高一化学教学设计铁的化合物

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化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度,编写化学教学设计是必不可少的,教学设计如何编写?在教学中,既要注意概念的科学性,又要注意概念形成的阶段性,不断加深对概念的理解和提高运用化学知识的能力。你是否在找正准备撰写“高一化学教学设计铁的化合物”,下面小编收集了相关的素材,供大家写文参考!

高一化学教学设计铁的化合物篇1

一、教材分析

《开发利用金属矿物和构》是人教版高中化学必修二第四章第1节的教学内容,主要帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,解释化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。因此,教学要围绕这一教学目标展开。本节教学重点:了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。

本节教学难点:学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解适用于不同金属的冶炼方法。

二、教学目标

知识与技能:

1.以金属矿物的开发利用为例,认识化学方法在实现物质间转化中的作用,体会保护金属资源的重要性。

2.了解海水资源开发和利用的前景及化学在其中可以发挥的作用。

过程与方法:

1.通过金属的存在与冶炼的学习,使同学们巩固氧化还原反应原理。

2.通过海水资源的开发利用的学习,使学生体会查找资料、讨论研究是化学学习的重要手段,并在此学习中体会化学实验及氧化还原反应原理的重要性。

情感态度价值观:

1.树立学生的资源保护意识和合理开发意识。

2.培养学生合作探究的意识。

3.培养学生的社会意识和社会责任感

4.通过联系知识与生产实践的关系,激发学生对化学学科的兴趣热爱

三、教学重点难点

重点:了解化学方法在金属矿物开发(主要是金属冶炼)及海水资源开发中的作用。

难点:学生在掌握金属冶炼的一般原理基础上,了解适用于不同金属的冶炼方法。

四、学情分析

学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生化学实验基础都不好,所以讲解时需要详细。对于铝热实验是首次接触,需要教师指导并严格注意实验安全。

五、教学方法

1.实验法:铝热反应

2.学案导学:给学生发预习导学案

3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1.学生的学习准备:预习导学案,完成课前预习学案。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

3.教学环境的设计和布置:六人一组,实验室内教学。课前打开实验室门窗通风,课前准备好实验用具

七、课时安排:1课时

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

【引言】金属在自然界中的分布很广,但金属元素一般分布在什么区域?

【讲解】(正确评价学生的回答,并补充)金属元素广泛分布于矿物中,动植物体内及海洋等区域中。

【质疑】金属元素在自然界中,如矿物或海洋中,是如何存在的呢?这又与什么性质有关?

【板书】一、金属的存在:游离态:少数不活泼的金属;化合态:多数比较活泼的金属

【介绍】我国的矿产资源现状,国情教育

【讲解】我们日常使用的金属材料大多是金属单质或合金。因此必须把化合态的金属转化为金属单质-金属的冶炼。

【板书】二、金属的冶炼

【设问探究】我们该如何从矿石中提炼出金属单质呢?根据什么原理?【学生活动】分组讨论、发言

【讲解】(正确评价学生的回答并复述)冶炼金属的根据是用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成单质,经过三个步骤。冶炼的步骤:第一步:矿石的富集:除去杂质,提高矿石中有用成分含量。第二步:冶炼:利用氧化还原反应,在一定条件下,用还原剂还原。第三步:精炼:采用一定方法,提炼纯金属。

【板书】 1、金属冶炼的实质【分析探讨】金属离子的得电子能力是否全都相同?这与什么有关?

【讲解】由于金属的活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此,对于不同活性的金属离子就必须采取不同的还原方法进行冶炼。

【板书】 2、金属冶炼的方法

【分析】一些不活泼的金属,它们是在金属活动顺序中位于氢后面的金属,如 Hg、Ag等,其阳离子得电子能力很强,所以其还原的条件比较容易达到。Hg、Ag的氧化物受热就能分解得到单质。

【板书】 (1)、热分解法 2HgO =2Hg+O 2 ↑ 2AgO= 2Ag+O 2 ↑

【分析】位于活动性顺序表中前端的金属如 K、Na、Ca、Al等金属,我们知道其还原性很强,容易失去电子,而其对应的阳离子则氧化性很弱,很难得到电子;一般的还原剂都无法把它的阳离子还原出来。我们只能使用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

【板书】 (2)、电解法 MgCl 2 (熔融)= Mg+Cl 2 ↑

【分析】对于大多数金属,如位于金属活动顺序表中间一段的金属所对应的离子,得电子能力较强,其化合物又不能通过受热分解得到金属单质,必须使用还原剂还原金属阳离子。常见的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气。一些活泼金属也可作为还原剂,将相对不活泼的金属从其化合物中置换出来。

【板书】 (3)、热还原法①常用还原剂:焦炭、CO、H 2 、活泼金属(如Al)等

【练习】分别写出这四种常用的还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式。

【点评并强调】若金属以硫化物或碳酸盐形式存在,应先将其转化成氧化物。

【实验探究】实验 4—1 (实验前用磁铁检查一下室温条件下有无铁存在;反应后再用磁铁检查有无铁生成)观察、记录实验现象,并思考回答:反应前:无铁存在。反应中:发光、放热、反应剧烈。反应后:用磁铁检查生成物有块状物被吸起。2Al+Fe 2 O 3 =2Fe+Al 2 O 3 +Q。Al的还原性强于铁,也能与化合态氧结合。证明Al的还原性强于Fe,Al可与化合态的氧反应。(演示铝热反应,由学生写出反应方程式,并分析各种试剂的作用)。

【说明】在该反应中,镁条和氯酸钾是引燃剂,镁条在空气中可以燃烧,氧气是氧化剂。但插入混合物中的部分镁条燃烧时,氯酸钾则是氧化剂,以保证镁条的继续燃烧,同时放出足够的热量引发氧化铁和铝粉的反应。由于该反应放出大量的热,只要反应已经引发,就可剧烈进行,放出的热使生成的铁熔为液态。【设疑】发生了什么反应?如何书写化学方程式呢? 2Al+Fe 2 O 3 =2Fe+Al 2 O 3

【讲述】我们把上述反应称为铝热反应。

【板书】②铝热反应

【应用探究】铝热反应有什么用途呢?

【放录像】铝热反应在生产中的应用:焊接钢轨、冶炼难熔金属。看录像。体会化学在生产、生活中的实际应用,激发学生热受化学的情感。

【讲述并板书】③应用: a:野外焊接。 b:冶炼难熔金属(要求学生写出冶炼铬、锰的反应)。2Al+Cr 2 O 3 =2Cr+Al 2 O 3

4Al+3MnO 2 =2Al 2 O 3 +3Mn

【小结】金属冶炼的方法:(投影)

【过渡】地球上的金属矿产资源是有限的,无法再生,而且随着金属的使用,金属会被腐蚀而污染环境,那么我们应该具体怎么做呢?

【板书】三、金属的回收与环境、资源保护

【阅读指导】阅读教材相关内容。

【讲述】正确评价学生的回答并归纳。

【讲述】有关金属回收再利用的好处。 1、废旧金属的处理方法是回收利用。 2、回收利用废旧金属的意义是减少垃圾量,防止污染环境且缓解资源短缺的矛盾。

【资料介绍】以铝为例,生产一吨原铝至少要消耗四吨铝土矿资源。当前全球原铝的年产量约 2500万吨,年消耗铝土矿超过一亿吨,如果照此发展下去,地球上的铝土矿资源就会越来越少,直至有一天枯竭。如果人类消费的铝能够回收利用,只要回收利用量达到产量的二分之一,每年就将减少铝土矿消耗量约5000万吨,这对保护全球铝土矿资源具有极为重要的意义。其次,利用废杂原料生产一吨合金铝锭与用铝土矿原料生产一吨原铝锭相比,可以节省95%以上的能源消耗。每生产一吨原铝锭需要消耗能源 213.2TJ(电能约占82%),而生产一吨再生铝合金锭所需能源消耗为5.5TJ(燃料约占80%),仅为原铝锭生产能源消耗的2.6%,优势比较明显。由于铝可以反复循环使用,从再生铝废料中再生产铝,其节能效果更加显著。另外,再生铝生产中二氧化碳的产生量和排放量与原铝生产相比,大为减少。有资料统计,再生铝生产可比用水电生产原铝减少二氧化碳排放量91%,比用燃油发电减少二氧化碳排放量97%以上,比用煤发电减少的二氧化碳排放量更多,环保效益十分显著。

【小结】指导学生归纳本节课的内容。

【作业】上网查资料了解中国金属的回收利用情况,并写一份调查报告( 300字左右)

高一化学教学设计铁的化合物篇2

氯气

●教学目标

1.使学生掌握氯气的化学性质及在实验室中制取氯气的基本原理和方法。

2.使学生掌握氯离子的检验方法。

3.使学生了解氯气的物理性质和用途。

4.通过引导学生观察、分析演示实验现象,培养学生观察和分析问题的能力。

5.培养学生设计实验的能力。

●教学重点

1.氯气的化学性质及实验室制法。

2.氯离子的性质。

●教学难点

氯气的化学性质。

●课时安排

第一课时:氯气的实验室制法及氯气的化学性质(与水、碱的反应)。

第二课时:氯气的物理性质、化学性质(与金属、非金属单质的反应、氯离子的检验)。

教学用具

第一课时:投影仪、氯气制取装置一套、集气瓶、大烧杯、蓝色石蕊试纸、水、有色布条、氢氧化钠溶液。

第二课时:投影仪、集满氯气的集气瓶、酒精灯、火柴、坩埚钳、尖嘴弯管、制氯气的装置一套、铜丝、镁条、锌粒、稀硫酸、氯化钠溶液、稀盐酸、氯化钾溶液、硝酸银溶液、碳酸钠溶液。

●教学过程

★第一课时

[引言]前面我们学习了碱金属元素的有关知识,知道碱金属是几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的金属元素,本章,我们来学习几种在原子结构和元素性质上都具有一定相似性的非金属元素——卤素,它们包括氟、氯、溴、碘、砹五种元素。

[板书]第四章 卤素

[讲解]在卤素形成的单质中,最主要的是18世纪70年代的瑞典化学家舍勒首先发现并制得的氯气。本节课我们就来学习氯气的实验室制法和它的一些化学性质。

[板书]第一节 氯气

一、氯气的实验室制法

[投影]已知氯气是一种有毒的、密度比空气大的气体。它能溶于水,可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,并能与NaOH溶液反应。

实验室制氯气的反应方程式如下:

MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

请根据以上信息利用下列仪器和试剂,设计实验室制取氯气的装置。

仪器:烧瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、导管、橡皮管、玻璃片、集气瓶、烧杯、石棉网、铁架台(带铁夹)、酒精灯。

[上述仪器若能用绘图表示,效果更好]

试剂:浓盐酸、二氧化锰(固体)、氢氧化钠溶液、蓝色石蕊试纸、水。

[讲解]一套完整的制气装置应包括:

1.气体发生,2.气体净化,3.气体收集,4.尾气吸收四个部分,请大家以此为依据进行设计。

[学生讨论、分析,老师总结并板书]

MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

收集:向上排空气法

验满:湿润的蓝色石蕊试纸

尾气吸收:NaOH溶液

[讲解]根据实验室制氯气的反应原理。制得的氯气中可能混有氯化氢气体和水蒸气,有关氯气的净化,我们留待后续课中讨论解决,下面我们按我们的设计方案来制取两瓶氯气。

[教师连接好制取氯气的装置,请学生上台收集两瓶氯气,引导学生注意观察氯气的颜色]

[过渡]我们刚刚制得的氯气有哪些性质呢?下面,我们就通过实验来认识氯气的化学性质。

[板书]二、氯气的化学性质

[演示实验4—4,Cl2使湿润的有色布条褪色]

[设问]干布条不褪色,湿布条褪色,说明了什么?

[结论]说明Cl2和水反应生成了具有漂白作用的新物质。

[板书]1.氯气与水的反应

[讲解]氯气可与水反应生成盐酸和次氯酸。

[板书]Cl2+H2O=====HCl+HClO

[补充实验]把盐酸滴在干燥的有色布条上,不褪色。

[讲解]由上面的实验可知,干燥的氯气与盐酸都不具有漂白性,因此具有漂白作用的一定是次氯酸。

[设问]次氯酸有哪些重要的性质和用途呢?请大家阅读课本中的有关内容,找出答案。

[板书]次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

2HClO=====HCl+O2↑

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

[讲解并板书]HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H++ClO-

[设问]Cl2溶于水是否全部和水反应?怎样证明?

[补充实验]在上面收集有Cl2的集气瓶中注入少量水,振荡,与另一瓶氯气的颜色相比较,并把所得溶液颜色与纯水的颜色相比较(可在瓶后衬一张白纸,现象更明显)。

[讲解]注入水后,集气瓶中的黄绿色变浅,说明氯气溶于水。溶液为黄绿色,而Cl-、HClO及ClO-无色,所以说明氯水中含有大量的氯气分子。由此可知,氯气溶于水时,仅有少量的氯气与水发生了反应。

常温下,1体积的水约溶解2体积的氯气。

思考:氯水为何要现用现制,并保存在棕色的细口瓶中?

[过渡]刚才我们制氯气时,用于吸收尾气的是NaOH碱溶液,说明Cl2是可与碱反应的。

[板书]2.氯气与碱的反应

[补充实验]把少量NaOH溶液注入另一瓶盛有氯气的集气瓶中,黄绿色全部消失,所得溶液无色。

[讲解]Cl2可与NaOH溶液充分反应,生成可溶于水的NaCl和NaClO。

[板书]Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O

[引导学生从Cl2与H2O的反应来理解该反应]

[教师]请大家根据上式,写出Cl2与Ca(OH)2溶液的反应。

[板书]2Cl2+2Ca(OH)2=====CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

[讲解]上述反应就是工业上生产漂粉精的原理,是通过Cl2与石灰乳作用制成的。其中的有效成分是次氯酸钙。

思考:次氯酸具有漂白作用,为什么不用HClO直接漂白,而要转换成次氯酸盐?漂白粉漂白的原理是什么?

[引导学生看书,得出结论]

[板书]Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO

[设问]上述反应说明了H2CO3与HClO的酸性强弱顺序如何?Ca(ClO)2能与HCl反应吗?写出反应方程式,漂白粉应怎样保存才能不很快失效?

[板书]Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO

[学生回答]

[小结]氯气的实验室制法,氯气与水和碱的反应。

[投影]课后思考题:

1.实验室制Cl2为何不用Ca(OH)2溶液来吸收尾气?

2.分析在氯水中都含有哪些粒子?

3.用湿润蓝色石蕊试纸检验Cl2时,为何试纸的颜色先变红,后变白?

[布置作业 ]

[板书设计 ] 第四章 卤素

第一节 氯气

原理:MnO2+4HCl(浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O

收集:向上排空气法

验满:湿润的蓝色石蕊试纸

尾气吸收:NaOH溶液

二、氯气的化学性质

1.氯气与水的反应Cl2+H2O====HCl+HClO

次氯酸不稳定,见光易分解放出氧气。

2HClO======2HCl+O2↑

有强氧化性,可用来漂白、杀菌、消毒。

HClO是具有强氧化性的弱酸,可用来杀菌消毒:HClO====H++ClO-

2.氯气与碱的反应

Cl2+2NaOH=====NaCl+NaClO+H2O

2Cl2+2Ca(OH)2=====Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

Ca(ClO)2+CO2+H2O====CaCO3↓+2HClO

Ca(ClO)2+2HCl=====CaCl2+2HClO

[教学说明]

把Cl2的实验室制法以信息题的形式提到前面讲,一是可以培养和提高学生设计实验的能力;二是讲Cl2与水和碱的反应时,可一气呵成;三是对下节课Cl2的物理性质的学习打下了很好的基础;更重要的是在培养学生的观察能力、分析能力和推理能力方面,有着良好的效果,在讲本节课以前,若能有时间讲一节有关实验设计的专题,效果会更理想。

高一化学教学设计铁的化合物篇3

教学目标:

1.掌握糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法;

2.掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响;

3.了解糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途;

4.培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力;

5.通过糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法及糖类、油脂和蛋白质的水解反应的教学,培养学生勇于探索、勇于创新的科学精神。

重点、难点

教学重点:(1)糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法;

(2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学难点:(1)糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法;

(2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学过程:

一、合作讨论

1.我们已经知道蔗糖、冰糖、葡萄糖、果糖也是糖,但你知道淀粉、纤维素也是糖吗?糖类物质都有甜味吗?有甜味的物质都是糖吗?

我的思路:要明确糖类的概念及分类,注意区分生活中的“糖”和化学中的“糖”。

2.淀粉没有甜味,但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢?淀粉在人体内发生了哪些化学变化?

我的思路:淀粉属于多糖,其重要性质之一就是在一定条件下发生水解反应,最终生成葡萄糖。注意这里“一定条件”的涵义。

3.酯和脂是一回事吗?甘油是油吗?油都是油脂吗?

我的思路:注意准确把握概念的内涵和外延,不能望文生义,要结合生活中具体实例进行记忆和理解。

4.为什么说氨基酸是蛋白质的基础?我们从食物中摄取的蛋白质在人体内发生了哪些变化,最终排出体外?

我的思路:蛋白质是一类有机高分子化合物,种类繁多,结构复杂,但其最终的水解产物都是氨基酸,而自然界中的氨基酸的种类是有限的。这一方面说明了氨基酸是蛋白质的基础物质.

二、.糖类和蛋白质的特征反应

1.[实验3—5]——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验

实验内容

实验现象

葡萄糖+新制Cu(OH)2

共热,生成砖红色沉淀

淀粉+碘酒

变蓝色

蛋白质+浓HNO3

共热,变黄色

2.葡萄糖的特征反应

(1)葡萄糖 砖红色沉淀

(2)葡萄糖 光亮的银镜

新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。

上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。

3淀粉的特征反应:

在常温下,淀粉遇碘变蓝色。

严格地说,淀粉遇到I2单质才变蓝色,而遇到化合态的碘如I-、IO 等不变色。

可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。

4蛋白质的特征反应

(1)颜色反应:

蛋白质 变黄色

(2)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味

严格地说,浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。

以上两条,常用于鉴别蛋白质

三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应

1.[实验3—6]蔗糖的水解反应

现象:有砖红色沉淀生成。

解释:蔗糖水解产生了葡萄糖。

2.糖类的水解反应

C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖

(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6

淀粉(或纤维素) 葡萄糖

单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应。

糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是用酶作催化剂。

淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。

3.油脂的水解反应

(1)油脂+水 高级脂肪酸+甘油

(2)油脂+氢氧化钠 高级脂肪酸钠+甘油

油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。

甘油与水以任意比混溶,吸湿性强,常用作护肤剂。

油脂在动物体内的水解,是在酶催化下完成的。

4.蛋白质的水解:蛋白质的水解产物是氨基酸。

甘氨酸 丙氨酸

苯丙氨酸

谷氨酸

氨基酸分子中含有碱性基氨基(—NH2)和酸性基羧基(—COOH),氨基酸呈两性。

天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸

(1)葡萄糖和果糖的存在和用途

葡萄糖和果糖

(2)蔗糖的存在和主要用途

蔗糖

(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途

淀粉

纤维素

2.油脂的主要应用

(1)油脂的存在:油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中

油脂中的碳链含 碳碳双键时,主要是低沸点的植物油;油脂的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪。

油 脂肪

(2)油脂的主要用途——食用

油脂+水 高级脂肪酸+甘油;放出热量

油脂是热值的食物。

油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。

油脂能增强食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。

油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。

过量地摄入脂肪,可能引发多种疾病。

3.蛋白质的主要应用

(1)氨基酸的种类

氨基酸

(2)蛋白质的存在

(3)蛋白质的主要用途

(4)酶

酶是一类特殊的蛋白质。

酶是生物体内的重要催化剂。

作为催化剂,酶已被应用于工业生产

4.科学视野——生命的化学起源

导致生命起源的化学过程是在有水和无机物存在的条件下发生的:①简单的无机物和有机物转化为生物

高一化学教学设计铁的化合物篇4

碱金属元素

教学目标

1.知识目标

(1)掌握碱金属元素性质的异同,能够用原子结构的初步知识来理解它们性质上的差异和递变规律,为今后学习元素周期律打好基础。

(2)了解焰色反应的操作及应用。

2.能力目标

通过演示实验现象,培养学生总结、推理及分析问题、解决问题的能力。

3.情感目标

树立结构决定性质的观念,培养量变到质变的辩证唯物主义思想。

教学重难点

重点:

碱金属元素结构性质的相似性,递变性及其原因。

难点:

科学方法模式的训练;碱金属的化学性质。

教学过程

1.碱金属元素的原子结构和物理性质

[引入]学生上黑板写出碱金属元素的名称、符号及原子结构示意图。

[提问]

(1)碱金属元素的原子结构的相同点是什么?

最外层有一个电子,在反应中易失掉一个电子,表现出还原性。

(2)碱金属元素的物理性质是否相似?

接着指导学生阅读课本第36页[表 2—l],碱金属的主要物理物质并加以总结。①色状:银白色金属(铯略带金色光泽)②柔软、密度小,熔点低 ③有较强的导电导热性。

[提问]

(1) 碱金属元素的原子结构的不同点是什么?

随着核电荷数的增多,它们的电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大。核对于外层电子的束缚能力越来越弱,失电子的能力越来越容易。

(2)碱金属元素的物理性质有什么变化规律?

指导学生根据课本第36页[表2—1]与[表2-2],总结出碱金属由于核电荷数的增加,电子层数递增,原子半径渐大,物理性质也有所不同。如:

a.硬度:柔软,有展性,由小到大;

b.密度:由小到大,(K反常)。

c.熔沸点:由高到低,Na略低于水的沸点,K稍高于人的体温,Cs低于人的体温,除汞外,金属中铯的熔点最低。

[归纳]学生通过讨论,分析得到结论。①在变化规律中有个别反常现象,如钾的密度比钠的密度小,②从密度的大小得到锂的密度比煤油小,得到锂保存在石蜡中,而钠钾则可以保存在煤油中。

2.碱金属的化学性质

[讲解]碱金属原子的最外层都是1个电子。则化学性质应与金属钠相似。对比Na与O2、 S、Cl2的反应及碱金属其他金属的反应,加上阅读课文,发现Li与O2反应只生成氧化物,Na与O2反应会生成氧化物和过氧化物,而K与O2反应除生成氧化物、过氧化物外,还能生成超氧化物。这说明Li 、Na 、K的活泼性,应该是Li

[演示实验]课本第37页实验[2—9]与[2—10],教师可边演示边强调操作方法,并要求学生注意比较实验的现象与程度。

[讲解]通过观察现象可知,钾与O2反应能产生超氧化钾,且比钠与氧气反应更加剧烈,钾与水反应,与钠与水反应的产物是一样的,但更剧烈。

高一化学教学设计铁的化合物篇5

从铝土矿中提取铝

教学设计

一、学习目标

(1)了解地壳中铝元素的含量,知道铝元素在自然界的主要存在形式。

(2)了解铝土矿制备铝的工艺流程,掌握相关反应的化学方程式,通过对工艺流程的问题探究,培养了学生从信息中获取新知识的能力。

(3)从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。

二、教学重点和难点

(1)重点:铝的冶炼过程

(2)难点:Al2O3的两性

三、设计思路

鉴于铝在生产生活中的广泛应用,在设计教学过程时可以从铝在日常生活中的应用入手,激发他们对铝及其化合物的浓厚兴趣,并引发对铝的来源的深入思考;进而在对制备流程中的分析过程中发现问题,充分激发起学生学习寻求解释的愿望,并在探究过程中获取知识。具体教学流程如下:

铝在生产和生活中的应用 工业提取铝的生产流程 铝的冶炼史介绍 环保教育。

四、教学过程

【情境引入】展示可乐罐,很多同学爱喝可乐,可乐罐是由什么材料制成?

【学生回答】主要成分为铝。

【讲述】铝元素在自然界中的存在是怎么样的情况呢,我们看下投影资料。(ppt2)

【提问】铝在我们身边无处不在,具有广泛的应用,请大家举例铝的应用。

【播放图片】 生活和生产中的铝制品(ppt3)

【过渡】铝与我们生活和生产密切相关,但是追溯到19世纪中期,铝像现在这样普遍存在吗?

【播放资料】(ppt4)

(一)法国皇帝拿破仑三世,为显示自己的富有和尊贵,命令官员给自己打造了一顶铝皇冠。他戴上铝皇冠,神气十足地接受百官的朝拜。在宴请宾客时,拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具,而大臣们使用的是金或银制餐具。

(二)门捷列夫创建了元素周期表,受到英国皇家学会的表彰,奖品是一只铝制奖杯。

【设问】这两个事例说明了什么?

【学生回答】说明当时铝很贵。

【过渡】铝在地壳中都以化合态存在,如氧化铝等。在19世纪中期铝的冶炼的困难导致了铝的价格的昂贵,甚至都超过了黄金,但现在随着科学技术的进步,人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法,铝的价格大大降低,走进了我们普通百姓家。那么我们现在是如何提取铝的呢?

【板书】一、从铝土矿中冶炼铝

【介绍】铝的工艺流程。(ppt5)

【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿,其主要成分是Al2O3,从铝的工艺流程来看,我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?(ppt6)

【板书】(1)铝土矿氧化铝 (2)氧化铝铝

【过渡】先来讨论第一阶段:氧化铝的提纯。看下面问题。

(问题1) NaOH溶解铝土矿的目的是什么?(提示:我们需要的是反应以后的滤液。)NaOH溶解铝土矿后,滤液中的主要成分是什么?

【过渡】氧化铝能否和氢氧化钠反应呢?我们来做下列实验。

【学生实验1】Al2O3中滴加足量的NaOH溶液。

【介绍反应】 Al2O3+2 NaOH==2NaAlO2(偏铝酸钠) +H2O

(问题2)把滤液酸化的作用是什么?(提示:我们需要的是沉淀物。)

【过渡】我们来做下列实验,看看是否和我们预计的一样。

【学生实验2】NaAlO2 溶液中慢慢滴加盐酸,看到现象就停止。

【介绍反应】 NaAlO2 +HCl+H2O == NaCl + Al(OH)3

(问题3)过滤2和4的作用是什么?

(问题4)酸化是通过量的CO2,反应后生成了什么?滤液的主要成分?

【讲述】因为通足量的CO2,,Na2CO3还能继续与CO2反应,所以产物应为NaHCO3。

【介绍反应】 NaAlO2 +H2O + CO2 === Al(OH)3+NaHCO3

(问题5)将过滤后的白色固体灼烧,发生什么反应?写出有关的化学方程式。

【板书】 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O

【总结】 铝土矿 NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3(ppt7)

【过渡】我们顺利完成了第一阶段,从铝土矿中提取了Al2O3。接下来怎么由氧化铝铝?我们现在用的是电解法。

【板书】 2Al2O3 4Al+3O2

【设问】1.该反应化合价是否发生变化?发生了什么反应?

2.对比一下钠、镁和铝的提取,看有没有相似之处?

【归纳】热分解法不适于制活泼金属,因为活泼金属氧化物很稳定,高温下也难分解。所以铝和钠、镁一样均采用通电使其分解的电解法。

【回顾】从铝土矿制备铝的过程中每一步的作用。(ppt8)

【要求】从铝土矿制备铝的过程中哪些反应属于氧化还原反应?请用离子反应方程式表示。

【指导学生阅读】课本第65页的化学史话。

【讲述】霍尔找到了冰晶石才使铝这种19世纪最昂贵的金属,有如旧时王榭堂前燕,飞入平常百姓家。下面我们回顾下铝的发现及提取的历史。(ppt9)

【阅读】材料:铝的再生-新世纪材料的亮点(ppt10)

再生铝又称二次铝,是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨,相当于每年铝产量的25%左右。与以铝土矿为起点相比,生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%,并节省10.5吨水,少用固体材料11吨,比电解铝时少排放CO291%,少处理废液、废渣1.9吨。

【提问】看了以上资料,你想到什么?

【结束语】在这节课中我们学习了铝的冶炼的相关知识,我们知道铝的需求是巨大的,而铝资源确是有限的,所以大家要从身边的小事做起,比如不要乱丢易拉罐,注意废物回收再利用。

【巩固与练习】(ppt11、12)

1.下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是( C )

A.铝土矿中的铝元素是以化合态存在的,需用化学方法把铝元素变成游离态。

B.提炼过程中,先将铝土矿净化提取氧化铝,再进行冶炼。

C.可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来。

D.冶炼铝的方法同工业冶炼钠、镁相似, 可用电解法。

2.下列属于碱性氧化物的是( B );属于酸性氧化物的是( A );属于两性氧化物的是( C )

A.CO2 B.Na2O C. Al2O3 D.CO

【作业】

1.完成联系与实践:第 10题

2.调查:在日常生活中,有哪些物质的成分是氧化铝?它们在现实生活中有何应用?

高一化学教学设计铁的化合物篇6

一、教学目标

【知识与技能】

了解SO2的物理性质和化学性质,理解酸雨的形成的原因。

【过程与方法】

运用实验观察获取信息,通过归纳对信息进行加工。体会通过实验来研究物质及其变化的科学方法。

【情感态度与价值观】

培养对化学现象与化学本质的辩证认识,热爱科学,树立环保意识。

二、教学重难点

【重点】

SO2的漂白性、还原性和氧化性。

【难点】

通过探究实验,归纳SO2的化学性质。

三、教学用具

投影仪

四、教学过程

第一环节:导入新课

教师:同学们好,我们知道在干燥的季节里大家都希望有一些雨水降临,那么除了正常的雨水之外,还有一种雨水被称作酸雨,大家了解它么?今天老师就给大家带来了一段有关酸雨的视频,请看大屏幕。

教师:播放酸雨视频,酸雨视频展示酸雨对我们环境,动物生存,建筑物及人类生活生产的影响以及酸雨知识。组织学生认真观看并思考问题酸雨危害有哪些,酸雨的主要成分有什么?

学生活动:回答危害方面并说出酸雨主要成分有二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等。

教师展示:大家请再看看大屏幕上展示的图片,酸雨对空气污染的报告,SO2中毒现象,被SO2漂白过的食物,大家说这些现象中都免不了一个始作俑者,是什么呀?

学生回答:SO2,(由此引出本节课学习的内容)

教师语言:今天我们就一起来认识一下SO2。

【板书】课题3硫和氮的氧化物

第二环节:新课教学

1.SO2的物理性质研究

教师多媒体呈现并讲授:二氧化硫中重要的是硫元素的存在,硫的物理性质如下:淡黄色晶体,脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。硫或者含硫化合物在空气中燃烧首先生成二氧化硫。化学方程式为:S+O2====SO2,硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。

教师提问:经过前面的学习,大家思考下我们从哪些方面可以确定SO2的物理性质呢?

教师引导:回忆上节课研究氯气的性质的方法,思考从哪些方面去研究SO2的性质。

教师学生共同活动:说出从颜色、状态气味、密度、毒性、溶解性方面去研究物质的物理性质。

教师设问:你对哪条性质还不了解?你能利用一个装满SO2的试管来设计实验说明吗?

教师演示实验:实验SO2的溶解性。经过实验大家观察到,SO2是溶于水的。

学生归纳SO2物理性质:SO2是无色有刺激性气味气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。

【板书】一、二氧化硫的物理性质:无色气体、有刺激性气味,密度>空气,易液化,易溶于水

2.SO2的化学性质研究

【板书】二、二氧化硫的化学性质

探究一:从分类的角度SO2属于哪类物质?具有该类物质的哪些通性?

教师引导提问:下面我们从分类的角度想,既然SO2溶液显酸性,那么SO2属于哪类物质?想想具有该类物质的哪些通性?

学生讨论回答:是酸性氧化物,(总结归纳出SO2作为酸性氧化物的通性):酸性氧化物可以和碱反应,和碱性氧化物反应,和水反应等等。

教师活动:请两位同学来黑板上给大家展示一下SO2与CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式。

学生板演师生共同判断正误。

探究二:二氧化硫的漂白性

教师活动:农民伯伯夏天劳作的时候也是带“太阳帽”的,他们这个太阳帽是用草编的,相信很多同学都没有见过,没关系,请看大屏幕,(展示新草帽、旧草帽图片),同学们看看两个草帽颜色有区别吗?说明SO2有什么化学性质?

学生活动:颜色不同,说明SO2有漂白性。

【板书】2.SO2的漂白性

教师指导阅读:请同学们阅读教材上第90页关于SO2漂白性的原理和其不稳定性,想想具有漂白性的物质还有哪些?其漂白原理与SO2的漂白是不是相同?

学生阅读思考:上节课学过的氯气也有漂白性。氯气的漂白是因为它的氧化性。

教师提出问题:从氧化还原的角度思考SO2具有哪些性质?

学生实验探究:上讲台将SO2通入到老师准备好的酸性高锰酸钾溶液,观察现象,并对反应后溶液进行加热。

教师引导:大家观察分析下,SO2中S元素的化合价是几价?说明什么呢?

学生回答:正四价,处在硫的中间价态,所以可以得出SO2既具有氧化性,又具有还原性。

【板书】3.SO2的氧化性和还原性

学生讨论探究:由学生代表上讲台用教师提供的试剂(石蕊试液、SO2水溶液、品红溶液、双氧水、溴水、酸性高锰酸钾溶液)仪器或用品,选择合适的用实验的方法来证明SO2具有还原性。

教师评价指导。

教师讲授:SO2的氧化性,我们可以通过一个化学反应方程式来理解,大家请看黑板(写出SO2与H2S反应化学方程式,带领大家复习氧化还原反应电子转移)。

第三环节:巩固提高

教师设问:我们刚才学习了二氧化硫具有漂白性,大家也说出了两者的漂白原理是不同的,那大家会不会应用呢,我们通过一道习题来巩固下:

二氧化硫和氯气都具有漂白性,若将等体积的二氧化硫和氯气充分混合后,通入湿润的有色物质,可观察到有色物质发生什么现象?

第四环节:小结作业

教师陈述:我们请同学来说一说这节课我们都学习了什么?其他同学认真听作补充。

学生回答:酸雨的主要成分之一二氧化硫,它的物理性质和化学性质。

教师肯定鼓励。

作业

收集当地的雨水样品,测定其pH。如果是酸雨,分头了解产生的原因,提出防治对策的建议。

五、板书设计

高一化学教学设计铁的化合物篇7

【教学目标】

1、知识与技能

(1)理解原电池的概念、工作原理和构成条件,同时掌握原电池正负极的判断方法。

(2)通过学生设计完成原电池构成条件的实验,学习实验研究的方法。

(3)能举例说明化学能与电能的转化关系及其运用。

2、过程与方法

(1)分析火力发电的原理及利弊,建立“将化学能直接转化为电能”的新思路,通过对氧化还原反应的本质的分析,提出实现新思路的各种推测和猜想等,培养创新思维能力。

(2)通过实验和科学探究,对比、归纳,培养学生科学探究精神和分析、归纳的能力。

3、情感、态度与价值观

(1)通过化学能与电能转化的学习,使学生认识化学能转化为电能对现代化的重大意义,发展学生学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘。

(2)通过原电池形成条件的探究,培养学生自主探究的科学态度和方法,体会实验在化学研究中的重要作用。

【教学重难点】

教学重点初步认识原电池的概念、工作原理及形成条件

教学难点通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的

本质,以及这种转化的综合利用价值。

【教学方法】

利用实验探究、问题讨论、启发、对比、归纳等教学方法,采用多媒体手段,调动学生多种感官一起参与学习,充分调动学生学习的主动性和积极性,发挥学生的主体作用。

高一化学教学设计铁的化合物篇8

教学重点:离子反应和离子反应方程式的书写。

教学难点:离子反应方程式的书写方法。

教学方法:创调情境→提出问题→诱导思维→激发兴趣→分析归纳→解决问题

教学手段:实验录像、演示实验、学生实验、投影

教学过程:

[引言]通过对氧化还原反应的学习,我们了解到根据不同的分类方法可将化学反应分为不同的反应类型。如按反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类的多少可将化学反应分为四种基本反应类型(化合、分解、置换、复分解);若根据化学反应中是否有电子转移,又可将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应。那么今天我们一起来学习另一种重要的分类方法。

[板书]第二节 离子反应

[复习提问]回顾初中物质导电性实验——第一组物质是干燥的氯化钠固体、硝酸钾固体、氢氧化钠固体、磷酸固体、蔗糖固体、无水酒精,第二组是 溶液、 溶液、 溶液、 溶液、酒精溶液、蔗糖溶液

[学生回答]还记得吗?哪些物质能导电?哪些物质不能导电?干燥的 固体、 固体、 固体、 固体不导电,而 溶液、 溶液、 溶液、 溶液都能导电。蔗糖和蔗糖溶液,无水酒精及其水溶液均不导电。

[复习提问]为什么有些物质如_____ 在干燥的固体时不导电,而溶于水后却能导电了呢?

[学生回答]是因为这些物质的固体中不存在自由移动的离子,而当它们溶于水后,在水分子的作用下,使这些物质电离产生了能够自由移动的阴、阳离子,从而能够导电。

[教师总结]可见酸、碱、盐的水溶液都具有导电性。

[引出新课]

[板书]一、电解质与非电解质

1.概念:

[投影](1)电解质:在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。如: 、 、 等。

(2)非电解质:无论是在水溶液或熔化状态下都不导电的化合物叫非电解质。例:蔗糖、酒精等。

[讲述]我们已经知道酸、碱、盐是电解质,它们的水溶液都能导电。那么,我们进一步来研究在相同条件下不同种类的酸、碱、盐溶液,它们的导电能力是否相同。

[演示实验]实验1-1

[引导思考]学生认真观察实验,并对实验现象加以分析、讨论。

[学生回答]根据灯泡发光明暗程度不同,我们可以知道相同条件下,它们的导电能力不同。

[结论]电解质有强、弱之分。

[板书]二、强电解质与弱电解质

[投影]图1-10, 在水中溶解和电离示意图。

[讲述]离子化合物与某些共价化合物能够在水分子作用下完全电离成离子,而某些共价化合物只能部分电离成离子。

[投影]强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。如强酸、强碱和大多数盐类。

弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。如 。

[学生练习]写出下列物质的电离方程式;

[板书]三、离子反应:

[引导分析]由于电解质溶于水后就电离成为离子,所以电解质在水溶液中所起的反应实质上是离子之间的反应。

[板书]1.概念:离子之间的反应称为离子反应。

[学生总结]2.离子反应发生的条件:

[板书]

①生成弱电解质,如 、弱酸、弱碱

②生成挥发性物质,如

③生成难溶性物质,如

[引导分析]由上述离子反应发生的条件,我们来分析离子反应的特征是什么?

[总结]3.离子反应的特征:

[投影]向着减少某些离子的方向进行,反应速率快,部分离子反应有明显的现象。

4.离子反应类型:

①离子之间交换的非氧化还原反应

如:

②离子和分子之间的非氧化还原反应

如:

③有离子参加的氧化还原反应

如:

[板书]四、离子反应方程式:

[学生实验][实验1-2]中的实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,并要求学生们仔细观察,记录现象,思考原因。

[投影]

[提问]实验现象?

[学生回答]实验Ⅰ无明显现象。

实验Ⅱ中出现白色沉淀,滤液为蓝色。

实验Ⅲ中生成不溶于稀 的白色沉淀。

[引导思考]实验Ⅰ中无明显现象,原因?

[学生回答]只是 溶液电离上的 和 与 溶液电离出的 的简单混和。

[引导思考]实验Ⅱ和Ⅲ中反应说明了什么?

[学生回答]实验Ⅱ和Ⅲ说明了 溶液电离出的 和 溶液电离出的 发生了化学反应生成了 白色沉淀。而 溶液电离出的 与 溶液电离出的 并没有发生化学反应,在溶液中仍以 和 的离子形式存在。

[学生总结]实验Ⅱ中反应实质为

实验Ⅲ中反应实质为

[讲述]由以上实验Ⅱ和Ⅲ我们看出,电解质在水溶液中所电离出的离子并没有全部发生化学反应,而只有部分离子发生了化学反应生成其它物质。

[引出]1.概念:用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。

[板书]

[讲述]2.书写:(以 溶液和 溶液为例)

①写(化学方程式):

②离(电离):

③删(两边相同离子):

④查(质量守恒,电荷守恒)

[投影]

写出上述中和反应的离子反应方程式。

[学生回答]

[学生总结]3.离子方程式的意义:

①表示化学反应的实质。

②表示某一类反应。

[学生练习]下列离子方程式中,正确的是( )

[投影]

A.把金属铁放入稀硫酸中

B.碳酸钡和稀硫酸反应

C.澄清石灰水和盐酸反应

D.向硫酸铜溶液中加入适量氢氧化钡溶液

[学生回答]选项A错在不符合反应的实际情况,因为铁与稀硫酸反应生成 和 ,而不是 和 。应为:

选项B的错误是忽略了生成物 是不溶性物质。应为:

选项C正确。

选项D的错误是只注意书写 和 反应的离子方程式,而忽略了 和 也反应。应为:

[总结]检查离子方程式书写是否正确时,应注意:

①两易:易溶易电离的物质以实际参加反应的离子符号表示。(弱电解质、难溶性物质、气体、单质、氧化物等用分子式表示。)

②两等:离子方程式两边的原子个数,电荷总数均应相等。

[思考题]在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子组是( )

A.

B.

C.

D.

[作业]复习课本内容

书第18页习题

高一化学教学设计铁的化合物篇9

【教学目标】

1. 理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则,能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;

2. 能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布;

【教学重难点】

解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;

【教师具备】

多媒体课件

【教学方法】

引导式 启发式教学

【教学过程】

【知识回顾】

1.原子核外空间由里向外划分为不同的电子层?

2.同一电子层的电子也可以在不同的轨道上运动?

3.比较下列轨道能量的高低(幻灯片展示)

【联想质疑】

为什么第一层最多只能容纳两个电子,第二层最多只能容纳八个电子而不能容纳更多的电子呢?第三、四、五层及其他电子层最多可以容纳多少个电子?原子核外电子的排布与原子轨道有什么关系?

【引入新课】 通过上一节的学习,我们知道:电子在原子核外是按能量高低分层排布的,同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级(s、p、d、f),就好比能层是楼层,能级是楼梯的阶级。各能层上的能级是不一样的。原子中的电子在各原子轨道上按能级分层排布,在化学上我们称为构造原理。下面我们要通过探究知道基态原子的核外电子的排布。

【板书】一、基态原子的核外电子排布

【交流与讨论】(幻灯片展示)

【讲授】通过前面的学习我们知道了核外电子在原子轨道上的排布是从能量最低开始的,然后到能量较高的电子层,逐层递增的。也就是说要遵循能量最低原则的。比如氢原子的原子轨道有1s、2s、2px、2py、2pz等,其核外的惟一电子在通常情况下只能分布在能量最低的1s原子轨道上,电子排布式为1s1。也就是说用轨道符号前的数字表示该轨道属于第几电子层,用轨道符号右上角的数字表示该轨道中的电子数(通式为:nlx)。例如,原子C的电子排布式为1s2s22p2。基态原子就是所有原子轨道中的电子还没有发生跃迁的原子,此时整个原子能量处于最低.

【板书】1.能量最低原则

【讲解】原则内容:通常情况下,电子总是尽先占有能量最低的轨道,只有当这些轨道占满后,电子才依次进入能量较高的轨道,这就是构造原理。原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态,简称能量最低原则。打个比方,我们把地球比作原子核,把能力高的大雁、老鹰等鸟比作能量高的电子,把能力低的麻雀、小燕子等鸟比作能量低的电子。能力高的鸟常在离地面较高的天空飞翔,能力低的鸟常在离地面很低的地方活动。

【练习】请按能量由低到高的顺序写出各原子轨道。

【学生】 1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f5g6s

【讲解】但从实验中得到的一般规律,却跟大家书写的不同,顺序为1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s…………大家可以看图1-2-2。

【板书】能量由低到高顺序:1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

【过渡】氦原子有两个原子,按照能量最低原则,两电子都应当排布在1s轨道上,电子排布式为1s2。如果用个圆圈(或方框、短线)表示满意一个给定量子数的原子轨道,这两个电子就有两种状态:自旋相同《原子结构和元素周期表》第一课时教案 或自旋相反《原子结构和元素周期表》第一课时教案。事实确定,基态氦原子的电子排布是《原子结构和元素周期表》第一课时教案,这也是我们对电子在原子轨道上进行排布必须要遵循的另一个原则――泡利不相容原理。原理内容:一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反;或者说,一个原子中不会存在四个量子数完全相同的电子。

【板书】2.泡利不相容原理

【讲解】在同一个原子轨道里的电子的自旋方向是不同的,电子自旋可以比喻成地球的自转,自旋只有两种方向:顺时针方向和逆时针方向。在一个原子中没有两个电子具有完全相同的四个量子数。因此一个s轨道最多只能有2个电子,p轨道最多可以容纳6个电子。按照这个原理,可得出第n电子层能容纳的电子总数为2n2个

【板书】一个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向必须相反

【交流研讨】C:最外层的p能级上有三个规道

可能写出的基态C原子最外层p能级上两个电子的可能排布:

①2p:《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案 《原子结构和元素周期表》第一课时教案

《原子结构和元素周期表》第一课时教案②2p:

《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案③《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案2p:《原子结构和元素周期表》第一课时教案

④2p 《原子结构和元素周期表》第一课时教案《原子结构和元素周期表》第一课时教案 《原子结构和元素周期表》第一课时教案

p有3个轨道,而碳原子2p能层上只有两个电子,电子应优先分占,而不是挤入一个轨道,C原子最外层p能级上两个电子的排布应如①所示,这就是洪特规则。

【板书】3.洪特规则

在能量相同的轨道上排布,尽可能分占不同的轨道并切自旋方向平行

【交流与讨论】

1. 写出 11Na、13Al的电子排布式和轨道表示式,思考17Cl原子核外电子的排布,总结第三周期元素原子核外电子排布的特点

2. 写出19K、22Ti、24Cr的电子排布式的简式和轨道表示式,思考35Br原子的电子排布,总结第四周期元素原子电子排布的特点,并仔细对照周期表,观察是否所有原子电子排布都符合前面的排布规律

[讲述]洪特规则的特例:对于能量相同的轨道(同一电子亚层),当电子排布处于全满(s2、p6、d10、f14)、半满(s1、p3、d5、f7)、全空(s0、p0、d0、f0)时比较稳定,整个体系的能量最低。

【小结】核外电子在原子规道上排布要遵循三个原则:即能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则。这三个原则并不是孤立的,而是相互联系,相互制约的。也就是说核外电子在原子规道上排布要同时遵循这三个原则。

【阅读解释表1-2-1】电子排布式可以简化,如可以把钠的电子排布式写成[Ne]3S1。

【板书】4.核外电子排布和价电子排布式

【活动探究】

尝试写出19~36号元素K~Kr的原子的核外电子排布式。

【小结】钾K:1s22s22p63s23p64s1; 钙Ca:1s22s22p63s23p64s2;

铬Cr:1s22s22p63s23p63d44s2;铁Fe:1s22s22p63s23p63d64s2;

钴Co:1s22s22p63s23p63d74s2;铜Cu:1s22s22p63s23p63d94s2;

锌Zn:1s22s22p63s23p63d104s2;溴Br:1s22s22p63s23p63d104s24p5;

氪Kr:1s22s22p63s23p63d104s24p6;

注意:大多数元素的原子核外电子排布符合构造原理,有少数元素的基态原子的电子排布对于构造原理有一个电子的偏差,如:K原子的可能电子排布式与原子结构示意图,按能层能级顺序,应为

1s22s22p63s23p63d1;《原子结构和元素周期表》第一课时教案,但按初中已有知识,应为1s22s22p63s23p64s1;《原子结构和元素周期表》第一课时教案

事实上,在多电子原子中,原子的核外电子并不完全按能层次序排布。再如:

24号铬Cr:1s22s22p63s23p63d54s1;

29号铜Cu:1s22s22p63s23p63d104s1;

这是因为能量相同的原子轨道在全充满(如p6和d10)、半充满(如p3和d5)、和全空(如p0和d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。

【讲授】大量事实表明,在内层原子轨道上运动的电子能量较低,在外层原子轨道上运动的电子能量较高,因此一般化学反应只涉及外层原子轨道上的电子,我们称这些电子为价电子。元素的化学性质与价电子的数目密切相关,为了便于研究元素化学性质与核外电子间的关系,人们常常只表示出原子的价电子排布。例如,原子C的电子排布式为1s2s22p2,还可进一步写出其价电子构型:2s22p2 。图1-2-5所示铁的价电子排布式为3d64s2。

【总结】本节课理解能量最低原则、泡利不相容原理、洪特规则,能用以上规则解释1~36号元素基态原子的核外电子排布;能根据基态原子的核外电子排布规则和基态原子的核外电子排布顺序图完成1~36号元素基态原子的核外电子排布和价电子排布。

一个原子轨道里最多只能容纳2个电子,而且自旋方向相反,这个原理成为泡利原理。推理各电子层的轨道数和容纳的电子数。当电子排布在同一能级的不同轨道时,总是优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这个规则是洪特规则。

【板书设计】

一、基态原子的核外电子排布

1.能量最低原则

能量由低到高顺序: 1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s→4f→5d→6p→7s……

2.泡利不相容原理

一个原子轨道最多容纳2个电子且自旋方向必须相反

3.洪特规则

在能量相同的轨道上排布,尽可能分占不同的轨道并切自旋方向平行

4.核外电子排布和价电子排布式

高一化学教学设计铁的化合物篇10

氧化还原反应

【教学内容、目标】

1、了解化学反应的分类方法,初步认识四种基本反应类型与氧化还原反应的关系。

2、学会用化合价升降和电子转移观点来理解氧化还原反应(能初步运用“对立统一”观点了解有关概念的辩证关系)。

3、初步学会用箭头符号正确表示电子转移方向和数目。

【知识讲解】

本节重点是用化学价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应的概念。

本节难点是用箭头符号表示和分析氧化还原反应。

一、化学反应的分类方法

1、仅从物质类型分为无机化学反应和有机化学反应。

2、既从物质类别又从物质反应前后种数分为四种基本反应类型:化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。

3、按反应中有无电子转移分为氧化还原反应和非氧化还原反应。

4、按反应中微粒形态分为离子反应和非离子反应(分子之间或分子与原子之间的反应)。

5、按反应中能量变化形式如热量的变化分为吸热反应和放热反应。

氧化还原反应

二、氧化还原反应

1、氧化还原反应的特征和本质

初中化学仅以得氧、失氧的观点初步认识氧化反应和还原反应。但是有许多反应尽管没有氧参与,如钠在氯气中燃烧2Na+Cl2NaCl也属于氧化还原反应;而碳在氧气燃烧生成二氧化碳表面上似乎只有碳得到氧,发生了氧化反应那么什么物质失去了氧呢?谁被还原了呢?“失氧”的观点不能自圆其说;再如氢气还原氧化铜生成铜和水的反应:++其中氧元素的化合价在反应前后保持-2价没有变化,实质上起氧化作用的是+2价铜元素,并不是-2价的氧元素。因此得氧,失氧观点是不全面,不完整,不确切的一种说法。

其实在化学反应前后,凡涉及元素价态变化的反应都属于氧化还原反应。元素化合价的升降是相辅相成的关系,有升必有降,这是判断氧化还原反应的依据和特征。由于元素化合价数值与正负跟该元素的一个原子得失电子数目或形成共用电子对数目及其偏移状况有关,所以氧化还原反应的本质是电子转移。

2、与氧化还原反应有关的“成对”概念及其辩证关系

以下跟氧化还原反应有关的“成对”概念既相互对立又紧密相联缺一不可,都统一于同一反应之中才具有意义。

(1)氧化反应~还原反应

物质失去电子(相应元素化合价升高)的反应就是氧化反应(或称“被氧化”);物质得到电子(相应元素化合价降低)的反应就是还原反应(或称“被还原”)。如:

在一化学反应中有物质发生氧化反应,则必然有物质发生还原反应,二者尽管表现不同,但必走同时存在于某一具体反应中。

(2)氧化剂~还原剂

在化学反应中得电子的物质(所含元素化合价降低的物质)称为氧化剂;在化学反应中失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)称为还原剂。在氧化还原反应中电子是从还原剂转移到氧化剂。必须强调的是在氧化还原反应中氧化剂、还原剂均是指反应物,二者必定同时存在,两者既在不同种反应物中,也可以在同一物质中,甚至可以存在于某一单质中。两者既是对立的(争夺电子)又是统一的(共依共存)。

(3)氧化性~还原性

在化学反应中,氧化剂夺电子的性质称为氧化性(或称氧化能力);还原剂失电子的性质称为还原性(或还原能力)。所谓氧化剂的强弱,就是指它的氧化性强弱;所谓还原剂的强弱,就是指它的还原性的强弱。

(4)氧化产物~还原产物

这一对概念只针对生成物而言。还原剂失去电子被氧化后的生成物称为氧化产物;氧化剂得电子被还原后的生成物称为还原产物。氧化产物相对同一反应的氧化剂具有较弱的氧化性;还原产物相对同一反应的还原剂具有较弱的还原性。

上述四对概念之间的关系可归纳如下:

失电子,化合价升高,被氧化(发生氧化反应)

氧化剂 + 还原剂 ====还原产物 + 氧化产物

(氧化性强)(还原性强) (还原性较弱)(氧化性较弱)

得电子,化合升降低,被还原(发生还原反应)

也可概括为六个字“失→高→氧,得→低→还。”

3、常见的氧化剂和还原剂

常见的氧化剂有:

(1)活泼的非金属单质如:卤素单质(X2)、O2、S等。

(2)高价金属阳离子如:Fe3+、Cu2+等。

(3)高价或较高价含氧化合物如:MnO2、浓H2SO4、HNO3、酸化KMnO4。

常见的还原剂有:①活泼或较活泼的金属:如K、Na、Z1、Fe等。

②一些非金属单质:如H2、C、Si等。

③较低态的化合物:CO、SO2、H2S等。

一般情形下强氧化剂与强还原剂共存可发生氧化还原反应;而弱氧化剂与弱还原剂则较难发生氧化还原反应。

4、电子转移方向和数目的表示方法:

(1)用双线箭头符号表示(方程式两边同一元素的原子得、失电子的情形

失2×2e

得e 得3e

(2)用单线箭头符号表示(仅在方程式左侧反应物上原子得、失电子的情形)

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

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