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重點:區(qū)分氮、磷、鉀肥的方法。
難點:培養(yǎng)學生解決問題的能力。
實驗準備
①儀器:試管、試管架、試管夾、研缽、酒精燈、火柴、燒杯。
②實物:缺氮肥的包心菜葉片(實物)、缺磷的小麥植株(高、矮各式各1株)、缺鉀的大豆葉片(實物)。
③常見化肥樣品。
④實驗改進:把一塊鐵片分成兩塊,一塊正方形燒氮肥,另一塊長方形燒鉀肥,避免氮、鉀肥互相干擾。
⑤電腦及投影儀。
課時安排2課時
教學設計
第一課時認識常見的化肥
課前準備
學生各自搜集常見化肥的樣品。
創(chuàng)設情境
1.講述:1958~1960年,由于自然災害,不少人餓死的事實;改革開放以來,我國糧食生產(chǎn)突飛猛進,基本解決了13億人口吃飯問題的事實,指出化肥在解決我國人民吃飯問題上所起的作用。
2.投影:播放養(yǎng)分充足或缺某種養(yǎng)分的植物生長圖片。指出:“莊稼一枝花,全靠肥當家”,說明肥料與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們吃飯有著密切的關系。點明學習主題。
學生活動
1.展示學生各自搜集的常見化肥的樣品,由各組代表上講臺展示樣品,做簡要介紹(教師適當點評)。
2.閱讀課文:整理資料,填寫下表:
常用化肥的名稱、化學式及作用
(重點,用時稍長些,教師巡回檢查、指導、發(fā)現(xiàn)問題)
3.討論交流:交流信息資料,互查上述表格所填內(nèi)容。(教師深入小組,了解討論情況,適時指導)
4.展示圖表:各小組代表爭相走上講臺,展示圖表,簡要說明。
歸納整理
投影1:展示完整的圖表。
投影2:常用化肥包裝袋商標圖示及說明書。
再創(chuàng)情景
由學生講述案例:
①細心的農(nóng)民問我:夏天雷雨過后,田里的莊稼長得特別旺盛。聽說你在學校里學過,你能告訴我其中的秘密嗎?
②一位老大爺給我講:70年代剛使用化肥時,生產(chǎn)隊里種黃豆,為確保增產(chǎn),施用了大量尿素。夏天時,黃豆苗生長非常旺盛,農(nóng)民很高興。結(jié)果,到了秋天,黃豆的結(jié)實率很低。相反,漏掉施尿素的地方,黃豆結(jié)實卻較豐厚,令人哭笑不得。
教師點撥
1.教師介紹案例①中的秘密。
2.案例②說明了什么?(讓學生討論、交流對案例分析的體會。讓學生知道:種田也必須學習科學知識,否則就要付出代價,以此激發(fā)學生學習的激情)
學生活動
1.閱讀課文:第79頁第二、三兩段。
2.討論交流:為了保護我們的生存環(huán)境,在化肥使用方面,你應當給父母做哪些宣傳?
教師小結(jié)
我們知道了化肥的作用及給環(huán)境帶來的危害,希望大家在生活中做一個有責任感的人,為保護我們的家園而努力,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標貢獻自己的力量。
學生活動
1.小結(jié):這節(jié)課我學到了什么?(歸納、鞏固知識,同桌、同學互查)
2.學生主持:用卡片展示問題(常見化肥的名稱、化學式、用途等),小組搶答(或板書)。
教師總結(jié)
1.簡要總結(jié)本節(jié)課所學內(nèi)容,評價學生學習情況。
2.課后活動:怎樣識別區(qū)分常見的化肥:尿素、碳酸氫銨、過磷酸鈣、硫酸鉀?(為下一課時做準備)。
第二課時探究初步區(qū)分氮肥磷肥鉀肥的方法
設置情景
(貼在黑板上)農(nóng)作物生長時需要大量的氮、磷、鉀肥,如果缺少這些營養(yǎng)元素,農(nóng)作物就會得“病”:
實物1:發(fā)黃的菜葉與正常的菜葉比較。(缺?)
實物2:矮小的小麥植株與正常的小麥植株比較。(缺?)
實物3:葉片邊緣發(fā)黃的大豆葉與正常的大豆葉比較。(缺?)
提出問題
1.這三種不正常的植物,各缺乏什么養(yǎng)分?
2.如何區(qū)分常用的氮、磷、鉀肥呢?
3.怎樣科學施肥?
學生活動
1.觀察實物、填寫下表:
2.組內(nèi)交流:交流觀察結(jié)果。
3.展示觀察成果:學生走上講臺,展示自己觀察的結(jié)果(其他同學補充)。
4.學生小結(jié):從外觀上區(qū)分氮肥、磷肥、鉀肥的方法(教師點評)。
5.交流實驗結(jié)果:學生下位,自由交流;小組代表匯報交流(教師指導,給予點評)。
6.歸納小結(jié):區(qū)分氮肥和鉀肥的方法。
學習評價:檢查學生學習情況(統(tǒng)計能正確區(qū)分氮肥、鉀肥的方法及人數(shù))
問題拓展
黑板上的三種不正常的植物,各缺乏什么養(yǎng)分?急需施肥。但是,買回來的化肥包裝袋因磨損,字跡模糊不清,無法辨認。
現(xiàn)取化肥樣品分別裝入1、2、3號小瓶,放在實驗臺上。請你幫助辨認,指導施肥。
看哪個組最先完成任務,把小瓶標號寫在黑板上對應的“生病”植物的下方。
教師小結(jié)
你們用所學習的知識解決了生產(chǎn)中的實際問題。通過本節(jié)課學習,你有哪些收獲?你對本節(jié)課的學習過程是滿意,基本滿意,還是不滿意?
課后活動
1.整理本節(jié)課學習的知識,同學互相交流,查漏補缺。
2.調(diào)查你的父母在貯存、使用化肥方面存在的問題,并給他們提出合理的建議。
3.社會調(diào)查:化肥使用的利弊與對策。
點評:化學肥料是農(nóng)村學生比較熟悉的一類物質(zhì)。我國是一個農(nóng)業(yè)大國,關于“農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民”的“三農(nóng)”問題,國家一直相當重視。農(nóng)村中學的學生,將有一部分要回到農(nóng)村,要做一個現(xiàn)代化的農(nóng)民,就必須懂得科學種田。
本課題的教學設計突出了三個特點:
一是,十分注意從學生身邊事物出發(fā),緊密聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際,對教學素材進行了重新組織,學生猶如“身臨其境”,感到化學就在身邊,學得輕松,有機地將書本知識與實際應用相結(jié)合。
知識目標:了解溶液、溶質(zhì)、溶劑的基本概念;了解溶液在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一般應用。
能力目標:
通過演示實驗的對比,培養(yǎng)學生的觀察能力、分析實驗的能力;能列舉生活中常見的溶液實例,并整理歸納溶液在組成和性質(zhì)上的特點;通過對溶液形成過程的學習,鍛煉學生抽象思維的能力。
情感目標:
通過溶液在實際生活中的應用,擴大學生的知識面,體驗“理論聯(lián)系實際”和“學以致用”的含義,加強學生的探索精神。
教學建議
關于演示實驗的教學建議
做好實驗是教學中的一個重要環(huán)節(jié),也是調(diào)動學生學習積極性的重要手段?,F(xiàn)推薦幾個實驗的注意事項做一些說明,權(quán)作參考。
[實驗1]高錳酸鉀溶于水
高錳酸鉀溶于水,試管中的水適當多加一些,高錳酸鉀固體取一個小顆粒,而不是若干碎屑。這樣可以使高錳酸鉀沉入水底是留下一道清晰的紫色線條,增加實驗的視覺效果,同時便于進一步的觀察它的擴散過程。
[實驗2]將少量的碘和食鹽分別放入盛有5mL水的試管中振蕩,觀察著兩種物質(zhì)在水中的溶解情況。
在上述實驗中,兩只試管里的水都是室溫,水的質(zhì)量也相同,但食鹽全部溶解了,而碘卻只有少部分溶解。這說明不同的物質(zhì)在同一中溶劑中的溶解能力是不同的,這是物質(zhì)本身的性質(zhì)所決定的。
本實驗是為了揭示“物質(zhì)的溶解性主要是物質(zhì)自身性質(zhì)決定的”這一原理。
任何兩種氣體都可以任意比例完全均勻地混合,但是對于水來說,并不是什么物質(zhì)都可以溶在其中的。
[實驗3]氯化銀懸濁液的生成與性質(zhì)
硝酸銀跟鹽酸反應生成難溶于水的白色物質(zhì),觀察下面實驗現(xiàn)象。
可見,如果分散在水中的固體物質(zhì)的顆粒過大就會使形成的混合物混濁而不透明,一段時間后該固體物質(zhì)就會從混合物中沉降出來。象這樣固體小顆粒懸浮于液體里所形成的混合物叫做懸濁液(或懸浮液),懸濁液是一種不穩(wěn)定的混合物。
本實驗應該是用較稀的溶液,所鉀硝酸銀也不能過多,若反應已開始就生成大量沉淀,就會對“懸濁液放置后會發(fā)生沉降”的現(xiàn)象產(chǎn)生干擾。
[實驗4]液體物質(zhì)的溶解
在一只大試管中加入2mL水,再用膠頭滴管分5次加入酒精,每次加1滴管,邊振蕩邊觀察現(xiàn)象。多次加入的酒精均能與水完全互溶。進一步的實驗還可以證明,酒精能以任意比例與水互溶。但是,并不是所有液體之間都能夠互溶。
[實驗5]植物油與水的混合
植物油不能跟水互溶,經(jīng)振蕩,油被“打散”,生成很小的液滴。它們分散在液體里所形成的混合物叫做乳濁液(或乳狀液),這種混合物液也是不穩(wěn)定的。
乳濁液也有重要的應用,例如很多液體農(nóng)藥是難溶于水的,農(nóng)民按照一定的比例,把農(nóng)藥配成乳濁液后再進行噴灑,有效地保障了用藥的均勻與適量。
[實驗6]氣體物質(zhì)的溶解
將盛有氨氣的試管浸入水中,在水中打開膠塞,觀察現(xiàn)象。
本實驗未采用“噴泉實驗”,而設計了較為建議的做法。主要使是實驗中的干擾因素盡量少,使學生集中觀察按其的易溶性。同樣原因,水中也不要加入指示劑。
[思考]在養(yǎng)魚的水塘中央常用水泵不斷將水噴向空中;家庭養(yǎng)魚則不斷向魚缸中鼓入空氣。這樣做是為了向養(yǎng)魚的水中補充氧氣。請你說說這兩種方法是如何達到補充氧氣目的的。
建議由學生分組進行實驗:
1.氫氧化鈉溶解時的放熱現(xiàn)象:向燒杯中加入20mL水,用溫度計測量并記下溫度;向水中加入2藥匙NaOH固體,用玻璃棒攪拌后并再次測量并記錄溶液的溫度。
2.硝酸銨晶體溶于水時的吸熱現(xiàn)象
向燒杯中加入5mL水,用溫度計測量并記錄水的溫度;向水中加入2藥匙硝酸銨晶體,用玻璃棒攪拌使其全部溶解,并及時測量和記錄溶液的溫度。
關于溶解的教學建議
1.要從學生已有的生活經(jīng)驗出發(fā),通過比較來討論物質(zhì)在水中的溶解。例如,學生對氣體之間的相互混合具有較強的感性認識,而物質(zhì)在水中溶解時的擴散過程與氣體間的混合是相似的,他們都是一個自發(fā)的過程。這會使學生在一個更高的層次上了解物質(zhì)之間混合的過程特點,以次來理解環(huán)境污染及其治理,會得到向?qū)y(tǒng)一的認識。當然應該注意,物質(zhì)在水中的溶解有一個水合的過程,熱效應液與此有關,但這里不必予以強調(diào)。
2.使學生了解不同物質(zhì)(固體、液體、氣體)在水中的溶解過程可以使學生對溶解現(xiàn)象有一個較為開闊的視野。應該指出的時,固體的溶解是本章討論的重點內(nèi)容,教學過程中應突出出來,做到,既有相對寬泛的背景,由有重點。在對學生的要求上也要分清主次,不要任以拔高。
教學設計方案
重點:
1.建立溶液的概念,掌握溶液、溶質(zhì)、溶劑之間關系,并學會簡單計算。
2.引導學生用比較的方法去認識事物。
難點:
1.了解溶液的形成過程。
2.溶質(zhì)和溶劑的判斷。
教學過程
[引言]當衣服上撒了香水就會滿室飄香,打開一瓶白酒就會醇香四逸。這里的“飄”與“逸”實際上就是分子的擴散。經(jīng)過一段時間,飄逸的分子最終會均勻地充滿整個房間。這一過程無需外力的幫助就能自發(fā)地進行。物質(zhì)在水中溶解時的擴散與上面的過程類似,都是自發(fā)地進行的。
[板書]第一節(jié)溶液
一、物質(zhì)的溶解
1.固體的溶解
[講解]很多物質(zhì)能夠在水中溶解,這是大家非常熟悉的現(xiàn)象?,F(xiàn)在讓我們仔細觀察這一過程,并注意最終形成的混合物的外觀特點。
[實驗1]高錳酸鉀溶于水
圖1高錳酸鉀溶于水
[講解]從實驗中可以觀察到,高錳酸鉀在水中逐漸地溶解、擴散,最終所形成溶液的每個部分顏色都一樣,說明高錳酸鉀均勻地分布在水中。攪拌或振蕩可以加快溶解。
[實驗2]將少量的碘和食鹽分別放入盛有5mL水的試管中振蕩,觀察著兩種物質(zhì)在水中的溶解情況。
[講解]在上述實驗中,兩只試管里的水都是室溫,水的質(zhì)量也相同,但食鹽全部溶解了,而碘卻只有少部分溶解。這說明不同的物質(zhì)在同一中溶劑中的溶解能力是不同的,這是物質(zhì)本身的性質(zhì)所決定的。
[講解]任何兩種氣體都可以任意比例完全均勻地混合,但是對于水來說,并不是什么物質(zhì)都可以溶在其中的。
[實驗3]氯化銀懸濁液的生成與性質(zhì)
[講解]硝酸銀跟鹽酸反應生成難溶于水的白色物質(zhì),觀察下面實驗現(xiàn)象:
圖2氯化銀懸濁液的生成
[講解]可見,如果分散在水中的固體物質(zhì)的顆粒過大就會使形成的混合物混濁而不透明,一段時間后該固體物質(zhì)就會從混合物中沉降出來。象這樣固體小顆粒懸浮于液體里所形成的混合物叫做懸濁液(或懸浮液),懸濁液是一種不穩(wěn)定的混合物。一般認為顆粒直徑大于10-7m時就會形成不穩(wěn)定的懸濁液或乳濁液,發(fā)生沉降或分層。
2.液體物質(zhì)的溶解
[實驗4]液體物質(zhì)的溶解
在一只大試管中加入2mL水,再用膠頭滴管分5次加入酒精,每次加1滴管,邊振蕩邊觀察現(xiàn)象。多次加入的酒精均能與水完全互溶。進一步的實驗還可以證明:
[板書]酒精能以任意比例與水互溶。
但是,并不是所有液體之間都能夠互溶。
[實驗4]植物油與水的混合
圖3植物油跟水的混合
[講解]植物油不能跟水互溶,經(jīng)振蕩,油被“打散”,生成很小的液滴。它們分散在液體里所形成的混合物叫做乳濁液(或乳狀液),這種混合物液也是不穩(wěn)定的。
[板書]小的液滴分散在液體里所形成的混合物叫做乳濁液(或乳狀液),
[講解]乳濁液也有重要的應用,例如很多液體農(nóng)藥是難溶于水的,農(nóng)民按照一定的比例,把農(nóng)藥配成乳濁液后再進行噴灑,有效地保障了用藥的均勻與適量。
[板書]3.氣體的溶解
[講解]炎熱的夏天,當你打開碳酸飲料或者啤酒瓶的時候,會發(fā)現(xiàn)液體中會冒出大量氣泡,這說明液體中溶有氣體。有的氣體是很易溶于水的。
[實驗6]氣體物質(zhì)的溶解
[講解]將盛有氨氣的試管浸入水中,在水中打開膠塞,觀察現(xiàn)象。
圖4氨氣溶于水
打開膠塞后,水會急速進入試管,說明氨氣很容易溶解在水中,所得溶液稱為氨水。
[思考]在養(yǎng)魚的水塘中央常用水泵不斷將水噴向空中;家庭養(yǎng)魚則不斷向魚缸中鼓入空氣。這樣做是為了向養(yǎng)魚的水中補充氧氣。請你說說這兩種方法是如何達到補充氧氣目的的。
[討論]液體里溶有氣體的現(xiàn)象在生活中也很常見,你能舉幾個例子嗎?
[板書]4.溶解過程中放熱與吸熱的現(xiàn)象
[學生活動]氫氧化鈉溶解時的放熱現(xiàn)象
向燒杯中加入20mL水,用溫度計測量并記下溫度;向水中加入2藥匙NaOH固體,用玻璃棒攪拌后并再次測量并記錄溶液的溫度。
溶解前
溶解后
溫度(℃)
[學生活動]硝酸銨晶體溶于水時的吸熱現(xiàn)象
向燒杯中加入5mL水,用溫度計測量并記錄水的溫度;向水中加入2藥匙硝酸銨晶體,用玻璃棒攪拌使其全部溶解,并及時測量和記錄溶液的溫度。
溶解前
溶解后
溫度(℃)
[講解]以上實驗說明,物質(zhì)在溶解的過程中會產(chǎn)生放熱或吸熱現(xiàn)象。
教學手段:實驗、學生活動(包括動手實驗和同伴之間的討論)
板書設計
第一節(jié)溶液
一、物質(zhì)的溶解
1.固體的溶解
[實驗1]高錳酸鉀溶于水
圖1高錳酸鉀溶于水
[實驗2]將少量的碘和食鹽分別放入盛有5mL水的試管中振蕩,觀察著兩種物質(zhì)在水中的溶解情況。
[實驗3]氯化銀懸濁液的生成與性質(zhì)
懸濁液:固體小顆粒懸浮于液體里所形成的混合物叫做懸濁液(或懸浮液),懸濁液是一種不穩(wěn)定的混合物。
2.液體物質(zhì)的溶解
[實驗4]液體物質(zhì)的溶解
[板書]酒精能以任意比例與水互溶。
[實驗5]植物油與水的混合
乳濁液:小的液滴分散在液體里所形成的混合物叫做乳濁液(或乳狀液),
3.氣體的溶解
[實驗6]氣體物質(zhì)的溶解
氨氣很容易溶解在水中,所得溶液稱為氨水。
[思考]請你說說向魚塘中的水里補充氧氣的方法。
[討論]你能舉幾個例子說明水中溶有氣體嗎?
4.溶解過程中放熱與吸熱的現(xiàn)象
NaOH固體溶于水:
溶解前
溶解后
溫度(℃)
硝酸銨晶體溶于水:
溶解前
溶解后
溫度(℃)
結(jié)論:物質(zhì)在溶解的過程中會產(chǎn)生放熱或吸熱現(xiàn)象。
探究活動
物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性比較
1.做下列實驗:
(1)將少許碘放入水中,振蕩,觀察碘在水中的溶解性;
(2)將少許碘放入四氯化碳中(四氯化碳是一種有機溶劑),振蕩,觀察碘有機溶劑中的溶解性;
(3)在碘的水溶液中滴加幾滴四氯化碳,振蕩,觀察現(xiàn)象。
2.以小組為單位,討論以下問題:
(1)物質(zhì)在溶劑中的溶解跟什么因素有關?(可能的話可以討論物質(zhì)相溶的規(guī)律)
氯氣的化學活性.
2.了解氯氣的用途.
3.掌握實驗室制取氯氣的原理和方法.
【重、難點】:氯氣的化學性質(zhì)
【教學方法】:觀察實驗---理解原理---比較歸類---串成知識線條
【課時安排】:第一課時做完所有實驗,講完氯氣與水的反應,余下為第二節(jié)時。
【教學過程】:
l引入:由氯原子的電子層結(jié)構(gòu)引出氟、溴、碘、砹具有相似的電子層結(jié)構(gòu)
和化學性質(zhì),成為一個自然族,稱為鹵族.
l演示實驗:觀察一瓶氯氣,聞味(注意方法”扇”和”飄”),再到入水振蕩.
l學生回答:氯氣的物理性質(zhì)(1)色、味、態(tài)(介紹毒性)
(2)密度:比空氣大
(3)水溶性:可溶(體積比1:2)
(4)熔、沸點:-101C;-34.6C
(與氧氣-218C;-183C和氫氣-259C;-252C比較)
l演示實驗:鈉和銅分別在氯氣中燃燒
l學生回答:實驗現(xiàn)象
l教師講解:反應原理(注意氯元素的化合價變化)、裝置、操作
及有關拓展內(nèi)容
l演示實驗:1.氫氣在氯氣中安靜燃燒和混合光照爆炸.
2.紅磷在氯氣中燃燒.
l學生回答:實驗現(xiàn)象(回憶對比氫氣和氧氣的反應)
l教師講解:反應原理及有關拓展內(nèi)容
l教師講解:1.氯氣與水反應的原理,分析氯元素化合價的變化;
2.次氯酸的強氧化性和用途.
l演示實驗:次氯酸使色布褪色
l思考討論:1.氯水與液氯是否為同一物質(zhì)?有何區(qū)別?
2.新制氯水與久置氯水在成分上有何區(qū)別?
3.實驗中起漂白作用的是氯氣還是次氯酸?
(第二節(jié)時)
l復習引入:復習氯氣與水反應的化學方程式,引入與堿的反應.
l教師講解:1.氯氣與堿反應的原理及拓展;
2.漂白粉的制取與應用等.
l小結(jié):氯氣的化學性質(zhì)及性質(zhì)活潑的原因.
l學生自學:氯氣的用途
l教師講解:實驗室制取氯氣的藥品,結(jié)合藥品狀態(tài)及反應條件,回憶實驗室
制取氧氣和氫氣的裝置,啟發(fā)思考選擇裝置,根據(jù)性質(zhì)選擇集氣
和尾氣處理裝置.
l思考討論:1.反應物用稀鹽酸代替濃鹽酸行嗎?
2.為何用分液漏斗而不用長頸漏斗?
3.一套完整的制取氣體的裝置應包括哪四大部分?
4.實驗室制取的氯氣中會含有少量HCl氣體和H2O,為什么?
如何除去?應先除什么后除什么?為什么?
l教師講解:氯氣的工業(yè)制法(氯堿工業(yè))
【板書設計】:
一.一.氯氣的性質(zhì)
1.1.物理性質(zhì)
(1)色、味、態(tài):黃綠色有刺激性氣味的氣體
(2)密度:比空氣大
(3)水溶性:能溶于水(常溫下,1體積水約能溶解2體積氯氣)
常壓,-34.6C
(4)易液化:氯氣液氯
2.2.化學性質(zhì)
(1)(1)與金屬的反應
點燃點燃
2Na+Cl2===2NaCl(白煙)Cu+Cl2===CuCl2(棕黃色煙)
點燃
推廣:2Al+3Cl2===2AlCl3(白煙)
點燃
2Fe+3Cl2===2FeCl3(棕褐色煙,注意:不生成FeCl2)
lCuCl2溶液的顏色隨溶液濃度的不同而略有不同。
CuCl2溶液
濃溶液稀溶液
黃色黃綠色綠色藍色
(2)(2)與非金屬的反應
點燃
H2+Cl2===2HCl(蒼白色火焰,工業(yè)制HCl原理)
光照
H2+Cl2===2HCl(爆炸)
點燃
2P+3Cl2===2PCl3(液體)
三氯化磷(白色煙霧)
PCl3+Cl2===PCl5(固體)
五氯化磷
l燃燒(廣義定義):指任何發(fā)熱發(fā)光的劇烈的化學反應。
(3)與水的反應
氯氣溶于水得黃綠色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子與水反應,
大部分是以Cl2分子狀態(tài)存在于水中。
Cl2+H2O===HCl+HClO(次氯酸)
注意:(1)在新制的氯水中存在的微粒有:H2O、Cl2、H、Cl、HClO、ClO、OH;
久置氯水則幾乎是鹽酸溶液
①一元弱酸,比H2CO3弱
光
(2)HClO的基本性質(zhì)②不穩(wěn)定,2HClO===2HCl+O2
③強氧化性;
④漂白、殺菌能力,使色布、品紅溶液等褪色,
故氯水可用作自來水消毒。
(4)(4)與堿的反應
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O(吸收氯氣)
注意:
(1)(1)Cl2與H2O和Cl2與堿的反應是有密切聯(lián)系的:
Cl2+H2O===HCl+HClO
NaOHNaOH
NaCl+H2ONaClO+H2O
結(jié)果:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
但兩者又有很大區(qū)別:
Cl2+H2O的反應很不完全,Cl2與H2O可大量共存,
而Cl2+2NaOH的反應則快而完全,Cl2與堿不能大量共存。
(2)(2)漂白粉
①制取反應:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
②主要成分:CaCl2、Ca(ClO)2
③有效成分:Ca(ClO)2
④用途:殺菌消毒,漂白
⑤使用方法:與稀酸混合。只有將Ca(ClO)2轉(zhuǎn)化成HClO才能
表現(xiàn)其漂白殺菌作用。
比HClO強的酸(H)
Ca(ClO)2HClO
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
⑥失效原因及保存方法:
在潮濕的空氣中會慢慢變質(zhì)失效,原因是:
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO
光
2HClO===2HCl+O2
所以應置于避光干燥處保存。
小結(jié):
1.1.是一種很活潑的非金屬單質(zhì),具有助燃的性質(zhì)。
2.2.氯氣所發(fā)生的化學反應的基本規(guī)律是:
得2個電子
Cl2Cl
它的化學活性是由其原子最外層7個電子(易得電子)的結(jié)構(gòu)決定的。
二.二.氯氣的用途:重要的化工原料
三.三.氯氣的實驗室制法
1.藥品及原理:MnO2+4HCl(濃)===MnCl2+2H2O+Cl2
2.2.儀器裝置:發(fā)生裝置---收集裝置---吸收裝置
3.實驗步驟:檢密—裝藥—固定—加熱—收集
4.收集方法:向上排空氣法(或排飽和食鹽水法)
5.尾氣處理:用堿液吸收
四.氯氣的工業(yè)制法:(氯堿工業(yè))
本課題是在學習原子結(jié)構(gòu)和元素概念的基礎上,繼續(xù)學習原子核外電子排布、原子得失電子形成離子的過程。本課題難點比較集中,有微觀表征:電子的分層排布、離子的形成;有化學用語:原子結(jié)構(gòu)示意圖、離子符號;也有把宏觀與微觀架起橋梁的知識:元素最外層電子數(shù)與元素化學性質(zhì)的關系。這些內(nèi)容是引領學生把學習注意力由宏觀世界轉(zhuǎn)到微觀研究的重要過渡,為學生探求宏觀物質(zhì)變化的奧秘打開了一個微觀領域的窗口,是引發(fā)學生對科學的好奇和向往,是培養(yǎng)學生對微觀世界學習興趣的一個很好的素材。
教學目標
知識與能力目標:
1.知道原子核外電子是分層排布的。(難點)
2.了解離子的形成,初步認識離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子。(重點)
3.了解原子結(jié)構(gòu)示意圖涵義及原子最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關系。
過程與方法目標:
1.通過想象、猜想探索證明歸納原子核外電子的排布,培養(yǎng)學生空間想象力。
2.觀察l~18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,歸納小結(jié)原子最外層電子數(shù)與元素性質(zhì)的關系。
3.探究分析NaCl的形成過程,了解離子的形成,初步認識離子是構(gòu)成物質(zhì)的一種粒子。
情感態(tài)度與價值觀目標:
1.培養(yǎng)學生對微觀世界學習的興趣。
2.喚起學生對科學的好奇與向往。
教學過程
一、情境導入
1.教師富有感情地朗讀學生作品──科普小論文《漫游原子世界》,鞏固原子結(jié)構(gòu)的知識。
附文:我是一個小小的電子,我在原子里圍繞著原子核不停地轉(zhuǎn)動,雖然空間很大,但我和我的同伴總想掙脫原子核的吸引??墒窃雍诉@個小老頭很有能耐,雖然只占原子的一丁點空間,里面卻由質(zhì)子和中子構(gòu)成,中子不帶電,質(zhì)子帶正電,正好把我身上的負電深深吸引。
2.設問:原子核外電子是如何運動的呢?它們能否掙脫原子核的吸引呢?
二、引導探究核外電子的排布
1學生猜想:核外電子是如何運動的?
2.學生交流:向你的同學說一說你想象中核外電子如何運動?
3.探究證明假設:閱讀課本圖文。(把圖4-9“核外電子分層排布示意圖”制作成掛圖,借此引導學生空間想象能力,理解電子分層排布)
4.歸納結(jié)論:核外電子是分層排布的。
5.教師啟發(fā):科學家在探索原子核外電子運動時,也經(jīng)歷了假設、猜想的階段,然后通過科學的手段、借助先進的儀器進行實驗測定、檢驗而得到真理的。那么電子為什么有的排在第一層?有的排在第二層?各電子層上電子數(shù)目有什么規(guī)律?(讓學生體驗科學探究的過程后,進一步啟發(fā)學生對電子排布的通想,提醒學生到高中后還會有更深入的研究,有興趣的同學可自己查閱有關資料)
6.學習原子結(jié)構(gòu)示意圖表示的意義:
7.練習鞏固:向你的同桌說一說下列原子結(jié)構(gòu)示意圖的意義:
8.展示掛圖:1~18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖。學生觀察、互相討論、歸納原子最外層電子數(shù)目與元素性質(zhì)的關系:
元素
最外層電子數(shù)
元素化學性質(zhì)
稀有氣體元素
8個(He為2)
比較穩(wěn)定
金屬元素
少于4個
不穩(wěn)定
非金屬元素
多于4個
不穩(wěn)定
9.教師設問:稀有氣體元素原子最外層電子數(shù)為8(He為2),達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故化學性質(zhì)比較穩(wěn)定。金屬元素原子和非金屬元素原子最外層電子未排滿,要趨向穩(wěn)定,怎么樣才能達到目的呢?(制造探究情境,誘導學生下一步的探究)
三、探究離子的形成
1、提供信息:①鈉與氯氣反應生成氯化鈉。②鈉和氯的原子結(jié)構(gòu)示意圖。
2、學生表演:兩個學生通過觀察原子結(jié)構(gòu)示意圖,分別扮演銷原子和氯原子(頭上貼元素符號,身上貼最外層電子數(shù)目的“電子”),其他同學當裁判。(表演的形式活潑而又巧妙地考查了學生對原子結(jié)構(gòu)示意圖的理解,學生熱情高漲地參與,課堂活躍起來)
3.學生討論;要趨向穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的鈉原子和氫原子該如何變化來達到穩(wěn)定呢?設計一個方案。(生動的情境、求知欲的驅(qū)使,學生積極設計多種方案:①氯原子的最外層電子中三個電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上,使雙方最外層電子數(shù)平均,分別為4。②氯原子的最外層七個電子轉(zhuǎn)移到鈉原子的最外電子層上,使雙方達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。③鈉原子的最外層一個電子轉(zhuǎn)移到氯原子的最外電子層上,使雙方達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。這樣,較好地暴露了學生的原有思維,有利于教師更有針對性地進行點撥引導,對于方案①,教師要讓學生分辨生活中的平衡與化學中的穩(wěn)定的區(qū)別;對于方案②、③,教師可以從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),分析發(fā)生這兩種情況的難易程度)
4.學生表演;兩個學生和同學們一起研究各方案,選擇最佳方案:把“鈉原子”身上最外層的那個“電子”貼到“氯原子”身上?!扳c原子”因失去一個電子而變成Na+,“氯原子”因得一個電子而變成Cl-,由于靜電作用而結(jié)合成化合物NaCl。(直觀活潑的表演把枯燥、繁難的學習內(nèi)容變得生動有趣,學生自然對原子與離子的概念有了初步的區(qū)分,也為原子得失電子的規(guī)律埋下伏筆)
5.師生分析:(一邊分析,一邊板書)
6.引導提問:離子是怎樣形成的?什么叫離子?如何區(qū)別陽離子和陰離子?離子符號的書寫應與原子有什么不同?
四、小結(jié)練習,誘發(fā)思考
1.小結(jié):在本課題,我們學了什么?
2.練習:課本習題。
教學設計說明
過去由于過分追求知識和能力目標,忽略過程和方法目標、情感態(tài)度與價值觀目標,在課堂教學設計上,教師往往注重知識的灌輸和解題能力的培養(yǎng),對學生進行科學探究的需要比較忽視。于是基本上是以教師講解為主,學生被動接受,教師把一個個的知識點教給學生,學生記住結(jié)果并會應用解題就行了。課堂上缺乏師生之間的感情共鳴,顯得蒼白乏味,學生學習方法不靈活,死記硬背,知識掌握不牢固。
在新的教學理念驅(qū)動下,本課題的教學設計重視學生的全面發(fā)展,設計了多個探究活動,創(chuàng)設了多個學習情境,利用豐富的教學手段開展課堂活動:(1)欣賞科普小論文《漫游原子世界》,以輕松活潑的形式、生動形象的語言鞏固了原子結(jié)構(gòu)知識,同時提出“校外電子是如何運動的”“電子能否掙脫原子核的吸引”等問題,自然入了本課題的學習;(2)讓學生猜想質(zhì)疑核外電子運動,再借助掛圖(課本圖4-9“核外電子分層排布示意圖”)幫助學生樹立空間概念,探索、理解電子的分層排布;(3)通過學生角色扮演活化氯化鈉形成的過程,強化學生的探究欲;(4)利用圖示把鈉原子和氛原子發(fā)生電子轉(zhuǎn)移形成氯化鈉的過程簡明呈現(xiàn),幫助學生由形象思維到抽象思維的飛躍(這部分內(nèi)容的教學,應針對學生的具體情況,若學生難以接受,可按教材要求簡化過程);(5)借助觀察掛圖“l(fā)~18號元素原子結(jié)構(gòu)示意圖”,以表格形式進行知識類比,歸納稀有氣體元素、金屬元素、非金屬元素的最外層電子數(shù)目與元素化學性質(zhì)的關系;這樣處理能化難為易,變枯燥為樂趣,變結(jié)論性知識為探究性學習,讓學生饒有趣味地、自主地進行科學探究,使生硬的化學概念變得栩栩如生,易于理解。學生逐漸對學習化學產(chǎn)生渴望之情,能主動參與探究,建構(gòu)新知,從而逐步提高解決問題的能力,形成科學態(tài)度和掌握一定的科學方法。
本課題設計主脈清晰,重點突出,從學生的認知水平出發(fā)設計教學過程,學生參與度高,在輕松愉快的氣氛中,知識與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀都得到了充分的體現(xiàn)。
點評
選取核心概念──離子為研討課,內(nèi)容比較抽象,難度較大,富有挑戰(zhàn)性。本設計體現(xiàn)了義務教育新課程標準的教學理念,注重學生科學探究的設計和培養(yǎng)。實施教學過程中,不但知識與技能目標得到較好的落實,而且過程與方法目標、情感態(tài)度與價值觀目標也得到較好的體現(xiàn)。課堂設計充分挖掘教材,尤其重視課堂活動設計,使課堂教學生動活潑而富有吸引力。
(2課時)
一.知識教學點
1.氧氣的工業(yè)制法。
2.氧氣的實驗室制法。
3.催化劑、催化作用。
4.分解反應。
二.重、難、疑點1.重點:實驗室制取氧氣和收集氣體的操作方法。
2.難點:催化劑,催化作用。
3.疑點:實驗室制取氧氣的反應原理。
三.教學步驟
(一)明確目標
1.使學生掌握實驗室制取氧氣的方法和反應原理。
2.了解工業(yè)上從空氣中提取氧氣的基本原理。
3.了解催化劑和催化作用的概念。
4.理解分解反應的定義及其與化合反應的區(qū)別。
(二)整體感知
按照研究元素及其化合物知識的模式,在氧氣的性質(zhì)和用途之后安排學習氧氣的制法。氧氣制取的演示實驗是教材中第一個完整的討論元素化合物知識、制備典型代表物的實驗,學生的學習興趣較高。在化學實驗基礎操作的基礎上學習制取氧氣的實驗操作,在學習了氧氣的性質(zhì)的基礎上研究氧氣的收集方法,可以說不是很難的。
本節(jié)內(nèi)容以氧氣的實驗室制法為核心,穿插了—些化學基本概念和原理的建立,把描述實驗部分與理論部分聯(lián)系起來,在實驗的基礎上建立概念,比較符合學生的認識規(guī)律。
(三)教學過程
[復習提問]:1.比較全面地描述一下氧氣的物理性質(zhì)。
2.氧氣有哪些化學性質(zhì).寫出五個反應的文字表達式。
3.如何檢驗一瓶無色氣體是氧氣(空氣、氮氣、二氧化碳)?
通過第3個問題,教會學生物質(zhì)的檢驗方法,即按照“操作—現(xiàn)象—結(jié)論”的順序敘述。
[討論]:如何鑒別四瓶無色氣體:空氣,氧氣、氮氣、二氧化碳?
[教師活動]:講評學生的敘述。
[板書]:一.氧氣的檢驗方法
將帶火星木條伸入集氣瓶里,
若木條復燃,
證明瓶內(nèi)是氧氣。
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
[提問]:根據(jù)氧氣的性質(zhì)說明氧氣有什么重要用途?
[新課引入]:氧氣有那么多重要的用途,那么,你一定很想知道氧氣是怎樣制得的?
[板書]:二.氧氣的實驗室制法——分解反應
[教師活動]:講述實驗室制取物質(zhì)的原則、特點:原料便宜、操作簡單、反應速度適中等。展示實驗室制取氧氣的藥品,學生觀察它們的顏色和狀態(tài)。
[實驗]:演示[實驗1—6]加熱少量氯酸鉀
[觀察]:氯酸鉀沸騰前,木條沒有復燃,證明無氧氣放出;繼續(xù)加熱至沸騰后,才有少量氧氣放出。
[討論]:該實驗證明只加熱氯酸鉀能否放出氧氣?加熱到什么程度才放出氧氣?放出氧氣的速度如何?
[實驗]:演示[實驗1—7]加熱少量二氧化錳。
[觀察]:木條沒有復燃,證明無氧氣放出。
[討論]:該實驗又說明什么?
[實驗]:演示[實驗1—8]加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物
[觀察]:木條迅速復燃,證明迅速放出氧氣。
[討論]:該實驗又說明什么呢?比較這三個實驗,你認為二氧化錳在實驗[1—8]中起什么作用?
[小結(jié)]:加熱氯酸鉀到較高溫度能放出氧氣,二氧化錳不行;在較低溫度下不會放出氧氣的氯酸鉀,加入了加熱時不會放出氧氣的二氧化錳,卻能迅速地放出氧氣.并且二氧化錳的量并沒有變化,且還能繼續(xù)使用,說明二氧化錳的化學性質(zhì)沒有改變。
[學生活動]:閱讀課本第16頁內(nèi)容,劃出催化劑、催化作用的概念。
[板書]:1.催化劑:在化學反應中能改變其他物質(zhì)的化學反應速率,而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后都沒有變化的物質(zhì)。
[板書]:2.催化作用:催化劑在化學反應中所起的作用。
[教師活動]:講解催化劑的選擇性,使學生澄清一下幾個問題:
(1)催化劑能改變(加快或減慢)其他物質(zhì)的化學反應速率,不能片面地說成是加快。
(2)二氧化錳只對氧酸鉀的分解具有催化作用,但不是專做催化劑。
(3)催化劑只能改變化學反應速率,不能增大或減少生成物的質(zhì)量。
[舉例]:例如:橡膠制品中常加入一些催化劑以減緩橡膠的老化速度。
[講解]:實驗室常采用加熱氯酸鉀來制取氧氣,為了加快反應速度,常加入少量的二氧化錳作催化劑。反應的文字表達式為:
[板書]:3.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣
(1)文字表達式:二氧化錳(MnO2)
氯酸鉀—————氯化鉀+氧氣
加熱
KClO3KClO2
[教師活動]:介紹收集氣體的常用方法。
[討論]:根據(jù)氧氣的性質(zhì),可以用什么方法收集氧氣?
[小結(jié)]:氧氣不易溶于水,故可以用排水法;氧氣的密度比空氣略大,故可以用向上排空氣法。
[板書]:(2)收集方法:排水集氣法或向上排空氣法
[教師活動]:演示[實驗1-9]加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物,制取并收集氧氣。邊操作、邊講解,邊討論。
[講解]:本實驗裝置有幾處連接口,若裝置漏氣將影響氣體產(chǎn)量,故要先檢查裝置的氣密性。
[討論]:如何檢查該裝置的氣密性?如何處理和裝入固體試劑?
[操作]:取氯酸鉀、二氧化錳約3:1,混合均勻,放人試管底部。
[討論]:如何固定試管?試管口為什么要略向下傾斜?
[操作]:根據(jù)酒精燈的高度,調(diào)節(jié)鐵夾的位置。固定好試管,并將導管插入水槽中,將盛滿水的集氣瓶倒立于水槽中。
[討論]:伸人試管內(nèi)的導管為什么不宜過長?藥品為什么要平鋪于試管底部?集氣瓶口留有氣泡說明什么?應如何操作?如何給試管中的固體加熱?
[操作]:預熱后,將酒精燈火焰固定在試管內(nèi)混合物靠管口的部分。
[講解]:酒精燈隨反應的進行和需要氧氣量的多少向試管底的方向移動,這樣做既可防止固體混合物隨氣流沖向試管口,又便于控制氧氣放出的速度和量。
[討論]:當開始氣泡冒出時,能否收集?為什么?何時開始收集?
[講解]:剛開始冒出的氣泡是試管中的空氣,不能收集,待氣泡連續(xù)、均勻地冒出時才開始收集?;蛴脦Щ鹦堑哪緱l在試管口檢驗逸出的氣體,確定空氣已經(jīng)排盡時,再開始收集。
[討論]:如何判斷氧氣已經(jīng)集滿,集滿一瓶氧氣后應如何操作?
[操作]:當氣泡開始從瓶口逸出時,取出導氣管,蓋好玻璃片,將盛滿氧氣的集氣瓶正立于臺面上,用同樣方法再收集1-2瓶氧氣。
[討論]:實驗完畢后,將導管從水中取出,還是先移走酒精燈?
[操作]:先將導管從水中取出,再熄滅酒精燈,停止實驗。
[講解]:實驗室除了以二氧化錳為催化劑加熱氧酸鉀制取氧氣外,還可加熱高錳酸鉀制取氧演示加熱高錳酸鉀制取氧氣。(出示高錳酸鉀樣品)
[學生活動]:觀察高錳酸鉀的色、態(tài)。
[教師活動]:講解一團棉花的作用,寫出文字表達式:
[板書]:4.加熱高錳酸鉀制取氧氣
加熱
(1)文字表達式:高錳酸鉀———錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
KMn04K2Mn04MnO2O2
(2)管口塞一團棉花的作用:防止高錳酸鉀粉末隨生成的氧氣飄入導管堵塞導管。
[討論]:對比兩個文字表達式共同點,歸納出分解反應的概念,并討論分解反應與化合反應的區(qū)別。
[板書]:5.分解反應
(1)定義:由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應。
(2)特點:“一變多”ABA+B
[強調(diào)]:分解反應與化合反應都是常見的反應類型,它們都屬于化學反應的基本類型。
[講解]:通常,在工業(yè)、醫(yī)療等方面需要大量的氧氣,靠實驗室制法制取氧氣是不行的。下面我們來看看氧氣的工業(yè)制法。
[板書]:三.氧氣的工業(yè)制法——物理變化
[學生活動]:學生閱讀課本第17頁內(nèi)容,討論工業(yè)上制取氧氣的原理。
[板書]:根據(jù)液氧與液氮的沸點不同,采用分離液態(tài)空氣法。
壓縮蒸發(fā)氮氣(沸點-196℃)
空氣———液態(tài)空氣———
降溫液態(tài)氧(沸點-183℃)
(四)總結(jié)、擴展