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文档简介

认识化学科学主要教学阶段一、联想质疑二、实验探究三、化学史简介四、小结五、高中化学介绍走进化学科学2023/1/4认识化学科学主要教学阶段走进化学科学2022/12/301欢迎新同学!2023/1/4欢迎新同学!2022/12/302溶洞的形态为什么会发生变化?自然界中的溶洞2023/1/4溶洞的形态为什么会发生变化?自然界中的2022/12/303[实验探究]

在澄清石灰水中通入适量的CO2

再通入过量的CO2

,观察现象。实验内容实验现象结论通入适量的CO2通入过量的CO2出现白色沉淀白色沉淀消失出现白色沉淀由于溶洞中含有较高浓度的CO2,发生了CaCO3→Ca(HCO3)2→CaCO3的转化加热得到的澄清溶液2023/1/4[实验探究]实验内容实验现象结论通入适量通入过量出现4探空气球和飞艇气球、飞艇为什么会飞起来?2023/1/4探空气球和飞艇气球、飞艇为什么会飞起来?2022/12/305古代铁器制造它们用到了同一种物质,是什么?在实验室和工业上如何制取它?2023/1/4古代制造它们用到了同一种物质,是什么?2022/12/306现代炼铁高炉古代冶铁图2023/1/4现代炼铁高炉古代冶铁图2022/12/307化学探究的一般方法:提出问题观察思考提出假说收集证据、验证假说表达交流完善证据、得出结论2023/1/4化学探究的提出问题观察思考提出假说收集证据、验证假说表达交流8化学科学发展的几个重要历史时期:1661年,英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生。1771年,法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展。1803年,英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础。1869年,俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。2023/1/4化学科学发展的几个重要历史时期:1661年,英国化学家、物理9门捷列夫2023/1/4门捷列夫2022/12/3010我国古代在化学发展方面的贡献2023/1/4我国古代在化学发展方面的贡献2022/12/3011用硅原子组成的两个汉字—中国。此照片由中国科学院北京真空物理实验室提供,照片中的每一个亮点代表一个硅原子(放大180万倍)。神舟六号返回舱号2023/1/4用硅原子组成的两个汉字—神舟六号返回舱号2022/12/3012诺贝尔化学奖(近十年)1993年K.B.穆利斯(美国人)发明“聚合酶链式反应”法

M.史密斯(加拿大人)开创“寡聚核苷酸基定点诱变”法1994年G.A.欧拉(美国人)在碳氢化合物即烃类研究领域作出了杰出贡献1995年P.克鲁岑(德国人)、M.莫利纳、F.S.罗兰(美国人)

阐述了对臭氧层产生影响的化学机理,证明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用1996年R.F.柯尔(美国人)、H.W.克罗托因(英国人)、R.E.斯莫利(美国人)发现了碳元素的新形式——富勒氏球(也称布基球)C601997年P.B.博耶(美国人)、J.E.沃克尔(英国人)、J.C.斯科(丹麦人)发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶。2023/1/4诺贝尔化学奖(近十年)1993年K.B.穆利斯(美国人)132000年黑格(美国人)、麦克迪尔米德(美国人)、白川秀树(日本人)因发现能够导电的塑料有功2001年威廉·诺尔斯(美国人)、野依良治(日本人)、巴里·夏普莱斯(美国人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就2002年约翰·芬恩(美国)、田中耕一(日本)、库尔特·维特里希(瑞士)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法和发明了对生物大分子的质谱分析法2003年彼得·阿格雷(美国)、罗德里克·麦金农(美国)在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。2023/1/42000年黑格(美国人)、麦克迪尔米德(美国人)、202214化学是在原子、分子层次上认识物质的结构、性质,变化规律的自然科学。它具有实用性和创造性,并有巨大的探索空间。已成为现代科学中的“中心学科”小结2023/1/4化学是在原子、分子层次上认识小结2015

2023/1/4

16化学1化学2有机化学基础物质结构与性质实验化学化学反应原理化学与技术高中化学必修模块选修模块化学与生活2023/1/4化学化学有机化学基础物质结构与性质实验化学化学反应原理化学与17

2023/1/4

18专题一结束第一单元丰富多彩的化学物质第二单元研究物质的实验方法第三单元人类对原子结构的认识2023/1/4专题一结束第一单元丰富多彩的化学物质2022/12/3019化学反应中的异常现象--------氯酸钾的分解2023/1/4化学反应中的异常现象--------氯酸钾的分解2022/120实验背景化学史上许多的发现都起源于实验异常现象的探索。溴的发现就是一例。1826年法国青年波拉德想从海藻中提取碘,他把海藻烧成灰,用热水提取,再往里通氯气,得到紫色的固体(晶体碘)。然而奇怪的是,在提取后的母液的底部总沉着一层深褐色的有刺激气味的液体。查阅了很多资料后对此得不到解释。于是波拉德对这种液体进行了深入的研究,最后终于证明了这种液体是人类尚未发现的单质——溴。波拉德关于溴的论文——《海藻中的新元素》发表后被德国化学家利比息看到了,读完后他深为后悔,因为他在几年前也做过和波拉德相似的实验,看到同样奇怪的现象,但他没有深入的研究下去,只凭空断定这褐色的液体是氯气和碘形成的化合物氯化碘,从而和这一重大发现失之交臂。我们现在的课本上有好几十个学生实验,我们在完成这些实验时会遇到形形色色的异常现象,比如说苯酚与溴水的反应,本来只产生白色沉淀的,但实际在实验中经常是先产生白色沉淀又立即消失,再加溴水才会产生白色沉淀不消失,有时还产生黄色沉淀,这是为什么呢?还有过氧化钠和水的反应的实验,后来向余液中加入酚酞,酚酞先变红一会儿又褪色,这又是为什么呢?等等,还有很多例子

.2023/1/4实验背景化学史上许多的发现都起源于实验异常现象的探索。21研究目的我们在初中时就学过,实验室制氧气的方法是用氯酸钾和催化剂二氧化锰加热制得的。不知你们可曾发现制得氧气的气味中含有刺激性气味,在我们课本中说氧气是无色无味的气体,那又怎么会有刺激性气味呢?所以,我们对此感到很怀疑,在老师的指导下,我们就对氯酸钾的分解问题进行研究!:2023/1/4研究目的我们在初中时就学过,实验室制氧气的方法是用氯酸22器材与材料材料:试管.酒精灯.铁架台.药匙.导管.集气瓶.烧杯.试纸.药品:氯酸钾.二氧化锰2023/1/4器材与材料材料:2022/12/3023研究步骤(1)准备好实验所需的药品和材料。

(2)检查装置的气密性

.

(3)组装好装置,加入药品,先用向上排空法进行加热,然后收集一瓶气体,根据化学方程式:我们收集到的气体应该是氧气,而且无色无味。但是,在实验中,我们确实闻到了一股刺激性的气味,这是什么原因呢?经过我们的讨论,初步定论是氯气的作用。因为我们对所学的知识进行总结,只有包括这四种元素的刺激性气体也就只有氯气,所以初步断定是氯气.2023/1/4研究步骤(1)准备好实验所需的药品和材料。(2)检24(4)再将导管直接插入有水的烧杯中,且在此烧杯中放入一张试纸1,同时在另一个盛水的烧杯中放入一张试纸2,等待观察。结果我们发现1号试纸明显褪色,而2号试纸没变色。况且我们也闻到了通氧气的烧杯中有很浓的漂白粉的味道,很明显知道是氯气,因为钠元素.硫元素.氢元素这些在反应物根本没有,所以我们认为氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,不仅产生了氧气,同时还产生了氯气,至于氯气是怎么产生的由于时间不够,所以就没有继续研究下去了

(5)取出导管,撤掉洒精灯,待试管冷却后洗净,整理器材.实验结束.

2023/1/4(4)再将导管直接插入有水的烧杯中,且在此烧杯中放入一张25研究成果

在用氯酸钾与二氧化锰制取氧气的过程中,不仅有氧气的生成还伴随着氯气.2023/1/4研究成果在用氯酸钾与二氧化锰制取氧气的过程中,不26研究感想学校开展研究性课题的目的是为了锻炼我们的动手能力,开发我们的创新思维,提高我们对事物认真对待的能力,而在这次“化学实验异常现象”的研究中,虽然我们遭到一次次的失败,但我们还是取得了一点点的成绩,而且我们还从这些失败的教训中吸取了经验。我们在生活中都必须认真观察生活和周围的事物,一点不起眼的小问题或小现象,都可能是事情的关键,就像德国化学家利比息一样。我们只有注意观察周围的事物,才能发现问题,进而解决问题,最后才能做事业的有心人。2023/1/4研究感想学校开展研究性课题的目的是为了锻炼我们的动手能力,开27化学与人类何碧烟2023/1/4化学与人类何碧烟2022/12/3028第一章绪论1.1化学研究的对象与内容化学是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中的能量关系的科学。简单地讲,化学是研究物质组成和变化的科学。

1.2化学的分支学科按研究的对象或研究的目的不同,可以把化学(一级学科)分为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和高分子化学(二级学科)。化学在研究什么?2023/1/4第一章绪论1.1化学研究的对象与内容化学在研究2022/29化学与人类主要参考书化学与人类/刘旦初编,1998化学与现代社会/吴旦主编,2002化学与人类文明/编者唐玄馨,韩志如,2001化学与人类文明/王彦广主编,2001化学与生命[专著]:活起来的分子和原子/杨建民,杨艳艳,李顺意著,2000化学与社会/唐有祺,王夔主编,1997化学与现代生活/曹振宇,程顺达编,1990.6化学与人类/扬著;刘志才等译,1982化学与社会发展/杨宏秀等编著.2002化学与我们/张学铭编,19822023/1/4化学与人类主要参考书化学与人类/刘旦初编,19982022301.1化学研究的对象与内容无机化学—研究的对象是元素及其化合物(除碳氢化合物及其衍生物)分析化学—研究物质的化学组成的定性和定量测定、物理性能的测定、化学结构的确定及其相关原理,其特定的任务是研究解决上述各种表征和测量问题的方法。分析化学是我们认识物质及其变化规律的眼睛。有机化学—研究碳氢化合物及其衍生物的科学。物理化学—应用物理测量方法和数学处理方法研究物质及其反应,以寻求化学性质与物理性质间的本质联系和规律。高分子化学—高分子化学研究高分子化合物的结构、性能、合成方法、反应机理和高分子溶液性质等。2023/1/41.1化学研究的对象与内容无机化学—研究的对象是元素及其化311.3化学的发展和展望

1.3.1化学科学的形成及氧化学说的建立

德国化学家温克勒曾经说过:“宇宙间所有的化学变化,好似戏台上扮演的戏剧……在化学变化的戏剧里,最主要的脚色,当然要推元素了。”什么是元素?元素是具有相同质子数的一类单核粒子的总称。

2023/1/41.3化学的发展和展望

1.3.1化学科学的形成及氧化32最早的元素

纪元前

希腊——水、火、空气和土

中国——“阴阳五行”印度——“水、土、火、空气、以太、时间、空间、灵魂和感觉

十五到十六世纪,炼金、炼丹时期

阿拉伯炼金家贾伯的思想——所有金属都是汞和硫的混和物。十六世纪,医药化学时期

瑞士医药学家帕拉塞尔士——万物都是由汞、硫、盐三种元素构成的2023/1/4最早的元素纪元前2022/12/3033元素的现代思想

玻义耳的元素观:元素是一种基本物质,它能与其它元素结合形成化合物,但它本身不能被分解为更简单的物质。

施塔尔(G.E.Stahl)

“燃素论”

:所有的可燃物,都含有一种看不见的所谓燃素,可燃物质都是由燃素和灰烬两部分组成的.燃烧就是失去燃素的现象.

拉瓦锡的燃烧作用的氧化说:(1)燃烧时放出光和热。(2)物体只有在氧存在时才能燃烧。(3)空气由两种成分组成。物质在空气中燃烧时,吸收了其中的氧,因而增加了重量;所增加的重量恰好等于其所吸收的氧气的重量。(4)非金属燃烧后通常变为酸,氧是酸的本质,一切酸中都含有氧元素素,金属燃烧后变成锻灰,它们是金属的氧化物。2023/1/4元素的现代思想玻义耳的元素观:元素是一种基本物质,它能与34新元素时期

元素周期表的产生:十九世纪六十年代,已知元素表上已增加到62种,门捷列夫经过精心研究后发表了一张元素分类表。1871年他又作了修订。这第二张表就是我们现在周期表的前身。在这张表中,门捷列夫留了一些空位,断言尚有未发现的元素存在。十五年内,他的预言全获证实。门捷列夫的元素周期律的发现是化学史上最伟大的发现。2023/1/4新元素时期元素周期表的产生:十九世纪六十年代,已知元素351.3.2化学基本定律的建立及道尔顿原子学说最著名的化学定律:质量守恒定律、当量定律、定比定律道尔顿近代原子学说:原子是化学反应中的最小微粒,原子很小,但也有重量,并且集中在原子核上。原子原子核(+)核外电子(—)质子中子核电荷数=核内质子数=核外电子数2023/1/41.3.2化学基本定律的建立及道尔顿原子学说最著名的化学定律361.3.3分子学说的建立与早期原子量的测定

阿佛加德罗(A.Avogadro,1776—1856年)分子假说:分子是保持物质化学性质的一种微粒,化学反应的实质是:旧分子被破坏形成新的分子。2023/1/41.3.3分子学说的建立与早期原子量的测定阿佛加德罗(A.37最初只是从天然产物中提取有用成份Eg:植物染料(挤压出汁)药物(挤压或水煮)香料(挤压或水煮)1.3.4有机化学的产生第一个有机化合物的发现:尿尿素(1773年)2023/1/4最初只是从天然产物中提取有用成份Eg:植物染料(挤压出汁)药38到十八世纪末,已获得一系列纯的有机化合物Eg:葡萄汁酒石酸柠檬汁柠檬酸酸牛奶乳酸醋酸最早发现的四种酸有机化学的诞生:十九世纪初期,迄今不足两百年2023/1/4到十八世纪末,已获得一系列纯的有机化合物Eg:葡萄汁酒石酸391.3.5化学的现在和未来未来点石成金:1941年美国哈佛大学的设尔等人用中子打入汞核使汞释放出一个质子变成了金。

2023/1/41.3.5化学的现在和未来未来点石成金:1941年美国哈佛40《打开原子世界的大门》

——章节分析

田园高级中学陆艳2023/1/4《打开原子世界的大门》

—41一、整章编写意图:

1、改变以往教材基础理论知识只重视理论本身的灌输,而忽视知识与理论的发展过程的理念。2、改变以往教材知识理论教学中只重视结论传授而疏于科学精神培养的理念。

2023/1/4一、整章编写意图:1、改变以往教材基础理论知识只重视理论本42二、整章教学目标:

1、

学科知识目标,包括:原子结构的基础知识:同位素,天然同位素的原子百分数(即丰度)以及相对平均原子质量概念核外电子排布规律及表示核外电子排布的几种重要图式的意义和书写1~20号元素核外电子排布状况放射性同位素的自发蜕变、蜕变半衰期,放射性同位素C-14在考古断代中的应用

2023/1/4二、整章教学目标:1、学科知识目标,包括:2022/12432、科学态度和科学方法目标:

科学家为探索原子结构奥秘迈过的艰辛征程和付出的艰苦劳动,体会其锲而不舍的攀登精神和踏实创新的科学精神对推动人类科技发展和社会进步的重大作用。

初步体会科学家探索原子结构奥秘中的科学方法(模型方法和实验方法)的价值及应用,增强学生的科学方法意识。2023/1/42、科学态度和科学方法目标:2022/12/30443、能力目标:

能运用原子结构、离子、同位素和元素放射性及其半衰期等科学概念理解和分析一些简单的与化学有关的科学、社会、生活问题。能进行有关元素的相对平均原子质量的简单计算。

2023/1/43、能力目标:

能运用原子结构、离子、同位素和元素放射性45三、本章的体系结构:1、本章的地位作用:2、本章内容存在一条主线和两条副线:3、本章教学的重点和难点:

2023/1/4三、本章的体系结构:1、本章的地位作用:2022/12/346四、课时安排:1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型

需2课时2考古断代、同位素和相对原子质量

需2课时3揭开原子核外电子运动的面纱

需2课时复习与练习

需2课时2023/1/4四、课时安排:1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型47五、各节具体分析:知识和技能:过程和方法:情感态度与价值观:教学重点:教学难点:教学方法:2023/1/4五、各节具体分析:知识和技能:2022/12/3048可能存在的问题:

1、

关于原子结构探索中的模型方法与实验方法只要求学生初步体会,能说出大意,并不要求学生迁移运用。2、

第1节的教学内容概括可参照本章的“小结与思考”的第一提和第4题和第19题,其中第1题表格中的第4个发展阶段----玻尔学说课文中没有涉及,这可以作为学生研究性学习的内容,请同学们课后查找资料解决,作为原子结构知识的拓展和延续。这部分作业注意也只对感兴趣的有余力的学生而言。2023/1/4可能存在的问题:

1、关于原子结构探索中的模型方法与实验方49举例1.2节新课的引入:化学史资料:1907年,英国科学家索第发现,有的放射性元素和非放射性元素的化学性质完全一样,它们应该是同一种元素,但它们的相对原子质量却不相同。问题1:这个发现在上世纪初使科学家百思不得其解,今天的你对上述现象有何推测?问题2:什么是同位素?板书:同位素是同一种元素的不同原子的互称。问题3:现在已经发现了112种元素,能不能说原子的种数是112种?问题4:为什么同一元素的同位素原子质量不同呢?2023/1/4举例1.2节新课的引入:化学史资料:1907年,英国科学家索50举例1.2节难点的突破:C-14在考古断代中应用。可以通过一系列问题来解决:(1)

是C-14考古断代的原理,即为什么生物体死亡前体内C-14浓度与大气中C-14浓度相等(生物通过新陈代谢不断与外界发生物质交换)?为什么生物遗骸中C-14浓度回逐渐下降?为什么测出生物遗骸中C-14浓度与大气中C-14浓度的不同就可以计算生物死亡的年代(即文物年代)?2023/1/4举例1.2节难点的突破:C-14在考古断代中应用。可以通过一51(2)

在这种考古断代中,为什么已知C-14的半衰期是关键?什么是半衰期?(3)

为什么应用C-14考古断代对文物的年限有限制(不超过5万年)?本节只要求初步的简单的计算,不要任意作衍生,防止提高计算难度。C-14主要用于文物的考古断代,至于地质年代测定,除少数泥炭和碳酸盐沉积外,主要用“铅法”,原理与C-14相似。2023/1/4(2)在这种考古断代中,为什么已知C-14的半衰期是关键?521.3节需要注意的问题:(1)核外电子运动状态的描述仅是为了帮助学生理解原子结构示意图与电子式的意义。“电子云”作为拓展内容,不在教学要求之列。(2)核外电子分层排布规律及1—20号元素核外电子排布情况,这些要求与一期课改教材没有大的变化。这部分内容中应注意运用正误对比和讨论的方法。(3)对于离子概念,学生在初中化学中已经碰到,这里只不过把离子概念扩大到“原子团”的离子。2023/1/41.3节需要注意的问题:2022/12/3053谢谢大家,欢迎指正!2023/1/4谢谢大家,欢迎指正!2022/12/3054

第五节苯芳香烃

2023/1/4第五节苯芳香烃

2022/155化学史介绍

1.19世纪30年代,欧洲经历空前的技术革命,煤炭工业的蒸蒸日上。2.煤焦油造成严重污染,要想变废为宝,必须对煤焦油进行分离提纯。3.煤焦油焦臭黑粘,化学家们忍受烧熏蒸,工作在炉前塔旁。4.1825年6月16日,法拉第向伦敦皇家学会报告,发现一种新的碳氢化合物。5.日拉尔等化学家测定该烃的分子式是

C6H6,这种烃就是苯。

2023/1/4化学史介绍

1.19世纪30年代,欧洲经历空前的技术革命,56一、苯的物理性质1、无色、有特殊气味的液体。

2、比水轻、不溶于水。

3、沸点是80.1℃,熔点是5.5℃

2023/1/4一、苯的物理性质1、无色、有特殊气味的液体。2022/12/57二、苯分子的结构

1、分子式:C6H6

思考:根据分子式C6H6,苯是一种饱和烃还是一种不饱和烃?

写出可能的一种链烃的结构简式

2023/1/4二、苯分子的结构

1、分子式:C6H6

思考:根据分子58

苯的分子式为C6H6,写出可能的一种链烃的结构简式

A.CH≡C—CH2—CH2—C≡CHB.CH3—C≡C—C≡C-CH3C.CH2=CH-CH=CH-C≡CHD.HC≡C-CH2-C≡C-CH32023/1/4苯的分子式为C6H6,写出可能的一种链烃的结构简式

A59

问题思考:苯是否具有烯烃炔烃类似的化学性质?可设计怎样的实验来证明?

能否使溴水褪色?

能否使酸性高锰钾溶液褪色?

2023/1/4

问题思考:苯是否具有烯烃炔烃类似的化学性质?可设计怎样的60苯可能的环状结构2023/1/4苯可能的环状结构2022/12/3061凯库勒介绍:凯库勒(1829-1896)是德国化学家,经典有机化学结构理论的奠基人之一,1847年,考入吉森大学建筑系,由于听了一代宗师李比希的化学讲座,被李比希的魅力所征服,结果成为化学家,他擅长从建筑学的观点研究化学问题,被人称为“化学建筑师”。2023/1/4凯库勒介绍:凯库勒(1829-1896)是德国化学家,经典有62苯的分子式远未达到饱和,但它却不能使溴水或高锰酸钾褪色,哪么该物质有什么结构呢?这在当时的化学界引起了众多学者的长期深入的研究和激烈的争论。当时的凯库勒根据碳原子四价的理论和碳链学说,长时间苦苦思索,碳链的结构在脑海中跳动,纸上画出了6个碳原子和6个氢原子连成弯曲的蛇型、猴型、宝石型的几十种苯分子的结构图式,到底是什么呢?他百思不得其解,累极了,他半躺在安乐椅上,壁炉的温暖使他很快睡着了,他在睡梦中好像看到了6个碳原子连成了一条弯曲的蛇,每个碳原子上还带着一个氢原子的怪蛇,在慢慢蠕动,在爬,在摇头摆尾的跳摆舞,越跳越快,突然,不知为什么,怪蛇被激怒了,它竟然狠狠一口咬住了自己的尾巴,不动了,形成了一个环,一个蛇形的环,一个猴形的环。凯库勒睁眼一看,原来是一个梦,然而他把梦中的环迅速的记在了纸上——苯分子的环状结构。2023/1/4苯的分子式远未达到饱和,但它却不能使溴水或高锰酸钾褪色,哪么63凯库勒在1866年发表的一篇文章中提出了两个假说:苯的6个碳原子形成环状闭链,即平面六角闭链各碳原子之间存在单双键交替形式2023/1/4凯库勒在1866年发表的一篇文章中提出了两个假说:苯的6个碳641935年,詹斯用x射线衍射证实苯环呈平面的正六边形,凯库勒的假说1被证实

但假说2遇到麻烦

a.苯不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色,证明无双键

b.且按凯库勒的假说2苯的邻位二元取代物也应有两种,但实验未发现(熔点应不同)ClClClCl2023/1/41935年,詹斯用x射线衍射证实苯环呈平面的正六边形,凯库65现代物理和化学技术证实苯有这样的结构苯分子具有平面正六边形结构

1、6个碳原子、6个氢原子均在同一个平面上。

2、各个键角都是120°

3、平均化的碳碳间键长:140pm

是一种介于单键与双键之间的独特的键

C

-C键长:154

pm

C=C键长:133

pm2023/1/4现代物理和化学技术证实苯有这样的结构苯分子具有平面正六边形结66苯的比例模型-2023/1/4苯的比例模型-2022/12/3067二、苯分子的结构

1.分子式C6H6

2.结构式3.结构简式2023/1/4二、苯分子的结构

2022/12/3068

苯分子的结构特点:

(1)苯分子是平面六边形的稳定结构;(2)苯分子中碳碳之间的键是介于碳碳单键与碳碳双键之间的一种独特的键;(3)苯分子中六个碳原子等效,六个氢原子等效。2023/1/4苯分子的结构特点:(1)苯分子是平面六边形的稳定结构;269认识化学科学主要教学阶段一、联想质疑二、实验探究三、化学史简介四、小结五、高中化学介绍走进化学科学2023/1/4认识化学科学主要教学阶段走进化学科学2022/12/3070欢迎新同学!2023/1/4欢迎新同学!2022/12/3071溶洞的形态为什么会发生变化?自然界中的溶洞2023/1/4溶洞的形态为什么会发生变化?自然界中的2022/12/3072[实验探究]

在澄清石灰水中通入适量的CO2

再通入过量的CO2

,观察现象。实验内容实验现象结论通入适量的CO2通入过量的CO2出现白色沉淀白色沉淀消失出现白色沉淀由于溶洞中含有较高浓度的CO2,发生了CaCO3→Ca(HCO3)2→CaCO3的转化加热得到的澄清溶液2023/1/4[实验探究]实验内容实验现象结论通入适量通入过量出现73探空气球和飞艇气球、飞艇为什么会飞起来?2023/1/4探空气球和飞艇气球、飞艇为什么会飞起来?2022/12/3074古代铁器制造它们用到了同一种物质,是什么?在实验室和工业上如何制取它?2023/1/4古代制造它们用到了同一种物质,是什么?2022/12/3075现代炼铁高炉古代冶铁图2023/1/4现代炼铁高炉古代冶铁图2022/12/3076化学探究的一般方法:提出问题观察思考提出假说收集证据、验证假说表达交流完善证据、得出结论2023/1/4化学探究的提出问题观察思考提出假说收集证据、验证假说表达交流77化学科学发展的几个重要历史时期:1661年,英国化学家、物理学家波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生。1771年,法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展。1803年,英国化学家、物理学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础。1869年,俄国化学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。2023/1/4化学科学发展的几个重要历史时期:1661年,英国化学家、物理78门捷列夫2023/1/4门捷列夫2022/12/3079我国古代在化学发展方面的贡献2023/1/4我国古代在化学发展方面的贡献2022/12/3080用硅原子组成的两个汉字—中国。此照片由中国科学院北京真空物理实验室提供,照片中的每一个亮点代表一个硅原子(放大180万倍)。神舟六号返回舱号2023/1/4用硅原子组成的两个汉字—神舟六号返回舱号2022/12/3081诺贝尔化学奖(近十年)1993年K.B.穆利斯(美国人)发明“聚合酶链式反应”法

M.史密斯(加拿大人)开创“寡聚核苷酸基定点诱变”法1994年G.A.欧拉(美国人)在碳氢化合物即烃类研究领域作出了杰出贡献1995年P.克鲁岑(德国人)、M.莫利纳、F.S.罗兰(美国人)

阐述了对臭氧层产生影响的化学机理,证明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用1996年R.F.柯尔(美国人)、H.W.克罗托因(英国人)、R.E.斯莫利(美国人)发现了碳元素的新形式——富勒氏球(也称布基球)C601997年P.B.博耶(美国人)、J.E.沃克尔(英国人)、J.C.斯科(丹麦人)发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶。2023/1/4诺贝尔化学奖(近十年)1993年K.B.穆利斯(美国人)822000年黑格(美国人)、麦克迪尔米德(美国人)、白川秀树(日本人)因发现能够导电的塑料有功2001年威廉·诺尔斯(美国人)、野依良治(日本人)、巴里·夏普莱斯(美国人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就2002年约翰·芬恩(美国)、田中耕一(日本)、库尔特·维特里希(瑞士)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法和发明了对生物大分子的质谱分析法2003年彼得·阿格雷(美国)、罗德里克·麦金农(美国)在细胞膜通道方面做出的开创性贡献。2023/1/42000年黑格(美国人)、麦克迪尔米德(美国人)、202283化学是在原子、分子层次上认识物质的结构、性质,变化规律的自然科学。它具有实用性和创造性,并有巨大的探索空间。已成为现代科学中的“中心学科”小结2023/1/4化学是在原子、分子层次上认识小结2084

2023/1/4

85化学1化学2有机化学基础物质结构与性质实验化学化学反应原理化学与技术高中化学必修模块选修模块化学与生活2023/1/4化学化学有机化学基础物质结构与性质实验化学化学反应原理化学与86

2023/1/4

87专题一结束第一单元丰富多彩的化学物质第二单元研究物质的实验方法第三单元人类对原子结构的认识2023/1/4专题一结束第一单元丰富多彩的化学物质2022/12/3088化学反应中的异常现象--------氯酸钾的分解2023/1/4化学反应中的异常现象--------氯酸钾的分解2022/189实验背景化学史上许多的发现都起源于实验异常现象的探索。溴的发现就是一例。1826年法国青年波拉德想从海藻中提取碘,他把海藻烧成灰,用热水提取,再往里通氯气,得到紫色的固体(晶体碘)。然而奇怪的是,在提取后的母液的底部总沉着一层深褐色的有刺激气味的液体。查阅了很多资料后对此得不到解释。于是波拉德对这种液体进行了深入的研究,最后终于证明了这种液体是人类尚未发现的单质——溴。波拉德关于溴的论文——《海藻中的新元素》发表后被德国化学家利比息看到了,读完后他深为后悔,因为他在几年前也做过和波拉德相似的实验,看到同样奇怪的现象,但他没有深入的研究下去,只凭空断定这褐色的液体是氯气和碘形成的化合物氯化碘,从而和这一重大发现失之交臂。我们现在的课本上有好几十个学生实验,我们在完成这些实验时会遇到形形色色的异常现象,比如说苯酚与溴水的反应,本来只产生白色沉淀的,但实际在实验中经常是先产生白色沉淀又立即消失,再加溴水才会产生白色沉淀不消失,有时还产生黄色沉淀,这是为什么呢?还有过氧化钠和水的反应的实验,后来向余液中加入酚酞,酚酞先变红一会儿又褪色,这又是为什么呢?等等,还有很多例子

.2023/1/4实验背景化学史上许多的发现都起源于实验异常现象的探索。90研究目的我们在初中时就学过,实验室制氧气的方法是用氯酸钾和催化剂二氧化锰加热制得的。不知你们可曾发现制得氧气的气味中含有刺激性气味,在我们课本中说氧气是无色无味的气体,那又怎么会有刺激性气味呢?所以,我们对此感到很怀疑,在老师的指导下,我们就对氯酸钾的分解问题进行研究!:2023/1/4研究目的我们在初中时就学过,实验室制氧气的方法是用氯酸91器材与材料材料:试管.酒精灯.铁架台.药匙.导管.集气瓶.烧杯.试纸.药品:氯酸钾.二氧化锰2023/1/4器材与材料材料:2022/12/3092研究步骤(1)准备好实验所需的药品和材料。

(2)检查装置的气密性

.

(3)组装好装置,加入药品,先用向上排空法进行加热,然后收集一瓶气体,根据化学方程式:我们收集到的气体应该是氧气,而且无色无味。但是,在实验中,我们确实闻到了一股刺激性的气味,这是什么原因呢?经过我们的讨论,初步定论是氯气的作用。因为我们对所学的知识进行总结,只有包括这四种元素的刺激性气体也就只有氯气,所以初步断定是氯气.2023/1/4研究步骤(1)准备好实验所需的药品和材料。(2)检93(4)再将导管直接插入有水的烧杯中,且在此烧杯中放入一张试纸1,同时在另一个盛水的烧杯中放入一张试纸2,等待观察。结果我们发现1号试纸明显褪色,而2号试纸没变色。况且我们也闻到了通氧气的烧杯中有很浓的漂白粉的味道,很明显知道是氯气,因为钠元素.硫元素.氢元素这些在反应物根本没有,所以我们认为氯酸钾在二氧化锰的催化作用下,不仅产生了氧气,同时还产生了氯气,至于氯气是怎么产生的由于时间不够,所以就没有继续研究下去了

(5)取出导管,撤掉洒精灯,待试管冷却后洗净,整理器材.实验结束.

2023/1/4(4)再将导管直接插入有水的烧杯中,且在此烧杯中放入一张94研究成果

在用氯酸钾与二氧化锰制取氧气的过程中,不仅有氧气的生成还伴随着氯气.2023/1/4研究成果在用氯酸钾与二氧化锰制取氧气的过程中,不95研究感想学校开展研究性课题的目的是为了锻炼我们的动手能力,开发我们的创新思维,提高我们对事物认真对待的能力,而在这次“化学实验异常现象”的研究中,虽然我们遭到一次次的失败,但我们还是取得了一点点的成绩,而且我们还从这些失败的教训中吸取了经验。我们在生活中都必须认真观察生活和周围的事物,一点不起眼的小问题或小现象,都可能是事情的关键,就像德国化学家利比息一样。我们只有注意观察周围的事物,才能发现问题,进而解决问题,最后才能做事业的有心人。2023/1/4研究感想学校开展研究性课题的目的是为了锻炼我们的动手能力,开96化学与人类何碧烟2023/1/4化学与人类何碧烟2022/12/3097第一章绪论1.1化学研究的对象与内容化学是在分子、原子或离子等层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中的能量关系的科学。简单地讲,化学是研究物质组成和变化的科学。

1.2化学的分支学科按研究的对象或研究的目的不同,可以把化学(一级学科)分为无机化学、分析化学、有机化学、物理化学和高分子化学(二级学科)。化学在研究什么?2023/1/4第一章绪论1.1化学研究的对象与内容化学在研究2022/98化学与人类主要参考书化学与人类/刘旦初编,1998化学与现代社会/吴旦主编,2002化学与人类文明/编者唐玄馨,韩志如,2001化学与人类文明/王彦广主编,2001化学与生命[专著]:活起来的分子和原子/杨建民,杨艳艳,李顺意著,2000化学与社会/唐有祺,王夔主编,1997化学与现代生活/曹振宇,程顺达编,1990.6化学与人类/扬著;刘志才等译,1982化学与社会发展/杨宏秀等编著.2002化学与我们/张学铭编,19822023/1/4化学与人类主要参考书化学与人类/刘旦初编,19982022991.1化学研究的对象与内容无机化学—研究的对象是元素及其化合物(除碳氢化合物及其衍生物)分析化学—研究物质的化学组成的定性和定量测定、物理性能的测定、化学结构的确定及其相关原理,其特定的任务是研究解决上述各种表征和测量问题的方法。分析化学是我们认识物质及其变化规律的眼睛。有机化学—研究碳氢化合物及其衍生物的科学。物理化学—应用物理测量方法和数学处理方法研究物质及其反应,以寻求化学性质与物理性质间的本质联系和规律。高分子化学—高分子化学研究高分子化合物的结构、性能、合成方法、反应机理和高分子溶液性质等。2023/1/41.1化学研究的对象与内容无机化学—研究的对象是元素及其化1001.3化学的发展和展望

1.3.1化学科学的形成及氧化学说的建立

德国化学家温克勒曾经说过:“宇宙间所有的化学变化,好似戏台上扮演的戏剧……在化学变化的戏剧里,最主要的脚色,当然要推元素了。”什么是元素?元素是具有相同质子数的一类单核粒子的总称。

2023/1/41.3化学的发展和展望

1.3.1化学科学的形成及氧化101最早的元素

纪元前

希腊——水、火、空气和土

中国——“阴阳五行”印度——“水、土、火、空气、以太、时间、空间、灵魂和感觉

十五到十六世纪,炼金、炼丹时期

阿拉伯炼金家贾伯的思想——所有金属都是汞和硫的混和物。十六世纪,医药化学时期

瑞士医药学家帕拉塞尔士——万物都是由汞、硫、盐三种元素构成的2023/1/4最早的元素纪元前2022/12/30102元素的现代思想

玻义耳的元素观:元素是一种基本物质,它能与其它元素结合形成化合物,但它本身不能被分解为更简单的物质。

施塔尔(G.E.Stahl)

“燃素论”

:所有的可燃物,都含有一种看不见的所谓燃素,可燃物质都是由燃素和灰烬两部分组成的.燃烧就是失去燃素的现象.

拉瓦锡的燃烧作用的氧化说:(1)燃烧时放出光和热。(2)物体只有在氧存在时才能燃烧。(3)空气由两种成分组成。物质在空气中燃烧时,吸收了其中的氧,因而增加了重量;所增加的重量恰好等于其所吸收的氧气的重量。(4)非金属燃烧后通常变为酸,氧是酸的本质,一切酸中都含有氧元素素,金属燃烧后变成锻灰,它们是金属的氧化物。2023/1/4元素的现代思想玻义耳的元素观:元素是一种基本物质,它能与103新元素时期

元素周期表的产生:十九世纪六十年代,已知元素表上已增加到62种,门捷列夫经过精心研究后发表了一张元素分类表。1871年他又作了修订。这第二张表就是我们现在周期表的前身。在这张表中,门捷列夫留了一些空位,断言尚有未发现的元素存在。十五年内,他的预言全获证实。门捷列夫的元素周期律的发现是化学史上最伟大的发现。2023/1/4新元素时期元素周期表的产生:十九世纪六十年代,已知元素1041.3.2化学基本定律的建立及道尔顿原子学说最著名的化学定律:质量守恒定律、当量定律、定比定律道尔顿近代原子学说:原子是化学反应中的最小微粒,原子很小,但也有重量,并且集中在原子核上。原子原子核(+)核外电子(—)质子中子核电荷数=核内质子数=核外电子数2023/1/41.3.2化学基本定律的建立及道尔顿原子学说最著名的化学定律1051.3.3分子学说的建立与早期原子量的测定

阿佛加德罗(A.Avogadro,1776—1856年)分子假说:分子是保持物质化学性质的一种微粒,化学反应的实质是:旧分子被破坏形成新的分子。2023/1/41.3.3分子学说的建立与早期原子量的测定阿佛加德罗(A.106最初只是从天然产物中提取有用成份Eg:植物染料(挤压出汁)药物(挤压或水煮)香料(挤压或水煮)1.3.4有机化学的产生第一个有机化合物的发现:尿尿素(1773年)2023/1/4最初只是从天然产物中提取有用成份Eg:植物染料(挤压出汁)药107到十八世纪末,已获得一系列纯的有机化合物Eg:葡萄汁酒石酸柠檬汁柠檬酸酸牛奶乳酸醋酸最早发现的四种酸有机化学的诞生:十九世纪初期,迄今不足两百年2023/1/4到十八世纪末,已获得一系列纯的有机化合物Eg:葡萄汁酒石酸1081.3.5化学的现在和未来未来点石成金:1941年美国哈佛大学的设尔等人用中子打入汞核使汞释放出一个质子变成了金。

2023/1/41.3.5化学的现在和未来未来点石成金:1941年美国哈佛109《打开原子世界的大门》

——章节分析

田园高级中学陆艳2023/1/4《打开原子世界的大门》

—110一、整章编写意图:

1、改变以往教材基础理论知识只重视理论本身的灌输,而忽视知识与理论的发展过程的理念。2、改变以往教材知识理论教学中只重视结论传授而疏于科学精神培养的理念。

2023/1/4一、整章编写意图:1、改变以往教材基础理论知识只重视理论本111二、整章教学目标:

1、

学科知识目标,包括:原子结构的基础知识:同位素,天然同位素的原子百分数(即丰度)以及相对平均原子质量概念核外电子排布规律及表示核外电子排布的几种重要图式的意义和书写1~20号元素核外电子排布状况放射性同位素的自发蜕变、蜕变半衰期,放射性同位素C-14在考古断代中的应用

2023/1/4二、整章教学目标:1、学科知识目标,包括:2022/121122、科学态度和科学方法目标:

科学家为探索原子结构奥秘迈过的艰辛征程和付出的艰苦劳动,体会其锲而不舍的攀登精神和踏实创新的科学精神对推动人类科技发展和社会进步的重大作用。

初步体会科学家探索原子结构奥秘中的科学方法(模型方法和实验方法)的价值及应用,增强学生的科学方法意识。2023/1/42、科学态度和科学方法目标:2022/12/301133、能力目标:

能运用原子结构、离子、同位素和元素放射性及其半衰期等科学概念理解和分析一些简单的与化学有关的科学、社会、生活问题。能进行有关元素的相对平均原子质量的简单计算。

2023/1/43、能力目标:

能运用原子结构、离子、同位素和元素放射性114三、本章的体系结构:1、本章的地位作用:2、本章内容存在一条主线和两条副线:3、本章教学的重点和难点:

2023/1/4三、本章的体系结构:1、本章的地位作用:2022/12/3115四、课时安排:1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型

需2课时2考古断代、同位素和相对原子质量

需2课时3揭开原子核外电子运动的面纱

需2课时复习与练习

需2课时2023/1/4四、课时安排:1从葡萄干面包模型到原子结构的行星模型116五、各节具体分析:知识和技能:过程和方法:情感态度与价值观:教学重点:教学难点:教学方法:2023/1/4五、各节具体分析:知识和技能:2022/12/30117可能存在的问题:

1、

关于原子结构探索中的模型方法与实验方法只要求学生初步体会,能说出大意,并不要求学生迁移运用。2、

第1节的教学内容概括可参照本章的“小结与思考”的第一提和第4题和第19题,其中第1题表格中的第4个发展阶段----玻尔学说课文中没有涉及,这可以作为学生研究性学习的内容,请同学们课后查找资料解决,作为原子结构知识的拓展和延续。这部分作业注意也只对感兴趣的有余力的学生而言。2023/1/4可能存在的问题:

1、关于原子结构探索中的模型方法与实验方118举例1.2节新课的引入:化学史资料:1907年,英国科学家索第发现,有的放射性元素和非放射性元素的化学性质完全一样,它们应该是同一种元素,但它们的相对原子质量却不相同。问题1:这个发现在上世纪初使科学家百思不得其解,今天的你对上述现象有何推测?问题2:什么是同位素?板书:同位素是同一种元素的不同原子的互称。问题3:现在已经发现了112种元素,能不能说原子的种数是112种?问题4:为什么同一元素的同位素原子质量不同呢?2023/1/4举例1.2节新课的引入:化学史资料:1907年,英国科学家索119举例1.2节难点的突破:C-14在考古断代中应用。可以通过一系列问题来解决:(1)

是C-14考古断代的原理,即为什么生物体死亡前体内C-14浓度与大气中C-14浓度相等(生物通过新陈代谢不断与外界发生物质交换)?为什么生物遗骸中C-14浓度回逐渐下降?为什么测出生物遗骸中C-14浓度与大气中C-14浓度的不同就可以计算生物死亡的年代(即文物年代)?2023/1/4举例1.2节难点的突破:C-14在考古断代中应用。可以通过一120(2)

在这种考古断代中,为什么已知C-14的半衰期是关键?什么是半衰期?(3)

为什么应用C-14考古断代对文物的年限有限制(不超过5万年)?本节只要求初步的简单的计算,不要任意作衍生,防止提高计算难度。C-14主要用于文物的考古断代,至于地质年代测定,除少数泥炭和碳酸盐沉积外,主要用“铅法”,原理与C-14相似。2023/1/4(2)在这种考古断代中,为什么已知C-14的半衰期是关键?1211.3节需要注意的问题:(1)核外电子运动状态的描述仅是为了帮助学生理解原子结构示意图与电子式的意义。“电子云”作为拓展内容,不在教学要求之列。(2)核外电子分层排布规律及1—20号元素核外电子排布情况,这些要求与一期课改教材没有大的变化。这部分内容中应注意运用正误对比和讨论的方法。(3)对于离子

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