高中化学人教版第一章物质结构元素周期律第三节化学键 名师获奖_第1页
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课题离子键(第一课时)三维目标知识与技能1.使学生理解离子键的概念,能用电子式表示离子化合物的形成。2.使学生了解化学键的概念和化学反应的本质过程与方法通过离子键教学,培养对微观粒子运动的想像力。情感态度与价值观通过离子键的教学,培养对微观粒子运动的想像力。教学重点离子键教学难点化学键的概念,化学反应的本质教学方法教学媒体教学内容师生活动修改建议[引入]同学们,我们的生活中离不开食盐,食盐对维持人体的生命活动有着重要的意义,我们知道食盐就是氯化钠,它是由钠和氯两种元素组成的,那么,钠和氯是如何形成氯化钠的?是什么作用使得Na+和Cl-紧密的结合在一起的?这节课我们就研究这个问题。[板书]第四节化学键[电脑展示]钠在氯气中的燃烧实验[过渡]钠在氯气中剧烈燃烧有大量的白烟生成,白烟就是氯化钠的固体小颗粒,叫做氯化钠晶体。氯化钠晶体呈什么形状?它的空间结构又是怎样的?[动画]展示NaCl的晶体样品、晶体空间结构模型。[说明]与Na+较近是Cl-,与Cl-较近是Na+,Na+与Na+、Cl-与Cl-未能直接相连;无数个Na+与Cl-相互连接向空间无限延伸排列就形成了NaCl的晶体。[设疑过渡]Na+与Cl-通过什么方式形成NaCl的呢?[思考讨论]1、请同学们写出Na和Cl的原子结构示意图?Na和Cl的原子结构是否稳定?通过什么途径才能达到稳定结构?2、请写出Na+和Cl-结构示意图,并用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。[动画投影]用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。[讲述]原子结构示意图必须把原子核所带电荷和核外不同层上的电子数全部表示出来,钠原子失去最外层的一个电子变成Na+达到8电子稳定结构,氯原子得一个电子变成Cl-也达到8电子稳定结构,Na+与Cl-相互结合就形成了NaCl。[设疑]Na+与Cl-之间是一种什么作用使它们不能相互远离?为什么?[生答]Na+带正电荷、Cl-带负电荷,它们所带电荷电性相反相互吸引而靠近。[设疑]Na+与Cl-能否无限制的靠近呢?[讲述](把原子结构示意图表示NaCl的形成过程投影出来,对照分析。)Na+与Cl-它们的原子核都带正电荷而排斥,同时原子核外的电子与电子之间都带负电荷也相互排斥,所以Na+与Cl-两者要相互远离;又因静电吸引作用而靠近,当Na+与Cl-接近到一定的距离时静电吸引作用和静电排斥作用达到平衡,于是就形成了稳定的离子键,形成了离子化合物NaCl。任何事物都存在着矛盾的两方面,是既对立又统一,任何事物都是对立统一体。离子键就是阴阳离子的静电吸引作用和静电排斥作用的对立统一体。[Flash动画]带有正电荷的Na+与带有负电荷的Cl-相互靠近,到了一定的距离时不在移动。多次重复上述操作让学生看个明白。[投影板书]一、离子键1、使阴、阳离子形成化合物的静电作用叫离子键[讲述]通过离子键的概念我们可以了解形成离子键的粒子是什么,粒子之间形成化合物的作用方式是什么,可以看到新的物质的生成必须有新的化学键的生成,这就是化学反应的本质。[讨论提纲]1、形成离子键的粒子是什么?这些粒子又是怎样形成的?它们的活泼性怎样?2、离子键的本质是什么?您是怎样理解的?3、NH4+与Cl-、CO32-能形成离子键吗?为什么?Na+与CO32-、SO42-呢?你还能举出哪些粒子可以形成离子键?[总结讲述](在学生讨论的基础上)形成离子键的粒子是阴阳离子,阴阳离子是由活泼的金属原子和活泼的非金属原子得失电子而形成的。离子键的本质是静电作用,既有静电吸引作用又有静电排斥作用,大多数的情况下只要有阴阳离子就可以形成离子键,大多数的盐和强碱都是离子化合物,因此也存在离子键。阴阳离子之间有静电排斥作用,所以不会出现阴阳离子所带电荷的中和。[投影板书]2、离子键的本质与形成条件和形成原因[投影讲述]1、成键本质:静电作用2、成键条件:(1)活泼金属元素与活泼非金属元素之间易形成离子键。即元素周表中ⅠA、ⅡA主族元素和ⅥA、ⅦA之间易形成离子键。(2)有些带电荷的原子团之间或与活泼的非金属、金属的离子之间也能行成离子键。(3)强碱与大多数盐都存在离子键。[练习]1、下列说法正确的是:()A.离子键就是阴阳离子间的静电引力B.所有金属元素与所有非金属元素间都能形成离子键C.钠原子与氯原子结合成氯化钠后体系能量降低D.在离子化合物CaCl2中,两个氯离子间也存在离子键2、下列各数值表示有关元素的原子序数,能以离子键相互结合成稳定化合物的是:()与19与16C.11与17与8[解析答案]1、主要考查离子键的概念(C)2、主要考查离子键的形成条件。方法一:可以先根据原子序数判断元素的名称,然后判断金属性和非金属性的强弱,再判断能否形成离子键。方法二:可以根据原子的最外层上的电子数判断元素所在的主族,在判断金属性和非金属性的强弱,从而判断能否形成离子键。(C)[投影]用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。[设疑过渡]同学们,NaCl的形成可以用化学方程式表达,但是这只是表达了钠和氯气可以生成了NaCl,而钠和氯气通过什么方式生成NaCl的没有表达出来;用原子结构示意图表示NaCl的形成过程很麻烦、难书写。能否用一种简单的形式表示NaCl的形成过程呢?[讲述]我们知道在化学反应中一般是原子的最外层电子发生变化,原子的最外层电子决定元素的化学性质,也体现了原子结构的特点,我们只需要在元素符号周围把原子的最外层的电子表达出来就可以把原子的结构特点表达出来,这就是电子式。[板书]3、用电子式表示离子化合物的形成过程(1)电子式:在元素符号的周围用小黑点(或)来表示原子的最外层电子,这种式子叫做电子式。[学生讨论]H、Na、Mg、Cl、O等原子的电子式。[反馈矫正][明确]1、电子式中的电子一般要成对书写。但Mg、O等原子的电子式常按上述方式书写.2、同主族原子的电子式基本相同[提问]你是否能写Na+、Cl-、Mg2+、O2-等离子的电子式?[学生讨论](略)[投影答案][讲述]金属原子失去了最外层上的电子变成阳离子达到稳定结构,书写电子式时阳离子最外层上的电子通常不表达出来,所以阳离子的离子符号就是它的电子式;非金属原子得到电子最外层达到8电子的稳定结构,所以阴离子的电子式要在元素符号的周围用小黑点表示最外层的8个电子并且加上[]n-来表示,n表示阴离子带的电荷数。[提问]讨论如何表示NaCl、Na2O、CaCl2等化合物的电子式?[投影][说明]NaCl的电子式的书写是把Cl-的电子式表达出来放Na+之后,Na2O的电子式是在O2-的电子式的两边分别写上两个Na+的电子式,CaCl2的电子式是在Ca2+的电子式的两边分别写上两个Cl-的电子式。[学生讨论]下列电子式的书写是否正确,为什么?[反馈矫正]1、错误,表达不明确。如果是氧原子的电子式,就多了两个电子;如果是氧离子的电子式,则漏掉了括号和电荷。2、错误,Na原子失去了最外层上的电子,次外层变成了最外层,一般不把次外层上的电子表达出来,阳离子的离子符号就是它的电子式。3、错误,-2表示硫的化合价而不是硫离子带的电荷。4、错误,硫离子的电子式应该加上括号。5、错误,应该把Cl-的电子式写在Ca2+的电子式的两侧。6、错误,应该把Na+的电子式写在O2-的电子式的两侧。[思考讨论]为什么氯化钙的化学式写成CaCl2的形式,而它的电子式必须写成这样的形式?[答疑]CaCl2只表示氯化钙的化学组成和Ca2+与Cl-个数比例关系,电子式不仅表示组成和比例特点,还表示了离子键的特点,它表示的是Ca2+与Cl-以离子键的方式相结合,而不是Cl-与Cl-以离子键结合,如果把两个Cl-的电子式写在一起就容易引起混淆,所以应该把Cl-的电子式写在Ca2+的电子式的两侧。[学生讨论]怎样用电子式表示离子化合物NaCl、MgCl2的行成过程?[投影][说明]箭号左方相同的微粒可以和并,箭号右方相同的微粒不可以和并。用电子式可以直观的简洁的表示出原子之间是怎样形成离子的,又是怎样形成离子键的,这也反映了化学反映的本质,即发生化学反应就有新键的生成。[思考讨论]1、用电子式表示氯化钠的形成过程和用化学方程式表示氯化钠的生成的区别和联系[填表]化学反应方程式电子式表示形成过程氯化钠生成的表达是否注明反应条件连接方式物质表示方式本质区别联系[投影答案]化学反应方程式电子式表示形成过程是否注明条件是否连接方式等号单向箭头物质表示方式用元素符号表示化学式用电子式表示化学式本质区别表示新物质生成且质量守恒表示离子键的形成过程联系都反映了新物质的生成及质量守恒的特点[回顾知识]请回顾本节课学习的内容并作小结。[投影小结][讲述]同学们通过讨论学习,了解了离子键的概念,明确了离子键的形成条件、原因和性质,要求我们在深入理解概念的基础上,掌握用电子式表示离子化合物的形成过程。多媒体展示氯化钠的形状及空间结构投影形成过程离子键成键的本质:静电作用。多媒体投影重点讲解电子式的书写及形成过程多媒体投影练习布置作业用电子式表示下列离子化合物的形成过程:BaCI2NaFMgSK2O板书设计[板书]第四节化学键一、离子键1、使阴、阳离子形成化合物的静电作用叫离子键2、离子键的本质与形成条件和形成原因1、成键本质:静电作用2、成键条件3.形成过程课后反思本节课的重点是一些化学符号的电子式的书写学生对于掌握电子式以及形成过程感觉较吃力,需多花时间加大练习进行巩固。课题化学键(第二课时三维目标知识与技能使学生理解共价键的概念,初步掌握共价键的形成,加深对电子配对法的理解;能较为熟练地用电子式表示共价分子的形成过程和分子结构;过程与方法通过学生对离子键和共价键的认识与理解,培养学生的抽象思维能力;通过电子式的书写,培养学生的归纳比较能力,通过分子构型的教学培养学生的空间想像能力。情感态度与价值观通过对共价键形成过程的分析,培养学生怀疑、求实、创新的精神。在学习过程中,激发学生的学习兴趣和求知欲。培养学生从宏观到微观,从现象到本质的认识事物的科学方法。教学重点用电子式表示共价分子的形成过程教学难点共价键的形成及特征;用电子式表示共价分子的形成过程;教学方法启发引导、探究式教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议[复习]1.什么是化学键?2.什么是离子键?哪些元素化合时可形成离子键?

3.用电子式表示NaCI,CaF2的形成过程。在学生回答、板书后,给予纠正,补充。[引入新课]活泼的金属元素与活泼的非金属元素化合时形成离子键,那么非金属元素之间化合时,形成的化学键与离子键相同吗?引出课题。[讲解]以氢分子、氯化氢分子的形成为例,分析化学键的形成过程。(结合投影片,氢原子电子云的重叠过程)(见附2)分子中相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用,叫化学键,阴、阳离子间通过静电作用形成的化学键叫离子键。活泼的金属元素与活泼的非金属元素化合时形成离子键。引导学生与离子键的形成过程进行对比导出共价键的概念。电子不是从一个原子转移到另一个原子而是在两个原子间共用,形成共用电子对(电子云的重叠)。共用电子对在两个原子核周围运动,使每个原子都达到稳定结构。一、共价键概念:原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键。[提问]你学地宾分子中,有哪些原子间是以共价键结合的?在学生回答的基础上,举例CI2,N2H2O,NH3,CO2的分子中原子之间都以共价键结合。

引导学生分析[过渡]在前一节,我们学习过用电子式表示离子键的形成过程,那么共价键的形成过程如何呢?[板书]2.用电子式表示共价分子的形成过程。[课堂练习]CI2、H2O、NH3、H2S、CO2分子的形成过程。检查练习情况及时纠正,指出应注意的问题。[投影]CI2、H2O、NH3、H2S、CO2的形成过程及这些分子的结构(电子式和结构式)成键的微粒是原子;成键原子必须有未成对电子;成键的性质,共用电子对围绕双方原子核运动达到稳定结构;一般非金属元素的原子之间可形成共价键。[随堂检测]投影片1.用电子式表示Br2分子的形成过程及CO2的分子结构。2.NaCI、HCI的形成过程有什么不同?3.指出下列化合物中化学键的类型:NaBr、H2S、NaOH、HF、SO2、Na2O2、H2O。4、共价键的极性 极性键 非极性键共用电子对偏移程度 偏移 不偏移构成元素 不同种非金属元素 同种非金属元素实例 HCl、H2O、CO2、H2SO4 H2、N2、Cl2判断共价键的极性可以从形成分子的非金属种类来判断。例1.下列关于化学键的叙述正确的是:A化学键存在于原子之间,也存在于分子之间B两个原子之间的相互作用叫做化学键C离子键是阴、阳离子之间的吸引力D化学键通常指的是相邻的两个或多个原子之间强烈的相互作用解析:理解化学键、离子键等基本概念是解答本题的关键。化学键不存在于分子之间,也不仅是两个原子之间的相互作用,也可能是多个原子之间的相互作用,而且是强烈的相互作用。所以A、B都不正确。C项考查的是离子键的实质,离子键是阴、阳离子间通过静电作用(包括吸引力和排斥力)所形成的化学键,故C项也不正确。正确选项为D。二、分子间作用力1、分子间作用力把分子聚集在一起的作用力叫分子间作用力,又称范德华力。分子间作用力的实质是电性引力,其主要特征有:⑴广泛存在于分子间;⑵只有分子间充分接近时才存在分子间的相互作用力,如固态和液态物质中;⑶分子间作用力远远小于化学键;⑷由分子构成的物质,其熔点、沸点、溶解度等物理性质主要由分子间作用力大小决定。2、影响分子间作用力大小的因素⑴组成与结构相似的物质,相对分子质量越大分子间作用力越大。如:I2>Br2>Cl2>F2;HI>HBr>HCl;Ar>Ne>He⑵分子量相近时,一般分子的空间构型越对称,极性越小,分子间作用力越小。四、离子化合物、共价化合物的判断方法:1、根据构成化合物的微粒间是以离子键还是共价键结合的来判断。2、根据物质的类型判断。绝大多数碱性氧化物、碱和盐都属于离子化合物。氢化物、非金属氧化物、含氧酸等都属于共价化合物。但要注意(AlCl3)2等属于共价化合物,而NaH等属于离子化合物。3、根据化合物的性质判断。熔化状态下能导电的是离子化合物;熔、沸点低的化合物一般是共价化合物;溶解在水中不能电离的化合物是共价化合物等等。4、离子化合物中一定含有离子键,但也有可能含有共价键(包括极性键、非极性键或配位键);共价化合物中一定不存在离子键,肯定含有共价键(包括极性键、非极性键或配位键)。书写电子式及形成过程。书写共价化合物的电子式及形成过程强化训练原子一样的对共用电子对的引力相同为非极性原子不用引力不同为极性总结规律。组成和结构相色的物质相对分子质量越大作用力越强熔沸点越高。布置作业板书设计一、共价键概念:原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键2.用电子式表示共价分子的形成过程。共价键的极性二、分子间作用力1、分子间作用力2、影响分子间作用力大小的因素三、离子化合物、共价化合物的判断方法:⑴组成与结构相似的物质,相对分子质量越大分子间作用力越大。如:I2>Br2>Cl2>F2;HI>HBr>HCl;Ar>Ne>He⑵分子量相近时,一般分子的空间构型越对称,极性越小,分子间作用力越小。课后反思本节的电子式的书写仍然对学生较困难,在讲解共价键时用多媒体进行动画演示使学生产生一个直观印象。有利于书写电子式以及形成过程。在讲解分子间作用力时要强调是结构相似。课题第一节化学能与热能三维目标知识与技能1、能从化学键的角度理解化学反应中能量变化的主要原因2、通过化学能与热能的相互转变,理解“能量守恒定律”过程与方法能从微观的角度来解释宏观化学现象,进一步发展想象能力。情感态度与价值观1、初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。2、通过师生互动,增加师生感情教学重点1.化学能与热能的内在联系及相互转变。2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。教学难点1.化学能与热能的内在联系及相互转变。2.从本质上理解化学反应中能量的变化,从而建立起科学的能量变化观。教学方法启发引导、探究式教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议[[创设问题情景]氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生什么现象?为什么?[学生思考、讨论]氢气和氯气的混合气体遇到强光会发生爆炸。这是因为反应在有限的空间里进行,放出大量的热,使周围气体急剧膨胀。[进一步思考]反应中的热量由何而来?氢气和氯气反应的本质是什么?[学生思考、讨论]从化学键角度分析氢气和氯气反应的本质。板书:一、化学键与化学反应中能量的变化关系[教师补充讲解]化学反应的本质是反应物中化学键的断裂和生成物中化学键的形成。化学键是物质内部微粒之间强烈的相互作用,断开反应物中的化学键需要吸收能量,形成生成物中的化学键要放出能量。氢气和氯气反应的本质是在一定的条件下,氢气分子和氯气分子中的H-H键和Cl-Cl键断开,氢原子和氯原子通过形成H-Cl键而结合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H键,1molCl2中含有1molCl-Cl键,在25℃和101kPa的条件下,断开1molH-H键要吸收436kJ的能量,断开1molCl-Cl键要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl键会放出431kJ的能量。这样,由于破坏旧键吸收的能量少于形成新键放出的能量,根据“能量守恒定律”,多余的能量就会以热量的形式释放出来。[归纳小结]1、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。2、能量是守恒的。[[练习反馈]已知拆开1molH2中的化学键要吸收436kJ的能量,拆开1molO2中的化学键要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O键要放出463kJ的能量,试说明2H2+O2=2H2O中的能量变化。[讲解]刚才我们从微观的角度分析了化学反应中能量变化的主要原因,那么,又怎样从宏观的角度来判断一个反应到底是放热还是吸热的呢?各种物质中都含有化学键,因而我们可以理解为各种物质中都储存有化学能。化学能是能量的一种形式,它可以转化为其他形式的能量。不同物质由于组成、结构不同,因而所包含的化学能也不同。在化学反应中,随着物质的变化,化学能也随之改变,如H2与Cl2、O2的反应。那么,一个化学反应吸收能量还是放出能量是由什么决定的呢?[学生讨论、交流]一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量取决于反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小。画出反应物、生成物总能量的大小与反应中能量变化的关系示意图。[思考与分析]甲烷燃烧要放出热量,水电解产生氢气和氧气,试从化学键和物质所含能量的角度分析气原因,并说明反应过程中能量的转变形式。[提出问题]前面我们通过对具体反应的分析,从微观和宏观两个角度探讨了化学反应中能量变化的主要原因,知道了化学能和其它能量是可以相互转变的,还知道化学反应中能量变化通常表现为热量的变化。那么,怎样把物质变化和热量变化统一地表达出来呢?你可以在和同学讨论的基础上提出自己的想法,并对其他同学提出的表达方式作出评价。补充练习:1、下列说法不正确的是()A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化B物质燃烧和中和反应均放出热量C分解反应肯定是吸热反应D化学反应是吸热还是放热决定于生成物具有的总能量和反应物具有的总能量2、已知金刚石在一定条件下转化为石墨是放热的。据此,以下判断或说法正确的是()A需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B放热反应在常温下一定很容易发生C反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D吸热反应在一定条件下也能发生3、有专家指出,如果将燃烧产物如CO2、H2O、N2等利用太阳能使它们重新组合变成CH4、CH3OH、NH3等的构想能够成为现实,则下列说法中,错误的是()A可消除对大气的污染B可节约燃料C可缓解能源危机D此题中的CH4、CH3OH、NH3等为一级能源4、已知破坏1molN≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措,具有十分重大的意义。请分析其优点,并将你的观点和同学讨论交流。强调化学键的断开和形成化学键断裂吸收能量形成化学键放出能量练习巩固多媒体投影布置作业[作业]1、预习下一节内容2、完成学案与测评部分板书设计第一节化学能与热能一、化学键与化学反应中能量的变化关系课后反思本节教学内容比较简单,主要是在复习初中化学实验的基础上进行的。学生学习起来比较容易,易于掌握。课堂教学效果较好。课题第一节化学能与热能三维目标知识与技能1、通过实验知道化学反应中能量变化的主要表现形式,能根据事实判断吸热反应、放热反应,能说出中和热的涵义。2、通过实验探究体验科学研究的一般过程,了解科学研究的基本方法过程与方法通过实验发展学习化学的兴趣,进一步形成交流、合作、反思、评价的学习习惯。情感态度与价值观1、初步建立起科学的能量观,加深对化学在解决能源问题中重要作用的认识。2、通过师生互动,增加师生感情教学重点吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。教学难点吸热反应、放热反应、中和热等基本概念。教学方法启发引导、探究式教学媒体多媒体、实验教学内容师生活动修改建议[创设问题情景]在一支试管中放入一小块生石灰,加入少量水,让学生观察实验现象,再让学生用手触摸试管外壁,然后要求学生回答观察到了什么现象?触摸试管外壁时有何感觉?说明什么问题?并要求学生写出反应方程式。[结论]生石灰与水反应生成糊状的氢氧化钙,试管发烫,说明反应放出了热能。[设问]热能是能量的一种表现形式。那么,除刚才的这个反应,其它的化学反应过程中是不是也会有能量变化呢?其表现形式又是怎样的?根据你已有的知识经验举例说明。[学生举例、说明][归纳小结]物质在发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,这些能量变化通常又表现为热量的变化。板书:二、化学能与热能的相互转化[设疑]那么,化学变化中热量变化的具体形式又有哪些呢?这将是我们本节课研究的主要内容。下面我们通过实验来进行研究、探讨,从中我们还可以了解到科学研究的一般过程和方法。[学生分组实验]见教材实验2-1。[思考与讨论]用眼睛不能直接观察到反应中的热量变化,那么,你将采取哪些简单易行的办法来了解反应中的热量变化?各有什么优缺点?[反思、交流与评价]1、实验过程中,你自己最满意的做法是什么?最不满意的做法是什么?2、在思考、讨论的过程中,其他同学给了你哪些启示?你又给了他们哪些启示?[演示实验]见教材实验2-2[思考与讨论]1、通过观察实验现象,你得出了哪些结论?写出反应方程式。2、你觉得做这个实验时需要注意哪些问题?还可以做哪些改进?实验中对你最有启发的是什么?[小结]化学反应中的能量变化经常表现为热量的变化,有的放热,有的吸热。[设疑]通过前面的学习,我们知道燃烧反应、金属与酸的反应是放热的,而氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应是吸热的,那么,作为一类重要而常见的反应,酸与碱的中和反应是放热的还是吸热的呢?下面,请同学们自己通过实验来揭开这个秘密。[学生分组实验]建议按教参P22页的三组对比实验进行。[讨论与交流]1、通过实验,你得出什么结论?如何解释?2、通过这个实验,你学到了哪些知识?学会了哪些研究方法?3、要明显的感知或测量反应中的热量变化,实验中应注意哪些问题?如何减小你与同组同学的实验结果的差异?4、听完其他小组的汇报,发现他们的哪些做法比你们好?哪些不如你们的好?你现在是否又有了新的想法?假如要让你设计一个能较准确地测量反应中热量变化的装置,它的大体构造是怎样的,你可以和同学交流探讨共同确定。[教师讲解]1、中和反应都是放热反应。2、三个反应的化学方程式虽然不同,反应物也不同,但本质是相同的,都是氢离子与氢氧根离子反应生成水的反应,属于中和反应。由于三个反应中氢离子与氢氧根离子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的热量也相等。3、中和热:酸与碱发生中和反应生成1mol水所释放的热量称为中和热。4、要精确地测定反应中的能量变化,一是要注重“量的问题”,二是要最大限度地减小实验误差。[总结]本节课我们结合已有的知识经验,以实验为主要的研究手段,初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。相信通过学习,同学们会有许多收获。但是,随着学习的深入,也必然会有更深层次的问题涌现出来,比如:化学反应中为什么伴随有能量的变化?为什么有的反应放热,有的反应吸热?如何来合理地表达反应中的能量变化?等等。这些问题我们将在下一节课上进一步探讨。补充练习1、下列反应中属吸热反应的是()A镁与盐酸反应放出氢气B氢氧化钠与盐酸的反应C硫在空气或氧气中燃烧DBa(OH)2•8H2O与NH4Cl反应2、下列说法不正确的是()A化学反应除了生成新物质外,还伴随着能量的变化B放热反应不需要加热即可发生C需要加热条件的化学反应都是吸热反应D1mol硫酸与足量氢氧化钠发生中和反应生成水所释放的热量称为中和热。城市使用的燃料,现大多为煤气、液化石油气。煤气的主要成分是CO、H2的混合气体,它由煤炭与水蒸气在高温下反应制得,故又称水煤气。试回答:写出制取水煤气的主要化学方程式————————————,该反应是——————反应(填吸热、放热)。设液化石油气的主要成分为丙烷(C3H8),其充分燃烧后产物为CO2和H2O,试比较完全燃烧等质量的C3H8及CO所需氧气的质量比。比较完全燃烧同体积下列气体需要的空气体积的大小:天然气(以甲烷计)、石油液化气(以丁烷C4H10计)、水煤气(以CO、H2体积比1:1计)两位同学讨论放热和吸热反应。甲说加热后才能发生的化学反应是吸热反应,乙说反应中要持续加热才能进行的反应是吸热反应。你认为他们的说法正确吗?为什么?4、已知破坏1molN≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ。试计算1molN2(g)和3molH2(g)完全转化为NH3(g)的反应热的理论值,并写出反应的热化学方程式。5、“用天然气、煤气代替煤炭作为民用燃料”这一改变民用燃料结构的重大举措,具有十分重大的意义。请分析其优点,并将你的观点和同学讨论交流。强调在化学反应中能量主要是以热量的形式体现的实验探讨强调中和热及中和反应练习巩固多媒体投影布置作业[作业]1、预习下一节内容2、完成学案与测评部分板书设计第一节化学能与热能二、化学能与热能的相互转化课后反思本节课我们结合已有的知识经验,以实验为主要的研究手段,初步探讨了化学反应中的能量变化及其主要形式。通过实验引导学生学习易于掌握。课堂教学效果较好。课题化学能与电能三维目标知识与技能1、理解原电池原理和形成条件。2、通过学生设计完成原电池形成条件的实验,学习实验研究的方法。过程与方法通过学生经历假设与猜想、设计方案、进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程,逐步探究出原电池的原理和构成条件,并学习科学探究的方法,提高学生的科学探究能力。通过小组活动提高学生与他人交流、合作的能力。情感态度与价值观通过本课的学习,发展学生学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,通过化学史的介绍,使学生理解科学探究的艰辛。培养学生勤于思考、探索求实的科学态度。教学重点原电池的原理和形成的条件教学难点原电池的原理教学方法实验探究式、讨论式教学媒体边讲边实验、多媒体辅助教学教学内容修改建议【实验探究引入课题】实

骤现

象1、锌片插入稀硫酸

2、铜片插入稀硫酸

3、锌片和铜片上端连接在一起插入稀硫酸

【问题探究】1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生?2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么?3、锌片的质量有无变化?溶液中c(H+)如何变化?4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写?5、电子流动的方向如何?【引入】电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?这就让我们用化学知识揭开电池这个谜。【板书】第二节化学能与电能【板书】一、化学能与电能的相互转化【板书】1、燃煤发电的过程【板书】2、燃烧的本质──氧化还原反应【分析】氧化还原反应的本质是氧化剂与还原剂之间发生电子转移的过程,电子转移引起化学键的重新组合,伴随着体系能量的变化。要使氧化还原反应释放的能量不通过热能而直接转化为电能,就要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。如果要把可产生的电能以化学能的形式储存起来,这就是我们这节课要研究的重要知识点──原电池,这种装置可以将氧化还原反应的能量储存起来,类似于水库的蓄能。【板书】3、原电池【引入】实验:水果电池,引出原电池概念(注意讲清实验过程)【过渡】现在通过实验来探索怎样才能构成原电池。其结构是怎样的?【实验探索1】实验现象结论Cu、Zn片同时插入稀硫酸中Zn片表面有气泡产生,Cu没有Zn能与硫酸反应,Cu不能用导线将Cu、Zn片连接Zn片表面没有气泡产生,Cu有(有待探索)在导线间接上电流表电流表指针偏转有电流产生【学与问】根据你所了解的电学知识,你知道电子是怎样流动的吗?你如何判定装置的正、负极?【分析】当把用导线连接的锌片和铜片一同浸入稀硫酸中时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn2+而进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢原子,氢原子再结合成氢分子从铜片上逸出。这一变化过程可以表示如下:锌片:Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)铜片:2H++2e-=H2↑(还原反应)总反应:Zn+2H+=Zn2++H2↑【板书】(1)原电池的定义──将化学能转变为电能的装置叫做原电池。【板书】(2)原电池的电极负极:发生氧化反应,电子流出(流向正极)的一极。正极:发生还原反应,电子流入(来自负极)的一极【过渡】现在让我们通过实验来研究构成原电池条件是什么。是不是把两块金属用导线连接插入液体中就能产生电流呢?是不是任何金属均可?是不是一定要金属?是不是任何溶液均可?下面做几个实验来探索。【实验探索2】实验现象结论Al—Al插入稀硫酸中铝条有气泡产生,电流表指针不偏转没有电流产生Al—C插入稀硫酸中碳棒有气泡产生,电流表指针偏转有电流产生Cu—Al插入酒精中均没有气泡产生,电流表指针不偏转没有电流产生引出组成原电池需要的条件【板书】(3)组成原电池的条件:①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。②电极材料均插入电解质溶液中(能自发进行氧化还原反应)。③两极相连形成闭合电路。【板书】(4)原电池的原理:较活泼的金属发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)流向较不活泼的金属(正极)。【实践活动】课本根据构成原电池的条件可知:利用水果如苹果、柑橘、柠檬或番茄等都可以制作原电池。【小结】是不是所有化学反应都可以把化学能直接转化成电能呢?通过以上学习,我们知道了化学能是可以直接转化为电能的,知道了设计成原电池这样的装置就可以产生电流。掌握了构成原电池的条件和原电池的工作原理。不过,并不是所有化学反应均可实现这种转化,一般只有氧化还原反应才能实现这种转化。希望大家努力学习,掌握更多的知识,设计出更好、更环保、更高效率的电池造福。社会小故事:在伦敦上流社会,有一位贵族夫人格林太太,幼年时因蛀牙补过一颗不锈钢的假牙。不料后来,她又因为车祸又掉了一颗牙,为了显示她的富有,她装了一颗黄金假牙。自此以后,她就经常出现头痛、失眠、心情烦躁等症状。更奇怪的是,众多的医学专家为她检查后,都找不到病因,这位夫人整日感到精神萎靡,找遍各大医院会诊也不见效果。格林太太的病因到底是什么呢?聪明的同学们,请运用本节课学习的知识帮格林太太找出她的病因到底是什么呢?一次能源和二次能源的定义常见的一次能源(流水,风力,原煤,石油,天然气)常见二次能源(电力,蒸汽)电子流动方向:负极—正极电流方向:正极---负极补充原电池正负极判断的方法酒精不是电解质溶液布置作业P166,7,9板书设计板书设计:第二章第二节化学能与电能一、化学能与电能的相互转化1、原电池的原理装置图电极电极反应反应类型正极Cu2H++2e-=H2↑还原反应负极ZnZn-2e-=Zn2+氧化反应2、原电池的构成条件课后反思本节课通过实验了解了化学能与电能的转化关系,通过学生方进行实验、总结解释实验现象、得出结论、应用结论解决问题的过程,激发了学生学习化学的兴趣,通过小组活动提高学生与他人交流、合作的能力,教学效果较好,基本达到教学目标的要求。课题化学能与电能(第2课时)三维目标知识与技能通过实验探究认识电解和电镀的基本原理,进一步学习电极反应式的书写。过程与方法能从能量转化、装置、电极反应等方面原电池反应,进一步体验科学探究的过程,掌握基本的研究方法,提高分析问题、解决问题的能力。情感态度与价值观初步了解原电池在生产和生活中的应用,感受化学在促进社会发展、提高人们生活质量中的重要作用。教学重点原电池的原理教学难点原电池反应式及总反应式教学方法实验教学媒体多媒体教学内容修改建议二、发展中的化学电源1、干电池常见的化学电池是锌锰电池负极(锌):Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)正极(石墨):2NH4++2e—=2NH3↑+H2↑(还原)

【学与问】锌锰干电池即使不用,放置过久,也可能会漏液失效(作为电解质的NH4Cl的水溶液显酸性)使用和保存时应注意什么?

2、充电电池充电电池又称二次电池,它在放电时所进行的氧化还原反应,在充电时又逆向进行,使生成物恢复原状,如此充放电可循环进行,至一定周期后终止。

(1)铅蓄电池

(2)镍-镉碱性蓄电池

(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极:2H2+4OH—-4e—=4H2O(氧化反应)正极:O2+H2O+4e—=4OH—(还原反应)总反应:2H2+O2=2H2O

【思考与交流】如何科学合理地使用充电电池?本节内容与前面所学过的知识的联系是电解质溶液和氧化还原反应,其次从理论上说,任何一个氧化还原反应都可以设计成原电池。氧化剂和还原剂之间转移电子要通过导线(导体)传递才能实现,这样就形成了电流,将化学能转变为电能。化学电池的反应本质是——氧化还原反应在碱性条件下的电极反应在酸性条件下的电极反应布置作业P166,7,9板书设计第二节

化学能与电能(第二课时)二、发展中的化学电源1.干电池常见的化学电池是锌锰电池负极(锌):Zn-2e—=Zn2+(氧化反应)正极(石墨):2NH4++2e=2NH3↑+H2↑(还原)2.充电电池(1)铅蓄电池(2)镍-镉碱性蓄电池(3)新一代可充电的绿色电池——锂离子电池特点:高能电池,电压高,质量轻,贮存时间长等。用途:电脑、手表、心脏起搏器等。(4)燃料电池氢氧燃料电池:负极:2H2+4OH--4e=4H2O(氧化反应)正极:O2+H2O+4e=4OH-(还原反应)总反应:2H2+O2=2H2O小结:化学电池的反应本质是——氧化还原反应课后反思通过多媒体教学使学生了解原电池在生产和生活中的应用,简单易懂,激发了学生学习化学的兴趣,课堂教学效果很好。课题第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度(第一课时)三维目标知识与技能(1)理解化学反应速率的概念。(2)了解(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。过程与方法通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力,体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。情感态度与价值观(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法教学重点化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。教学难点化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。教学方法指导发现与问题解决相结合教学媒体多媒体教学内容师生活动修改建议[问题引入]这些反应的发生所经历的时间一样吗(看图片)?炸药爆炸(图1)、金属锈蚀(图2)、溶洞形成(图3)、溶液中的离子反应(图4、图6、图7)、镁条燃烧(图5)、溶液中新制的氢氧化亚铁转化为氢氧化铁(8)、食物腐败、塑料老化……图1图2图3图4图5图6图7图8[结论]有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。[分组讨论]化学反应有快有慢,我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。例如:硫酸铜溶液中加入铁丝(图4),你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢?还有哪些其他方法观察该化学反应的快慢呢?在日常生活和化学实验过程中,观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些?请举例说明。[副板书]观察反应快慢的方法:①冒气泡快慢;②固体量的改变;③浑浊程度;④颜色变化;⑤温度变化等。[过渡]物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?——速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行,因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。[板书]一、化学反应速率化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。[教师]例:将锌粒放入5mol/L的盐酸中,经过10s盐酸的浓度变成1mol/L。此10s内该化学反应的速率为υ(HCl)=(5mol/L-1mol/L)/10s=(L•s)[学生]请根据你的理解写出化学反应速率的字母表达式及化学反应速率的单位。[板书]浓度的变化——△C时间的变化——△t表达式:υ=△C/△t单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)[练习一]1、在甲、乙两支试管中分别加入同体积3mol/L的稀硫酸。向甲试管中加入一定量的碳酸钠,经过8s反应停止,测得硫酸变为1mol/L;向乙试管中加入一定量的碳酸氢钠,经过5s反应停止,测得硫酸变为L。比较甲、乙两试管中的反应哪一个更快?[小结]1、反应速率的值越大,说明化学反应越快!化学反应速率表示的是平均反应速率。[练习二]在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量同浓度的盐酸反应,反应速率最快的是()A、铁B、镁C、铝D、钠[讨论]为什么钠的反应速率是最快的,即决定某化学反应反应速率的主要因素是什么?外界条件能否改变化学反应速率?即内因和外因是怎样的关系?[小结]反应物的性质是决定反应速率的主要因素,外界条件的改变可以影响化学反应速率。[板书]2、影响化学反应速率的外界条件因素[学生]分组实验:做实验2-5,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。(注意反应物的用量要尽可能的相同,试管规格也要相同。)现象结论热水气泡多而快,产生的气体使带火星的木条复燃升温,反应速率增大常温气泡均匀H2O2分解FeCl3做催化剂冷水气泡较少降温,反应速率减小[学生]分组实验:做实验2-6,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。现象结论加入MnO2气泡多而快加入MnO2,反应速率加快加入FeCl3气泡均匀加入FeCl3,反应速率加快(稍慢)不加其他试剂无明显现象H2O2分解反应中,MnO2和FeCl3做催化剂,加快了反应速率[讨论]课本43页的思考与交流。除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。[练习三]为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是A、加少量硫酸铜B、加少量硝酸银C、增大铁的用量D、改用98%的浓硫酸[归纳](1)温度:温度越高,化学反应速率越快。(2)催化剂:通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。(3)固体反应物的表面积:有固体参加的反应,固体的表面积越大,固体在同一时间内与其他反应物的接触越多,化学反应速率越快。(4)反应物状态:通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。(5)溶液浓度:在溶液中进行的反应,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。(98%浓硫酸例外)(6)压强:对于有气体参加的反应,改变压强将使气体的体积发生改变,也即相应地改变气体的浓度。故增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减缓。(7)形成原电池:加快反应速率[板书]温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……[讨论]探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义?如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢?请举例。[归纳并板书]3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。参考事例:食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率;做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显;铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率;食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率;工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的……[本课内容小结]化学反应速率化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。浓度的变化——△C时间的变化——△t表达式:υ=△C/△t单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)影响化学反应速率的外界条件因素温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……反应物的性质是决定反应速率的主要因素,外界条件的改变可以影响化学反应速率。3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。[巩固练习]1、将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生的氢气的速率表示,在下列因素中:①盐酸的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度,④盐酸的体积,⑤氯离子的浓度,影响反应速率的因素是A、①④B、③⑤C、①②③⑤D、①②③2、在一定条件下发生N2O42NO2反应,20S内反应物N2O4的浓度由L降到L,则υ(N2O4)[单位为:mol/(L•S)]为A、B、0.002C、D、多媒体学生答学生动手观察师生共析布置作业P1.3.4板书设计第三节化学反应的速率和限度一、化学反应速率1、化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。浓度的变化——△C时间的变化——△t表达式:υ=△C/△t单位:mol/(L•s)或mol/(L•min)2、影响化学反应速率的外界条件因素温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……反应物的性质是决定反应速率的主要因素,外界条件的改变可以影响化学反应速率。课后反思本节课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,通过看一些形象生动的图片,学生知道了化学变化是有快有慢的,并且可以从很多方面观察判断化学变化的快慢,引导学生对实验现象的观察,为下面的实验探究做铺垫。在此基础上引出反应速率的概念及其表示方法。又通过练习,要学生明确决定反应速率的主要因素是物质本身的化学性质,外界条件可以影响反应速率。通过实验探究和课本上的思考与交流,学生自己就能够总结出影响化学反应速率的一些外界条件因素。再通过一些日常生活、化学实验和工农业生产中人为控制反应速率的实例,认识到学习反应速率有关知识的重要性。课题第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度(第二课时)三维目标知识与技能(1)通过实验认识化学反应限度的存在,了解化学反应限度的概念和产生原因。(2)知道达到化学反应限度的特征。(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用,认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。过程与方法(1)通过实验认识化学反应限度的存在,了解化学反应限度的概念和产生原因。(2)知道达到化学反应限度的特征。(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用,认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。情感态度与价值观(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。教学重点化学反应限度的概念和产生原因,及化学反应限度的特征。教学难点化学反应限度的概念和产生原因,及化学反应限度的特征。教学方法指导发现与问题解决相结合教学媒体多媒体教学内容师生活动修改建议[设疑]炼铁高炉尾气之谜(学生阅读课本45页科学史话)通过这一节课的学习你就能解开这一谜底了。你想知道吗?[板书]二、化学反应的限度[设问]为什么存在化学反应限度的问题?[教

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