人教版高中化學(xué)必修2教師用書

高中化學(xué)必修2教學(xué)參考書（新人教）說明為了幫助教師理解和體會課程標(biāo)準(zhǔn)，更好地使用教科書，我們根據(jù)教育部制訂的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》和人民教育出版社、課程教材研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心編著的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書化學(xué)2（必修）》的內(nèi)容和要求，結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)實際，組織編寫了本教師教學(xué)用書，供高中化學(xué)教師教學(xué)時參考。全書按教科書的章節(jié)順序編排，每章包括本章說明、教學(xué)建議和教學(xué)資源三個部分。本章說明是按章編寫的，包括教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容分析和課時建議。教學(xué)目標(biāo)指出本章在知識與技能、過程與方法和情感態(tài)度與價值觀等方面所要達到的教學(xué)目的；內(nèi)容分析從地位和功能、內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn)、教學(xué)深廣度以及內(nèi)容結(jié)構(gòu)等方面對全章內(nèi)容做出分析；課時建議則是建議本章的教學(xué)課時。教學(xué)建議是分節(jié)編寫的，包括教學(xué)設(shè)計、活動建議、問題交流和習(xí)題參考。教學(xué)設(shè)計對各節(jié)的內(nèi)容特點、知識結(jié)構(gòu)、重點和難點等作了較詳細的分析，并對教學(xué)設(shè)計思路、教學(xué)策略、教學(xué)方法等提出建議?；顒咏ㄗh是對科學(xué)探究、實驗等學(xué)生活動提出具體的指導(dǎo)和建議。問題交流是對“學(xué)與問”、“思考與交流”等教科書中欄目所涉及的有關(guān)問題給予解答或提示。習(xí)題參考則是對各節(jié)后的習(xí)題給予解答或提示。教學(xué)資源是按章編寫的，主要編入一些與本章內(nèi)容有關(guān)的教學(xué)資料、疑難問題解答，以及聯(lián)系實際、新的科技信息和化學(xué)史等內(nèi)容，以幫助教師更好地理解教科書，并在教學(xué)時參考。參加本書編寫工作的有：王晶、王作民、李楨、吳海建、孫琳琳、張曉娟、宋銳等。本書的審定者：李文鼎、王晶。責(zé)任編輯：吳海建。圖稿繪制：李宏慶、張傲冰。由于時間倉促，本書的內(nèi)容難免有不妥之處，希望廣大教師和教學(xué)研究人員提出意見和建議，以便修訂改進。人民教育出版社課程教材研究所化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心2004年6月第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律……………………1本章說明………………………1教學(xué)建議第一節(jié)元素周期表………………………2第二節(jié)元素周期律………………………5第三節(jié)化學(xué)鍵……………6教學(xué)資源………………………8第二章化學(xué)反應(yīng)與能量……………14本章說明………………………14教學(xué)建議第一節(jié)化學(xué)能與熱能……………………17第二節(jié)化學(xué)能與電能……………………23第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度…………31

教學(xué)資源………………………36第三章有機化合物…………………42本章說明………………………42教學(xué)建議第一節(jié)最簡單的有機化合物——甲烷43第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料……………46第三節(jié)生活中兩種常見的有機物………48第四節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)……………………50教學(xué)資源………………………51第四章化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展………………………59本章說明………………………59教學(xué)建議第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源…………………61第二節(jié)化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護64教學(xué)資源………………………67第一障物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律本章說明一、教學(xué)目標(biāo)能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)，知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置。在初中有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識的基礎(chǔ)上，了解元素原子核外電子排布。通過有關(guān)數(shù)據(jù)和實驗事實，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。知道核素的涵義；認識原子結(jié)構(gòu)相似的一族元素在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出的相似性和遞變性；認識元素周期律。認識化學(xué)鍵的涵義，通過實例了解離子鍵和共價鍵的形成。二、內(nèi)容分析地位和功能物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律是化學(xué)的重要理論知識，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)這部分知識，可以使學(xué)生對所學(xué)元素化合物等知識進行綜合、歸納，從理論進一步加深理解。同時，作為理論指導(dǎo)，也為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)打下基礎(chǔ)。這部分知識既是化學(xué)2（必修）的內(nèi)容，也是選修化學(xué)的基礎(chǔ)。內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的知識，在必修模塊和選修模塊中均有教學(xué)要求，作為必修模塊中的內(nèi)容，比較簡單、基礎(chǔ)，較系統(tǒng)地知識將在選修模塊中安排。在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上，進一步介紹原子核外電子排布。教材沒有具體介紹原子核外電子排布的規(guī)律，而是直接給出了1?18號元素原子核外電子的排布，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)一些簡單規(guī)律。較系統(tǒng)的知識將在選修模塊中繼續(xù)學(xué)習(xí)。教材將原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系以及元素周期律作為重點內(nèi)容。以堿金屬和鹵族元素為代表介紹同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性；以第三周期元素為代表介紹元素周期律。將元素性質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期表等內(nèi)容結(jié)合起來，歸納總結(jié)有關(guān)的化學(xué)基本理論。

在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上，通過離子鍵和共價鍵的形成，以及離子化合物和共價化合物的比較，使學(xué)生認識化學(xué)鍵的涵義。本章內(nèi)容雖然是理論性知識，但教材結(jié)合元素化合物知識和化學(xué)史實來引入和解釋，使理論知識與元素化合物知識相互融合，以利于學(xué)生理解和掌握。注：教科書章圖中選用的原子球塔，位于比利時首都布魯塞爾西北，為該市標(biāo)志性建筑之一。內(nèi)容結(jié)構(gòu)原于結(jié)拘同主族元幕性質(zhì)相佩性和述變性原子檢核外電子排布離子鍵原于結(jié)拘同主族元幕性質(zhì)相佩性和述變性原子檢核外電子排布離子鍵—共價鍵1f同周期元素性質(zhì)變忙規(guī)律元索周期渝本章以元素周期表和元素周期律為框架，先介紹元素周期表，再通過一些事實和實驗歸納元素周期律。第一節(jié)從化學(xué)史引入，直接呈現(xiàn)元素周期表的結(jié)構(gòu)。在學(xué)生了解一些元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)示意圖的基礎(chǔ)上，以周期表的縱向結(jié)構(gòu)為線索，以堿金屬和鹵族元素為代表，通過比較原子結(jié)構(gòu)（電子層數(shù)，最外層電子數(shù)）的異同，突出最外層電子數(shù)的相同；并通過實驗和事實來呈現(xiàn)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性。幫助學(xué)生認識元素性質(zhì)與原子核外電子的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，提出元素性質(zhì)與原子核的關(guān)系，并由此引出核素和同位素的有關(guān)知識。第二節(jié)以周期表的橫向結(jié)構(gòu)為線索，先介紹原子核外電子排布，突出電子層數(shù)的不同和最外層電子數(shù)的遞增關(guān)系，以第三周期元素為代表，歸納出元素周期律。第三節(jié)在前兩節(jié)的基礎(chǔ)上介紹化學(xué)鍵。使學(xué)生進一步認識物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識，以及化合物的形成和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。三、課時建議第一節(jié)元素周期表2課時第二節(jié)元素周期律3課時第三節(jié)化學(xué)鍵3課時復(fù)習(xí)和機動2課時第一節(jié)元素周期表一、教學(xué)設(shè)計元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。元素周期表在初中化學(xué)中已有簡單介紹，學(xué)生已經(jīng)知道了元素周期表的大體結(jié)構(gòu)，并會用元素周期表查找常見元素的相關(guān)知識，但對元素與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系還沒有更深的理解。因此，本節(jié)教學(xué)的主要目的在于幫助學(xué)生能夠從原子結(jié)構(gòu)的角度進一步認識元素周期表的實質(zhì)，為學(xué)習(xí)元素周期律打下基礎(chǔ)。本節(jié)教學(xué)重點：元素周期表的結(jié)構(gòu)；元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。本節(jié)教學(xué)難點：元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。為了落實重點、突破難點，教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)該充分發(fā)揮實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用，根據(jù)各學(xué)校和學(xué)生的實際情況，盡可能采用開放式和探究式的教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。關(guān)于元素周期表結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計（第1課時）教學(xué)流程：查找資料（關(guān)于元素周期表的發(fā)展史）一實踐活動匯報一講授元素周期表的結(jié)構(gòu)一學(xué)生設(shè)計不同類型的元素周期表一小結(jié)。說明：實踐活動（課前預(yù)習(xí)）一一分小組查找關(guān)于元素周期表發(fā)展史的相關(guān)資料，制作成幻燈片或資料卡片等。講授——可采取制成Flash動畫形式，每一版塊點擊出現(xiàn)，增加周期表結(jié)構(gòu)的動感，加深記憶。課堂開放性訓(xùn)練一一以小組為單位競賽，從不同的角度設(shè)計多種類型的元素周期表（如從密度、放射性等角度）。評價方式一一優(yōu)秀成果以墻報形式展出，進行相互交流并評價。關(guān)于元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系的教學(xué)設(shè)計（第2課時）教學(xué)流程：提出問題一設(shè)計探究方案一理論探究（堿金屬及鹵素原子結(jié)構(gòu)特點、規(guī)律）一實驗探究（堿金屬及鹵素元素性質(zhì)遞變規(guī)律）一得出結(jié)論。說明：問題創(chuàng)設(shè)一一（1）元素周期表中為什么把鋰、鈉、鉀等元素編在一個族呢？它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有什么聯(lián)系呢？（2）元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)有什么關(guān)系呢？堿金屬及鹵素的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)資料以學(xué)案形式下發(fā)或課上以投影形式呈現(xiàn)。理論探究一一比較、歸納、抽象。實驗探究一一事先可下發(fā)實驗預(yù)習(xí)提綱，實驗可設(shè)計成學(xué)生的分組實驗，具體見活動建議。關(guān)于核素內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計（第3課時）教學(xué)流程：介紹前沿科學(xué)一提出問題一事例分析一得出概念一概念辨析一應(yīng)用一課堂練習(xí)一開放性作業(yè)。說明：問題創(chuàng)設(shè)考古（I4C）、氫彈（2H,3H）的制造等。611內(nèi)容呈現(xiàn)一一氫、碳、鈾同位素資料卡片、幻燈。方法手段一一比較、類比、抽象。評價反饋一一多媒體呈現(xiàn)形成性練習(xí)題、同步測試等；查閱同位素在能源、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、考古等方面的應(yīng)用，以讀書報告會形式進行交流。二、活動建議【科學(xué)探究】鉀在空氣中燃燒實驗可設(shè)計為學(xué)生分組實驗，而鉀與水的反應(yīng)，鉀塊不要取太大，以免發(fā)生危險，此實驗最好由教師在實物投影儀上演示?！緦嶒?-1】教材中此實驗是分步進行，飽和氯水會揮發(fā)出氯氣造成污染?？蓢L試改進設(shè)計實驗如下，操作方便，對比性強，現(xiàn)象明顯，且無有毒氣體逸出。（1）實驗裝置（如圖1-1）。

(2)實驗操作：向U形管中加入約2g高錳酸鉀粉末;取一根5mmX150mm的玻璃管,插入橡皮塞中，在圖1-1所示實驗裝置中的“4、粉末‘氐【落鞭6陽氐瀋逋圖鹵索問的聲換庚應(yīng)，這是本節(jié)5、6”處貼上濾紙小旗，分別滴3滴淀粉KI溶液、飽和KI溶液、溴化鈉溶液(從上到下)。另取一同樣的玻璃管，兩端各塞入一小團脫脂棉，在1和2處脫脂棉上分別滴入淀粉KI溶液和飽和NaBr溶液，并在兩端分別接一橡皮管(帶夾子)；在3處裝入吸有NaOH溶液的脫脂棉。按圖1-1的裝置連接。粉末‘氐【落鞭6陽氐瀋逋圖鹵索問的聲換庚應(yīng)，這是本節(jié)滴加濃鹽酸，即可看到有黃綠色的氯氣產(chǎn)生，與小旗接觸后，由下至上依次出現(xiàn)：藍色、紫黑色、紅棕色。打開1、2處的夾子，當(dāng)氯氣恰好上升到2位置，保持一會兒即夾住2處，不使氯氣上升。③取下上節(jié)玻璃管，在2處微微加熱，即看到紅棕色的溴上升到1處，此時有藍色出現(xiàn)。三、問題交流【思考與交流】教材中關(guān)于元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，主要是通過探究堿金屬和鹵族元素的性質(zhì)得出同一主族元素得失電子的能力、的重點，也是難點。教學(xué)中要注意教給學(xué)生思考問題的思路和方法，為學(xué)習(xí)下一節(jié)元素周期律奠定基礎(chǔ)。四、習(xí)題參考(1)元素甲乙丙丁原子序數(shù)681113元素符號CONaAl周期二二三三族IVAWAIAIIIA⑵甲與乙：C+O耋CO22乙與丙：2Na+ONaO222A乙與丁：4A1+30'2AlO2235?不可以，113種元素并不等于只有113種原子，原子的種類實際上多于113種。第二節(jié)元素周期律一、教學(xué)設(shè)計元素周期律是對元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化實質(zhì)的揭示，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對以前學(xué)過的知識進行概括、綜合，實現(xiàn)由感性認識上升到理性認識；同時，也會以此理論來指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)，所以，學(xué)好元素周期律是十分重要的。本節(jié)教學(xué)重點：元素周期律的涵義和實質(zhì)；元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。本節(jié)教學(xué)難點：元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。元素周期律屬于化學(xué)基礎(chǔ)理論知識，基礎(chǔ)理論教學(xué)應(yīng)具有嚴(yán)密的邏輯性，從課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)上，應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出教材本身邏輯系統(tǒng)的要求；要重視理論推理，借助實驗和事實分析，應(yīng)用歸納法和演繹法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?；A(chǔ)理論的教學(xué)模式一般為：提出課題-列出理論研究的要點-應(yīng)用實驗或資料，分析闡述以得出規(guī)律性結(jié)論-結(jié)合新的事實，檢驗、應(yīng)用得出的結(jié)論。根據(jù)教材的安排以及高一學(xué)生的實際情況，關(guān)于原子核外電子的排布，只要求學(xué)生熟悉1?18號元素原子核外電子的排布，并會應(yīng)用即可。重點是元素周期律、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，關(guān)于這部分內(nèi)容的教學(xué)可采用問題探究教學(xué)模式組織教學(xué)過程。利用問題探究的形式組織學(xué)生活動，下列設(shè)計可供參考：分析教材表1-2數(shù)據(jù)f學(xué)生歸納1?18號元素的原子結(jié)構(gòu)特點f思考與交流f得出原子核外電子排布的規(guī)律-提出新問題(如元素的金屬性、非金屬性是否隨元素原子序數(shù)的變化而呈周期性變化呢？)f實驗探究(鈉、鎂、鋁元素化學(xué)性質(zhì)的比較)f得出結(jié)論f資料卡片(硅、磷、硫、氯元素的性質(zhì)事實)f思考與交流f概括出元素周期律f再結(jié)合周期表總結(jié)出元素性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)與周期表中元素位置的關(guān)系f應(yīng)用。說明：實驗探究一事先可下發(fā)實驗預(yù)習(xí)提綱，實驗可設(shè)計成學(xué)生的分組實驗，具體建議見活動建議。—理鞄探究一一Si>P、禺門性底資料I：幻燈片、投影工oI一比較、歸納、抽療』開放性作業(yè)一小論文(如由元素周期表所想到的……)。二、活動建議【科學(xué)探究】鈉、鎂、鋁的性質(zhì)實驗，簡單易做、現(xiàn)象比較明顯且安全，可以設(shè)計為學(xué)生的分組實驗，實驗方案不作統(tǒng)一規(guī)定，要求各小組自行設(shè)計實驗方案，然后全班進行交流評價，最后綜合總結(jié)出最佳方案，注意培養(yǎng)學(xué)生求異思維的能力。鎂與水的反應(yīng)，盡管有明顯的反應(yīng)速率，但產(chǎn)生氫氣的量較少，且看不到產(chǎn)生的氫氧化鎂，只能通過氫氣的產(chǎn)生和酚酞指示劑的變色去認定氫氧化鎂的存在，說服力不強。根據(jù)水溶液中KC1、NaCl有阻止氫氧化鎂薄膜在鎂上形成的作用，可將水改成食鹽水進行實驗。實驗步驟：取一段擦去表面氧化膜的鎂條，卷成螺旋狀，插入盛有食鹽水溶液的試管或燒瓶中，再將試管或燒瓶倒插在盛有食鹽水的燒杯中，可以觀察到鎂持續(xù)不斷地跟水反應(yīng)，幾分鐘后，白色的氫氧化鎂沉淀聚積在燒杯底部。注意事項：鎂條用量較多；食鹽水可以用飽和食鹽水稀釋一倍獲得。三、問題交流【學(xué)與問】元素周期表和元素周期律學(xué)習(xí)中，應(yīng)幫助學(xué)生掌握以下要點：根據(jù)元素在周期表中的位置，預(yù)測其原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，反過來根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)推測它在周期表中的位置。掌握同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。熟悉常見元素在周期表中的位置。指出金屬性最強和非金屬性最強元素的位置。推測未知元素的位置及性質(zhì)。四、習(xí)題參考B(1)NaVK(2)A1>B(3)C1>P(4)C1>S(5)0>S(1)HNO3>H2PO4⑵Mg(OH)2>Ca(OH)2(3)Mg(OH)2>Al(OH)3銀白色，與水劇烈反應(yīng)，性質(zhì)比鉀和鈉活潑。(1)Ba>Be

(2)Ba也要密封保存6.(1)7,4（2）七周期、WA（3）金屬第三節(jié)化學(xué)鍵一、教學(xué)設(shè)計初中化學(xué)中介紹了離子的概念，學(xué)生知道Na+和C1-由于靜電作用結(jié)合成化合物NaCl,又知道物質(zhì)是由原子、分子和離子構(gòu)成的，但并沒有涉及到離子化合物、共價化合物以及化學(xué)鍵的概念?；瘜W(xué)2的化學(xué)鍵內(nèi)容，目的是使學(xué)生進一步從結(jié)構(gòu)的角度認識物質(zhì)的構(gòu)成，從而揭示化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。本節(jié)教學(xué)重點：離子鍵、共價鍵的概念；離子化合物和共價化合物的概念；化學(xué)鍵的概念；化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。本節(jié)教學(xué)難點：化學(xué)鍵的概念；化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)。本節(jié)教材涉及的化學(xué)基本概念較多，內(nèi)容抽象。根據(jù)高一學(xué)生的心理特點，他們雖具有一定的理性思維能力，但抽象思維能力較弱，還是易于接受感性認識。因此，本節(jié)課的教學(xué)，應(yīng)低起點，小臺階，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，進行多媒體輔助教學(xué)，來突出重點，突破難點。1?關(guān)于離子鍵的教學(xué)設(shè)計教學(xué)流程：提出問題-實驗（鈉和氯氣的反應(yīng)）-進行表征性抽象-再進行原理性抽象-得出結(jié)論（離子鍵的定義）—離子鍵的形成條件—離子鍵的實質(zhì)—構(gòu)成離子鍵的粒子的特點—離子化合物的概念—實例—反思與評價。說明：問題創(chuàng)設(shè)——（1）分子、原子和離子是怎么構(gòu)成物質(zhì)的呢？（2）為什么物質(zhì)的種類遠遠地多于元素的種類呢？表征性抽象——通過鈉和氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白色固體的實驗，得出結(jié)論（生成氯化鈉）。原理性抽象一制作三維動畫從微觀的角度模擬氯化鈉的形成，化靜為動，變抽象為形象，增強學(xué)生的感性認識，降低難點，得出離子鍵的概念。反思與評價一利用5分鐘左右的時間，針對離子鍵概念的內(nèi)涵和外延以及電子式的寫法進行練習(xí)，強化對概念的理解、應(yīng)用及化學(xué)用語書寫的規(guī)范性。2?關(guān)于共價鍵的教學(xué)設(shè)計教學(xué)流程：復(fù)習(xí)離子鍵及氫氣和氯氣的反應(yīng)—提出新問題（氯化氫的形成原因？）—原理性抽象—得出結(jié)論（共價鍵的定義）—共價鍵的形成條件—構(gòu)成共價鍵的粒子的特點—共價鍵的實質(zhì)—共價化合物的概念—共價鍵的種類（極性共價鍵和非極性共價鍵）—離子鍵和共價鍵的概念辨析—歸納總結(jié)出化學(xué)鍵的定義—化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)—教學(xué)評價。說明：教學(xué)手段——關(guān)于共價鍵形成過程的教學(xué)，仍然可以采用多媒體制作動畫的方式呈現(xiàn)。:1—二—亠~~mi-z金風(fēng)融跟氮氣的反應(yīng)教學(xué)方法——通過對離子鍵、共價鍵的比較，歸納抽象出化學(xué)鍵的概念。mi-z金風(fēng)融跟氮氣的反應(yīng)教學(xué)評價—10分鐘課堂測驗反饋。二、活動建議【實驗1-2】鈉和氯氣反應(yīng)實驗的改進建議及說明：教材中演示實驗的缺點：（1）鈉預(yù)先在空氣中加熱，會生成氧化物，影響鈉在氯氣中燃燒；（2）預(yù)先收集的氯氣在課堂演示時可能不夠；（3）實驗過程中會產(chǎn)生少量污染。改進的裝置（如圖1-2）。實驗步驟：（1）取黃豆大的鈉，用濾紙吸干表面的煤油放入玻璃管中，按圖示安裝好；（2）慢慢滴入濃鹽酸，立即劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氯氣；（3）先排氣至管內(nèi)有足夠氯氣時，加熱鈉，鈉熔化并燃燒。實驗現(xiàn)象：鈉在氯氣中劇烈燃燒，火焰呈黃色且有白煙，反應(yīng)停止后，管壁上可觀察到附著的白色固體。改進實驗的優(yōu)點：（1）整個實驗過程中氯氣保持一定濃度和純度，避免發(fā)生副反應(yīng)。（2）安全可靠，污染少。實驗條件控制：（1）高錳酸鉀要研細；（2）鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%?34%。三、問題交流電子式是高中化學(xué)的重要化學(xué)用語，關(guān)于電子式的教學(xué)，必須使學(xué)生明確：電子式中的電子數(shù)是指最外層電子數(shù)，而不是指電子總數(shù)；陽離子、陰離子電子式的區(qū)別；離子電子式中的電荷數(shù)與元素化合價表示方法的區(qū)別；表示離子鍵和共價鍵的電子式的區(qū)別；“用電子式表示結(jié)構(gòu)”和“用電子式表示分子的形成過程”是不同的，不要混淆。四、習(xí)題參考2.稀有氣體最外層電子已達到2個或8個電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。4.（1）非極性鍵（2）非極性鍵（3）極性鍵（4）極性鍵（5）極性鍵教學(xué)資源元素周期律和元素周期表的重要意義元素周期律和周期表，揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，反映了元素性質(zhì)與它的原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在哲學(xué)、自然科學(xué)、生產(chǎn)實踐各方面都有重要意義。（1）在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實，有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。元素周期表是周期律的具體表現(xiàn)形式，它把元素納入一個系統(tǒng)內(nèi)，反映了元素間的內(nèi)在聯(lián)系，打破了曾經(jīng)認為元素是互相孤立的形而上學(xué)觀點。通過元素周期律和周期表的學(xué)習(xí)，可以加深對物質(zhì)世界對立統(tǒng)一規(guī)律的認識。（2）在自然科學(xué)方面，周期表為發(fā)展物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論提供了客觀依據(jù)。原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期表有密切關(guān)系，周期表為發(fā)展過渡元素結(jié)構(gòu)、鑭系和錒系結(jié)構(gòu)理論、甚至為指導(dǎo)新元素的合成、預(yù)測新元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學(xué)的許多部門，首先是化學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、地球化學(xué)等方面，都是重要的工具。（3）在生產(chǎn)上的某些應(yīng)用由于在周期表中位置靠近的元素性質(zhì)相似，這就啟發(fā)人們在周期表中一定的區(qū)域內(nèi)尋找新的物質(zhì)。農(nóng)藥多數(shù)是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物。半導(dǎo)體材料都是周期表里金屬與非金屬接界處的元素，如Ge、Si、Ga、Se等。催化劑的選擇：人們在長期的生產(chǎn)實踐中，已發(fā)現(xiàn)過渡元素對許多化學(xué)反應(yīng)有良好的催化性能。進一步研究發(fā)現(xiàn)，這些元素的催化性能跟它們原子的d軌道沒有充滿有密切關(guān)系。于是，人們努力在過渡元素（包括稀土元素）中尋找各種優(yōu)良催化劑。例如，目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑，使石墨在高溫和高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石；石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反應(yīng)，廣泛采用過渡元素作催化劑，特別是近年來發(fā)現(xiàn)少量稀土元素能大大改善催化劑的性能。耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制?。涸谥芷诒砝飶腎I1B到MB的過渡元素，如鈦、鉭、鉬、鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點。它們是制作特種合金的優(yōu)良材料，是制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船、飛機、坦克等的不可缺少的金屬。礦物的尋找：地球上化學(xué)元素的分布跟它們在元素周期表里的位置有密切的聯(lián)系。科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律：相對原子質(zhì)量較小的元素在地殼中含量較多，相對原子質(zhì)量較大的元素在地殼中含量較少；偶數(shù)原子序的元素較多，奇數(shù)原子序的元素較少。處于地球表面的元素多數(shù)呈現(xiàn)高價，處于巖石深處的元素多數(shù)呈現(xiàn)低價；堿金屬一般是強烈的親石元素，主要富集于巖石圈的最上部；熔點、離子半徑、電負性大小相近的元素往往共生在一起，同處于一種礦石中。在巖漿演化過程中，電負性小的、離子半徑較小的、熔點較高的元素和化合物往往首先析出，進入晶格，分布在地殼的外表面。有的科學(xué)家把周期表中性質(zhì)相似的元素分為十個區(qū)域，并認為同一區(qū)域的元素往往是伴生礦，這對探礦具有指導(dǎo)意義。2?元素的金屬性與非金屬性跟原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系從化學(xué)的觀點來看，金屬原子易失電子而變成陽離子，非金屬原子易跟電子結(jié)合而變成陰離子。元素的原子得失電子的能力顯然與原子核對外層電子特別是最外層電子的引力有著十分密切的關(guān)系。原子核對外層電子吸引力的強弱主要與原子的核電荷數(shù)、原子半徑和原子的電子層結(jié)構(gòu)等有關(guān)。我們常用電離能來表示原子失電子的難易，并用電子親合能來表示原子與電子結(jié)合的難易。從元素的一個最低能態(tài)的氣態(tài)原子中去掉1個電子成為一價氣態(tài)陽離子時所需消耗的能量叫該元素的第一電離能，從一價氣態(tài)陽離子中再去掉1個電子所需消耗的能量叫第二電離能，單位常用電子伏特(eV)。電離能的數(shù)據(jù)表明，同主族元素從上到下電離能減小，即越向下，元素越易失去電子。同周期元素從左到右，電離能增大。一般說來，元素的電離能數(shù)值越大，它的金屬性越弱。原子的電子親合能是元素的一個氣態(tài)原子獲得1個電子成為一價氣態(tài)陰離子時所放出的能量。電子親合能越大，元素的原子就越容易跟電子結(jié)合。一般說來，元素的電子親合能越大，它的非金屬性越強。元素的原子在化合物分子中把電子吸引向自己的本領(lǐng)叫做元素的電負性。元素的電負性同電離能和電子親合能有一定的聯(lián)系。我們可把電負性的數(shù)值作為元素金屬性或非金屬性的綜合量度。金屬的電負性較小，金屬的電負性越小，它的活動性越強。非金屬的電負性較大，非金屬的電負性越大，它的活動性也越強。同一周期中，各元素的原子核外電子層數(shù)相同，但從左到右，核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減小，電離能趨于增大，失電子越來越難，得電子能力逐漸增強，因此金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強。在短周期中這種遞變很顯著，但在長周期中，自左至右，元素的金屬性減弱很慢。因為長周期中過渡元素增加的電子進入尚未填滿的次外層，即填入d軌道(第六周期鑭系元素電子進入倒數(shù)第三層，即填入f軌道)，所以在長周期的前半部各元素的原子中，最外層電子數(shù)不超過2個，由于這些元素的原子半徑和電離能依次僅略有改變，因此金屬性減弱很慢。在長周期的后半部分各元素的原子中，最外層上的電子數(shù)依次增加，因此金屬性的減弱和非金屬性的增強才變得顯著。在各主族內(nèi)，從上到下，隨原子序數(shù)的增加，雖然原子的核電荷數(shù)是增加了，但原子的電子層數(shù)也隨著增多，原子半徑也增大，內(nèi)層電子的屏蔽效應(yīng)也加大。由于這些原因，原子核對外層電子的引力減弱，原子易失去電子，因而元素的金屬性也增強。3?元素周期表的終點在哪里？1869年俄國化學(xué)家門捷列夫?qū)?dāng)時已發(fā)現(xiàn)的63種元素列成元素周期表，并留下一些空格，預(yù)示著這些元素的存在。在元素周期表的指導(dǎo)下，人們“按因索驥”找出了這些元素。元素種類到底是否有限？周期表有否終點？20世紀(jì)30?40年代，人們發(fā)現(xiàn)了92號元素，就有人提出92號是否是周期表的最后一種元素。然而從1937年起，人們用人工合成法在近50年時間又合成近20種元素，元素周期表的尾巴增長了。這時又有人預(yù)言，105號元素該是周期表的盡頭了，其理由是核電荷越來越大，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)也越來越大，質(zhì)子間的排斥力將遠遠超過核子間作用力，導(dǎo)致它發(fā)生蛻變，然而不久，又陸續(xù)合成了106?109號元素。這些元素存在的時間很短，如107號元素半衰期只有2妙，照此推算元素周期表是否到盡頭了？

1969年起，理論物理學(xué)家從理論上探索“超重元素”存在的可能性，他們認為具有2,8,14,28,50,82,114,126,184等這些“幻數(shù)”的質(zhì)子和中子，其原子核比較穩(wěn)定，這就是說，隨著原子序數(shù)的遞增，其原子核不一定不穩(wěn)定。因此在109號元素之后還能合成一大批元素，這樣，第七周期32種元素將會被填滿，第八周期也將填滿（按理論計算，第八周期元素共50種，其中7種主族元素，1種惰性元素，10種過渡元素或副族元素，還有32種超錒系元素，列在元素周期表錒系元素的下方）。然而理論的唯一檢驗標(biāo)準(zhǔn)是實踐，能否不斷合成新元素至今還是一個謎，科學(xué)家將上天（如到月球）入地（如海底）或反復(fù)在粒子加速器中進行實驗，企圖合成新元素，其結(jié)果將會如何，人們正拭目以待。更為有趣的是，有些科學(xué)家還提出元素周期表可以向負方向發(fā)展，這是由于科學(xué)上發(fā)現(xiàn)了正電子、負質(zhì)子（反質(zhì)子），在其他星球上是否存在由這些反質(zhì)子和正電子以及中子組成的反原子呢？這種觀點若有一朝被實踐證實，元素周期表當(dāng)然可以出現(xiàn)核電荷數(shù)為負數(shù)的反元素，向負向發(fā)展也就順理成章了?；瘜W(xué)鍵理論發(fā)展簡介化學(xué)鍵理論應(yīng)該回答原子怎樣形成分子（或晶體），以及分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題。歷史上曾出現(xiàn)各種理論，從貝采里烏斯的二元學(xué)說起，到熱拉爾的類型論、凱庫勒和布特列洛夫的結(jié)構(gòu)理論、維爾納的配位理論、路易斯等的電子理論等，經(jīng)過了一個多世紀(jì)的努力，終于逐漸形成現(xiàn)代的化學(xué)鍵理論。1812年，貝采里烏斯發(fā)表了二元學(xué)說。當(dāng)時已知道水經(jīng)電解后，氫氣從負極析出，氧氣從正極析出。他從電解現(xiàn)象中得到啟發(fā)，認為每種化合物都是由電性相反的兩部分組成。電解時，正的部分在負極析出，負的部分則在正極析出。例如，旳的仆）H?。?）'Cy-04鯛J■KgOtZn0jA.I2O3tS0jjCO2r它們靠正電性和負電性兩部分以靜電吸引結(jié)合而成穩(wěn)定分子。二元學(xué)說較好地解釋無機化合物，解釋有機化合物則遇到了困難。熱拉爾完全拋棄了二元學(xué)說，提出類型論，他把化合物分為四類：⑴氫類型吃［氮化氮類型冶）靈類型⑷水類型這四個母體化合物中的氫被各種基團所取代，可得到各種各樣的化合物。例如:（1）乙烷迓）氯代乙烷（3）乙膜〔曬乙醇（1）乙烷迓）氯代乙烷（3）乙膜〔曬乙醇類型論只能總結(jié)實驗結(jié)果，使有機化合物初步系統(tǒng)化，但沒有預(yù)見性。1857年，凱庫勒提出碳是四價，并注意到碳的原子價不分正負，因而碳與碳原子可以結(jié)合形成鏈狀。后來，凱庫勒又提出在芳香族化合物里，碳具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，對于苯分子提出了凱庫勒結(jié)構(gòu)式，并指出原子間可以單鍵、雙鍵和三鍵聯(lián)結(jié)。凱庫勒的理論對有機化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用。1861年，布特列洛夫提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)理論。他認為分子不是原子的簡單堆積，而是原子按一定順序排列的化學(xué)結(jié)合；這樣結(jié)合起來的每個原子之間有復(fù)雜的化學(xué)力相互作用。這種化學(xué)力的分配叫做物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)，或稱分子中原子間的相互作用。分子中原子間的相互作用包含相鄰原子間直接的相互作用和不相鄰原子間的間接相互作用。他還認為每一個分子只能有一個確定的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)決定于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)。1893年，維爾納提出了配位理論來解釋絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)。認為金屬有兩種原子價，即主價和副價，后者或稱配位數(shù)。每一種金屬有一定副價。主價必須由負離子來滿足，而副價則可由負離子或中性分子來滿足。副價有方向性，如副價為6時，指向正八面體的六個頂點。副價為4時有兩種情況，可以指向正方形的四個角，或指向正四面體的四個頂點。以上是19世紀(jì)發(fā)展起來的經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論，它們是概括了大量化學(xué)事實而提出來的，又能解釋許多事實，但限于當(dāng)時的科學(xué)水平，對許多問題還搞不清楚。例如，分子中原子相互結(jié)合的本質(zhì)是什么？副價是怎樣產(chǎn)生的？非相鄰原子之間的相互作用是怎樣的？進入20世紀(jì)后，隨著電子、放射性的發(fā)現(xiàn)，玻爾在普朗克的量子論和盧瑟福的原子模型基礎(chǔ)上提出了原子結(jié)構(gòu)理論，這些為創(chuàng)立化學(xué)鍵的電子理論打下了基礎(chǔ)。1914年到1919年，路易斯等人創(chuàng)立和發(fā)展了電子理論。他們認為：①原子價可分為共價和電價，共價是由兩個原子共有電子對而成，電價是靠正負離子的靜電引力而成。②原子得失電子或共有電子，如果外層電子達到稀有氣體的結(jié)構(gòu)時最穩(wěn)定（即所謂八隅律）。用八隅律解釋共價鍵的飽和性，有很多例外，而共價鍵的方向性，電子理論也不能解釋。但是電子理論已經(jīng)明確指出分子中原子間的相互作用是價電子和各原子核間的相互作用，原子間的一個化學(xué)鍵是一對電子。由于電子理論中引進的電子概念是靜止的，所以，還不能解釋清楚共價鍵的本質(zhì)問題。1927年，海特勒和倫敦用量子力學(xué)處理氫分子獲得成功，開創(chuàng)了現(xiàn)代的化學(xué)鍵理論。目前流行的化學(xué)鍵理論有電子配對理論（或稱價鍵理論）、分子軌道理論以及配位場理論。價鍵理論認為，成鍵的電子只是價電子，而其他電子仍是在各自的原子周圍運動。價鍵法與化學(xué)家熟悉的電子配對、八隅律等概念符合，因此較易為人們所接受，同時，用它處理分子結(jié)構(gòu)問題，價鍵的概念較明晰，因而一直為許多教科書所采用。但對許多化學(xué)現(xiàn)象，如氧分子的順磁性、氮分子的特殊穩(wěn)定性等，價鍵理論都無法解釋。在這些方面，分子軌道理論能發(fā)揮其作用。分子軌道理論將整個分子看作一個整體，整個分子中的各原子核形成一定的勢場，所有的電子都在這勢場的一定的分子軌道中運動。電子在分子軌道中運動，同樣遵循能量最低原理。近年來，由于分子軌道對稱守恒原理的發(fā)現(xiàn)及廣泛應(yīng)用，分子軌道理論發(fā)展較快。共價鍵理論簡介對共價鍵本質(zhì)問題的探討一直是化學(xué)鍵理論中的重大研究課題。為了闡明共價鍵的形成，20世紀(jì)30年代以后建立了兩種化學(xué)鍵理論：一種是現(xiàn)代價鍵理論，另一種是分子軌道理論?，F(xiàn)行中學(xué)教材中介紹的基本上是現(xiàn)代價鍵理論。由于20世紀(jì)初建立的經(jīng)典價鍵理論遇到許多不能解決的矛盾，對共價鍵的本質(zhì)也解釋不清，為了解決這些矛盾，1927年德國化學(xué)家海特勒和倫敦首先將量子力學(xué)理論應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)中。后來鮑林等又發(fā)展了這一理論，建立了現(xiàn)代價鍵理論（ValenceBondTheory），簡稱VB法，又稱電子配對法。該理論認為：原子在未化合前有未成對電子，這些未成對的電子，如果自旋方向相反的話，則可兩兩結(jié)合成電子對，這時原子軌道發(fā)生重疊，電子在兩核間出現(xiàn)機會較多，電子云密度較大，體系的能量降低，就能形成一個共價鍵；一個電子與另一個電子配對后就不能再與第三個電子配對；原子軌道重疊愈多，所形成的共價鍵就愈穩(wěn)定，等等?，F(xiàn)代價鍵理論不但可解釋共價鍵的飽和性和方向性問題，而且在得到雜化軌道理論充實后，還能解釋許多分子的幾何構(gòu)型問題。值得注意的是現(xiàn)代價鍵理論不受經(jīng)典價鍵概念的所謂“八隅律”的束縛，如CL—Je—ClJH—Cl—E咀中的Be和B原子的最外層并不是8個電子，而分別是4個和6個電子。但現(xiàn)代價鍵理論在解釋有些分子的形成時，也遇到了困難。例如，它只能從原子軌道的重疊定性地說明共價鍵的穩(wěn)定性，而不能給予近乎定量的解釋；它也無法解釋氧分子和硼分子等為什么具有順磁性等問題。另外，在解釋較復(fù)雜的分子以及有大n鍵的有機分子結(jié)構(gòu)時也與實際偏差較大，因為該理論缺乏對分子作為一個整體的全面考慮。如果認為分子中的電子已不再從屬于任何一個組成原子的原子軌道,而是在屬于整個分子的若干分子軌道中運動，這似乎還比較合理，于是分子軌道理論（MolecularOrbitalTheory）,簡稱MO法，便應(yīng)運而生。MO理論認為：能量相近的原子軌道可以組合成分子軌道。由原子軌道組合成分子軌道的數(shù)目不變，而軌道能量改變。能量低于原子軌道的分子軌道為成鍵軌道，反之為反鍵軌道，能量等于原子軌道的分子軌道為非鍵軌道。分子中的電子在一定的“分子軌道”上運動。在不違背每一個分子軌道只容納兩個自旋方向相反的電子的原則下，分子中的電子將優(yōu)先占據(jù)能量最低的分子軌道，并盡可能分占不同的軌道，且自旋方向相同。在成鍵時，原子軌道重疊越多，所生成的鍵愈穩(wěn)定。分子軌道中電子的排布也遵從原子軌道電子排布的原則，即泡利不相容原理、能量最低原理、洪特規(guī)則和軌道最大重疊原理等對它都適用。利用分子軌道理論不僅可解釋現(xiàn)代價鍵理論所不能解釋的問題（如O2和b2分子的順磁性等問題），并且提出了三電子鍵及單電子鍵等概念。分子軌道理論從分子整體出發(fā)，對于處理多原子n鍵體系，解釋離域效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)等方面的問題，都能更好地反映客觀實際。1965年在大量實驗的基礎(chǔ)上，美國伍德沃德和德國霍夫曼又提出了分子軌道對稱守恒原理。它對解釋和預(yù)示一系列化學(xué)反應(yīng)進行的難易程度，以及了解產(chǎn)物的立體構(gòu)型等問題都有指導(dǎo)作用，它使化學(xué)鍵理論進入到了研究化學(xué)反應(yīng)的新階段。第二章化學(xué)反應(yīng)與能量本章說明一、教學(xué)目標(biāo)1?知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因——化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，化學(xué)鍵的形成要放出能量。知道一個化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對高低。2?通過實例和實驗，了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及其對人類文明發(fā)展的貢獻。3?能舉例說明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其運用，認識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能對現(xiàn)代化的重大意義，初步了解化學(xué)電池的化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)（氧化還原反應(yīng)）及研制新型電池的重要性。4?通過實例和實驗初步認識化學(xué)反應(yīng)的速率及其影響因素，知道化學(xué)反應(yīng)有一定的限度，并在此基礎(chǔ)上認識控制反應(yīng)條件對生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究的意義，初步認識提高燃料燃燒效率的重要性和途徑。5?初步體會通過實驗認識和研究化學(xué)反應(yīng)原理的方法與價值，并為學(xué)習(xí)有關(guān)的選修模塊打下基礎(chǔ)。二、內(nèi)容分析1.地位和功能本章內(nèi)容分為兩個部分——化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和限度，都屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇，是化學(xué)學(xué)科最重要的原理性知識之一，也是深入認識和理解化學(xué)反應(yīng)特點和進程的入門性知識。同時，本章內(nèi)容又是在社會生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識，是對人類文明進步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關(guān)。因此，化學(xué)能對人類的重要性和化學(xué)反應(yīng)速率、限度及其條件控制對化學(xué)反應(yīng)的重要性，決定了本章學(xué)習(xí)的重要性。初中化學(xué)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的原理。本章內(nèi)容既是對初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又是為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。通過化學(xué)能與熱能、電能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對化學(xué)在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中的作用與貢獻有初步認識；通過新型化學(xué)電源開發(fā)利用的介紹，學(xué)生將對化學(xué)的實用性和創(chuàng)造性有更多的體會；通過對化學(xué)反應(yīng)速率和限度的討論，學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的條件將從原理上加深認識。這些都會增進學(xué)生對化學(xué)科學(xué)的興趣與情感，體會化學(xué)學(xué)習(xí)的價值。2?內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量及化學(xué)反應(yīng)速率與限度的內(nèi)容在初中化學(xué)、高中必修模塊和選修模塊中均有安排，既有學(xué)習(xí)的階段性，又有必修、選修的層次性，在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊，學(xué)生概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，在此只點出化學(xué)鍵的斷裂和形成是其主要原因，并籠統(tǒng)地將反應(yīng)中吸收或放出能量歸結(jié)為反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對高低，不予深究。關(guān)于化學(xué)能與熱能、電能的相互轉(zhuǎn)化，側(cè)重討論化學(xué)能向熱能或電能的轉(zhuǎn)化，以及化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置——化學(xué)電池，主要考慮其應(yīng)用的廣泛性和學(xué)習(xí)的階段性。在化學(xué)電池中，通過原電池和傳統(tǒng)干電池（鋅錳電池）初步認識化學(xué)電池的化學(xué)原理和結(jié)構(gòu)，并不要求上升為規(guī)律性的知識；通過介紹新型電池（如鋰離子電池、燃料電池等）體現(xiàn)化學(xué)電池的改進與創(chuàng)新，初步形成科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀。關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，是通過實例和實驗使學(xué)生形成初步的認識，但不涉及對反應(yīng)速率進行定量計算或同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的相互換算。反應(yīng)限度是通過實驗和化學(xué)史實（煉鐵高爐尾氣之謎）感性地說明其存在，雖涉及了反應(yīng)的“可逆性”及“平衡狀態(tài)”，但未從原理的、定義的高度予以重點討論。反應(yīng)條件的控制是建立在上述二者的基礎(chǔ)之上，選取了“燃料的燃燒效率”這一常見的典型例子進行綜合分析，從中了解控制反應(yīng)條件的重要性，訓(xùn)練分析問題的思路與方法。這一實例分析，既與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗相聯(lián)系，又與初中“燃料的燃燒”相銜接。本章在選材上盡量將化學(xué)原理與實驗、實例相結(jié)合，對化學(xué)概念或術(shù)語（如化學(xué)能、化學(xué)電池、催化劑、反應(yīng)限度等）采用直接使用或敘述含義而不下定義的方式出現(xiàn)，以降低學(xué)習(xí)的難度。同時注意與學(xué)生經(jīng)驗、社會發(fā)展、高新技術(shù)、化學(xué)史實、相關(guān)學(xué)科（如物理、生物等）相聯(lián)系，力求使本章學(xué)習(xí)內(nèi)容在相應(yīng)的“知識生態(tài)”中呈現(xiàn)，體現(xiàn)其知識的生長性、環(huán)境性、綜合性和發(fā)展性。3.內(nèi)容結(jié)構(gòu)

第一節(jié)化學(xué)能與熱能2課時第二節(jié)化學(xué)能與電能2課時第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度2課時機動和復(fù)習(xí)2課時第一節(jié)化學(xué)能與熱能一、教學(xué)設(shè)計能源與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)。本章通過對化學(xué)反應(yīng)中能量變化的探討，使學(xué)生感悟到過去化學(xué)反應(yīng)在人類利用能源中所充當(dāng)?shù)慕巧谖磥砣祟惤鉀Q能源危機、提高能源利用率和開發(fā)新能源等方面中的關(guān)鍵作用，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，教育學(xué)生關(guān)心能源、環(huán)境等與現(xiàn)代社會有關(guān)的化學(xué)問題。本節(jié)課的教學(xué)是圍繞化學(xué)能與熱能的關(guān)系而展開的。教學(xué)分為三個部分：在第一部分中教材先從化學(xué)鍵知識入手，說明化學(xué)鍵與能量之間的密切聯(lián)系，揭示了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。然后分析了化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物和生成物的能量儲存與化學(xué)反應(yīng)吸收還是放出能量的關(guān)系，為后面強調(diào)“與質(zhì)量守恒一樣，能量也是守恒的”的觀點奠定了基礎(chǔ)。在第二部分中教材通過三個實驗，說明化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的形式，提出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念。這部分內(nèi)容強調(diào)了科學(xué)探究和學(xué)生活動，讓學(xué)生在實驗探究中認識和感受化學(xué)能與熱能之間相互轉(zhuǎn)化及其研究過程，學(xué)會定性和定量的研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的科學(xué)方法。在第三部分中教材為了拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，圖文并茂地說明了生物體內(nèi)生命活動過程中的能量轉(zhuǎn)化、能源與人類社會發(fā)展的密切關(guān)系，使學(xué)生建立正確的能量觀。關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量之間的關(guān)系，學(xué)生在初中化學(xué)中已經(jīng)有所了解，在他們的生活經(jīng)驗中也有豐富的感性認識。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)初步知識之后，從本質(zhì)上認識化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系。本節(jié)教學(xué)重點：化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。本節(jié)教學(xué)難點：從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變化觀。依據(jù)以上分析，建議將本節(jié)課的教學(xué)分為三個課堂教學(xué)單元：理論思考教學(xué)，實驗探究教學(xué)，實際應(yīng)用教學(xué)。這三個教學(xué)單元相互聯(lián)系，同時又各自平行獨立，其中任何一個單元都可以作為教學(xué)切入點進行課堂整體教學(xué)，這樣就形成了以下幾種教學(xué)思路：【教學(xué)設(shè)計I】以理論思考教學(xué)作為切入點。從復(fù)習(xí)化學(xué)鍵知識入手一啟發(fā)學(xué)生思考化學(xué)反應(yīng)中“化學(xué)鍵的破與立”與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系一進入理論思考教學(xué)一引發(fā)學(xué)生考慮化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的問題一進入實驗探究教學(xué)一提出人類如何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問題一進入實際應(yīng)用教學(xué)。這一教學(xué)思路強調(diào)的是理論的指導(dǎo)作用，啟發(fā)學(xué)生從理論出發(fā)提出化學(xué)反應(yīng)中能量變化的幾種科學(xué)假設(shè)，然后設(shè)計實驗對各種假設(shè)進行驗證，以此培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識解決實際問題的能力。理論思考教學(xué)單元中，應(yīng)充分利用學(xué)生已有的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識、化學(xué)鍵模型、圖表和多媒體課件等課堂內(nèi)的教學(xué)資源，運用模擬課件將“化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因”這一抽象復(fù)雜的知識直觀化和形象化，運用對比、比喻、聯(lián)想等教學(xué)方法進行“一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小”的教學(xué)，力求用直觀化的圖表說明問題，注意新、舊知識的銜接和啟發(fā)學(xué)生進行討論和對比?！窘虒W(xué)設(shè)計II】以實驗探究教學(xué)作為切入點。首先從一個燃燒實驗入手一啟發(fā)學(xué)生理解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時還伴隨著能量的變化，而這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化一進入實驗探究教學(xué)一提出“為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱”的問題一進入理論思考教學(xué)一提出人類如何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問題一進入實際應(yīng)用教學(xué)。這一教學(xué)思路強調(diào)的是科學(xué)研究的一般過程，即應(yīng)用實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出新的問題，設(shè)計并進行實驗用以收集、整理事實和數(shù)據(jù)，再得出結(jié)論，抽象出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念，然后上升到理論高度去理解概念，最后應(yīng)用到實際中去。整個教學(xué)過程即是一個完整的科學(xué)探究過程。實驗探究教學(xué)單元中，在探討化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時，要使學(xué)生明確三點：1.熱量變化是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；2.化學(xué)反應(yīng)過程中的能量守恒；3.化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸熱還是放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。實驗2-1、2-2、2-3是教學(xué)中非常重要的課內(nèi)教學(xué)資源，為了最大限度的發(fā)揮其教學(xué)價值，建議將實驗2-1和實驗2-3安排為學(xué)生分組實驗，因為放熱現(xiàn)象不能用眼睛直接觀察到，學(xué)生親自動手實驗有利于觸摸反應(yīng)器和觀察溫度計，能增強感性認識。由于實驗2-2中產(chǎn)生氨氣，因此要在通風(fēng)條件好的環(huán)境下安排學(xué)生分組實驗，此實驗直觀，現(xiàn)象明顯、有趣，能很好的調(diào)動學(xué)生的參與熱情。經(jīng)過分組實驗，學(xué)生有了完整豐富的感性認識后，引導(dǎo)學(xué)生進行高質(zhì)量的理性分析則是至關(guān)重要的。通過學(xué)生匯報、小組內(nèi)交流、填寫實驗報告等多種多樣的形式，給學(xué)生創(chuàng)造機會學(xué)習(xí)對現(xiàn)象的描述和分析、對實驗事實和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實和數(shù)據(jù)進行抽象等科學(xué)方法。最后，為了能使實驗教學(xué)進入高層次的創(chuàng)造性實驗和創(chuàng)造性思維階段，可以提出一些富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)問題或任務(wù)，供學(xué)生在課堂內(nèi)討論或課外深入學(xué)習(xí)。例如，除了觸摸、使用溫度計和觀察少量水是否結(jié)冰等方法外，還有沒有其他指示反應(yīng)放熱或吸熱的方法？將你認為可行的方法列出來，并根據(jù)這些方法設(shè)計實驗；在定性實驗的基礎(chǔ)上能否定量測定一個反應(yīng)所放出或吸收的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣設(shè)計實驗？你怎樣設(shè)計實驗比較兩個反應(yīng)放出能量的大小？【教學(xué)設(shè)計III】以實際應(yīng)用教學(xué)作為切入點。首先讓學(xué)生觀看人類開發(fā)和利用能源的錄像、圖片等，或提出一個有關(guān)能源的社會實際問題進行討論一進入實際應(yīng)用教學(xué)一使學(xué)生認識到化學(xué)反應(yīng)所釋放出的能量是當(dāng)今世界上最重要的能源，研究化學(xué)反應(yīng)中能量變化的重要意義一進入實驗探究教學(xué)一引導(dǎo)學(xué)生考慮怎樣從本質(zhì)上去理解：為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱？一進入理論思考教學(xué)。這一教學(xué)思路強調(diào)的是將化學(xué)研究與社會的生存和發(fā)展密切聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生從實際出發(fā)去研究化學(xué)反應(yīng)。實際應(yīng)用教學(xué)單元中，注意較多地滲透化學(xué)社會學(xué)的觀點，要求的知識比較淺顯但涉及的知識面廣，這部分內(nèi)容在課堂內(nèi)不要講得過深、過細和過多，應(yīng)側(cè)重于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生充分利用課外教學(xué)資源進行學(xué)習(xí)。在課堂內(nèi)建議選擇有針對性的錄像片段、具有說服力的圖片、數(shù)據(jù)資料供學(xué)生觀看和閱讀，然后進行討論和分析。同時，給學(xué)生一些學(xué)習(xí)問題和學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵學(xué)生充分利用課外教學(xué)資源進行學(xué)習(xí)，如上網(wǎng)學(xué)習(xí)，去圖書館查閱資料，到社會上去調(diào)研，尋找日常生活中與能量有關(guān)的現(xiàn)象等，也可下發(fā)一些課后閱讀資料讓學(xué)生分析并寫出報告。二、活動建議【實驗2-1】實驗要點：鋁與稀酸和弱酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，常常需要加熱，所以要選擇強酸且濃度不要太低。盡量使用純度好的鋁條，反應(yīng)前要用砂紙打磨光亮，這樣進行實驗時，用手觸摸才能明顯感覺到反應(yīng)放熱，用溫度計測量效果會更好。實驗報告設(shè)計：實驗?zāi)康?.了解鋁與鹽酸反應(yīng)中熱量變化的情況；學(xué)會觀察和測定化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的方法。實驗要求組內(nèi)成員共同合作完成下列三個欄目中所要求的學(xué)習(xí)任務(wù)。實驗活動時間：小組成員姓名：思考與討論鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。在反應(yīng)過程中你將能看到什么現(xiàn)象？用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡單易行的辦法來了解反應(yīng)中的熱量變化？要明顯的感知或測量反應(yīng)中的熱量變化，你在實驗中應(yīng)注意哪些問題？實驗記錄實驗步驟*眼睛看到用手觸摸用溫度計測量的現(xiàn)象的感覺的數(shù)據(jù)在一支試管中加入2?3mL6mol/L的鹽酸溶液向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打磨光的鋁條結(jié)論反思與評價（一）個人反思和總結(jié)通過這個實驗?zāi)銓W(xué)到了哪些化學(xué)知識？學(xué)會了哪些實驗方法？2?在整個過程中，你最滿意的做法是什么？你最不滿意的做法是什么？（二）組內(nèi)交流和評價1.在思考、討論過程中，同組成員給了你哪些啟示？你又給了同組成員哪些啟示？2?在實驗過程中，同組成員給了你哪些幫助？你又給了同組成員哪些幫助？（三）組間交流和評價當(dāng)聽完其他小組的匯報后，發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們小組的好？哪些不如你們的好？當(dāng)聽完其他小組的匯報后，你是否又有了新的想法？根據(jù)你在這次活動中的收獲和表現(xiàn)，以10分制計算，你的得分是:。請闡述理由。請將你的報告送交到老師處。謝謝合作！*實驗步驟也可以讓學(xué)生自己設(shè)計和填寫?！緦嶒?-2】實驗要點:這個實驗成功的關(guān)鍵是在短時間內(nèi)反應(yīng)充分進行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的水凝固。實驗中要注意兩點：（1）將Ba（OH）?8H0晶體研磨成粉末，以便與NHCl晶體充分接觸；（2）224由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，以使它們很快起反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣，會造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染，所以要注意對氨氣的吸收。建議實驗探究過程如下：（一）提出研究的題目在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)過程中能量的變化。（二）收集實驗證據(jù)閱讀教材并根據(jù)已有知識設(shè)計實驗方案和實驗步驟如下：Ba（OH）3.SHJ3+NH.CI熱水圖2-1氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)根據(jù)上述實驗方案和步驟討論實驗過程中應(yīng)注意的問題。分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗事實。匯報實驗現(xiàn)象和結(jié)果。（三）整理并得出結(jié)論

1.列表整理實驗事實和結(jié)論：實驗步驟實驗現(xiàn)象得出結(jié)論將晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟淖仙镌嚰堊兯{有NH氣生成3用手觸摸燒杯下部感覺燒杯變涼反應(yīng)吸熱用手拿起燒杯燒杯下面的帶有幾滴水的玻璃片（或小木板）粘到了燒杯底部反應(yīng)吸收熱量使體系溫度降低，使水結(jié)成冰將粘有玻璃片的燒杯放在盛有熱水的燒杯上一會兒再拿起玻璃片脫離上面燒杯底部冰融化反應(yīng)完后移走燒杯上的多孔塑料片，觀察反應(yīng)物混合物成糊狀有水生成用化學(xué)方程式表示上述反應(yīng)：Ba（OH）?8H0+2NHCl==BaCl+2NHf+10H0224232（四）反思與評價1.整個實驗中有哪些創(chuàng)新之處？2.在實驗過程中對你最有啟迪的是什么？【實驗2-3】建議將教材中的實驗改為下列三組對比實驗。實驗要點：通過三組強酸和強堿之間的反應(yīng)對比實驗，定性的抽象出“中和熱”概念。在實驗中要注意：（1）三組實驗所處條件要相同，如使用的儀器、外界環(huán)境中溫度和壓強要相同；（2）三組實驗酸和堿的用量要相同，以保證生成水的量相同；（3）控制相同的反應(yīng)時間。三個學(xué)生分成一組進行實驗，其中每個學(xué)生做一個實驗并記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，供組內(nèi)交流、比較使用，然后討論得出結(jié)論。最后向全班匯報，進行組間交流。步驟一：三個學(xué)生各取一個大小相同的試管，分別做一個實驗并記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。步驟二：匯總實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并列表比較。反應(yīng)物及用量酸HN050mL1mol/L3HCl50mL1mol/LHCl50mL1mol/L堿Na0H50mL1mol/LNa0H50mL1mol/LK0H50mL1mol/L混合前溫度室溫室溫室溫混合后溫度tt2tHN0與Na0H發(fā)生中和反HCl與Na0H發(fā)生中和反HCl與K0H發(fā)生中和反結(jié)論3應(yīng)時放熱應(yīng)時放熱應(yīng)時放熱對實驗進行強酸與強堿發(fā)生中和反應(yīng)時放出熱量歸納和概括步驟三：對實驗進行原理性抽象一一為什么強酸與強堿發(fā)生反應(yīng)時都會放出熱量?本質(zhì)分析一一三個反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式分別為：HN0+Na0H=NaN0+H0，H++0H-=H03322HCl+Na0H=NaCl+H0，H++0H-=H022HCl+K0H=KCl+H0，H++0H-=H022由此可見，三個反應(yīng)的化學(xué)方程式雖然不同，反應(yīng)物也不同，但是它們的反應(yīng)本質(zhì)相同，都是H+與0H-離子反應(yīng)生成水的反應(yīng)，屬于中和反應(yīng)，其離子方程式都是：H++0H-=H20。所以，可提出推測，即中和反應(yīng)都放熱。由于三個反應(yīng)中H+和0H-離子的量都相等，則生成水的量也相等，故放出的熱量也相等（在上述三個實驗中，溫度上升的幅度接近）。形成概念——酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成lmolH20時所釋放的熱量稱為中和熱。三、問題交流【學(xué)與問】這里所列舉的兩類反應(yīng)說明了化學(xué)反應(yīng)與熱能之間的辯證關(guān)系以及它們之間的相互轉(zhuǎn)化：煤、石油、天玆氣的燃呃（產(chǎn)生）化學(xué)反應(yīng)峙熟能CaC03經(jīng)過咼蠱無燒分解戒匚如C動力）一方面，用煤、石油、天然氣的燃燒放熱來說明化學(xué)能向熱能的轉(zhuǎn)化，人們利用這些化學(xué)反應(yīng)獲取能量；另一方面，用CaCO3經(jīng)過高溫煅燒分解生成CaO來闡述熱能對化學(xué)反應(yīng)的支持作用，人們利用熱能來完成常溫下很難發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)?？傊ㄟ^列舉實例和提出問題，引導(dǎo)學(xué)生不僅思考化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系和相互轉(zhuǎn)化問題，還要探討背后的本質(zhì)問題。【思考與交流】學(xué)生通過實驗認識和感受中和反應(yīng)中的熱量變化，教材又提出了“如何通過實驗來測定鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)的中和熱”的問題，將定性實驗探究引向定量實驗探究上。這對學(xué)生的實驗技能要求更高，因為學(xué)生在設(shè)計定量實驗時要考慮的因素更多。在設(shè)計實驗裝置和操作時應(yīng)從兩個方面考慮，一是注重“量”的問題，如①反應(yīng)物的濃度和體積取定值；②測量反應(yīng)前后的溫度值；③做平行實驗取平均值。二是盡量減小實驗誤差，如①用經(jīng)過標(biāo)定的鹽酸和氫氧化鈉溶液；②量液器最好使用移液管；③攪拌使反應(yīng)充分進行；④及時散熱，使混合液溫度均衡；⑤溫度計的精確度高，最好使用精度為0.1°C或更高的溫度計；⑥鹽酸跟氫氧化鈉溶液混合后液面上方的空間盡可能小；⑦使用絕緣裝置，避免熱量散發(fā)到反應(yīng)體系之外；⑧溫度計要讀準(zhǔn)確。四、習(xí)題參考吸收能量，放出能量，反應(yīng)物總能量與生成物總能量的相對大小。熱量，放出。C、H元素，CO、H0。22②③④⑤⑥，①。反應(yīng)物中化學(xué)鍵斷裂需要吸收能量，生成物中化學(xué)鍵形成則要放出能量，當(dāng)成鍵放出的能量大于斷鍵吸收的能量時，反應(yīng)最終放出能量，這部分能量以熱的形式放出就是熱能。吸熱反應(yīng)所吸收的熱量被用于破壞反應(yīng)物中的化學(xué)鍵。同意乙同學(xué)的說法。因為放熱反應(yīng)是成鍵放出的能量大于斷鍵吸收的能量，但化學(xué)反應(yīng)首先需要能量來斷鍵。第二節(jié)化學(xué)能與電能一、教學(xué)設(shè)計生活在現(xiàn)代社會，學(xué)生對“電”有著豐富而又強烈的感性認識。當(dāng)學(xué)生們了解了化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因，并感受了探究化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化過程之后，會對化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)化問題產(chǎn)生濃厚的興趣。正是基于學(xué)生的這種心理特征，教材開始的幾個設(shè)問，把學(xué)生帶進了“化學(xué)能與電能之間相互轉(zhuǎn)化”的研究之中。從能量轉(zhuǎn)換角度看，本節(jié)課程內(nèi)容是對前一節(jié)課中“一種能量可以轉(zhuǎn)化為另一種能量，能量也是守恒的；化學(xué)能是能量的一種形式，它同樣可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，如熱能和電能等”論述的補充和完善。從反應(yīng)物之間電子轉(zhuǎn)移角度看，原電池概念的形成是氧化還原反應(yīng)本質(zhì)的拓展和應(yīng)用；從思維角度看，“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的思想，是對“化學(xué)能一熱能一機械能一電能”思維方式的反思和突破。為了使本節(jié)教學(xué)設(shè)計思路更為清晰，可將課程內(nèi)容大致分為三部分：

本節(jié)教學(xué)重點：初步認識原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。本節(jié)教學(xué)難點：通過對原電池實驗的探究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價值。教學(xué)策略設(shè)計（1）高效利用教材、課外資料、生動的錄像和圖片、事實數(shù)據(jù)等教育資源，對“火力發(fā)電”進行完整透徹的剖析，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景，使他們有機會去研究和總結(jié)“火力發(fā)電”的利與弊，實現(xiàn)從“化學(xué)能一熱能一機械能一電能”的思維模式向“將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”新思維模式的轉(zhuǎn)換，并且形成高效利用燃料、不浪費能源、積極開發(fā)高能清潔燃料的意識。（2）要充分調(diào)動學(xué)生已有的生活經(jīng)驗，以及電學(xué)、化學(xué)反應(yīng)中能量變化和氧化還原反應(yīng)等知識，建立在學(xué)生已有背景知識上的教學(xué)設(shè)計，能更好地體現(xiàn)課程的完整性和教材編排體系的層次性，也符合認識規(guī)律。（3）選擇實驗探究教學(xué)方法。通過課堂內(nèi)的實驗探究，使學(xué)生認識和體會化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的研究過程，理解氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移是化學(xué)電池的反應(yīng)基礎(chǔ)。利用課堂外科學(xué)探究實驗活動和化學(xué)制作活動，如利用原電池原理證明幾種金屬的金屬性強弱，各種水果、蔬菜電池的制作等，為學(xué)生提供應(yīng)用知識的空間和拓展知識的機會。（4）利用課堂內(nèi)學(xué)習(xí)探究與課堂外調(diào)查相互結(jié)合的方式，讓學(xué)生在對原電池的技術(shù)產(chǎn)品一一各種化學(xué)電源的原理、應(yīng)用有一個較為理性的認識之后，感悟研制新型電池的重要性以及化學(xué)電源可能會引起的環(huán)境問題，初步形成較為客觀、正確的能源觀。2.教學(xué)模式設(shè)計為了凸顯重點，突破難點，采用指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、探究教學(xué)模式，其過程可表示為圍繞原電池的概念、原理和組成組織學(xué)生開展發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)活動，在“實現(xiàn)化學(xué)能直接向電能轉(zhuǎn)化”的一系列探究實驗中讓學(xué)生形成解決問題的經(jīng)驗及化學(xué)知識技能。教師作為引導(dǎo)者和參謀，在整個活動中幫助學(xué)生盡可能排除失敗和無效學(xué)習(xí)。教學(xué)策略設(shè)計：教學(xué)過程課程內(nèi)容教學(xué)策略設(shè)計發(fā)現(xiàn)問題提出任務(wù)創(chuàng)設(shè)情景：分析火力發(fā)電體系中的各種要素。電力在當(dāng)今社會的應(yīng)用和作用。我國目前和未來發(fā)電總量構(gòu)成?；鹆Πl(fā)電的原理分析?；鹆Πl(fā)電利與弊分析。燃燒的氧化還原反應(yīng)本質(zhì)。建立新思路：能否將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能？提出新的研究任務(wù)：研究“化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能”的原理教育資源利用：1?利用學(xué)生的生活經(jīng)驗和生動的事例說明電力在當(dāng)今社會的巨大作用。2.以分析“燃燒取暖、燒火煮飯”的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系為切入點，利用學(xué)生的“化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”背景知識啟發(fā)學(xué)生理解火力發(fā)電的原理。3?采用圖片、圖表、錄像等直觀材料和相關(guān)數(shù)據(jù)來分析火力發(fā)電的利與弊思考與交思考問題：1.當(dāng)氧化劑和還原劑直接接觸進行反應(yīng)時，化學(xué)能要經(jīng)1?學(xué)生活動形式：組成課堂學(xué)習(xí)小組進行討論，建立思維模型。

流過一系列能量轉(zhuǎn)換才能轉(zhuǎn)化為電能。把氧化劑和還原劑分開，使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個不同區(qū)域進行。需要在氧化劑和還原劑之間架設(shè)橋梁使電子從氧化劑區(qū)域流向還原劑區(qū)域。4?考慮氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)發(fā)生的條件和環(huán)境，化學(xué)物質(zhì)的選擇。5.從電學(xué)角度考慮儀器選擇和組裝問題挖掘?qū)W生已有的氧化還原反應(yīng)知識來分析氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移中的能量轉(zhuǎn)化。積極引導(dǎo)學(xué)生思考將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)拆開的有關(guān)問題（怎樣實現(xiàn)上述想法？氧化劑和還原劑分別選擇什么物質(zhì)？它們怎樣給出和接受電子？等）。鼓勵學(xué)生畫出裝置圖并與同學(xué)交流實驗探究實驗設(shè)計：Cu-Zn原電池實驗：Cu、Zn分別插入稀硫酸中。Cu、Zn同時插入稀硫酸中，但不接觸。將Cu、Zn用導(dǎo)線連接起來。在Cu、Zn導(dǎo)線之間接電流表。將Cu、Zn導(dǎo)線互換再接電流表。Zn-Zn與稀硫酸進行實驗。Cu-石墨與稀硫酸進行實驗。Zn-石墨與稀硫酸進行實驗。Fe-Zn與稀硫酸進行實驗。Cu-Zn與乙醇進行實驗。Cu-Zn與一個西紅柿進行實驗。Cu-Zn與兩個西紅柿進行實驗1.學(xué)生活動形式:組成課堂學(xué)習(xí)小組按要求進行分組實驗。組織學(xué)生按教師預(yù)先設(shè)計好的實驗步驟和要求做實驗1,使學(xué)生初步掌握原電池實驗的操作方法和觀察實驗現(xiàn)象的方法。向?qū)W生提供幾種電極材料、電解質(zhì)和非電解質(zhì)溶液、水果、蔬菜等實驗用品。啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計實驗并進行各種嘗試，使學(xué)生初步學(xué)會控制實驗條件的方法。要注意給學(xué)生思考空間，不要過多的限制學(xué)生。要求學(xué)生記錄實驗現(xiàn)象數(shù)據(jù)處理和分析1.表格化處理：將上述實驗及現(xiàn)象以表格對比的形式呈現(xiàn)出來。兩極材料不同的各種現(xiàn)象。不同溶液的各種現(xiàn)象。電極在同一容器和不同容器中的現(xiàn)象。2?化學(xué)用語化：將上述各種成功轉(zhuǎn)化實驗中的反應(yīng)，用電極反應(yīng)式和總化學(xué)方程式的形式呈現(xiàn)出來1?學(xué)生活動形式：自發(fā)組成課堂學(xué)習(xí)小組，按要求對實驗事實進行整理。讓學(xué)生填寫教師預(yù)先設(shè)計好的表格和學(xué)生自己根據(jù)實驗編制的表格，兩種方式相結(jié)合以培養(yǎng)學(xué)生處理化學(xué)事實的能力。組織學(xué)生書寫反應(yīng)式，通過書面表達，訓(xùn)練學(xué)生使用化學(xué)用語的技能形成概念1?歸納、概括形成原電池概念：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。總結(jié)歸納原電池的構(gòu)成條件：有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）作電極。電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。兩極相連形成閉合電路。抽象出原電池化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)：較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極）1?學(xué)生活動形式：各個課堂學(xué)習(xí)小組之間進行討論，交流有關(guān)原電池的各種觀點。2?設(shè)計一系列題目進行交流：電極材料的選擇，名稱、功能、發(fā)生的反應(yīng)、工作一段時間后的質(zhì)量變化等。電解質(zhì)溶液的選擇，功能、質(zhì)量變化等。整個裝置怎樣形成閉合電路？3?給學(xué)生陳述自己觀點的機會，完成感性認識到理性認識的轉(zhuǎn)變實際應(yīng)用1?社會應(yīng)用：將原電池轉(zhuǎn)化成技術(shù)產(chǎn)品一一化學(xué)電源。干電池：鋅錳電池的組成、工作原理，使用過程中應(yīng)注意的問題。充電電池：鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池的組成、工作原理，使用過程中應(yīng)注意的問題。1?采用圖片、圖表、錄像等直觀的內(nèi)容呈現(xiàn)形式，讓學(xué)生了解各種化學(xué)電源。2.組織學(xué)生利用課堂內(nèi)外的活動時間，積極參與各種水果、蔬菜、果汁原電池的制作過程。3?利用教材和課外等閱讀材料，指導(dǎo)學(xué)生采用多種學(xué)習(xí)方式進行學(xué)習(xí)，如社會調(diào)查、上網(wǎng)、去圖書館查資料等

③燃料電池：H2和CH4燃料電池組成、工作原理，使用過程中應(yīng)注意的問題。2?創(chuàng)新應(yīng)用：幾種水果、蔬菜、果汁原電池的制作評價反思反思評價過程：對研究成果的評價和反思：化學(xué)電源在當(dāng)今社會中的廣泛應(yīng)用化學(xué)電源的使用所引起的環(huán)境問題對學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的評價和反思：對原電池概念、組成、工作原理等知識掌握的程度。在實驗探究過程中學(xué)會了哪些方法，各種基本技能有沒有提高。在執(zhí)行學(xué)習(xí)任務(wù)過程中所采取的態(tài)度以及與其他同學(xué)和老師的合作情況學(xué)生活動形式：1.以自己的方式總結(jié)，如默寫、編制知識框圖，與同學(xué)交流等。2?完成形成性練習(xí)（多媒體呈現(xiàn)）和課堂同步檢測（書面呈現(xiàn)）。3.自我評價或同學(xué)互評。依據(jù)知識總結(jié)和習(xí)題完成情況，進行自我知識評價。對自己在學(xué)習(xí)過程中設(shè)計、實驗、推理、判斷、分析、歸納、抽象等技能方法進行評價。思考：過去所學(xué)的哪些知識對你在本節(jié)課的學(xué)習(xí)有所幫助？在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中你認為最有用的方法是什么？學(xué)習(xí)中你是怎樣與本組同學(xué)進行合作的？等等本節(jié)課可劃分為兩課時：第一課時是實驗探究形成原電池概念，初步了解原電池組成。第二課時是展示自己制作的原電池，抽象出原電池工作原理；了解化學(xué)電源的應(yīng)用和發(fā)展；進行反思評價。二、活動建議【實驗2-4】實驗要點：實驗中使用銅片的面積要大一些，便于學(xué)生觀察。使用的鋅片越純越好，這樣可以減少鋅片上的氣泡。如果使用物理示教電流計，應(yīng)選擇好量程，使指針偏轉(zhuǎn)較大同時又不燒毀電流計。用發(fā)光二極管代替電流計，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實驗過程：實驗序號①步驟要求在一支試管中加入少量稀硫酸和一小粒純鋅粒實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中H+的？想什么辦法使Zn與H+分開，不讓H+直接在Zn表面得電子？列出你對問題3的想法實驗序號②步驟要求在另一支試管中加入少量稀硫酸和一小粒純鋅粒，再將一根粗銅絲插入試管，觀察一會兒，使銅絲與鋅粒接觸，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象用化學(xué)方程式解

釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？Zn是通過什么途徑將電子轉(zhuǎn)移給溶液中H+的？H+得到的電子是Cu失去的嗎？Cu在這個過程中起什么作用？想什么辦法讓這種電子的轉(zhuǎn)移變成電流？列出你對問題4的想法實驗序號③步驟要求將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象寫化學(xué)方程式或解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中H+經(jīng)歷了哪些途徑？導(dǎo)線在這個過程中起什么作用？4?你怎樣才能知道導(dǎo)線中有電子流過？怎樣才能知道導(dǎo)線中電子流動方向？組內(nèi)交流列出想法實驗序號④步驟要求將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接，在導(dǎo)線中間接入一個電流計，平行插入盛有稀硫酸的燒杯中，觀察現(xiàn)象。將鋅片和銅片用導(dǎo)線反接電流計再做實驗，觀察現(xiàn)象實驗現(xiàn)象解釋實驗現(xiàn)象思考問題尋找答案1.反應(yīng)中，哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得電子？電子從Zn到溶液中H+經(jīng)歷了哪些途徑？電流計在這個過程中起什么作用？4?你認為這個過程中能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系是怎樣的？組內(nèi)交流列出想法組內(nèi)討論交流和小組之間匯報總結(jié)?！究茖W(xué)探究】原電池的構(gòu)成條件探究。［活動形式］學(xué)生分組實驗。［實驗類型］對比實驗。［實驗?zāi)康模菔箤W(xué)生學(xué)會控制實驗條件的方法。［探究活動組織］1?組織學(xué)生根據(jù)實驗用品，如Zn、Cu、石墨棒、Fe、稀硫酸、乙醇、CuS04溶液、ZnS04溶液，導(dǎo)線、西紅柿（或其他水果）、電流計等自己設(shè)計對比實驗。

讓學(xué)生設(shè)計表格整理實驗信息，然后將化學(xué)事實用化學(xué)式表達出來。活動總結(jié)匯報。說明：教師要指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計對比實驗方案和編制對比表格。例如：原電池構(gòu)成部分對比一實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式稀硫酸Zn石墨稀硫酸Cu石墨電流計原電池構(gòu)成部分對比二實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式稀硫酸ZnFe乙醇ZnFe電流計原電池構(gòu)成部分對比三實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式稀硫酸ZnZn稀硫酸ZnFe電流計原電池構(gòu)成部分對比四實驗現(xiàn)象解釋或?qū)懟瘜W(xué)方程式插在一個西紅柿中ZnCu插在兩個西紅柿中ZnCu電流計三、問題交流【學(xué)與問1】在電學(xué)中，電流的方向與電子流動方向相反。輸出電流的一極是電源的正極，而流入電流的一極是電源的負極。在原電池中，電子從原電池的負極流出，經(jīng)過導(dǎo)線流入原電池的正極。關(guān)于原電池的兩極的名稱和判斷，在課堂探究實驗中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合電學(xué)知識學(xué)習(xí)。經(jīng)過對幾種原電池的研究后，總結(jié)出原電池兩極的判斷方法：活潑金屬一發(fā)生氧化反應(yīng)一向外線路提供電子一原電池的負極；不活潑金屬（或石墨）一發(fā)生還原反應(yīng)一接受外線路提供的電子一原電池的正極?！緦W(xué)與問2】鋅錳干電池與我們的生活聯(lián)系十分密切，幾乎每個學(xué)生在生活中都使用過鋅錳干電池。大多數(shù)學(xué)生都經(jīng)歷過或聽說過由于鋅錳干電池的使用不當(dāng)而造成的損失，關(guān)于鋅錳干電池在使用時的注意事項可以通過學(xué)生討論，匯集一些實例進行分析，最后總結(jié)出鋅錳干電池的使用方法和保存時應(yīng)注意的問題?！舅伎寂c交流】對于原電池的組成條件，要讓學(xué)生在課堂中進行實驗探究對比分析，在嘗試了幾種組合實驗后自己總結(jié)出來。原電池的組成條件可以簡單的概括為：兩極一液一連線。具體是：有兩種活動性不同的金屬（或非金屬單質(zhì)）作電極。電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。兩極相連形成閉合電路。四、習(xí)題參考化學(xué)電池是把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置。其反應(yīng)的基礎(chǔ)是氧化還原反應(yīng)。一次性干電池中的氧化還原反應(yīng)是不可逆的，放完電之后就不能再使用。而蓄電池中的氧化還原反應(yīng)是可逆的，它在放電時所進行的氧化還原反應(yīng)，在充電時可以逆向進行，使生成物恢復(fù)原狀。從電極材料判斷：活潑金屬作負極，不活潑金屬（或石墨）作正極。從發(fā)生的反應(yīng)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極是負極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極是正極。家用電器的普及和種類的增加，使得電池的使用量隨之劇增。廢電池混在垃圾中，不僅污染環(huán)境，而且造成浪費。據(jù)報道，全國的電池年消耗量為30億只，因疏于回收而丟失銅740噸，鋅1.6萬噸，錳粉9.7萬噸。另外，普通干電池里含有鎘和汞兩種元素，這兩種元素若污染了土壤和水源，進入人類的食物鏈，就會發(fā)生“水俁病”（汞中毒）和“痛痛病”（鎘中毒），這兩種工業(yè)公害病，都在日本發(fā)生過，造成很多人死亡。為防止悲劇重演，我們應(yīng)該把廢舊電池與其他垃圾分開，集中回收。許多國家都很重視廢舊電池的回收，如德國的很多商店要求顧客在購買電池時，同時要把廢舊電池交回商店；日本的分類垃圾箱里有一種專門放廢舊電池的黃色垃圾箱，垃圾箱的投入口有三個，分別標(biāo)有普通電池、紐扣電池和其他電池。第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一、教學(xué)設(shè)計在前面兩節(jié)中，教材著重探討化學(xué)能向其他形式的能量（如熱能和電能）的轉(zhuǎn)化，并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征