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1、课题:第三章 自然界中的元素第一节 碳的多样性(第一课时)知识与技能:1.掌握金刚石、石墨、C60的结构,学会区分同素异形体;2.掌握碳酸 极性。情感、态度与价值观:1.通过碳纳米管等前沿科学知识的介绍,激发学生科学的探究精神和严肃认真的科学态度;2.通过自然界中碳的化合物的相互转化,激发学生环境保护的迫切感和责任感;3.通过动手实验体验化学的奥秘,激发学生的学习兴趣。教学重点:同素异形体,碳酸钠和碳酸氢钠的性质教学难点:碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究实验教学过程:引入新课用镊子取一块碳展示给学生看。学生仔细观察,回忆初中对碳的了解,谈谈碳在自然界中有哪些存在形式。(讨论与交流)学生金刚石、石墨、

2、C60、大理石、甲烷(师生共同活动)碳在自然界中非常广泛地存在,形态上可分为游离态和化合态。板书第1节 碳的多样性一、多种多样的碳单质推进新课思考与讨论:碳单质在自然界有几种存在形态?你对它们了解多少?(提示:性质、用途等)。学生1碳单质有金刚石、石墨、C60、木炭、焦碳、活性炭、碳黑等。学生2金刚石是硬度极高的无色透明晶体。学生3石墨是深灰色、不透明的质软固体。学生4C60是灰黑色固体。思考与交流金刚石、石墨、C60、有什么联系与区别吗?学生1都是由碳元素组成的单质。学生2它们的物理性质不同。继续引导那它们的物理性质如何呢?学生金刚石好像是比较硬的、不能导电的固体,不溶于水。而石墨是能导电的

3、,而且质地比较柔软。精讲由同一种元素组成的性质不同的几种单质叫做该元素的同素异形体。板书同素异形体:金刚石、石墨、C60。提问同素异形体的性质不同的原因是什么?学生1结构的不同。(出示三种碳单质的模型)引导仔细观察三个模型,它们的结构各有什么特点?(分三组讨论,然后各组推一个代表发言总结)学生1金刚石是空间正四面体结构,每个碳原子与相邻四个碳原子以强烈的作用连接。学生2石墨是层状排列的,层与层之间容易滑动,每一层上的碳原子以强的共价键形成平面正六边形结构。学生3C60形状像足球,由60个碳原子构成,碳原子位于球的表面,呈六边形和正五边形排列,球内是空的。讨论与交流金刚石、石墨、C60的用途。精

4、讲由于结构的不同,决定了碳的各种单质有着不同的性质和用途。(阅读书本P60 C60与碳纳米管。体验科学技术的飞速发展。)过渡虽然碳存在着各种同素异形体,但是,在自然界中碳的存在形式更多的是化合物。板书二、广泛存在的含碳化合物提问碳在自然界中存在哪些化合物的形式?学生大理石、二氧化碳、甲烷总结自然界中构成有机物的主要元素就是碳,而在许多的无机化合物中也都含有碳元素。最常见的形式就是碳酸盐和碳酸氢盐。学生1由碳酸根离子构成的盐叫碳酸盐,如碳酸钠、碳酸钙。学生2由碳酸氢根离子构成的盐叫做碳酸氢盐,如碳酸氢钠。讲解碳酸盐和碳酸氢盐有什么样的性质呢?引导首先请同学们回忆一下初中学过的碳酸钙有哪些性质?完

5、成相关方程式。(学生回忆交流)学生1大理石的主要成分就是碳酸钙,它可以与稀盐酸反应放出二氧化碳气体,加热分解也会放出二氧化碳气体。板书CaCO3+2HCl= CaCl2+CO2+H2O CaCO3CaO + CO2提问那么碳酸钠和碳酸氢钠它们的性质又如何呢?会具有和碳酸钙相似的性质吗?出示碳酸钠和碳酸氢钠的样品,让学生仔细观察。讲解碳酸钠,Na2CO3,俗称纯碱或苏打,白色固体,广泛应用于玻璃、造纸等工业。碳酸氢钠,NaHCO3,俗称小苏打,白色固体,用作发酵粉,治疗胃酸,碱化尿液,还可以用于阿司匹林等药中毒的解救。另外补充一句,还有一种俗称大苏打的物质,硫代硫酸钠或海波,Na2S2O3,照相

6、定影液,棉织物漂白后的脱氯剂及印染助剂,还是氰化物中毒的解毒剂,能和人体内游离的或与高铁血红蛋白结合的氰离子相结合,使其变为无毒的硫氰酸盐排出体外而解毒。另外,还有抗过敏作用。探究在了解碳酸钙的性质以后,我们可以先来猜测一下碳酸钠和碳酸氢钠可能具有的性质。学生可能会提出很多假设,归纳总结后,可以引导学生从以下方面来探究:与酸(稀盐酸)反应,加热,与盐(氯化钙)溶液反应,与澄清石灰水反应等。分成四组,每组探究一方面,然后汇总。(根据学生的方案做演示实验)总结1碳酸钠和碳酸氢钠都可以与稀盐酸反应,且都会放出二氧化碳。碳酸钠与稀盐酸的反应没有碳酸氢钠与稀盐酸的反应剧烈。板书 Na2CO3+2HCl=

7、 2NaCl + CO2+H2ONaHCO3+HCl= NaCl+CO2+H2O总结2碳酸钠加热不分解,碳酸氢钠加热易分解,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳。板书 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2+H2O总结3碳酸钠与氯化钙溶液反应产生白色沉淀,碳酸氢钠不反应。板书 Na2CO3+CaCl2 = CaCO3 + 2NaCl总结4碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应,都有白色沉淀生成。板书 Na2CO3+Ca(OH)2 = CaCO3 + 2NaOHNaHCO3+Ca(OH)2 = CaCO3 + NaOH + H2O思考交流碳酸氢钠与澄清石灰水的反应还有别的写法吗?2NaHCO3+

8、Ca(OH)2 = CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O精讲碳酸钠和碳酸氢钠都可以与盐酸反应放出二氧化碳气体,碳酸钠可以与某些盐反应,也可以与某些碱反应,碳酸氢钠加热可以分解,碳酸氢钠可以与碱反应生成碳酸盐。课堂小结本节课主要是和大家一起了解了碳的各种单质的性质和结构,重点讨论了碳的化合物碳酸盐和碳酸氢盐的性质,通过自己进行实验探究,自己总结归纳,同学们不仅可以感觉到科学探究的乐趣和意义,更是从中学到了不少知识,任何科学假设,都必须通过实验来检验。作业: P71 1、2、3第1节 碳的多样性(第二课时)知识和技能1了解自然界中碳及其化合物间的转化。2通过实验探究活动,掌握溶洞的形成过程。

9、过程和方法1加强知识的联系和运用,按照观察、分析、交流等方式教学。2发挥学生的主体作用去交流。情感、态度与价值观1通过分析交流自然现象,激发学生的探究精神,以及对自然保护的主人翁意识。2通过探究活动,让学生学会用辨证的眼光看待事物。教学重点:溶洞的形成。教学难点:模拟溶洞形成的实验。教具准备:试管、滴管、澄清石灰水、大理石、稀盐酸。教学过程引入新课上节课,我们重点学习了碳酸钠、碳酸氢钠的性质。请先回忆它们的性质,完成下列练习。教师精讲:从上面可以看出碳酸钠可以与碳酸氢钠相互转化。思考在什么条件下碳酸钠可以转变为碳酸氢钠?什么条件下碳酸氢钠转变为碳酸钠?Na2CO3NaHCO3CO2、H+、OH

10、学生碳酸钠在酸性条件下可以转变为碳酸氢钠;碳酸氢钠在碱性条件下可以转变为碳酸钠。(多媒体投影)推进新课其实在自然界中关于碳的化合物的转化非常普遍。请大家思考一下。板书三、碳及其化合物间的转化1自然界中碳的化合物间的转化讨论交流你知道在自然界中哪些现象存在碳的化合物间的转化吗?学生1光合作用。学生2化石燃料的燃烧。(多媒体投影)碳及其化合物间在自然界中的转化示意图。(配音)课本P66第一、二段内容。(探究实验)分析自然界中的奇观:石笋、钟乳石和石柱的形成过程,其实质就是碳酸盐和碳酸氢盐的相互转化。现在我们要把这个转化转移到实验室来。 设计实验来模拟溶洞的形成。结合前面学习的知识,结合学生提出的方

11、案,归纳如下:实验内容 实验现象有关化学方程式(或离子方程式)CO2通入澄清Ca(OH)2白色沉淀CO2 +Ca(OH )2 = CaCO3 + H2O继续通CO2沉淀消失CaCO3 + H2O + CO2 = Ca (HCO3 ) 2 加热白色沉淀Ca(HCO3)2 CaCO3+ H2O + CO2教师讲解碳的化合物间的转化为我们带来丰富的资源,但是,随着社会的进步,科学技术的发达,碳的化合物间的转化平衡已经被破坏。讨论什么自然现象表现了碳的化合物间的转化平衡已经被破坏?学生温室效应。(见资料)板书2生产和生活中碳及其化合物间的转化思考交流1我们使用的自来水往往含有碳酸氢钙,因此水壶、输送热

12、水的内壁常常积有水垢。你知道水垢的主要成分是什么吗?它是怎样形成的?写出相关的化学方程式。2在生产和生活中还有哪些碳及其化合物之间的转化实例?学生1 水垢的主要成分是碳酸钙,Ca(HCO3)2 CaCO3+ H2O + CO2学生2水煤气,C + H2O CO + H2学生3尿素的合成。学生4高炉炼铁。(多媒体投影) 高炉炼铁,同时阅读课本P68。师生共同归纳总结:高炉炼铁的主要原料是铁矿石(主要成分是Fe2O3)和焦炭,CCOCO2主要原理是:Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2,其中CO是还原剂,是由木炭在燃烧时产生的。木炭在燃烧过程中发生了下列转化:(1) C + O2 CO2

13、(2) C + CO2 2CO(3) 2CO + O2 2CO2尿素的合成突破了无机化合物与有机化合物之间的界限。(阅读)资料在线。课堂小结本节课我们主要了解了碳及其化合物在自然界中的相互转化,从中我们感受到了转化为我们带来的美丽奇观,同时也感受到了转化给我们带来社会的进步与繁荣。但是我们也必须看到与此同时也有许多不利的因素,所以希望同学们能辨证地看待事物的各个方面。布置作业 P71 4 、5课题:第2节 氮的循环(第一课时)知识与技能:1.了解氮在自然界的循环对维持生态平衡的重要作用;2.掌握氮气的性质,初步掌握一氧化氮和二氧化氮的重要性质;3.培养学生观察能力、自学能力及资料、信息处理等能

14、力,对学生进行外因与内因辩证统一的观点的教育。过程与方法:1.运用实验探究、设疑启发、对比归纳等方法研究有关物质的性质;2.通过介绍“生物固氮”研究工作,激发学生热爱科学、献身科学的精神。情感、态度与价值观:1.了解氮氧化物对环境的污染,增强学生的环保意识;2.通过汽车尾气、光化学烟雾的分析,培养学生关注社会、关注人类生存环境的意识,同时培养学生对事物的分析要一分为二、辩证看待的观念。教学重点:氮气的化学性质;氮氧化物对环境的污染。教学难点:氮气的化学性质。教学过程:引入新课氮和氮的化合物在维持生态平衡中起着非常重要的作用,氮是动植物和原生生物的重要组成元素,也是维持高等动植物生命活动必不可少

15、的元素。我们现在开始来研究和探讨氮及其化合物的重要性质。首先来研究一下我们非常熟悉的氮气。推进新课板书第2节 氮的循环一、氮气 设疑你熟悉氮气吗?没人会说不,那你能从化学的角度来给大家介绍一下氮气吗?板书1.物理性质学生氮气是一种无色、无味、无毒的气体,难溶于水,密度与空气接近。(学生活动)空气中氮气的体积分数是多少?你能计算出氮气的质量分数吗?(假定空气成分是N2占78%、O2占21%、Ar占1%)学生氮元素在地壳中的含量为0.0046%(质量),体积分数是78%。讲解自然界中的氮主要以游离态存在于大气中,生物体中蛋白质含有化合态氮,土壤中含有硝酸盐等。所以说“氮是生命元素”。(分析氮气的结

16、构)(师生共同活动)氮气是由氮原子构成的双原子分子,两个氮原子之间共用三对电子,使每个原子都达到稳定结构。要破坏这种牢固的结合,需要很高的能量。因此,氮气的化学性质很稳定,一般不与其他物质发生反应。但在一定条件下,它也能发生一些反应。板书2.化学性质思考你知道在雷电交加的时候,空气里的氮气和有关氮的化合物发生了哪些化学反应?产生了哪些物质?这些化学反应和所产生的物质对于人类的生产和生活有什么意义?板书(1)与氧气反应放电N2+ O2 2NO(无色、不溶于水的气体)2NO+O2 = 2NO2(红棕色、有刺激性气味、易溶于水的气体)演示实验把盛有二氧化氮的试管倒立于水槽中(现象:水面上升,试管上部

17、为无色气体),移出试管,向试管中滴加紫色石蕊试液(现象:变红)。引导思考通过这个实验说明了什么问题?学生说明二氧化氮可溶于水,而一氧化氮不溶于水。同时二氧化氮溶于水时,每体积的二氧化氮溶解同时放出体积的一氧化氮,体积减少体积。板书NO2+H2O = 2HNO3+NO思考谚语“雷雨发庄稼”的道理是什么?学生空气中的氮气在放电条件下,生成NO,NO被空气中的氧气氧化成NO2,NO2与水反应生成HNO3,HNO3与土壤中的矿物质作用,生成可被植物吸收的硝酸盐。讲解所以雷雨天气对人类是有益的,而现在空气中的氮氧化物的存在,远远是弊大于利。NO像CO一样能与人体血红蛋白结合而使人中毒,而且NO比CO毒性

18、更强,而氮的氧化物还会引起光化学烟雾。思考空气中的氮氧化物的主要来源有哪些?学生汽车尾气、硝酸工厂的废气等。提问氮气性质很稳定,但是在一定的条件下也会与氧气反应,那它还能与其他物质反应吗?板书()与氢气反应(阅读书本页氨的合成,完成有关方程式。)板书N2+3H2 2NH3讲解可逆反应:在相同条件下,能同时向正、反两个方向进行的反应。注意其表示方法。电解点燃练习反应2H2+O2 2H2O 和 2H2O 2H2 +O2属于可逆反应吗?为什么?学生不属于,因为它们不在同一条件下。讲解以上反应其实就是把游离态的氮气转变为氮的化合物,我们把这样的过程称为氮的固定。板书3.氮的固定(阅读书本75页,然后思

19、考以上反应哪些属于自然固氮?哪些属于人工固氮?)学生氮气与氧气的反应属于自然固氮,氮气与氢气反应属于人工固氮。课堂小结氮气的结构很稳定,导致它的性质也很稳定,一般情况下很难发生反应,在一定的条件下,可以与氧气、氢气等反应。而氮的固定就把氮气转变为氮的化合物。请大家预习氨气和铵盐的相关知识。第2节 氮的循环(第二课时)知识和技能1使学生了解铵盐的性质,掌握氨气实验室制法和铵根离子的检验方法,培养学生的动手能力和观察能力;2了解氮肥的使用情况,培养学生理论联系实际的能力。过程和方法1加强实验教学,按照观察、思考、交流等方式进行教学。2循序渐进地做好知识的衔接和过渡,使学生在感性认识中掌握知识。情感

20、、态度与价值观学会全面观察、分析、对比、设计实验,提高观察、实验、探究、思维和自学能力;教学重点:铵盐的化学性质,氨气的实验室制法和铵根离子的检验。教学难点:铵根离子的检验。教学过程:引入新课在农业生产上,农民经常给农作物施用哪些氮肥?学生碳酸铵、硝酸铵等。提问那我们接近碳酸铵、硝酸铵时有何感受呢?不妨试一试。展示NH4HCO3固体,并请学生闻一闻它的气味。学生有刺激性气味。讲解大家闻到的是氨气的气味。板书二、氨(展示一充满氨气的圆底烧瓶,请描述其物理性质。)板书1.物理性质学生无色、有刺激性气味的气体。提问氨气的密度与空气比如何?学生比空气小,所以可以用向下排空气法收集氨气。讲授氨气的密度比

21、空气小,标准状况下为0.771g/L。另外,氨气还是一种易液化的气体。在常压下冷却至-33.5或常温加压到700800Kpa,就可以变为无色液体,并且放出大量的热。当液氨汽化时,又会吸收大量的热,从而使周围环境的温度急剧下降,因此液氨是一种良好的制冷剂。过渡氨气在水中溶解性如何?能否用有关实验来检验?师生共同思考、讨论,实验探究。氨气在水中的溶解度如何呢?引导学生思考、交流、假设,最后出示书本的实验装置。(演示实验,由学生配合共同完成)把前面展示的装有干燥氨气的烧瓶、长玻璃管、预先吸入水的胶头滴管盛水的烧杯(加有少量的酚酞试液)安装好。让学生代表打开橡皮管上的夹子挤压滴管的胶头,使少量水进入烧

22、瓶。思考交流从物理学的角度分析,喷泉是如何形成的?这个实验说明什么问题?学生1当烧瓶内气体压强远小于大气压强的时候就能形成喷泉。学生2说明氨气极易溶于水。讲授实验证明,在常温常压下,1体积水中可以溶解约700体积的氨气。归纳氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,比空气轻,易液化,极易溶于水。课堂练习练习1.氨气的喷泉实验要做成功至少要注意哪些问题?解答:1.烧瓶最好是干燥的2.气体要收集满3.装置的气密性要好。练习2.只要满足什么条件就能做喷泉实验?解答:气体在所选择的溶液中溶解性大即可。如二氧化碳与氢氧化钠溶液。引导思考观察烧瓶中液体的颜色,说明什么问题?学生滴有酚酞的水变红了,说明氨气溶于水

23、后生成碱性物质。讲授氨气溶于水时,大部分氨气与水发生了化学反应。板书2.化学性质(1)与水的反应讲授氨气溶于水后,大部分氨气与水分子结合成一水合氨,一水合氨是弱碱,有一小部分会发生电离产生NH4+和OH-而使溶液呈碱性。而一水合氨很不稳定,受热容易分解生成NH3和H2O。板书NH3+H2O NH3·H2O NH4+ +OH- NH3·H2O NH3+H2O 讨论氨水如何保存?讲解氨气作为一种碱性气体,还可以与酸反应。下面请同学上来完成2个实验。学生1用两根玻璃棒分别蘸浓盐酸和浓氨水,然后相互靠近,观察现象。现象: 产生白烟。板书(2)与酸反应 NH3+HCl = NH4Cl

24、(白烟)学生2用两根玻璃棒分别蘸浓硫酸和浓氨水,然后相互靠近,观察现象。现象:无。师生共同分析白烟是挥发出来的与挥发出来化合而生成的固体。第二个实验物现象的原因是因为硫酸是不挥发性酸。板书2NH3+H2SO4 = (NH4)2SO4 NH3+HNO3 = NH4NO3(白烟)讲授氨气与挥发性酸(HCl、HBr、HNO3等)在空气中相遇会有白烟现象,与不挥发性酸无此现象。氨与酸反应的实质是NH3与H+结生成的过程。引导请从化合价的角度分析,氨气还可能具有什么样的性质?它可能与哪些物质发生反应?学生NH3中氮元素的化合价是-3,处于最低价态,应该具有还原性,能与氧化剂反应。进一步引导哪些是氧化剂?

25、催化剂 板书(3)与氧气的反应(氨的催化氧化)4NH3+5O2 4NO+6H2O讲授这一反应叫做氨的催化氧化,是工业制取硝酸的第一步。请从氧化还原反应的角度分析它的电子得失或转移情况。活动探究请结合前面学过的知识,推测工业上制取硝酸的主要反应过程。并查阅相关资料完成关于硝酸的工业制取的小论文。板书3.氨的用途讲解制铵盐 制硝酸 制纯碱 制纤维、塑料、染料 制医用氨水 制尿素 作制冷剂过渡蘸有浓盐酸和浓氨水的两玻璃棒相靠近有何现象?氨气与酸反应的本质是什么?学生白烟。氨与酸反应的实质是NH3与H+结合生成NH4+。推进白烟实际上就是Cl与NH4+结合形成的NH4Cl固体小颗粒。我们把由NH4+和

26、酸根离子构成的盐叫做铵盐。板书三、铵盐(展示) NH4Cl晶体、NH4NO3晶体、(NH4)2SO4晶体。简单描述它们的物理性质。 板书1物理性质:易溶于水的无色晶体。提问前面我们观察NH4HCO3时,闻到了NH3的气味,那NH3是如何产生的呢?学生是NH4HCO3分解产生的。-(实验探究) NH4HCO3在常温下就能分解,说明它很不稳定。那其他的铵盐呢?我们可以通过实验来检验。实践是检验真理的唯一标准。(学生演示实验)在一长试管中加热NH4Cl晶体,观察现象。学生试管上壁有固体生成。提问试管上壁的固体是什么?是如何形成的?(师生共同讨论)试管壁上的固体还是NH4Cl晶体。因为在加热时,NH4

27、Cl会分解生成NH3和HCl,当这两种气体上升到温度较低的地方又重新结合生成了NH4Cl晶体。板书2化学性质(1)不稳定性NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O NH4Cl NH3 + HCl NH3 + HCl = NH4Cl提问 NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,遇冷又变成NH4Cl晶体,这与碘的升华现象是否相同?它们是否为可逆反应?学生1 碘的升华是物理变化,而NH4Cl的变化是化学变化。学生2不属于可逆反应。因为这两个反应不是在同一条件下完成的。讲解铵盐易分解,但不是所有的铵盐分解都会产生氨气,如NH4NO3、(NH4)2SO4的分解。(投影)5 NH4NO3 2HNO3

28、+ 4N2 + 9 H2O第2节 氮的循环(第三课时)知识和技能1使学生了解铵盐与碱的反应,氨气的实验室制法,培养学生的动手能力和观察能力;2了解硝酸的物理性质及保存方法,理解硝酸的强酸性;3掌握硝酸的不稳定性、强氧化性。过程和方法1加强实验教学,按照观察、思考、交流等方式进行教学。2循序渐进地做好知识的衔接和过渡,使学生在感性认识中掌握知识。情感、态度与价值观通过对硝酸性质的探究,培养学生的动手能力和动脑能力,以及运用知识解决实际问题的能力。教学重点:氨气的实验室制法,铵盐、硝酸的化学性质。教学难点:硝酸的强氧化性。教学过程:引入新课 (学生演示实验)在试管中加入少量NH4Cl固体,再滴加适

29、量10NaOH溶液,加热,并将湿润的红色石蕊试纸贴在玻璃棒上靠近试管口,观察发生的现象。学生有刺激性气味的气体产生,湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明反应产生了氨气。板书 (2)与碱反应放出氨气 NH4Cl + NaOH NaCl + NH3+ H2O讲解许多实验证明,铵盐与碱共热放出NH3是所有铵盐的共性。课堂练习请用离子方程式表示下列反应:NH4Cl溶液与NaOH溶液混合;NH4NO3溶液与NaOH溶液混合;(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合;(NH4)2CO3溶液与NaOH溶液混合。(每一组完成一个)对比总结铵盐与碱溶液反应的实质是:NH4+ + OH NH3+ H2O讨论根据铵盐的性质

30、,如何检验某无色晶体是铵盐?学生将无色晶体与碱共热,看是否能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝且有刺激性气味的气体,若能则说明该盐是铵盐,否则不是。提问应该如何科学地使用铵态氮肥?结论施用铵态氮肥一般不易在中午,应在早晨或傍晚时分。避免分解,同时避免与碱性肥料(草木灰等)一起使用。板书(3)铵根离子的检验 NH4+ + OH NH3+ H2O讲解实验室制取氨气,就是利用铵盐与碱共热可以放出氨气的原理来进行的。实验 氨气的实验室制取。讨论根据氨气的性质讨论关于氨气的装置、收集、检验、干燥、尾气处理等问题。(多媒体投影)实验室制取氨气:1原理:2 NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3

31、+ 2H2O2装置特点:固 + 固 气体,与制氧气相同3收集:向下排空气法4检验:湿润的红色石蕊试纸(变蓝),或蘸有浓盐酸的玻璃棒(白烟)。5干燥:碱石灰(NaOH和CaO的混合物)6尾气处理:酸液吸收讲解关于氨气的工业制法,前面已经学过,是氮气和氢气在高温、高压、催化剂等条件下化合而生成的。思考氨与铵有何区别?学生讨论总结:铵是由一个氮原子和四个氢原子构成,带一个单位正电荷,铵离子不能单独存在,一般存在于氨水或铵盐中;氨气是由一个氮原子和三个氢原子构成的,呈电中性,可以单独存在,形式有氨气、液氨、氨水等。讲解硝酸是氮的最高价态的物质,接下来我们一起来探究一下硝酸具有什么样的性质。板书 四、硝

32、酸展示展示一瓶浓硝酸,观察。板书1硝酸的物理性质学生纯硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体,常用硝酸的质量分数约为69,98以上的硝酸叫“发烟硝酸”。提问刚才大家看到硝酸的保存是放在棕色试剂瓶中的,说明什么问题?学生要保存在棕色试剂瓶中的物质一般是容易分解的,说明硝酸不稳定。讲解硝酸见光或受热都容易分解,而且浓度越大越容易分解。久置的硝酸通常会变黄色,就是因为硝酸分解产生的二氧化氮又溶于硝酸的缘故。4HNO34NO2 + O2 + 2H2O受热或见光板书2硝酸的化学性质(1)不稳定性(实验探究)在盛浓硝酸的试管中滴加石蕊试液,变红后微热,红色会消失。分析原因。学生硝酸具有酸的通性,所以可以使

33、石蕊变红;褪色是因为硝酸的强氧化性。板书 (2)酸的通性(3)强氧化性(实验探究)书本实验2。学生自己完成,注意观察现象。学生稀硝酸中:溶液变蓝,试管中上部有红棕色的气体;浓硝酸中:蓝色溶液,溶液上方有大量红棕色的气体,是二氧化氮。说明铜溶解了,并且放出的不是氢气而是NO或NO2。讲解浓、稀硝酸在常温下都可以与铜反应放出NO或NO2,而稀硫酸、盐酸不与铜反应,说明硝酸具有强氧化性。板书 Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O3Cu + 8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O讲解在上述反应中,浓硝酸与铜反应N原子得到1个电子,而稀硝酸

34、与铜反应N原子得到3个电子,能否由此说明稀硝酸氧化性比浓硝酸强。学生不能。因为浓硝酸与铜反应比稀硝酸剧烈,另外氧化性强弱取决于得失电子的难易而不是多少。(实验探究)书本实验3。学生自己完成,注意观察现象。 讲解常温下,铁、铝等金属在浓硝酸中要发生钝化现象。这也是因为浓硝酸的强氧化性,它使金属表面生成一层致密的氧化物保护膜阻止反应的进行。思考硝酸如何储存与运输?学生 铁或铝制容器。讲解硝酸可以氧化大多数的金属(除了金、铂等)。同时硝酸还可以氧化一些非金属元素。板书 C + 4HNO3(浓) CO2 + 4NO2 + 2H2O提问该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为多少?学生 氧化产物是CO

35、2,还原产物是NO2,它们的物质的量之比为14。提问 硝酸的强氧化性还表现在可以氧化一些具有还原性的物质,如H2S、HI等。学了硝酸的性质之后,我们再来分析一下硝酸的通性表现在哪些方面?与稀硫酸等具有完全相同的通性吗?(学生讨论后回答)学生 与碱反应生成盐和水,与碱性氧化物反应生成盐和水,与某些盐(如K2CO3)反应生成另一种盐和酸。与稀硫酸的性质不完全相同。典型的是稀硫酸与活泼金属才能反应,且放出的是H2,而无论是稀硝酸还是浓硝酸都可以与大多数金属反应,且都不会放出H2。讲解 硝酸的氧化性都是由硝酸中+5价的氮来体现的。了解了硝酸的性质,我们就来看看硝酸有哪些用途吧。板书3硝酸的用途讨论交流

36、学生对事先查阅的关于硝酸的用途和我国硝酸工业的发展概况进行相互讨论交流。课题:第3节 硫的转化知识与技能:1.了解自然界中不同价态硫的主要存在形式,培养学生对知识的归纳、整理能力;2.掌握硫的主要性质,培养学生的动手能力和分析能力。过程和方法:1.采用多媒体等多种辅助教学手段,丰富课堂教学;2.以学生为主体,通过学生的自主学习、实验、分析、归纳等方式进行。情感、态度与价值观:通过对图片、资料的分析,激发学生学习兴趣,提高学生探究新知识的欲望。教学重点:不同价态硫元素的存在形式,硫的性质教学难点:硫的性质教学准备:多媒体、试管、试管夹、铁架台、石棉网、燃烧匙、酒精灯、火柴、硫、铁粉、蒸馏水、CS

37、2教学过程:(多媒体播放)火山喷发。提出火山口有硫的存在。提问我国的四大发明是什么?其中黑火药的成分是什么?引入新课硫是自然界中存在的一种非常丰富的元素,人们最早认识的元素就是硫。今天我们就来认识一下硫及硫的化合物。(实物展示)硫固体板书第3节 硫的转化一、自然界中的硫 推进新课思考与交流:1.硫元素的化合价有哪些?2.硫元素在自然界中是最广泛存在的,你知道它有哪些存在形式吗?学生1S的化合价主要有-2、0、+4、+6。学生2H2O、SO2、SO3、H2SO4、CuSO4等。讲授在地层深处蕴藏着丰富的硫元素。火山喷发时,部分硫转化硫化氢气体,部分转化成二氧化硫和三氧化硫气体。当有氧气、水蒸气、

38、阳光等存在时,二氧化硫会被氧化成三氧化硫,而二氧化硫和三氧化硫溶于水,分别生成亚硫酸和硫酸。一些微生物又会部分亚硫酸和硫酸转化成硫单质或硫化氢。(投影)引导在自然界中还存在着丰富的硫的化合物。请同学们谈谈你所了解的硫的化合物有哪些?用途分别是什么?(说明)在课前,要求学生做好准备工作,查阅有关硫酸盐的形式,以及它们的相关用途。学生对这类作业应该是有浓厚兴趣的,课堂交流的气氛也应该是相当活跃的。(投影)常见的硫酸盐及其用途。继续引导知道了硫的丰富多彩的存在形式,接下来我想大家应该是非常想要了解它们的性质。首先我们来探讨一下硫单质有什么样的性质?活动与探究:1.取少量硫分别放于两支试管中。首先观察

39、它们的颜色和状态。然后分别往两支试管中加水和加CS2,震荡,观察现象。2.取少量硫于试管中加热至熔化,观察发生的现象。3.将硫粉与铁粉按一定比例混合均匀,放在石棉网上堆成字母形状,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状时,移开玻璃棒,观察现象。4.取少量硫放入燃烧匙中,在酒精灯上灼烧,观察现象。学生进行实验操作,观察现象,并对实验现象进行分析。最后师生共同总结如下:实验1:硫是淡黄色的固体,可溶于CS2,难溶于水。实验2:硫迅速熔化甚至转变成气态硫蒸气。说明硫的熔点、沸点比较低。实验3:迅速燃烧,并且呈所排列的形状烧起来。说明该反应是一个放热反应。实验4:发出淡蓝色的火焰,说明硫可以在氧气中

40、燃烧。总结 硫的物理性质板书1.硫的物理性质(投影)硫是一种黄色或淡黄色的固体,很脆,易研成粉末,不溶于水,为溶于酒精,易溶于CS2,熔沸点不高。板书2.硫的化学性质, 讲述硫与金属的反应也有许多应用。思考与交流1.洒落在地上的汞如何处理?2.如何鉴别银器的真伪?师生交流利用硫和银的反应可以鉴别出真假银,方法:用一布条沾上少量硫粉在待鉴别的器皿表面用力摩擦,如被摩擦处出现黑斑则说明是真银,否则为假银。利用硫和汞反应,常温下即可完成,而且生成的是高价态的硫化汞,可以消除因温度计、气压计等被打破后汞的危害。只要立即打开门窗通风,并尽量收集残留部分,可覆盖硫粉处理,以免汞蒸气中毒。此外硫化汞还可以作

41、红色颜料(朱砂),红色印泥就是用朱砂做的。板书3.硫的用途(学生交流)第3节 硫的转化(第二课时)知识和技能1巩固含硫元素的物质之间的转化,培养学生的实验探究能力。2了解酸雨的形成、危害、防治,培养学生运用知识的能力。过程和方法先对不同价态硫元素可能有的性质进行推测,并设计实验证明。激发学生学习化学的热情,探索新知识的欲望。情感、态度与价值观通过不同价态硫元素的物质之间的转化,对学生进行现象与本质的辩证唯物主义观点的教育;通过动手实验,使学生体会理论上的理解和亲手实验的不同,培养学生严谨求实、勇于创新的科学品质和认真仔细、实事求是的科学作风。教学重点:探究实验0、+4、+6价态的硫元素之间可能

42、有的转化,酸雨的形成、危害、防治。教学难点:探究实验0、+4、+6价态的硫元素之间可能有的转化。教具准备:多媒体投影仪、试管、铁架台、圆底烧瓶、胶头滴管、Na2SO3、浓硫酸、溴水、铜、酸性KMnO4溶液、FeS固体、S、稀盐酸、稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、品红溶液。教学过程引入新课 前面我们学习了含硫元素的物质在自然界中依靠大自然的作用相室里怎样实现这些物质之间的转化呢?板书二、不同价态的硫元素间的转化推进新课在S、SO2、H2SO4三种物质中,硫的化合价分别为0、+4、+6,请设计实验来探究这三种价态硫元素之间的相互转化。 方法引导 探究不同价态的硫元素之间的相互转化,实际上是探究含有不

43、同价态的硫元素物质之间的相互转化。首先,要选择含有不同价态硫元素的物质如硫磺、二氧化硫(或亚硫酸钠)和硫酸;其次,如何获取这些物质?实验室里通常备有硫磺、亚硫酸钠和浓硫酸试剂,常用亚硫酸钠与较浓硫酸反应制备少量二氧化硫;第三,实现不同价态硫元素间的转化,主要依据的是氧化还原反应原理,因此要寻找合适的氧化剂或还原剂。提问三种不同价态硫元素之间可能存在哪些转化情况呢?试推测。学生0+4、+4+6、+6+4、+40。提问它们之间转化利用的原理是什么?学生 氧化还原反应原理(复习)常见的氧化剂和还原剂有哪些?(投影)常见氧化剂:酸性高锰酸钾、氯水或溴水、硝酸、氧气等;常见还原剂:金属单质、硫化氢、碘化

44、钾等。讲解有了可能的猜测,接下来就是要进行验证了。0+4价态在前一节中我们学习过了。学生S + O2 SO2讲解在实验室里,0价态的硫是可以直接获取的,而+4价态的硫在实验室通常是亚硫酸钠,+6价态的硫在实验室通常是硫酸或硫酸盐。并且+4价态的SO2可以通过亚硫酸钠与较浓硫酸反应制取。下面就请同学们先设计出相应的实验方案。 学生设计实验方案,然后相互交流,取长补短,与教师一起分析改进。最后总结出以下实验方案。实验1:制取SO2,依次通入高锰酸钾酸性溶液、溴水、盛硫化氢的集气瓶中,观察现象;实验2:Cu与浓硫酸共热。学生进行实验探究活动,总结归纳。学生1 SO2可以使高锰酸钾酸性溶液褪色,可以使

45、溴水褪色,SO2和H2S混合在瓶壁上出现淡黄色的固体。学生2 Cu与浓硫酸共热可以生成蓝色溶液,并且有刺激性气味的气体放出。说明有CuSO4和SO2生成。提问 Cu能与稀硫酸反应吗?学生不能。讲解这说明稀硫酸和浓硫酸的性质有所不同。板书 浓硫酸的特性:强氧化性Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2+ 2H2OC + 2H2SO4 CO2+ SO2+ 2H2O讲解 浓硫酸是一种强氧化剂,加热时能与许多物质发生氧化还原反应。但在常温下,浓硫酸与铁、铝接触时,使金属表面生成一层致密的氧化物薄膜而钝化,阻止了内部的金属继续与硫酸发生反应。因此,冷的浓硫酸可以用铁质或铝质容器存储。SO2SO3H

46、2SO4S(投影)(1)2SO2 + O2 2SO3(2)SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O提问请从氧化还原的角度分析以上两个反应,指出氧化剂、还原剂。反应(2)中氧化产物与还原产物的物质的量之比是多少?学生质疑在实验过程中,SO2使高锰酸钾酸性溶液褪色、使溴水褪色,SO2究竟表现了什么性?讲解我们刚刚复习过常见的氧化剂,知道酸性高锰酸钾、溴水都是常见的氧化剂,因此可以推测SO2此时表现的应该是还原性。我们可以进一步设计实验来证明溶液中是否有硫酸根离子不就行了吗?提问那如何检验硫酸根离子?学生加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不消失,可以证明溶液中有硫酸根离子。思考交

47、流前面SO2使高锰酸钾酸性溶液褪色、使溴水褪色是表现的还原性,那SO2使有色物质褪色表现的都是还原性吗?(实验) SO2通人品红溶液中,品红褪色,把试管放在酒精灯上加热,红色又会恢复。讲解此时的褪色是SO2的漂白性引起的。它的漂白原理是与有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热时又会释放出有色物质。因此,我们可以看到颜色会恢复。SO2的漂白性是不持久的。联系旧报纸、旧相片。阅读指导学生阅读课本P8889。学生总结SO2的化学性质。学生 SO2在化学反应中既可以作氧化剂表现氧化性(当遇到还原性比较强的物质,如H2S),又可以作还原剂表现还原性(当遇到氧化性比较强的物质,如酸性高锰酸钾溶液、溴水等)

48、。同时SO2还有漂白性,它的漂白性是与有色物质结合生成不稳定的无色物质。板书 SO2:氧化性、还原性、漂白性 过渡 含有不同价态的硫元素的转化在工农业生产中有着重要的应用。阅读指导学生阅读课本P89。(投影)硫酸的工业生产:1含硫矿石燃烧生成SO2:4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO22SO2的催化氧化:2 SO2 + O2 2SO3条件:450、101.3202.7KPa、V2O5 作催化剂3用98.3的硫酸吸收SO3:SO3 + H2O = H2SO4讲解 硫酸是一种非常重要的化工产品,它的产量通常是用来衡量一个国家的工业发展水平的标志,它是许多化工生产的基础。硫酸为我们创

49、造丰富物质的同时,也给我们带来了危害。板书三、酸雨及其防治(多媒体播放)酸雨及其危害学生交流事先查找的有关酸雨的形成、危害、防治的资料,然后集体总结归纳。(投影)1酸雨的形成:2 SO2 + O2 = 2SO3 SO3 + H2O = H2SO4SO2 + H2O = H2SO3 2H2SO3 + O2 = H2SO42酸雨的危害:水质变酸,土壤酸化,损坏建筑物等。3酸雨的防治:减少排放二氧化硫等酸性物质,开发新能源。第4节 海水中的化学元素(第一课时)知识与技能:1了解海水中的确化学元素,了解它们的主要存在形式和用途;2使学生掌握Mg的性质,了解工业制取Mg的方法,提高学生对自然资源的利用能

50、力。过程与方法:1学生交流、讨论、归纳、对比等方法来了解海水中的丰富的化学元素;2通过实验探究认识Mg的性质。情感、态度与价值观:1培养学生认识物质的科学态度和方法;2增强学生对自然资源的准确认识;3培养学生辩证对待知识的态度。教学重点:1.海水中的化学元素;2.Mg的性质和制取教学难点:Mg的性质和制取教学用具:投影仪、集气瓶、坩埚钳、砂纸、酒精灯、火柴、镁条、二氧化碳溶液 引入新课(多媒体播放)海水的资料短片。前面我们学习了自然界中的几种元素化合物的知识,今天我们依旧要来学习元素化合物的知识。不过我们今天要学习的是刚才我们在影片里看到的海水中的元素化合物知识。板书第4节 海水中的化学元素一

51、、海水中的化学元素推进新课迄今为止人类共发现了110多种元素,其中有80多种元素全部可以在海水中找到,可见海水蕴藏着丰富的化学资源。交流根据你的了解和预习,你知道海水中存在哪些化学元素吗?(学生积极交流)讲述从中可以看出同学们对海水并不了解,那我们从今天开始就来具体地了解海中究竟有哪些重要元素,对我们人类有什么样的重要用途。思考海水中丰富的化学元素从哪儿来的?(提示学生结合前面学过的知识)讲授到目前为止,人们认为海水中的丰富元素是在漫长的地质变化过程中,通过河流、大气等途径以及海底火山活动,从地球的其他圈层进入海洋的。据估算,世界平均每年由陆地和大气进入海洋的物质(除水外)总量为2.5。人们根

52、据各种元素在海水中含量的不同,把它们分为常量元素和微量元素。提问什么是常量元素?常量元素通常指的是哪些元素?学生氯、钠、镁、硫、钙、钾、碳、锶、溴、硼、氟等含量大于1mg的元素。提问什么是微量元素?微量元素通常指的是哪些元素?学生锂、碘、铀等元素含量低于mg的元素。板书.常量元素:大于mg.微量元素:小于mg过渡海水中所含有的元素大部分是以盐的形式存在。在这些盐类物质中80%以上是同学们非常熟悉的NaCl。思考你知道NaCl除了用作调味品外,还有哪些用途吗?学生氯碱工业讲解氯碱工业就是用电解饱和食盐水的方法来制取重要的化工原料:氯化钠、氢氧化钠、氯气、氢气等。思考你知道这些化工产品有什么用途吗

53、?(学生交流)(投影)引导我们现在使用的食盐,要求添加什么?目的是什么?学生我们现在吃的是加碘食盐,添加的碘是以KIO的形式存在的,可以防治大脖子病,即甲状腺肿大。讲述碘在海水中属于微量元素。因为地球上的海水总储量大,所以即使是微量元素,它们的总储量也是很大的。同时它们的用途也是很广泛的。如元素锂是制造锂电池和特种合金的原料;元素铀是核燃料。它们的广泛利用还有待进一步研究。过渡下面我们具体来学习一些海水中的元素化合物知识。首先学习金属镁。板书二、镁(实物展示)提问金属应该是什么颜色的?学生银白色。(实验)用砂纸把镁条表面擦干净,观察颜色。学生银白色,有金属光泽。提问为什么刚才观察不到这个现象呢?学生因为表面生成了氧化物保护膜。板书.镁的物理性质讲述质软,银白色,有金属光泽的固体。接下来我们探究一下镁的化学性质。板书.镁的化学性质(活动探究)() 取一根镁条在空气中点燃,观察现象;() 取一燃烧着的火柴伸进二氧化碳集气瓶中,观察现象;() 取一根镁条在二氧化碳集气瓶中燃烧,观察现象。(实验注意事项)二氧化碳要收集满。镁条要稍长一些,并由瓶口伸入到瓶底,使其充分反应,完全燃烧;实验所用的镁条要预先用砂纸擦去表面的氧化膜。(学生实验,分析总结)学生镁条在空气中剧烈燃烧,产生耀眼的白光。板书2 Mg + O2 2 MgO 学生燃烧的火柴伸进二氧化碳的集

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