高一年级化学必修一教案

篇1:高一年级化学必修一教案
【一】
一、教材分析:
《氧化还原反应》安排在高中化学必修1第二章《化学物质及其变化》中的第三节,有其重要的意义。因为在中学阶段的基本概念、基础理论知识中,《氧化还原反应》占有极其重要的地位,贯穿于中学化学教材的始终,是中学化学教学的重点和难点之一。在中学化学中要学习许多重要元素及其化合物的知识,凡涉及元素价态变化的反应都是氧还原反应。而且金属的腐蚀及电化学部分是氧化还原的重要应用。只有让学生掌握氧化还原反应的基本概念,才能使他们理解这些反应的实质。学生对本节教材掌握的好坏直接影响着其以后对化学的学习。本节教材安排在这里是承前启后,它既复习了初中的基本反应类型及氧化反应、还原反应的重要知识,并以此为铺垫展开对氧化还原反应的较深层次的学习,还将是今后联系元素化合物知识的重要纽带。氧化和还原是一对典型矛盾,它们既是相反的,又是相依存的,通过认真引导使学生逐步理解对系统规律在自然现象中的体现,又会帮助学生用正确的观点和方法学习化学知识。此节内容分两部分,第一是介绍氧化还原反应的概念,第二是了解常见的氧化剂和还原剂及氧化还原反应的应用。
二、学生分析:
学生在初中化学一年的学习中只对化学知识有了初步了解,有了一定的搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,但仍有待提高。初三化学教材对氧化还原反应的知识介绍较简单,即“物质跟氧发生的反应属于氧化反应,生成物是氧化产物。氧气是一种常见的氧化剂。和“含氧化合物里的氧被夺去的发应叫做还原反应。”因此,在教师的引导下学生可以通过从得氧、失氧的角度去分析氧化还原反应,然后从化合价的角度去分析氧化还原反应,后从本质上理解氧化还原反应。
综上所述,在必修阶段有关氧化还原反应及相关知识,学生学习中存在的困难主要有:不能正确熟练的分析元素的化合价,得失电子或转移电子数易加倍计算。造成这些困难的原因有初中基础差,不脚踏实地学习。学习不得法,死记硬背。学生不认识高中学习的特点,照搬初中的方法和思路。针对这些问题,我在教学中主要采取方式是:注重知识与初中的联系;分散重难点;把抽象、不易理解的概念形象、具体化。
三、教学目标
知识和技能:
1.通过分析多个化学反应,认识到有的化学反应中存在元素化合价的变化,建立起氧化还原反应的概念。
2.理解氧化还原反应的特征及氧化—还原反应的本质。
过程和方法:
通过提出问题、讨论交流、分组合作,揭示氧化还原反应的本质和特征,培养学生从微观角度准确理解概念的能力。
情感、态度和价值观:
1.通过交流、讨论,加强学生之间的合作学习,提高实验观察推理能力。
2.了解氧化还原反应在工农业生产、日常生活中的应用,认识并理解化学这门学科对提高人类生活质量、促进社会发展的重要作用。
四、教学重点:氧化还原反应的特征及其本质
五、教学难点:氧化还原反应的本质
六、教学重点:氧化还原反应的本质
七、教学策略:多媒体
八、教学过程
图片引入:生活中同学们常见的现象:如钢铁的生锈,食物的*,给用电器供电的电池。这些图片中呈现的现象同学们在生活中都见过,这些现象看似没有任何联系,但本质上却是相同的,与我们这节课所学内容有关,今天就让我们来学习第三节氧化还原反应。
板书:第三节氧化还原反应
问题:回顾初中所学,什么是氧化反应?什么是还原反应?并列举几个氧化反应和还原反应的实例,讨论并交流这类化学反应的分类标准。
学生1:两种物质反应,其中一种是氧气的反应。
学生2:得到氧的是氧化反应,失去氧的是还原反应。其分类标准是得失氧
学生3:举出实例
投影:
老师:18世纪末,化学家在总结许多物质与氧气的反应后,发现这类反应具有一些相似的特征,提出了氧化还原的概念,与氧化合的反应叫氧化反应,从含氧化合物中夺取氧的反应称为还原反应,如3Fe+2O2=Fe3O4,H2+CuO=Cu+H2O
问题:请同学们从得失氧角度分析上述反应,各反应物分别发生了什么反应?得到的氧从何而来?
学生:分析
教师:根据守恒原理,我们可以得知,对氢气、铁而言,得氧,被氧化,发生氧化反应;对氧化铜、氧气而言,失氧,被还原,发生还原反应,而氢气的得氧和氧化铜的失氧又同在一个反应中,那么,氧化反应和还原反应是否独立存在?你从中得到什么结论?
学生:氧有得必有失,氧化反应和还原反应一定是同时发生的
教师:因此,从表观上,我们就将有氧得失的反应叫氧化反应。
板书:一、氧化还原反应
1、表观认识:有得失氧的反应
教师:随着化学学科的发展,19世纪发展化合价概念后,人们发现许多反应与经典定义上的氧化还原反应有类似的特征,如:4Na+O2=2Na2O与CuO+CO=Cu+CO2除了有得失氧,还有化合价的变化。
问题:请大家分析下列氧化还原反应中各种元素的化合价在反应前后有无变化,并讨论氧化还原反应与化合价的升降有何关系?从化合价角度看三个反应有什么共同特征?
CuO+CO=Cu+CO2H2+CuO=Cu+H2OH2O+C=CO+H2
学生:氧化还原反应都伴随着化合价的升降,得氧的物质化合价升高,失氧的化合价降低
教师:因此,我们可以从特征上给氧化还原反应下个定义:有化合价升降的反应是氧化还原反应。
板书:2、概念:有化合价升降的反应
教师:我们将化合价升高的一类反应并入氧化反应,化合价降低的一类反应并入还原反应。
练习:
1、判断下列反应属于氧化还原反应
A、3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
B、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
教学设计-氧化还原教学设计-氧化还原C、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D、AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
教学设计-氧化还原教学设计-氧化还原E、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+H2O+Cl2↑
F、3NO2+H2O=2HNO3+NO
教师:从得失氧到化合价升降对氧化还原反应认识更深一步,知道初中认识氧化还原反应只是表观认识,并非只有得失氧的反应才是氧化还原反应,凡是有化合价升降的反应都是氧化还原反应,现在作为一名高中生,应该学会从表象到特征再到本质层层深化认识的深度,那么在氧化还原反应中,元素化合价升降的原因是什么?
教师:观察钠和镁的原子结构示意图,钠外层有一个电子,主要化合价为+1,镁外层
两个电子,主要化合价为+2,为什么呢?
学生:因为钠失去1个电子,可以达到8电子稳定结构,镁失去2个电子也可以达到8
电子稳定结构,失去电子都显示正价。
教师:没错,原子反应都想达到一个稳状态,当外层电子达到8个电子时候,物质就
稳定了。像钠,镁这些金属元素,外层电子数小于4的,容易抛弃外层电子来使自己达
到8电子稳定结构。像氧、氯这些非金属原子,外层电子一般大于4,容易夺得别人的电
子来补充自己的外层达到8电子稳定结构。像氖这类稀有气体元素原子,外层已经达到
8电子稳定结构了,所以不易得失电子,显示0价。需要特别注意的是氢原子,它只有一个
电子层,稳状态不是8电子结构,而是2电子结构,所以它有得1个电子变成2电子稳定
结构的愿望,可是,愿望是美好的,实现是困难的。
投影:氯化钠的形成过程。
学生:观看动画视频
教师:从动画中我们可以看到,钠外层只有1个电子,因此钠有失去外层电子的愿望,
而氯外层有7个电子,它有得到1个电子形成8电子稳定结构的愿望,两者相见恨晚,钠
把电子抛给了氯,变成钠离子,显示+1价,氯得到1个电子,变成氯离子,显示-1价,阴
阳离子相互作用,形成氯化钠。
问题:从氯化钠的形成我们可以得到,化合价升降的本质是什么呢?
学生:因为发生了电子的得失。
教师:对于氢原子,外层只有1个电子,它有想得到1个电子的愿望,对于氯,外层
有7个电子,它也有想得到1个电子的愿望,都想得电子,怎么办呢?
学生:谁强电子归谁,氢原子核内正电荷少,吸引电子能力弱,失去电子,显示+1价。
氯原子核内正电荷多,氢原子的电子会被氯原子抢去,显示-1价。
教师:话虽没错,但还有更好的办法,那就是采用双赢的思想,即电子共用。
投影:氯化氢的形成过程。
学生:观看动画视频
教师:氢将电子移到中间,氯也将自己1个电子移到中间,这样就形成一个共用电子对,
不看氢,对于氯而言,外层有8电子稳定结构,不看氯,对于氢而言,外层有2电子稳
定结构。但是,氯毕竟吸引电子能力强,所以,虽是共用电子对,但电子是偏向氯这一边的。
所以氢显示+1价,氯显示-1价。
教师:从氯化氢的形成我们可以得到,化合价升降的本质是什么?
学生:不是因为发生了电子的得失,而是发生电子偏移。
教师:回答刚才老师问大家的问题,化合价升降的原因是什么?
学生:电子的得失和偏移
教师:电子的得失和偏移可以用“电子转移”来概括。(投影)
教师:电子转移分成两种情况,如果是金属与非金属进行反应,就发生电子得失,如果是
非金属与非金属进行反应,发生的是共用电子对的偏移。
教师:怎么给氧化还原反应从本质上定义呢?
学生:有电子转移的反应就是氧化还原反应。
教师:从前面的分析我们知道,失去电子,化合价会升高,化合价升高发生氧化反应,所
以我们可以将这三组概念归纳一下:
失去电子,化合价升高,发生氧化反应
得到电子,化合价降低,发生还原反应
练习:
2、某元素在化学反应中,由化合态变为游离态,该元素
A、一定被氧化
B、一定被还原
C、可能被氧化也可能被还原
D、化合价降为0
小结:对比氧化还原的三个定义(投影)
反应类型
得失氧角度
化合价角度
电子转移角度
氧化反应
得到氧反应
化合价升高反应
失电子(或电子偏离)
还原反应
失去氧反应
化合价降低反应
得电子(或电子偏向)
氧化还原反应
得失氧反应
化合价升降的反应
电子转移
作业:
1、什么是氧化还原反应?其实质是什么?如何判断一个反应是否属于氧化还原反应?怎样判断元素的化合价?
2、氧化还原反应与四种基本反应类型之间的联系是什么?并用图表表示
九、板书设计:
第三节氧化还原反应
一、氧化还原反应的概念
1、表观认识:得氧失氧(片面)
2、概念:化合价升降(判断依据)
3、本质:电子转移(本质)
失,升,氧
得,降,还
【二】
教学目标
知识目标
1.复习巩固初中四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应,使学生进一步了解化学反应的多种分类方法,并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围的结论。
2.使学生理解、掌握用化合价升降的观点和电子转移的观点分析氧化还原反应。
3.使学生了解与氧化还原反应相关的概念及表示方法和意义。
能力目标
通过“讨论式”学习方法的训练,培养学生独立思考及分析,解决问题的能力。
情感目标
培养对立统一的辩证唯物主义的观点。
教材分析
本节内容可分为三部分:化学反应的类型、氧化还原反应、氧化剂和还原剂。重点是氧化还原反应。
化学反应类型,从复习初中的一些化学反应入手,总结归纳四种基本化学反应类型,提出新的化学反应:,说明初中所学知识不能对它进行分类,从而转入氧化还原反应的教学。
本节教学重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。
本节教学难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应。
教学建议
第一节氧化还原反应
氧化还原反应的教学建议采用对比法或列表法,教学过程可分为以下四部分(供参考,可根据实际情况进行删减)。
一、有关氧化还原反应的概念
实质
反应中有电子转移(电子得失或电子偏移)。
原子或离子失电子总数=原子或离子得电子总数
特征
原子或离子化合价升高总数=原子或离子化合价降低总数
反应
(氧化反应、还原反应)
反应物中元素(原子或离子)失电子,发生氧化反应(被氧化)
反应物中元素(原子或离子)得电子,发生还原反应(被还原)
反应物
(还原剂、氧化剂)
此反应物(失电子的原子或离子)是还原剂
此反应物(得电子的原子或离子)是氧化剂
生成物
(氧化产物、还原产物)
还原剂被氧化后的生成物叫氧化产物。
氧化剂被还原后的生成物叫还原产物。
性质
(还原性、氧化性)
失电子的性质是还原性,还原剂具有还原性。
得电子的性质是氧化性,氧化剂具有氧化性
二、常见的氧化剂和还原剂
1.氧化剂
活泼的非金属:等。
含有较高化合价元素的化合物:、、、浓、、、、、等。
2.还原剂
金属:等;
某些非金属:等;
含有较低化合价元素的化合物:、、、、、、等。
注意:氧化剂和还原剂的确定是以实际反应为依据的,是相对而言的。同一物质处于中间价态的在不同条件,不同反应中,可以作还原剂,也可做氧化剂。
三、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.单线桥法:在氧化剂和还原剂之间表示电子转移关系,在线上标出电子转移总数,箭头指出转移的方向。
例如:
2.双线桥法:此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子。在线上需标明“失去”或“得到”电子总数,化合价的升降以及该元素“被氧化”或“被还原”。例如:
四、四种基本类型反应与氧化还原反应的关系
置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都是非氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应都是氧化还原反应
教学设计方案
第一节氧化还原反应
教学目标
知识目标
1.复习巩固初中四种基本反应类型以及从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应,使学生进一步了解化学反应的多种分类方法,并由此得出划分的依据不同而有不同的使用范围的结论。
2.使学生理解、掌握用化合价升降的观点和电子转移的观点分析氧化还原反应。
3.使学生了解与氧化还原反应相关的概念及表示方法和意义。
能力目标
通过“讨论式”学习方法的训练,培养学生独立思考及分析,解决问题的能力。
情感目标
培养对立统一的辩证唯物主义的观点。
教学重点、难点
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应。
难点:用化合价升降和电子转移的观点分析氧化还原反应,并能灵活运用。
教学方法:复习旧知—创设情境—探索新知—归纳总结—练习反馈
教学手段:投影
教学过程:
[引言]在漫长的历史长河中,火对于人类的发展与进步起到了极其重要的作用,要探索火的奥秘,就必须研
究燃烧。而与之相关的燃烧反应的实质、燃烧过程中的能量变化、燃烧效率及燃烧产物对环境影响等问题与本章的学习有密切的联系。
[板书]第一章化学反应及其能量变化
[提问]在初中化学中,同学们曾学习过燃烧,什么是燃烧呢?(请一位学生回答)
[讲解]燃烧是指可燃物跟空气中的氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应,那么本节课我们将进一步研究。
[板书]第一节氧化还原反应
[提问]初中阶段,我们曾学习过木炭在氧气中燃烧:,这个反应属于什么反应类型呢?(由学生回答)
[追问]还有其他答案吗?(由学生回答)
[评述]两位同学的答案不同,但都正确,说明从不同的角度分析化学反应则有不同的分类方法。
[板书]一、化学反应的类型
[讲解]刚才第一位同学的答案为化合反应,这是从反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少的角度划分,也就是所谓的“基本反应类型”。
[板书]1.基本反应类型
[提问]基本反应类型分为几种?请各举一例。
[投影]
反应类型
表达式
举例
化合反应
A+B=AB
分解反应
AB=A+B
置换反应
A+BC=AC+B
复分解反应
AB+CD=AD+CB
[练习]将四种基本反应类型各举几例,并加以总结归纳。
[投影]将几名学生的练习投影并讲评,且加以引导,得出相关结论。
[引导]刚才有关“木炭在氧气中燃烧”另一位同学的答案为氧化反应,他的结论是从反应中的物质是否得到氧或失去氧的角度划分,把化学反应分为氧化反应和还原反应。
[板书]2.氧化反应和还原反应
[学生活动]请两位同学在黑板上分别写出两个氧化反应和还原反应,其它同学在练习本上完成。
[讲评]评述两位同学在黑板上所做练习存在的问题,并得出以下结论。
[投影]
反应类型
得、失氧的情况
举例
氧化反应
物质得到氧的反应
还原反应
物质失去氧的反应
在的反应中,失去氧而变成单质铜的反应
[学生活动]组织学生对课本第8页的“讨论”进行分组讨论,然后选代表进行回答。
[评述]对几位学生的回答加以评述,针对原有的知识进行总结、分析,进而引导学生开阔视野,对新知识进行展望。
[小结]通过上述分析,我们可以得到以下结论:
(1)化学反应的分类方法不同。四种基本反应类型的分类方法只是从形式上划分,不能反映化学反应的本质,也不能包括所有的化学反应,如:。
(2)初中阶段学习的氧化反应和还原反应的分类方法比较片面,不能全面,真实地反映该类反应的本质。
(3)氧化反应和还原反应是同时进行的,不能人为地将其分开。它们既是对立的,又是统一的。
(4)我们以往学习的有关概念和原理往往有其局限性,阶段性,要正确地、客观地看待这些问题,这样才能探求科学知识的真谛。
[引导]下面对的反应作进一步研究。
[提问](1)对于此反应,谁得到氧,谁失去氧?得到的氧原子与失去的氧原子有什么关系?
(2)反应后哪种元素的化合价升高?哪种元素的化合价降低?升高与降低的化合价有什么关系?
(3)进一步分析,可以得到什么结论?
[投影结论]将几名学生的回答加以总结、归纳、引导学生得到以下结论:
(1)在化学反应中,一种物质与氧结合,必然同时有另一种物质失去氧,所以氧化反应与还原反应同时进行,且失去的氧原子与得到的氧原子个数相等。
(2)得到氧的物质反应后其元素化合价升高,叫做被氧化;失去氧的物质反应后其元素化合价降低,叫做被还原,且升高的化合价数与降低的化合价数相等。
(3)一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
[板书]二、氧化还原反应
[练习]分析的反应类型。
[学生活动]学生分组讨论,然后选代表回答。
[讲解]通过同学的回答,我们发现此反应不属于四
种基本反应类型,而且从得、失氧的角度分析也不属于氧化还原反应,但从上述的分析可知:此反应前后元素的化合价发生了改变,故此反应就是氧化还原反应,进而将初中阶段学习的有关氧化还原反应的知识得以拓展,延伸。
[引导阅读]学生阅读课本第9页图1-3,以激发其学习的兴趣,有利于加深对有关概念的理解和记忆。
[投影结论]有元素化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
[板书]1.氧化还原反应的特征:元素化合价在反应前后有变化。
[投影练习]判断哪些反应是氧化还原反应,并指出哪些元素的化合价在反应后有所改变。
①
②
③
④
⑤
[设问]有关氧化还原反应的特征,即化合价的改变与什么有关呢?初中化学中曾介绍元素化合价的升降与电子的得失或偏移密切相关。
[板书]2.氧化还原反应的实质:电子的转移(得失或偏移)。
[讲解]1.在的反应中,原子失去外层的1个电子成为而带正电,化合价由0价升高到+1价,被氧化;原子得到1个电子成为而带负电,化合价由0价降低到-1价,被还原。生成的为离子化合物。
2.在的反应中,电子转移过程中,H原子未完全失去电子,而原子未完全得到电子,它们之间只有共用电子对的偏移,且共用电子对偏离于H原子而偏向于原子,使氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。
[学生活动]学生阅读课本第9页图1-4,第10页图1-5和第11页图1-6,从而加深对氧化还原反应本质的理解。
[投影结论](1)有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。
(2)没有电子转移的反应就是非氧化还原反应。
[讲解]为了帮助同学们准确地理解氧化还原反应这一概念,下面就与氧化还原反应有关的一些概念加以总结、补充、归纳。
[板书](3)氧化还原反应的有关概念
[投影板书](1)氧化反应:物质里所含元素化合价升高的反应或物质中某元素原子失去电子的反应。
(2)还原反应:物质里所含元素化合价降低的反应或物质中某元素原子得到电子的反应。
(3)氧化还原反应:有元素化合价升降的反应或有电子转移(得失或偏移)的反应。
(4)氧化剂:所含元素化合价降低的物质或得到电子的物质。
(5)还原剂:所含元素化合价升高的物质或失去电子的物质。
(6)氧化产物:还原剂被氧化后的产物。
(7)还原产物:氧化剂被还原后的产物。
(8)氧化性:得电子的性质。
(9)还原性:失电子的性质。
[练习]将前边的投影练习再做分析,指出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
[板书]4.氧化还原反应的表示方法
(1)双线桥法
(2)单线桥法(补充)
[讲解](1)双线桥法:此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原的关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子。在线上要标明“失去”或“得到”电子总数,化合价的升降以及该元素“被氧化”或“被还原”。
(2)单线桥法:在氧化剂和还原剂之间表示电子转移关系。在线上标出电子转移总数,箭头指出转移的方向。
[投影]举例说明用不同方法表示氧化还原反应。
(1)双线桥法:
(2)单线桥法:
[练习]分析下列氧化还原反应中化合价的变化关系,用双线桥注明电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。
①
②
③
④
[评述]将几名学生的练习投影,纠正其中的错误。
[学生活动]阅读课本第11页讨论题与图1-7,并思考。
[板书]5.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
[学生总结]
[投影板书](1)置换反应都是氧化还原反应。
(2)复分解反应都不是氧化还原反应。
(3)化合反应与分解反应部分是氧化还原反应,其中有单质参加的化合反应与有单质生成的分解反应肯定是氧化还原反应。
[本节总结]
我们对氧化还原反应经历了由得氧失氧到化合价升降,再到电子转移这样一个逐步深化的过程。通过这部分内容的学习,我们要重点理解氧化还原反应的实质是化学反应中发生了电子的得失或偏移,要学会从有无化合价升降的变化来判断一个反应是否是氧化还原反应,并能用单线桥或双线桥表示电子转移的方向和数目。
[作业]
第12页、二、三、1.2.
三、3题,同学们用图表总结后,我们可利用“学习角”进行交流。
篇2:高一年级化学必修一教案
教案【一】
教学准备
教学目标
教学目的:
1、通过探究实验了解氯水的成分,知道氯水的漂白作用及其起作用的漂白物质
2、掌握氯气与水的反应,氯气与碱的反应以及漂白粉的制取和漂白原理
3、通过对氯水成分和氯水漂白作用的探究,再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法,并能运用初步形成的观察方法进行全面观察;通过引导学生观察、分析演示实验现象,培养学生观察和分析问题的能力
情感目标
在科学探究过程中通过比较、判断、不断地揭示矛盾和解决矛盾,激发学生强烈的求知欲,同时开发学生智力
教学重难点
教学重点:氯气与水反应,氯气与碱反应以及漂白粉的制取与漂白原理
教学难点:氯水成分的探究推理、氯水的漂白作用
教学工具
教学用具:氯气、蒸馏水、NaOH溶液、集气瓶、干燥的红纸、紫色石蕊试液、AgNO3溶液、稀HNO3探究实验:①往盛有氯气的集气瓶中注入少量蒸馏水,观察氯水的颜色②往盛有氯气的集气瓶中加入AgNO3,再滴加稀HNO3,观察现象③往盛有氯气的集气瓶中滴加紫色石蕊试液,观察现象,探究其成分及其作用④分别将干燥的和湿润的红纸条放入盛有干燥的氯气的集气瓶中,观察现象,探究氯水中具有漂白性的物质⑤把少量的NaOH溶液注入盛有氯气的集气瓶中,观察现象,体会Cl2与NaOH溶液的反应
教学过程
教学过程:
一、复习氯气的物理性质、氯元素的原子结构、氯气与非金属和金属的反应
导入新课:利用一则报道,消防员用水驱散泄漏的氯气的事实引入新课
二、氯水成分、漂白性物质的探究和Cl2与H2O的反应
1、实验探究
实验(1):往盛有氯气的集气瓶中注入少量蒸馏水,观察其颜色变化
实验现象:氯水颜色变浅,呈浅绿色
实验结论:氯气少部分溶于水,氯水中含有Cl2分子
实验(2):往盛有氯水的试管中先滴加AgNO3溶液,再滴加稀HNO3,观察现象
实验现象:有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成
实验结论:氯水中含有Cl-
实验(3):往盛有氯水的试管中滴入紫色石蕊试液,观察现象
实验现象:溶液出现红色,但后来红色又褪去
实验结论:氯水中含有H+和漂白性物质
实验(4):分别将干燥的和湿润的红纸条放进盛有干燥氯气的集气瓶中,观察现象
实验现象:干燥的红纸条不褪色,湿润的红纸条褪色
实验结论:干燥的Cl2不具有漂白性,Cl2与H2O反应生成了漂白性物质
2、Cl2与H2O反应的分析
化学反应方程式Cl2+H2O===HCl+HClO分析氯元素化合价的变化,指出氧化剂、还原剂
HClO的性质和用途:
a、弱酸性,其酸性比碳酸的酸性还弱
b、有强氧化性,具有漂白性,可用于漂白、杀菌、消毒
c、不稳定,容易分解放出氧气
总结:氯水的的成分(三分四离):H+、Cl-、OH-、ClO-、Cl2、H2O、HClO
思考:实验室为什么用棕色瓶盛装氯水?
三、氯气与碱的反应
1、补充实验:把少量NaOH溶液注入一瓶盛有Cl2的集气瓶中,观察其变化
实验现象:黄绿色全部消失,所得溶液为无色
2、从Cl2与H2O的反应来分析、理解Cl2与NaOH的反应
化学反应方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
漂白液的主要成分:NaCl、NaCl0,其中有效成分:NaClO
3、从Cl2与NaOH的反应,写出Cl2与Ca(OH)2的化学反应方程式
Cl2+2Ca(OH)2====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(工业制备漂白粉的原理)
漂白粉精的主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2,其中有效成分:Ca(ClO)2
总结氯气与碱反应的规律:氯气+碱====氯酸盐+次氯酸盐+水
思考:(1)次氯酸具有漂白作用,为什么不直接用次氯酸漂白,而要将氯气转换成次氯酸盐制成漂白粉来漂白?
(2)制成的漂白粉进行漂白时,如何体现漂白性?
漂白粉漂白的原理:
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO(家庭漂白粉的漂白和失效的原理)
Ca(ClO)2+2HCl====CaCl2+2HClO(工业上漂白粉的漂白原理)
思考:漂白粉应怎样保存?
四、氯气的用途
根据氯气的性质,结合课本阅读、总结氯气的用途
五、小结
六、学生练习
七、作业
教案【二】
教学准备
教学目标
1、介绍氯元素被发现的历史,以及目前的应用。
2、熟悉氯原子的机构特点和化学特性,掌握氯和金属,氯与氢气,氯与水发生的反应。
3、熟悉燃烧的新的定义,掌握液氯与氯水的区别和成分。
教学重难点
教学重点:
氯气、氯水的化学性质、氯离子的检验方法。
教学难点:
氯水的性质及漂白原理;氯气的实验室制法。
教学工具
实验仪器、多媒体
教学过程
新课导入
[引入]我们在生活中所说的盐和我们化学中说的盐含义一样吗?
点评:不一样,生活中的盐主要指食盐氯化钠,化学上的盐指能够电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物。
[阅读思考1]氯元素位于元素周期表中第周期第族,其原子结构示意图为,氯原子很容易一个电子而形成,具有性。在自然界中以态存在。
[板书]2富集在海水中的元素—氯
[引导]阅读教材“科学史话”,了解氯气的发现过程。完成讲义。
[阅读思考2]氯气是于年,有瑞典化学家发现的,并在年,由确认。舍勒制取氯气的化学方程式是;从氯气的发现和确认过程我们可以得到什么启示?
[板书]一、活泼的黄绿色气体—氯气
[思考与交流]1、试写出舍勒制取氯气的化学方程式
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2、由氯气的发现和确认大家可以得到什么启示?(提示:氯气由发现到确认所用时间、原因,戴维确认氯气的依据)
[引导]氯气是一种什么样的气体,具有那些性质?
[探究1]氯气的物理性质
展示刚收集的一瓶氯气,观察氯气的颜色和状态。
[板书]1.物理性质:黄绿色、有刺激性气味的气体、有毒、能溶于水(氯水)、易液化(液氯)
[引导]在初中时曾经学过有关氯气与钠的反应,回顾并写出化学方程式。
[板书]2.化学性质
a.与金属反应
2Na+Cl22NaCl
[设问]氯气能否与不活泼的金属如铁、铜等反应?
[探究2]视频播放氯气与铁的反应
[板书]2Fe+3Cl22FeCl3
[总结]氯气不仅可以和Na、Fe反应,还可以和Al、Cu、Mg等大多数金属反应,生成金属氯化物。如与铜反应生成氯化铜。
[板书]Cu+Cl2=CuCl2
[结论]氯气具有很强的性,可以和绝大多数的金属在或条件下发生反应,生成金属。
[设问]氢气在空气中安静的燃烧,产生淡蓝色火焰。氢气在氯气中燃烧,会有什么现象呢?
[探究3]氯气和非金属反应
实验4-3在空气中点燃H2,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象。
[板书]b.与非金属反应H2+Cl22HCl
现象总结“氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成”
[探究4]氯气和水反应
在收集的两瓶氯气中,分别加入干燥和湿润的两片红色布条,观察现象。
点评:干燥的布条没有褪色,湿润的红色布条褪色。
[提问]通过这一实验可以得到什么结论?使布条褪色的是氯气吗?
[归纳]氯气不具有漂白性,氯气溶于水才具有漂白性,是因为氯气和水发生了反应,产生了具有漂白性的物质。
[板书]c.氯气和水反应Cl2+H2O==HCl+HClO
[结论]氯气无漂白性,溶于水的氯气可以部分和水反应生成和,具有漂白性
[阅读思考3]次氯酸的性质:
①氧化性:次氯酸具有强性,可以用来杀菌消毒和漂白;
②酸性:次氯酸是一种酸,
③稳定性,次氯酸不稳定,在下可分解,化学方程式为。
[探究5]氯气和碱的反应
往盛有氯气的塑料瓶内加入氢氧化钠溶液,盖好瓶盖,振荡,观察现象。
[板书]Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[结论]氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成盐酸盐、次氯酸盐和水。
[阅读思考4]工业上制取漂白液的反应方程式是,漂白液的主要成分是,制取漂白粉和漂粉精的反应方程式是,漂白粉和漂粉精的主要成分是。
[总结]这节课我们主要学习了氯气的主要性质,包括物理性质,化学性质氯气与金属、非金属、水、碱的反应。
[点击高考试题]
1.下列说法正确的是()
①Cl2的性质活泼,与H2混合后立即发生爆炸
②实验室制取Cl2时,为了防止环境污染,多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收
③若Cl2发生泄漏,应立即向上风地区转移
④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入AgNO3溶液中
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④
C.③D.③⑤
解析:Cl2与H2混合,达到爆炸极,在点燃或光照的条件下能发生爆炸,①错误;Ca(OH)2的溶解度小,溶液中溶质含量少,实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2,②错误,排除A、B项;HCl气体与AgNO3溶液反应可产生AgCl沉淀,④错误;将混合气体通入饱和食盐水中,除去的是HCl气体,而不是Cl2,⑤错误,排除D项。
答案:C
2.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法中正确的是()
A.25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
解析:A项,25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,故不正确;C项,氯气与铁在加热或潮湿的环境中易反应,而在常温和干燥的环境中不反应,不正确;D项,制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应均不是氧化还原反应,故不正确。
答案:B
3.下列实验过程中,不会产生气体的是()
解析:A项,新制氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项,新制氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;C项,新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl,没有气体产生;D项,H2O与Na2O2反应生成O2。
答案:C
4.
教学方法:
实验法、讲授法
教学用具:
实验仪器、多媒体
教学过程:
[引入]我们在生活中所说的盐和我们化学中说的盐含义一样吗?
点评:不一样,生活中的盐主要指食盐氯化钠,化学上的盐指能够电离出金属阳离子和酸根阴离子的化合物。
[阅读思考1]氯元素位于元素周期表中第周期第族,其原子结构示意图为,氯原子很容易一个电子而形成,具有性。在自然界中以态存在。
[板书]2富集在海水中的元素—氯
[引导]阅读教材“科学史话”,了解氯气的发现过程。完成讲义。
[阅读思考2]氯气是于年,有瑞典化学家发现的,并在年,由确认。舍勒制取氯气的化学方程式是;从氯气的发现和确认过程我们可以得到什么启示?
[板书]一、活泼的黄绿色气体—氯气
[思考与交流]1、试写出舍勒制取氯气的化学方程式
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2、由氯气的发现和确认大家可以得到什么启示?(提示:氯气由发现到确认所用时间、原因,戴维确认氯气的依据)
[引导]氯气是一种什么样的气体,具有那些性质?
[探究1]氯气的物理性质
展示刚收集的一瓶氯气,观察氯气的颜色和状态。
[板书]1.物理性质:黄绿色、有刺激性气味的气体、有毒、能溶于水(氯水)、易液化(液氯)
[引导]在初中时曾经学过有关氯气与钠的反应,回顾并写出化学方程式。
[板书]2.化学性质
a.与金属反应
2Na+Cl22NaCl
[设问]氯气能否与不活泼的金属如铁、铜等反应?
[探究2]视频播放氯气与铁的反应
[板书]2Fe+3Cl22FeCl3
[总结]氯气不仅可以和Na、Fe反应,还可以和Al、Cu、Mg等大多数金属反应,生成金属氯化物。如与铜反应生成氯化铜。
[板书]Cu+Cl2CuCl2
[结论]氯气具有很强的性,可以和绝大多数的金属在或条件下发生反应,生成金属。
[设问]氢气在空气中安静的燃烧,产生淡蓝色火焰。氢气在氯气中燃烧,会有什么现象呢?
[探究3]氯气和非金属反应
实验4-3在空气中点燃H2,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象。
[板书]b.与非金属反应H2+Cl22HCl
现象总结“氢气在氯气中安静的燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾生成”
[探究4]氯气和水反应
在收集的两瓶氯气中,分别加入干燥和湿润的两片红色布条,观察现象。
点评:干燥的布条没有褪色,湿润的红色布条褪色。
[提问]通过这一实验可以得到什么结论?使布条褪色的是氯气吗?
[归纳]氯气不具有漂白性,氯气溶于水才具有漂白性,是因为氯气和水发生了反应,产生了具有漂白性的物质。
[板书]c.氯气和水反应Cl2+H2O==HCl+HClO
[结论]氯气无漂白性,溶于水的氯气可以部分和水反应生成和,具有漂白性
[阅读思考3]次氯酸的性质:
①氧化性:次氯酸具有强性,可以用来杀菌消毒和漂白;
②酸性:次氯酸是一种酸,
③稳定性,次氯酸不稳定,在下可分解,化学方程式为。
[探究5]氯气和碱的反应
往盛有氯气的塑料瓶内加入氢氧化钠溶液,盖好瓶盖,振荡,观察现象。
[板书]Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[结论]氯气可以和氢氧化钠等碱反应生成盐酸盐、次氯酸盐和水。
[阅读思考4]工业上制取漂白液的反应方程式是,漂白液的主要成分是,制取漂白粉和漂粉精的反应方程式是,漂白粉和漂粉精的主要成分是。
[总结]这节课我们主要学习了氯气的主要性质,包括物理性质,化学性质氯气与金属、非金属、水、碱的反应。
[点击高考试题]
1.下列说法正确的是()
①Cl2的性质活泼,与H2混合后立即发生爆炸
②实验室制取Cl2时,为了防止环境污染,多余的Cl2可以用Ca(OH)2溶液吸收
③若Cl2发生泄漏,应立即向上风地区转移
④检验HCl气体中是否混有Cl2,方法是将气体通入AgNO3溶液中
⑤除去HCl气体中的Cl2,可将气体通入饱和食盐水中
A.①②③B.②③④
C.③D.③⑤
解析:Cl2与H2混合,达到爆炸极,在点燃或光照的条件下能发生爆炸,①错误;Ca(OH)2的溶解度小,溶液中溶质含量少,实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的Cl2,②错误,排除A、B项;HCl气体与AgNO3溶液反应可产生AgCl沉淀,④错误;将混合气体通入饱和食盐水中,除去的是HCl气体,而不是Cl2,⑤错误,排除D项。
答案:C
2.NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法中正确的是()
A.25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.上图所示转化反应都是氧化还原反应
解析:A项,25℃时,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,故不正确;C项,氯气与铁在加热或潮湿的环境中易反应,而在常温和干燥的环境中不反应,不正确;D项,制备NaHCO3和NaHCO3分解的反应均不是氧化还原反应,故不正确。
答案:B
3.下列实验过程中,不会产生气体的是()
解析:A项,新制氯水中的HClO见光分解生成氧气;B项,新制氯水中的H+与发酵粉中的NaHCO3反应生成CO2;C项,新制氯水中的Cl2与NaBr反应生成Br2和NaCl,没有气体产生;D项,H2O与Na2O2反应生成O2。
答案:C
4.(双选题)如图所示,从A处通入Cl2,关闭B阀门时,C处的红色布条上看不到明显的现象,当打开B阀后,C处红布逐渐褪色,则D瓶中装的是()
A.浓硫酸
B.NaOH溶液
C.H2O
D.饱和NaCl溶液
解析:先应判断A处通入的Cl2是否带有水蒸气,根据B阀打开时,C褪色,说明A处的Cl2为潮湿的,潮湿的Cl2在B阀关闭时通过D瓶,看不到C处红色布条有明显变化,说明D瓶溶液吸收了氯气或吸收了潮湿氯气中的水蒸气,故正确答案为AB。
答案:AB
课堂总结及评价:
这节课我们主要学习了氯气的主要性质,包括物理性质,化学性质氯气与金属、非金属、水、碱的反应。通过实验激发学生学习兴趣。随着我们学习的深入,我们会掌握更多的知识,并利用这些知识为生活服务。
[小结]这节课我们学习了Cl2的性质:与金属反应、与水反应,懂得了生活中的一些科学道理。下节课我们将继续学习Cl2的其他性质。
板书设计:
第二节富集在海水中的元素——氯
一、活泼的黄绿色气体——氯气
1.原子结构
2.物理性质
3.化学性质:
(1)与金属反应
(2)与水反应
4.用途:活动与探究
(1)H2在Cl2中燃烧时瓶口所产生的现象与打开浓盐酸试剂瓶所产生的现象为什么相同?
(2)氯气有毒,但是为什么又用它来给自来水消毒?
(3)到本市自来水公司做调查,了解自来水公司是如何给自来水消毒的。
(4)人在“死海”中为什么不会下沉?
(5)上网查找资料(或查词典《化工辞典》王箴主编,化工出版社),了解当前国内、国际上可以用于自来水消毒的试剂有哪些。
附调查表
[作业]:课本P87之1、2、3、4、5、6、7、8、9。
教案【三】
教学准备
教学目标
1.1知识与技能:
1.了解二氧化硅的晶体结构,掌握二氧化硅的化学性质,了解其用途。
2.对硅酸的组成、性质及制备形成初步的认识。
3.了解硅酸盐的组成的表示方法、性质及应用。
4.理解硅酸钠的性质及应用。
1.2过程与方法
通过对二氧化硅的晶体结构及其化学性质的学习,培养学生空间想象能力和逻辑思维能力。
1.3情感、态度与价值观
感受化学在生活生产中的重要地位,培养学生关注社会的意识和责任感。
教学重难点
2.1教学重点
二氧化硅的性质和硅酸的制备;硅单质及其化合物的性质,硅的制法。
2.2课题难点
二氧化硅和硅的性质
教学工具
教学课件
教学过程
一、新课引入
展示图片:水晶、玛瑙、石英坩埚、沙子。你知道组成这些物质的成分是什么吗?
讲述:这些物质虽然看起来形态各异,实际上它们都含有同一种元素——硅,硅在地壳中的含量仅次于氧。大到高科技领域,小到我们的周围,到处都有硅及其化合物的踪影。当今电子工业的飞速发展,更是与人们对硅的性质的认识息息相关。本节课,我们首先来学习二氧化硅及其化合物——硅酸的有关知识。
二、新课教学
板书:第一节硅
过渡:首先,我们来了解一下硅元素的有关知识。
学生阅读课本第74页的第一、二自然段,了解硅在自然界的含量、存在形态等方面的内容。
归纳整理:硅以化合态存在于自然界,硅元素主要以氧化物和硅酸盐的形式存在于地壳的各种矿物和岩石里。
过渡:我们先来学习硅的氧化物——二氧化硅的性质。
(一)二氧化硅和硅酸
1.二氧化硅
学与练:写出C和Si的原子结构示意图,根据外层电子数,推测CO2和SiO2的性质是否相同?
归纳整理:C和Si的外层都有4个电子,CO2和SiO2分别是二者的高价氧化物,它们的性质应该相似但又不完全相同。
思考与交流:请同学们回忆我们初中学过的二氧化碳的性质,并从物理性质和化学性质两方面回答。
学生思考交流回答,教师补充。
归纳整理:
①二氧化碳的物理性质:常温常压下是无色无味的气体、能溶于水、密度比空气大。
②二氧化碳的化学性质:
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Na2ONa2CO3
CO2+CaOCaCO3
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2能与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物。
过渡:下面我们来学习二氧化硅的性质,并和二氧化碳的性质加以比较,看二者是否相同。
学生阅读教材第75页的内容,了解二氧化硅的性质及用途。
归纳整理:二氧化硅广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石,天然二氧化硅也叫硅石。砂子的主要成分就是二氧化硅,石英的主要成分也是二氧化硅,水晶是纯度较高的二氧化硅。二氧化硅可用来做光导纤维;石英可用来做石英钟、石英表,耐高温的石英玻璃;水晶可以用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器、工艺品、眼镜片等,含有有色杂质的石英,还可用于制造精密仪器轴承,耐磨器皿和装饰品等。
⑴二氧化硅的物理性质:
SiO2是一种坚硬难熔的固体,不溶于水。
用途:可用于制作光导纤维、石英坩埚、饰品等。
讲解:CO2、SiO2的物理性质差别很大,二氧化碳是一种无色无味的气体,二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。原因是二者的结构不同,相关知识我们将在选修教材中学习。
过渡:SiO2与CO2的物理性质差别很大,那么它们的化学性质是不是也有这么大的差异呢?请大家阅读课本第76页有关内容,并填写下表。
板书;
⑵二氧化硅的化学性质
PPT展示:SiO2与CO2化学性质的比较
展示一个同学的答案,分析对比,得出结论。
归纳整理:CO2、SiO2的化学性质差别不很大,比较相似,都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐,都是酸性氧化物。二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。酸性氧化物一般不与酸发生化学反应,而二氧化硅却能与氢氟酸发生反应,这也是工业上用氢氟酸雕刻玻璃的反应原理。以上两点,属二氧化硅的特性。
①特性:
a.不溶于水的酸性氧化物。
b.能与氢氟酸反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
②酸性氧化物
a.与碱反应:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
b.与碱性氧化物反应:SiO2+CaO?CaSiO3。
思考与交流:
(1)为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞?
(2)实验室为什么不用玻璃瓶盛装氢氟酸?
(3)某同学根据SiO2既可与碱反应,也能与氢氟酸反应,推断SiO2为两性氧化物。是否正确?
学生思考交流回答,教师补充。
归纳整理:
(1)因为玻璃中含有SiO2,SiO2是酸性氧化物,能和碱反应生成Na2SiO3,而Na2SiO3具有粘合性,容易使玻璃瓶塞和瓶颈粘在一起而不能打开。
(2)因为玻璃中含有SiO2、SiO2能与氢氟酸反应,故不用玻璃瓶,用塑料瓶盛放。
(3)两性氧化物是指既和酸反应,又和碱反应生成盐和水的氧化物,而SiO2与氢氟酸反应没有生成盐,故SiO2不是两性氧化物。
过渡:二氧化硅不能溶于水得到相应的酸——硅酸。那么,硅酸是怎样的一种酸?它怎样制得呢?下面我们就来学习这个问题。
2.硅酸(H2SiO3)
学生阅读教材第76页后一自然段,了解硅酸的性质。
归纳整理并板书:
⑴物理性质
硅酸是一种白色的固体,酸性比碳酸还要弱,它不溶于水。
实验探究:
学生分组做教材第76页探究实验4-1,观察并记录实验现象,填写下表:
讨论:实验室制硅酸的原理。
归纳整理并板书:
⑵制取原理:
强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
过渡:硅酸的酸性比碳酸还要弱,那么根据强酸制弱酸的原理,推测向Na2SiO3溶液中通入CO2会出现什么现象?写出反应方程式。
学生思考回答。
归纳整理并板书:
现象:有白色沉淀生成。
化学方程式:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3。
讲解:先形成硅酸溶胶,浓度较大时形成硅酸凝胶。硅酸凝胶经干燥脱水后得到多孔的硅酸干凝胶,称为硅胶。硅酸在加热条件下会进一步失水得到二氧化硅。
板书:
⑶化学性质:H2SiO3SiO2+H2O
⑷用途——硅胶,做干燥剂。
巩固练习
1.地壳中含量第一和第二的两种元素所形成的化合物中,不具有的性质是()
A.熔点很高B.与水反应生成对应的酸
C.可与烧碱反应生成盐D.坚硬
2.要除去SiO2中混有的少量CaO杂质,适宜的试剂是()
A.纯碱溶液B.盐酸C.硫酸D.苛性钠溶液
3.下列试剂能贮存在磨口玻璃塞的试剂瓶里的是()
A.HF溶液B.KOH溶液C.盐酸D.水玻璃
参考答案:BBC
(二)硅酸盐
阅读教材第77页第一自然段,了解硅酸盐的组成。
归纳整理并板书:
1.硅酸盐:由硅、氧和金属组成的化合物的总称。多数不溶于水,化学性质很稳定。
讲述:硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物,约占地壳质量的5%。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书写时,应把金属氧化物写在前面,然后写SiO2,后写H2O。且各种氧化物之间用“·”隔开。
板书:
硅酸盐组成的表示方法:
如:Na2SiO3Na2O·SiO2
Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O
过渡:硅酸盐种类很多,大多难溶于水,可溶性硅酸盐常见的是Na2SiO3,它的水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,它有什么用途?
2.硅酸钠(Na2SiO3):可溶于水,其水溶液俗称水玻璃。
实验探究:
学生分组实验教材第77页实验4-2。填写下表:
归纳整理:实验室里用于制H2SiO3,工业上可制成硅酸凝胶,处理后就得硅胶。硅胶是一种很好的干燥剂和催化剂载体。食品袋里的通常用硅胶作干燥剂。
投影:硅胶图片样品。
板书:用途:制备硅胶和木材防火剂。
过渡:Na2SiO3还有哪些用途?请同学们回忆盛放碱液的试剂瓶能否用玻璃塞?说明了什么问题?
学生思考交流回答。
展示:
(1)用玻璃塞塞紧的长期装碱液的试剂瓶,拔其瓶塞。
(2)室内装修用过的盛玻璃胶的塑料瓶,读出玻璃胶的成分。
归纳整理:
Na2SiO3还可用作粘合剂,用于粘玻璃制品。
阅读教材第77页科学视野,了解硅酸盐如何具有保肥能力。
过渡:我国是一个有着悠久历史的国家,从古到今,人类创造性的生产出了几类硅酸盐产品——陶瓷、玻璃、水泥等,下面我们通过录像和图片了解硅酸盐产品的发展历史和它们在日常生活中的应用。
播放(1)秦兵马俑图片或录像。
(2)有关博物馆中的古陶器和瓷器介绍的影视资料。
(3)雄伟壮观的现代建筑。
学生观看并发表他们的感想。
讲述:陶瓷是中国人发明并早使用,欧洲人视中国陶瓷为无价之宝,所以欧洲人把瓷器叫做“China”,久而久之“China”就成了中国的英文名称。陶瓷在我国历史悠久,但目前发展状况不容乐观,还需各位作出不懈努力,宏扬民族文化精髓。那么你能否举出几例现代社会中含硅元素的新型无机非金属材料?
学生阅读教材第78~79页,了解新型无机非金属材料的成分和用途。
展示图片:超导材料、新型陶瓷、光导纤维等。
讲述:能源、材料、信息是文明的三大支柱,而能源问题的解决和信息社会飞速发展的前提是能源材料、信息材料的突破。硅在现代电子、航空航天、敏感材料、超导材料中起着十分重要的作用。
学生阅读教材第79~80页,了解硅的存在和用途。
归纳整理:在自然界中无单质形式存在的硅,只有化合态硅。硅是构成矿物和岩石的主要元素。人类虽然在一万年前制出了陶器,而人类真正认识硅元素是在由瑞典化学家贝采利乌斯用金属钾还原四氟化硅时获得单质硅的。
展示图片:单晶硅。
(三)硅单质
1.物理性质:灰黑色有金属光泽的固体。熔点高,硬度大。
2.用途:是重要的半导体材料,制造太阳能电池,制造硅合金等。
学与练:写出碳和硅的原子结构示意图,分析硅的化学性质是否活泼。
解释:硅、碳同属ⅣA族元素,外电子层有4个电子。所以硅的化学性质与碳相似,常温下比较稳定。
归纳整理:
3.硅的化学性质:常温下不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,一般不与其他物质反应。加热条件下,可与氧气反应。
归纳整理:
阅读补充资料,了解硅的工业制法。
4.硅的工业制法:工业上,用焦炭在电炉中还原SiO2得到含有少量杂质的粗硅。
SiO2+2C=Si+2CO↑
粗硅能跟氯气反应得到SiCl4,再用氢气还原制得纯硅
Si(粗)+2Cl2=SiCl4
SiCl4+2H2=Si(纯)+4HCl
习题:
1.下列说法中,正确的是()
A.陶瓷、玻璃、水泥都是硅酸盐产品
B.水晶、玛瑙、光纤、硅胶的主要成分都是SiO2
C.SiO2很稳定,与所有的酸都不反应
D.将石棉(CaMg3Si4O12)化学式改写成氧化物的形式:3(MgO·CaO)·4SiO2
2.下列不能用磨口玻璃瓶盛放的试剂是()
A.溴水B.水玻璃C.高锰酸钾D.硝酸
3.下列表述中,正确的是()
①人造刚玉熔点很高,可用作高级耐火材料,主要成分是二氧化硅②化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成,玛瑙的主要成分是硅酸盐③提前建成的三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料④夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛⑤太阳能电池可采用硅材料制作,其应用有利于环保、节能
A.①②③B.②④C.③④⑤D.③⑤
参考答案:1.A2.B3.D
本课小结
1.了解了硅元素在自然界中的存在和含量。
2.学习了二氧化硅的存在形式和性质,并和CO2进行了对比。
3.学习了硅酸的性质和用途,并通过硅酸的制取了解一种重要的化学反应原理——强酸制弱酸。
4.硅酸盐的定义、表示方法及工业产品
5.硅酸钠的性质和用途
6.硅单质的存在形式、性质、工业制备和用途
板书设计
第一节硅
一、二氧化硅和硅酸
1、二氧化硅
(1)物理性质:
SiO2是一种坚硬难熔的固体,不溶于水
用途:可用于制作光导纤维、石英坩埚、饰品等。
(2)化学性质:
①特性:
a.不溶于水的酸性氧化物
b.能与氢氟酸反应SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
②酸性氧化物
a.与碱反应SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
b.与碱性氧化物反应SiO2+CaOCaSiO3
2.硅酸(H2SiO3)
⑴物理性质:硅酸是一种白色的固体,酸性比碳酸还要弱,它不溶于水。
⑵制取原理:
强酸制弱酸——可溶性硅酸盐与酸反应得到
Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl
Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3
⑶化学性质:H2SiO3△SiO2+H2O
⑷用途——硅胶,做干燥剂。
二、硅酸盐
1.硅酸盐组成的表示方法:
(1)化学式法:
(2)氧化物法:
硅酸钠(Na2SiO3)Na2O·SiO2Al2(Si2O5)(OH)4Al2O3·2SiO2·2H2O
2.硅酸钠
物理性质:白色固体,易溶于水,其水溶液俗称水玻璃,又称泡花碱,是一种无色粘稠的液体,
用途:制备硅胶、木材防火剂、粘合剂。
3.硅酸盐工业产品
三、硅单质
1.以化合态存在于自然界;有两种同素异形体。
2.物理性质:熔沸点高、硬度大、半导体。
3.用途:是重要的半导体材料,制造太阳能电池,制造硅合金等。
4.化学性质:常温下性质稳定。
作业课本P80习题1-11
篇3:高一年级化学必修一教案
【篇一】
一、教学背景
(一)课标分析
课程标准对本节课教学内容的基本要求是在初中的基础上进一步学习与人类生存和发展密切相关的一些有机化合物的重要知识;并不特别要求去追求知识的系统性和知识迁移。
(二)教材分析
《甲烷》内容选择于人教版高一化学(必修2)第三章第一节,这一节是学生在中学阶段第一次接触有机物结构和性质的有关内容,有机化学是化学学科的重要分支,烃是一切有机物的主体,而甲烷作为烷烃的第一个简单的分子,学生对它的理解将直接影响到今后对各种有机物的理解,因此本节内容对帮助学生树立正确的学习有机物的学习方法有重要的作用。
(三)学情分析
初中化学就介绍了甲烷的燃烧反应和一些主要的用途,高中化学必修2第二章也介绍了部分物质结构的知识,为学好本节内容提供了前提条件。
本节课将主要介绍以甲烷为代表的烃的分子结构、性质和主要用途,以及它们的性质与分子结构的关系,让学生掌握好甲烷这一节的知识,能为学生学习烃及烃的衍生物等有机内容奠定良好的基础。
二、教学目标:
知识与技能:
1.了解甲烷的存在、物理性质、用途。
2.掌握甲烷分子的化学式、电子式、结构式、空间构型。
3.掌握甲烷的化学性质(通常稳定、取代反应、氧化反应、高温分解)。
4.理解取代反应的概念。
过程与方法:
1.通过观察甲烷分子的空间构型模型、观看甲烷发生取代反应的多媒体模拟反应历程,增强学生对甲烷分子空间构型这类抽象的知识的理解,提高空间思维能力。
2.在重点掌握甲烷化学性质的过程中,逐渐理解“结构决定性质,性质反映结构”,并学会迁移运用。
3.了解有机化学研究的对象、目的、内容和方法,初步学会化学中对有机物进行科学探究的基本思路和方法。
4.通过观察记录实验现象和总结实验结论来培养学生科学实验的观察能力、思维能力。
情感、态度与价值观:
1.认识化学微观世界分子结构的立体美。
2.通过学生合作进行模型制作明确甲烷分子的空间构型,欣赏天然气应用的图片,观赏甲烷和氯气反应机理的动画以及联系生产生活实际等设计内容,激发学生学习兴趣,力求形成长久稳定的化学学习动机以及探究新知的欲望。
3.通过本节课的学习,初步形成严谨、有序地分析问题、解决问题的科学态度及科学方法。
4.与日常生活紧密结合,了解甲烷对于人类日常生活及身体健康的重要性,形成环保意识及关心能源、社会问题的意识。
三、教学重点、难点:
(一)教学重点:甲烷的分子组成、结构特征、主要化学性质(燃烧反应和取代反应);
(二)教学难点:甲烷分子的空间立体结构、取代反应的概念和实质。
四、教学策略和手段:
(一)教学策略:以计算机多媒体辅助模拟实验和学生讨论为主,教师串联讲解为辅的启发式教学。
1.采用图文并茂的多媒体展示,激发学生学习兴趣,层层推进;
2.创设问题情境,吸引学生有意注意;
3.通过展示模拟实验组织学生进行实验观察、对比、分析、讨论、归纳。
(二)教学手段:PPT等多媒体课件、黑板。
五、教学方法:
实验探究、多媒体辅助、讨论、讲解、练习
六、教学过程:
【引入】在前面的学习中,我们学习了化学的一大模块——无机化学,从今天开始,我们将进入化学另一个模块——有机化学的学习。
【讲述】有机化学主要是研究一些有机化合物的结构、性质与制备的学科,那么什么又是有机化合物呢?其实,有机化合物就是指含有碳元素的化合物,简称有机物。有机化合物有两个基本特点:数量众多,分布极广。但由于CO、CO2、H2CO3及其盐、氢氰酸(HCN)及其盐、硫氰酸(HSCN)及其盐等与无机化合物的性质与结构相似,所以把他们归入了无机化合物之列。
【提问】有机化合物中是否只含有碳元素吗?
【讲述】答案是否定的,顾名思义,化合物自然是含有两种或两种以上元素的纯净物,有机化合物不只是含有碳元素,它还含有氢、氧、氮、硫、磷、卤素等。其中仅含有碳、氢元素的有机化合物叫做烃。
【过渡】今天我们就一起来学习简单的烃,也是简单的有机化合物——甲烷
【板书】第一节简单的有机化合物——甲烷
【板书】一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构
【引入】我们都知道我们国家正在实施一项重大的能源工程——“西气东输”工程。
【提问】大家知道“西气东输”工程里面的气指的是什么吗?
【学生回答】天然气
【讲述】很好,这项工程主要是将新疆、甘肃等地丰富的天然气资源,通过管道东输到长江三角洲,终到达上海的一项巨大工程。由于天然气是一种高效、低耗、污染小的清洁能源,所以我们国家才不惜重金把它从新疆那么遥远的地方引过来。天然气它的主要成分了就是甲烷,其实自然界中甲烷不只单单存在于天然气中,在沼气、油田气和煤矿坑道气中甲烷也是他们的主要成分。
【PPT展示】【板书】1、甲烷在自然界中的存在
【板书】2、分子结构
【过渡】通过我们在初中的学习,我们知道甲烷的分子式为CH4,根据我们第一章所学化学键的知识写出甲烷的电子式。
【PPT展示】【板书】(1)、甲烷的电子式
如果我们将电子式中的一对共用电子用一条短线表示,得到的式子叫结构式。
【板书】结构式:将电子式中的一对共用电子用一条短线表示,得到的式子。
那么甲烷用结构式来表示的话我们就可以把它表示成这个样子
【PPT展示】【板书】(2)、甲烷的结构式
【提问】我们知道了甲烷的分子式和结构式,那么甲烷分子的结构到底是不是和它的结构式一样呢?
【实践】下面我们就动起手来,利用我们手上的橡皮泥和牙签,搭建出你想象中的甲烷的空间结构。
搭建出来后想一下以下两个问题:
【PPT展示】1、如果我们用一个X原子替代甲烷分子其中的一个氢原子,有几种可能?
2、如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,又有几种可能?
找几个同学问一下他们做出来的模型的空间几何结构。
【讲述】通过我们科学家精确的实验测定发现,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构,那现在甲烷它的空间结构该是那一种呢?你们动手做一下,用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结构只有一种,看看应该是哪一种结构。
【学生回答】正四面体
【PPT展示】甲烷的正四面体结构、球棍模型及比例模型。
【讲述】很好,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构的话,那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体了;如果它是一个平面正方形或者四棱锥的空间结构,那么用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子相邻和相对肯定是两种不同的结构,如果我们用两个X原子替代甲烷分子其中的两个氢原子,其结果只有一种空间结构的话,那么甲烷的空间结构肯定就是正四面体。在这种结构中,每个C-H与C-H都是等价的,且他们之间的夹角也就是键角为109?28’。
【过渡】好,看完了甲烷的结构,接下来我们来看一下甲烷的性质。
【板书】二、甲烷的性质
1、物理性质
【讲述】【PPT展示】通常情况下,甲烷是一种无色、无味的气体,密度比空气小为0.717g/L(标准状况),极难溶于水。
【过渡】这些就是甲烷的一些物理性质,接下来我们来看一下它的化学性质。
我们常说结构决定性质,那么甲烷稳定的正四面体结构决定了它有那些化学性质呢?
【板书】2、化学性质
(1)、稳定性
甲烷稳定的正四面体结构决定了甲烷通常情况下是比较稳定的,如与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。
【板书】【PPT展示】与强酸、强碱和强氧化剂等一般不发生化学反应。
【讲述】甲烷的稳定性是由它具有正四面体结构的稳定结构决定的。
【过渡】但任何物质的稳定性都是相对的,而它的变化是绝对的,内因是变化的根据,外因是变化的条件,一旦外部条件发生变化,甲烷也能发生反应。比如在特定条件下甲烷能与某些物质发生化学反应,如可以燃烧和发生取代反应等。下面我们就一起来看一下甲烷的燃烧反应。
【板书】(2)、甲烷的氧化反应——燃烧反应
【讲述】甲烷是一种优良的气体燃料,通常情况下1mol甲烷在空气中完全燃烧,生成水和CO2,放出890kJ的热量,火焰呈淡蓝色。
【板书】CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
下面请同学们阅读课本P61资料卡片并思考以下两个问题:
(1)怎么检验甲烷燃烧生成的产物?
甲烷燃烧产物是二氧化碳和水,可以通过将干燥烧杯罩在甲烷的火焰上,之后倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水来检验。
(2)点燃甲烷前应有什么操作?
【总结归纳】点燃甲烷前应该验纯,这就提醒我们,在使用任何可燃性气体前一定要进行验纯,否则他们与空气混合达到一定的比例的时候就会发生爆炸。
【提问】如果你发现你家里面使用的煤气或天然气发生泄漏的话,你将怎么进行查漏呢?
【讲述】我们应该先打开门窗,让可燃性气体在室内的浓度,同时关闭煤气或天然气的总阀门,并且要到户外去打电话进行求救,切勿触动任何电器开关(如开、关灯)、在室內使用电话或手机、使用火柴或打火机、按动邻居的门铃、开启任何煤气用具,直至漏气情况得到控制。
那么我们该怎么来检验这两种物质呢?
【过渡】接下来我们来看一下甲烷的另一个重要的化学性质
【板书】(3)、甲烷的取代反应(特征反应)
【讲述】甲烷在通常情况下不与强氧化剂反应,但在特定的条件下甲烷是可以与一些氧化剂发生反应的。如在光照的条件下就可以与氯气发生反应。下面我们一起来看一个甲烷与氯气反应的视屏。
【提问】在这个实验视屏你看到了些什么现象?
【总结】色变浅、水上升、出油滴。为什么会出现这些现象呢,这是因为甲烷与氯气发生反应生成了能溶于水的氯化氢与不溶于水的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等油状液体。其生成一氯甲烷的化学方程式为:
【板书】
【讲述】在上述反应中生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷不是直接一次性完成的,而它们是一个连锁的反应,反应中生成的一氯甲烷又可与氯气进一步反应,依次生成难溶于水的油状液体二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、四氯甲烷(四氯化碳——是一种很好的灭火剂),注意:有机反应方程式用“→”,不用“=”。
【讲述】仿照生成一氯甲烷化学方程式,尝试写出一氯甲烷与氯气进一步反应的化学方程式
【板书讲述】在常温下,一氯甲烷是气体,二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷是液体。
【讲述】在上述反应中甲烷分子中的4个H原子逐一被Cl原子所代替生成了4种四种不同的取代物,像这种有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
【板书】取代反应:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫取代反应。
【讲述】甲烷在光照下除与氯气发生取代反应以外,还能与其它气态卤素单质发生反应,它与氟气的反应更容易,与溴蒸气的反应更困难,与碘蒸气几乎不反应。但甲烷不能与氯水、溴水等反应,使氯水、溴水等褪色。
【提问与思考】1、在甲烷与氯气的取代反应中那种生成物多?2、取代反应与置换反应有何区别?
【PPT展示】【小结】
1、甲烷分子的结构特点;说明“甲烷分子是正四面体结构”基本的实验事实是什么?
2、甲烷主要存在于那些物质中,有什么样的物理性质
3、甲烷的化学性质有哪些?
4、什么是取代反应?它与置换反应有什么区别?
[课堂小结]甲烷的化学性质通常情况下比较稳定,但在一定条件下可以发生燃烧反应、取代反应。它主要取决于甲烷稳定的正四面体结构。取代反应是甲烷的特征反应。
七、布置作业:
1、完成课本P65课后习题1、2、3、5、6
2、查阅资料,从反应形式、反应条件、反应的方向和可逆性等几个方面比较取代反应和我们学习过的置换反应有什么区别?
八、板书设计:
第一节简单的有机化合物——甲烷
一、甲烷在自然界中的存在及其分子结构
1、甲烷在自然界中的存在
2、分子结构
二、甲烷的性质
1、物理性质
2、化学性质
(1)稳定性
(2)甲烷的氧化反应——燃烧反应
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
(3)甲烷的取代反应(特征反应)
取代反应的概念:有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所取代的反应叫取代反应。
氯气与甲烷的取代反应方程式:
【篇二】【教材版本】
新课标人教版高中化学必修2第二章化学反应与能量第一节化学能与热能。
【课标分析】
知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因,通过生产、生活中的实例了解化学能与热能的相互转化。
【教材分析】
本节内容分为三部分。第一部分教材从化学键入手,说明化学健与能量的密切联系,揭示了化学反应中能量变化的本质原因,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吸、放热的关系,为后面“质量守恒、能量守恒”奠定基础。第二部分,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,引出吸热反应,放热反应的术语。第三部分,教材为了开阔学生的科学视野,图文并茂的说明了生物体内生命活动过程中的能量变化、能源与人类社会发展的密切关系,使学生在更广阔的背景下认识能源与人类生存和发展的关系,认识化学技术在其中的重大,甚至关键的作用。
通过化学能与热能的学习,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;初步树立起科学的能源观;这将增进学生对化学科学的兴趣与情感,体会化学学习的价值。
【学情分析】
学习者是高中一年级学生,通过在初中的学习,他们对化学反应伴随能量变化这一现象已经有了感性的认识,建立了初步的概念。在这堂课中他们要初步明确产生这一现象的本质原因什么,就是要求他们要从感性认识升级为较为理性的认识,这就要求他们要有化学键的概念,而在上一章他们刚刚学习过,所以接受本堂课的内容对他们来说就显得比较轻松。
【教学目标】
知识与技能:
1、了解化学键与化学反应中的能量变化之间的关系;
2、在实验的基础上,通过吸放热反应的概念,理解化学反应中能量变化的主要原因。
过程与方法:
具有较强的问题意识,能够发挥和提出有探究价值的化学问题,质疑、思考,逐步形成独立思考的能力,善于与人合作,具有团队精神。
情感态度与价值观:
1、通过实验教学,激发学生学习化学的兴趣,初步培养学生合作交流、反思提高的能力;
2、有参与化学活动的热情,将化学能与热能知识应用于生活实践,树立正确的能源观;
【教学重点】
用化学键、物质总能量大小、物质稳定性来解释和判断吸、放热反应。
【教学难点】
实验探究的基本过程和方法,理性思考化学反应能量变化的深层微观本质。