2019-2020年高中化学 1.1《丰富多彩的化学物质》教案 苏教版必修1.doc

2019-2020年高中化学 1.1丰富多彩的化学物质教案 苏教版必修1一、学习目标1.知道化学科学的主要研究对象，知道化学是在分子层次上认识物质和合成新物质的一门科学。2.初步认识物质的科学分类方法，学会从不同角度（尤其是物质的组成和性质角度）对常见物质进行分类。认识分类等科学方法对化学研究的作用，能尝试运用比较、分类的方法对信息进行加工。3.掌握四种基本反应类型，能根据化合价的变化判断是否氧化还原反应。认识基本反应类型与氧化还原反应之间的关系。4.了解化学家研究物质及其变化的方法和内容，体会化学的学科价值。二、教学重点及难点物质的分类方法；物质之间的转化规律。三、设计思路本课设计以“化学家眼中的物质世界”为切入口，通过故事激发学生从化学的角度去认识物质世界的兴趣，探讨物质的分类方法及不同物质之间的转化规律，并从不同角度对化学反应进行分类。四、教学过程导入在同学们眼中，什么是化学？化学家们又是些什么样的人呢？在化学家眼中，物质世界是怎样的呢？我们都知道，巧克力是情人节的首选礼物，然而化学家却在思考：这是为什么呢？经研究，他们发现在巧克力中含有一些物质，食用后能令人产生愉悦的感觉，这样的氛围中，爱人更加可爱。这就是为什么要送巧克力了。再如臭脚丫，那种气味可不敢恭维，是什么物质如此难闻呢？化学家们研究发现，原来是一种叫做“硫醇”的物质作怪，硫醇的结构与我们学过的乙醇相似，只是其中的氧换成了硫。化学家研究了硫醇，又利用其特殊的气味，将其少量添加到无色无味的煤气中去。这样万一煤气泄漏，我们就能闻到其气味了。这就是化学家眼中的物质世界。他们绝不只是穿着白大褂，在一堆试管和烧杯中摆弄各种药品的人。对于我们早已习惯的物质世界，化学家们总是保持着敏锐的洞察力和强烈的探索欲望，他们在分子、原子水平上研究物质的组成、结构、性质和变化规律。下面，让我们以“化学家”的眼光来观察、认识、研究我们周围的物质世界，做好准备了吗？化学世界绚丽多彩，千姿百态，目前已知物质的种类超过千万种，每年还有大量新物质不断被合成出来。这么多的物质，我们该如何去认识呢？一种一种地去学习，现实吗？化学家们将众多的物质进行分类研究，揭示出其内在的规律。每一类物质的组成、结构和性质有相似之处，有利于我们通过类比的方法进行学习和研究。一、物质的分类 交流与讨论按一定的依据对教材P3“交流与讨论”的物质进行分类。引导得出结论：可以从不同的角度、用不同的标准对物质进行分类。 非均匀混合物： 混合物 均匀混合物： 按组成分 非金属单质： 单质 金属单质： 纯净物 有机化合物: 化合物 氧化物： 酸： 无机化合物 碱： 盐：问题解决根据物质的组成对下列物质进行分类。钙(Ca)氯气(Cl2)氯化钙(CaCl2)溶液硫酸(H2SO4)碳酸钙(CaCO3)氧化钙(CaO)氢氧化钙Ca(OH)2。同一类物质在组成或某些性能方面往往具有一定的相似性。因此，对物质进行合理的分类，有助于我们按物质的类别进一步研究物质的组成、结构和性质，达到“掌握一种物质”而“贯通一类物质”的目的。例如，什么是酸？酸有哪些通性？再如，CaO、Na2O等能与酸反应生成盐和水，这可不可以作为我们的一个分类依据呢？答案肯定的，由于这类氧化物具有共同的性质，它们属于同一类氧化物碱性氧化物；而CO2、SO2等能与碱反应生成盐和水，他们则被称为酸性氧化物。过渡每一类物质有相似的性质，而不同类别的物质之间则可能发生相互转化。二、物质的转化哪些类别的物质之间可以发生转化?它们之间的转化需要怎样的条件？ 交流与讨论2.1完成下表所列的物质的转化类型，并将你知道的其他的转化类型补充到表中。物质的转化类型化学方程式单质化合物碱性氧化物碱酸性氧化物酸酸盐交流与讨论钙的金属活泼性比镁强，电解熔融的氯化钙可以得到金属钙和氯气，钙与氯气反应又能生成氯化钙。请你尽可能多的写出表示图中物质之间转化的化学方程式，并将你的结果与同学交流讨论。讨论根据化学反应的特点，我们也可将化学反应分为不同的反应类型来研究。整理与归纳根据化学反应的特征（如参加反应的物质种类或种数），完成表14的填充。反应类型实例ABABABABABCACBABCDADCB过渡写出一氧化碳还原氧化铁的方程式，它属于那种基本反应类型呢？用现有的分类方法我们无法划分，即四种基本反应类型不能包括所有反应。就像不同种物质间有多种分类方法一样，化学反应也还有其他的分类依据与分类方法。小结根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化，可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。四种基本反应类型中，哪种反应一定会伴随着化合价的升降，哪种反应可能有化合价的升降，哪种反应一定不会有化合价的升降呢？讨论基本反应类型与氧化还原反应的关系。本课小结这一课我们学习了物质的分类和物质之间的相互转化，根据不同的分类标准，物质可以分成很多种类别，物质之间的转化可以分成四种基本反应类型，也可以根据化合价是否变化将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。第1单元 课时2物质的量一、学习目标1.认识物质的量及其单位摩尔的含义，初步学会定量的研究方法。2.理解物质的量、物质的粒子数、物质的质量、摩尔质量之间的联系，能根据它们之间的关系进行简单的计算。3.理解用化学方程式表示反应物和生成物之间物质的量的关系，体会定量研究的方法对研究和学习化学的作用。二、教学重点及难点物质的量及相关概念。三、设计思路本课时主要介绍物质的量及其单位和摩尔质量。物质的量这个词对学生来说比较陌生、抽象、难懂，因此，使学生正确地理解物质的量这一概念，是学生学好这一节知识的前提条件之一。本节课通过启发、对比等教学方法，让学生从我们熟悉的知识来理解物质的量、摩尔、摩尔质量等概念，从而达到突出重点，突破难点的教学目的。另外，在进行物质的量及摩尔的教学时，强调“物质的量”这个物理量只适用于微观粒子，使用摩尔作单位时，所指粒子必须十分明确。在进行关于摩尔质量的计算教学时，还应强调解题格式的规范化，因为规范化的解题格式有助于学生对概念的理解和巩固。点燃四、教学过程导入 化学方程式H2 + Cl2 = 2HCl的含义有哪些? 物质的转化：氢气和氯气在点燃条件下生成氯化氢。 微观粒子的数目：一个氢分子和一个氯分子结合生成两个氯化氢分子。 质量关系：每2g氢气和71g氯气反应生成73g氯化氢。根据微观粒子数目关系和质量关系，我们能得出怎样的结论？2g氢气和71g氯气含有相同数目的分子。这个数目是多少呢？由于这些微观粒子的质量都很小，这个数字很大，经测定约为6.021023个，科学家将其称为阿伏加德罗常数，符号为NA，表示为6.021023 mol-1。如此庞大的数字使用和计算都不是非常方便，因此科学家将6.021023个微粒作为一个集合体，称为1 mol。这样就将分子、原子、离子等我们肉眼看不见的粒子，与客观存在、具有一定质量的物质联系起来。练习 1 mol H2约含 氢分子。 1 mol H约含 个氢原子。 1 mol SO42-约含 个硫酸根离子。从上面的练习可知，摩尔是一个单位，可以用来衡量物质所含粒子数的多少。克是质量的单位，米是长度的单位，那么摩尔是什么物理量的单位呢？这个物理量叫做“物质的量”，就像长度可用来表示物体的长短，温度可表示物体的冷热程度一样，物质的量是用来表示物质所含一定数目粒子集合体的多少，一、物质的量1.物质的量是一个物理量，符号为 n，单位为摩尔(mol)。2.1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目，约为6.021023个。3.1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数，符号为NA，单位mol1。物质的量只规定了所含粒子数目的多少，但并没规定粒子种类，所以，使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。练习：判断正误，说明理由。A. 1 mol氢 没有指出是分子、原子或离子B. 1 molCO2 C. 1 mol小米 小米不是微观粒子4.使用摩尔时，必须指明粒子的种类，可以是分子、原子、离子、电子等。练习：根据摩尔的有关知识，进行计算。（1） 1.2041024个H2含多少 摩尔氢分子？（2） 5 mol O2中有多少个氧分子？（3） NA个水分子的物质的量是多少？教师引导学生总结得出：粒子数目、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为：5. N=nNA练习：（1）0.5 mol H2O中含有 个水分子。（2）2 mol H2O中含有 个水分子， 个氢原子。（3）1 mol H2SO4中含有 个H2SO4分子， 个硫酸根离子。（4）1 mol HCl溶于水，水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量各是多少?（5）1个水分子中有 个电子，1 mol H2O中呢?二、摩尔质量1.定义：1 mol任何物质的质量，称为该物质的摩尔质量。用符号M表示，常用单位为gmol1问题解决1参考下列解题方式，完成下列计算：（1）9.8 g H2SO4的物质的量。（0.1 mol）（2）10.6 g Na2CO3的物质的量。（0.1 mol）（3）0.25 mol CaCO3的质量。（25 g）（4）2.0 mol H2O的质量。（36 g）问题解决2根据上述计算，归纳物质的量（n）与物质的质量（m）、物质的摩尔质量（M）之间的关系。2.数学表达式：问题解决3写出下列反应的化学方程式，并说明反应中反应物和生成物的物质的量的关系。（1）氢氧化钠和硫酸的反应。；（2）氧化铁在高温下与一氧化碳的反应。；（3）氯酸钾（KClO3）加热分解生成氧气和氯化钾的反应。；（4）过氧化氢（H2O2）分解成氧气和水的反应。；例题483 g Na2SO410H2O中所含的Na和SO42的物质的量各是多少？所含H2O分子的数目是多少？解Na2SO410H2O的相对分子质量为322，摩尔质量为322 gmol1。则Na的物质的量为3.00mol，SO42的物质的量为1.50mol，H2O的物质的量为15.0mol。答：483 g Na2SO410H2O中所含的Na的物质的量为3.00 mol ，SO42的物质的量为1.50mol，H2O分子的数目约为9.031024。小结物质的量是一个基本物理量，单位为摩尔，它表示含有一定数目的粒子集体，1 mol物质含有阿伏加德罗常数个粒子。物质的量这一物理量可以把微观粒子和宏观质量联系起来：N=nNA= NAm/M。第1单元 课时3物质的聚集状态一、学习目标1.知道不同聚集状态物质的一些特性，根据物质的存在状态进行分类，知道固、液、气态物质的一些特性。2.了解影响气体体积的主要因素，初步学会运用气体摩尔体积等概念进行简单的计算。3.引导学生从微观角度理解化学物质的存在状态，在原有基础上提升对化学物质的认识，同时为后续内容的学习打好必要的基础。二、教学重点及难点理解气体摩尔体积等概念并进行简单的计算三、设计思路 本课时设计先从学生熟悉的“三态”这一宏观特征引入，探究影响物质体积的微观原因，让学生体验从宏观到微观的研究方法，从而引出“气体摩尔体积”的概念，通过一定的讨论、辨析，初步理解“气体摩尔体积”这一重要概念。四、教学过程导入日常生活中接触到的物质丰富多彩，例如自由流动的空气、香气扑鼻的咖啡、晶莹剔透的水晶等等。这些物质都是由大量原子、分子、离子等微观粒子聚集在一起构成的。物质有哪些常见的聚集状态呢？气态、液态和固态。不同状态的物质物理性质上有哪些差异？固体有固定的形状，液体没有固定的形状，但有固定的体积，气体没有固定的形状和体积；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。为什么固态、液态和气态物质之间存在这些差异？如何解释这种差异呢？结构决定性质。指导学生阅读、分析教材表1-3，形成认识：由于微观结构上的差异，三种不同聚集状态的物质各有独特的性质。过渡 通过上一节课的学习，我们知道，1 mol任何物质的粒子数目都相等，约为6.021023个，1 mol物质的质量若以克为单位，在数值上等于构成该物质的粒子的相对原子(分子)质量。那么，1 mol物质的体积有多大呢?若已知物质摩尔质量，即1 mol物质的质量，要知道其体积，还需要什么条件?密度。由于气体的体积受温度和压强的影响较大，要比较1mol不同物质的体积，我们需要规定为同一温度和同一压强，化学上将0，1.01105Pa规定为标准状况。完成表格（标准状况下1mol不同物质的体积）物 质摩尔质量/gmol-1密 度1mol物质的体积Al26.982.70 gcm-39.99 cm3Fe55.857.86 gcm-37.11 cm3H2O18.020.998 gcm-318.06cm3C2H5OH46.070.789 gcm-358.39cm3H22.0160.0899gL-122.43LN228.021.25 gL-122.42LCO28.011.25 gL-122.42L结论 1. 1 mol不同的固态或液态物质，体积不同。2. 在相同状况下，1 mol气体的体积基本相同。3. 1 mol固体和液体的体积较小，1mol气体的体积较大。讨论1为什么固体或液体的体积较小，而气体较大？2为什么相同状况下1mol固体或液体的体积不相同？而1mol气体的体积相同？3物质体积即物质所占据空间的大小取决于哪些微观因素?4不同状态的物质体积主要取决于什么因素?5从微观角度看，温度和压强的改变对气体分子有何影响？影响物质体积大小的因素 微观因素状态微粒的数目微粒的大小微粒的间距固、液态气态小结1.物质体积的大小取决于物质粒子数的多少、粒子本身的大小和粒子之间的距离三个因素。2.由于固体、液体中微粒堆积紧密，间距很小，所以含一定数目粒子的固体和液体的体积主要取决于微粒的大小。不同物质的微粒大小不等，所以1mol固体、液体体积相差较大。3气体分子间距离远远大于分子的直径，所以其体积主要取决于微粒的间距。4.在固态和液态中，粒子本身的大小不同决定了其体积的不同，而不同气体在一定的温度和压强下，分子之间的距离是近似相同的，所以，粒子数相同的气体有着近似相同的体积。5. 温度、压强的改变会引起气体分子间距离的变化，气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，讨论气体的体积时，必须指明外界条件。过渡 对于气体而言，测量其体积要比称量其质量方便得多。由于同温同压下，物质的量相同的任何气体具有相同的体积，这就给我们研究气体的性质带来了方便。气体摩尔体积：单位物质的量的气体所占的体积。符号：Vm，表达式：Vm= ，单位：Lmol-1标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L (或气体在标准状况下的摩尔体积约是22.4 Lmol-1)。同温同压下，气体的体积只与气体物质的量有关，而与气体分子的种类无关。 同温同压下1mol任何气体的体积都相等，但未必等于22.4 L。判断 1.标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(，物质应是气体)2.1 mol气体的体积约为22.4 L。(，未指明标准状况)3.标况下，1 mol O2和N2混合气体(任意比)的体积约为22.4 L。(，气体体积与分子种类无关)4.22.4 L气体所含分子数一定大于20 L气体所含的分子数。(，未指明气体体积是否在相同条件下测定)5.任何条件下，气体的摩尔体积都是22.4 L。(，标准状况下)6.只有在标准状况下，气体的摩尔体积才能是22.4 Lmol-1。(，不一定)过渡 同温同压下，相同体积的气体物质的量相等，那么同温同压下，若气体体积比为21，其物质的量是什么关系？结论同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比。练习例1：13g锌与足量的稀盐酸完全反应，最多可收集到多少体积（标准状况）的氢气？解：13g锌的物质的量为0.2molZ n + 2HCl = ZnCl2 + H2 1mol 22.4L0.200mol22.4L0.2mol V(H2)1molV(H2)= =4.48L答：最多可收集到4.48L（标准状况）氢气。注意：解题时单位左右对应，上下一致的要求。练习：要生成18g水，需要标准状况下氢气的体积为多少?氧气的体积为多少?第1单元 课时4物质的分散系一、学习目标1.了解分散系的含义，学会根据分散质粒子大小对分散系进行分类，知道胶体是一种常见的分散系，了解胶体的重要性质和应用，知道胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法。2.知道电解质和非电解质，能通过实验现象，探求电解质溶液导电的本质原因，能够从微观角度理解化学物质的存在状态，初步学会电离方程式的书写。3.体会分类研究的方法在分散系、化合物中的运用。二、教学重点胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法；电离方程式。三、设计思路 溶液和浊液这两种混合物虽然初中也涉及过，但是，还没有从分散系的角度对混合物进行分类。胶体的知识研究的不是某种物质所特有的性质，而是物质的聚集状态所表现出来的性质。这对学生而言是一个较为陌生的领域，是学生通过分类思想来研究物质、观察物质的新的切入点。胶体的性质表现在很多方面，教学中可联系生活实际，加深了解有关胶体的性质和重要应用，使学生认识到物质的性质不仅与物质的结构有关，还与物质的存在状态有关，从而拓宽学生的视野。在溶液导电性实验的基础上引出电解质和非电解质的概念，然后，通过介绍氯化钠在水中的溶解和电离，引出NaCl电离方程式的书写，以及酸、碱、盐的电离方程式，为后续课程学习离子方程式打下基础。四、教学过程导入 初中我们学过溶液和浊液，它们都是一种或多种物质分散到其它物质中形成的，我们可以将它们称为分散系。溶液和浊液的性质有哪些差异？它们为什么会有这样的差异？它们的本质区别是什么？ 溶液和浊液的本质区别在于分散质粒子的直径大小：浊液：分散质粒子的直径大于10-7m；溶液：分散质粒子的直径小于10-9m。那么，分散质粒子的直径介于10-7m到10-9m之间的分散系叫做什么呢？它又有哪些特殊的性质呢？我们将分散质粒子的直径介于10-7m到10-9m之间的分散系称为胶体，胶体有一些特殊的性质。实验1 氢氧化铁胶体对光的作用（丁达尔效应）实验步骤：把盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只小烧杯放在暗处，用聚光手电筒（或激光笔）从侧面照射烧杯。实验现象：从垂直于光线的方向观察到氢氧化铁胶体中有一条光亮的通路（丁达尔现象），而硫酸铜溶液中则没有。实验结论：溶液和胶体对光的作用是不同的。应用：如何用简单的方法鉴别胶体和溶液？实验2 胶体的净水作用在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中的一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体，搅拌后静置片刻，比较两只烧杯中液体的澄清程度。实验步骤：向两只烧杯中加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊污水，再向其中一只烧杯中加入10mL氢氧化铁胶体，搅拌后静至片刻。实验现象：加入氢氧化铁胶体的烧杯中的液体变得澄清。实验结论：氢氧化铁胶体能够使水中悬浮的固体颗粒凝聚沉降，氢氧化铁胶体可以用于净水。应用：自来水厂用含铝或含铁的化合物做净水剂，其实是利用胶体吸附水中的悬浮颗粒并沉降，从而达到净水的目的。你能举出几种生活中有关胶体性质或应用的例子吗?过渡 我们又从另一个角度认识到了物质世界的丰富多彩：当一种或几种物质分散到其它物质中时，由于分散质粒子的大小不同可以形成不同的分散系溶液、胶体和浊液。事实上，即使同样为溶液，物质在溶解时也有差异，有些物质溶于水后能导电，而有些物质溶于水后则不导电，这又是为什么呢？实验2 溶液的导电性实验：实验步骤：在五只小烧杯中分别加入NaCl溶液、NaOH溶液、稀盐酸、酒精溶液和蔗糖溶液，组装好仪器，接通电源。实验现象：NaCl、NaOH、HCl溶于水后能导电，酒精、蔗糖溶于水后不能导电。分析：溶于水能导电的NaCl、NaOH、HCl称为电解质，而酒精、蔗糖称为非电解质。为什么电解质溶液会导电?原来它们溶于水后，在水分子的作用下发生电离,生成了自由移动的水合离子,从而使溶液具有导电性。结论：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质，无论在水溶液里还是在熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。电离方程式：表示酸、碱、盐等电解质在溶液中或熔融状态下电离成能够自由移动的离子的式子。练习书写氯化钠、硫酸和氢氧化钡的电离方程式。