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文檔簡介
《化學2必修》教材分析及教學建議
遼寧省基礎教育教研培訓中心
王艷春
wyc9930@126.com
2009年7月高中新課程(人教版)《化學2必修》遼寧省基礎教育教研培訓中心高中新課程(人教1普通高中化學課程標準
化學2的內容標準主題1物質結構基礎主題2化學反應與能量主題3化學與可持續(xù)發(fā)展普通高中化學課程標準
化學2的內容標準主題1物質結構基礎2第一章物質結構元素周期律第二章化學反應與能量第三章有機化合物第四章化學與自然資源的開發(fā)利用第一章3《化學2》在化學1的基礎上突出了物質結構和元素周期律的作用,并通過化學鍵的斷裂和形成引出了化學反應與能量的關系,同時通過有機化合物的知識來進一步認識物質結構和化學反應的關系,最終將化學與可持續(xù)發(fā)展這一大背景相聯(lián)系,突出了化學的重要作用?!痘瘜W2》在化學1的基礎上突出了物質結構和元素周期律4第一章物質結構元素周期律······物質結構與性質(選修3)第二章化學反應與能量······化學反應原理(選修4)第三章有機化合物······有機化學基礎(選修5)第四章化學與自然資源的開發(fā)利用······化學與技術(選修2)注意與后續(xù)選修模塊之間的聯(lián)系,把握內容的深廣度
第一章物質結構元素周期律注意與后續(xù)選修模塊之間的聯(lián)系,5實物元素周期表NaCl晶體結構模型原子球塔,位于比利時首都布魯塞爾市西北,為該市標志性建筑之一實物元素周期表NaCl晶體結構模型原子球塔,位于比利時首都布6《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件7
物質結構和元素周期律是化學的重要理論知識,也是中學化學教學的重要內容。通過學習這部分知識,可以使學生對所學元素化合物等化學知識進行綜合、歸納,從理論上進一步認識、理解。同時,作為理論指導,也為學生繼續(xù)學習化學打基礎。這部分知識既是化學2(必修)的重要內容,也是化學3(選修)——物質結構與性質的基礎。地位和功能物質結構和元素周期律是化學的重要理論知識,也是中學化8元素化合物(金屬、非金屬)必修化學1
化學反應與能量有機化合物必修化學2物質結構元素周期律物質構成的奧秘初中物質結構與性質選修元素化合物化學反應與能量物質結構物質構成的奧秘物質結構與性質9課程標準要求1.知道元素、核素的涵義2.了解原子核外電子的排布3.能結合有關數(shù)據(jù)和實驗事實認識元素周期律,了解原子結構與元素性質的關系4.能描述元素周期表的結構,知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質的遞變規(guī)律5.認識化學鍵的涵義,知道離子鍵和共價鍵的形成課程標準要求1.知道元素、核素的涵義10教學目標能描述元素周期表的結構,知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置。在初中有關原子結構知識的基礎上,了解1~20號元素原子核外電子的排布。通過有關數(shù)據(jù)和實驗事實,了解原子結構與元素性質的關系。知道核素和同位素的涵義;認識原子結構相似的一族元素在化學性質上表現(xiàn)出的相似性和遞變性;認識元素周期律。認識化學鍵的涵義,通過實例了解離子鍵和共價鍵的形成。教學目標能描述元素周期表的結構,知道金屬、非金屬在元素周期表11教學重點元素性質與原子結構的關系元素周期律離子鍵、共價鍵、化學鍵的涵義化學反應的實質教學難點元素性質與原子結構的關系化學鍵的涵義,化學反應的實質教學重點元素性質與原子結構的關系教學難點元素性質與原子結構的12兩個問題什么是化學物質?(chemicalsubstances)N+He→O+H是化學變化嗎?1471142178兩個問題什么是化學物質?147114217813物質宇觀物質:宇宙、星云、星體……宏觀物質:地球、亭臺樓閣……介觀物質:光學顯微鏡尺度、微米和納米尺度的物質……微觀物質:分子、原子、離子、亞原子微粒……此外,電磁波、引力場、原子核、夸克、……等等,都是物質物質宇觀物質:宇宙、星云、星體……14化學物質的層次廣義分子(核—電子體系)晶體分子原子化學物質的最低層次超分子化學物質的層次廣義分子晶體分子原子化學物質的最低層次超分子15原子、分子概念的發(fā)展道爾頓于1803年提出了近代原子學說;阿伏加德羅1811年引入原子-分子論;盧瑟福1911年提出了原子的核型學說;1913年玻爾發(fā)表了原子結構理論。后來發(fā)展到以量子力學來研究原子和分子的結構,現(xiàn)代人們已經(jīng)能夠用掃描隧道顯微鏡來拍攝分子或原子的照片。根據(jù)現(xiàn)代物質結構理論,特別是化學鍵的觀點來分析物質的構成,就出現(xiàn)了比較復雜的情況,不能簡單地以原子、分子概念來說明了。分子片、超分子、大分子、準分子等。原子、分子概念的發(fā)展道爾頓于1803年提出了近代原子學說;阿16分子(molecules):所有單獨存在的原子和以強相互作用力(通稱化學鍵)結合形成的原子聚集體的統(tǒng)稱。 它既包括各種單原子分子(如稀有氣體原子)、各種氣態(tài)原子或單核離子,也包括以共價鍵結合的傳統(tǒng)意義上的分子,還包括離子晶體(如食鹽)、原子晶體(如金剛石)或者金屬晶體(如銅)等的單晶(其晶??纱罂尚。┮约案鞣N聚合度不同的高分子。這樣的分子,在本質上是核-電子體系。分子(molecules):所有單獨存在的原子和17
亞分子(submolecule),它比分子低一個層次,比原子高一個層次,如“分子片”、“分子瓣”、分子的“碎片”等。
超分子(supramolecule),它比分子高一個層次,其內涵是指由若干個分子以弱相互作用力(通常稱為分子間作用力,包括范德華力和氫鍵等)相聯(lián)系,并且通過所謂的“自組裝”(seif-assembling)或“自組織”(self-organizing)而構筑(tectonize)成的某種高級結構。近年來,人們普遍認為,超分子是21世紀化學的重要研究對象。亞分子(submolecule),它比分子低一個層次18物質結構元素周期律
知識體系晶體結構分子結構原子結構核外電子排布周期律周期表物質結構在選修3物質結構元素周期律
知識體系晶體結構分子結構原子結構核外電19
第一節(jié)元素周期表以初中化學為基礎,從化學史引入,直接呈現(xiàn)了元素周期表的結構。第一課時一、元素周期表第一節(jié)元素周期表以初中化學為基礎,從化學史引入,直接20為什么先講元素周期表,
后講元素周期律?初中簡單介紹過元素周期表,學生了解周期表比較直觀,在此基礎上認識周期律更容易化學史上門捷列夫先根據(jù)相對原子質量的大小排出周期表,再總結歸納出周期律以初中為基礎,從化學史引入,直接呈現(xiàn)周期表的結構,這樣有利于學生的學習和理解為什么先講元素周期表,
后講元素周期律?初中簡單介紹過元素周21初中化學課程標準初中化學課程標準22初中化學初中化學23初中化學初中化學24初中立體元素周期表初中立體元素周期表25對于“一、元素周期表”的教學建議課前布置:讓學生查找有關元素周期表發(fā)展史的材料,最好制作成幻燈片??裳a充介紹短式周期表。應該使學生了解:1869年,門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期表時,人們還不知道原子的結構,他是根據(jù)當時已知的63種元素的原子量制出的周期表,因此,當時也沒有“原子序數(shù)=核電荷數(shù)”。1913年,英國物理學家莫斯萊發(fā)現(xiàn),門捷列夫周期表里的原子序數(shù)原來是原子的核電荷數(shù)。對于“一、元素周期表”的教學建議課前布置:讓學生查找有關元素26資料:原子結構模型的演變1803年,道爾頓(J.Dalton)提出了近代原子學說:原子是組成物質的基本粒子,它們是堅實的、不可再分的實心球;1897年,湯姆遜(J.J.Thomson)發(fā)現(xiàn)了電子;1903(1904)年,湯姆遜(J.J.Thomson)提出了原子結構的“葡萄干布丁”模型:原子是一個正電荷均勻分布的球體,帶負電的電子就像一粒粒葡萄干嵌在蛋糕中一樣嵌在其中;1911年,盧瑟福(E.Rutherford)根據(jù)α粒子的散射實驗提出了原子結構的核式模型:在原子的中心有一個帶正電荷的核,它的質量幾乎等于原子的全部質量,電子在它的周圍沿著不同的軌道運轉,就象行星環(huán)繞太陽運轉一樣;1913年,玻爾(N.Bohr)提出了核外電子分層排布的原子結構模型。1926年,電子云模型資料:原子結構模型的演變1803年,道爾頓(J.Dalton27資料:原子結構模型的演變原子不可分→蛋糕模型→行星模型→殼層模型→電子云模型原子→電子→質子→夸克……/articleview/2005-10-25/article_view_1863.htm/articleview/2007-5-23/article_view_4480.htm資料:原子結構模型的演變原子不可分→蛋糕模型→行星模型→殼層28第二課時
二、元素的性質與原子結構知識基礎:原子結構基礎知識(原子結構示意圖)——初中;堿金屬(鈉)、鹵素(氯)等元素化合物知識——化學1必修。本節(jié)元素性質與原子結構的關系通過族體現(xiàn):從同族元素的原子結構示意圖,比較最外層電子,突出最外層電子數(shù)相同,認識族的概念。第二課時
二、元素的性質與原子結構知識基礎:29以堿金屬元素和鹵族元素為研究對象,用實驗和事實,通過觀察和交流,進行歸納,得出結論:原子結構相似的同族元素,物理性質和化學性質具有相似性和遞變性。以堿金屬元素和鹵族元素為研究對象,用實驗和事30有關堿金屬和鹵素單質的密度和熔點、沸點的遞變規(guī)律,學生了解即可,不可要求學生死記硬背(在選修中學習)有關堿金屬和鹵素單質的密度和熔點、沸點的遞31關于元素的金屬性和非金屬性及其強弱元素的金屬性強弱可以從其單質與水(或酸)反應置換出氫的難易程度,以及它們的最高價氧化物的水化物——氫氧化物的堿性強弱來比較。(7頁)元素的非金屬性強弱可以從其最高價氧化物的水化物的酸性強弱,或與氫氣生成氣態(tài)氫化物的難易程度以及氫化物的穩(wěn)定性來推斷。三套教材都這樣給出這種標準關于元素的金屬性和非金屬性及其強弱元素的金屬性強弱可以從其單32元素的金屬性、非金屬性與單質的活動性之間的聯(lián)系和區(qū)別元素的金屬性指氣態(tài)原子失去電子的能力,元素的非金屬性指氣態(tài)原子得到電子的能力。元素的金屬性和非金屬性強弱可以從元素最高價氧化物的水化物的酸、堿性的強弱等方面推測。單質的活動性是指該元素單質的分子或晶體在化學反應時的活動性,如金屬單質的活動性表現(xiàn)在該金屬單質與水或酸反應置換出氫氣的難易,單質的非金屬性表現(xiàn)在該非金屬單質與氫氣化合生成氣態(tài)氫化物的難易。元素的金屬性、非金屬性與單質的活動性是有區(qū)別的,前者決定于元素原子失去或得到電子能力的大小,后者還與元素單質的分子或晶體內原子的相互作用強弱有關。兩者順序基本一致,因此,有時可用單質的活動性強弱來推測元素的金屬性和非金屬性強弱(只有少數(shù)例外)。例如,鈉元素的金屬性比鎂元素強,鈉單質的活動性也比鎂單質強;氮元素的非金屬性是較強的,但氮氣的化學活動性較弱,這是因為N2分子中的兩個氮原子之間相互作用較強。元素的金屬性、非金屬性與單質的活動性之間的聯(lián)系和區(qū)別元素的金33元素的金屬性與還原性、元素的非金屬性與氧化性的相互關系元素的金屬性和非金屬性是一個廣義的概念,通常用金屬性表示元素原子失去電子能力的強弱,用非金屬性表示元素原子得到電子能力的強弱。所以,元素的金屬性越強,原子越容易失去電子,還原性越強;元素的非金屬性越強,原子越容易得到電子,氧化性越強。氧化性和還原性討論的對象除了元素以外,還可以具體化,可以是某種環(huán)境中的具體粒子,例如,金屬的活動性實際就是金屬原子在溶液中還原性的強弱。物質的氧化性和還原性強弱除了本質原因外,還受溶液、溫度、濃度以及酸堿度等的影響。元素的金屬性與還原性、元素的非金屬性與氧化性的相互關系元素的34金屬性和金屬活動性的區(qū)別和聯(lián)系金屬性:金屬元素的原子在化學反應中,通常表現(xiàn)出失去電子成為陽離子的傾向。金屬性的強弱通常用金屬元素原子的電離能(氣態(tài)原子失去電子成為氣態(tài)陽離子時所需要的能量)大小來衡量。金屬的活動性:金屬的活動性是反映金屬在水溶液里形成水合離子傾向的大小,是以金屬的標準電極電勢為依據(jù)的。金屬性和金屬活動性的區(qū)別和聯(lián)系金屬性:金屬元素的原子在化學反35從能量角度來看,金屬的標準電極電勢除了與金屬元素原子的電離能有關外,同時還與金屬的升華能(固態(tài)單質變?yōu)闅鈶B(tài)原子時所需的能量)、水合能(金屬陽離子與水化合時所放出的能量)等多種因素有關。一般來說,金屬性強的元素,它的活動性也強,但也有不一致的情況。鈉的第一電離能比鈣的第一電離能要小:
Na→Na+△E=495.8kJ/molCa→Ca2+△E=589.7kJ/mol因此,鈉比鈣容易失去最外層的一個電子,鈉的金屬性比鈣強。但是,Ca2+在水溶液中形成水合離子的傾向比Na+大(Ca2+形成水合離子放出1653kJ/mol,Na+形成水合離子放出405kJ/mol),即鈣的標準電極電勢比鈉要小(標準電極電勢越小,金屬的活動性越強),鈣的金屬活動性比鈉強。
Ca2+/Ca:Ca2+(aq)+2e-→Ca(s)E=-2.86VNa+/Na:Na+(aq)+e-→Na(s)E=-2.71V金屬活動性順序表:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au從能量角度來看,金屬的標準電極電勢除了與金屬元素原子的電離能36元素的金屬性、非金屬性與電負性的關系金屬性:元素金屬性的強弱通常用元素電離能的數(shù)值大小來衡量。一般說來,元素的電離能數(shù)值越?。ù螅慕饘傩栽綇姡ㄈ酰?。非金屬性:元素非金屬性的強弱通常用元素的電子親合能(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)的數(shù)值大小來衡量。一般說來,元素的電子親合能數(shù)值越大(?。?,它的非金屬性越強(弱)。電負性:元素的原子在化合物分子中把電子吸引向自己的本領叫做元素的電負性。(美國化學家鮑林)元素的電負性同電離能和電子親合能有一定的聯(lián)系。金屬的電負性較小,金屬的電負性越小,它的金屬性越強;非金屬的電負性較大,非金屬的電負性越大,它的非金屬性越強。元素的金屬性、非金屬性與電負性的關系金屬性:元素金屬性的強弱37第三課時三、核素教材從“元素的性質與原子核外電子有密切關系。那么,元素的性質與原子核有關系嗎?”(教材最后也沒有給出回答,教師應該引導學生分析)引出核素和同位素要注意元素、核素和同位素這三個概念的內涵和外延要讓學生掌握符號X各個角標的含義根據(jù)同位素豐度求算元素的相對原子質量可向學生介紹,使學生有所了解,但不應要求學生掌握考古時如何利用14C測定生物死亡年代可向學生介紹,以激發(fā)學生的學習興趣(14C的半衰期為5730年)AZEGJ氧元素有三種同位素的說法正確嗎?第三課時三、核素教材從“元素的性質與原子核外電子有密切38自然界中的14C是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產(chǎn)生的。碳-14不僅存在于大氣中,還隨著生物體的吸收代謝,經(jīng)過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰變,致使碳-14在自然界中(包括一切生物體內)的含量與穩(wěn)定同位素碳-12的含量的相對比值基本保持不變。當生物體死亡后,新陳代謝停止,由于碳-14的不斷衰變減少,因此體內碳-14和碳-12含量的相對比值相應不斷減少。通過對生物體出土化石中碳-14和碳-12含量的測定,就可以準確算出生物體死亡(即生存)的年代。例如某一生物體出土化石,經(jīng)測定含碳量為M克(或碳-12的質量),按自然界碳的各種同位素含量的相對比值可計算出,生物體活著時,體內碳-14的質量應為m克。但實際測得體內碳-14的質量內只有m克的八分之一,根據(jù)半衰期可知生物死亡已有了3個5730年了,即已死亡了一萬七千二百九十年了。美國放射化學家W.F.利比因發(fā)明了放射性測年代的方法,為考古學做出了杰出貢獻而榮獲1960年諾貝爾化學獎。由于碳-14含量極低,而且半衰期很長,所以用碳-14只能準確測出5~6萬年以內的出土文物,對于年代更久遠的出土文物,如生活在五十萬年以前的周口店北京猿人,利用碳-14測年法是無法測定出來的。14C測年法14C射線測定裝置自然界中的14C是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產(chǎn)生39《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件40《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件41《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件42學生的作品學生的作品43
教材沒有給出元素原子核外電子的排布規(guī)則,而是通過電子層模型示意圖和原子結構示意圖直接給出了1~20號元素的核外電子排布,主要是按照課程標準中的教學要求,也考慮在選修模塊3《物質結構與性質》有較系統(tǒng)的體現(xiàn)。教材沒有給出元素原子核外電子的排布規(guī)則,而是通過電子層44二、元素周期律在第一節(jié)研究堿金屬元素和鹵族元素的性質與原子結構的關系基礎上,本節(jié)利用周期表的橫向結構,研究了同周期元素的性質與原子結構的關系。教材從周期表前三周期元素原子核外電子排布入手,分析電子層數(shù)的不同和最外層電子數(shù)的遞增關系,以及原子半徑和元素化合價的周期性變化。通過研究第三周期元素代表物的性質,認識元素金屬性和非金屬性的周期性變化,揭示元素周期律,并拓展到周期表和周期律的應用。二、元素周期律在第一節(jié)研究堿金屬元素和鹵族元素的性質與原子結45科學探究1(P14~P15)依據(jù)周期表,呈現(xiàn)元素原子核外電子的排布、原子半徑和元素化合價等,探究它們周期性變化的規(guī)律。科學探究1(P14~P15)46科學探究2(P15~P16)實驗討論:比較典型元素(Na、Mg、Al)的金屬性資料分析:比較典型元素(Si、P、S、Cl)的非金屬性得出結論:第三周期元素金屬性和非金屬性的周期性變化科學探究2(P15~P16)47(第一版)要引導學生分析,為什么同周期元素的原子半徑會逐漸變小。有條件的學??蓪⑩c、鎂、鋁的性質實驗設計為分組實驗,實驗方案可讓各小組自行設計,培養(yǎng)學生的求異思維。鎂與水反應盡管較快,但產(chǎn)生氫氣的量較少,且不容易看到產(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。由于NaCl能阻止氫氧化鎂薄膜在鎂上的形成,因此,可改為與食鹽水反應。在鎂與水反應的基礎上,要引導學生分析鋁與水是否反應,并聯(lián)系鋁制品可作炊具的實際。(第一版)要引導學生分析,為什么同周期元素的原子半徑會逐漸變48三、元素周期表和元素周期律的應用為了使學生更好地認識元素周期律的有關知識,要充分利用教材的“資料卡片”和“科學視野”等欄目,介紹門捷列夫對元素的預言和人造元素等。三、元素周期表和元素周期律的應用為了使學生更好地認識元素492007年3月21日,全國科學技術名詞審定委員會公布111號元素(英文名稱為roentgenium,符號為Rg)的中文名稱為“钅侖”(錀,金旁加侖,讀音同倫),并與臺灣取得一致意見。(07年天津理綜第7題)2006年10月16日,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室與俄羅斯杜布納聯(lián)合原子核研究所聯(lián)合宣布,他們成功合成了質子數(shù)為118、中子數(shù)為179的超重元素,這是目前已知最重的元素,也是第一種人造惰性氣體。這種元素的存在時間極短,約為0.9毫秒,即萬分之九秒,之后即迅速衰變?yōu)樵恿枯^小的其它元素:先是從118號元素衰變?yōu)?16號元素,接著繼續(xù)衰變?yōu)?14號元素,然后又衰變?yōu)?12號元素,最后一分為二。這也是該科研小組所發(fā)現(xiàn)的第五種元素,此前該小組曾發(fā)現(xiàn)了第113號、第114號、第115號以及第116號元素。據(jù)悉,該小組計劃在2007年用鐵同位素轟擊钚,創(chuàng)造出120號元素。早在1999年6月7日,美國的勞倫斯-伯克利國家實驗室宣稱他們用86Kr離子轟擊208Pb靶得到118號元素的一種原子,其質量數(shù)為293。但在隨后進行的一系列論證試驗中均未能重現(xiàn)118號元素的信號,因此該實驗室在2001年7月27日宣布收回該論文。2007年3月21日,全國科學技術名詞審定委員會公布111號50
位于美國加利福尼亞州伯克利市的勞倫斯-伯克利國家實驗室2002年公開承認1999年發(fā)現(xiàn)的118和116號元素的實驗數(shù)據(jù)是捏造的?!皩σ粋€實驗室來講,沒有比科學誠實更重要的東西了”。位于美國加利福尼亞州伯克利市的勞倫斯-伯克利國家實驗51
有些科學家提出,元素周期表可以向負方向發(fā)展,原因是科學上發(fā)現(xiàn)了正電子、負質子(反質子),據(jù)此,科學家推測,在其它星球上可能存在由這些反質子和正電子以及中子組成的反原子,如果這種觀點被證實,元素周期表就可以出現(xiàn)核電荷數(shù)為負數(shù)的反元素,因此,元素周期表向負方向發(fā)展也就順理成章了。有些科學家提出,元素周期表可以向負方向發(fā)展52元素周期律和元素周期表的重要意義
(詳見教師用書中的“教學資源”)哲學方面:論證了量變引起質變的規(guī)律性。自然科學方面:周期表為發(fā)展物質結構理論提供了客觀依據(jù),為指導新元素的合成、預測新元素的結構和性質都提供了線索。生產(chǎn)上的某些應用(一定的區(qū)域內尋找新的物質):農(nóng)藥多數(shù)是含Cl、P、S、N、As等元素的化合物;半導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。礦物的尋找:地球上化學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??茖W實驗發(fā)現(xiàn)如下規(guī)律:相對原子質量較小的元素在地殼中含量較多,相對原子質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。元素周期律和元素周期表的重要意義
(詳見教師用書中的“教學資53
本節(jié)以前兩節(jié)原子結構、原子核外電子的排布和元素周期律知識為基礎,進一步認識原子和原子如何結合成分子,以及化學物質的形成和化學反應的本質——反應物化學鍵的斷裂和生成物化學鍵的形成。本節(jié)以前兩節(jié)原子結構、原子核外電子的排布和54《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件55有關說明離子鍵的實質:陰陽離子之間的靜電作用,包括異性電荷之間的吸引作用和電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用。當引力和斥力達到平衡時,形成穩(wěn)定的離子化合物。陰、陽離子之間的靜電引力:(庫侖定律,將陰、陽離子看作球體)共價鍵:共用電子對。理解電子式的涵義,能正確書寫常見物質的電子式及用電子式表示物質的形成過程。理解極性鍵和非極性鍵的本質。H2和HD是兩種不同的物質,H和D是兩種不同的原子,但H-D鍵是非極性鍵(即:不同種原子形成的共價鍵不一定是極性鍵)。分子的極性、分子間作用力和氫鍵不作要求,將在選修3中學習。F=kq+q-r2有關說明離子鍵的實質:陰陽離子之間的靜電作用,包括異性電荷之56化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)1812年,貝采里烏斯發(fā)表了二元學說(正電性和負電性兩部分以靜電吸引結合而成穩(wěn)定分子),二元學說較好地解釋無機化合物,解釋有機化合物則遇到了困難;熱拉爾提出類型論,他把化合物分為四類(氫類、氯化氫類、氨類和水類);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合形成鏈狀。后來,對于苯分子提出了凱庫勒結構式等。凱庫勒的理論對有機化學的發(fā)展起了很大的推動作用;化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么57化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)1861年,布特列洛夫提出了化學結構理論。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結合;這樣結合起來的每個原子之間有復雜的化學力相互作用;1893年,維爾納提出了配位理論來解釋絡合物的結構。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。19世紀發(fā)展起來的經(jīng)典結構理論,是概括了大量化學事實而提出來的,又能解釋許多事實,但限于當時的科學水平,對許多問題還搞不清楚?;瘜W鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么58化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)20世紀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構時最穩(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。化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么59化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)1927年德國化學家海特勒和美國物理學家倫敦首先將量子力學理論應用到分子結構中。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。
VB法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型問題。
VB法無法解釋O2和B2等為什么具有順磁性等問題(根據(jù)VB法,O2、B2中電子均已成對,應為抗磁性物質,但實驗結果表明二者順磁性的),另外,在解釋較復雜的分子(O3)以及有大π鍵的有機分子結構時也與實際偏差較大?;瘜W鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么60化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)分子軌道理論(MolecularOrbitalTheory),簡稱MO法。
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。化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么61化學鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么可以穩(wěn)定存在等問題)現(xiàn)代價鍵理論繼承了早期價鍵的概念,與化學家熟悉的電子配對、八隅律等概念符合,因此較易為人們所接受。同時,用它處理簡單分子的結構問題,價鍵的概念較明晰,模型直觀、簡明,因而一直為許多教科書所采用。但在解釋O2和B2的順磁性,較復雜的分子和許多有機化合物分子的結構時,價鍵理論存在明顯的缺陷。分子軌道理論從分子整體出發(fā),對于處理多原子π鍵體系,解釋離域效應和誘導效應等方面的問題,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。它對解釋和預示一系列化學反應進行的難易程度,以及了解產(chǎn)物的立體構型等問題都有指導作用,它使化學鍵理論進入到了研究化學反應的新階段?;瘜W鍵理論的形成和發(fā)展
(回答原子怎樣形成分子,分子為什么62《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件63新大百科全書
關于“化學”的定義化學是一門研究物質的組成、結構、性質、變化以及變化過程中相伴隨的能量變化的科學。化學變化:物質變化能量變化新大百科全書
關于“化學”的定義化學是一門研究物質的64《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件65內容結構
化學反應反應條件的控制
提高燃料的燃燒效率
鎳鎘電池
鎳氫電池
化學鍵的變化(斷裂與形成)
反應體系的能量變化(化學能轉化)
引起熱能電能設計轉化(氧化還原反應)通常表現(xiàn)火電放熱反應(燃燒等)化學電池吸熱反應轉化(火電站)干電池(一次電池)充電電池(鉛蓄電池)
傳統(tǒng)電池應用克服弊端改進創(chuàng)新
新型電池
(火電與電池的綜合)燃料電池(鋰電池)
鋰離子電池
應用速率與限度內容結構
化學反應反應條件的控制提高燃料的燃燒效率66地位和功能化學變化及其能量變化對人類文明進步和社會發(fā)展的重要性,決定了本章學習的重要性化學反應與能量、化學反應的速率和限度這兩部分內容屬于重要的化學原理性知識,既提升與拓展初中化學的相關內容,又為選修4《化學反應原理》模塊奠定基礎通過本章學習,不僅可以提高化學知識水平,而且可以增進學生對化學的興趣與情感,體會化學的價值地位和功能化學變化及其能量變化對人類文明進步和社會發(fā)展的重要67初中相關內容形成觀念化學反應伴隨著能量變化初中相關內容形成觀念化學反應伴隨著能量變化68選修4《化學反應原理》選修4《化學反應原理》69化學反應伴隨著能量變化化學能可以充分利用化學能與其它能可以相互轉化化學反應中能量變化的原因生活中能量轉化的應用、電池化學能轉化為電能的關鍵能量變化的量反應熱和燃燒熱原電池的工作原理以及應用電能與化學能相互轉化的原理必修選修初中氧化還原反應化學鍵原電池原理化學反應伴隨著能量變化化學能可以充分利用化學能與其它能可以相70課程標準要求知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因通過生產(chǎn)、生活中的實例了解化學能與熱能的相互轉化舉例說明化學能與電能的轉化關系及其應用認識提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高能清潔燃料和研制新型電池的重要性通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度,了解控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用課程標準要求知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要71教學目標知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因了解化學能與熱能、化學能與電能的相互轉化及其在生產(chǎn)、生活中的應用初步認識化學電池的反應本質初步認識化學反應的速率和化學反應的限度了解控制反應條件在生產(chǎn)、生活及科學研究中的意義認識提高燃料燃燒效率、研制新型電池的重要性和途徑教學目標知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因72教學重點化學反應中能量變化的主要原因化學能轉化為電能的化學反應基礎化學反應速率的含義及其影響因素化學反應條件的控制教學難點化學反應中能量變化的主要原因化學反應的限度教學重點化學反應中能量變化的主要原因教學難點化學反應中能量變73化學反應中能量變化的原因
——物質結構知識應用化學鍵的斷裂和形成吸熱、放熱決定于反應物總能量與生成物總能量的大小化學反應中能量變化的原因
——物質結構知識應用化學鍵的斷裂和74準確把握教學要求知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的主要原因;化學反應吸收熱量還是放出熱量與反應物的總能量和生成物的總能量的相對大小有關(圖2-1)反應熱、焓變、熱化學方程式的意義和書寫、反應熱、燃燒熱的計算、蓋斯定律等內容在選修4《化學反應原理》中學習重視通過實驗認識化學能與熱能的相互轉化(吸熱反應和放熱反應,實驗2-1、2-2、2-3)(深受限,淺無根)實驗2-2:Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl反應建議在小塑料袋中進行,以減少對空氣的污染,并用手將固體混勻,感受溫度的變化準確把握教學要求知道化學鍵的斷裂和形成是化學反應中能量變化的75三種教學設計理論思考:從復習化學鍵知識入手→啟發(fā)學生思考化學反應中化學鍵的斷裂和形成與化學反應中能量變化的關系→進入理論思考教學→引發(fā)學生思考化學能與熱能相互轉化的問題→進入實驗探究教學→提出人類如何利用化學反應產(chǎn)生的熱量問題→進入實際應用教學三種教學設計理論思考:從復習化學鍵知識入手→啟發(fā)學生思考化學76三種教學設計實驗探究:從燃燒實驗入手→啟發(fā)學生理解物質發(fā)生化學反應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)為熱量變化→進入實驗探究教學→提出“為什么有的化學反應吸熱,而有的化學反應放熱”的問題→進入理論思考教學→提出人類如何利用化學反應產(chǎn)生的熱量問題→進入實際應用教學三種教學設計實驗探究:從燃燒實驗入手→啟發(fā)學生理解物質發(fā)生化77三種教學設計實際應用:展示人類開發(fā)和利用能源的有關資料,或提出有關能源的社會實際問題→進入實際應用教學→使學生認識到化學反應所釋放出的能量是當今世界上最重要的能源,研究化學化學反應的中能量變化具有重要意義→進入實驗探究教學→引導學生思考怎樣從本質上理解:有的化學反應吸熱,有的化學反應放熱→進入理論思考教學三種教學設計實際應用:展示人類開發(fā)和利用能源的有關資料,或提78第二節(jié)化學能與電能知道由鋅—稀硫酸—銅構成的原電池的化學反應原理知道化學能轉化為電能的化學反應基礎:氧化還原反應第二節(jié)化學能與電能知道由鋅—稀硫酸—銅構成的原電池的化學反79教材中原電池的定義(化學能轉化為電能的裝置)太宏觀,過于籠統(tǒng)(高度概括),只要學生理解原電池的工作原理即可。(刺激性氣味:NH3、SO2、Cl2、HCl等)火力發(fā)電化學能轉化為電能的轉化率低,要引導學生思考如何提高能源的利用率,激發(fā)學生的創(chuàng)造力和學習化學的熱情。教材中原電池的定義(化學能轉化為電能的裝置)太宏觀,過于籠統(tǒng)80四個問題
(鋅—稀硫酸—銅原電池)為什么電子由鋅→銅?可用化學知識解釋嗎?(電勢、逸出功、金屬活潑性)電子能進入溶液嗎?如何理解陽離子(H+)向正極移動鋅極上應該有氣泡冒出嗎?(教師教學用書28頁“活動建議”欄目:使用的鋅片越純越好,這樣可以減少鋅片上的氣泡)四個問題
(鋅—稀硫酸—銅原電池)為什么電子由鋅→銅?可用化81電池的極化作用
教材中所講的原電池,如果用作電源,不但效率低,而且時間稍長,電流就不斷減弱,因此不適合于實際應用。原因主要是由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡,把銅極跟稀硫酸逐漸隔開,這樣就增加了電池的內阻,使電流不能暢通。這種作用稱為極化作用。電池的極化作用教材中所講的原電池,如果用作電源82兩種教學設計從實際應用入手:生產(chǎn)、生活中廣泛需要電能→火力發(fā)中電化學能轉化為電能的效率低→怎樣使化學能直接轉化為電能?→給出實驗2-4→探究原理從理性思維入手:氧化還原反應中有電子轉移,如何使電子轉移定向?→引導分析→猜想設計→檢驗假設→探究原理說課案例兩種教學設計從實際應用入手:生產(chǎn)、生活中廣泛需要電能→火力發(fā)83發(fā)展中的化學電池干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池發(fā)展中的化學電池干電池堿性電池蓄電池鋰離子電池燃料電池84
●普通鋅錳干電池負極:Zn-2e-=Zn2+正極:2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O容易發(fā)生氣漲(NH3生成)或漏液(鋅筒變薄)●堿性鋅錳電池:負極由鋅片改為鋅粉,電解質改為KOH負極:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極:2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-●鉛蓄電池負極:Pb(s)+SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s)正極:PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)●普通鋅錳干電池85●鋰電池負極:Li正極:MnO2、CuO、FeS2等特點:電壓高、工作溫度范圍寬,貯存時間長例:鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2):電壓3.7V,工作溫度-55~70℃,貯存10年●燃料電池(氫氧燃料電池)負極:H2-2e-=2H+正極:1/2O2+2H++2e-=H2O燃料:H2、烴、肼、甲醇、氨、煤氣等氧化劑:O2優(yōu)點:燃料電池能量轉化率理論上超過80%,普通燃燒過程能量轉化率僅30%,污染小;缺點:裝置復雜,成本高(180萬美元/輛)●鋰電池86廢棄電池的污染電池中加入汞的目的:使汞與金屬形成汞齊,提高超電壓,延長電池的使用壽命;如果不加金屬汞,金屬在電池放電過程中,很快就會用盡。
低汞:電池中Hg的含量小于電池質量的0.025%;無汞:小于0.0001%?!耙涣<~扣電池可污染60萬升水,等于一個人一生的飲水量。一節(jié)電池爛在地里,能夠使一平方米的土地失去利用價值”(2003年國家環(huán)??偩植徽J同這個說法)真正的廢舊電池處理廠現(xiàn)在國內可能還沒有。發(fā)達國家基本上都能達到低汞和無汞標準,他們的做法是:鼓勵回收,回收以后集中掩埋。廢棄電池的污染電池中加入汞的目的:使汞與金屬形成汞齊,提高超87化學反應的速率從生活中的實例引出引出化學反應速率的定義不要求:反應速率的定量計算;不同物質間反應速率的相互換算(選修)化學反應的速率從生活中的實例引出引出化學反應速率的定義88溫度催化劑影響因素建議:補充濃度對化學反應速率影響的實驗做實驗2-5和2-6時,可再分別加入幾滴洗滌劑溫度催化劑影響因素建議:補充濃度對化學反應速率影響的實驗89說明影響的因素,不說明原因,突出應用說明影響的因素,不說明原因,突出應用90化學反應的限度(化學平衡狀態(tài))化學史實可逆反應可逆反應限度反應條件控制平衡狀態(tài)影響因素化學反應的限度(化學平衡狀態(tài))化學史實可逆反應可逆反應限度反91化學反應的限度(化學平衡狀態(tài))區(qū)分可逆反應與不可逆反應不可逆反應是存在的,如金屬腐蝕、塑料老化、淀粉發(fā)酵、復雜分子裂解等都屬于不可逆反應(過程)。最典型的如葡萄糖的氧化:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O區(qū)分在外力作用下的可逆(如可逆電池或可充電電池,光合作用可以使上述反應反向進行等)和由化學反應本質決定的可逆性(如SO2+O2變?yōu)镾O3;C+H2O在高溫下生成CO+H2;Fe2O3+CO在高爐中轉變?yōu)镕e+CO2等反應),后者才存在反應限度問題。(47頁“思考與交流”)可逆反應:在同一條件下,正逆反應都可以進行?;瘜W反應的限度(化學平衡狀態(tài))區(qū)分可逆反應與不可逆反應92化學反應的限度(化學平衡狀態(tài))可逆反應的終點是這個化學體系在給定條件下的化學平衡態(tài),也就是所說的“反應的限度”?;瘜W平衡原理在化學中不僅可用于可逆的化學反應,對于溶解、電離、相平衡等過程,都可以作為嚴格的理論工具加以應用。中學化學中出現(xiàn)的許多與可逆過程相關的化學術語,如電離度、溶解度中的“度”字,已體現(xiàn)出相關過程是有限度的。相關知識將在選修4《化學反應原理》中深化和拓展?;瘜W反應的限度(化學平衡狀態(tài))可逆反應的終點是這個化學體系在93化學反應條件的控制:突出應用化學反應條件的控制:突出應用94《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件95教學案例課題:化學反應速率本節(jié)課由南京外國語學校朱征老師執(zhí)教,力求引導學生通過觀察和回憶整理身邊的事物,感悟影響化學反應速率的外部因素有哪些?再選擇濃度這一影響因素為載體,培養(yǎng)學生從定性、定量的角度設計實驗探究的思想方法,在實驗中培養(yǎng)學生的實驗設計能力和小組合作意識,掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學圖像、數(shù)學模型,進而從物質內部結構做出解釋這樣一種化學問題研究的常用方法。教學案例課題:化學反應速率96《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件97甲烷乙烯苯乙醇乙酸糖類油脂蛋白質突出典型有機化物,不強化類甲烷乙烯乙醇糖類油脂蛋白質突出典型有機化物,98課程標準要求了解有機化合物中碳的成鍵特征舉例說明有機化合物的同分異構現(xiàn)象了解甲烷、乙烯、苯等的主要性質,認識乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用知道乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質,認識其在日常生活中的應用課程標準要求了解有機化合物中碳的成鍵特征99必修有機化學內容比較教學大綱課程標準
烴:甲烷的化學性質;乙烯的化學性質、用途、實驗室制法、稀烴;乙炔、炔烴;苯的結構、性質、苯的同系物(甲苯、二甲苯)、化學性質;石油的分餾、分餾產(chǎn)品和用途、石油的裂化和裂解;煤的干餾和綜合利用烴的衍生物:溴乙烷的化學性質、鹵代烴簡介、氟氯代烷對環(huán)境的影響;有機物結構式的確定;乙醇的化學性質、工業(yè)制法、醇類簡介;苯酚的化學性質、用途;乙醛的化學性質、甲醛、醛類簡介;乙酸的化學性質、羧酸簡介;酯的性質、油脂的性質;有機溶劑;肥皂合成洗滌劑,表面活性劑糖類、蛋白質、合成材料1.認識化石燃料綜合利用的意義,了解甲烷、乙烯、苯等的主要性質,認識乙烯、氯乙烯、苯的衍生物等在化工生產(chǎn)中的重要作用。2.知道乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質,認識其在日常生活中的應用。3.通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應,能舉例說明高分子材料在生活等領域中的應用。必修有機化學內容比較教學大綱課程標準烴:甲烷的化100地位和功能與過去教材相比對有機內容進行了精減,由三章變?yōu)橐徽拢簼M足公民基本科學素養(yǎng)的要求,提供有機化學中最基本的核心知識從生活中常見的有機物入手,使學生在初中有機物常識的基礎上,進一步從結構角度加深對有機物和有機化學的整體認識;通過學習典型的有機物,了解和體會有機化學研究的對象、目的、內容和方法,培養(yǎng)學生對有機物和有機化學的興趣。為進一步學習選修模塊《有機化學基礎》的學生打下最基本的基礎,激發(fā)求知欲望地位和功能與過去教材相比對有機內容進101內容的選擇和呈現(xiàn)選取典型代表物,介紹基本結構、主要性質以及它們在生產(chǎn)、生活中的重要應用有些知識在初中已介紹(甲烷、乙醇、糖類、油脂、蛋白質、維生素、有機合成材料等)較少涉及有機物的類的概念以及它們的性質,淡化官能團的作用強調從學生的已有知識,以及實驗出發(fā)組織教學內容盡力滲透結構分析的觀點,深化學生的認識內容的選擇和呈現(xiàn)選取典型代表物,介紹基本結構、主要性質以及它102有機化學內容選擇的視角
課程標準中對于必修部分有機化合物知識的處理,不再追求從學科知識體系的完整性角度學習和研究有關的物質,而是充分考慮學生的生活經(jīng)驗,選擇在生產(chǎn)生活、資源的綜合利用和環(huán)境保護等方面有重要作用的代表物進行學習,將物質性質的學習融入有關的生活現(xiàn)象和社會問題的解決活動中,充分體現(xiàn)其社會應用價值,避免機械孤立地學習和記憶有關物質的知識,有利于激發(fā)學生學習的興趣,促進學生科學素養(yǎng)的提高。有機化學內容選擇的視角課程標準中對于必修部103內容結構內容結構104教學目標了解甲烷、乙烯、苯的主要性質及它們在化工生產(chǎn)中的作用,重點認識典型化學反應(取代反應、加成反應)的特點通過對上述典型有機物分子結構的認識,初步體會有機物分子的結構特點及其對性質的影響結合生活經(jīng)驗和化學實驗,了解乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質,加深對這些物質在人類日常生活、身體健康中重要性的認識通過對幾種重要有機物結構和性質的學習,體會有機物跟無機物的區(qū)別和聯(lián)系,初步學會對有機物進行科學探究的基本思路和方法,初步形成對于有機化學領域的興趣教學目標了解甲烷、乙烯、苯的主要性質及它們在化工生產(chǎn)中的作用105教學重點甲烷的結構特點和取代反應,同分異構體和同系物乙烯的加成反應,苯的取代反應和加成反應乙醇、乙酸的組成和主要性質糖類、油脂、蛋白質的組成和主要性質教學難點建立甲烷和烷烴結構的思維模型乙烯、苯的結構與性質之間的關系乙醇的氧化反應,乙酸的酯化反應單糖鑒定和糖類、油脂、蛋白質的水解教學重點甲烷的結構特點和取代反應,同分異構體和同系物教學難點106關于有機物類的概念,教材只介紹了烷烴,介紹了烷烴的主要性質和結構特點,說明同分異構現(xiàn)象和同分異構體,使學生初步認識有機物種類繁多的原因。關于有機物類的概念,教材只介紹了烷烴,介紹了烷烴的主107乙醇同金屬鈉的反應淀粉與碘反應
只介紹典型代表物的反應、結構、性質、用途呈現(xiàn):生活實際、探究、實驗是置換反應,而非取代反應酯化反應乙醇同金屬鈉的反應淀粉與碘反應只介紹典型代表108幾個重要的反應甲烷的氧化、取代乙烯的氧化、加成苯的取代、加成乙醇的氧化、與金屬鈉的反應乙酸的酸性、酯化反應幾個重要的反應甲烷的氧化、取代109結合有關結構的知識
甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸的結構式結合有關結構的知識
甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸的結構式110關于乙烯與溴的加成反應將溴水改為溴的四氯化碳溶液,是從科學性的角度考慮CH2=CH2+Br2(CCl4溶液)→BrCH2CH2BrCH2=CH2+Br2(H2O)→BrCH2CH2Br+BrCH2CH2OH乙烯與溴的加成是分步進行的,是親電加成反應機理。首先是Br+(親電子試劑)進攻,形成中間體正碳離子,然后溶液中存在的負離子如Br-,或是帶有未成對電子的H2O,都可以作為提供電子的親核試劑與中間體正碳離子結合,分別生成1,2-二溴乙烷和溴乙醇。CH2=CH2+Br2(NaCl水溶液)→BrCH2CH2Br+BrCH2CH2Cl+BrCH2CH2OHCH2=CH2+Br2(CH3OH)→BrCH2CH2Br+BrCH2CH2OCH3(2-溴代甲乙醚)可用溴水代替溴的四氯化碳溶液來檢驗烯烴和炔烴。關于乙烯與溴的加成反應將溴水改為溴的四氯化碳溶液,是從科學性111苯的教學設計提出問題:根據(jù)苯的分子式為C6H6,寫出苯可能的原子連接方式;給出實際的表示方法,猜測其可能的化學性質。探究實驗:觀察苯的物理性質,滴加溴的四氯化碳溶液、高錳酸鉀溶液→探究苯的化學性質。討論交流:推測苯分子的可能結構,比較苯與烷烴和乙烯的差異性,推斷其可能發(fā)生的其它反應?→用多媒體呈現(xiàn)苯發(fā)生溴代和硝化反應的動畫,幫助學生理解兩個反應的微觀特點。得出結論:苯可以發(fā)生取代反應和加成反應,取代反應比加成反應容易進行。評價與反饋:練習書寫苯的溴代、硝化和加成反應的化學方程式,說明苯的重要用途。苯的教學設計提出問題:根據(jù)苯的分子式為C6H6,寫出苯可能112教學案例生活中兩種常見的有機物——乙酸板塊一:情景創(chuàng)設醋的歷史及醋能否解酒板塊二:學生活動1:乙酸的酸性板塊三:學生活動2:乙酸的酯化反應板塊四:知識建構乙酸官能團及羧酸性質板塊五:知識應用除水垢、酒陳香純基本營養(yǎng)物質教學案例生活中兩種常見的有機物——乙酸板塊一:情景創(chuàng)設醋的113化學與資源的開發(fā)利用化學與資源的開發(fā)利用114科學發(fā)展觀
堅持以人為本,樹立全面、協(xié)調、可持續(xù)的發(fā)展觀,促進經(jīng)濟社會和人的全面發(fā)展。———中國共產(chǎn)黨第十六屆中央委員會第三次全體會議公報
可持續(xù)發(fā)展中,資源的合理開發(fā)和利用是個關鍵的問題科學發(fā)展觀堅持以人為本,樹立全面、協(xié)調、可持續(xù)的發(fā)展觀115自然資源與可持續(xù)發(fā)展廣義的講,所謂自然資源,是指在一定時間、地點的條件下能夠產(chǎn)生經(jīng)濟價值的,以提高人類當前和將來福利的自然環(huán)境因素和條件的總稱??沙掷m(xù)發(fā)展的目標是滿足人類的需要,強調人類的行為要受到自然界的制約,強調代際之間、人類與其它生物種群之間、不同國家和不同地區(qū)之間的公平。它包括經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、社會可持續(xù)發(fā)展、資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展和全球可持續(xù)發(fā)展。自然資源與可持續(xù)發(fā)展廣義的講,所謂自然資源,是指在一定時間、116化學與可持續(xù)發(fā)展自然資源可獲得有用的物質可獲得能量化學變化人自然綜合利用自然資源環(huán)境保護化學的價值人與自然化學與可持續(xù)發(fā)展自然資源可獲得有用的物質可獲得能量化學變化人117課程標準要求認識化石燃料綜合利用的意義通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應,能舉例說明高分子材料在生活等領域中的應用以海水、金屬礦物等自然資源的綜合利用為例,了解化學方法在實現(xiàn)物質間轉化中的作用。認識化學在自然資源綜合利用方面的重要價值以酸雨的防治和無磷洗滌劑的使用為例,體會化學對環(huán)境保護的意義能說明合成新物質對人類生活的影響,討論在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學”思想的重要性課程標準要求認識化石燃料綜合利用的意義118教學目標以金屬礦物的開發(fā)和利用為例,認識化學方法在實現(xiàn)物質間轉化中的作用,體會保護金屬資源的重要性了解海水資源開發(fā)和利用的前景及化學在其中可以發(fā)揮的作用認識煤、石油和天然氣等化石燃料綜合利用的意義以聚乙烯為例,了解高分子材料在生活等領域中的應用及可能帶來的環(huán)境問題認識化學在環(huán)境保護中的作用,樹立綠色化學的觀念教學目標以金屬礦物的開發(fā)和利用為例,認識化學方法在實現(xiàn)物質間119地位和功能STS(科學、技術和社會)方面——有利于加深體會化學在綜合利用自然資源中的作用,學會辯證地看待人類和自然協(xié)調發(fā)展中可能會遇到的問題,培養(yǎng)做出正確決策的意識和能力學科教學方面——有利于將前面所學過的知識和技能進行必要的梳理、歸納和拓展對進一步確定和學習后續(xù)選修模塊,乃至升學、就業(yè)方向也可能會產(chǎn)生影響地位和功能STS(科學、技術和社會)方面——有利于加深體會120《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件121內容結構金屬礦物海水化石燃料……利用化學變化①資源綜合利用②環(huán)境保護③綠色化學金屬冶煉從海水中獲取有用物質化石燃料的綜合利用……化石燃料的燃燒……石油煉制、聚乙烯煤的干餾、氣化和液化天然氣化工獲得有用物質獲得能量人與自然的關系內容結構金屬礦物利用化學變化金屬冶煉化石燃料的燃燒石油煉制、122教學重點金屬及其化合物之間的轉化(常見金屬的冶煉原理)非金屬及其化合物之間的轉化(Br-轉變?yōu)锽r2、I-轉變?yōu)镮2)乙烯聚合生成聚乙烯教學難點石油、煤和天然氣的綜合利用教學重點金屬及其化合物之間的轉化(常見金屬的冶煉原理)教學難123內容選擇、呈現(xiàn)和特點突出主題,科學教育與人文教育融為一體體現(xiàn)基礎性、時代性和選擇性更新呈現(xiàn)方式,促進學生學習方式轉變
內容選擇、呈現(xiàn)和特點突出主題,科學教育與人文教育融為一體124基礎性緊緊圍繞金屬礦物、海水和化石燃料這些重要自然資源的綜合利用中的化學基本原理和基礎知識來展開,例如:氧化還原反應原理及其應用;金屬活動性順序;典型非金屬元素——鹵素及其化合物之間的轉化;分離混合物的基本操作——蒸餾、分餾;具有典型結構的有機物——乙烯的聚合反應基礎性緊緊圍繞金屬礦物、海水和化石燃125《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件126《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件127《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件128思考與交流將Br-轉變?yōu)锽r2是海水提溴中關鍵的化學反應(見資料卡片“海水提溴”),你能否設計一個實驗方案模擬這一生產(chǎn)過程?寫出有關反應的化學方程式。思考與交流將Br-轉變?yōu)锽r2是海水提溴中129《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件130時代性關注自然資源開發(fā)和社會可持續(xù)發(fā)展這一當今社會熱點問題,努力揭示化學在面對和解決這一問題中的作用和價值。如環(huán)境監(jiān)測、綠色化學等。適當?shù)匾肓爽F(xiàn)代化學的觀念,如多金屬結核、超分子(對大多數(shù)學生不做教學要求)、綠色化學、原子經(jīng)濟性等,對傳統(tǒng)的知識內容進行了更新。時代性關注自然資源開發(fā)和社會可持續(xù)發(fā)展這一當今社會熱點問題,131《化學2必修(人教版)》教材分析及教學建議ppt課件132選擇性教學內容的典型性和示范性(教師對內容可調整和補充)教學要求的基礎性和發(fā)展性教學活動的多樣性多種欄目:思考與交流、科學視野、資料卡片選擇性教學內容的典型性和示范性(教師對內容可調整和補充)133思考與交流1.存在于海底的大量多金屬結核礦(如圖4-2)將是人類重要的金屬資源,請你推測目前開發(fā)這些海底金屬資源可能會遇到哪些主要問題,并將你的看法同大家交流。2.通過調查訪問和查閱資料,了解回收廢舊鋼鐵、鋁制品等在節(jié)約能源、保護環(huán)境、降低成本等方面的意義。思考與交流1.存在于海底的大量多金屬結核礦(如圖4-134思考與交流
1.硫氧化物和氮氧化物(NOx)是形成酸雨的主要物質。工業(yè)上常利用它們與一些廉價易得的化學物質發(fā)生反應加以控制、消除或回收利用。請舉例說明這些方法的化學反應原理和類型。2.含氮、磷的大量污水任意排向湖泊、水庫和近海海域,會出現(xiàn)水華、赤潮等水體污染問題。你認為在農(nóng)村和城市造成這種水體污染各有什么特點,并請查閱資料了解有關的污染及治理情況。3.結合實例,分
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