高中化学鲁科版第二章化学键化学反应与能量第三节化学反应的利用

课题应的利用课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2023.教学目标知识与技能：1.生对“利用化学反应造福人类”认识进一步具体化。2.学生掌握实验室制备氯气的原理和尾气处理方法，了解制备装置及收集方法，以及原电池的工作原理。3“活动·探究—氯气的制取和原电池的工作原理”，培养学生的观察能力，实验能力和分析推理能力。4、利用“化学前沿”、“资料在线”等拓展性栏目，为学生提供丰富的材料，开拓他们的视野，使他们从更多角度体会化学科学与人类文明和社会发展的密切关系。过程与方法1、通过“交流·研讨”，提高学生的分析、比较、综合的能力。2、通过“活动·探究”，培养学生的观察能力和分析解决问题的能力情感态度与价值观1、通过教材中活动栏目的设计，培养学生的探索精神和实事求是的科学态度。2、提升学生对化学反应价值的认识，赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献教学重点如何利用化学反应制造新物质和怎样将化学能转化为电能。教学难点探究物质制备的一般思路的形成，能量转化研究的利用教学方法实验探究法，启发、讨论、对比教学过程第1课时【引入】人类对化学反应的认识和利用从远古时代就开始了。随着人类生产生活实践的深入以及科学技术的发展，人类对化学反应的利用逐渐从经验走向理性，尤其是现在对物质结构和化学反应实质的探讨，使人们对物质及其性质的认识更加深入，并能科学地创造适宜的条件调控化学反应。这就为新物质的合成、新材料的研制以及新能源的开发和合理利用等奠定了基础，大大提高了人类对化学反应的利用水平。【投影】检查学生课前预习作业。交流·研讨到目前为止，你已经学习过哪些化学反应？你对化学反应的实质、规律有了哪些了解？2、化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明，在日常生活中和化工生产中，化学反应有哪些应用？【评价与概括】1、到目前为止，你已经学习过哪些化学反应？你对化学反应的实质、规律有了哪些了解？我们学习了具有代表性的金属和非金属元素单质及其化合物的化学性质，了解了这些物质之间的化学反应。知道了化学反应的实质就是旧化学键的断裂、新化学键的生成,既有物质的变化也有能量的变化。化学反应与人们的日常生活和化工生产有着密切的联系。请你举例说明，在日常生活和化工生产中，化学反应有哪些应用？概括学生发言，展示各种图片（可由网上下载）。指出化学反应中物质的变化被应用在新物质的合成、新材料的研制上，能量的变化被应用在新能源的开发和利用等方面。【点评】重在分析学生对化学反应实质的认识。肯定学生在课前准备中所作的努力，激发学生的学习兴趣。【过渡】我们将利用两节课的时间来认识人们是怎样利用化学反应制备新物质以及能量的转化。本节课先来探究有关新物质的制备。【板书】第三节化学反应的利用利用化学反应制备新物质【讲述】20世纪40～50年代，人们用高纯度的人工制备的化合物代替黏土制得了“先进陶瓷”，使其具有不同于普通砖瓦的优异性能；70年代后，一些不同材质和不同结构的陶瓷复合材料相继出现，材料结构进一步完善，性能进一步提高，适用范围扩展到航空领域、军事领域等。为了更好的满足人们生活的需要，丰富人们赖以生存和发展的物质世界，目前人工合成的物质已超过3500万种，且其数量仍在以每年合成几百万种新物质的速度继续增长着。【思考、讨论、提问】那么，一种新物质是怎样利用化学反应制备出来的呢？【概述】应该根据物质的性质，选择科学合理的实验原理，合适的仪器和药品；根据实验的特点，设计安全可靠的实验装置。如果是工业生产，还需考虑原料的用量、价格以及设备的承受能力等；实验室中制备物质还要考虑切实可行和简单易行。【讲述】消毒剂和漂白剂的有效成分中大多含有氯元素，如次氯酸盐和二氧化氯等，它们都可以由氯气和其它物质反应制得，那么，氯气又是如何制备的呢？本节课我们就以氯气的制备为例来学习怎样利用化学反应制备新物质。【板书】1、探究实验室制取氯气【思考】回忆氯气的物理性质和化学性质【活动•探究】分析以下四个制取氯气的反应原理:从氧化-还原反应知识的角度分析，有什么共同之处？你认为哪个反应原理适合工业生产，哪些反应原理可以用在实验室中？△CuCl2△CuCl24HCl+O2＝２H2O+2Cl2↑△MnO△MnO2+4HCl(浓)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O②2KMnO2KMnO4+16HCl(浓)＝2MnCl2+2KCl+8Cl2↑+5H2O③通电通电2NaCl+2H22NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑【评述】通过学生的比较分析，可得出这几个反应都是利用了氧化剂把-1价的Cl变成了0价的Cl。【媒体显示】电解食盐水装置。工业上利用反应④通过电解食盐水制备氢氧化钠、氯气和氢气。反应①是历史上曾经使用过的地康法制氯气。【评述】反应②和③从原料、反应条件分析都可以用于实验室中制取氯气。【讲述】反应②是瑞典化学家舍勒在研究软锰矿石时，把盐酸和软锰矿矿石混合在一起加热，意外地发现有一种令人窒息的黄绿色气体生成，产生的就是氯气。至今，实验室中仍用这种方法制取氯气。反应③也是实验室中常用的制取氯气的方法之一。△【点评】让学生认识到一种物质的发现有偶然也存在必然，化学反应的利用从经验性走向理性。△【板书】反应原理：MnO2+4HCl＝MnCl2+Cl2↑+2H2O【过渡】确定了反应原理和药品，还需要选择合适的仪器装置。【思考、讨论、提问】回忆实验室制取氢气、二氧化碳、氨气时所用的发生装置和收集方法，比较得出在气体发生装置和收集方法的选取上遵循的一般原则。【评述】可根据原料的状态、反应条件选择气体发生装置，根据气体的性质确定收集方法。物质发生装置收集装置氢气固—液不加热型向下排空气法、排水法二氧化碳固—液不加热型向上排空气法氨气固—固加热型向下排空气法【讨论并回答】根据以上信息，选择哪些实验仪器组装成制取氯气的发生和收集装置较为合适？可以采用固—液混合加热制气装置，向上排空气法。仪器有：铁架台、酒精灯、烧瓶、分液漏斗、导气管、集气瓶等。【演示实验】连接制取氯气的发生装置和收集装置。【提问】氯气有毒、有刺激性气味，对环境有污染。那么，多余的氯气应该如何处理？【回答】可将多余的氯气通入盛有碱液的烧杯。【演示实验】实验室制取氯气的一般方法。（如下图所示，在烧瓶里加入少量的二氧化锰粉末，通过分液漏斗向烧瓶中加入适量密度为cm3的浓盐酸，缓缓加热，使反应加速进行。观察实验现象。用向上排空气法收集氯气，多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收）【小结】填写探究报告。试剂浓盐酸、二氧化锰固体装置发生装置：固—液混合加热制气装置收集装置：向上排空气法收集实验现象有黄绿色的气体产生【思考、讨论、小结】请同学们回味“探究氯气的制取”过程，结合教材48页活动探究栏目的问题3，体会物质制备的一般思路：根据物质的性质选择适当的反应原理及发生装置，设计实验过程应符合科学性、安全性、可行性、简约性等。【板书】2、制备物质的一般思路【点评】讨论和体会物质制备的一般思路是这节课的重要内容。【导引】化学家在制备许多物质的过程中所作的工作比我们上面讨论的要复杂得多。舍勒发现氯气到工业电解食盐水，也经历了近200年的努力。【阅读理解】教材49页第一段。【媒体演示】相应图片。【点评】药物、防晒霜等物质的合成，既为学生打开了物质合成的一个全新领域，也使他们感觉到化学离我们并不遥远，感受到化学的神奇。也说明化学家们经过不懈的努力，在工农业生产、生活、医药、农药、国防等各个领域取得了成就，做出了卓越的贡献。【板书】3、化学前沿——分子设计与新物质的合成【阅读理解】教材49页的“化学前沿——分子设计与新物质的合成”。【讲述】“化学前沿”给大家展示了尖端科技的发展动态，说明人们已经从最初的“不经意”发现物质进入到主观设计分子结构，合成自然界中存在或不存在的物质。分子设计的思想是化学理论的进展对于整个化学学科的影响的集中表现，在选修模块“物质结构与性质”中会继续探讨。【点评】鼓励学生学科学、爱科学，培养他们追求真理的科学态度，可以查找相关资料充实。【总结】研究物质的性质、制备物质都是为了更好的利用，本节我们以氯气制备为例探究了新物质的合成，认识了化学反应在新物质制备方面的应用价值。人类对化学反应的利于还突出的表现在能量的利用上，下节课我们将要探究化学能与电能之间的相互转化。【练习】54页3题；57页5题【点评】本节课有两个主要内容，以氯气的实验室制法的活动探究为载体，突出制备物质的一般思路，旨在培养学生的观察能力、思维能力，以及正确的科学态度和科学方法【作业】1、预习50页交流研讨中的问题，从能量变化的角度归纳总结两个小题中的共同点。2、收集废旧的电池。【板书设计】略。教学反思课后习题一、选择题1．吸热反应一定是 A．释放能量 B．储存能量 C．需要加热才能发生D．反应物总能量高于生成物总能量2．下列反应属于吸热反应的是 A．高锰酸钾分解 B．盐酸和氢氧化钠溶液混合 C．锌放入稀硫酸中 D．碳不完全燃烧生成一氧化碳3．已知H2(g)＋C12(g)2HCl(g)；△H＝－·mol－1，则反应2HCl(g)H2(g)＋Cl2(g)的△H为A．＋kJ·mol－1B．－kJ·mol－1C．－kJ·mol－1D．＋kJ·mol－14．4P(红磷s)P4(白磷s)；△H＝+17kJ·mol－1根据以上方程式，下列推论正确的是 A．当lmol白磷转变成红磷时放出17kJ热量 B．当4g红磷转变成白磷时吸收17kJ热量 C．正反应是一个放热反应 D．白磷热稳定性比红磷大5．燃烧1g乙炔(C2H2)气体，生成液态水和二氧化碳，放出50kJ热量，则燃烧3mol乙炔所放出的热量为 A．50kJ B．150kJ C．450kJ D．3900kJ6．管道煤气的主要成分是CO、H2和少量甲烷。相应的热化学方程式为 2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)；△H＝－kJ·mol－1 2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)；△H＝－566kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(l)；△H＝－·mol－1当使用管道煤气的用户改烧天然气后，在相同条件下燃烧等体积的燃气，理论上所获得的热值，后者大约是前者的A．倍 B．倍 C．倍 D．倍题号123456答案二、填空题7．写出下列反应的热化学方程式。(1)4g硫粉完全燃烧生成二氧化硫气体，放出37kJ热量________________________________________________________________(2)9g铝与足量氯气化合生成固体氯化铝，放出热量_______________________________________________________________(3)10gCaCO3分解吸收热量_______________________________________________________________ (4)10g乙烷(C2H6)气体完全燃烧生成液态水放出热量_______________________________________________________________8．298K时，合成氨反应的反应热△H＝－kJ·mol－1。在该温度下，取1molN2和3molH2放在一个密闭的容器中，在催化剂存在下进行反应，测得反应放出的热量总是小于。其原因是_______________。9．人体内葡萄糖氧化作用可以用以下热化学方程式表示：C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)；△H＝－2kJ·mol－1。若每人每天需消耗热量12558kJ，则每人每天