高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的利用時教學(xué)案新人教版必修2_第1頁
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文檔簡介

1、第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用一、教材分析(一)知識脈絡(luò) 本節(jié)教材首先以氯氣的實驗室制法為例,讓學(xué)生體會怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)的一般思路,并總結(jié)曾經(jīng)學(xué)過的常見物質(zhì)的制備方法。第二部分承接本章第一節(jié)中化學(xué)反應(yīng)中能量釋放問題,以“化學(xué)能如何轉(zhuǎn)變成電能”為例解釋了“為什么說化學(xué)反應(yīng)為人類提供了能源”,并說明了化學(xué)在能源開發(fā)和利用方面的作用。作為化學(xué)必修模塊中元素化合物知識和基本概念、基本理論的最后一節(jié),本節(jié)承擔(dān)著對前面知識的回顧、總結(jié),以及深化和提升學(xué)生對化學(xué)研究的應(yīng)用價值的認(rèn)識的雙重任務(wù)。(二)知識框架化學(xué)反應(yīng)的利用確定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu),測定物質(zhì)有關(guān)組分的含量為人類提供能源制造新物質(zhì)如何利用化學(xué)反應(yīng)制

2、造新物質(zhì)如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能原電池的工作原理物 質(zhì) 變 化能量變化案例:氯氣的制取(三)新教材的主要特點: 除了要求學(xué)生掌握“氯氣的實驗室制法”和“原電池的工作原理”等具體的知識點外,致力于培養(yǎng)學(xué)生從大視野、高觀點、多角度了解化學(xué)在人類社會發(fā)展中的作用,以及化學(xué)研究的前沿。 二教學(xué)目標(biāo)(一)知識與技能目標(biāo)1、 使學(xué)生對“利用化學(xué)反應(yīng)造福人類”認(rèn)識進(jìn)一步具體化。2、 引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗室制備氯氣的原理和尾氣處理方法,了解制備裝置及收集方法,以及原電池的工作原理。3、 通過“活動·探究氯氣的制取和原電池的工作原理”,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,實驗?zāi)芰头治鐾评砟芰Α?、利用“化學(xué)前沿”、“資料

3、在線”等拓展性欄目,為學(xué)生提供豐富的材料,開拓他們的視野,使他們從更多角度體會化學(xué)科學(xué)與人類文明和社會發(fā)展的密切關(guān)系。(二)過程與方法目標(biāo)1、通過“交流·研討”,提高學(xué)生的分析、比較、綜合的能力。2、通過 “活動·探究”,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析解決問題的能力。 (三)情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)1、通過教材中活動欄目的設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實事求是的科學(xué)態(tài)度。2、提升學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)價值的認(rèn)識,贊賞化學(xué)科學(xué)對個人生活和社會發(fā)展的貢獻(xiàn)。三、教學(xué)重點、難點(一)知識上重點、難點如何利用化學(xué)反應(yīng)制造新物質(zhì)和怎樣將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(二)方法上重點、難點探究物質(zhì)制備的一般思路的形成,能

4、量轉(zhuǎn)化研究的利用。四、教學(xué)準(zhǔn)備(一) 學(xué)生準(zhǔn)備1、預(yù)習(xí) “第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用“ 中的 “交流·研討”;2、回顧實驗室制取氣體時發(fā)生裝置和收集方法的確定;3、收集身邊的廢舊電池,思考生活、生產(chǎn)中能量的來源及利用。(二) 教師準(zhǔn)備1、 教學(xué)媒體、課件;2、 編制“活動·探究”活動報告及評價表。五、教學(xué)方法實驗探究法,啟發(fā)、討論、對比六、課時安排2課時七、教學(xué)過程第1課時【引入】人類對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識和利用從遠(yuǎn)古時代就開始了。隨著人類生產(chǎn)生活實踐的深入以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類對化學(xué)反應(yīng)的利用逐漸從經(jīng)驗走向理性,尤其是現(xiàn)在對物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的探討,使人們對物質(zhì)及其性質(zhì)的認(rèn)識

5、更加深入,并能科學(xué)地創(chuàng)造適宜的條件調(diào)控化學(xué)反應(yīng)。這就為新物質(zhì)的合成、新材料的研制以及新能源的開發(fā)和合理利用等奠定了基礎(chǔ),大大提高了人類對化學(xué)反應(yīng)的利用水平?!就队啊繖z查學(xué)生課前預(yù)習(xí)作業(yè)。交流·研討1、 到目前為止,你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些化學(xué)反應(yīng)?你對化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解?2、化學(xué)反應(yīng)與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請你舉例說明,在日常生活中和化工生產(chǎn)中,化學(xué)反應(yīng)有哪些應(yīng)用?【評價與概括】1、到目前為止,你已經(jīng)學(xué)習(xí)過哪些化學(xué)反應(yīng)?你對化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)、規(guī)律有了哪些了解?我們學(xué)習(xí)了具有代表性的金屬和非金屬元素單質(zhì)及其化合物的化學(xué)性質(zhì),了解了這些物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)。知道了化學(xué)

6、反應(yīng)的實質(zhì)就是舊化學(xué)鍵的斷裂、新化學(xué)鍵的生成,既有物質(zhì)的變化也有能量的變化。2、 化學(xué)反應(yīng)與人們的日常生活和化工生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。請你舉例說明,在日常生活和化工生產(chǎn)中,化學(xué)反應(yīng)有哪些應(yīng)用?概括學(xué)生發(fā)言,展示各種圖片(可由網(wǎng)上下載)。指出化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化被應(yīng)用在新物質(zhì)的合成、新材料的研制上,能量的變化被應(yīng)用在新能源的開發(fā)和利用等方面?!军c評】重在分析學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的認(rèn)識??隙▽W(xué)生在課前準(zhǔn)備中所作的努力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!具^渡】我們將利用兩節(jié)課的時間來認(rèn)識人們是怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)以及能量的轉(zhuǎn)化。本節(jié)課先來探究有關(guān)新物質(zhì)的制備。 【板書】第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的利用 一、 利用化學(xué)反

7、應(yīng)制備新物質(zhì)【講述】20世紀(jì)4050年代,人們用高純度的人工制備的化合物代替黏土制得了“先進(jìn)陶瓷”,使其具有不同于普通磚瓦的優(yōu)異性能;70年代后,一些不同材質(zhì)和不同結(jié)構(gòu)的陶瓷復(fù)合材料相繼出現(xiàn),材料結(jié)構(gòu)進(jìn)一步完善,性能進(jìn)一步提高,適用范圍擴展到航空領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域等。為了更好的滿足人們生活的需要,豐富人們賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)世界,目前人工合成的物質(zhì)已超過3500萬種,且其數(shù)量仍在以每年合成幾百萬種新物質(zhì)的速度繼續(xù)增長著?!舅伎?、討論、提問】那么,一種新物質(zhì)是怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備出來的呢?【概述】應(yīng)該根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),選擇科學(xué)合理的實驗原理,合適的儀器和藥品;根據(jù)實驗的特點,設(shè)計安全可靠的實驗裝置。如

8、果是工業(yè)生產(chǎn),還需考慮原料的用量、價格以及設(shè)備的承受能力等;實驗室中制備物質(zhì)還要考慮切實可行和簡單易行?!局v述】消毒劑和漂白劑的有效成分中大多含有氯元素,如次氯酸鹽和二氧化氯等,它們都可以由氯氣和其它物質(zhì)反應(yīng)制得,那么,氯氣又是如何制備的呢?本節(jié)課我們就以氯氣的制備為例來學(xué)習(xí)怎樣利用化學(xué)反應(yīng)制備新物質(zhì)?!景鍟?、探究實驗室制取氯氣【思考】回憶氯氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)【活動探究】分析以下四個制取氯氣的反應(yīng)原理:1、 從氧化-還原反應(yīng)知識的角度分析,有什么共同之處?2、 你認(rèn)為哪個反應(yīng)原理適合工業(yè)生產(chǎn),哪些反應(yīng)原理可以用在實驗室中?CuCl2 4HCl+O2 H2O+2Cl2MnO2+4HCl(

9、濃)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+8Cl2+5H2O通電2NaCl +2H2O2NaOH+H2+Cl2【評述】通過學(xué)生的比較分析,可得出這幾個反應(yīng)都是利用了氧化劑把-1價的Cl變成了0價的Cl 。【媒體顯示】電解食鹽水裝置。工業(yè)上利用反應(yīng)通過電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣。反應(yīng)是歷史上曾經(jīng)使用過的地康法制氯氣?!驹u述】反應(yīng)和從原料、反應(yīng)條件分析都可以用于實驗室中制取氯氣?!局v述】反應(yīng)是瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦石時,把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱,意外地發(fā)現(xiàn)有一種令人窒息的黃綠色氣體生成,產(chǎn)生的就是氯氣。至今,實驗室中仍用這種方法制取

10、氯氣。反應(yīng)也是實驗室中常用的制取氯氣的方法之一?!军c評】讓學(xué)生認(rèn)識到一種物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)有偶然也存在必然,化學(xué)反應(yīng)的利用從經(jīng)驗性走向理性。【板書】反應(yīng)原理:MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O【過渡】確定了反應(yīng)原理和藥品,還需要選擇合適的儀器裝置?!舅伎?、討論、提問】回憶實驗室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時所用的發(fā)生裝置和收集方法,比較得出在氣體發(fā)生裝置和收集方法的選取上遵循的一般原則。【評述】可根據(jù)原料的狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇氣體發(fā)生裝置,根據(jù)氣體的性質(zhì)確定收集方法。物質(zhì)發(fā)生裝置收集裝置氫氣固液 不加熱型向下排空氣法、排水法二氧化碳固液 不加熱型向上排空氣法氨氣固固 加熱型向下排空氣法【討論并回

11、答】根據(jù)以上信息,選擇哪些實驗儀器組裝成制取氯氣的發(fā)生和收集裝置較為合適?可以采用固液混合加熱制氣裝置,向上排空氣法。儀器有:鐵架臺、酒精燈、燒瓶、分液漏斗、導(dǎo)氣管、集氣瓶等?!狙菔緦嶒灐窟B接制取氯氣的發(fā)生裝置和收集裝置?!咎釂枴柯葰庥卸?、有刺激性氣味,對環(huán)境有污染。那么,多余的氯氣應(yīng)該如何處理?【回答】可將多余的氯氣通入盛有堿液的燒杯?!狙菔緦嶒灐繉嶒炇抑迫÷葰獾囊话惴椒?。(如下圖所示,在燒瓶里加入少量的二氧化錳粉末,通過分液漏斗向燒瓶中加入適量密度為1.19g/cm3的濃鹽酸,緩緩加熱,使反應(yīng)加速進(jìn)行。觀察實驗現(xiàn)象。用向上排空氣法收集氯氣,多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收)【小結(jié)】填寫探究報告

12、。試劑濃鹽酸、二氧化錳固體裝置發(fā)生裝置:固液混合加熱制氣裝置收集裝置:向上排空氣法收集實驗現(xiàn)象有黃綠色的氣體產(chǎn)生【思考、討論、小結(jié)】請同學(xué)們回味“探究氯氣的制取”過程,結(jié)合教材48頁活動探究欄目的問題3,體會物質(zhì)制備的一般思路:根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)原理及發(fā)生裝置,設(shè)計實驗過程應(yīng)符合科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性等?!景鍟?、制備物質(zhì)的一般思路【點評】討論和體會物質(zhì)制備的一般思路是這節(jié)課的重要內(nèi)容?!緦?dǎo)引】化學(xué)家在制備許多物質(zhì)的過程中所作的工作比我們上面討論的要復(fù)雜得多。舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣到工業(yè)電解食鹽水,也經(jīng)歷了近200年的努力?!鹃喿x理解】教材49頁第一段?!久襟w演示】相應(yīng)圖片?!军c評】

13、藥物、防曬霜等物質(zhì)的合成,既為學(xué)生打開了物質(zhì)合成的一個全新領(lǐng)域,也使他們感覺到化學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn),感受到化學(xué)的神奇。也說明化學(xué)家們經(jīng)過不懈的努力,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活、醫(yī)藥、農(nóng)藥、國防等各個領(lǐng)域取得了成就,做出了卓越的貢獻(xiàn)?!景鍟?、化學(xué)前沿分子設(shè)計與新物質(zhì)的合成 【閱讀理解】教材49頁的“化學(xué)前沿分子設(shè)計與新物質(zhì)的合成”?!局v述】“化學(xué)前沿”給大家展示了尖端科技的發(fā)展動態(tài),說明人們已經(jīng)從最初的“不經(jīng)意”發(fā)現(xiàn)物質(zhì)進(jìn)入到主觀設(shè)計分子結(jié)構(gòu),合成自然界中存在或不存在的物質(zhì)。分子設(shè)計的思想是化學(xué)理論的進(jìn)展對于整個化學(xué)學(xué)科的影響的集中表現(xiàn),在選修模塊“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”中會繼續(xù)探討?!军c評】鼓勵學(xué)生學(xué)科學(xué)、愛科學(xué),培養(yǎng)他們追求真理的科學(xué)態(tài)度,可以查找相關(guān)資料充實。【總結(jié)】研究物質(zhì)的性質(zhì)、制備物質(zhì)都是為了更好的利用,本節(jié)我們以氯氣制備為例探究了新物質(zhì)的合成,認(rèn)識了化學(xué)反應(yīng)在新物質(zhì)制備方

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