高中化學(xué)魯科版第二章化學(xué)鍵化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的利用

課題應(yīng)的利用課型新授課主備人授課人授課班級授課時間2023.教學(xué)目標(biāo)知識與技能：1.生對“利用化學(xué)反應(yīng)造福人類”認(rèn)識進(jìn)一步具體化。2.學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的原理和尾氣處理方法，了解制備裝置及收集方法，以及原電池的工作原理。3“活動·探究—氯氣的制取和原電池的工作原理”，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治鐾评砟芰Α?、利用“化學(xué)前沿”、“資料在線”等拓展性欄目，為學(xué)生提供豐富的材料，開拓他們的視野，使他們從更多角度體會化學(xué)科學(xué)與人類文明和社會發(fā)展的密切關(guān)系。過程與方法1、通過“交流·研討”，提高學(xué)生的分析、比較、綜合的能力。2、通過“活動·探究”，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析解決問題的能力情感態(tài)度與價值觀1、通過教材中活動欄目的設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。2、提升學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)價值的認(rèn)識，贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)如何利用化學(xué)反應(yīng)制造新物質(zhì)和怎樣將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。教學(xué)難點(diǎn)探究物質(zhì)制備的一般思路的形成，能量轉(zhuǎn)化研究的利用教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法，啟發(fā)、討論、對比教學(xué)過程第1課時【引入】人類對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識和利用從遠(yuǎn)古時代就開始了。隨著人類生產(chǎn)生活實(shí)踐的深入以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對化學(xué)反應(yīng)的利用逐漸從經(jīng)驗(yàn)走向理性，尤其是現(xiàn)在對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的探討，使人們對物質(zhì)及其性質(zhì)的認(rèn)識更加深入，并能科學(xué)地創(chuàng)造適宜的條件調(diào)控化學(xué)反應(yīng)。這就為新物質(zhì)的合成、新材料的研制以及新能源的開發(fā)和合理利用等奠定了基礎(chǔ)，大大提高了人類對化學(xué)反應(yīng)的利用水平?！就队啊繖z查學(xué)生課前預(yù)習(xí)作業(yè)。交流·研討到目前為止，你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些化學(xué)反應(yīng)？你對化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解？2、化學(xué)反應(yīng)與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請你舉例說明，在日常生活中和化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)有哪些應(yīng)用？【評價與概括】1、到目前為止，你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些化學(xué)反應(yīng)？你對化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解？我們學(xué)習(xí)了具有代表性的金屬和非金屬元素單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì)，了解了這些物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。知道了化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是舊化學(xué)鍵的斷裂、新化學(xué)鍵的生成,既有物質(zhì)的變化也有能量的變化?；瘜W(xué)反應(yīng)與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請你舉例說明，在日常生活和化工生產(chǎn)中，化學(xué)反應(yīng)有哪些應(yīng)用？概括學(xué)生發(fā)言，展示各種圖片（可由網(wǎng)上下載）。指出化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化被應(yīng)用在新物質(zhì)的合成、新材料的研制上，能量的變化被應(yīng)用在新能源的開發(fā)和利用等方面?！军c(diǎn)評】重在分析學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的認(rèn)識?？隙▽W(xué)生在課前準(zhǔn)備中所作的努力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?！具^渡】我們將利用兩節(jié)課的時間來認(rèn)識人們是怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)以及能量的轉(zhuǎn)化。本節(jié)課先來探究有關(guān)新物質(zhì)的制備?！景鍟康谌?jié)化學(xué)反應(yīng)的利用利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)【講述】20世紀(jì)40～50年代，人們用高純度的人工制備的化合物代替黏土制得了“先進(jìn)陶瓷”，使其具有不同于普通磚瓦的優(yōu)異性能；70年代后，一些不同材質(zhì)和不同結(jié)構(gòu)的陶瓷復(fù)合材料相繼出現(xiàn)，材料結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善，性能進(jìn)一步提高，適用范圍擴(kuò)展到航空領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等。為了更好的滿足人們生活的需要，豐富人們賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)世界，目前人工合成的物質(zhì)已超過3500萬種，且其數(shù)量仍在以每年合成幾百萬種新物質(zhì)的速度繼續(xù)增長著?！舅伎?、討論、提問】那么，一種新物質(zhì)是怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備出來的呢？【概述】應(yīng)該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)原理，合適的儀器和藥品；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，設(shè)計安全可靠的實(shí)驗(yàn)裝置。如果是工業(yè)生產(chǎn)，還需考慮原料的用量、價格以及設(shè)備的承受能力等；實(shí)驗(yàn)室中制備物質(zhì)還要考慮切實(shí)可行和簡單易行?！局v述】消毒劑和漂白劑的有效成分中大多含有氯元素，如次氯酸鹽和二氧化氯等，它們都可以由氯氣和其它物質(zhì)反應(yīng)制得，那么，氯氣又是如何制備的呢？本節(jié)課我們就以氯氣的制備為例來學(xué)習(xí)怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)?！景鍟?、探究實(shí)驗(yàn)室制取氯氣【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)【活動?探究】分析以下四個制取氯氣的反應(yīng)原理:從氧化-還原反應(yīng)知識的角度分析，有什么共同之處？你認(rèn)為哪個反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn)，哪些反應(yīng)原理可以用在實(shí)驗(yàn)室中？△CuCl2△CuCl24HCl+O2＝２H2O+2Cl2↑△MnO△MnO2+4HCl(濃)＝MnCl2+Cl2↑+2H2O②2KMnO2KMnO4+16HCl(濃)＝2MnCl2+2KCl+8Cl2↑+5H2O③通電通電2NaCl+2H22NaCl+2H2O＝2NaOH+H2↑+Cl2↑【評述】通過學(xué)生的比較分析，可得出這幾個反應(yīng)都是利用了氧化劑把-1價的Cl變成了0價的Cl?！久襟w顯示】電解食鹽水裝置。工業(yè)上利用反應(yīng)④通過電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣。反應(yīng)①是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣?！驹u述】反應(yīng)②和③從原料、反應(yīng)條件分析都可以用于實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣?！局v述】反應(yīng)②是瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦石時，把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱，意外地發(fā)現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成，產(chǎn)生的就是氯氣。至今，實(shí)驗(yàn)室中仍用這種方法制取氯氣。反應(yīng)③也是實(shí)驗(yàn)室中常用的制取氯氣的方法之一?！鳌军c(diǎn)評】讓學(xué)生認(rèn)識到一種物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)有偶然也存在必然，化學(xué)反應(yīng)的利用從經(jīng)驗(yàn)性走向理性?！鳌景鍟糠磻?yīng)原理：MnO2+4HCl＝MnCl2+Cl2↑+2H2O【過渡】確定了反應(yīng)原理和藥品，還需要選擇合適的儀器裝置?！舅伎?、討論、提問】回憶實(shí)驗(yàn)室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時所用的發(fā)生裝置和收集方法，比較得出在氣體發(fā)生裝置和收集方法的選取上遵循的一般原則?！驹u述】可根據(jù)原料的狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集方法。物質(zhì)發(fā)生裝置收集裝置氫氣固—液不加熱型向下排空氣法、排水法二氧化碳固—液不加熱型向上排空氣法氨氣固—固加熱型向下排空氣法【討論并回答】根據(jù)以上信息，選擇哪些實(shí)驗(yàn)儀器組裝成制取氯氣的發(fā)生和收集裝置較為合適？可以采用固—液混合加熱制氣裝置，向上排空氣法。儀器有：鐵架臺、酒精燈、燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管、集氣瓶等?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】連接制取氯氣的發(fā)生裝置和收集裝置?！咎釂枴柯葰庥卸?、有刺激性氣味，對環(huán)境有污染。那么，多余的氯氣應(yīng)該如何處理？【回答】可將多余的氯氣通入盛有堿液的燒杯。【演示實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的一般方法。（如下圖所示，在燒瓶里加入少量的二氧化錳粉末，通過分液漏斗向燒瓶中加入適量密度為cm3的濃鹽酸，緩緩加熱，使反應(yīng)加速進(jìn)行。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。用向上排空氣法收集氯氣，多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收）【小結(jié)】填寫探究報告。試劑濃鹽酸、二氧化錳固體裝置發(fā)生裝置：固—液混合加熱制氣裝置收集裝置：向上排空氣法收集實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有黃綠色的氣體產(chǎn)生【思考、討論、小結(jié)】請同學(xué)們回味“探究氯氣的制取”過程，結(jié)合教材48頁活動探究欄目的問題3，體會物質(zhì)制備的一般思路：根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)原理及發(fā)生裝置，設(shè)計實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)符合科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性等?！景鍟?、制備物質(zhì)的一般思路【點(diǎn)評】討論和體會物質(zhì)制備的一般思路是這節(jié)課的重要內(nèi)容?！緦?dǎo)引】化學(xué)家在制備許多物質(zhì)的過程中所作的工作比我們上面討論的要復(fù)雜得多。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣到工業(yè)電解食鹽水，也經(jīng)歷了近200年的努力?！鹃喿x理解】教材49頁第一段?！久襟w演示】相應(yīng)圖片?！军c(diǎn)評】藥物、防曬霜等物質(zhì)的合成，既為學(xué)生打開了物質(zhì)合成的一個全新領(lǐng)域，也使他們感覺到化學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)，感受到化學(xué)的神奇。也說明化學(xué)家們經(jīng)過不懈的努力，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、醫(yī)藥、農(nóng)藥、國防等各個領(lǐng)域取得了成就，做出了卓越的貢獻(xiàn)?！景鍟?、化學(xué)前沿——分子設(shè)計與新物質(zhì)的合成【閱讀理解】教材49頁的“化學(xué)前沿——分子設(shè)計與新物質(zhì)的合成”?！局v述】“化學(xué)前沿”給大家展示了尖端科技的發(fā)展動態(tài)，說明人們已經(jīng)從最初的“不經(jīng)意”發(fā)現(xiàn)物質(zhì)進(jìn)入到主觀設(shè)計分子結(jié)構(gòu)，合成自然界中存在或不存在的物質(zhì)。分子設(shè)計的思想是化學(xué)理論的進(jìn)展對于整個化學(xué)學(xué)科的影響的集中表現(xiàn)，在選修模塊“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”中會繼續(xù)探討?！军c(diǎn)評】鼓勵學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)，培養(yǎng)他們追求真理的科學(xué)態(tài)度，可以查找相關(guān)資料充實(shí)?！究偨Y(jié)】研究物質(zhì)的性質(zhì)、制備物質(zhì)都是為了更好的利用，本節(jié)我們以氯氣制備為例探究了新物質(zhì)的合成，認(rèn)識了化學(xué)反應(yīng)在新物質(zhì)制備方面的應(yīng)用價值。人類對化學(xué)反應(yīng)的利于還突出的表現(xiàn)在能量的利用上，下節(jié)課我們將要探究化學(xué)能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化?！揪毩?xí)】54頁3題；57頁5題【點(diǎn)評】本節(jié)課有兩個主要內(nèi)容，以氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法的活動探究為載體，突出制備物質(zhì)的一般思路，旨在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力，以及正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法【作業(yè)】1、預(yù)習(xí)50頁交流研討中的問題，從能量變化的角度歸納總結(jié)兩個小題中的共同點(diǎn)。2、收集廢舊的電池?！景鍟O(shè)計】略。教學(xué)反思課后習(xí)題一、選擇題1．吸熱反應(yīng)一定是 A．釋放能量 B．儲存能量 C．需要加熱才能發(fā)生D．反應(yīng)物總能量高于生成物總能量2．下列反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)的是 A．高錳酸鉀分解 B．鹽酸和氫氧化鈉溶液混合 C．鋅放入稀硫酸中 D．碳不完全燃燒生成一氧化碳3．已知H2(g)＋C12(g)2HCl(g)；△H＝－·mol－1，則反應(yīng)2HCl(g)H2(g)＋Cl2(g)的△H為A．＋kJ·mol－1B．－kJ·mol－1C．－kJ·mol－1D．＋kJ·mol－14．4P(紅磷s)P4(白磷s)；△H＝+17kJ·mol－1根據(jù)以上方程式，下列推論正確的是 A．當(dāng)lmol白磷轉(zhuǎn)變成紅磷時放出17kJ熱量 B．當(dāng)4g紅磷轉(zhuǎn)變成白磷時吸收17kJ熱量 C．正反應(yīng)是一個放熱反應(yīng) D．白磷熱穩(wěn)定性比紅磷大5．燃燒1g乙炔(C2H2)氣體，生成液態(tài)水和二氧化碳，放出50kJ熱量，則燃燒3mol乙炔所放出的熱量為 A．50kJ B．150kJ C．450kJ D．3900kJ6．管道煤氣的主要成分是CO、H2和少量甲烷。相應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 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當(dāng)使用管道煤氣的用戶改燒天然氣后，在相同條件下燃燒等體積的燃?xì)?，理論上所獲得的熱值，后者大約是前者的A．倍 B．倍 C．倍 D．倍題號123456答案二、填空題7．寫出下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。(1)4g硫粉完全燃燒生成二氧化硫氣體，放出37kJ熱量________________________________________________________________(2)9g鋁與足量氯氣化合生成固體氯化鋁，放出熱量_______________________________________________________________(3)10gCaCO3分解吸收熱量_______________________________________________________________ (4)10g乙烷(C2H6)氣體完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量_______________________________________________________________8．298K時，合成氨反應(yīng)的反應(yīng)熱△H＝－kJ·mol－1。在該溫度下，取1molN2和3molH2放在一個密閉的容器中，在催化劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，測得反應(yīng)放出的熱量總是小于。其原因是_______________。9．人體內(nèi)葡萄糖氧化作用可以用以下熱化學(xué)方程式表示：C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)；△H＝－2kJ·mol－1。若每人每天需消耗熱量12558kJ，則每人每天