出葡萄糖转化为乳酸的化学方程式：。（2）无色透明的乳酸溶液能使紫色石蕊溶液变红色；能够在加热、浓硫酸做催化剂的条件下与乙酸进行酯化反应，则：①乳酸中含有的官能团的符号和名称是：②若乳酸中还含有一个甲基（—CH3），则乳酸的结构简式为（3）写出下列化学方程式：①钠与乳酸的反应：。②乳酸与乙酸的酯化反应：。10.燃烧法是测定有机化合物化学式的一种重要方法。现在完全燃烧0.1mol某烃，燃烧产物依次通过右图所示的装置，实验结束后，称得甲装置增重10.8g，乙装置增重11.2g。求该烃的化学式，并写出其所有同分异构体的结构简式。[随堂练习参考答案]：1.B2.C3A4.CD5.C6.B7C8.BC9.（1）（2分）（2）羧基（－COOH）和羟基（－OH）（2分）；（3）CH3－CHOH－COOH（2分）（4）①2Na＋CH3－CHOH－COOH→CH3－CHONa－COONa＋H2↑（2分）②（4分）10.解：设该烃的化学式为CnHm，右图装置甲是利用浓硫酸的吸水性吸收该有机化合物燃烧所产生的水，浓碱液吸收二氧化碳，所以甲、乙装置增加的质量就是该有机化合物燃烧所产生的水和二氧化碳的质量。1nm/20.1mol11.2L/22.4L·mol－110.8g/18g·mol－1\n解得：n＝5，m＝12所以该有机化合物的化学式是C5H12。结构简式有：CH3CH2CH2CH2CH3；；习题祥解1.D.解析:淀粉是多糖,葡萄糖属于单糖；蔗糖属于双糖，纤维素属于多糖，所以，A、B都错。淀粉和纤维素都属于多糖，但是，相对分子质量不等，所以，也不是同分异构体。2.A．解析：葡萄糖属于单糖，不能水解。3.B．解析：不加糖不等于食品中不含糖，因此，该叙述不清楚，有误导消费者的嫌疑。4.D 。解析：油中含有不饱和的双键，可以使溴水褪色。5.（1）C（2）先加入氢氧化钠中和过量的酸，之后再加银氨溶液。第三章有机化合物复习课（一）从容说课本节要复习的内容主要包含两部分第一节：最简单有的机化合物——甲烷；第二节：来自石油和煤的两种基本化工原料。甲烷是最简单的有机化合物，可以说是有机物的母体。在复习时要充分认识到甲烷结构、性质，对以后有机物的结构、性质学习的指导作用。要帮助学生，从已学过的知识，包括初中的初中甲烷的一些性质入手，了解甲烷的存在、用途，掌握甲烷的化学性质：氧化反应，取代反应。复习时还要引导学生体会结构决定性质，性质决定用途这一基本的学习方法，努力树立起来这一基本思想，为以后其它有机物的学习打下良好的基础。在培养“结构决定性质”这一思想时，可以借鉴第一章物质结构元素周期律的有关知识。在第一章中，学生已经知道元素原子结构决定元素的化学性质。在有机化学中，有机物分子结构，也决定着有机物的化学性质，这样，可以让学生温故而知新，同时，也体现了无机、有机也在一定的联系的观点，更有助于学生进一步理解有机物结构式的重要作用。而结构式对有机物的性质起着很重要的作用。复习时，还要充分调动学生的学习积极性、主动性，引导学生归纳、比较，掌握甲烷的化学性质，学会从甲烷的性质，合理地推断烷烃的性质，即掌握从特殊到一般的归纳方法。指导学生通过对甲烷、烷烃的学习，探究出有机化学的学习方法，要特别让学生认识到同分异构现象，同分异构法的重要性，理解“同分异构现象是有机物种类繁多的重要原因之一”深刻含义。\n第二节，来自石油和煤的两种基本化工原料；打破了原来老教材的编排体系，从存在入手，重点介绍乙烯、苯的结构、知识，这样既扩大了学生的知识面，又减轻了学生的学习负担，因为，掌握了乙烯的性质，就等于掌握了不饱和烃的性质，掌握了苯的性质，就对芳香族化合物的知识有了一定的了解。复习时，要紧密结合教材，按教材的编排顺序：存在→用途→性质，引导学生归纳、比较乙烯、苯的性质。充分利用教材的“科学探究”“学与问”等栏目，归纳出乙烯、苯的特征反应，从而培养学生的解析能力、类比能力，为以后的自主学习打下基础。通过本节课复习，要使学生进一步了解烯烃、乙烯、苯的结构特征。初步掌握有机化学学习的规律、方法。三维目标知识与技能1、了解解有机物的结构特点。2、掌握甲烷的结构及其化学性质。3、掌握同分异构体的概念，掌握乙烯、苯的结构及性质。4、理解取代反应，加成反应的含义。过程与方法：1、自主复习，引导学生归纳甲烷、烷烃、乙烯、苯的化学性质及用途2、通过典型例题的解析，进一步理解同分异构体的概念及应用。3、通过实验探究培养学生实验能力、探究能力。情感、态度及价值观通过本节学习，培养学生理理联系实际能力，使学生关注社会，热爱科学。教学重点甲烷、乙烯、苯的化学性质教学难点取代反应，加成反应，同分异构体。教具准备甲烷、乙烷、乙烯、苯的球棍模型及比例模型。直馏气油、裂化汽油、酸性高锰酸钾溶液、四氯化碳溶液。\n实物投影仪课时安排1课时教学过程[新课导入]师（微笑）：同学们好，这堂课我们来共同复习第一节、第二节内容，本节课是我们对有机化学复习的第一节课。孔子曰：“学而时习之，温故而知新”，因此，对学过的内容进行认真的复习、归纳、总结，是我们学习知识必不可少的一个环节。本节课我们如何进行复习呢？我想先听听同学们的意见。生（喜笑颜开，讨论热烈）生1：有机化学我们第一次接触，感觉到不好把握。生2：我想，有机化学有其自身的特点，但与无机化学也该有相似的地方，比如说应用归纳法、比较法等，抓住重要用途等。生3：要充分认识到有机化学的特点，比如说记住并理解新概念，取代反应，加成反应，同分异构体等。师（微笑）：同学们回答的很好，各有千秋。有机化学、无机化学有不同之处，也有相同的地方。在前面无机化学常用的一些方法也可以迁移到有机化学的学习中来。下面就请同学们分成四组，通过讨论，提出复习方案，找出重、难点，然后请一位同学代表发言。第一组：甲烷第二组：烷烃第三组：乙烯第四组：苯同学们分组讨论，各自归纳、总结。教师巡视，并不时给以指导。师：好，下面就请各组代表同学发言。[实物投影仪：投影学生归纳的内容]第一组：甲烷生1：我们这一组是这样归纳的1.分子式\n2.结构式甲烷3.电子式4.空间构型5.物理性质6.化学性质氧化反应取代反应师：第一组同学的复习方案出来了，下面再请其他组同学加以点评并加以补充、完善。生1：我认为，整框架较好，包抱了甲烷的主要性质。生2：我认为，首先要把用途存在写上，另外，大括号中的小标题有点多，易使人看不清主次，有点乱的感觉。生3：归纳时，还可以补充上资料卡片的知识，提一些注意事项或特殊问题。师、生（齐鼓掌）师：几位同学发言很好，从形式到内容，体现了很好的归纳能力。[实物投影：修改后的甲烷归纳内容]1.存在与用途分子式结构式2.式子结构简式一、甲烷电子式3.结构：空间正四面体4.性质物理性质5.化学性质氧化反应取代反应6.注意：点燃甲烷前必须验纯[知识拓展]Cl2与甲烷的几种取代产物（有机）中，哪些属于极性分子，哪些属于非极性分子？\n【例题剖析】【例1】1mol甲烷与氯气发生取代反应，待反应完成后，测得四种取代产物物质的量相等，则消耗氯气的物质的量为()A．1molB2molC.2.5molD．4mol师：请同学们先解析，如何求解。生1：选A。因为，甲烷和氯气发生取代反应，其物质的量的比为1：1，1mol甲烷与氯气反应消耗氯气的物质的量也为1mol。生2：应选D。因为甲烷和氯气发生取代反应，生成四种产物，一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳。四种取代产物物质的量相等，所以，需要氯气的物质的量为4mol。生3：我认为，应该选C。甲烷和氯气发生取代反应，生成四种产物;CH3C1、CH2C12、CHC13、CC14因为四种物质的物质的量相等，根据C元素守恒，每种产物的物质的量应该为0.25mol。又根据C1元素守恒，CH3C1、CH2C12、CHC13、CC14四种物质中的C1元素都来自于C12，又由取代反应的特点可以知道，n(C12)=n（C1）=0．25×1+0．25×2+O.25×3+0．25×4=2．5mol所以，选C。师：同学们看一看，谁解析的有理？生：（齐声）最后一个正确！【教师精讲】对于取代反应，上一个C1，同时又下来一个C1到HC1分子中去，因此，n(C12)=n（C1）而不是：n（C1）＝2n(C12)，或者其他的答案，请大家记住这个特点。【答案】C师：请第二组同学发言[实物投影：投影烷烃的归纳方案]二、烷烃1、定义2、结构特征3、化学性质在空气中燃烧烷烃（较稳定）（氧化反应）\n取代反应4、物理性质5、同分异构体师（微笑）：好，请请学们对此方案进行补充完善。生1：我感觉到对教材中表3-1还要认真研究一下，找出其中的变化规律，比如状态、烷、沸点、相对密度等。生2：还有同系物概念也要包含进去。生3：“通式”就是烷烃通用的，表示其组成的式子，也要归纳进去。师：（小结）：很好，烷烃是与结构、性质与甲烷相似的一类烃的总称。我们要抓住其规律性的变化，找出其性质与甲烷相似的根本原因：C-C单键，结构相似。[实物投影：修订后的方案]思考：1、同分异构体与同素异形体有什么区别？[知识拓展]1、乙烷的一氯取代产物有几种？（指有机物，下同）2、乙烷的二氯取代产物又有几种？3、乙烷分子中，位同一平面上的原子最多有几个？师：展示甲烷、乙烷的球棍模型，请一学生上台据模型讲解【例题剖析】【例2】（首辅1号教师用书P336例6）下列各组物质中，（1）属于同位素的是;（2）属于同素异形体的是；（3）互为同系物的是;（4）属于同分异构体的是;（5）属于同种物质的是;①02和03②3617Cl和37③CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3④CH3CH2CH2CH(C2H5)CH3和CH3(CH2)2CH(CH3)CH2CH3⑤CH3(CH2)3CH3和CH3CH3HCl\n∣∣⑥C1-C-C1和H—C―C1∣∣HH生1:（1）②（2）①生2:（3）④⑤生3;（4）③⑥生4：（5）④⑥师（微笑）：哪个正确，哪个错误呢？生5:（1）（2）（5）的答案是正确的。（3）（4）的答案是错误的。④⑥是同种物质，而不是同分异构体。师：回答的很好！【教师精讲】本题主要考查同系物，同分异构体、同位素和同素异形体几个重要概念的辨析。解题的关键是正确把握几种概念的含义：同位素是质子数相同，中子数不同的原子；同素异形体是同一种元素形成的不同单质；同系物是结构相似，组成上相差一个或者若干个CH2原子团的化合物；同分异构体是指分子式相同，而结构不同的化合物。答案：（1）②；（2）①（3）⑤;（4）③；（5）④⑥师：请第三组同学说说你们的方案[实物投影：乙烯]存在与用途（可参照教材）分子式结构式乙烯结构结构简式电子式空间构型：平面型性质物理性质化学性质氧化反应Br2（鉴别）HBr\n加咸反应HClH2O师：请同学们继续讨论、完善补充生1：加成反应是乙烯（烯烃）的特征反应，可以把特征再说详细些。生2：还要注意从定性解析到定量计算，即1mo1C=C与足量Ｈ2、Ｂr2加成的物质的量的比都是1：1师（小结）：乙烯是烯烃的代表，其特征反应是加成反应。[知识拓展]1、烷烃的通式2、聚乙烯的通式[例题剖析][例3]把mmol的乙烯跟nmolH2混合于一密闭容器中，在适当条件下反应并生成pmolC2H6，若将所得的混合气体燃烧，并全部生成C02和H20，需要氧气的物质的量为(单位：mo1)A.3m+nB．3m+n/2（）C．3m+3p+n/2D．3m+n/2-2p生1：选C。因为mmol的乙烯完全燃烧，消耗3mmolO2,nmolH2完全燃烧，消耗n/2molO2,pmolC2H6完全燃烧，消耗3pmolO2所以，选C。生2：我认为应该选D。应该去掉C2H6完全燃烧，消耗的3pmolO2。【教师精讲】乙烯与氢气反应生成乙烷，消耗的O2的物质的量不变，因此，直接根据乙烯和氢气的物质的量计算即可。答案：B师：下面请第四组同学说说你们的讨论结果[实物投影：苯]方案一存在与用途无双键，无单键苯结构独特的键，平面构型\n氧化反应性质取代反应加成反应方案二：有机物分子结构主要化学性质反应特征主要用途苯独特的键介于单键、双键之间氧化反应取代反应加成反应能取代师（小结）：基本的结构独特导致其性质也很特殊，不含单键，但又兼有单、双键的反应。同学们在学习时要认真加以体会。[活动探究]在苯与HN03的反应中，为什么要采取50-60℃的温度？要使温度维持在此范围内，应采取什么样的加热措施？师：上面几种归纳是分别对几种有机物进行归纳、整理，还可以放到一起比较。[实物投影：几种有机物的结构、性质比较]表（一）有机物存在与用途结构化学性质特征反应甲烷乙烯苯课堂小结：本节课我们复习了第一、二两节内容，要抓住结构→性质→用途这条主线掌握其特征反应，并能熟练应用。[知识拓展]1、化学中“四同比较”2、根据乙烯、丙烯、丁烯的分子式，能否推出烯烃的通式？\n3、乙烯分子自身可以发生加成反应，许许多多C2H4分子可以聚合成高分子化合物—聚乙烯，试写出由乙烯生成聚乙烯的化学反应方程式。[布置作业][实物投影仪投出作业]1、已知某混合气体的体积百分组成为:80.0%CH4，15%C2H4和5.00%C2H6，请计算0.500mol该混合气体的质量和标准状况下的密度1g.l-1)(答案：9.25g、0.826g.l-1)板书设计第三章复习课（第1课时）一、甲烷二、烷烃三、乙烯四、苯1、结构1、通式1、结构1、结构2、性质2、性质：与甲烷相似2、性质2、性质3、存在用途活动与探究：1、苯与HN03取代反应条件探究现象结论苯与溴水混合苯与液溴混合苯与溴水混合加铁粉苯与液溴混合加铁粉2．验探究，直馏汽油与裂化汽油的区别直馏汽油裂化汽油Br2-CC14溶液现象\n结论【随堂练习】1．下列取代基或微粒中，碳原子不满足最外层为8电子结构的是()A．一氯甲烷（CH3Cl）B．碳正离子（CH3＋）C．碳负离子（CH3—）D．二氧化碳（CO2）2．实验室制硝基苯时,正确的操作顺序应该是()A．先加入浓硫酸,再滴加苯,最后滴加浓硝酸B．先加入苯,再加浓硝酸,最后滴入浓硫酸C．先加入浓硝酸,再加入苯,最后加入浓硫酸D．先加入浓硝酸,再加入浓硫酸,最后滴入苯3．制冷剂氟氯烃的泄漏会破坏臭氧层。目前过渡性的替代品为氢氟碳化物，以HFC-nmp代表其分子式。其中n代表分子中碳数减1，m代表分子式中氢数加1，例如CHF2CF3为HFC-125，CF3CHFCF3为HFC-227。根据以上说明推断下列叙述不正确的是()A．CF3CF2CF3为HFC-208B．p代表分子式中氟数C．CH2FCHF2为HFC-143D．C3H4F2可能与氢气发生加成反应4．下列说法均摘自某科普杂志，你认为无科学性错误的是（）A．铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可用嘴吮咬铅笔，以免引起铅中毒B．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的光合作用C．一氧化碳有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，这样可有效地吸收一氧化碳，防止煤气中毒D．用加酶洗衣粉洗涤衣服时，热开水比温水好5．国家食品卫生标准规定，酱油中3—氯丙醇不得超过1ppm(百万分之一)．氯丙醇(化学式为C3H7OCl)的同类同分异构体共有（）　A．3种B．4种C．5种D．6种6．“喷水溶液法”是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30~50cm处形成一个厚0.5cm的隔水层，即能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用。下列对聚丙烯酸酯不正确的说法是（）A．单体的结构式为CH2=CH－COORB．在一定条件下能发生加成反应C．在一定条件下能发生水解反应D．没有固定的溶沸点7．油脂是油与脂肪的总称，它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要食物，又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和双键（C=C）有关的是（）A．适量摄入油脂，有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素B．利用油脂在碱性条件下的水解，可以生产甘油和肥皂C．植物油通过氢化可以制造植物奶油（人造奶油）D．脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质8．生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述中正确的是（）①使用明矾可软化硬水；②硫酸钡难溶于水和酸，可做X光透视肠胃的药剂；③铁制品在干燥的空气中容易生锈；④医疗中消毒用的是体积分数为75％的酒精；⑤棉花、蚕丝和人造毛的主要成分都是纤维素；⑥福尔马林是混合物，可用来制作生物标本A．①②③B．④⑤⑥C.①③⑤D．②④⑥9.有效地利用现有能源和开发新能源已受到各国的普遍重视。（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，加入CH3OC(CH3)3来生产“无铅汽油”。CH3OC(CH3)3分子中必存在原子间连接形式有______（填写编号，多选倒扣）。①C=O②—C—OH③—C—O—C—(2)天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一天然气常和石油伴生，其主要的成分是_________。能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是_________(填写编号，多选倒扣)①其一元取代物不存在同分异构体②其二元取代物不存在同分异构体③它是非极性分子\n(3)1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50公里/小时行驶了40公里。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气，下列可供开发又较经济的制氢方法是_______（填写编号，多选倒扣）①电解水②锌和稀硫酸反应③光解海水其次，制得纯氢气后还需要解决的问题是_________（写出其中一个）10.中国在新工业化发展过程中，开发可再生能源以缓解石油短缺引起的能源危机是一个重要的课题。2003年元月份，辽宁省投资建设一个年生产工业酒精500万吨的工厂，目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量。已知制酒精的方法有三种：方法一：在催化剂作用下乙烯与水反应方法二：CH3-CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBr方法三：（C6H10O5）n（淀粉）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖）C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH+2CO2↑⑴你认为应用哪一种方法生产工业酒精能够缓解石油短缺带来的能源危机？为什么？⑵方法一的化学反应方程式是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，⑶乙醇燃烧的化学方程式是：【随堂练习参考答案】1.B2.D3.A4.B5.C6.B7.C8.D9.(1)③（2）甲烷②（3）③氢气的输送和贮存10：运用方法三，因为淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精还不如直接利用石油。　（2）CH2=CH2+H2OCH3CH2OH　　（3）CH3CH2OH+3O2　→2CO2+3H2O第三章复习课(二)从容说课本节课复习的内容为第三、四两节。第三节主要介绍乙醇、乙酸这两种常见的有机物的结构与性质。乙醇，俗称酒精。同学们在日常生活中较为熟悉，要引导学生联系实，了解其物理性质。官能团，决定了有机物的主要性质，乙醇的官能团为羟基（—OH），要根据乙醇的结构式，根据—OH的特征复习乙醇的化学性质，与Na、O2反应等。乙酸也是同学们在日常生活中较为熟悉的物质。它的官能团是O—C-OH，乙酸是一种典型的弱酸，属于弱电解质，因此，要注意联系在无机化学中所学的相关知识：如酸的通性等。酯化反应，是新学习的有机反应，其本质属于取代反应，要明确其脱水的机理，要指导学生认真研究实验3—4酯化反应，启发学生多问几个为什么。第四节基本营养物质。主要介绍糖类、油脂、蛋白质，这几种物质与我们的生活密切相关，复习时，也要充分利用已有的实践认识，比如：可以用热碱水洗碗为例，进一步理解油脂的水解，同时，也可以利用生物学上的相关知识，然后，再从化学的角度加入解析、学习。\n抓住糖的多官能团进行学习，推测其可能的有性质，以培养学生的推理能力，探究能力。复习时，要组织学生多讨论、多比较，充分发挥学生的主体作用。教学重点乙醇、乙酸的性质，糖、蛋白质的特征反应。教学难点乙醇的催化氧化、酯化反应的机理。三维目标知识与技能1、了解乙醇、乙酸的重要用途2、掌握乙醇、乙酸的化学性质3、了解糖、蛋白质的重要性质与用途过程与方法1、引导学生采用归纳、比较法进行复习。2、采用讨论法复习，培养学生参与意识。情感、态度与价值观通过本节学习，培养学生的理论联系实际能力教具准备实物投影仪、钠、乙醇、酚酞试液、水、试管课时安排1课时教学过程[新课导入]前面几节课我们已经学习过乙醇、乙酸、糖、蛋白质的重要用途及性质，本节课通过复习，使我们对其结构、性质、用途有更深刻的了解。乙醇，俗称酒精，在日常生活中用途广泛。好，现在就请同学们讨论一下，并归纳出乙醇的用途。生（热烈讨论）师（巡视，提示，点拨）师（微笑）：请同学们说说乙醇有哪些用途。生1：可作饮料，如白酒、葡萄酒、啤酒、黄酒等，我国在古代就已掌握了酿酒的技术，对酒也是情有独钟，有诗为证：葡萄美酒夜光杯，欲饮琵琶马上催。醉卧疆场君莫笑，古人征战几人回？生（热烈鼓掌！）好，好！再来一首！生2：酒精还可以用来杀菌消毒：皮肤擦伤，可以用酒精擦洗，给病人注射，也先用酒精棉球把皮肤擦一下等。生3：还可以替代汽油作机动车的燃料。生4：还可以用酒精洗涤衣服上的油渍。生5：夏天，可把酒精擦在皮肤上，降温效果比水好。师（小结）：同学们举出了许多乙醇的用途，有的还以古诗为证，这充分说明了同学们对乙醇用途的了解，及大家丰富的知识。乙醇的这些用途，都是由其某些性质所决定的。好，下面请同学们看书，并对乙醇的性质进行归纳、总结。师（巡视、检查学生归纳情况）生1：用途：饮料、香料、医用消毒剂等分子式分子结构结构式乙醇结构简式密度：ρ：0.7898/cm3＜1物理性质沸点：78.5℃＜100℃溶解性：与水以任意比例互溶性质与H2O反应化学性质氧化反应燃烧催化氧化\n师（小结）：[实物投影仪、乙醇的结构式]HH②①---H—C—CO—H④┈③HH师：结构决定性质，化学反应的实质就是旧键的断裂及新键的形成，从图中所标出的①②③……等处的化学键的断裂，同学们能否判断乙醇各发生了哪些反应？生1：断①处键，可以发生酯化反应。师（因势引导，进行知识拓展）如果①②处键断裂，大家看看形成了什么样的物质？生（齐声）：形成了乙醛。师（追问）：哪么发生了什么反应？生（齐声）：氧化反应师（微笑附和）：对！此时发生了催化氧化反应师（提问）：如果是③④两处键同时断裂呢？又形成了什么物质？生：乙烯！[切换到幻灯片]+H2OCH2=CH2CH3－CH2－OHH2O－活动与探究Na与H2O、乙醇反应的比较现象反应方程式Na+H2O+2D酚酞Na+乙醇+2D酚酞联系与区别相同：（1）都能反应（2）溶液都显红色不同：①H2O剧烈[例题剖析]例题1某有机物X的蒸气完全燃烧时需要3倍于其体积的氧气，产生2倍于其体积的CO2和3倍于其体积的水蒸气，有机物X在适量条件下能进行如下一系列转化：①有机物X的蒸气在Cu或Ag的催化下能被02氧化成Y。②X能脱水生成烯烃Z，Z能和HCl反应生成有机物S。试解答下列问题：\n(1)写出下列物质的结构简式：X；Y;Z;S.(2)用化学方程式表示①～②有关转化反应方程式。师：请同学们先试着解析已知条件，找出解题思路。生：本题已知有机物燃烧时的耗氧量、生成CO2、及H2O蒸汽的量，由此，可以求出X的化学式，再根据性质，就可以得出答案。【教师精讲】解题时首先要审清题意，找出已知条件，弄清楚要求什么。找出了已知和未知的关系，一般的，就可以找出解题的思路。解析：由X燃烧的化学反应方程式：CxHyOz+3O2→2CO2+3H2O根据质量守恒，可知：X=2;Y=6;Z=1;即，X的化学式为：C2H6O,由所给的性质可以得出：Y是乙醛，Z是乙烯，S氯乙烷。答案：（1）C2H5OH;CH3CHO;CH2=CH2;CH3CH2C1师：食醋的主要成分是乙酸，是生活中重要的调味品，也是一种重要的含氧衍生物，请同学们看书，归纳乙酸的重要性质。师（巡视、指导）生1：分子式：C2H4O2结构结构简式：CH3-COOH官能团：—COOH乙酸性质酸的通性酯化反应用途生2：还可以列表比较乙酸的性质乙酸的性质性质现象及反应方程式酸的通性紫色石蕊试液酚酞试液Mg粉Na2ONaOHCaCO3\n酯化反应乙醇师（微笑）：同学们总结得很好，下面我们仍从结构上加以解析：[多多媒体动画播放：CH3OOH分子中化学键断裂情况]O‖①CH3—C—O—H②师：CH3COOH发生可逆电离，断①处键;发生酯化反应，断②处键师：乙酸酯化反应的实验，是一重要实验，请同学们认真看书，并思考以下问题。1．（2003.江苏高考），无水乙酸又称冰醋酸（熔点16.6℃）（展示：冰醋酸样品）。在室温较低时，无水乙酸就会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时，你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸？2、实验中“用酒精灯缓缓加热”为什么？3、饱和Na2CO3溶液的作用是什么？4、导管口能否伸到Na2CO3饱和溶液的溶面之下？生（热烈讨论）生1：取冰醋酸可以用玻棒撬生2：用镊子撬师（微笑）：那就请你用玻棒或者镊子撬一下看是否合适。一同学上台撬冰醋酸。结果很难撬动，下面同学大笑。师（微笑）：大家集思广益，到底该怎么办？生3：用酒精灯加热。生4：放到热水中浸泡一会。生5：可以用热毛巾捂。师（疑问）：能直接用酒精灯加热吗？生（齐声），不能—盛冰醋酸的是普通玻璃瓶，不能直接加热。师（点头）：可以采取第4、5个同学所说的方法，用温水或者热毛巾捂。师：好，继续回答第2个问题生2：缓慢加热是为了防止乙醇挥发，因为乙醇沸点低易挥发，从而造成反应物损失，乙酸乙酯的产率降低。生1：缓缓加热是防止反应剧烈，引起爆沸。师：同学们的意见呢？哪个更合理？生（齐声）：第2个！师（点头示意）：对！师：第3个问题生1：Na2CO3溶液的作用是吸收挥发出的乙酸。生2：对不起！不知道。\n师：没关系，请坐！[多多媒体播放：参考答案—Na2CO3溶液的作用]师：最后一个问题？生1：便于观察乙酸乙酯的生成：一滴一滴的滴下！生2：可能是防止倒吸吧？师：对，为了防止受热不均匀而引起的倒吸。【例题剖析】【例题2】乙醛在催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体)已知在60一800C时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：物质乙醛乙酸甘油乙二醇水沸点20.8℃117.9℃290℃197.2℃100℃请回答下列问题：(1)试管A内在60－80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件):。(2)如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在，目的是。(3)烧杯B的作用是；烧杯B内盛装的液体可以是(写出一种即可)。(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH试纸、紫红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为。生1:本题的原理是乙醛氧化制备乙酸，然后验证乙酸的性质。生2：A作为反应器，制备乙醛，B作为反应提供的条件――加热，C用来收集乙酸。师：题中所给的几种物质的沸点目的是什么？生3：我认为，是加热的温度，因为乙酸的沸点是117.9℃，要想使乙酸顺利蒸发出，选甘油为好。师：可不可以选乙二醇？生4：可以－只要温度高于乙酸的沸点是117.9℃即可。师：正确。生5：检验乙酸，可以用PH试纸。\n生6：也可以用碳酸氢钠。师：哪个方案最好呢？生（齐声）PH试纸简单！【实物投影仪投影几份学生的答案】【教师精讲】同学们解析的不错。本题属于实验题，可以根据已知的条件，结合实验装置图，解析其反应原理，然后，再依据原理，结合问题，得出答案。（1）写反应方程式时，要注意条件、配平。（2）温度计是用来指示温度的，开始时是制备乙醛，温度应该控制在60－800C,反应完成后，需要蒸馏出乙酸，所以，温度计因该是指示乙酸的沸点，所以，水银球应该位于支管口。（3）B的作用是是加热均匀，同时使生成的乙酸蒸馏出。（4）可以用PH试纸检验乙酸。CuO答案：(1)2CH3CH0+022CH3C00H；60-800C(2)试管A的反应液中；试管A的支管口处；收集含乙酸的馏分。(3)使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C；乙二醇或甘油(只写一个)；(4)方法一：将少量碳酸氢钠粉末，放人一个洁净的试管中，加入少量试管c中的液体，若有气体产生，则说明试管C中含有产物乙酸；方法二：把一块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上，用洁净、干燥玻璃棒蘸取试管C内的液体，点在pH试纸中部，试纸变色后，用标准比色卡比较来确定溶液的pH，进而说明是否有乙酸生成。若PH试纸变红，则是乙酸。师：好，下面我们继续复习第四节：基本营养物质师：请同学们看书，归纳比较生1：（实物投影）表（一）糖类性质比较组成元素代表物代表物分子性质联系单糖C、H、O果糖C6H12O6酯化反应互为同分异构体葡萄糖C6H12O6酯化反应银锐反应\n双糖C、H、O蔗糖C12H22O11水解，产物为葡萄糖、果糖互为同分异构体麦芽糖C12H22O11水解产物为葡萄糖多糖C、H、O溶粉（C6H10O5）n水解，碘水变蓝不是互为同分异构体纤维素（C6H10O5）n水解生2（实物投影）：组成葡萄糖结构单糖性质一、糖类组成果糖结构性质组成蔗糖性质双糖用途组成麦芽糖性质用途组成溶粉性质多糖用途组成纤维素性质用途\n生3（实物投影）：油脂蛋白质油脂组成不饱和高级脂肪酸甘油酯饱和高级脂肪酸甘油酯氨基酸性质水解：水解皂化反应：油脂碱性条件下的水解水解遇HNO3显黄色用途能源物质，提供人体所需能量成物细胞的基本物质工业上应用师：对于这部分内容，同学们归纳的都不错，要根据生物学知识及生活中的知识加以理解、记忆，抓住代表物的结构、性质、用途，掌握特征反应。[例题剖析][例3](2002·春·京皖)在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：葡萄糖请填空：(1)过程①是________反应，过程②是________反应。过程③是________反应(填写反应类型的名称)。(2)过程④的另一种生成物是________(填写化学式)。(3)上述物质________和________互为同分异构体(填写字母代号)。师：请同学们先思考，可以讨论。生1：①是消去反应，②是加成反应，③是氧化反应。生2：根据质量守恒可以知道，④的另一种产物应该是CO2生3;A和C互为同分异构体。师：很好。【教师精讲】本题看似较难，但是，起点高落点低，考查的是基本的概念，只要概念清晰，审题仔细，是可以做出的。\n答案：（1）①消去；②加成；③氧化。（2）CO2（3）A、C课堂小结本节课我们大家通过讨论的方法对所学过的内容进行了归纳、比较，既巩固了知识，又训练培养了大家的自主学习能力，一举两得。布置作业[多多媒体课件展示作业]板书设计第三章复习课（第2课时）一、糖类二、油脂三、蛋白质1、单糖1、组成1、组成水解反应2、双糖2、性质：水解2、性质颜色反应3、多糖3、用途3、用途活动与探究1、家庭常用醋消除水垢性能的比较镇江香醋镇江陈醋镇江白醋浸泡水垢1小时2小时4小时6小时12小时……\n结论【随堂练习】1．当下列物质：①大理石②钟乳石③锅垢④贝壳⑤蛋壳，分别滴加醋酸时，会产生相同气体的（）A．只有①②B．只有④⑤C．只有①②③D．是①②③④⑤2．据报道，2002年10月26日俄罗斯特种部队在解救人质时除使用了非致命武器芬太奴外，还使用了一种麻醉作用比吗啡强100倍的氟烷，已知氟烷的化学式为C2HClBrF3，则沸点不同的上述氟烷有（）A．１种　　　B．２种　　　　　C．3种D．4种3．近年来，建筑装璜装饰材料进入家庭，调查发现若经过装修的居室中由装璜装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高，会影响健康。这些污染物中最常见的是（）A．COB．SO2C．甲醛、甲苯等有机物蒸汽D．臭氧4．生活中的问题常涉及化学知识，下列过程不涉及化学变化的是()A．用食醋或醋精除去暖瓶内的水垢B．用四氯化碳擦去圆珠笔油渍C．用糯米饭、酒曲等自制甜酒酿D．福尔马林的稀溶液浸制生物标本5．下列是某种高分子化合物的部分结构片断：这种高分子化合物可能是()A．纤维素B．淀粉C．蛋白质D．油脂6．用硫酸酸化的CrO3遇酒精后，其颜色会从红色变为蓝绿色，用这个现象可以测得汽车司机是否酒后开车。反应的方程式为2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4==Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O，此反应的氧化剂是（）A．H2SO4B．CrO3C．Cr2(SO4)3D．C2H5OH7．下列实验：①淀粉水解、②纤维素水解、③乙酸乙酯制取、④由乙醇制取乙烯、⑤用苯和硝酸制取硝基苯。实验中用到浓硫酸的是（）A.只有③④B.只有③④⑤C.只有②③④⑤D.①②③④⑤8．过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂，具有很强的氧化性和腐蚀性，它可由冰醋酸与过氧化氢在一定条件下制得；它可以迅速杀灭多种微生物，包括多种病毒(如：SARS病毒)、细菌、真菌及芽孢，有关过氧乙酸的叙述正确的是（）A．过氧乙酸与羟基乙酸(HOCH2COOH)互为同分异构体B．过氧乙酸可与苯酚混合使用C．由过氧化氢与醋酸制取过氧乙酸的反应属于氧化还原反应D．浓过氧乙酸中加入少许紫色石蕊试液，振荡后试液一定呈红色9.据报道，某煤矿井下采煤面瓦斯突出，发生爆炸，当场造成56人死亡，92人生死不明。截至记者发稿时，经过全力搜救，目前又发现4名遇难矿工遗体，死亡人数增加至60人。其中，55人系窒息死亡。目前，尚有88名矿工下落不明。根据以上信息回答下列问题：（1）写出瓦斯爆炸的化学方程式。（2）可燃性气体的爆炸都有一个爆炸极限，所谓爆炸极限是指可燃气体（或蒸汽或粉尘等）与空气混合后，遇火产生爆炸的最高或最低浓度（通常以体积百分数表示）。下表是甲烷在空气和纯氧气中的爆炸极限。空气中纯氧气中甲烷的爆炸极限5.0~15%5.0~60%下面是瓦斯和空气组成的混和气体中瓦斯的体积含量，从是否能够爆炸方面考虑，请判断哪些是不安全的。A．3％B．10％C．30％D．60％\n（3）请解析人为什么在瓦斯爆炸的矿中会窒息死亡：。（4）由矿井中的瓦斯爆炸，根据你的化学实验经验，你可以得出什么启示？（提示：对可燃性气体的加热、点燃操作应该注意的问题）。10．有关催化剂的催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，其实验装置如下图所示，其实验操作为：预先使棉花团浸透乙醇，并照图安装好装置；在铜丝的中间部分加热，片刻后开始（间歇性）鼓入空气，即可观察到明显的实验现象。请回答以下问题：（1）被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为：；（2）从A管中可观察到实验现象。从中可认识到在该实验过程中催化剂起催化作用时参加了化学反应，还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的；（3）实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应还能否继续进行？原受热的铜丝处有什么现象？为什么会有这种现？。【随堂练习参考答案】1.D2.D3.C4.B5.C6.B7.D8.A9、（1）；（2）B；（3）从上述瓦斯爆炸的化学方程式可以看出这是一个耗氧性的反应，爆炸时耗尽了矿井的几乎所有的氧气，所以人在其中会窒息死亡；（4）可燃性气体的加热、点燃操作前必须进行验纯操作。10．（1）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O（2）受热部分的铜丝随间歇性地鼓入空气而交替出现变黑——变亮；温度；（3）反应仍继续进行；仍是原受热部分的铜丝交替出现变黑——变亮的现象；因为乙醇的催化反应是放热反应，反应放出的热量使铜丝维持一定的较高温度。解析：本题将有关催化剂的知识和乙醇的催化氧化结合在一起。当向试管内鼓入空气时，铜丝和氧气反应生成CuO从而使表面变黑；停止鼓入空气，则铜丝表面的CuO与乙醇反应生成乙醛，铜丝又重新变亮。通过这两步反应，乙醇转化为乙醛，而铜丝的质量和化学性质没有变化，也就是说，将这两步反应综合起来就是乙醇与氧气在铜的催化、加热的条件下反应生成乙醛和水。\n备课资料：（一）1.有机化学发展简介“有机化学”一词于1806年首次由瑞典的贝采里乌斯（J.J.Berzelius，1779—1848）提出，当时是作为无机化学的对立物而命名的。19世纪初，许多化学家都相信，由于在生物体内存在着所谓的“生命力”，因此，只有在生物体内才能存在有机物，而有机物是不可能在实验室内用无机物来合成的。1824年，德国化学家维勒（F.Whler，1800—1882）用氰经水解制得了草酸；1828年，他在无意中用加热的方法又使氰酸铵转化成了尿素。氰和氰酸铵都是无机物，而草酸和尿素都是有机物。维勒的实验给予“生命力”学说以第一次冲击。在此以后，乙酸等有机物的相继合成，使得“生命力”学说逐渐被化学家们所否定。有机化学的历史大致可以分为三个时期。一是萌芽时期，由19世纪初到提出价键概念之前。在这一时期，已经分离出了许多的有机物，也制备出了一些衍生物，并对它们作了某些定性的描述。当时的主要问题是如何表示有机物分子中各原子间的关系，以及建立有机化学的体系。法国化学家拉瓦锡（A.L.Lavoisier，1743—1794）发现，有机物燃烧后生成二氧化碳和水。他的工作为有机物的定量解析奠定了基础。在1830年，德国化学家李比希（J.vonLiebig，1803—1873）发展了碳氢解析法；1883年，法国化学家杜马（J.B.A.Dumas，1800—1884）建立了氮解析法。这些有机物定量解析方法的建立，使化学家们能够得出一种有机化合物的实验式。二是经典有机化学时期，由1858年价键学说的建立到1916年价键的电子理论的引入。1858年，德国化学家凯库勒（F.A.Kekule，1829—1896）等提出了碳是四价的概念，并第一次用一条短线“—”表示“键”。凯库勒还提出了在一个分子中碳原子可以相互结合，且碳原子之间不仅可以单键结合，还可以双键或三键结合。此外，凯库勒还提出了苯的结构。早在1848年法国科学家巴斯德（L.Pasteur，1822—1895）发现了酒石酸的旋光异构现象。1874年荷兰化学家范霍夫（J.H.van'tHoff,1852—1911）和法国化学家列别尔（J.A.LeBel，1847—1930）分别独立地提出了碳价四面体学说，即碳原子占据四面体的中心，它的4个价键指向四面体的4个顶点。这一学说揭示了有机物旋光异构现象的原因，也奠定了有机立体化学的基础，推动了有机化学的发展。在这个时期，有机物结构的测定，以及在反应和分类方面都取得了很大的进展。但价键还只是化学家在实践中得出的一种概念，有关价键的本质问题还没有得到解决。三是现代有机化学时期。1916年路易斯（G.N.Lewis,1875—1946）等人在物理学家发现电子、并阐明了原子结构的基础上，提出了价键的电子理论。他们认为，各原子外层电子的相互作用是使原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如果从一个原子转移到另一个原子中，则形成离子键；两个原子如共用外层电子，则形成共价键。通过电子的转移或共用，使相互作用原子的外层电子都获得稀有气体的电子构型。这样，价键图像中用于表示价键的“—”，实际上就是两个原子共用的一对电子。价键的电子理论的运用，赋予经典的价键图像表示法以明确的物理意义。\n1927年以后，海特勒（W.H.Heitler，1904—）等人用量子力学的方法处理分子结构的问题，建立了价键理论，为化学键提出了一个数学模型。后来，米利肯（R.S.Mulliken，1896—1986）用分子轨道理论处理分子结构，其结果与价键的电子理论所得的结果大体上是一致的，由于计算比较简便，解决了许多此前不能解决的问题。对于复杂的有机物分子，要得到波函数的精确解是很困难的，休克尔（E.Hückel，1896—）创立了一种近似解法，为有机化学家们广泛采用。在20世纪60年代，在大量有机合成反应经验的基础上，伍德沃德（R.B.Woodward，1917—1979）和霍夫曼（R.Hoffmann，1937—）认识到化学反应与分子轨道的关系，他们研究了电环化反应、σ键迁移重排和环加成反应等一系列反应，提出了分子轨道对称守恒原理。日本科学家福井谦一（1918—1998）也提出了前线轨道理论。在这个时期的主要成就还有取代基效应、线性自由能关系、构象解析，等等。2．具有四面体结构的物质探微四面体结构有两种：无心四面体和有心四面体。1．无心四面体：四面体的中心没有原子，原子都位于四面体的顶点上。如图3－1所示，（图中实线为键，虚线示形；下同）4原子分子形成的四面体都是无心四面体。图3－12．有心四面体：四面体的中心有1个原子，四面体的顶点上分别有4个原子。如图3－2所示。图3－25原子分子形成的四面体都是有心四面体。NH、PH等是有心正四面体。如图3－3所示，属正四面体离子。\n图3－33.甲烷的实验室制法：⑴．药品：无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（适量的氢氧化钠和氧化钙的混合物）△CaO⑵．原理：CH3COONa＋NaOHCH4↑＋Na2CO3碱石灰作用：①NaOH：反应物②CaO：干燥、吸水⑶．装置：和制O2、NH3装置相同（常规方法）⑷．收集：排水法或向下排空气法。⑸．干燥：可选用浓H2SO4或碱石灰作干燥剂4.有机物知识什么是有机物：⑴世界上绝大多数的含碳化合物，都是有机化合物，简称有机物。（除CO、CO2、碳酸、碳酸盐等）组成有机物的元素除碳外，通常还有氢、氧、氮、硫、卤素、磷等。有机物的结构特点：（1）碳原子最外层有4个电子，能跟其它原子形成4个共价键。（2）碳原子和碳原子之间能相互形成共价键，不仅可以形成单键，还可以形成双键或叁键；多个碳原子可以相互结合形成长长的碳链，也可以形成碳环。因此一个有机物的分子中可能含一个碳原子，也可能含有几千甚至上万个碳原子；而含有相同原子种类和数目的分子又可能具有不同的结构。所以有机物中所含元素种类虽少，但形成的种类和数目繁多。目前，从自然界发现的和人工合成的有机物已超过1000万种，而且新的有机物仍在不断地被发现或合成出来。有机物的性质特点：（1）溶解性：多数难溶于水，易溶于有机溶剂。（2）稳定性和可燃性：多数有机物受热容易分解，而且容易燃烧。（3）熔沸点：多数有机物熔沸点低，很多物质常温下为液态、气态，液态物质易挥发。（4）导电性：多数有机物是非电解质，不易导电。（5）化学反应：一般比较复杂，反应速率较慢，还常伴有副反应发生，所以常需加热或使用催化剂以促进它们的进行。写有机反应方程式时一般用“→”，而不用“＝”，但方程式必须配平。有机物的简单分类：有机物可简单分成烃和烃的衍生物两大类。仅含碳和氢两种元素的有机物称为碳氢化合物，又称烃。烃又可分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃等。（二）1.神奇的乙烯在自然界，植物从发芽到落叶，开花到落花，结果到落果的这种自然现象对人们来说，已是习以为常了。但是，你是否想过为什么会出现这种现象呢？　　先说植物的叶子为什么会脱落。树木的嫩叶慢慢地长大，经过一段时间，绿叶便慢慢地变黄、衰老，最后脱落。这种落叶是一种自然衰老现象。它就像所有有生命的东西一样，生长到一定时候更要衰老死亡。　　另一种落叶现象就是秋天的落叶。这种落叶是自然条件变化引起的。实际上是由于秋天的日照时间缩短，叶片中有较多的乙烯和脱落酸形成的。乙烯和脱落酸有促进叶子脱落的作用，叶柄基部形成一个离层区，在酶的作用下细胞间的联系变得松驰，一遇风吹叶子便从离层区脱落。　　花和果实的脱落与叶子脱落的道理是非常相似的。花在衰败前常有较多的乙烯和脱落酸形成促使果柄产生离层区，引起果实脱落。　　了解了叶、花、果脱落的原因，人们便可用科学方法来人为地控制它们的脱落，这对农业生产是很有意义的。2.煤气灯的秘密1864年，美国人发现一件奇怪的事情，煤气灯泄漏出的气体可使附近的树木提前落叶。　1892年，在亚速尔群岛，有个木匠在温室中工作时，无意中将美人蕉的碎屑当作垃圾烧了起来，结果美人蕉屑燃烧的烟雾弥漫开来后，温室中的菠萝一齐开了花。\n　　1908年，美国有些康乃馨的培育者将这种名贵的花卉移植到装有石油照明灯的芝加哥温室中，结果花一直未开。　　针对上述事实，科学家们进行了大量的研究，结果发现原来这都是乙烯捣的鬼：　　煤气灯中漏出的是乙烯，它能使树叶早落。　　美人蕉碎屑燃烧后产生乙烯，它能促使花儿开放。　　芝加哥温室中石油照明灯放出的乙烯，它却抑制了康乃馨花儿的开放。　　看来，做为植物生长的调节剂，乙烯对不同的植物施展了不同的魔法。3.石蜡油分解实验的再探究实验装置也可以改为右图所示装置；在试管①中加入石蜡油和氧化铝；试管②放在冷水中；试管③中加入KMnO4溶液或溴水。实验要点：（1）石棉要尽量多吸收石蜡油。（2）石蜡油分解反应的温度要在500℃以上。（3）实验中要注意防止倒吸；最好是教师演示实验；没有条件做实验的学校，可以放录像或其他多多媒体资料。（4）KMnO4用稀溶液，3mL该溶液中一般加入2～3滴稀H2SO4溶液，增加KMnO4溶液的氧化性。（5）配制溴的四氯化碳溶液时，20mL四氯化碳加1~2滴溴即可。4.烯烃的知识拓展⑴结构特点和通式：链烃分子里含有碳碳双键的不饱和烃，叫烯烃。单烯烃的通式：CnH2n(n≥2)二烯烃的通式：CnH2n-2(n≥3)⑵：烯烃的通性：几种烯烃的物理性质名称结构简式常温时状态熔点/℃沸点/℃相对密度乙烯CH2CH2气－169－103.70.566*丙烯CH3CHCH2气－185.2－47.40.51931—丁烯**CH3CH2CHCH2气－185.3－6.30.59511—戊烯CH3(CH2)2CHCH2液－138300.64051—己烯CH3(CH2)3CHCH2液－139.863.30.67311—庚烯CH3(CH2)4CHCH2液－11993.60.6970*乙烯的相对密度是－102℃时的数据**丁烯前面的“1—”表示双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间(根据表中的数据自学、归纳总结后回答)：对于一系列无支链且双键位于第一个碳原子和第二个碳原子之间的烯烃，随着分子里碳原子数的增加，熔沸点逐渐升高，相对密度逐渐增大；n≤4的烯烃常温常压下都是气态，其他烯烃在常温常压下为液态或固态，烯烃的相对密度小于水的密度；不溶于水等。烯烃的化学性质①燃烧时火焰较烷烃明亮②分子里含有不饱和的双键，容易发生氧化、加成和聚合反应。⑶：烯烃的命名：与烷烃命名类似，但不完全相同。①确定包括双键在内的碳原子数目最多的碳链为主链。②主链里碳原子的依次顺序从离双键较近的一端算起。③双键的位置可以用阿拉伯数字标在某烯字样的前面。如上面几种的名称如上。又如：CH3CH=CHCH-CH34-甲基-2-戊烯CH3下面我们以戊烯为例练习烯烃的同分异构体的写法和命名。（1）CH3CH2CH2CH=CH21-戊烯（2）CH3CH2CH=CHCH32-戊烯\n（3）CH3CH2C=CH22-甲基-1-丁烯CH3（4）CH3CH=C-CH32-甲基-2-丁烯CH3（5）CH2=CH-CH-CH33-甲基-1-丁烯CH3（存在着碳链异构和位置异构）5.警惕室内装修中的"芳香杀手"---苯   2000年11月18日上午10时,位于北京三里河的一个居民区里发生了一起因装修引起的爆炸事件，不但造成了装修材料的财产损失，而且还有人员中毒和伤亡。据了解，造成此次事故的主要原因是装修时所用的油漆稀料中的苯挥发后引起的爆炸。根据中国室内装饰协会室内环境检测中心积累的资料，近年来，仅北京地区就发生多起类似事件：1999年6月29日下午，北京怀柔三渡河2名工人在给建筑物进行防水处理中昏倒，3人前来救助，其中4人中毒，致死2人，最后确诊为以苯为主的有机溶剂中毒。1999年7月20日凌晨，位于北京市安外的一座建筑工地发生了一起作业工人使用稀释剂中毒事件。造成19人中毒，死亡2人的严重后果。后经现场检测结果显示，在中毒事件发生后15小时及36小时，分别测得施工现场空气中苯含量超过国家允许最高浓度14.7倍和1.5倍。一些新装修的家庭和写字楼中也存在着严重的苯超标问题，不久前，室内环境检测中心的专家对位于东二环的一座新建的写字楼进行室内环境检测，结果发现，新建楼内空气中苯最高含量达到49毫克/立方米，超过国家规定的标准20多倍！   最近，室内环境检测中心发现一些家具中也存在着苯含量较高的问题,造成室内空气中的苯严重超标。今年国庆节,家住广安门外18号院的候女士新买对一套布艺沙发散发出一种刺鼻的气味,经过室内环境检测中心检测,发现室内空气中的苯严重超标,超过国家标准5倍以上。 6.苯是一种什么物质？   苯是一种无色具有特殊芳香气味的液体，沸点为80.1℃，甲苯、二甲苯属于苯的同系物，都是煤焦油分馏或石油的裂解产物。目前室内装饰中多用甲苯、二甲苯代替纯苯作各种胶.油漆.涂料和防水材料的溶剂或稀释剂。因为苯具有易挥发、易燃、蒸气有爆炸性的特点。人在短时间内吸入高浓度的甲苯、二甲苯时，可出现中枢神经系统麻醉作用，轻者有头晕、头痛、恶心、胸闷、乏力、意识模糊，严重者可致昏迷以致呼吸、循环衰竭而死亡。如果长期接触一定浓度的甲苯、二甲苯会引起慢性中毒，可出现头痛、失眠、精神萎靡、记忆力减退等神经衰弱样症候群。苯化合物已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。 7.家庭和写字楼里的苯主要是从那里来的？   \n家庭和写字楼里的苯主要来自建筑装饰中使用大量的化工原材料，如涂料，填料及各种有机溶剂等，都含有大量的有机化合物，经装修后挥发到室内。主要在以下几种装饰材料中较高：   1、油漆。苯化合物主要从油漆中挥发出来，苯、甲苯、二甲苯是油漆中不可缺少的溶剂。   2、各种油漆涂料的添加剂和稀释剂。苯在各种建筑装饰材料的有机溶剂中大量存在，比如装修中俗称天那水和稀料，主要成分都是苯、甲苯、二甲苯。    3、各种胶粘剂。特别是溶剂型胶粘剂在装饰行业仍有一定市场，而其中使用的溶剂多数为甲苯，其中含有30％以上的苯，但因为价格、溶解性、粘接性等原因，还被一些企业采用。一些家庭购买的沙发释放出大量的苯，主要原因是在生产中使用了含苯高的胶粘剂。    4、防水材料。特别是一些用原粉加稀料配制成防水涂料，操作后15小时后检测，室内空气中苯含量超过国家允许最高浓度的14.7倍。   5、一些低档和假冒的涂料。也是造成室内空气中苯含量超标的重要原因。8.苯对人体都有那些危害？   1、慢性苯中毒主要苯对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用。经常接触苯，皮肤可因脱脂而变干燥，脱屑，有的出现过敏性湿疹。天津医院部门统计发现，有些患过敏性皮炎，喉头水肿，支气管类及血小板下降等病症的患者其患病的原因均与房间装修时室内有害气体超标有关，专家们称之为化合物质过敏症。    2、长期吸入苯能导致再生障碍性贫血。初期时齿龈和鼻黏膜处有类似坏血病的出血症，并出现神经衰弱样症状，表现为头昏、失眠、乏力、记忆力减退、思维及判断能力降低等症状。以后出现白细胞减少和血小板减少，严重时可使骨髓造血机能发生障碍，导致再生障碍性贫血。若造血功能完全被坏，可发生致命的颗粒性白细胞消失症，并可引起白血病。近些年来很多劳动卫生学资料表明：长期接触苯系混合物的工人中再生障碍性贫血罹患率较高。   3、女性对苯及其同系物危害较男性敏感，甲苯、二甲苯对生殖功能亦有一定影响。育龄妇女长期吸入苯还会导致月经异常，主要表现为月经过多或紊乱，初时往往因经血过多或月经间期出血而就医，常被误诊为功能性子宫出血而贻误治疗。孕期接触甲苯、二甲苯及苯系混合物时，妊娠高血压综合症、妊娠呕吐及妊娠贫血等妊娠并发症的发病率显著增高，专家统计发现接触甲苯的实验室工作人员和工人的自然流产率明显增高。   \n4、苯可导致胎儿的先天性缺陷。这个问题已经引起了国内外专家的关注。西方学者曾报道，在整个妊娠期间吸入大量甲苯的妇女，她们所生的婴儿多有小头畸形、中枢神经系统功能障碍及生长发育迟缓等缺陷。专家们进行的动物实验也证明，甲苯可通过胎盘进入胎儿体内，胎鼠血中甲苯含量可达母鼠血中的75％，胎鼠会出现出生体重下降，骨化延迟。 9.怎样防止室内空气中苯的危害？   1、装饰材料的选择。装修中尽量采用符合国家标准的和污染少的装修材料，这是降低室内空气中苯含量的根本。比如选用正规厂家生产的油漆、胶和涂料；选用无污染或者少污染的水性材料；同时提醒大家注意对胶粘剂的选择，因为目前建筑装饰行业各种规定中，没有对使用胶粘剂的规定，普通百姓又没有经验，装饰公司想用什么就用什么，容易被忽视。   2、施工工艺的选择。有的装饰公司在施工中采用用油漆代替107胶封闭墙面的做法，结果增加了室内空气中苯的含量，还有的在油漆和做防水时，施工工艺不规范，使得室内空气中苯含量大大增高，有的居民反映，一家装修，全楼都是味，而且这种空气中的高浓度苯十分危险，不但使人中毒，还很容易发生爆炸和火灾。   3、装饰公司的选择。要选择带有绿色环保标志的装饰公司，并在签定装修合同时注明室内环境要求，特别是有老人、孩子和有过敏性体质的家庭，一定要注意。现在有的绿色装饰公司采用了无油漆工艺，使室内有害气体大大降低。   4、保持室内空气的净化。这是清除室内有害气体行之有效的办法，可选用确有效果的室内空气净化器和空气换气装置。或者在室外空气好的时候打开窗户通风，有利于室内有害气体散发和排出。   5、装修后的居室不宜立即迁入。居室装修完成后，使房屋保持良好的通风环境，待苯及有机化合物释放一段时间后再居住。    6、应加强施工工人的劳动保护工作。有苯、甲苯和二甲苯挥发的作业，应尽量注意通风换气。以减少工作场所空气中苯对人体的危害。    7、如果发现室内空气污染严重，可拨打83524715、63514173的咨询电话，室内环境检测中心的专家可以为您进行室内空气质量检测，使您可以了解室内空气中有害气体的超标程度，以便采取相应的治理措施。室内环境检测中心还有一些降低有害气体的措施和治理方法，可以根据室内空气污染程度加以选择。10.比凯库勒更早发表苯结构的化学家—约翰·约瑟夫·洛希米特小传（作者：苏敏）19世纪中期，最使化学家困惑的问题之一便是苯及其衍生物的结构。现在你若随便问哪一个化学家：是谁第一个提出苯的正确结构？得到的回答几乎是一个：奥古斯特·凯库勒。或许还会接着告诉你他那个关于蛇咬住尾的梦的故事。对此人们毫不怀疑，广为传知。\n然而，令我们吃惊的是，有证据表明，凯库勒根本不是第一个描述苯的结构的人。事实上首先正确他说明苯的环状结构的是约翰·约瑟夫·洛希米特（JohannJasefLoschmidt182l～1895），他在1861年第一个发表了苯的正确结构，这要比凯库勒早四年！。这的确是个历史的误会。谁都无法否认洛希米特是个天才，并且是走在时代前面的科学家。但是，他天性害羞，而且又从不爱抛头露面，以致于他那些对于分子结构阐述的里程碑式的研究成果至今被人忽视。但我们不能继续如此，如果我们今天仍对他那些伟大的“成果”不加理会，那实在是对一个天才的不敬。让我们回过头来看看这些“第一”吧：1．第一个关于苯及其它芳香化合物的正确结构，总共121个；2．第一个烯丙基（allyl）的表示；　3．第一个丙烯（vinyl）和其它化合物的表示；　4．第一个描述环丙烷，比弗洛德（Freund）早21年；5．第一本用原子，而不是用键线表示分子图像的著作；　6．第一个采用双键和叁键符号（含重叠）；　7．第一个真实展现原子大小和键距（对叁键重叠最大）；8．第一批用C=12，N=14，0＝16表示的正确的分子式；9．第一本来用原子团符号的教科书；10．第一个在原子符号上使用价的符号。而“价（Valenz）”这一概念七年后（1868年）才由维切毫斯（Wichelhaus）提出；ll．第一个线型-分子式标志（LINEFORMULANOTATIoNS）（“合理的分子式”）；12．第一个发现六价和四价硫。这些卓越的成就被忽视了近半个世纪。首先认识到洛希米特的重要性的不是别人，正是凯库勒的学生—理查德·昂舒兹（RichardAnschutr）。他在19l3年将洛希米特的成果整理后重新发表，在书中专门介绍了洛希米特的简历，并作了许多评述。洛希米特1821年出生在波西米亚的靠近卡尔什巴（Carlsbad）的一个贫穷的农民家里。在1895年洛希米特的讣告中，他的好友路德维希·玻尔兹曼（LudwigBoltzmann）曾这样说，洛希米特极其厌恶农民生活，而他父母认为他除了研究学习之外毫无用处。在村里牧师和老师的支持和鼓励下，他进了高中，最后进入布拉格大学。21岁时他到了这所大学以及技术学院（现称技术大学），开始学习哲学和数学，后来又学了自然科学、物理和化学。离开大学后，洛希米特先后进入东奥地利、斯泰尼亚（Styria）、波西米亚和摩拉维亚（Moravia）的几个工业部门。生产硝酸钾、草酸及其它产品。这些探索虽然在技术上是成功的，却没给他带来经济上的好处。在18世纪50年代初，他身无分文地回到维也纳，找到一个当门房的工作，随后在一所中学当教师。自然科学的理论难题一直深深吸引着洛希米特。今天人们对他记忆忧新的仅是“洛希米特常数（LoschmidtNumber）”，这是他1865年计算出的每微升理想气体的分子数。（这个常数现常称作“阿佛加德罗常数（AvOgadroNumber）”，或洛希米特／阿佛加德罗常数）但事实上，早在1861年他就私下出版了可以称作“世纪经典”的专著。这是一本装帧精美的八开本共47页的手册。书名为《地理描述中的有机化学结构公式》（Constitutions—FormelnderorganischenChemieinGeographischerDarstellung）。在这本书中洛希米特提出了苯的环状结构（I），在书中编号为185．凯库勒1865年认为苯为环状六边形结构（II）。而且洛希米特在书中将苯酞表示成（186），茵香醚（即苯甲醚）表示成（187），甲苯表示为（188），总共121种芳香族化合物的结构，其中绝大多数都是正确的。比较一下现在经常采用的结构（III），可以看出这与洛希米特的表示是何等的相似!\n但没有人意识到洛希米特的伟大。直到后来，昂舒兹在凯库勒那篇1865年在巴黎发表的著名论文中发现凯库勒曾参考了拉齐弥德的研究结果，这引起了昂舒兹的兴趣。为此他继续追踪，试图发现更多的东西。最初他所能找到的是凯库勒的老师和朋友、德国结晶学家赫尔曼·科普（HermannKopp）在一篇参考文献中的简短描述。最后，他终于从维也纳的一个旧书古董商那里得到了洛希米特那本小册子的复制本。在1913年所写的评述中，昂舒兹描述了他读到这本小书时的惊奇心情。他立即怀疑凯库勒是否读过这本书。或许凯库勒的确没有读过，但他一定从赫尔曼·科普为李比希年度报告（LiebigsJahresbericht,1861,1,335）的参考文章中看过。不幸的是，科普不熟悉有机化学，他根本没有意识到他为之写评论的著作具有何等重要的意义．凯库勒曾参考过洛希米特的成果，这可从他1865年写的法语论文中的一句话看出，这文中他提到洛希米特的名字。1945年，摩里兹·科思（MoritzKohn）在昂舒兹写的简历的基础上写了一篇关于洛希米特的文章。并发表在《化学教育》（JournalofChemicalEducation）上。三年后，胡伯特·马丁（HubertdeMartin）在维也纳大学写了一篇有关的学位论文。在这篇论文中，他参考了很多原始文件并披露了大量有关洛希米特的个人生活细节，其中许多是昂舒兹没有注意到的。洛希米特60岁时与比他年轻25岁的管家卡洛琳·梅尔（KarolineMayr）结婚。他们唯一的儿子约瑟夫·卡尔（Josefkarl）10岁时因患猩红热而死于1898年—距他父亲之死刚好三年。卡洛琳·洛希米特一直活到1930年，最后死于癌症。德·马丁博士还在论文的58～64页详细讨论了洛希米特的化学论文，认为这本书之所以默默无闻，是因为它是私下印行的，而且当时也没有让真正理解它的化学家读到。直到50年后昂舒兹读到这本书。因此，尽管洛希米特在物理学界以洛希米特－阿佛加德罗常数而知名，但在化学界却无人知晓。为了使更多的人了解洛希米特的工作，Aldrlch公司安排重新印行了昂舒兹1913年的论文，包括他对洛希米特工作的评介。因为洛希米特1861年的书不便翻阅且易损坏，昂舒兹也对洛希米特的分子结构作了一些更正。但为了使严谨的化学史学家便于参考，Aldrich公司同时刊行了1861年洛希米特的原著。在那本54页的书中，前47页是368个化学结构，包括121个芳香化合物。其余6页是关于物理、气体动力学这些与化学结构无关的研究。现在我们要问：另什么洛希米特没有被认为是第一个提出苯及其它化合物正确结构的科学家？为什么他的天才未被维也纳的科学家所认识？”答案应该在洛希米特的个性。他是一个天性羞怯而不抛头露面的人。他从未走出奥－匈帝国，也从不在重要的化学杂志上发表文章，或在重要国际会议上讲演。他那本小书完全是本杰作，但谁又能知道？而凯库勒却是个世界闻名的教授，杰出的演说家和教师，并且还是当时一本最广为传诵的教科书的作者。1890年，在纪念“他的”苯环结构25周年纪念仪式上，凯库勒谈到了他那个梦。或许他的确作过这样的梦，但这个梦并非仅仅是一时灵感所致，而一定是在听说了洛希米特著作的基础上才产生的。昂舒兹在他的评述第99页这样评价洛希米特：“奥地利物理学家约瑟夫·洛希米特……本身是个化学家。”显然，昂舒兹认为洛希米特首先是一个物理学家。洛希米特与约瑟夫·斯蒂芬（JosefStefan）和路德维希·波尔兹曼是挚友，这一事实也表明他几乎从来就是物理学家和物理化学家。洛希米特的生活经历的确很不寻常。他独自一人身无分文来到维也纳，开始作过空屋看管人。1866年他成为维也纳大学的一个编外教师，两年后升为副教授。1867年，他被选入皇家科学院，后来维也纳大学授予他哲学博士名誉学位。第二年他创建“化学物理学会”—一个由维也纳的物理学家和化学家组成的学会。1875年他当选为物理化学研究院主席。1877年他成为哲学部主任，1885年入选为该部评议会成员。尽管有这些荣誉，直到1895年他去世，他的所有同时代的科学家们都没有认识到那本1861年的小书实实在在是19世纪有机化学划时代的杰作。【注】:此文摘自《化学教育》1994年第5期上,文未有详尽的参考文献—编者注（三）1.酒的起源酒的品种繁多，就生产方法而论，有酿造酒（发酵酒）和蒸馏酒两类。酿造酒是在发酵终了稍加处理即可饮用的低度酒，如葡萄酒、啤酒、黄酒、青酒等，酿造方法出现较早。蒸馏酒是在发酵终了再经蒸馏而得到的高度酒，主要有白酒、白兰地、威士忌和伏特加等，这种方法出现较晚。\n最初的酒是含糖物质在酵母菌的作用下自然形成的有机物。在自然界中存在着大量的含糖野果，在空气里、尘埃中和果皮上都附着有酵母菌。在适当的水分和温度等条件下，酵母菌就有可能使果汁变成酒浆，自然形成酒。酒的起源可以追溯到史前时期。人类酿酒的历史约始于距今4万～5万年前的旧石器时代“新人”阶段。当时人类有了足以维持基本生活的食物，从而有条件去模仿大自然生物本能的酿酒过程。人类最早的酿酒活动，只是机械地简单重复大自然的自酿过程。真正称得上有目的的人工酿酒生产活动，是在人类进入新石器时代、出现了农业之后开始的。这时，人类有了比较充裕的粮食，而后又有了制作精细的陶制器皿，这才使得酿酒生产成为可能。根据对出土文物的考证，约在公元前6000年，美索不达米亚地区就已出现雕刻着啤酒制作方法的黏土板。公元前4000年，美索不达米亚地区已用大麦、小麦、蜂蜜等制作了16种啤酒。公元前3000年，该地区已开始用苦味剂酿造啤酒。公元前5000年～前3000年，中国仰韶文化时期已出现耕作农具，即出现了农业，这为谷物酿酒提供了可能。《中国史稿》认为，仰韶文化时期是谷物酿酒的“萌芽”期。当时是用蘖（发芽的谷粒）造酒。出土的公元前2800年～前2300年的中国龙山文化遗址的陶器中，有不少尊、斝、盉、高脚杯、小壶等酒器，反映出酿酒在当时已进入盛行期。中国早期酿造的酒多属于黄酒。中国是最早掌握酿酒技术的国家之一。中国古代在酿酒技术上的一项重要发明，就是用酒曲造酒。酒曲里含有使淀粉糖化的丝状菌（霉菌）及促成酒化的酵母菌。利用酒曲造酒，使淀粉质原料的糖化和酒化两个步骤结合起来，这对造酒技术是一个很大的推进。中国先人从自发地利用微生物到人为地控制微生物，利用自然条件选优限劣而制造酒曲，经历了漫长的岁月。至秦汉，制酒曲的技术已有了相当的发展。南北朝时，制酒曲的技术已达到很高水平。北魏贾思勰所著《齐民要术》记述了12种制酒曲的方法，这些酒曲的基本制造方法，至今仍在酿造高粱酒中使用。唐、宋时期，中国发明了红曲，并以此酿成“赤如丹”的红酒。宋代，制酒曲酿酒的技术又有进一步的发展。1115年前后，朱翼中撰成的《酒经》中，记载了13种酒曲的制法，其中的制酒曲的方法与《齐民要术》上记述的相比，又有明显的改进。中国古代制曲酿酒技术的一些基本原理和方法一直沿用至今。在发明蒸馏器以前，仅有酿造酒，在中国主要是黄酒。只是在出现了蒸馏器之后，才能制造出高度的蒸馏酒。中国传统的白酒（烧酒）是最有代表性的蒸馏酒。李时珍在《本草纲目》里说：“烧酒非古法也，自元时始创其法”。所以一般人都以为中国在元代才开始有蒸馏酒。其实，在唐代诗人白居易（772—846）雍陶的诗句中，就曾出现过“烧酒”；另对山西汾酒史的考证，认为公元6世纪南北朝时已有了白酒。因此，可能在6—8世纪就已有了蒸馏酒。而相应的简单蒸馏器的创制，则是中国古代对酿酒技术的又一贡献。2.乙醇的工业制法乙醇的生产是在酿酒的基础上发展起来的。远在上古时代人们已将淀粉物质发酵制酒。12世纪在蒸馏葡萄酒时，第一次从酒中分离出酒精。20世纪30年代以前，发酵法是乙醇的惟一工业生产方法。1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油热裂化生产的乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装置（简称乙烯间接水合法）。1947年，美国壳牌化学公司又实现了乙烯直接水合制乙醇的方法。由于该法比间接水合法有显著优点，现已成为生产乙醇的主要方法。按原料来源，乙醇的工业生产主要有两类：以糖类、淀粉和纤维素等碳水化合物为原料的发酵法和以乙烯为原料的水合法。\n（1）发酵法将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后，进行加压蒸煮，使淀粉糊化，再加入一定量的水，冷却至60℃左右并加入淀粉酶，使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖，然后加入酵母菌进行发酵制得乙醇：2(C6H10O5)nnC12H22O11n2C6H12O6C6H12O2→2CH3CH2OH+2CO2发酵液中含乙醇的质量分数约为6%～10%，并含有乙醛、高级醇、酯类等杂质，经精馏得质量分数95%的工业乙醇并副产杂醇油。糖厂副产物糖蜜中含有50%～60%（质量分数）蔗糖、葡萄糖等糖类，是发酵法制乙醇的良好原料。糖蜜经用水稀释、酸化和加热灭菌处理后，加入硫酸铵、磷酸盐、镁盐等酶的营养盐以及酵母菌，便可发酵生成乙醇。以含纤维素的工、农业副产物如木屑、植物茎秆等为原料时，需先用盐酸或硫酸加压、加热处理，使纤维素水解为葡萄糖，中和后再用酵母菌发酵。造纸厂的亚硫酸废液中含有可发酵糖，也可用于发酵制乙醇。这两种过程由于技术经济指标差，在工业上没有得到推广应用。（2）乙烯水合法工业上有两种方法，一种是以硫酸为吸收剂的间接水合法；另一种是乙烯催化直接水合法。①间接水合法也称硫酸酯法，反应分两步进行。首先将乙烯在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中，生成硫酸酯，再将硫酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇，同时有副产物乙醚生成。间接水合法可用低纯度的乙醇作原料，反应条件较温和，乙烯转化率高，但设备腐蚀严重，生产流程长，已为直接水合法所取代。②直接水合法在一定条件下，乙烯通过固体酸催化剂直接与水反应生成乙醇：CH2CH2+H2OCH3CH2OH上述反应是放热、分子数减少的可逆反应。理论上低温、高压有利于平衡向生成乙醇的方向移动，但实际上低温、高压受到反应速率和水蒸气饱和蒸气压的限制。工业上采用负载于硅藻土上的磷酸催化剂，反应温度260～290℃，压力约7MPa，水和乙烯的物质的量比为0.6左右，此条件下乙烯的单程转化率仅5%左右，大量乙烯在系统中循环。主要副产物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等。乙醚与水反应能生成乙醇，故将其返回反应器，以提高乙醇的产率。无论用发酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物，要得到无水乙醇需进一步脱水。3.无水酒精的制取普通酒精含乙醇95.57%（质量分数）和水4.43%，这是恒沸点混合物即共沸物，它的沸点是78.15℃，比纯乙醇的沸点（78.5℃）低。把这种混合物蒸馏时，气相和液相的组成是相同的，即乙醇和水始终以这个混合比率蒸出，不能用蒸馏法制得无水酒精。在实验室中制备无水酒精时，是在95.57%酒精中加入生石灰（CaO）加热回流，使酒精中的水跟氧化钙反应，生成不挥发的氢氧化钙来除去水分，然后再蒸馏，这样可得99.5%的无水酒精。如果还要去掉残留的少量水，可以加入金属镁来处理，可得100%乙醇，叫做绝对酒精。工业上制备无水酒精的方法是在普通酒精中加入一定量的苯，再进行蒸馏。于64.9℃\n沸腾，蒸出苯、乙醇和水的三元恒沸混合物（比例为74∶18.5∶7.5），这样可将水全部蒸出。继续升高温度，于68.3℃蒸出苯和乙醇的二元混合物（比率为67.6∶32.4），可将苯全部蒸出。最后升高温度到78.5℃，蒸出的是无水乙醇。近年来，工业上也使用强酸性阳离子交换树脂（具有极性基团，能强烈吸水）来制取无水酒精。4.乙醇的生理作用乙醇即酒精，以不同的比例存在于各种酒中，它在人体内可以很快发生作用，改变人的情绪和行为。这是因为酒精在人体内不需要经过消化作用，就可直接扩散进入血液中，并分布至全身。酒精被吸收的过程可能在口腔中就开始了，到了胃部，也有少量酒精可直接被胃壁吸收，到了小肠后，小肠会很快地大量吸收。酒精吸收进入血液后，随血液流到各个器官，主要是分布在肝脏和大脑中。酒精在体内的代谢过程，主要在肝脏中进行，少量酒精可在进入人体之后，马上随肺部呼吸或经汗腺排出体外，绝大部分酒精在肝脏中先与乙醇脱氢酶作用，生成乙醛，乙醛对人体有害，但它很快会在乙醛脱氢酶的作用下转化成乙酸。乙酸是酒精进入人体后产生的唯一有营养价值的物质，它可以提供人体需要的热量。酒精在人体内的代谢速率是有限度的，如果一个人饮酒的速率大于体内代谢的速率，酒精就会在体内器官，特别是在肝脏和大脑中积蓄，积蓄至一定程度即出现酒精中毒症状。如果在短时间内饮用大量酒精，初始酒精会使人兴奋、减轻抑郁程度，这是因为酒精压抑了某些大脑中枢的活动，这些中枢在平时对极兴奋行为起抑制作用。这个阶段不会维持很久，接下来，大部分人会变得安静、忧郁、恍惚、直至不省人事，严重时甚至会因心脏被麻醉或呼吸中枢失去功能而造成窒息死亡。5.甲醇、乙醇──车用新燃料石油资源日趋枯竭的趋势迫使人们去解决汽油问题。为此人们一方面致力于汽油的人工合成，另一方面努力寻找代用汽油。目前已找到的代用汽油有甲醇、乙醇、氢气等。工业发达国家相继出现过甲醇汽车、乙醇汽车和氢气汽车。目前使用和研究较多的是甲醇和乙醇，简要介绍如下：（1）甲醇（CH3OH）甲醇是一种性能优良的汽车新燃料，它的主要优点是辛烷值高，没有污染。实践证明，当汽油中掺入甲醇后，由于它的抗震性能好，无需再加四乙基铅。这种混合燃料燃烧完全，热利用效率高，排放的气体中无铅，一氧化碳和其他残留的碳氢化合物量大大减少，从而减轻了环境污染。甲醇作为汽车燃料的使用方法有两种，一种是甲醇与汽油混用，一般在汽油中掺入15%～20%的甲醇；另一种是甲醇单独使用。甲醇能作为汽车燃料，是因为它与汽油有许多相似之处，如两者的相对密度相同；燃烧时的火焰温度相近，甲醇为1900℃，汽油为2100℃；发火点接近，甲醇为470℃，汽油为430℃。但甲醇燃烧的热值比较低，为22990kJ·kg-1，大约相当于汽油的一半；而且蒸发潜热大，为1129kJ·kg-1，大约是汽油（351kJ·kg-1）的3倍多，致使甲醇作为燃料使用有一定的弊病。很显然，同样一油箱燃料，甲醇行驶的路程只有汽油的一半；而且在气候寒冷时，发动机的发动就比较困难。后一问题现在已基本解决，通常采用在甲醇中掺入适量丙烷的办法。甲醇作为能源是一种优良的液体燃料，不仅是汽车的良好燃料，也是很好的发电燃料。甲醇能否成为现代能源的一大支柱，关键在于甲醇成本的降低，有人认为如果甲醇的价格减到目前价格的1/20，则可能成为现实。自20世纪20年代以来，甲醇一直是由一氧化碳经高温、高压和使用固体催化剂加氢的方法制得：CO+2H2CH3OH\n降低甲醇成本的关键是催化剂。最初使用锌铬氧（ZnO-Cr2O3）作催化剂，由于它的催化活性低，反应需在350～450℃的高温和25.0～76.0MPa的高压下才达到具有经济意义的转化。1966年以后，英国、日本、美国和西德发展了以氧化铜为基础的锌、铬三元催化剂。这种催化剂使操作压力和温度分别降到5.0～10.0MPa和250～300℃，从而降低了成本。但这种催化剂对硫中毒比较敏感，这意味着原料合成气必须经严格净化才行。另外，从理论上解析，合成甲醇的反应是一个分子数减少的放热反应，因而降低温度和提高压力都有利于甲醇得率的提高。在常压下，当温度低于140℃时ΔG才是负值，这意味着在常压下，只有当温度低于140℃时，合成甲醇的反应才能自发进行；当压力为5.0～10.0MPa时，才能获得经济上可行的甲醇得率。如果能寻找到一种更活泼的低温催化剂，使反应降低到5.0～10.0MPa的压力范围，则甲醇的成本将大幅度降低。至于原料合成气（CO和H2的混合物），可通过煤的气化；也可由天然气通过甲烷与水蒸气的反应获得：CH4+H2O→CO+3H2近年来，有人提出将甲醇与合成氨装置联合组建，利用合成氨装置中水煤气变换反应生成的CO2与甲烷和水蒸气在800℃下，通过镍催化剂进行反应获得合成气：3CH4+CO2+2H2O4CO+8H2（2）乙醇（CH3CH2OH）乙醇也是一种抗震性能好、无污染的理想燃料，它的相对密度（0.79）、沸点（78℃）都与汽油相近，热值为1366.8kJ·kg-1，比汽油的低。用乙醇代替汽油也有与汽油混用和单独使用两种方法。目前应用较广的是与汽油混用法，一般在汽油中掺入10%～ú20%的酒精。这种混合燃料，由于酒精的抗震性能好，不再加入四乙基铅，从而减少了汽车排气对环境的污染。当酒精单独作为汽车燃料时，由于酒精的发火点比汽油低，其热值又少，故必须对汽车发动机进行改进。6.饮酒话醇一提起醇，人们自然想起乙醇（俗称酒精）。这是因为酒的酿造历史已经非常悠久。大量的资料表明，大约四千年前，在我国原始氏族社会末期的龙山文化时期，酿酒就具有相当的规模。随着社会的变迁、酿造业的发展和生活的需要，人们学会了用不同的原料和不同的发酵方法制造色、香、味不同的酒，如白酒、啤酒、米酒、葡萄酒等。这些饮用酒实际上都是含不同浓度乙醇的饮料，它们都是由粮食或水果发酵制得的。工业上以石油为原料制得的乙醇是不能用来兑制饮用酒的，因为工业酒精中常混有乙醇的同系物甲醇。甲醇有毒，饮用10mL甲醇，会使眼睛永远失明；而误服30mL甲醇，将置人于死地。甲醇是无色有类似酒精气味的液体，而含有甲醇的工业用酒精价格便宜。甲醇是一种优良的有机溶剂和燃料（如甲醇汽油），还是制造甲醛、氯甲烷等的原料。因为甲醇最早是用木材干馏法生产的，所以甲醇也叫木精、木醇。在判断酒后驾车的检测器中，装有经硫酸酸化处理的强氧化剂三氧化铬的硅胶。如果呼出的气体中含有乙醇蒸气，乙醇会被三氧化铬氧化成乙醛，同时，三氧化铬被还原为硫酸铬，颜色由黄色变为蓝绿色。这里，乙醇表现了还原性。异丙醇也是有酒精气味的无色液体，能与水以任意比混溶，其作用与乙醇近似，毒性比乙醇大但比甲醇小，对人同样有毒害作用。异丙醇熔点较低，可加入到汽油中配制成防冻剂。另外，戊醇等对人体也是有害的。所以，当你高兴地举起酒杯的时候，一定要谨慎，不要误喝了含有“能致命的醇”的酒。思考：（1）山西省曾经发生用工业酒精兑制的假酒，造成人体中毒的事件。引起人体中毒的主要原因是什么?会带来什么危害?（2）向你所在地的食品检验部门或防疫站了解：怎么检验市售白酒中是否含有甲醇或甲醇的含量是否超标?答案：（1）山西省出现的假酒事件，是由于不法商贩兑制的假酒是用工业酒精勾兑的。工业酒精在制取的过程中混有甲醇，甲醇有毒，饮用10mL就会造成人的双目失明，而误用30\nmL的甲醇就会造成人的死亡。因此，绝对不可以使用工业酒精来勾兑制酒，否则会引起中毒现象，危及人的生命。（2）工业酒精中甲醇含量的检验方法（仅供参考）：A.目前主要采用气相色谱法B.化学方法：标准比色法。配制三种溶液：甲：3gKMnO4,15mL85%的H3PO4加入到约70mL蒸馏水中,混合均匀后定容至100mL。乙：5g草酸加入到一定量的1∶1硫酸中定容至100mL。丙：0.1g碱性品红、10mL10%的Na2SO3溶液（新配制），加入80℃蒸馏水中，混合均匀后加入1mL盐酸，然后定容至100mL。测试方法：Ⅰ.在标准比色管中加入不含甲醇的浓度为60%的乙醇0.5mL，在另一支比色管中加入待测白酒。（注意所取的量与白酒的度数有关；若是60°白酒，取0.5mL；若是30°白酒，则取1mL。即相当于标准液的乙醇含量，以消除系统误差）Ⅱ.分别向上述两支比色试管中加入5mL蒸馏水，再加入2mL甲溶液；混合静置10分钟，再加入2mL乙溶液，待溶液褪色（反应掉剩余的KMnO4）；加入5mL丙溶液，在20℃下恒温30分钟，即可比较其颜色的深浅，从而测得甲醇的含量。颜色越呈蓝紫色，甲醇含量越高。7.固体酒精的制备酒精是一种优质液体燃料。它燃烧值高，无污染，无残留固体，但携带或运输则不如固体物质方便。如果在酒精中加入一定的添加剂，可制出固体酒精。配制方法如下：①将1kgNaOH加入10L95%的酒精中溶解，配制成0.1g·mL－1的NaOH酒精溶液备用。②将82L95%的酒精和6.5kg硬脂酸加入带搅拌器和温度计的装置，用水浴加热至60℃~70℃，在不断搅拌下使硬脂酸全部溶解。③加入0.5kgCu（NO3）2，搅拌均匀。④随后慢慢滴加配制的0.1g·mL－1的NaOH酒精溶液，使溶液保持微沸。整个过程约30min完成。⑤放置冷却至50℃~60℃左右，将溶液倒入模具，凝固后用塑料袋包装即得成品。该方法中制得的硬脂酸钠具有疏松框架结构，似海绵吸水一样“吸收”了酒精。该产品碱性低、灼烧残渣少，可以像蜡烛一样用刀任意切割，放在铁板、砖块等上面即可点燃，其生产工艺简单，价格便宜且无污染。思考：（1）酒精是一种优良的有机溶剂，为什么能用酒精来配制0.1g·mL－1的NaOH酒精溶液？（2）NaOH是强碱，但制成的固体酒精碱性很低。试通过计算说明原因。（3）此固体酒精燃烧后剩余的少量残渣是什么物质？（4）为什么要在固体酒精中加入硝酸铜？（5）在固体酒精的制作过程中，为什么不直接用较廉价的硬脂酸钠，而要用新制(NaOH和硬脂酸在混合溶液微沸的情况下制取)的硬脂酸钠？答案：（1）乙醇中含有极性基团—OH，是极性分子，NaOH是离子化合物，据相似相溶原理，NaOH可溶于酒精溶液中。（2）n（NaOH）==25moln（硬脂酸）==22.89moln〔Cu（NO3）2〕==2.66mol中和硬脂酸需NaOH为22.89mol，剩下的2.11molNaOH与Cu（NO3）2反应消耗掉，故固体酒精碱性很低。（3）固体酒精是由硬脂酸钠、NaNO3、Cu（NO3）2、Cu（OH）2和乙醇组成，点燃后有的燃烧，有的分解，所以残渣由CuO、NaNO2、Na2CO3组成。（4）加入硝酸铜的目的一是反应掉剩余的NaOH，二是生成的NaNO3和剩余的Cu(NO3)2在高温下具有强氧化性，能充分氧化硬脂酸钠，使固体酒精燃烧充分。（5）固体酒精的形成是因硬脂酸钠内部有无数小孔，形成了较大的表面积，吸附能力大大增强，所以能像海绵一样吸住酒精。事先制的硬脂酸钠是实心块状的，难形成较多的微孔；在新制硬脂酸钠的过程中，加热保持微沸，有利于形成更多的微孔，能大大增强其负荷乙醇的能力。8、甲醇、乙醇——车用新燃料\n目前代用汽油作燃料的有CH3OH、CH3CH2OH、CH4和H2。发达国家相继出现过甲醇汽车、乙醇汽车、氢气汽车和天然气汽车，但目前使用较多的是甲醇和乙醇。甲醇是一种性能良好的汽车新燃料，优点是辛烷值高，没有污染。实践证明，当汽油中掺入甲醇后，由于它的抗爆震性能好，毋需再加入抗爆震剂四乙基铅。此种混合燃料燃烧安全，热利用率高，排放尾气中不含铅，CO及其他残留的碳氢化合物的量也大大减少，从而减轻了污染。甲醇作为汽车燃料目前使用的方法有两种：一种是甲醇与汽油混用，一般是汽油中掺入15%～20%的甲醇；另一种是甲醇单独使用。乙醇也是一种抗爆震性能好，无污染的理想燃料。用乙醇代替汽油也有与汽油混用和单独使用两种方法。与汽油混合时，一般是在汽油中加入10%～20%的酒精。因酒精的抗爆震性能良好，这种混合燃料中不必再加入四乙基铅，从而减少了汽车尾气对环境的污染。当酒精单独作为汽车燃料时，因酒精的着火点比汽油低，其热值又小，故必须对发动机进行改造。9、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。10、话陈年佳酒中国有句古话“酒越陈越香”，用陈年佳酒款待贵宾好友，无论是在中国，还是在西方都是很有礼貌的举止。为什么酒越陈越香呢？这是因为酿酒中含有一些金属离子，这些金属离子做催化剂能使乙醇氧化成乙酸，乙酸又和乙醇作用生成少量的酯(酯化反应)。即C2H5OH(乙醇)+O2CH3COOH(乙酸)+H2O；CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5(乙酸乙酯)+H2O。酯具有特殊香味。生成的酯越多，酒越甘醇可口。酒中的这种氧化和酯化反应过程速度很缓慢，所以酒贮存年代越久越香。文/高伯芳，载《中学生化学报》11、甲醇与假酒中毒1998年1月26日，山西省文水县一不法分子利用工业酒精加水勾兑成散装白酒出售，从而引发了震惊全国的山西省朔州市大规模中毒事件。在当时，共有222名群众中毒，27人经抢救无效死亡。这一事件，在当时成为全国各个多媒体广泛关注的焦点，被人们普遍称之为“朔州毒酒案”，其元凶就是甲醇。甲醇最初是由木材干馏得到的(1920年后逐渐停止使用这种方法，主要改用CO和H2在一定条件下反应制取)，因此又称木精或木醇。它是无色透明易挥发有类似酒精气味的可燃液体，沸点在65℃，能跟水、酒精等以任意比互溶。甲醇有毒，误饮10毫升，就能使眼睛失明，再多饮到一定程度可使人中毒身亡。甲醇在人体小肠内被吸收后，经体内氧化反应依次转化为甲醛和甲酸，而甲醛的毒性比甲醇大30倍，甲酸的毒性也比甲醇大6倍，加之它们在体内转化为CO2和H2O的速度很小，又不易排出体外，故造成蓄积中毒。甲醇一般不令人酩酊大醉，因此中毒时，“酒醉”不是主要症状。误饮假酒后，甲醇中毒的潜伏期一般为8～36小时，不会饮酒者发病较快，但症状一般都在48小时内出现。轻度中毒，可出现头痛、失眠、乏力、咽干、恶心、呕吐及视力减退、上腹部阵发性疼痛；中度中毒，表现为神志模糊、眼球疼痛，由于视觉神经萎缩可导致永久性失明；重度中毒，可发生剧烈头疼、头昏、恶心、意识模糊、双目失明，且有癫痫性抽动、昏迷、最后因呼吸衰竭而死亡。误饮假白酒中毒身亡者，经法医尸检发现，其胃肠粘膜呈现严重肿胀与充血，且有脑水肿、肺水肿等现象。饮用酒内的乙醇与工业酒精中的乙醇是同种物质，为防止某些制造商用廉价的工业酒精配饮用酒，国家规定在工业酒精中加一定量的甲醇或吡啶。因此工业酒精(又称变性酒精)是绝对不能冲稀后饮用的。为了维护人民身体健康与生命安全，必须严格执行国家食品卫生法，有关部门应加强酒类卫生管理，坚决打击制造假酒的刑事案件。近年来，我国发生多起此类刑事案件，这固然与不法商人的利欲熏心，无视国法有关，同时也是极少数人对科学无知的表现。摘自《甲醇与假酒中毒》，蒋良，周红，载《中学生化学报》12.源远流长的醋文化 醋是用各种酵后产生的酸味调味剂。酿醋主要使用大米或高梁为原料，适当的发酵可使含碳水化合物（糖、淀粉）的液体转化成酒精和二氧化碳，酒精再受某种细菌的作用与空气中氧结合即生成醋酸和水。所以说，酿醋的过程就是使酒精进一步氧化成醋酸的过程。\n⑴．中国食醋的文化在中国的传说中，醋最早是由“酒圣”杜康之子发明的。杜康即夏王朝的第五代君主，也是传说中的酒的发明人。杜康的儿子墨塔在一次酿酒时发酵过头了，至第21天酉时开缸时，发现酒液已就酸，但香气扑鼻，且酸中带甜，颇为可口，于是墨塔便把“廿一日”加一“酉”字，给这种酸水起名为“醋”。但这只是一种传说。据现代考证，在春秋时期以前中国还没有醋，当时是用天然梅果的汁作为酸味调味剂的。但是从这个传说中也可以看出，最早的醋很可能是人们酿酒过程中诞生的。根据从春秋时期流传下来的古书记载，当时的人们已使用醋作为调味剂，这大概是中国最早的醋，也是世界上最早的醋，距今已有2460～2800多年了。中国是世界上谷物酿醋最早的国家，公元前1058年周公所著的〈〈周礼〉〉以及孔子〈〈论语-公治长〉〉中已经有了酿醋的文字记载。春秋战国时期已出现专门酿醋的作坊。北魏〈〈齐民要术〉〉一书中，共收载22种制醋方法，其中一些方法沿用至今。食醋是谷物或酒糟等酿成的含有醋酸的液体，古代称其为“酢”、“苦酒”、“米醋”等。⑵．国外食醋的文化在国外，用醋防治疾病也积累了丰富的经验。西方医学的奠基人、西腊的希波可拉底医师（公元前460—377年）赞赏食醋的医疗价值，并对呼吸器官的疾病、疹癣、狂犬咬伤等疾病使用食醋治疗。在罗马的民间医学中广泛应用醋来治疗创伤。《圣经》中还有醋能减轻疾病的记载。西元18—19世纪时，欧洲人外出陆游时，随身携带果醋，饮水前必先在水中滴几滴醋，杀毒，消菌预防传染病。食醋在日本亦有悠久的历史。日本人对食醋的保健功能十分重视，“少盐多醋”被列为“长寿使训“之二的重要位置之上。⑶．中医药对醋的基本论述1、性味。酸味，温。《别寻》“味酸，温，无毒”。2、归经。入肝，脾经。《雷公炮制药性解》“入肝经”。3、功用主治：散瘀，止血，解毒，杀虫。《随息居饮食谱》。“开胃，养肝，强筋，暖胃，醒酒，消食”。13.浅谈三种羟基的异同中学的有机化学部分讲述了三种羟基：醇羟基、酚羟基、羧羟基。虽然它们都属于羟基，但因羟基所连基团不同，引起它们在性质上的较大差异。现以醇、酚、羧酸的代表物乙醇、苯酚、乙酸来谈三种羟基的异同。1.相同点(1)组成相同均可用—OH表示(2)与钠反应均可与钠反应产生氢气2.相异点(1)羟基上的氢原子活泼性不同羧羟基＞酚羟基＞醇羟基(2)水溶液中羟基上氢电离难易程度不同羧羟基＞酚羟基＞醇羟基(3)水溶液的酸碱性不同乙醇的水溶液为中性；苯酚的水溶液呈弱酸性，比碳酸还弱；乙酸水溶液显酸性，比碳酸强。酸性顺序为：乙酸＞苯酚＞乙醇。(4)与氢氧化钠反应乙醇不与氢氧化钠反应；苯酚与氢氧化钠反应产物为苯酚钠和水；乙酸与氢氧化钠反应为酸碱中和，产物为乙酸钠和水。(5)与碳酸钠的反应乙醇不与碳酸钠反应；乙酸与碳酸钠反应产物为乙酸钠、二氧化碳和水，这两点学生较熟悉。但对于苯酚与碳酸钠也能反应却知之不多，这可能受碳酸酸性比苯酚强这一结论的影响，认为两者不能发生反应，其实苯酚也能与碳酸钠反应，但不产生二氧化碳气体，反应的产物为苯酚钠和碳酸氢钠。(6)发生氧化反应难易不同(非燃烧)乙醇在催化剂存在时能被氧气氧化为乙醛；苯酚晶体露置在空气中易变质，被空气中氧气氧化，由无色转变为粉红色；乙酸不能再被氧气氧化。(7)酯化难易不同乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂，加热条件下可发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，这一点学生们比较熟悉，但对于苯酚也能与乙酸发生酯化反应这一知识却知之甚少，多数学生均认为苯酚不能发生酯化反应，其实苯酚发生酯化反应情形与乙醇相似，只不过条件比乙醇更难一点，并不是说就不能发生酯化反应。当然三种羟基还有其他一些性质上的异同，在此就不一一列举。14、甲酸与新制氢氧化铜悬浊液之间是如何反应的？甲酸虽然分子组成简单，但分子内所含的官能团种类多，有羰基、羧基、羟基和醛基。\n如图所示经过对甲酸分子结构的解析可知，甲酸除有一般羧酸的性质外，还有像醛一样的还原性。甲酸中的醛基被氧化后，使甲酸变为碳酸()。甲酸有酸性和还原性，新制Cu(OH)2悬浊液中有NaOH、Cu(OH)2的碱性、还有Cu(OH)2的氧化性。由此可见甲酸和新制Cu(OH)2悬浊液之间的反应的复杂性，其中伴有明显现象的化学反应有：2HCOOH+Cu(OH)2Cu2++2HCOO－+2H2O反应使蓝色的悬浊液变为蓝色溶液，HCOOH+2Cu(OH)2Cu2O↓+CO2↑+3H2O反应使悬浊液的蓝色消失，又生成了红色沉淀。需要注意的是，上述两种不同的反应，是在不同的条件下发生的。乙酸等小分子羧酸也能与新制Cu(OH)2浊液发生中和反应。15、食醋的用途醋的用途很广。在炒菜时加点醋，可以保持维生素C不受破坏。煮土豆时放点醋可以避免土豆烧焦，且可以使土豆颜色洁白，松软可口。烧牛、羊肉时放点醋则牛、羊肉易于烧烂，还能除去臊气。烧鱼时放点食醋可以除鱼腥味，而且可以将鱼骨中的磷、钙质转化为可溶性的磷、钙质，易于被人体吸收。辣椒菜里放点醋可以减轻辣味。太咸的菜放点醋可以冲淡咸味。凉拌菜里加点醋可以杀菌。泡在醋里的菜易于保存，并变得松脆可口。因而烹调时在一些菜中，适当加些醋，既可以增加菜的美味，又可提高食物的营养价值，还可以增进食欲，帮助消化，有利于吸收，还可杀菌消毒，预防疾病。根据本实验，请同学们分组讨论，并选代表回答投影中的问题。［投影显示］1.浓H2SO4在酯化反应中起什么作用？2.加热的目的是什么？3.为什么用饱和Na2CO3溶液吸收乙酸乙酯？4.醇和羧酸酯化时，羧酸是提供H+还是羟基？即下面二式哪个正确？用什么方法证明？5.酯化反应属于哪一类有机反应类型？生：1.浓H2SO4起催化剂和吸水剂的作用。作催化剂，可提高反应速率；作吸水剂，可提高乙醇、乙酸的转化率。2.加热的主要目的是提高反应速率，其次是使生成的乙酸乙酯挥发而收集，提高乙醇、乙酸的转化率。3.因为：①乙酸乙酯在无机盐溶液中溶解度减小，容易分层析出；②除去挥发出的乙酸，生成无气味的乙酸钠，便于闻到乙酸乙酯的气味；③溶解挥发出的乙醇。4.采用同位素示踪法确定产物H2O中的氧原子的来源对象。根据：CH3COOH+H18OC2H5CH3CO18OC2H5+H2O，确定出酯化反应一般是羧酸分子里的羟基与醇分子中羟基上的氢原子结合成水，其余部分互相结合成酯。16.果醋的功效现代科学研究证实，果醋对防病养生有如下功效：⑴、果醋有消除疲劳的作用：醋中所含的丰富有机酸，可以促进人体内糖代谢，使肌肉中的疲劳物质乳酸和丙酮等被分解，从而消除疲劳。\n⑵、果醋能减少旰病的发病率：醋中含有的氨基酸，醋酸等丰富的营养物质，可提高肝脏的解毒和新陈代谢功能。⑶、果醋有抗衰老作用：醋可以拟制和降低人体衰老过程中氧化物的形成。⑷、果醋有软化血管、降血脂，降低胆固醇的作用。⑸、果醋有防治肥胖的作用醋使人体内过多的脂肪转移为体能消耗，并促进人体糖和蛋白质的代谢，固有减肥的作用。⑹、果醋有养颜护肤的作用随着年龄的增长，人体内的过氧化脂质、脂褐素（也称衰老色素）会不段的增多，（这是作为细胞衰老和功能减退的重要标志），导致细胞的功能无法正常发挥。当体内过氧化脂质、脂褐素过多时，会和体内的物质结合，生成具有毒性的过氧化物质，影响到全身各种器官。如发生在皮肤上，会使皮肤的新陈代谢能力减退，代谢垃圾（如色素类物质）积聚在皮肤表面，形成老年斑，也会使皮肤的张力减弱或弹性降低，出现皱纹并变的的松弛；而分泌油脂的皮脂腺和分泌汗腺功能若衰退，皮肤就会失去滋养成份而显示衰老。果醋中的醋酸、乳酸、氨基酸甘油和醛类化合物，对人类的皮肤有柔和的刺激作用，能使血管扩张，增加血液循环，使皮肤光华。⑺．果醋具有较强的杀菌能力醋可以杀伤肠道中的葡萄球菌、大肠杆菌，有防止痢疾病的作用。另外，果醋还能解酒保肝防醉，治疗便秘，降低尿糖的含量作用。当今，醋已从单纯的调味品逐渐成为药疗与食疗俱佳的著名食品之一。近年来，欧美、日本、韩国等地，均兴起“饮醋”的热潮。17.杭州流行吃醋醋饮料走上百姓餐桌你爱吃醋吗？爱吃到什么地步？大口大口地吃？千万别少见多怪，现在这样吃醋的人还真不少，因为他们吃的是那种泛着玫瑰红、甜酸如荔枝汁的醋饮料。与酸奶、可乐、橙汁等一样，醋饮料已成为人们的杯中佳饮。    醋是中国老百姓厨房中资格最老的调味品之一。醋有许多保健功能，促进消化、降低血脂、血压和软化血管，还具有美容护肤之功效。但醋的酸涩，让多数人对直接喝醋退避三舍。    饮料虽然以醋为主体配制而成，但并不酸得牙软，而是口感柔和，酸甜爽口。醋饮料喝法如同鸡尾酒，可随意搭配。    目前，醋饮料已在杭州多家超市和多家酒店安家落户。（2005.6）（四）1、白糖、红糖和冰糖人们经常食用的是白糖、红糖和冰糖，这三种糖其实都是蔗糖。制糖方法并不复杂，把甘蔗或甜菜压出汁，滤去杂质，再往滤液中加适量的石灰水，中和其中所含的酸(因为在酸性条件下蔗糖容易水解成葡萄糖和果糖)，再过滤，除去沉淀，将滤液通入二氧化碳，使石灰水沉淀成碳酸钙，再重复过滤，所得到的滤液就是蔗糖的水溶液了。将蔗糖水放在真空器里减压蒸发、浓缩、冷却，就有红棕色略带粘性的结晶析出，这就是红糖。想制造白糖，须将红糖溶于水，加入适量的骨炭或活性炭，将红糖水中的有色物质吸附，再过滤、加热、浓缩、冷却滤液，一种白色晶体——白糖就出现了。白糖比红糖纯得多，但仍含有一些水分，再把白糖加热至适当温度除去水分，就得到无色透明的块状大晶体——冰糖。可见，冰糖的纯度最高，也最甜，理所当然的，价格也最贵。蔗糖是含有高热值的碳水化合物，过量摄入会引起肥胖、动脉硬化、高血压、糖尿病及龋齿等疾病。为此，科学家们寻找了很多代用品，如糖精、索马丁、二肽和甜菊甙等化学合成的或天然的甜味剂，但品质均不理想，有些化合成品还有碍身体健康。为了解决目前甜味剂存在的这些问题，北京现代应用科学研究所总工程师李天恩经过多年的探索和研究，终于发现了一种新型甜味剂——甜宝。这种甜味剂的口感醇厚甘甜，可与蔗糖媲美，但又不含热量，而且其甜味大于蔗糖200倍左右，即使过量使用也不会产生异味。甜宝对人体无毒，也不会破坏食品中的营养成分，是一种比较理想的甜味剂。它尤其适用于糖尿病、冠心病及肥胖症等不宜进高热量和高碳水化合物的患者食用，对于预防儿童龋齿更有特殊优点。2、生态食品和绿色食品的区别“生态食品”\n也称有机食品，是指粮食、蔬菜、果品、畜禽、水果和食油等食品的生产和加工中不使用任何人工合成的化肥、农药和添加剂，不允许使用转基因种子，并通过有关颁证组织检测，确认为纯天然、无污染、安全营养的食品。在国外，有机食品是具有法律效应的专有名词，经严格的程序认定，符合规范的标准才能用有机食品的标志，违反规定的认证会被追究法律责任。我国的有机食品目前主要针对国际市场，相信不久的将来，也会飞入寻常百姓家。绿色食品即人们所说的“无公害食品”，它和有机食品的区别是在生产和加工过程中还需要使用化肥、低度农药和添加剂等化学产品。不过其产品的农药残留量、有害重金属量均较常规标准严格，它是以控制化肥、农药的生产技术为保证的，其产品的质量完全符合目前国家食品卫生标准，是目前我国有关部门认定的无公害、无污染、安全可靠且符合中国国情的食品。识别绿色食品主要看商标是否规范、完整；一要有商标标志(上面是太阳，下面是两片叶片，中间是蓓蕾，整个标志是圆形)，二要有“绿色食品”四个字，三要有批号。这三者缺一不可。假冒产品或有文字无标志，或有标志无文字，绝大多数没有批号。(文/侯军政，载《中学生数理化》2001.9)3.蔗糖的甜味甜味通常用舌尖感觉。有一种联系到分子结构的甜味理论，认为许多有甜味的化学物质存在着距离为0.3nm的两个能形成氢键的基团，这两个基团必须是分离的而不致互相结合。舌头上有配合形成氢键的一边，这可以表示如图3-2。当甜味物质的一部分键合到舌头上的一边，特殊的神经细胞就传出一系列的信息，感觉到甜味。蔗糖和糖精（邻磺酰苯甲酰亚胺）的甜味基团表示如图3-3。图3-3 蔗糖和糖精的甜味基团糖精的甜味比蔗糖高300～500倍。这个甜味理论没有能够解释这一点，需要进一步探索。4.尿糖的检验糖尿病患者的尿液中，含有较多的葡萄糖。根据含糖量可以确定病情轻重。由于葡萄糖分子中含有醛基而具有还原性，检验尿液中含糖量的方法就是利用葡萄糖的还原性。检验的药液可以按下列方法配制。将3.5gCuSO４·5H2O溶解于100mL水中；另将17.3g酒石酸钾钠（NaKC4H4O6·4H2O）和6g氢氧化钠溶解于100mL水中，取相同体积的上述两种溶液相混合，形成蓝色的氢氧化铜的碱溶液。在试管里放入少量尿液，滴加几滴上述试液，振荡试管，使尿液与试液混合均匀，在酒精灯上加热。如果出现红色沉淀，说明有大量Cu2O生成，尿液中葡萄糖含量较高，患者病情较重，用“++++”表示；如果出现土黄色，含糖量为中等（+++）；如果出现黄绿色，含糖量为少量（++）；如果出现绿色，含糖量为微量（+）；如仍保持原来的蓝色，证明尿液中不含葡萄糖，用“-”表示。医院中检验尿糖还使用斑氏试剂。这种试剂长期存放不易变质。配制方法如下：将20g柠檬酸和11.5g无水碳酸钠溶于100mL热水中，将20mL质量分数为10%的硫酸铜溶液慢慢加入上述溶液中，振荡，混合均匀。若溶液不澄清，需进行过滤，所得蓝色透明的溶液即为斑氏试剂。为了快捷方便，现在医院使用仪器检验尿糖。5.淀粉和碘的显色机理直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糊精遇碘呈蓝紫、紫、橙等颜色。这些显色反应的灵敏度很高，可以用作鉴别淀粉的定量和定性的方法，也可以用它来解析碘的含量。纺织工业上用它来衡量布匹退浆的完全度。\n为什么碘遇淀粉或糊精会出现不同的颜色呢？以前认为，淀粉能吸附碘，使碘吸收的可见光的波长向短的波长方向移动，棕色的碘液就变成蓝色。同理，支链淀粉和糊精也能吸附碘，不过吸附的程度不同，因此呈现的颜色不同。这种解释的有力根据是碘的淀粉液在加热时蓝色消失。这就被认为是加热后分子动能增大，引起解吸的缘故。近年来用先进的解析技术（如X射线、红外光谱等）研究碘跟淀粉生成的蓝色物，证明碘和淀粉的显色除吸附原因外，主要是由于生成包合物的缘故。什么是包合物呢？直链淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体，每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。碘分子跟这些羟基作用，使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用，生成物叫做包合物。在淀粉跟碘生成的包合物中，每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合，淀粉链以直径0.13pm绕成螺旋状，碘分子处在螺旋的轴心部位。淀粉跟碘生成的包合物的颜色，跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在一定的聚合度或相对分子质量范围内，随聚合度或相对分子质量的增加，包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。例如，直链淀粉的聚合度是200～980或相对分子质量范围是32000～160000时，包合物的颜色是蓝色。分支很多的支链淀粉，在支链上的直链平均聚合度20～28，这样形成的包合物是紫色的。糊精的聚合度更低，显棕红色、红色、淡红色等。下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色。表3-1　淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色葡萄糖单位的聚合度3.87.412.918.320.229.334.7以上包合物的颜色无色淡红红棕红紫色蓝紫色蓝色淀粉跟碘生成的包合物在pH=4时最稳定，所以它的显色反应在微酸性溶液里最明显。6.淀粉在人体内的代谢当人们摄入含淀粉的食物时，经过咀嚼食物被磨碎。淀粉跟唾液混合，在近乎中性的条件下，淀粉经唾液淀粉酶的作用，其中一部分被水解，形成麦芽糖。当食物团被吞咽入胃，在没有被胃酸浸透以前，唾液淀粉酶还可以起作用。食物团被胃液浸透后，酸性条件阻止了唾液淀粉酶的继续作用。当食物进入十二指肠时，胃酸被胰液中的碳酸氢钠中和，为小肠中酶的作用提供必要的碱性条件。这时，由口腔、胃转运来的淀粉和麦芽糖等，经胰液淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶等作用相继水解为葡萄糖等单糖。《高中新课标优秀教案》第四章化学与可持续发展本章从容说课化学科学的发展，增进了人类对自然的认识，促进了社会的进步。但某些化学现象可能影响人类的生活和社会的可持续发展，因而帮助学生正确认识化学与社会发展的关系是十分重要的。　　本主题主要内容包括与化学密切联系的材料、能源、健康、环境等，使学生知道自然资源并不是"取之不尽，用之不竭"的；认识人类要合理地开发和利用资源，树立保护环境、与自然和谐相处的意识，保证社会的可持续发展。这些内容既是学生今后继续学习化学的基础，也是在生活中经常要接触、需要了解和应用的化学常识。可持续发展的思想已被世界各国人民共识，是解决当前环境问题的一个指导思想。可持续发展包括持续生态、经济、社会三个方面内容，主张人与自然和谐相处；主张建立在保护地球系统基础上的持续经济增长，做到发展与资源环境的承载力相协调;主张公平分配，满足当代和后代的全体人民的需求，在教学中注意紧密结合教材内容对学生进行可持续发展观的教育。如在煤和石油、天然气等内容中介绍我国资源的状况及资源的利用情况，教育学生节约资源，合理开发使用资源，为子孙后代留些宝贵的资源，并努力开发新能源，使能源可持续利用。再如讲大气等污染对人类生存的危害及造成的持久危害。再如讲重要化工原料硫酸、硝酸、氨气等工业制法中，注意介绍生产过程中为提高原料的利用率，降低能耗而采取的有利措施，同时介绍“三废”的处理，变废为宝，实现资源的综合利用。使学生树立保护环境和合理使用资源的可持续发展的观点。1.地位和功能\n周知，化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源和能量资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质和能源基础；同时，应该注意到这一过程必须同自然环境相互协调，走可持续发展的道路。这也是贯穿本章始终的重要核心观念。以金属矿物、海水和化石燃料等为例，了解利用化学变化实现物质间的转化，以及这些过程和产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。从科学、技术和社会相互作用背景的角度，有利于学生加深体会化学在综合利用自然资源中的作用，学会辩证地看待人类和自然协调发展中可能会遇到的问题，并培养做出明达决策的意识和能力；从学科知识的角度，有利于学生将前面所学过的知识和技能进行必要的梳理、归纳和拓展，主要包括无机物之间的转化（在固态和溶液状态下，金属及其化合物、非金属及其化合物的反应）、有机物之间的转化（裂解反应、聚合反应）。因此，本章作为高中必修模块的结尾，不仅对于学生总结复习很重要，而且对于学生进一步确定、学习后续的选修模块乃至选择自己未来的升学和就业方向都可能会产生一定的影响。2.内容选择和呈现（1）突出主题，将科学教育与人文教育融为一体根据课程标准，本章主题是化学与可持续发展，主要包括相辅相成的两个方面，一是利用化学变化不断地提供人类生存和发展的物质条件（主要包括获得有用物质和获得能量），利用化学变化还可以创造自然界原本没有的物质（主要指有机合成高分子化合物），从而使生活更加方便、舒适；二是在开发自然资源的过程中，必须深刻地认识到保护周围环境、维护生态平衡的重要性，建立可持续发展的观念。应该承认，化学与可持续发展是一个很大的主题，高中必修课程中只能通过一些典型的实例，帮助学生逐步认识这些问题。本章从金属矿物的开发利用引入，通过金属冶炼的基本原理，使学生认识到化学是冶金工业的重要科学基础，化学方法是由金属化合物转变成金属单质的惟一方式，金属活动性和氧化还原反应发生的条件是选择金属冶炼方式的主要依据。通过一些实验、思考和讨论，帮助学生认识金属冶炼过程往往需要消耗大量的能量，也容易造成严重的环境污染，那么，改进工艺条件、节能降耗、回收废旧金属制品等，就成为了与冶炼金属同样重要的问题。海洋资源的开发是人类生存和发展必须面对的问题，仅以海水为例，如何使其中溶解的大量有用物质为我所用则是一个极具挑战性的课题。同金属冶炼这一古老产业相比，海水资源的利用还处于相对初始阶段，从化学变化角度来看，主要是在海水中各种元素的提取绝不像在实验室进行的试管实验那样简便易行，这里留给学生想象和创造的空间像海洋一样广阔和深远，也会使他们认识到，一些化学原理并不复杂的过程在实际生产中会遇到很多复杂的问题。通过日常生活经验，学生比较熟悉化石燃料作为能源的利用，对化石燃料作为重要化工原料可能了解并不多，况且化石燃料的综合利用还是更为重要的发展方向，但限于课时和知识基础，通过本章学习学生只能对此形成一些粗略的认识，主要包括化石燃料的化学成分、石油化工生产的一般过程和原理、应用广泛的石油化工产品以及石油化工生产的发展趋势等。塑料、合成纤维和橡胶等有机高分子化合物，目前主要是以化石燃料为原料生产的，这可以帮助学生体会石油化工同日常生活之间的紧密联系，体会石油化工给人类带来的诸多好处，认识化学在物质生产领域的极大创造性和重要价值，提高学习化学、化工的兴趣，提高参与讨论诸如白色污染、可降解塑料等有关社会问题的科学素养水平。环境保护同样是人类可持续发展所面临的一个重大课题。本章教材主要使学生了解化学在环境保护工作中所发挥重要作用的三个主要领域，即环境情况的监测、三废的治理以及寻找源头治理环境污染的生产工艺（绿色化学）等。通过一些“思考与交流”活动，认识含硫、氮氧化物形成酸雨及其化学控制的原理，分析水华、赤潮等水体污染的成因，从环境保护的角度，讨论在化学实验中应该注意什么问题等等，提高爱护环境从我做起的自觉性，培养珍惜资源、珍爱生命、爱护地球等现代公民应该具有的价值观和社会责任感。（2）体现基础性、时代性和选择性“基础性”表现在紧紧围绕金属矿物、海水和化石燃料这些人类重要自然资源的综合利用中的化学基本原理和基础知识，如①氧化还原反应原理及其应用；②金属活动性顺序；③典型非金属元素──卤素及其化合物之间的化学转化；④分离混合物的基本操作──蒸馏、分馏；⑤具有典型结构的有机物──乙烯的聚合反应等。“时代性”表现在关注自然资源开发和社会可持续发展这一当今社会热点问题，努力揭示化学在面对和解决这一问题中的作用和价值。例如，化学是人类开发和利用金属矿物、海水和化石燃料等物质资源的重要科学基础，也是节约和拓展自然资源（包括能源）的科学基础。再如，化学在环境监测、“三废”治理中的重要作用以及绿色化学的原理，从而帮助学生树立可持续发展的观念。适当地引入了现代化学的观念，如多金属结核、超分子（对大多数学生不做教学要求）、原子经济等，对传统的知识内容进行了更新。“选择性”主要表现在除了课程模块的选择性外，在基础模块内也体现选择性。如教材内容的典型性和示范性，教师可以根据这些内容，结合自己的教学经验、学校条件和学生的实际情况，重新调整和补充教材中的教学内容，有条件的可以指导学生上网、去图书馆、科技馆和实际生产中进行参观、调查、访问，也可以进行专题的报告，从而丰富教材的内容；再如通过一些栏目、活动等，满足对于不同学生兴趣、爱好，启发他们更深入对某些课题进行学习和研究。\n（3）更新呈现方式，促进学生学习方式转变通过多样的呈现方式，帮助学生理解化学与可持续发展这一主题，如资料卡片“自然资源—可持续发展”、“海水提溴”、“甲烷水合物”；科学视野“自然资源的开源与节流”、“壁虎的脚与胶黏剂”以及科学探究、实验、思考与交流、学与问等活动，不仅如此，更主要的目的在于改变被动的、接受式学习这种单一的学习方式，促进学生积极主动的多样化学习方式的转变；改变只重视知识理解和掌握等学习结果的倾向，向追求多元化学习目标、重视过程的理解和体会的转变；改变教材内容是惟一正确知识的倾向，向开发以教材为主要学习媒体的多种、开放、互动的教学资源的转变。第一节：开发利用金属矿物和海水资源，安排在第一节，突出了金属矿物和海水资源的作用。通过本节学习，有利于培养学生关心社会、热爱生活的习惯。第二节：化学与资源综合利用、环境保护。不仅与人类生产、生活、资源、环境等方面联系密切，而且在化学教学中的地位更是举足轻重。【教学设计与学习引导】：（1）教学意图本节采取“学生自学——教师归纳”的教学方法。教材以金属在自然界中的分布、存在形式等作为本节的引言，引出有关金属冶炼的知识。在冶炼的三个步骤中，利用氧化还原反应原理，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质，这一步是最关键的步骤，也是化学中所要研究的问题。因而教师在归纳是要特别给学生指出。至于不同金属用不同的方法进行冶炼，老师在讲课过程中要适当给学生举些生产实践知识，以提高学生将理论与实践相联系的能力。教材的第二部分是金属的回收及资源保护的有关知识，难度较小，因而可以让学生自学(2)自主学习与探索引导１、本节教材內容难度不大，所以学生在学习过程中可课前自学，以培养自学能力。在教师指导下通过自学完成本节的学习目标．2．通过阅读课文，积极思考，总结出金属冶炼的实质．3．同学间可展开讨论，由个别到一般，由理论到实际，不但总结出金属冶炼的一般规律，还能用此规律解决一些具体问题，更重要的是能够掌握一种科学的学习方法。（3）师生互动设计本节教学要求不高，学生在学过金属活动性顺序和氧化还原反应的基础上，可以在教师的引导下，通过自学达到本节的教学目标。　　引言介绍中可先指出比较活泼的金属在自然界总是以化合态存在的，然后用具体实例说明日常生活、工农业生产中应用的金属材料主要是纯金属或合金，从而引出如何把金属从矿石中提炼出来这一问题。　　在学习金属的冶炼方法时采用以实例引导学生讨论的方法。　　热分解法：可以让学生回忆初中化学的HgO的受热分解的性质，引导学生从化合价变化的角度分析，在这个反应中＋2价的汞被还原成汞单质，－2价的氧被氧化成氧气。　　热还原法：可以由学生回忆炼铁原理入手，引导学生总结出把金属氧化物中的金属还原成金属单质的方法，归纳出比较活泼的金属的氧化物加热时不能分解生成金属单质，工业上采用在高温条件下使用还原剂来冶炼的方法。　　电解法：以Al2O3电解制铝单质为例，引导学生阅读归纳出还原性很强的金属如钾、钠、钙等，这些金属都很容易失去电子，因此只能用通电分解的方法冶炼。　　介绍工业上冶炼金属的一般方法，不仅要使学生了解其中的基本原理；会正确书写化学方程式，而且要着意于引导学生用金属活动性顺序去解释有关问题，进一步强化结构、性质、用途、制法之间的关系。培养学生联系与对比的能力。在书写冶炼Ag、Mg等金属的化学方程式时，要让学生标出电子转移，可加深对冶炼实质的理解，同时巩固氧化还原反应的知识。　　在讲铝和铁的冶炼时，可让学生观看高炉炼铁和氧化铝电解槽的图片或录像，有条件的学校，可以带领学生去工厂参观，以扩大学生的知识面，增强学习化学的兴趣。【教学策略设计】\n为了揭示化学在资源开发和利用上的价值，拉近化学和学生的距离，教学中可以在教材的基础上适当增加素材，尽可能地提供感性材料，便于学生体会。关于金属冶炼以及海水蒸馏这部分知识可以采用多媒体提供材料，学生自己总结归纳的方法学习，也可以采用联系已学知识和生活经验，以实例引导学生讨论的方法展开。（1）教学方法的选择设计教学策略时，应该考虑当地和本校的教学条件。教学时都可以利用图片、录像、多媒体课件等为学生提供丰富的背景材料，以便形成丰富的感性认识，再结合已有知识对金属冶炼、海水综合利用等学习内容进行讨论、归纳使同学的认知向前发展。（2）教学组织形式的选择教学活动是通过一定的组织形式实现的。根据各地、各学校的具体条件，结合本节课的教学目标，可以采用集体教学或小组教学两种教学形式进行。（3）教学媒体的选择虽然本节内容学习难度不大，但是要使学生在有限的课时内了解金属矿物和海水资源开发利用的基本知识，就要有较大的信息量。所以选择教学媒体时可以利用图片、录音、录像材料以及多媒体动画，或将它们有机结合，充分发挥其整体功能优化教学过程。（4）评价反馈每节课学习结束，可以采用多种评价方式对学习效果进行反馈，例如可以利用多媒体呈现形成性练习、学生自我总结归纳所学知识、同学互相访谈、提问或分组开展研究性学习，最终形成研究性学习论文，等等。【教学模式设计】针对不同的学生水平，可以采用不同的教学模式。对于金属矿物的开发利用，可以参考以下教学流程：多媒体展示多种金属矿物及当代矿物开发水平→展示从金属矿石中提炼金属的步骤→引导学生回顾所学有关金属制备的知识，由具体到一般进行归纳总结（或多媒体呈现后学生归纳）→学生讨论归纳金属的活动顺序与金属冶炼的关系、归纳几种常用金属冶炼方法→录像：合理开发金属资源→活动探究：开发海底金属资源设想或回收废旧金属的意义（可做为研究性学习课题）。活动与探究建议1.认识化石燃料综合利用的意义，了解甲烷、乙烯、苯等的主要性质，认识乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生产中的重要作用。2.知道乙醇、乙酸、糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质，认识其在日常生活中的应用。3.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应，能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。4.以海水资源、金属矿物的综合利用为例，了解化学方法在实现物质间转化中的作用。认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值。5.以酸雨的防治和无磷洗涤剂的使用为例，体会化学对环境保护的意义。6.能说明合成新物质对人类生活的影响，讨论在化学合成中遵循“绿色化学思想”的重要性①查阅资料：利用石油裂解产物乙烯制取重要的化工产品。②实验探究：乙烯、乙醇、乙酸的主要化学性质。③设计由乙烯制备乙酸的合成路线。④实验：尿液中葡萄糖的检测。⑤实验：淀粉的水解和水解产物的检验。⑥实验：海水中溴单质的提取。⑦查阅资料：海水资源及其利用。⑧调查当地水污染及治理的情况。⑨讨论：如何根据衣料的性质，选择合适的洗涤剂和洗涤方法。⑩查阅资料：高分子材料的应用与发展。本章教学重点：金属矿物和海水资源的开发利用；本章教学难点：通过对本章的学习，初步了解认识化学方法在实现物质间转化中的作用，体会保护金属资源的重要性；认识煤、石油和天然气等化石燃料综合利用的意义；认识化学在环境保护中的作用，树立绿色化学的观念。课时安排：第1节开发利用金属矿物和海水资源2课时第2节化学与资源综合利用、环境保护2课时复习1课时第一节开发利用金属矿物和海水资源从容说课本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着\n本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用，揭示化学与可持续发展的重要关系，树立资源保护意识及合理开发意识。因此，教学要围绕这一教学目标展开。教材从金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题，阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用，首先是因为在当今全球资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，金属矿物和海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系，同时学生在前面的学习中已经了解钠、铝、铁、铜等金属以及氯、氮、硫、硅等非金属及其重要化合物的主要性质，并且对金属冶炼及海水资源也有一定的了解，这些都为本节学习创造了条件。教材首先以金属在自然界中的分布、存在形态、储量以及金属资源的回收、利用和保护作为本节的引言，引出第一部分关于金属的冶炼知识。在金属冶炼的三个步骤中，利用氧化还原反应原理，把金属矿石中的金属离子还原成金属单质这一步是最关键的步骤，也是化学所要重点研究的问题。由于金属的化学活动性不同，金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同，冶炼方法自然不同。接着，教材以金属活动性顺序为线索，以举例的方式简介了三种冶炼金属的方法，即热分解法、热还原法和电解法。最后，要求学生总结、归纳并揭示金属冶炼的一般规律：K Ca Na Mg Al     Zn Fe Sn Pb (H) Cu     Hg Ag     Pt Au电解法                热还原法             热分解法  物理提炼法教材的第二部分是金属的回收和资源保护的有关知识，这些知识的要求不高，可采用自学、讨论、发表意见的方法组织教学，主要目的是为了培养学生的环境意识和资源观念，这也正是教材中插图4-20的目的所在。总之，本节课宜采用“学生自学讨论——师生共同归纳”的教学方法组织教学，以激发学生的学习积极性，增强他们的环境和资源保护意识以及社会责任感。实验是学习化学的重要手段，不仅有利于学生掌握知识，更有利于培养能力。要做好书上的有关实验，引导学生观察思考。也可以根据实际情况设计探究实验培养探究能力。另外，还可以根据“科学视野”指导学生查阅资料，了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。三维目标知识与技能1、帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。常识性介绍金属回收和资源保护的意义2、揭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、使学生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，培养学生归纳能力、比较能力。情感态度与价值观3、帮助学生树立节约资源、爱护环境、变废为宝等意识。4、通过金属矿物以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。教学重点了解化学方法在金属矿物开发（主要是金属冶炼）及海水资源开发中的作用。教学难点学生在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。教具准备多媒体、投影仪、砂纸、铁架台（带铁圈）、蒸发皿、滤纸、火柴、沙子、铝粉或铝银粉（商业名称）、镁带、氯酸钾、氧化铁粉末、小木条电教器材：视频展示台（包括录象），实物投影仪挂图、标本等课时安排2课时（第1课时）教学过程新课导入介绍金属在自然界中的分布、存在形态、储量以及金属资源的回收和保护的必要性（配合金属及矿物的实物录象和旁解录音，简介我国金属矿产资源在世界的排名情况，树立人均拥有资源的意识）学生活动观看，倾听，体会师:提问,金属的存在形态有什么规律？\n生：学生思考，回答师（小结）：少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态存在，如金和铂以及少量的银和铜，较活泼的铁只能存在于陨石中，而化学性质活泼的金属，在自然界中总是以化合态存在。但在实际生产和生活中应用的金属材料却往往是纯金属或合金，着就需要把金属从金属矿物中提炼出来，这就叫做金属的冶炼。生：学生领会规律，了解金属冶炼的意义。师：（1）你知道从金属矿物中提炼金属，一般要经过哪些步骤？关键的一步是什么？（2）要将化合态的金属矿物转化为金属单质，有哪些方法？其实质是什么？师指导阅读：看课本第80-81页内容生：学生阅读教材，展开讨论，并用自己的语言加以概括回答师板书小结：一、金属矿物的冶炼（一）金属矿物的冶炼步骤：矿石富集——金属冶炼——金属精炼（二）金属冶炼的化学方法的实质：利用还原的方法，使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。（三）金属冶炼的一般方法：1．热分解法2．热还原法3．电解法生：学生记笔记，或划书师举例讲解：不活泼的金属汞和银的氧化物不稳定，受热易分解生成金属单质和氧气；较活泼的金属如铁等和不活泼金属铜的氧化物较稳定，受热不易分解，需用还原剂（焦炭、一氧化碳、氢气、铝）来还原；活泼金属如钠、铝等氧化物非常稳定，加热或热还原剂均无法使其分解，只能用最强的还原手段即电解法使其氯化物、氧化物还原。（板书有关化学方程式）师组织讨论：请结合金属活动性顺序表总结金属冶炼方法的一般规律。生：领会，思考师板书小结：K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) CuHg Ag     Pt Au             电解法热还原法热分解法   物理提炼法生：讨论，总结，归纳记笔记，并领会其规律。生（思考）：金属的活泼性与金属的冶炼方法有何关系？学生思考,讨论，总结，归纳师组织练习：1．请完成下列化学方程式，标出电子转移数目和方向：(1)Fe2O3+C——(2)PbO2+CO——(3)MgCl2——(电解) 生：练习书写化学方程式2．已知金属硫化物矿煅烧一般生成金属氧化物和二氧化硫，请再结合已学的知识和课本中“湿法冶金”的小资料完成并写出下列化学方程式：\n(1)我国北宋初期湿法炼铜（只要求写离子方程式）        加热(2)HgS+O2——        高温(3)FeS2+O2——  （化学Ⅰ不作要求）生：领会信息，解答习题师：（小结）（1）练习评析（2）强调指出：冶炼金属时要考虑原料及反应条件的选择问题；对于某些不活泼的金属如铜和银等，也常用电解盐溶液的方法进行精炼。但电解法要消耗大量电能，成本较高。师过渡设问：（1）地球上的金属矿产资源是有限的，而且是不能再生的，随着人们的不断开发利用，矿产资源将会日渐减少，如何解决这一难题呢？学生自我评价后，修正。生：领会，记笔记或划书。（2）金属制品在使用过程中会被腐蚀或损坏，同时由于生产的发展，新的产品要不断替代旧的产品，因而每年就有大量废旧金属产生。废旧金属是一种固体废弃物，会污染环境，应该怎样解决这类问题？生：看课本第99-100页，讨论后，自由发表意见，并进行交流。【例题剖析】【例1】关于金属元素在自然界存在的情况的叙述中，正确的是（）A金属元素仅存在于矿物中。B金属元素存在于矿物和动物体內，但植物体內不含。C少数金属元素以游离态存在，大多数金属元素以化合态存在。D金属元素不仅存在矿物中，动物和植物体內也存在少量金属元素。[思路点拨]金属在自然界的分布很广，无论是矿物，还是动植物体內，或多或少地都含有金属元素。这些金属元素除了少数化学性质不活泼以游离态存在外，大多数化学性质较活泼的金属，在自然界以化合态存在。答案:C、D。【例题剖析】【例2】下列化学方程式，能用于工业上冶炼金属镁的是（）A2Na+MgCl2====2NaCl+Mg电解BMgCl2(熔化)=====MgO+Cl2高温C2MgO=====2Mg+O2高温DMgO+C=====MgO+C【教师精讲】工业上冶炼镁不能用比镁还昂贵的钠作原料去还原MgCl2，可采用电解MgCl2(熔化)的方法。若用氧化镁为原料，也不能采用高温分解法，因为镁属于活泼金属，其氧化物熔点很高（2800℃）。可用焦炭在高温下去还原氧化镁而得到镁。故选B、D。【实验4-1】注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要细（200目以上），最好用铝银粉（商业名称）；预先擦去镁带的氧化膜，长度约需10cm（过短热量不够，影响实验效果。二、金属的回收和资源的保护：把废旧金属作为一种资源，加以回收利用，既减少了垃圾量，防止，又缓解的矛盾。\n师（提问）：（1）请看插图并联系生产和生活实际，说说金属回收再利用的意义？（2）你认为本节课的重点应该是什么？师（小结）：本节课的重点是掌握金属冶炼的一般原理及常见的金属冶炼的三种方法，并能利用金属冶炼的一般规律正确书写有关化学方程式，标出电子转移数目和方向。同时，要充分认识金属回收利用和资源保护的重要意义，牢固树立环境保护意识和开发、节约资源的观念。思考，总结，并发表意见。领会，记忆布置作业：复习本节课的内容完成本节的同步练习板书设计：第一节开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）一．金属矿物的开发利用1．冶炼步骤3.冶炼方法4.金属的回收和资源保护（1）热分解法2．冶炼原理（2）热还原法（3）电解法活动与探究1．查找资料，了解我国主要有那些钢铁基地？并以其中的2个工厂为例，完成下表：×××钢铁厂×××钢铁厂产量（万吨/年）原料原理主要设备随堂练习1．下列关于金属冶炼的说法中，不正确的是（）A．金属冶炼是由人类生产生活需要发展起来的B．天然矿藏很少只含一种金属元素，往往含有较多杂质C．金属的冶炼主要有矿石的富集、冶炼还原和精炼三个步骤D．金属冶炼一定要用到还原剂2．用铝热剂冶炼难熔金属，是因为铝（）A．具有导电性B．具有延展性C．既能与酸反应又能与碱反应D．被氧化过程中放出大量的热3．下列金属均需用H2.CO把它们从化合物中还原出来的是（）\nA．CA.MgB．Al、FeC．Sn、CuD．Hg、Ag4．可用热分解法就能制得的金属有（）A．Cu、CrB．Ti、WC．Ag、HgD．NA.Al5．冶炼金属一般有下列三种方法：①热分解法，②热还原法，③电解法。有下列四种金属制备方法：（I）火烧孔雀石与焦碳的混合物炼铜，（II）湿法炼铜，（III）铝热法炼铬，（IV）海水炼镁。下列对这四种金属制备方法的分类不正确的是（）A．（I）①B．（II）③C．（III）②D．（IV）③6．工业上生产金属钾的条件是：KCl（l）+Na（l）NaCl（l）+K（g）对上述反应能进行的主要原因，正确的解释是（）A．钠的活动性比钾强B．因上述反应是可逆反应C．钾的沸点比钠低，当把钾蒸气抽走时平衡向正反应方向移动D．氯化钠的热稳定性比氯化钾强7．冶炼金属常用以下几种方法：①以C或H2、CO作还原剂还原法；②热分解法；③电解法；④铝热法。现冶炼下列金属：Al、Mg、Cu、Hg、Mn，试标明适宜的冶炼方法。Al：，Mg：，Cu：，Hg：，Mn：。8．将3.6g碳粉跟含Fe3O480%的磁铁矿29g混合后，隔绝空气加强热，反应后收集到的气体恢复到标准状况时，其体积为6.72L，则气体是，其中CO2占气体体积的。9．在灰黑色粉末A和白色粉末B组成的混合物中加水，先看到蓝色溶液，过一段时间溶液变为浅绿色，并同时析出红色沉淀C。将沉淀C过滤出来，加入浓硫酸共热，有气体放出，将溶液浓缩，结果得到晶体D，把晶体D继续加热，又得到白色粉末B。试推断A.B.C.D的化学式：A：，B：，C：，D：。10．将nmol木炭粉和1mol氧化亚铁在反应器中混合，隔绝空气加强热。⑴可能发生的化学反应有：①FeO+C═Fe+CO②2FeO+C═2Fe+CO2③FeO+CO═Fe+CO2④⑵若n<1/4，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。⑶若n>4，充分反应后，反应器中的固体物质是，气体产物是。⑷若反应的气体产物是混合物，n的取值范围是。⑸若反应的气体产物是混合物，且混合物中CO和CO2的物质的量相等，则n的值为。【随堂练习参考答案】1．D2．D3．C4．C5．AB6．C7．③，③，②，①，④8．CO、CO2；1/3。9．A：Fe；B：CuSO4；C：Cu；D：CuSO4•5H2O。10．⑴C+CO22CO；⑵FeO、Fe；CO2；⑶C.Fe；CO；⑷1/2