人教版高中化学第一册整册教案(详案)

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第一节 氧化还原反应
●教学目标
1.在复习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的基础上,使学生了解化学反应有多种不同的分类方法。各种分类方法由于划分的依据不同而有不同的使用范围。
2.使学生学会用化合价升降及电子转移的观点来理解氧化还原反应,并会利用“双线桥”分析氧化还原反应。
3.使学生了解氧化剂和还原剂。
4.在理解电子得失、氧化和还原的相互依存和相互对立的关系上对学生进行对立统一等辩证唯物主义观点的教育。
●教学重点
用化合价升降和电子转移的观点来理解氧化还原反应。
●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。
●课时安排
共3课时
●教学方法
设疑、启发、讨论、讲解。
●教学过程
★第一课时
[引入]初中所学许多化学反应,从不同角度可将其进行分类,其中有重要的四种基本反应类型,请用四种基本反应类型写出生成CO2的四个化学方程式。
[板书] 第一章 化学反应及其能量变化
第一节 氧化还原反应
一、化学反应类型
1.基本反应类型
反应类型 举例 表示式
化合反应 C+O2====CO2 A+B====AB
分解反应 CaCO3====CaO+CO2↑ AB====A+B
置换反应 C+CuO====Cu+CO↑ A+BC====AC+B
复分解反应 AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3 AB+CD====AD+CB
[讨论]以上反应类型的分类依据是什么
[小结]依据反应物和生成物的类别及种类来区分。
[思考]Fe2O3+3CO==== 2Fe+3CO2、CH4+2O2====CO2+2H2O两反应属何种基本反应类型
[小结]不属于基本反应类型中的任何一种,说明此种分类方法不能囊括所有化学反应,不能反映所有化学反应的本质。
[过渡]那么Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2反应属于什么类型呢 (从得失氧角度分析)
[板书]2.氧化还原反应
[讨论]完成下列表格
[板书]
反应类型 得失氧情况 举例
氧化反应 物质得到氧的反应 2Mg+O2====2Mg0
还原反应 物质失去氧的反应 CuO+H2===Cu+H2O
[讨论]从得失氧角度分析,在H2+CuO====Cu+H2O反应中CuO失氧发生了还原反应,那么此反应是否属氧化还原反应
[小结]在以上反应中H2====H2O发生了氧化反应,所以从整体上看,上述反应属于氧化还原反应。
[设问]在2Mg+O2====2MgO反应中,对于镁来说,Mg====MgO的反应是氧化反应,那么有还原反应存在吗
[小结]氧化还原反应同时存在,同时发生,两者既对立,又统一,不能截然分开。因此2Mg+O2====2MgO是氧化反应的说法是片面的。
[设问]究竟如何理解2Mg+O2====2MgO反应中的还原反应
[思考]S+O2====SO2、2Na+Cl2====2NaCl、H2+Cl2====2HCl三反应是否属于氧化还原反应
[阅读]阅读课本有关反应类型的内容。
[总结]化学反应从不同角度有多种分类方法。各有其适用范围。如四种基本反应类型,它只是依据反应物和生成物的类别、种类对化学反应的一种形式上的分类,并不能包括所有反应,即说它没有反映化学反应的本质。而从得失氧角度划分的氧化还原反应同样不能反映化学反应的本质。如在2Na+Cl2==== 2NaCl反应中无氧的得失,那么氧化还原反应的本质是什么呢 有待于进一步的研究和学习。
[布置作业]预习并思考。
[板书设计] 第一章 化学反应及其能量变化
第一节 氧化还原反应
一、化学反应类型
1.基本反应类型
反应类型 举例 表示式
化合反应 C+O2====CO2 A+B====AB
分解反应 CaCO3====CaO+CO2↑ AB====A+B
置换反应 C+CuO====Cu+CO↑ A+BC====B+AC
复分解反应 AgNO3+NaCl====AgCl↓+NaNO3 AB+CD====CB+AD
2.氧化还原反应
反应类型 得失氧情况 举例
氧化反应 物质得到氧的反应 2Mg+O2====2Mg0
还原反应 物质失去氧的反应 CuO+H2===Cu+H2O
★第三课时
[复习]常言“温故而知新”,请思考以下问题,并对下列反应做出判断:
1.么是氧化还原反应 判断根据是什么
2CuO+H2=====Cu+H2O
MnO2+4HCl(浓)======MnCl2+H2O+Cl2↑ 属于氧化还原
3NO2+H2O======2HNO3+NO 的反应有哪些?
2H2O2======2H2O+O2↑
CaCO3+H2O+CO2====== Ca(HCO3)2
[小结]依据氧化还原反应的特征,即化合价变化来判断化学反应是否属氧化还原反应。
[讲述]在上述氧化还原反应中 ?的实质是失去了电子,被氧化,而CuO Cu的实质是得到了电子,被还原,其中H2为CuO的还原提供了电子,CuO为H2的氧化得到了电子,从而使双方完成氧化还原反应,在这里H2起还原作用称为还原剂,CuO起氧化作用称为氧化剂。
[板书]三、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂
氧化剂——得电子(电子对偏向)的物质
还原剂——失电子(电子对偏离)的物质
[思考]氧化剂和还原剂在氧化还原反应中本身所发生的反应,所含元素化合价变化的情况。
[引导]氧化还原反应的本质是电子的转移,如何在化学方程式上清楚地表示氧化还原反应的过程呢
[板书]2.“双线桥”表示氧化还原反应。(以CuO+H2======Cu+H2O为例)
①双线桥从左指向右连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。

+ ===== +
[投影]用“双线桥”表示下列氧化还原反应,并指出氧化剂和还原剂。
①2H2O=====2H2↑+O2↑
②2Al+3H2SO4======Al2(SO4)3+3H2↑
③2KClO3=====2KCl+3O2↑
[评价]
[设问]除“双线桥”外,有无别的方法可表示氧化还原反应,请同学们加以探讨。
[引导]在所学过的反应中,哪些物质属常见氧化剂,哪些物质属常见还原剂
[分析]在氧化还原反应中:氧化剂得电子价降低,还原剂失电子价升高。
[板书]常见氧化剂:O2、Cl2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等;
常见还原剂:Fe、Mg、Al等金属单质,H2、C、CO等。
[投影]试从化合价角度分析下列粒子的性质。在Fe3+、Fe2+、Al3+、H+、S、Cl-等粒子中只有氧化性的是_______________,只有还原性的是_______________,兼有的是_______________。
[小结]从元素化合价分析,当粒子中元素化合价处于:最高价——只具氧化性 最低价——只具还原性 中间价——兼有氧化性和还原性。
[引导]同学们能否举出生产、生活中一些常见的氧化还原反应
[板书]3.生产、生活中的氧化还原反应
[总结]本课围绕氧化还原反应的本质——电子的转移,介绍了有关概念,小结如下:
[板书]
反应物 表现性质 变化过程 发生反应 生成物
还原剂 e–氧化剂 还原性氧化性 被氧化被还原 氧化反应还原反应 氧化产物还原产物
[布置作业]课后习题一、二、三。
[补充]分析下列变化过程是氧化还是还原,再填空:
①Fe FeCl2 需加____________剂,如____________
②CuO Cu 需加____________剂,如____________
③HCl Cl2 是____________反应,HCl是____________剂
④HCl H2 是____________反应,HCl是____________剂
⑤Fe3+ Fe 需加____________剂,Fe3+具有____________性
[板书设计]三、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂
氧化剂:得电子(电子对偏向)的物质
还原剂:失电子(电子对偏离)的物质
2.“双线桥”表示氧化还原反应
①双线桥从左指向右,连接不同价态的同种元素;
②线上标明电子得失、化合价升降、被氧化、被还原等内容(注意得失电子守恒)。
[小结]常见氧化剂:O2、Cl2、浓HNO3、KMnO4等;
常见还原剂:Fe、Mg、Al等金属单质,H2、C、CO等。
3.生产、生活中的氧化还原反应
反应物 表现性质 变化过程 发生反应 生成物
还原剂 e–氧化剂 还原性氧化性 被氧化被还原 氧化反应还原反应 氧化产物还原产物
[迁移训练]分析下列氧化还原反应,用双线桥表示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。
①2H2S+SO2======3S↓+2H2O
②KClO3+6HCl======KCl+3Cl2↑+3H2O
③5NH4NO3======4N2↑+2HNO3+9H2O
④4FeS2+11O2======8SO2+2Fe2O3 (注意总结规律)
[教学思路]首先复习初中所学化学反应的分类知识,有重要的四种基本反应类型,及从得失氧角度分出的氧化反应和还原反应,然后结合实例说明以上分类知识不够全面,不够本质,从而转入从化合价升降和电子转移角度来认识氧化还原反应。再从电子转移角度介绍氧化剂和还原剂、氧化性和还原性,氧化产物和还原产物等概念。最后举例说明氧化还原反应在社会生产、科技和生活中的广泛应用,从而认识化学知识的实用价值。
第二节 离子反应
●教学目标
1.使学生了解电解质、强电解质和弱电解质的概念。
2.使学生理解离子反应和离子方程式的含义。
3.使学生理解离子反应发生的条件和离子方程式的书写方法。
4.培养学生通过实验探究问题、分析问题、归纳问题的能力。
●教学重点
电解质、强弱电解质、离子反应和离子反应方程式的书写。
●教学难点
离子反应方程式的书写方法。
●课时安排
共2课时
●教学方法
实验、讨论、设疑、讲解等。
●教学准备
电解质溶液导电性实验的仪器和装置。试管、胶头滴管、烧杯、量筒、铁架台、漏斗、玻璃棒、滤纸。
0.1 mol·L-1的HCl、NaOH、NaCl、NH3·H2O、CH3COOH溶液。
1 mol·L-1的BaCl2溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液、稀HNO3。
●教学过程
★第一课时
[引入]回顾化学反应的分类知识。
[投影]

[小结]化学反应从不同的角度可以有不同的分法,今天我们学习离子反应。
[板书] 第二节 离子反应
[提问]下列物质中哪些能导电 为什么能导电
盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu。
[小结]①石墨、铜能导电,因为其中有自由移动的电子存在。
②盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液能导电,因为它们的溶液中有自由移动的离子存在。
[追问]在盐酸、NaOH溶液、K2SO4溶液里的自由移动的离子是怎样产生的 可通过什么方法证明溶液中存在离子
[小结]①电离产生,其过程可用电离方程式来表示。
②可通过溶液导电性来检验。
[思考]物质在什么情况下可以电离呢
[板书]一、电解质和非电解质
电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物,如酸、碱、盐等。
非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物,如蔗糖、酒精等。
[讲解]电解质、非电解质是根据物质在一定条件下能否导电对化合物的一种分类。
[讨论]下列物质中哪些是电解质
Cu、NaCl固体、NaOH固体、K2SO4溶液、CO2、蔗糖、NaCl溶液、H2O、酒精。
[小结]应注意以下几点:
①电解质应是化合物。而Cu则是单质,K2SO4与NaCl溶液都是混合物。
②电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。而CO2能导电是因CO2与H2O反应生成了H2CO3,H2CO3能够电离而非CO2本身电离。所以CO2不是电解质。
③酸、碱、盐、水是电解质,蔗糖、酒精为非电解质。
[设问]相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力是否相同
[演示实验1—1]观察:五种电解质溶液的导电性是否相同 并分析结果。
(结果:相同条件下,不同种类的酸、碱、盐溶液的导电能力不相同)
[讲述]电解质溶液导电能力的大小决定于溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带电荷数。而当溶液体积、浓度和离子所带的电荷数都相同的情况下,取决于溶液中自由移动离子数目,导电能力强的溶液里的自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里的自由移动的离子数目多。
比较以上五种溶液,显然,在CH3COOH、NH3·H2O溶液中的自由移动离子数目较少。
[设问]溶液中自由移动的离子多少跟什么因素有关 (电解质的电离程度)
[板书]二、强电解质和弱电解质
[阅读]
[图示]NaCl、CH3COOH在水中的溶解和电离情况。
[板书]1.强电解质:在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等(写出电离方程式)
2.弱电解质:在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。
3.强弱电解质的区别。
[投影]强弱电解质的比较
(讨论后填表)
强电解质 弱电解质
电离程度 完全 部分
溶液里粒子 水合离子 分子、水合离子
同条件下导电性 强 弱
物质类别 强碱、强酸、大多数盐 弱碱、弱酸、水
化合物类型 离子化合物、某此共价化合物 某些共价化合物
[讨论]BaSO4、CaCO3、AgCl等难溶于水的盐是否属电解质 CH3COOH易溶,是否属强电解质
[小结]BaSO4、CaCO3、AgCl虽然难溶,但溶解的极少部分却是完全电离,所以它们为强电解质H3COOH体易溶于水,但它却不能完全电离,所以属弱电解质。因此,电解质的强弱跟其溶解度无必然联系,本质区别在于它们在水溶液中的电离程度。
[思考]利用溶液导电性装置进行实验,向盛有稀H2SO4的烧杯中逐滴加入Ba(OH)2溶液,能观察到什么现象 加以解释,写出有关的反应方程
[分析]随着Ba(OH)2溶液的逐滴加入,灯泡将会由亮 渐暗 熄灭 渐亮,反应为:Ba(OH)2+H2SO4=====BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,离子浓度将会怎样变化呢
[投影总结]
[布置作业]复习、预习
[板书设计] 第二节 离子反应
一、电解质和非电解质
1.电解质:在水溶液里或熔化状态下能导电的化合物。如酸、碱、盐等。
2.非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物。如蔗糖、酒精等。
二、强电解质和弱电解质
1.强电解质:在水溶液中全部电离成离子的电解质。如NaCl、NaOH等。
2.弱电解质:在水溶液中只一部分电离成离子的电解质。如NH3·H2O、CH3COOH等。
3.强弱电解质的区别。
[探讨]弱电解质溶于水的电离方程式如何表示
★第二课时
[复习提问、投影]
在下列物质中:①CH3COOH ②HCl ③NaOH ④Cu(OH)2 ⑤AgCl ⑥Na2CO3 ⑦C2H5OH ⑧H2O ⑨SO2⑩Fe
1.属于强电解质的是____________
2.属于弱电解质的是____________
3.属于非电解质的是____________
4.溶液中主要以离子形式存在的是____________
[小结]电解质和非电解质是据化合物在溶于水或受热熔化时能否电离来划分的,能否导电只是能否电离的表现形式。强电解质和弱电解质是根据电解质在水溶液中电离程度来划分的,与物质的溶解性无必然联系。
[引入]因电解质溶于水可电离成为离子,所以电解质在溶液里所起的反应实质上是离子间的反应。
[板书]三、离子反应
1.离子反应:有离子参加的反应。
[演示实验1—2并投影]填写实验报告:
[设问]1.BaCl2溶液能与CuSO4溶液反应而NaCl溶液却不能,试分析原因。
2.在实验“2”的滤液中存在大量的Cl-和 Cu2+,能否用实验证明 请简单设计。
[分析]上述实验“2”与“3”的反应本质:
②BaCl2溶液与CuSO4溶液混合
反应本质:Ba2++SO2-4=====BaSO4↓
③CuCl2溶液与AgNO3溶液混合
反应本质:Ag++Cl-=====AgCl↓
[小结]上述用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。
[板书]2.离子方程式
3.离子方程式的书写:“写、拆、删、查”四个步骤。
[讲解]①“写”,例:BaCl2+CuSO4=====BaSO4↓+CuCl2
②“拆”,Ba2++2Cl-+Cu2++SO2-4=====BaSO4↓+Cu2++2Cl-
注意:易溶于水且易电离的物质写成离子形式,其他物质写化学式。如单质、沉淀、气体、难电离物质、氧化物等。
③“删”,删去两边没反应的离子,即为:Ba2++SO2-4=====BaSO4↓
④“查”,检查方程式两边各元素、原子个数和电荷数是否守恒。
[思考]你认为在书写离子方程式的四步中,哪一步最困难,需多留意
[小结]四步中,“写”是基础,“拆”是关键,“删”是途径,“查”是保证。
既然拆是关键,拆时应注意作出准确判断,易溶、易电离物质应拆,难溶、难电离物质仍写化学式。
[练习]完成下列反应的离子方程式(分三组)。
①HCl+NaOH ②H2SO4+KOH ③HNO3+Ba(OH)2
[小结]三个反应的离子方程式均为:H++OH-====H2O,这说明该离子方程式可以表示不同物质间的相互反应。
[板书]4.离子方程式的意义
[讲解]不仅可表示一定物质间的反应,而且可表示所有同一类型的反应,如上述三个中和反应。离子方程式H++OH-=====H2O表示了反应的本质。
[设问]是否所有的中和反应的离子方程式都可表示为:H++OH-=====H2O
[投影]完成下列反应的离子方程式(分三组):
①Cu(OH)2+HCl ②CH3COOH+KOH ③Ba(OH)2+H2SO4
[讲述]上述三个反应的离子方程式分别为:
Cu(OH)2+2H+=====Cu2++2H2O [Cu(OH)2——难溶碱]
CH3COOH+OH-=====CH3COO-+H2O (CH3COOH——难电离物)
Ba2++2OH-+2H++SO=====BaSO4↓+2H2O
[引导]通过上述比较可知,H++OH-=====H2O这一离子方程式表示的是什么样的中和反应
[小结]强酸+强碱 可溶性盐+水的反应的本质为H++OH-=====H2O
[提问]上述离子反应发生后,溶液中各离子的数目有何变化 (总有离子的减少)
[归纳]离子反应的实质就是通过反应使某些离子的数目明显减少的过程。
[讨论]哪些因素可以使离子数目明显减少
[板书]5.离子反应发生的条件:生成难溶物、难电离物质或挥发性物质。
[思考 ]Fe+CuSO4反应的本质是什么 用离子方程式表示。(Fe+Cu2+=====Fe2++Cu)
[小结]反应后Cu2+明显减少或者反应完。因此,溶液中进行的氧化还原反应也是离子反应。
[总结]本节学习了离子反应及其表示形式,离子方程式的书写、意义,还有离子反应发生的条件,其中离子方程式的书写是一难点,又是重要的化学用语,能够正确书写离子方程式,将为化学学习带来众多方便。希望同学们多练。
[布置作业]1.用离子方程式表示检验碳酸盐的化学反应原理。
2.课后习题
[板书设计]三、离子反应
1.离子反应:有离子参加的反应。
2.离子方程式
3.离子方程式的书写:“写、拆、删、查”四个步骤
4.离子方程式的意义
5.离子反应发生的条件:生成难溶物、难电离物或易挥发性物。
[教学设计说明]本节概念多且抽象难懂,重点是离子反应,而电解质、强弱电解质的概念又是研究离子反应的基础,为了顺利有效地完成教学目标,本节课设计突出了以下几点:
1.遵循由感性 实践的认知规律,在教学中注重实验,通过对实验现象的观察、分析形成理论,运用理论知识去解决实际问题,从而进一步理解概念。
2.教学方法上采用多演示,多启发,多对比,多讨论,讲练结合。
①多演示:通过实验强化实验的功能,提高学生观察分析问题的能力。
②多启发:提出富有启发性的问题,以激发学生积极思考,培养其思维能力。
③多对比:如电解质与非电解质,强弱电解质,不同的中和反应等都进行了对比,以加深学生对概念的理解和掌握。
④多讨论:通过讨论可以促进学生之间的交流与合作,充分发挥学生的主观能动性,使学习变被动为主动。
⑤多训练:教学中及时安排针对性练习,以巩固和强化所学知识,提高学习效率。
3.教学中有意设计一些发散性和探讨性的问题。如:如何用实验证明溶液的Cl-和Cu2+ 弱电解质的电离方程式怎样写 其目的是为了加强知识的综合运用能力,培养敢于探索的学习精神。
第三节 化学反应中的能量变化
●教学目标
1.使学生了解化学反应中的能量变化,了解吸热反应和放热反应,进一步了解化学反应的分类知识。
2.介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和环境保护的意识,树立社会责任感。
3.通过分析空气用量对燃料燃烧的利与弊,渗透一分为二认识事物的辩证唯物主义观点的教育。
●教学重点
化学反应及其能量变化,放热反应和吸热反应。
●教学难点
化学反应中能量观点的建立。
●教学用具
试管、胶头滴管、温度计、小烧杯、玻璃片、玻璃棒、铝片、盐酸、NH4Cl晶体,氢氧化钡晶体。
●教学方法
实验、讨论、自学、讲解等。
●课时安排
共1课时
●教学过程
[引言]问题引入:
1.请回忆CO2的实验室制法及工业制法。
2.说说氢氧焰焊接金属、生活区使用管道煤气及石油液化气等是利用了化学反应中的什么变化
[小结]利用化学反应可制备所需物质;化学反应中所释放的能量同样具有重要的实用价值。
引出课题:
[讲解]从人类祖先发现野火起,就开始利用化学反应所释放的能量,如今人类所需能量的绝大部分仍由化学反应产生。
[提问]人类所使用的燃料主要有哪些
[小结]煤、石油、天然气等化石燃料及其制品。
[过渡]是否化学反应均有能量放出
[演示实验1—3、1—4]请同学们注意观察现象。
[结论]铝片与盐酸的反应放出热量,NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O晶体反应要吸收热量。
[小结]化学反应伴有能量变化,常表现为热量变化(还有光能、电能等)。
[板书] 第三节 化学反应中的能量变化
一、化学反应中的能量变化
据能量 →放热反应:放出热量的化学反应。
化学反应
变化情况 →吸热反应:吸收热量的化学反应。
[讨论]为什么化学反应过程中会有放热或吸热现象
[投影]
①新旧物质组成结构不同,本身能量有所不同。
②反应中能量守恒。
③反应物与生成物的能量差若以热量形式表现即为放热和吸热。
∑E(反应物)>∑E(生成物)——放热反应(能量释放)
[板书]
∑E(反应物)<∑E(生成物)——放热反应(能量释放)
[提问]试举几个放热反应和吸热反应的例子。
[过渡]我们所使用的燃料主要是化石燃料,化石燃料是经过亿万年才形成的蕴藏量有限的非再生能源,而随着社会的发展,人类对能源的需求量越来越大,因此如何合理利用能源以及开发新能源等是摆在人类面前的一个非常重要的问题。
[板书]二、燃料的充分燃烧
[阅读]阅读课本有关内容
[问题]1.燃料充分燃烧的条件是什么
足够多的空气
[板书]1.条件
足够大的接触面积
[问题]2.燃料不充分燃烧会造成怎样的结果
(产热少,浪费资源,产生CO、烟尘等污染空气、危害人体)
[问题]3.为使燃料充分燃烧,要通入足够多的空气。空气过多行吗 (过多空气会带走部分热量,同样造成浪费,因此要控制适当)
[小结]任何事物都要一分为二辩证地分析。
[问题]4.增大燃料与空气接触面积可采取哪些措施 (粉碎固体燃料,雾化液体燃料)
[问题]5.煤燃烧时会对环境产生哪些污染 (大量烟尘,产生SO2造成大气污染,形成酸雨)
[投影]酸雨的形成及危害。
[小结]为了减少污染,提高煤的燃烧效率和发展洁净煤技术非常必要。
[问题]6.高效、清洁利用煤炭的重要途径有哪些
[板书]2.煤的汽化或液化:
C(s)+H2O(g)======CO(g)+H(g)
干馏煤气:H2、CO、CH4、CO2
[讨论]实际中煤的用途只是作燃料而直接燃烧掉吗 (综合利用)
[投影]煤的用途(来源于初中课本)
[小结]需进一步开发综合利用煤的新技术。
[投影总结]
[作业]1.课后习题。
2.阅读教材的“资料”“阅读”部分。
[板书设计] 第三节 化学反应中的能量变化
1 化学反应中的能量变化
据能量 →放热反应:……
化学反应
变化情况 →吸热反应:……
∑E(反应物)>∑E(生成物)——放热反应(能量释放)
∑E(反应物)<∑E(生成物)——放热反应(能量释放)
2 燃料的充分燃烧
足够多的空气
1.条件
足够大的接触面积
2.煤的汽化或液化:
C(s)+H2O(g)======CO(g)+H(g)
干馏煤气:H2、CH4、CO、CO2
[教学设计说明]本课为极好的联系社会实际的素材。资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题,教学中结合教材要渗透资源、能源和环保的意识,以培养学生的社会责任感、使命感。
通过分析空气用量对燃料燃烧的利与弊,适时对学生进行一分为二辩证唯物主义观点的教育。
在教学策略上本课尽可能采用实验、资料、投影、录像等教学手段以激发学生的学习兴趣,通过分析、讨论、阅读、思考等教学方法,训练学生思维能力、阅读能力等,同时促进师生之间、学生之间的交流与合作。
第一节 钠
●教学目标
1.使学生认识钠是一种很活泼的金属,了解钠的物理性质,掌握钠的化学性质。
2.培养学生根据实验现象探究、分析、推理和判断的能力。
●教学重点
钠的性质。
●教学难点
对实验现象的观察和分析。
●教学用具
学生实验用品(三人一组):钠、玻片、小刀、镊子、滤纸、盛有水的小烧杯、酚酞。
教师演示用品:除学生实验用品外,酒精灯、火柴、石棉网、铁架台(附铁圈)、玻璃钠柱、大头针、带活塞的空塑料瓶。
●课时安排
共1课时
●教学过程
[引言]在人类已发现的一百多种元素中,有一类原子最外层电子数都为1的活泼金属,由于它们的氧化物的水化物都是可溶于水的强碱,因此,又将它们统称为碱金属。
[板书] 第二章 碱金属
[设问]碱金属的家庭成员都有哪些呢 (学生阅读课文有关内容后回答,并写出其元素符号)
[过渡]本节课我们就来讨论碱金属中有代表性的金属——钠。
[板书] 第一节 钠
[实验]请用镊子从你们桌上的试剂瓶中取出一小块钠,并用滤纸吸干表面的液体(注意:不可用手接触),放在玻片上,用小刀切割,请仔细观察其断面处的变化。
[设问]你们看到了什么现象 (钠的银白色的断面很快失去光泽,并变暗)
[展示]用玻管截取的钠的样品。
[设问]为什么在密封的玻管内的钠能保持光亮的银白色,而我们刚才切割的钠却不能呢 (玻管隔绝空气,刚切割的钠却与空气充分接触,说明钠与空气中的物质发生了反应)
[讲解]Na在常温下可被空气中的O2氧化成Na2O,纯净的Na2O是一种白色粉末。
[教师]请大家写出钠和氧气反应生成氧化物(氧化钠)的化学方程式。
(4Na+O2====2Na2O)
[教师]下面我们改变钠与氧气的反应条件,观察现象是否同上。
[演示实验2—2]把钠放在石棉网上加热。
[请一个同学描述所看到的现象](钠燃烧,发出黄色光,生成一种淡黄色固体)
[讲解]我们所能看到的淡黄色固体是过氧化钠(Na2O2)。
请大家写出该反应的化学方程式。(2Na+O2====Na2O2)
[实验]向你们桌上盛水的小烧杯里滴入几滴酚酞,然后投入切下的一小块钠(注意钠块要小,不要用手接触金属钠),并盖上表面皿,观察发生的现象(浮、熔、游、红)。
[教师]请大家根据上述实验现象,讨论以下问题:
[投影]1.钠为什么会浮在水面上
2.钠为什么会熔化成一个小球
3.小球为什么会在水面上游动
4.滴入酚酞后溶液为什么会变色
5.保存钠的无色液体是否是水
[学生讨论及回答]
[教师]通过以上实验及讨论结果,请大家归纳出钠的性质。
[学生回答,教师板书]
[板书]一、钠的性质
1.钠的物理性质
银白色、有金属光泽的固体,热、电的良导体,质软、密度小、熔点低。
2.钠的化学性质
①钠和非金属单质的反应
a.4Na+O2====2Na2O(白色固体)
b.2Na+O2====Na2O2(淡黄色固体)
[设问]钠除了能和前面所述的非金属单质O2反应外,还能和哪些非金属单质反应
(学生回忆初中学过的Na与Cl2的反应)
[讲解]另外,钠还可以和硫单质反应,甚至发生爆炸,生成Na2S。
[板书]c.2Na+Cl2====2NaCl
d.2Na+S====Na2S
[思考]根据Na与O2反应生成Na2O和Na2O2的条件,分析比较Na2O与Na2O2的稳定性。
[结论]Na2O2比Na2O稳定。
[讲解]由刚才Na与水反应后生成的物质可使酚酞变红可知,Na与H2O反应生成了碱,那么,反应生成的气体又是什么呢
[演示实验2—4]用空塑料瓶和带有大头针的胶塞做Na与水反应的实验,并检验生成的气体。
[教师]由实验现象可知,钠与水反应还生成了H2。
[板书]②钠与水的反应
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
[投影讨论]1.根据以上实验讨论及分析,你觉得钠的化学活性怎样 并与初中所学金属活动顺序表相比照。
2.分析上面各反应中,Na元素化合价的变化,能否从原子结构方面来说明
[结论]1.钠的化学性质非常活泼,与金属活动顺序表相一致。
2.钠在上述反应中,化合价均由0价变为+1价,这是由于钠原子的最外层只有一个电子之故,因此,钠在化学反应中易失电子,具有还原性,是一种强还原剂。
[设问]通过对钠的性质的讨论,并参阅课本有关内容,回答以下问题:
[投影]1.钠元素在自然界中以什么形态存在 为什么 主要存在于哪些物质中
2.怎样保存金属钠 为什么要这样保存
3.钠有哪些用途
[板书]二、钠的存在及用途
[学生回答,投影并板书]1.钠在自然界以化合态存在,主要存在于NaCl、Na2SO4等物质中,由于钠的性质活泼,所以须密闭保存,少量钠保存在煤油中。
2.钠的用途
a.制过氧化物
b.Na—K合金用做原子反应堆的导热剂
c.制稀有金属如Ti、Ta、Ni等
d.制高压钠灯
[小结]钠是一种化学性质活泼的金属,在自然界中以化合态存在,有着广泛的用途。
[布置作业]1.钠能否和CuSO4溶液发生置换反应 说出理由。
2.钠着火以后能否用水来灭火
3.试分析钠在空气中久置所发生的变化及现象。
[板书设计] 第二章 碱金属
第一节 钠
一、钠的性质
1.钠的物理性质
银白色、有金属光泽的固体,热、电的良导体,质软、密度小、熔点低。
2.钠的化学性质
①钠和非金属单质的反应
a.4Na+O2====2Na2O b.2Na+O2====Na2O2
c.2Na+Cl2======2NaCl d.2Na+S====Na2S
②钠与水的反应
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
二、钠的存在及用途
第二节 钠的化合物
●教学目标
1.使学生了解钠的重要化合物的性质和用途。
2.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验,使学生了解鉴别它们的方法。
3.使学生认识对比的学习方法。
●教学重点
1.Na2O2的性质。
2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法。
●教学难点
过氧化钠和二氧化碳的反应。
●教学用具
投影仪、小试管、大试管、小烧杯、脱脂棉、胶头滴管、酒精灯、火柴、气球、小烧杯、铁架
台、镊子,Na2O2、Na2CO3、NaHCO3固体,NaHCO3、BaCl2溶液,稀盐酸、石灰水、水、酚酞试剂。
●课时安排
共1课时
●教学过程
[设问]有人打电话119,意味着有什么事情发生
[学生]有火情发生。
[设问]这时,我们首先想到用什么灭火呢
[学生]水、灭火器等。
[讲解]通常使用的灭火器是由于反应产生了比空气重且一般不支持燃烧的二氧化碳。而今天,我却要用水和二氧化碳来点火,大家相信吗
[演示实验2—6]蘸有Na2O2的脱脂棉与水的反应。
[补充实验]在一个盛有少量碳酸钠固体的小烧杯中加入盐酸,并用镊子夹取蘸有过氧化钠粉末的脱脂棉伸入烧杯,脱脂棉剧烈燃烧。
[设问]发生上述现象的原因是什么呢
[展示过氧化钠]
[教师]原来,是这种叫做过氧化钠的化合物在起作用。
[引入新课]由于钠的性质活泼,其化合物的种类繁多,用途也广。本节课我们就来学习钠的化合物。
[板书] 第二节 钠的化合物
[教师]我们在初中已学过NaCl和NaOH,本节课我们来重点学习Na2O2、Na2CO3和NaHCO3。首先我们来学习Na2O2的性质。
[板书]一、过氧化钠
[教师]由刚才的实验我们可知,Na2O2可与H2O和CO2发生化学反应,它们反应后的生成物是什么
[演示实验2—5]把水滴入盛有Na2O2的试管中,检验生成的气体,并在反应后的溶液中滴加酚酞试液。
[讲解]由刚才带火星的木条复燃和溶液变红可推知,Na2O2与水反应后生成了相应的碱NaOH和O2,请大家写出该反应的反应方程式。
[学生活动]
[教师板书]2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
[讲解]Na2O2与CO2反应时也生成了O2(支持了脱脂棉的燃烧),同时生成了Na2CO3。
[与学生一起写出该反应的反应方程式]
[板书]2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑
[补充实验]在盛有少量酚酞试液的试管中逐渐加入Na2O2粉末,振荡。
[学生描述所观察到的现象]溶液先变红,后褪色。
[讲解]上述实验说明了Na2O2具有漂白性。实际应用中,我们常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等。
[投影思考题]1.呼吸面具中常用Na2O2来做供氧剂,说明理由。
2.Na2O2应怎样保存
[过渡]同样是由钠元素与氧元素组成的化合物——Na2O,却有着与Na2O2不同的性质。
[板书]二、氧化钠
[讲解]Na2O是一种白色固体,也能与H2O与CO2反应,分别生成NaOH和Na2CO3。
[板书]Na2O+H2O====2NaOH
Na2O+CO2====Na2CO3
[投影比较Na2O与Na2O2的性质]
过氧化钠 氧化钠
色态
化学式
与水反应式
与CO2反应式
稳定性
[过渡]日常生活中,我们蒸馒头要用发酵粉,大家知道发酵粉中含有哪些成分吗
[展示Na2CO3、NaHCO3粉末]
[讲解]这就是发酵粉中所含的两种物质。下面,我们就来学习它们的性质。
[板书]三、碳酸钠和碳酸氢钠
[教师]请大家阅读课本上有关内容,总结出Na2CO3与NaHCO3的物理性质。
[学生活动,教师板书]
[板书]碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较。
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
①化学式
②俗名
③色态
④溶解性
⑤与酸反应的现象及离子方程式
⑥与BaCl2反应的现象及离子方程式
⑦稳定性
⑧用途
[学生完成表中的①②③④]
[设问]Na2CO3与Na2CO3·10H2O是否为同一物质
[讲解]Na2CO3与Na2CO3·10H2O是两种不同的纯净物,Na2CO3·10H2O在空气中易发生风化而变成粉末。
[设问]检验某一种物质中是否含有CO,用什么试剂 根据什么现象判断
(用稀HCl,看是否有气体放出)
[教师]从初中所学知识我们知道,在Na2CO3中滴稀HCl,会有CO2气体产生,那么,在
NaHCO3中滴入稀盐酸,现象又如何呢
[演示实验2—7]
[完成表中内容⑤]
[设问]在Na2CO3与NaHCO3的溶液中分别滴加BaCl2,现象是否一样呢
[补充实验]在Na2CO3与NaHCO3的溶液中分别滴加BaCl2,完成表中内容⑥。
[讲解]碳酸盐的正盐除Na+、K+、NH外,多数是不溶于水的,而碳酸盐中的酸式盐却都溶于水,鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液时,我们即可据此用BaCl2或CaCl2做试剂来进行鉴别。
[过渡]Na2CO3与NaHCO3的另一个不同点是它们的热稳定性不同。
[演示实验2—8]分别加热Na2CO3与NaHCO3。
[结论]NaHCO3加热可发生分解反应,生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。而Na2CO3加热无明显现象,鉴别Na2CO3与NaHCO3固体时,我们常用上述方法。
[与学生一同完成表⑦]
[讨论]如何鉴别Na2CO3、NaHCO3和NaCl
(学生讨论回答,然后由教师对学生的设计方案作出评价)
[过渡]Na2CO3与NaHCO3性质的不同,决定了它们的用途也有所不同,请大家从课本中找出 Na2CO3与NaHCO3的用途,并完成表中内容⑧。
[小结]本节课我们重点讲了Na2O2、Na2CO3、NaHCO3三种化合物,它们的性质各不相同,用途也各有千秋。
[布置作业]略
[板书设计] 第二节 钠的化合物
一、过氧化钠
2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑
二、氧化钠
Na2O+H2O====2NaOH
Na2O+CO2====Na2CO3
三、碳酸钠与碳酸氢钠
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
①化学式 Na2CO3 NaHCO3
②俗名 纯碱、苏打 小苏打
③色态 白色粉末 白色细小晶体
④溶解性 溶解度较大 溶解度较小
⑤与酸反应的现象及离子方程式 产生气体速度比NaHCO3慢CO+2H+====CO2+H2O↑ 产生气体速度较快HCO+H+====CO2↑+H2O
⑥与BaCl2反应的现象及离子方程式 有白色沉淀生成Ba2++CO====BaCO3↓ 无现象
⑦稳定性 稳定 不稳定,加热易分解2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
⑧用途 玻璃、制皂、造纸、纺织 发酵粉、药剂
[教学说明]
本节课采取了启发、探究式教学法,旨在利用生动有趣的演示实验和精心设计的一系列问题引起学生的浓厚兴趣。启发学生自觉参与对知识的归纳与总结,并通过思维活动把从实验中得到的感性认识上升为理性认识。教学过程遵循由表及里的认知规律。层层设疑,让学
生通过对比、讨论析疑、释疑,来培养学生分析问题和解决问题的能力。
第三节 碱金属元素
●教学目标
1.使学生了解碱金属的物理性质和化学性质,并能运用原子结构的初步知识来了解它们在性质上的差异及递变规律,为今后学习元素周期律打好基础。
2.使学生了解焰色反应,并能利用焰色反应检验钾、钠及其化合物。
3.对学生进行科学方法的训练。
●教学重点
碱金属元素的性质以及原子结构的关系。
●教学难点
教学方法模式的训练。
●教学用具
第一课时:投影仪、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、烧杯、玻片、水、金属钠、钾、酚酞溶液。
第二课时:投影仪、酒精灯、装在玻棒上的铂丝,Na2CO3、CuSO4、KCl、BaCl2、CaCl2溶液蓝色钴玻璃。
●课时安排
共2课时
第一课时:碱金属元素的原子结构和碱金属的性质。
第二课时:焰色反应及相关练习。
●教学过程
★第一课时
[复习提问]碱金属元素的家庭成员有哪些 为什么把它们称做碱金属
[引言]本节课我们就来系统地学习碱金属元素。
[板书] 第三节 碱金属元素
[讲解]人们把锂、钠、钾、铷、铯等叫做碱金属,并把它们放在一起研究,说明它们之间存在着某种内在的联系。这种内在的联系是什么呢 下面,我们将从它们的结构特征和性质等来进行探讨。
[板书]一、碱金属元素的原子结构
[教师]首先,我们来分析碱金属元素在原子结构上的差异。
[投影]
[学生分析总结]
[板书]相同点:最外层都只有一个电子。
不同点:随核电荷数的增多,电子层数增多,原子半径逐渐增大。
[讲解]根据碱金属元素在原子结构上的特点,我们可进行如下分析:由于元素化学性质与元素原子的最外层电子数密切相关,碱金属元素原子的最外层上都只有一个电子,因此它们应该具有相似的化学性质,由此可推知它们也应该像碱金属的代表物钠一样,在化学反应中易失去一个电子,形成+1价的阳离子,并能与氧气等非金属元素及水发生化学反应。
现在,我们用实验来证明这个推测。
[板书]二、碱金属的化学性质
[演示实验2—9]取Na、K同时放在石棉网上灼烧。
[演示实验2—10]Na、K分别与水反应。
[讲解]实验证明,Na、K具有相似的化学性质。K比Na更容易燃烧,K与水反应比Na与水反应更剧烈,说明K的金属性要比Na强。
元素的结构决定了元素的性质。如果说K与Na的化学性质相似是由于碱金属元素的最外层电子数相等而引起的,那么K比Na性质活泼又应该怎样解释呢
[学生讨论并回答]
[教师总结]元素金属性的强弱,是由元素原子失电子能力的难易程度决定的。碱金属元素随核电荷数的增加,原子的电子层数逐渐增多,原子半径也逐渐增大,原子核对最外层电子的引力逐渐减弱。因此,碱金属元素的原子失去最外电子层中电子的能力逐渐增强,也就是说从锂到铯,它们的金属性逐渐增强。所以,K与O2及水反应时要比Na剧烈。
综合上述实验及分析,我们可得出碱金属的以下性质:
[板书]1.与非金属的反应
2Na+O2====== Na2O2
[教师]已知锂在空气中燃烧生成氧化锂,写出该反应的化学方程式。
[学生练习,教师板书]
4Li+O2======2Li2O
[讲解]Rb、Cs在室温时,遇到空气会立即燃烧。K、Rb等碱金属与O2反应,会生成比过氧化钠更复杂的氧化物。
碱金属除了能与O2反应外,还能与Cl2、S等大多数非金属发生反应,表现出很强的金属性,且金属性从锂到铯逐渐增强。
[过渡]除Na、K外,其他碱金属元素也都可以和水反应生成相应的碱与H2。
[板书]2.与水的反应
[教师]请大家写出Na、K、Rb分别与水反应的化学方程式。
[找一个同学上黑板板书]
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
[教师]预测它们与水反应的剧烈程度并证明理由。
[学生回答]
[讲解]上面的实验及大量事实说明,碱金属元素随核电荷数的增加,原子的电子层数增多原子半径增大,它们的金属性由锂到铯逐渐增强。
[过渡]由刚才我们所学的碱金属的化学性质可知,碱金属元素的化学性质随核电荷数的递增而呈现出一定的相似性和递变性。那么,碱金属的物理性质是否也符合上述规律呢
大家分析课本上表2—1,并总结出碱金属元素物理性质的特点和递变规律。
[板书]三、碱金属的物理性质
[教师]请大家将分析结果填入下表:
[板书]
Li Na k Rb Cs
相似点 颜色
硬度
密度
熔沸点
导电导热性
递变性 密度变化
熔沸点变化
[学生活动,填表]
[讲解]因为锂的密度比煤油小,因此,不能保存在煤油里,通常保存在石蜡中。
[小结]碱金属元素原子结构上的相似性和递变性,决定了碱金属元素性质的相似性和递变性。
[投影练习]
1.下列有关碱金属元素的叙述,错误的是 ( )
A.单质是很强的还原剂
B.碱金属与非金属直接化合后都生成盐
C.随原子的电子层数的增加,单质的熔沸点降低
D.原子电子层越多,其单质与水反应越剧烈
E.钾是最活泼的金属
2.碱金属元素在自然界中以什么状态存在 说明理由。
[板书设计] 第三节 碱金属元素
一、碱金属元素的原子结构
相同点:最外层都只有一个电子。
不同点:随核电荷数的增多,电子层数增多,原子半径逐渐增大。
二、碱金属的化学性质
1 与非金属的反应
2Na+O2======Na2O
4Li+O2======2Li2O
2.与水的反应
2Na+2H2O====2NaOH+H2↑
2K+2H2O====2KOH+H2↑
2Rb+2H2O====2RbOH+H2↑
三、碱金属的物理性质
Li Na k Rb Cs
相似点 颜色 均为银白色(Cs略带金色)
硬度 柔软
密度 较小
熔沸点 较低
导电导热性 强
递变性 密度变化 逐渐增大(K特殊)
熔沸点变化 单质的熔沸点逐渐降低
[教学说明]本节课从实验对比和理论分析入手,总结出了碱金属元素性质的相似性及递变规律。教师在讲述本节课的同时,要特别注意启发,引导学生从物质的结构入手来分析物质的性质并逐渐使学生学会比较的学习方法,以此来培养学生分析问题、解决问题的能力,为以后学习元素周期律知识打下良好的基础。
★第二课时
[设问]钠在空气中燃烧时火焰是什么颜色
[教师]现在,我用铂丝分别蘸取Na2CO3溶液与CuSO4溶液在酒精灯上灼烧,请大家仔细观察火焰的颜色。
[演示上述实验]
[现象总结]Na2CO3溶液在酒精灯上灼烧时,与钠燃烧时的火焰相同,而CuSO4溶液在酒精灯上灼烧时呈绿色。
[引入课题]很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,这在化学上叫焰色反应。
[板书]四、焰色反应
[讲解]焰色反应是元素的性质,主要用来检验金属元素。
[教师]请大家仔细阅读课本实验2—11,注意做焰色反应实验时的正确操作。
[投影练习]
1.焰色反应每次实验都要用试剂洗净铂丝,这种试剂是 ( )
A.Na2CO3溶液 B.NaOH溶液 C.硫酸 D.稀盐酸
2.铂丝洗净后,需要在酒精灯上灼烧到 为止,才能进行实验。
[教师]下面,我请两位同学上来分别做灼烧CaCl2与BaCl2溶液的试验,请大家注意观察他们的操作步骤是否正确,并注意观察火焰颜色。
[学生演示]
[结论]CaCl2:砖红色 BaCl2:黄绿色
[教师]现在,我来做KCl的焰色反应的实验,请一个同学上来透过蓝色的钴玻璃看颜色,其他同学在下面观察。
[演示上述实验]
[结论]不透过钴玻璃:黄色 透过钴玻璃:紫色
[讲解]造成上述现象的原因是什么呢 原来,在钾的化合物中常混有钠元素,钠的黄色焰色遮盖了钾的焰色——紫色,透过蓝色钴玻璃看时,可滤去钠引起的干扰——黄光。因此,用焰色反应测定钾元素时,应透过蓝色的钴玻璃去看。
[教师]我手里现在拿着一束细铜丝,请大家预测,其在酒精灯上灼烧时火焰颜色是什么
[学生]绿色。
[教师验证上述实验]
[投影练习]3.焰色反应是 ( )
A.单质的性质 B.化合物的性质 C.离子的性质 D.元素的性质
[讲解]节日晚上燃放的五彩缤纷的焰火,就是碱金属,以及锶、钡等金属化合物焰色反应所呈现的各种鲜艳色彩。
[教师]综合上述内容,对于焰色反应我们应掌握:
[讲解并板书]
1.焰色反应是元素的性质,与其存在状态无关;
2.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色;
3.注意操作;
4.应用:检验金属元素,焰火;
5.Na:黄色,K:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
[投影例题]有A、B、C、 D四种物质的溶液,在进行焰色反应实验时,火 焰都呈黄色,它们之间可发生如右图所示的转化,则这四种物质分别为:A 、B 、C 、D 。?
有关反应的离子方程式:





[分析]火焰呈黄色,说明它们均为钠的化合物,A能与酸性氧化物CO2反应,说明其为碱性氧化物或显碱性的物质,由反应③和⑤可推知:D为硫酸盐。再结合反应④可推知A必为NaOH。以此为线索,可推知其他物质。
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.Na2SO4
(有关离子方程式可与学生共同于黑板上完成)
2 2OH-+CO2====CO+H2O
②CO+CO2+H2O=====2HCO
③HCO+H+====H2O+CO2↑
④Ba2++SO====BaSO4↓
⑤CO+2H+====H2O+CO2↑
[投影练习]
4.有A、B、C、D、E五种金属,通过下述实验推断它们各是Na、K、Fe、Cu、Ag中的哪一种 并写出有关的离子反应方程式。
(3) 金属A和D在室温下均可与水剧烈反应,焰色反应A为黄色,D为紫色(透过钴玻璃)。
(2)向D与水反应后的溶液中,加入C的可溶性盐溶液,有蓝色沉淀生成。
(3)金属B可生成两种价态的化合物,B与稀H2SO4反应生成H2。
(4)金属E与稀硫酸不反应,它的硝酸盐与NaCl液反应可产生不溶于稀HNO3的白色沉淀。根据以上实验可知:
A 、B 、C 、D 、E 。
有关离子方程式:




[学生活动、教师巡视,最后教师讲评]
[小结]焰色反应是元素的性质。化学上我们常用焰色反应来鉴别或鉴定物质。
[布置作业]略
[板书设计]四、焰色反应
1.焰色反应是元素的性质,与其存在状态无关;
2.焰色反应是指某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特殊的颜色;
3.注意操作;
4.应用:检验金属元素,焰火;
5.Na:黄色,K:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。
[教学说明]
本节焰色反应的知识较少,因此,可进行一些与所学知识有关的练习。如本节课所选例题,既巩固了有关钠的化合物的知识,又重点复习了离子方程式的书写。这样做可使学生知新而温故,从而使得课堂学习更为有效。
第一节 物质的量
●教学目标
1.使学生初步理解物质的量的单位——摩尔的含义。了解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的关系。
2.了解提出摩尔这一概念的重要性和必要性,懂得阿伏加德罗常数的涵义。
3.初步培养学生演绎推理、归纳推理、逻辑推理和运用化学知识进行计算的能力。
●教学重点
1.物质的量及其单位。
2.摩尔质量的概念和有关摩尔质量的概念计算。
●教学难点
物质的量及其单位——摩尔。
●课时安排
第一课时:物质的量及其单位——摩尔。
第二课时:摩尔质量的概念及其计算。
●教学过程
★第一课时
[教具准备]投影仪、供练习用的胶片
[引言]我们在初中时知道,分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子,可以构成客观存在的、具有一定质量的物质。这说明,在我们肉眼看不见的粒子与物质的质量之间,必定存在着某种联系。那么,联系他们的桥梁是什么呢 科学上,我们用“物质的量”这个物理量把一定数目的原子、分子、或离子等微观粒子与可称量的物质联系起来。欲想知道究竟,请认真学好本章内容。
[板书] 第三章 物质的量
[过渡]什么是物质的量呢 它就是本节课我们所要认识的对象。
[板书] 第一节 物质的量
[讲解]就像长度可用来表示物体的长短,温度可表示物体的冷热程度一样,物质的量可用来表示物质所含粒子数目的多少,其符号为 n,它是国际单位制中的基本物理量,四个字不能分开。长度、温度的单位分别是米和开尔文,物质的量的单位是摩尔,符号 mol,简称摩。
[板书]一、物质的量
1.是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。
[讲解]课本上列出了国际单位制中的7个基本物理量,供大家参考。
[稍顿]既然物质的量是用来表示物质所含粒子数目的多少的,那么,物质的量的1个单位即1 mol表示的数目是多少呢
指导学生阅读,分析书上有关内容,并得出结论。
[板书]2. 1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3. 1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。
[讲解]阿伏加德罗是意大利物理学家,他对6.02×1023这个数据的得出,有着很大的贡献,用其名字来表示该常数,以示纪念。
[投影练习]填空
1. 1 mol H2所含氢气分子的个数 。
2. 2 mol氢分子含 个氢原子。
3. 1 mol SO是 个硫酸根离子。
[讲解]物质的量只限制了所含粒子个数的多少,并没限制粒子种类,所以,使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。
[投影练习]
判断正误,说明理由。
A. 1 mol氢 × 没有指出是分子、原子或离子
B. 1 molCO2 √
C. 1 mol小米 × 小米不是微观粒子
[评价上题,得出结论]
[板书]4.使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。
[投影]根据摩尔的有关知识,进行计算。
1. 1.204×1024个H,合多少 mol
2. 5 mol的O2中有多少个氧气分子
3. N个水分子的物质的量是多少 (已知,阿伏加德罗常数为NA)
教师引导学生总结得出:粒子总个数、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为:
[板书]5.
[讲解]摩尔是一个巨大数量粒子集合体,可以有0.5 mol O2,0.01 mol H2SO4等,而分子、原子等,就不能说0.5个或0.01个。
[投影练习]
1.0.5 mol水中含有 个水分子。
2.2 mol水中含有 个水分子, 个氢原子。
3.1 mol H2SO4中含有 个H2SO4分子, 个硫酸根离子。
4.1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么 它们的物质的量各是多少
5.1个水分子中有 个电子,1 mol H2O中呢
[小结]物质的量是一个基本物理量,单位为摩尔,它表示含有一定数目的粒子集体,1 mol物质含有阿伏加德罗常数个粒子。
[板书设计] 第三章 物质的量
第一节 物质的量
一、物质的量
1.是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。
2.1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。
3.1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位为 mol-1。
4.使用摩尔时,必须指明粒子(分子、原子、离子、质子、电子等)的种类。
5.n=
[教学说明]物质的量是整个高中化学教学中的重点和难点之一。教师应按教学内容的要求,深入浅出地讲清物质的量的概念,不要希望一节课就能解决概念的全部问题,也不要认为讲明白了学生就应该会了。实际上,学生在思考问题,回答问题或计算中出现错误是很正常的。只有在本章教学和后续的各章教学中,帮助学生反复理解概念、运用概念,不断地纠正出现的错误,才能使学生较深刻地理解,较灵活地运用这一概念。
★第二课时
[教学用具]投影仪、胶片、一杯水
[复习提问]1.1 mol物质所含粒子的个数是以什么为标准得出来的
2.物质的量、阿伏加德罗常数、粒子总个数三者之间的关系
[新课引入]教师取一杯水,对同学说:
“老师这儿有一杯水,老师想知道这杯水里有多少个水分子,现在让你们来数,能数得清吗 ”
回忆初中有关水分子的知识:
10亿人数一滴水里的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要3万多年才能数清。
很显然,靠我们在座的大家一个一个来数,在我们的有生之年,是完不成任务的。那么,能否有其他的方法呢
答案是肯定的。我只要称一下这杯水的质量,就可以很轻易地知道!
连接水分子这种粒子与水的质量之间的桥梁,就是我们上节课学过的——物质的量。
“下面,就让我们来导出它们之间的关系。”
[推导并板书]
[板书]
微观 一个C原子 一个O原子 一个Fe原子
↓扩大6.02×1023 ↓扩大6.02×102 ↓扩大6.02×1023
1 mol C 原子 1 mol O 原子 1 mol Fe 原子
↓ ↓ ↓
质量 0.012 kg=12 g x g y g
相对原子质量 12 16 56
[讲解]因为任何一种原子的相对原子质量,若以12C的1/12为标准所得的比值。所以,1 mol任何原子的质量比,就等于它们的相对原子质量比。由此我们可求出x值和y值。
[学生计算]得出x=16 y=56
[问]要是1 mol Na原子或1 mol H原子的质量呢
[学生讨论,得出结论]1 mol任何原子的质量,若以克为单位,在数值上等于其相对原子质量的数值。
[设问]那么,对于由原子构成的分子,其1 mol的质量是多少呢 离子呢
[学生讨论]
[教师总结]因为分子都是由原子构成的,所以,1 mol任何分子的质量在数值上就等于该分子的相对分子质量。对于离子来讲,由于电子的质量很小,可以忽略不计,所以1 mol离子的质量在数值上就等于该离子的式量。
[板书]1 mol任何物质的质量,是以克为单位,在数值上就等于该物质的原子(分子)的相对原子质量(相对分子质量)。
[投影练习]
1 mol H2O的质量是 g
1 mol NaCl的质量是 g
1 mol Na+的质量是 g
1 mol S的质量是 g
[讲解]由以上我们的分析讨论可知,1 mol任何粒子或物质的质量是以克为单位,在数值上都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等,我们将单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,也就是说,物质的摩尔质量是该物质的质量与该物质的物质的量的比。
[板书]摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M 单位:g·mol-1或 kg·mol-1
表达式:M=
[讲解]依据此式,我们可以把物质的质量与构成物质的粒子集体联系起来。
[投影练习]1.Na的摩尔质量
2.NaCl的摩尔质量
3.SO的摩尔质量
(注意单位)
[教师]下面,让我们根据摩尔质量的概念进行计算。
[投影]例1.24.5克H2SO4的物质的量是多少
[分析]由式子M=可得n=,我们可以通过H2SO4的相对分子质量得出M(H2SO4)=98 g·
mol-1,题中给出了H2SO4的质量 m(H2SO4)=24.5 g
解:H2SO4的相对分子质量为98,摩尔质量为98 g·mol-1。
n(H2SO4)==0.25 mol
答:24.5 g H2SO4的物质的量是0.25 mol。
[练习]1.1.5 mol H2SO4的质量是 ,其中含有 mol O, mol H,其质量分别为 和 。
2.0.01 mol某物质的质量为1.08 g,此物质的摩尔质量为 。
例2.71 g Na2SO4中含有Na+和SO的物质的量是多少
[分析]因Na2SO4是由Na+和SO构成的,1 mol Na2SO4中含2 mol Na+和1 mol SO,只要我们知道了Na2SO4的物质的量,即可求出n(Na+)和n(SO)。
解:Na2SO4的相对分子质量为142,摩尔质量为142 g·mol-1。
n(Na2SO4)==0.5 mol
则Na+的物质的量为1 mol,SO的物质的量为0.5 mol。
[思考]
[教师拿起一上课时的那杯水]
问:已知,我手里拿的这杯水的质量是54克,大家能算出里面所含的水分子的个数吗
[n(H2O)==0.3 mol
N(H2O)=nNA=3×6.02×1023=1.806×1024个]
[小结]1 mol不同物质中,所含的分子、原子或离子的数目虽然相同,但由于不同粒子的质量不同,因此,1 mol不同物质的质量也不相同,以g为单位时,其数值等于该粒子的相对原子(分子)质量。
宏观物质的质量与微观粒子集体的关系为m======n
[布置作业]略
[板书设计]
微观 1个C 1个O 1个Fe
↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍 ↓扩大6.02×1023倍
1 mol C 1 mol O 1 mol Fe
质量 0.012 kg=12 g x y
相对原子质量 12 16 56
因为元素原子的质量比=元素相对原子质量比
所以x=16 y=56
[结论]1 mol任何物质的质量,是以克为单位,在数值上等于该物质的原子的(分子的)相对原子质量(相对分子质量)。
摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量。
符号:M
单位:g·mol-1 kg·mol-1
表达式:M=m/n
[教学说明]此课时最常出现的问题是有关物质的量和质量之间关系的推导。这往往是由于初中学习时,对相对原子质量的涵义不甚明了所致。因此,可根据学生的具体情况先复习有关相对原子质量的知识。另外,有关摩尔质量的单位也是学生容易忽略的。
第二节 气体摩尔体积
●教学目标
1.在学生了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上,理解气体摩尔体积的概念。
2.通过气体摩尔体积和有关计算的教学,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
●教学重点
气体摩尔体积的概念。
●教学难点
气体摩尔体积的概念。
●教学用具
投影仪。
●课时安排
第一课时:气体摩尔体积的概念。
第二课时:有关气体摩尔体积的计算。
●教学过程
★第一课时
[引言]通过上一节课的学习,我们知道,1 mol任何物质的粒子个数都相等,约为6.02×1023个,1 mol任何物质的质量都是以克为单位,在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么,1 mol任何物质的体积(即摩尔体积)又该如何确定呢
[教师]1 mol任何物质的质量,我们都可以用摩尔质量做桥梁把它计算出来。若想要通过质量求体积,还须怎样才能达到目的呢
[学生]还需知道物质的密度!
[教师]请写出质量(m)体积(V)密度(ρ)三者之间的关系,[]
下面,我们根据已有的知识,来填写下表。
注:质量与体积栏内的数值由学生填写。
[投影]
物质 物质的量mol 质量g 密度g·cm-3 体积cm3
Fe 1 56 7.8 7.2
Al 1 27 2.7 10
H2O 1 18 1.0 18
H2SO4 1 98 1.83 53.6
温度0°C、压强101 kPa
物质 物质的量mol 质量g 密度g·L-1 体积L
H2 1 2 0.0899 22.4
O2 1 32 1.429 22.4
CO2 1 44 1.977 22.3
请同学们根据计算结果,并参照课本上的1 mol几种物质的体积示意图,分析物质存在的状态跟体积的关系。
[学生讨论]
[结论]1. 1 mol不同的固态或液态的物质,体积不同。
2.在相同状态下,1 mol气体的体积基本相同。
3.同样是1 mol的物质,气体和固体的体积相差很大。
[指导学生参看课本上1 mol水由液态变为气态的插图和有关数据,来体会1 mol同样物质,当状态不同时,其体积的差异]
[教师]请大家参考课本内容和自己计算所得数据,分析和讨论以下问题:
[投影]1.物质体积的大小取决于哪些微观因素
2.当粒子数一定时,固、液、气态物质的体积主要取决于什么因素
3.为什么相同外界条件下,1 mol固、液态物质所具有的体积不同,而1 mol气态物质所具有的体积却基本相同
4.为什么比较一定量气体的体积,要在相同的温度和压强下进行
[学生活动,回答]
[老师总结]1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。
2.当粒子数一定时,固、液态的体积主要决定于粒子本身的大小,而气态物质的体积主要决定于粒子间的距离。
3.在固态和液态中,粒子本身的大小不同决定了其体积的不同,而不同气体在一定的温度和压强下,分子之间的距离可以看作是相同的,所以,粒子数相同的气体有着近似相同的体积。
4.气体的体积受温度、压强的影响很大,因此,说到气体的体积时,必须指明外界条件。
[讲述]对于气体来说,我们用得更多的是气体的体积,而不是质量,且外界条件相同时,物质的量相同的任何气体都含有相同的体积,这给我们测定气体提供了很大的方便,为此,我们专门引出了气体摩尔体积的概念。这也是我们本节课所学的重点。
[板书]一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
[讲解]即气体的体积与气体的物质的量之比,符号为Vm,表达式为Vm=。
[板书]符号:Vm
表达式:Vm=
单位:L·mol-1
[讲解并板书]
在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L。(或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 L)
[讲解]1.为了研究的方便,科学上把温度为0°C、压强为101 kPa规定为标准状态,用S·T·P表示。
2.气体摩尔体积仅仅是针对气体而言。
3.同温同压下,气体的体积只与气体的分子数目有关,而与气体分子的种类无关。
[投影练习]判断正误
1.标况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(×,物质应是气体)
2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(×,未指明条件——标况)
3.标况下,1 mol O2和N2混合气(任意比)的体积约为22.4 L。(√,气体体积与分子种类无关)
4.22.4 L气体所含分子数一定大于11.2 L气体所含的分子数。(×,未指明气体体积是否在相同条件下测定)
5.任何条件下,气体的摩尔体积都是22.4 L。(×,只在标况下)
6.只有在标况下,气体的摩尔体积才能是22.4 L。(×,不一定)
思考:同温同压下,如果气体的体积相同则气体的物质的量是否也相同呢 所含的分子数呢
[学生思考并回答]
[教师总结]因为气体分子间的平均距离随着温度、压强的变化而改变,各种气体在一定的温度和压强下,分子间的平均距离是相等的。所以,同温同压下,相同体积气体的物质的量相等。所含的分子个数也相等。这一结论最早是由意大利科学家阿伏加德罗发现的,并被许多的科学实验所证实,成为定律,叫阿伏加德罗定律。
[板书]阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
[讲解]由上述定律我们可以推出如下推论:
[板书]同温同压下:
[小结]影响物质的体积的因素有多种,对于气体,相同条件下,物质的量相同的气体含有相同的体积。为此,引入了气体摩尔体积的概念,标准状况下,气体摩尔体积的数值约为22.4 L·
mol-1。只要同学们正确掌握气体摩尔体积的概念和阿伏加德罗定律的涵义,就很容易做气体的质量和体积之间的相互换算。
[布置作业]略
[板书设计] 第二节 气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
单位物质的量的气体所占的体积。
表达式:Vm=
单位:L·mol-1
标准状况下的气体摩尔体积:Vm=22.4 L·mol-1
阿伏加德罗定律:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
[教学说明]本课题立足于师生共同探究和讨论,要求教师要充分调动起学生的积极性和主动性。同时,要注意,学生在课堂上虽然很好地理解了气体摩尔体积,但在课下对有关条件特别容易忽略。因此,教师在讲授时要注重强调外界条件对气体的影响。
★第二课时
[复习练习]
[投影]1.在标准状况下,2 mol CO2的体积是多少 44.8 L H2的物质的量是多少 它们所含的分子数是否相同
2.在标准状况下,若两种气体所占体积不同,其原因是 ( )
A.气体性质不同 B.气体分子的大小不同
C.气体分子间平均距离不同 D.气体的物质的量不同
[引言]在以前的学习中,我们知道了物质的量与质量及粒子个数的关系,上节课我们又学了气体摩尔体积和阿伏加德罗定律,大家能否找出这些量之间的相互关系呢
[学生活动]
[教师指导并最后归纳]
[讲解]我们知道物质的量是联系质量和粒子集体的桥梁,也是与气体的体积密切相关的物理理,以此为中心,我们可得出以下关系:
[板书]
[讲解]根据我们上节课讲过的内容,大家想想在m与V,M与Vm之间又有着什么样的关系呢
[大家讨论]
[结论]Vm·ρ=M Vρ=m
[把上列关系补充在上面所写的关系网中]
[过渡]下面我们就在熟悉以上各量之间关系的基础上,重点学习有关气体摩尔体积的计算。
[板书]二、有关气体摩尔体积的计算
[投影]例1.标准状况下,2.2 g CO2的体积是多少
[分析]要知道CO2在标准状况下的体积,必须用到标准状况下的气体摩尔体积,这需要气体的物质的量做桥梁。根据我们上面对各量关系的讨论,可进行如下计算:
解:n(CO2)==0.05 mol
因为在标准状况下Vm=22.4 L·mol-1
所以0.05 mol CO2在标准状况下的体积为:
V(CO2)=n(CO2)Vm=0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L
答:在标准状况下,2.2 g CO2的体积为1.12 L。
例2.在标准状况下,测得1.92克某气体的体积为672 mL。计算此气体的相对分子质量。
[学生先思考并计算,教师巡看,然后视具体情况进行分析,总结]
[分析]物质的相对分子质量与该物质的摩尔质量在数值上是相等的。因此,要求某物质的相对分子质量,首先应计算出该物质的摩尔质量。据M=ρVm可以求出:据M=也可以求出结果。
[解法一]解:在标准状况下,该气体的密度为:
ρ==2.86 g·L-1
标准状况下 Vm=22.4 L·mol-1
则该气体的摩尔质量为:
M=ρVm=2.86 g·L-1×22.4 L·mol-1=64 g·mol-1
即该气体的相对分子质量为64。
[解法二]解:标准状况下,该气体的物质的量为:
n===0.03 mol
摩尔质量为:
M===64 g·mol-1
即气体的相对分子质量为64。
答:此气体的相对分子质量为64。
[请大家下去以后考虑该题是否还有其他解法]
[投影]
[补充思考]现有3.4 g H2S和0.1 mol HBr气体。
(1)不同条件下,哪个分子数较多
(2)相同条件下,哪个该用较大的容器装
(3)不同条件下,哪个质量大 大多少
(4)哪个所含H原子的物质的量多 多多少
(5)其中含S和Br各多少克
[解答](1)条件不同时,例如改变压强或温度,只能改变气体的体积,改变不了分子的数目,因为两者均为0.1 mol,所以两者分子数目相等。
(2)相同条件下,物质的量相同的气体体积相同,所以应用一样的容器装。
(3)不同条件下,只改变聚集状态不改变其质量。0.1 mol HBr的质量=0.1 mol×81 g·mol-1
=8.1g,比H2S多4.7克。
(4)H2S含的H比HBr多0.1 mol。
(5)S为3.2 g,Br为8 g。
[小结]有关物质的量之间的换算,必须熟悉各量之间的关系,对气体进行的计算,尤其要注意外界条件,对于同一个问题,可通过不同途径进行解决。
[板书设计]
二、有关气体摩尔体积的计算
[教学说明]涉及物质的量的计算,概念较多,而概念的清晰与否,直接影响到解题的质量,所以,采取边学边练习、边比较的方法可以增强学生掌握知识的牢固程度。
★第二课时
[复习巩固]
[投影]1.已知某1 L H2SO4溶液中含有250 mL浓H2SO4,可以算出这种溶液的物质的量浓度吗 (不能)
2.已知每100克H2SO4溶液中含有37克H2SO4,可以算出这种溶液的物质的量浓度吗 (不能)
[设问]那么,要算出溶液中溶质的物质的量浓度,必须从哪方面着手呢
[结论]必须设法找出溶液的体积和溶液中溶质的物质的量。
[教师]请大家根据刚才的分析,做如下练习。
[投影]3.将质量为m,相对分子质量为Mr的物质溶解于水,得到体积为V的溶液,此溶液中溶质的物质的量浓度为 (c=)
[引言]上节课我们知道了物质的量浓度的概念及其与质量分数的区别,本节课我们来学习物质的量浓度与溶质的质量分数之间的联系及有关溶液稀释的计算。
[板书]二、溶液中溶质的质量分数与物质的量浓度的换算
[投影]例1.已知37%的H2SO4溶液的密度为1.28 g·cm-3,求其物质的量浓度。
[分析]从上节课的知识我们知道,溶质的质量分数和物质的量浓度都可用来表示溶液的组成。因此,二者之间必定可以通过一定的关系进行换算。根据我们刚才的讨论分析可知,要算出物质的量浓度,必须设法找出所取溶液的体积及其中所含溶质的物质的量。由于浓度是与所取溶液的多少无关的物理量,所以,我们既可取一定质量的溶液来计算,也可取一定体积的溶液来计算,为此,我们可以采用以下两种方法。
解法一:
取100 g溶液来计算
m(H2SO4)=100 g×37%=37 g
n(H2SO4)==0.37 mol
V(液)==78.12 mL=0.078 L
c(H2SO4)==4.8 mol·L-1
答:37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L-1。
解法二:
取1 L溶液来计算
V(液)=1 L
m(H2SO4)=V[H2SO4(aq)]·ρ·w=1000 mL×1.28 g·cm-3×37%=473.6 g
n(H2SO4)= =4.8 mol
c(H2SO4)= =4.8 mol·L-1
答:37%的H2SO4溶液的物质的量浓度为4.8 mol·L-1。
[思考题]对于溶质质量分数为w,密度为ρ的某溶质的溶液,其物质的量浓度的表示式为:

[同学们思考后]
[板书]c=
[练习]市售浓H2SO4中,溶质的质量分数为98%,密度为1.84 g·cm-3。计算市售浓H2SO4中,H2SO4的物质的量浓度。(c==18.4 mol·L-1)
[设问过渡]如果已知溶液中溶质的物质的量浓度c及溶液的密度ρ,又怎样求其质量分数呢
[同学们对上式推导后得出]
[板书]w=
[投影]例2.已知75 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液的质量为80克,计算溶液中溶质的质量分数。
[分析]在已知溶液质量的情况下,要求溶质的质量分数还须算出溶液中溶质的质量,依题意,
我们可进行如下计算:
解:75 mL 2mol·L-1 NaOH溶液中溶质的物质的量为:
n=c(NaOH)·V[NaOH·(aq)]=2 mol·L-1×0.075 L=0.15 mol
m(NaOH)=n(NaOH)·M(NaOH)=0.15 mol×40 g·mol-1=6 g
w(NaOH)=×100%=×100%=7.5%
答:溶液中溶质的质量分数为7.5%。
[教师]根据以上的计算,请同学们找出下列各量之间的关系。
[板书]
溶质的质量 溶质的物质的量
溶液的质量 溶液的体积
[学生们完成上述关系后]
[过渡]在实际生产中,对一定物质的量浓度的浓溶液,还往往需要稀释后才能使用。如喷洒农药时,须把市售农药稀释到一定浓度才能施用,实验室所用一定浓度的稀H2SO4也均由浓H2SO4稀释而来,这就需要我们掌握有关溶液稀释的计算。
[板书]三、有关溶液稀释的计算
[设问]溶液在稀释前后,遵循什么样的规律呢 请同学们根据初中学过的一定质量分数的溶液稀释时所遵循的规则来分析稀释一定物质的量浓度的溶液所遵循的规律。
[大家思考,学生回答]
[教师总结]稀释浓溶液时,溶液的体积要发生变化,但溶质的量(质量或物质的量)均不变。为此,在用一定物质的量浓度的浓溶液配制稀溶液时,我们常用下面的式子来进行有关计算:
[板书]c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
[投影]例3.配制250 mL 1 mol·L-1的HCl溶液,需要12 mol·L-1 HCl溶液的体积是多少
[分析]本题可依据上式进行计算
解:设配制250 mL(V1)·1 mol·L-1(c1)HCl溶液,需要12 mol·L-1(c2)HCl溶液的体积为V2
c1·V1=c2·V2
V2==0.021 L=21 mL
答:配制250 mL 1 mol·L-1的HCl溶液,需要12 mol·L-1 HCl溶液21 mL。
[小结]表示溶液组成的溶质的物质的量浓度和溶质的质量分数之间可通过一定的关系进行换算。解有关溶液稀释的问题,遵循的原则是:稀释前后溶质的量不变。
[板书设计]二、溶液中溶质的质量分数与溶质的物质的量浓度的换算
c=
溶质的物质的量==============溶质的质量
三、有关溶液稀释的计算
c(浓)·V(浓)=c(稀)·V(稀)
[布置作业]重温实验基本操作中“容量瓶的使用”的内容,并预习下节课。
[教学说明]有关物质的量浓度的计算,由于涉及概念较多,一般学生,特别是思考和分析问题能力较差的学生,要熟练掌握这些内容是有困难的,这需要在以后的学习中进行多次相关的训练才能切实掌握。
知识的归纳、整理是常用的科学方法。学生只有知道知识的来龙去脉,参与有关知识网、包括公式等的整理工作,克服单纯的模仿和套用公式的毛病,才能真正掌握它。让学生参与其中,有利于发展和提高他们的思维能力、分析问题和解决问题的能力。
★第三课时
[复习]在实际生产和科学实验中,固体往往要配成溶液才能使用,浓溶液也常常须稀释到一定浓度才能满足需要,有关溶液的配制在初中我们就已学习过,即一定质量分数的溶液的配制,请大家回忆有关知识后,思考并回答以下问题。
[投影]配制200 g 5%的NaCl溶液,需要哪些实验用品和进行什么样的操作
[学生考虑并回答]
[投影列出答案]
[仪器]天平(含滤纸)、药匙、玻璃棒、小烧杯、量筒、胶头滴管
步骤:1.计算,2.称量,3.溶解。
[导入]物质的量浓度和溶质的质量分数一样,也是用来表示溶液组成的。如果我们要配制一定物质的量浓度的溶液,所需容器和步骤是否和配制一定质量分数的溶液一样呢 这就是我们本节课所要解决的问题。
[板书]四、配制一定物质的量浓度的溶液
[教师]下面,我们以配制500 mL 1 mol·L-1的Na2CO3溶液为例来分析配制一定物质的量浓度的溶液所需的仪器和步骤。
[讲解]溶液是由溶质和溶剂组成的,要配制一定浓度的溶液,首先需要算出溶质和溶液的量。此题需要的原料是Na2CO3和水。
[请同学们计算出所用Na2CO3的质量]
m(Na2CO3)=n(Na2CO3)·M(Na2CO3)=c(Na2CO3)·V[Na2CO3(aq)]·M(Na2CO3)
=0.1 mol·L-1×0.5 L×106 g·mol-1=5.3 g
[板书]配制步骤:1.计算
[设问]我们用什么仪器来取用5.3 g的Na2CO3呢
[学生回答]
[板书]仪器
1.天平(含滤纸)2.药匙
[设问]所需溶质的质量有了,那么,所需溶剂即水的量呢 我们能否算出它的质量或体积呢
[学生思考并讨论]
[教师]显然,我们根据题中条件无法算出水的量。即我们不能通过用一定量的水和Na2CO3混合来配出所需的Na2CO3溶液。那么,是不是就没有其他办法了呢
[教师]展示500 mL的容量瓶
[教师]这种仪器可以帮助我们达到目的。请大家回忆实验基本操作中容量瓶的使用方法。
[投影]容量瓶的使用
1.容量瓶的体积固定,有不同规格(100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等)。
2.使用前须检验容量瓶是否漏水。
3.溶液温度与容量瓶上标定温度一致时,所取液体的体积最标准。
4.溶液液面接近刻度线1 cm~2 cm时,须用胶头滴管加水至刻度线。
[教师]下面,老师演示配制溶液的过程,大家请注意观察我所用到的仪器和操作步骤。
[教师演示]
[教师和学生一同总结出以下的内容并板书]
[板书]配制步骤
2.称量,3.溶解,4.移液,5.洗涤,6.定容,7.摇匀。
[仪器]3.容量瓶,4.烧杯,5.玻璃棒,6.胶头滴管。
[教师]在熟悉了配制步骤和所用仪器后,请大家思考回答下列问题。
[投影]1.为什么要用蒸馏水洗涤烧杯内壁
2.为什么要将洗涤后的溶液注入到容量瓶中
3.为什么不直接在容量瓶中溶解固体
(大多数物质溶解时都会伴随着吸热或放热过程的发生,引起温度升降,从而影响到溶液体积)
4.转移溶液时,玻棒为何必须靠在容量瓶刻度线下
5.为什么要轻轻振荡容量瓶,使容量瓶中的溶液充分混合
[过渡]以上我们分析了在配制过程中需注意的问题。若在配制操作中有以下行为,将会对配制结果造成什么样的影响呢
[投影]1.称量时,物体与砝码的位置颠倒。
2.容量瓶内壁存有水珠。
3.定容时仰视读数。
4.未用蒸馏水洗涤烧杯内壁。
5.溶质溶解后,没有恢复至室温转移。
6.用量筒量取液体时,俯视读数,使所读溶液体积偏小。
7.天平的砝码沾有其他物质或已生锈。
[总结]分析误差时,要根据c=围绕操作行为对n与V的影响来分析。
[思考练习题]若用98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)配制1000 mL物质的量浓度为0.1 mol·
L-1的溶液,需怎样配制
[注意]①计算浓H2SO4的体积V
②浓H2SO4的正确稀释方法
③向容量瓶中转移溶液时,要待溶液冷却后再进行
[小结]配制一定物质的量浓度的溶液,最主要的仪器是容量瓶,其配制步骤与所需仪器与配制一定质量分数的溶液是不同的。
[板书设计]四、配制一定物质的量浓度的溶液
配制步骤:1.计算,2.称量,3.溶解,4.移液,5.洗涤,6.定容,7.摇匀。
所用仪器:1.天平,2.滤纸,3.药匙,4.容量瓶,5.烧杯,6.玻璃棒,7.胶头滴管。
[教学说明]配制一定物质的量浓度的溶液,是高中阶段最重要的实验之一,除了要掌握正确的配制步骤及仪器的使用方法外,还要能准确地分析实验误差,以利于学生思维能力及分析问题能力的提高。
第一节 氯气
●教学目标
1.使学生掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的基本原理和方法。
2.使学生掌握氯离子的检验方法。
3.使学生了解氯气的物理性质和用途。
4.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。
5.培养学生设计实验的能力。
●教学重点
1.氯气的化学性质及实验室制法。
2.氯离子的性质。
●教学难点
氯气的化学性质。
●课时安排
第一课时:氯气的实验室制法及氯气的化学性质(与水、碱的反应)。
第二课时:氯气的物理性质、化学性质(与金属、非金属单质的反应、氯离子的检验)。
教学用具
第一课时:投影仪、氯气制取装置一套、集气瓶、大烧杯、蓝色石蕊试纸、水、有色布条、氢氧化钠溶液。
第二课时:投影仪、集满氯气的集气瓶、酒精灯、火柴、坩埚钳、尖嘴弯管、制氯气的装置一套、铜丝、镁条、锌粒、稀硫酸、氯化钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液。
●教学过程
★第一课时
[引言]前面我们学习了碱金属元素的有关知识,知道碱金属是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的金属元素,本章,我们来学习几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的非金属元素——卤素,它们包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。
[板书]第四章 卤素
[讲解]在卤素形成的单质中,最主要的是18世纪70年代的瑞典化学家舍勒首先发现并制得的氯气。本节课我们就来学习氯气的实验室制法和它的一些化学性质。
[板书]第一节 氯气
一、氯气的实验室制法
[投影]已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。它能溶于水,可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,并能与NaOH溶液反应。
实验室制氯气的反应方程式如下:
MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
请根据以上信息利用下列仪器和试剂,设计实验室制取氯气的装置。
仪器:烧瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、橡皮管、玻璃片、集气瓶、烧杯、石棉网、铁
架台(带铁夹)、酒精灯。
[上述仪器若能用绘图表示,效果更好]
试剂:浓盐酸、二氧化锰(固体)、氢氧化钠溶液、蓝色石蕊试纸、水。
[讲解]一套完整的制气装置应包括:
1.气体发生,2.气体净化,3.气体收集,4.尾气吸收四个部分,请大家以此为依据进行设计。
[学生讨论、分析,老师总结并板书]
[板书]原理:
MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
收集:向上排空气法
验满:湿润的蓝色石蕊试纸
尾气吸收:NaOH溶液
[讲解]根据实验室制氯气的反应原理。制得的氯气中可能混有氯化氢气体和水蒸气,有关氯气的净化,我们留待后续课中讨论解决,下面我们按我们的设计方案来制取两瓶氯气。
[教师连接好制取氯气的装置,请学生上台收集两瓶氯气,引导学生注意观察氯气的颜色]
[过渡]我们刚刚制得的氯气有哪些性质呢 下面,我们就通过实验来认识氯气的化学性质。
[板书]二、氯气的化学性质
[演示实验4—4,Cl2使湿润的有色布条褪色]
[设问]干布条不褪色,湿布条褪色,说明了什么
[结论]说明Cl2和水反应生成了具有漂白作用的新物质。
[板书]1.氯气与水的反应
[讲解]氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸。
[板书]Cl2+H2O=====HCl+HClO
[补充实验]把盐酸滴在干燥的有色布条上,不褪色。
[讲解]由上面的实验可知,干燥的氯气与盐酸都不具有漂白性,因此具有漂白作用的一定是次氯酸。
[设问]次氯酸有哪些重要的性质和用途呢 请大家阅读课本中的有关内容,找出答案。
[板书]次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。
2HClO=====HCl+O2↑
有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。
[讲解并板书]HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H++ClO-
[设问]Cl2溶于水是否全部和水反应 怎样证明
[补充实验]在上面收集有Cl2的集气瓶中注入少量水,振荡,与另一瓶氯气的颜色相比较,并把所得溶液颜色与纯水的颜色相比较(可在瓶后衬一张白纸,现象更明显)。
[讲解]注入水后,集气瓶中的黄绿色变浅,说明氯气溶于水。溶液为黄绿色,而Cl-、HClO及ClO-无色,所以说明氯水中含有大量的氯气分子。由此可知,氯气溶于水时,仅有少量的氯气与水发生了反应。
常温下,1体积的水约溶解2体积的氯气。
思考:氯水为何要现用现制,并保存在棕色的细口瓶中
[过渡]刚才我们制氯气时,用于吸收尾气的是NaOH碱溶液,说明Cl2是可与碱反应的。
[板书]2.氯气与碱的反应
[补充实验]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯气的集气瓶中,黄绿色全部消失,所得溶液无色。
[讲解]Cl2可与NaOH溶液充分反应,生成可溶于水的NaCl和NaClO。
[板书]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
[引导学生从Cl2与H2O的反应来理解该反应]
[教师]请大家根据上式,写出Cl2与Ca(OH)2溶液的反应。
[板书]2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
[讲解]上述反应就是工业上生产漂粉精的原理,是通过Cl2与石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸钙。
思考:次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐 漂白粉漂白的原理是什么
[引导学生看书,得出结论]
[板书]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
[设问]上述反应说明了H2CO3与HClO的酸性强弱顺序如何 Ca(ClO)2能与HCl反应吗 写出反应方程式,漂白粉应怎样保存才能不很快失效
[板书]Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO
[学生回答]
[小结]氯气的实验室制法,氯气与水和碱的反应。
[投影]课后思考题:
1.实验室制Cl2为何不用Ca(OH)2溶液来吸收尾气
2.分析在氯水中都含有哪些粒子
3.用湿润蓝色石蕊试纸检验Cl2时,为何试纸的颜色先变红,后变白
[布置作业]
[板书设计] 第四章 卤素
第一节 氯气
一、氯气的实验室制法
原理:MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
收集:向上排空气法
验满:湿润的蓝色石蕊试纸
尾气吸收:NaOH溶液
二、氯气的化学性质
1.氯气与水的反应Cl2+H2O====HCl+HClO
次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。
2HClO======2HCl+O2↑
有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。
HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H++ClO-
2.氯气与碱的反应
Cl2+2NaOH=====NaCl+NaClO+H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO
Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO
[教学说明]
把Cl2的实验室制法以信息题的形式提到前面讲,一是可以培养和提高学生设计实验的能力;二是讲Cl2与水和碱的反应时,可一气呵成;三是对下节课Cl2的物理性质的学习打下了很好的基础;更重要的是在培养学生的观察能力、分析能力和推理能力方面,有着良好的效果,在讲本节课以前,若能有时间讲一节有关实验设计的专题,效果会更理想。
★第二课时
[引言]上节课我们学了氯气的实验室制法和氯气的性质,本节课我们来继续学习有关氯气的知识。
[板书]一、氯气的性质和用途
[教师]请大家根据上节课所观察到的和学到的知识,总结出氯气的物理性质。
[学生总结]
[板书]1.氯气的物理性质
(1)黄绿色,有刺激性气味的有毒气体
(2)易液化(氯气 液氯)
(3)密度比空气大
(4)能溶于水
[过渡]物质的性质与物质的结构有着极为密切的关系,请大家根据氯原子的结构来分析和预测氯气的化学性质。
[学生活动]
[板书]2.

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