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教師資格證考試《化學學科知識與教學能力》(高級中學)教學設計(三)63[簡答題](江南博哥)案例:下面是某教師講授“金屬與酸和水的反應”的部分教學過程片段。問題:(1)試分析該教學設計體現(xiàn)了哪些課程理念。(10分)(2)開展實驗探究教學應該注意的事項有哪些?結合案例舉例說明。(10分)參考解析:(1)該教學設計體現(xiàn)的課程理念如下。①結合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學科學發(fā)展的趨勢,引導學生進一步學習化學的基本原理和方法,形成化學學科的核心觀念;結合學生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際,引導學生關注人類面臨的與化學有關的社會問題,培養(yǎng)學生的社會責任感、參與意識和決策能力。②倡導真題問題情境的創(chuàng)設,開展以化學實驗為主的多種探究活動,重視教學內(nèi)容的結構化設計,激發(fā)學生學習化學的興趣,促進學生學習方式的轉變,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實踐能力。(2)為了使教學活動得到有效實施,需要注意以下幾個問題。①創(chuàng)設問題情境,提高學生學習興趣。該教師在課程開始即提出問題“是不是所有的金屬都不與水反應呢?”讓學生進行探究,激發(fā)了學生的探究欲和學習興趣,讓學生以最佳的思維狀態(tài)投入學習活動,并且提出的問題富有啟發(fā)性。②提供活動時空,優(yōu)化探究環(huán)節(jié)。該教師設計了學生自主實驗的環(huán)節(jié),學生的主動性和積極性得到了極大的調(diào)動,解決問題的愿望強烈。老師也給予學生發(fā)揮探究和創(chuàng)造能力的機會,保證學生探究活動的開展。③適時適度給予指導。學生在探究活動中,會遇到一些問題,教師應及時發(fā)現(xiàn)給學生提供及時地指導。該教師在學生實驗過程中注重小組討論,及時指導,有助于學生能力的發(fā)揮。④及時進行探究活動總結。教師通過學生的實驗最終得到金屬鈉與水反應的實驗現(xiàn)象和結論,并且注意對小組討論的結果進行總結,探究活動的目的性很明確,并且實現(xiàn)了教學的目標。64[簡答題]案例:下面是某化學教師關于“離子反應”的教學片段。環(huán)節(jié)一:情境創(chuàng)設,引入新課。身體出汗的人為何接觸使用著的電器更容易發(fā)生觸電事故?人體在劇烈運動后為何要及時補充水分和鹽分?你能解釋這些現(xiàn)象嗎?環(huán)節(jié)二:探究實驗。使用電源、導線、小燈泡及金屬片進行氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液、鹽酸溶液、酒精溶液、蔗糖溶液的導電性實驗。環(huán)節(jié)三:根據(jù)以上環(huán)節(jié),引出電解質(zhì)。環(huán)節(jié)四:多媒體動畫演示NaCl晶體在溶液中的電離過程。環(huán)節(jié)五:總結概括,理解電離過程的實質(zhì),掌握電離方程式的書寫。問題:(1)上述教學過程運用了哪些教學方法?(6分)(2)試分析教學環(huán)節(jié)四的教學價值。(7分)(3)以該教學片段為例,說明在化學概念教學中直觀教學的手段有哪些。(7分)參考解析:(1)上述教學過程運用了情境創(chuàng)設法、講授法、實驗法等教學方法。情境創(chuàng)設法:環(huán)節(jié)一利用生活實例創(chuàng)設情境,激發(fā)學生的學習興趣。講授法:在授課過程中,教師通過引導,當學生對NaCl晶體在溶液中的電離過程形成初步的認識之后,總結概括電離過程的實質(zhì)。實驗法:在授課過程中進行了溶液導電性實驗的測試。(2)在環(huán)節(jié)四中,該教師利用多媒體演示NaCl晶體在溶液中的電離過程,有以下幾種重要價值:①運用微觀模擬,培養(yǎng)學生的形象思維。電離過程難以從宏觀上觀察,教師通過多媒體演示NaCl晶體在溶液中的電離過程。多媒體演示可以幫助學生理解和觀察微觀的、肉眼無法觀察的化學本質(zhì),給學生留下深刻的印象,較之單純的口頭講解要形象直觀得多。②豐富教學手段,提高學生學習興趣。通過該老師的設置,增大課堂教學容量,突出教學重點,也突破教學難點,提高課堂效率,減輕學生理解上的困難。(3)通過該案例進行分析,化學概念教學中用到的直觀教學手段有以下幾種:①在課程開始,教師通過生活實例創(chuàng)設情境,激發(fā)學生興趣,體現(xiàn)化學聯(lián)系生活的教學理念,運用了直觀教學手段進行情境創(chuàng)設。②教師通過多媒體等直觀展現(xiàn)NaCl電離的視頻,動畫展現(xiàn)NaCl電離的微觀過程,幫助學生認識NaCl的電離實質(zhì),用到的教學手段為多媒體教學,降低了學生的認知難度。③通過讓學生觀察實驗現(xiàn)象,從中推測哪些溶液導電,用到的教學手段為實驗教學。所以,綜合以上分析,化學概念教學中用到的直觀教學手段有情境創(chuàng)設、多媒體教學、實驗教學。65[簡答題]案例:下面是某化學教師關于“Fe3+和Fe2+的相互轉化”課堂教學實錄片段?!菊故尽刻O果【對比實驗】榨蘋果汁——不加維生素C和加一片維生素C現(xiàn)象:不加Ve的那杯很快變成棕黃色,加Vc的那杯較好地保持了蘋果本色。化學變化中的顏色變化往往是同學們最感興趣的,今天就讓我們一起去發(fā)現(xiàn)二價鐵和三價鐵相互轉化過程中呈現(xiàn)的繽紛色彩。Fe3+的檢驗問題:(1)列舉該教學片段中的探究要素。(2)該教學片段有哪些值得改進或優(yōu)化的地方?(3)教師在規(guī)劃、設計和實施科學探究活動時需要注意哪些問題?參考解析:【參考答案】(1)該教學片段中的探究要素有:生動的聯(lián)系生活的探究問題情景,富有驅動性的探究任務,能夠拆解、能夠展開的探究活動過程,學生可以通過探究得到一定的結論。有過程、方法和情感態(tài)度價值觀方面的收獲。(2)①蘋果顏色變化的問題情景具有生活性,是很好的驅動性問題,但這一驅動性問題沒有與后面的探究任務緊密銜接,使該問題的功能和價值打了折扣。此外,蘋果汁的變色不完全是Fe2+被氧化的問題,還有酶等其他因素的作用.教師應注意其中的科學性問題。②設計了能夠展開的探究活動過程很好,但沒有具體設計。這一過程中教師的角色是什么,學生的角色是什么.具體活動點是什么,活動形式和活動的具體組織方式是什么等問題都不夠明確。③學生可以探究得到一定的結論,但學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀方面的具體落實點是什么.進行這個探究活動與前后學習有何內(nèi)在關系等問題也是進行具體探究設計時必須考慮的。(3)教師在規(guī)劃、設計和實施科學探究活動時應注意以下幾方面的問題:①探究活動的目標要與學生化學學習的進程相一致。在學習化學的起始階段,化學的基本觀念尚未形成,動手能力較差,此時的科學探究活動應主要以培養(yǎng)科學探究意識、激發(fā)學生化學學習興趣為主:化學課程學習后期的科學探究活動應承擔較多的教學功能,應被賦予較多的目標要求和較高的價值追求。②完整的科學探究活動要經(jīng)常進行,但不宜過于頻繁。完整的科學探究活動可以承載較多的教學價值,要經(jīng)常安排和進行,但由于教學時間和學校條件等因素的限制,不能過于頻繁,否則會造成教學課時過分緊張,難以完成總體的教學任務。③在日常教學中穿插“碎片式”的探究活動?!八槠健钡奶骄炕顒涌梢远嘟嵌取⒘Ⅲw化地開展,讓學生在日常的學習中,隨時能參與科學探究活動,隨時能體驗到探究的方法和過程。66[簡答題]案例:下面是某化學教師關于“酚的物理性質(zhì)”的教學片段?!緦W生實驗1】觀察苯酚的顏色、狀態(tài),聞一聞苯酚的氣味。生:觀察,并聞藥品的氣味。有的同學提出疑問:“我觀察到藥品有一點紅色?”同學討論。師:苯酚部分被氧化時會呈紅色。苯酚應該如何保存呢?生:隔絕空氣.密封保存?!緦W生實驗2】在試管中加入少量水,逐漸加入苯酚晶體,不斷振蕩試管。繼續(xù)向上述試管中加入苯酚晶體至有較多晶體不溶解。不斷振蕩試管,靜置片刻。(提醒同學實驗過程中接觸苯酚一定要注意安全及出現(xiàn)情況的處理方法。)【學生實驗3】將上述試管放在水浴中加熱。從熱水浴中拿出試管,冷卻靜置。師:清洗內(nèi)壁沾有苯酚的試管用熱水還是冷水?為什么?生:用高于65℃的熱水,因為苯酚能與高于65℃的熱水互溶?!緦W生實驗4】將苯酚晶體分別加入到苯和煤油中,并與實驗2作比較。問題:(1)上述教學過程有利于培養(yǎng)學生的哪些能力?(2)該教學片段在選材上有什么意義?(3)由上述教學過程,歸納苯酚的物理性質(zhì)。(4)試說明實驗教學的意義。參考解析:【參考答案】(1)該教學過程有利于培養(yǎng)學生的實驗操作能力,分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結論的能力,觀察、記錄和表述的能力.使學生初步形成科學探究意識。(2)學生能夠通過苯酚物理性質(zhì)的學習,體會到化學研究物質(zhì)時常常借助實驗手段;實驗中可以使用對比等科學研究方法:實驗現(xiàn)象的觀察是有目的、有序的,實驗現(xiàn)象與實驗結論之間要有明確的邏輯關系。(3)苯酚的物理性質(zhì):無色晶體,有特殊氣味。常溫下在水中溶解度不大,65℃時與水任意比互溶,易溶于有機溶劑中。(4)實驗教學有助于學生認識實驗在化學科學中的地位,了解化學實驗研究的一般過程,激發(fā)學生對科學的興趣。引導學生在觀察、實驗和交流討論中學習知識,形成實事求是、嚴謹細致的科學態(tài)度,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。67[簡答題]案例:以下是某老師針對某版高一年級化學教材“化學能轉化為電能”的教學過程設計?!菊n前準備】用兩個西紅柿,銅鋅兩極等制作一個水果電池【課堂引入】你曾親身體驗趣味實驗的神奇嗎?你有積極參與趣味實驗的興趣嗎?那么請你來親身體驗吧。(備注:實驗內(nèi)容為學生用舌尖感受水果電池的電流)很多同學躍躍欲試.馬上有一位學生走到講臺.雖然有些緊張,但是還是很小心翼翼地將兩極導線放在舌尖感受了一下導線連接后的感覺?!纠蠋熖釂枴磕阌惺裁锤杏X嗎,你的觀點是什么呢?【學生回答】有麻麻的感覺,好像有電,這里沒有提供電的外在裝置,應該是生物電?!菊n堂投影】1780年意大利解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖實驗?!緦W生實驗】實驗時2人合作,每位同學要有明確的分工,并注意實驗規(guī)則。第一步:把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。第二步:用導線將鋅片和銅片連接起來。第三步:在導線中接入一個靈敏電流計。在實驗過程中.老師引導學生仔細觀察每一個步驟.善于提問、善于分析總結,在實驗的過程中學生提出了一系列的問題:(1)電流表為什么偏向銅?(2)導線連起來后為什么銅極上有氣泡?(3)電極移動為什么電流表會有變化?……【課堂投影】利用flash動畫向學生展示原電池工作的微觀機理?!镜贸鼋Y論】原電池形成的實質(zhì):氧化還原反應分開在兩極進行,還原劑所失去的電子通過導線轉移給氧化劑.【課堂過渡】明白了原電池工作原理,但是原電池形成條件又是怎樣呢?【課堂投影】伽伐尼實驗、伏打電池和銅鋅原電池?!緦W生實驗】紐建四個小組,分別探究原電池形成條件:組一:以銅鋅原電池為基礎,通過更換電極,探究原電池對電極的要求;組二:以銅鋅原電池為基礎,通過更換溶液,探究原電池對溶液的要求;組三:以銅鋅原電池為基礎,重點探究閉合回路對原電池形成的影響;組四:在一塊表面無銹的鐵片上滴一大滴含酚酞的食鹽水,放置一段時間?!緦嶒灲Y論】四個小組經(jīng)過認真的實驗和分析,通過討論交流,最終得出原電池形成的條件?!景咐治觥繉W生根據(jù)情況,自由選擇任一案例進行分析研究案例一:自由女神的痛苦案例二:格林太太的假牙案例三:短命的游艇根據(jù)上述材料回答問題:(1)本節(jié)課對采用學生實驗引人教學內(nèi)容,體現(xiàn)了新課標的什么理念?(2)結合該課簡單談談多媒體技術在教學中的作用。(3)作為教師,談本節(jié)課的教學優(yōu)點。參考解析:【參考答案】(1)高中化學新課程倡導讓學生“學會運用觀察、實驗等多種手段獲取信息”“獲得有關化學實驗的基礎知識和基本技能,學習實驗研究的方法,能設計并完成一些化學實驗”,提高學生的實驗能力需要增加學生實驗的機會,盡可能讓他們親自動手操作。

(2)該課程內(nèi)容將不同的實驗類型,通過多媒體來展示,從伽伐尼的生物電理論到伏打電池到丹尼爾電池使學生感受科學探究的艱辛,讓學生對原電池的發(fā)展歷程有更清晰的理解。從而激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。(3)本節(jié)課的最大亮點在于能通過恰當?shù)脑O計和引導,在解決遇到的問題中拉近學生與科學家的距離,讓學生能嘗試沿著科學家發(fā)現(xiàn)的足跡去體驗發(fā)現(xiàn)的過程,讓學生體驗研究中實驗的重要性、科學真理的相對性,更好地理解科學的本質(zhì).學生的學習活動就是在螺旋式上升的.“活動一建構”循環(huán)中進行的.每個循環(huán)中都由“提出或發(fā)現(xiàn)問題——實驗探究、解決有關問題——在解決問題的過程中獲取知識、技能和策略(完善認知結構)——應用新知識、技能和策略解決新問題——對新問題解決的結果進行評價、改組認知結構——評價反饋明確學習的方向,進一步提出或發(fā)現(xiàn)新問題……”等環(huán)節(jié)構成,一個個循環(huán)層層遞進.從而使學習者的認知結構不斷完善.學習能力不斷提高。68[簡答題]案例:材料一化學知識是描繪化學的客觀圖景?;瘜W事實、規(guī)律和理論等是描繪的結果,是人類通過化學研究得到的共同知識。化學認識是認識主體從化學視角對客觀世界的能動反映?;瘜W知識描述客觀世界,解決的是什么;化學認識是對客觀世界的能動反映,解決的是怎么認識,認識到什么?;瘜W知識是偏向靜止的,在相對較長的時間內(nèi)不會發(fā)展變化:化學認識是偏向動態(tài)的,是可以發(fā)生改變的.尤其是隨著學習行為的開展而發(fā)生改變?;瘜W知識是偏向客觀的,是公認的;化學認識是偏向主觀的,具有明顯的個體性。材料二弱電解質(zhì)的電離平衡【師】兩支燒杯中分別盛裝同濃度(0.1mol/L)的鹽酸和醋酸,你認為二者有什么不同?【生】鹽酸是強酸,醋酸是弱酸?!編煛?演示:分別測定鹽酸和醋酸的pH)鹽酸的pH為1,醋酸的pH為3。通過這個實驗,你對鹽酸和醋酸又有哪些新的認識?根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)在教學實施過程中,激發(fā)學生的認知沖突對于學生轉變認識、凝聚思維等有著積極的意義?;瘜W教師應如何設置認知沖突?(2)材料二中,教師運用什么方法來轉變學生的認識?(3)試以中學化學某一知識為例,寫出認識該知識的基本思路。參考解析:【參考答案】(1)教師設置認知沖突的方法有以下幾種:①利用化學實驗,制造認知沖突;②利用圖表等數(shù)據(jù)信息,制造認知沖突:③利用STS素材,制造認知沖突:④利用化學史,制造認知沖突。(2)材料二中,教師以實驗事實為證據(jù)素材,促使學生從溶液中的微粒的角度認識弱電解質(zhì),幫助學生形成微觀認識方式.(3)學生在學習鈉、鋁、鐵、硫、氮等元素及其化合物的具體化學性質(zhì)(或反應)的同時,應形成認識元素化合物化學性質(zhì)的基本角度,即從物質(zhì)所屬類別及其通性和氧化性、還原性的角度認識物質(zhì)性質(zhì)。其基本思路如下:69[簡答題]案例:下面是某教師關于“化學反應速率和限度”的教學過程實錄。【新課導入】根據(jù)化學方程式進行計算時,你是否考慮過這樣的問題:一個化學反應在實際進行時,所有反應物能否完全(按照方程式中相應物質(zhì)的量關系)轉變成生成物,如果能。反應條件是什么?如果不能,原因是什么?解決這些問題的重要性是不言而喻的。例如在預知理論產(chǎn)率極低的情況下.就不必再耗費人力、物力和時間去進行探索性實驗等?!景鍟康谌?jié)化學反應的速率和限度【推進新課】師:請同學閱讀課本第44頁實驗2—7,回答有關問題?!竞献魈骄俊繜掕F高爐尾氣之謎【板書】三、化學反應的條件控制在生產(chǎn)生活中.促進有利的化學反應發(fā)生,抑制有害的化學反應發(fā)生,這就要討論反應條件的控制。【學生自學】閱讀課本第46頁師:帶領學生探究A.建筑物定向爆破問題:B煤的燃燒條件問題。原煤含S量:要求<2%,否則SO2排放濃度會偏高;原煤粒度:要求≤40mm,且越均勻越好,但不能使用粉煤;爐膛:耐高溫:煙囪抽力要求有大于20%的富余能力,氧氣要適當充足.等等。必要時查閱資料。【課堂小結】i.通過實驗探究。同學們了解可逆反應、化學平衡、化學平衡狀態(tài)、化學反應限度。ii.控制反應條件可以使化學反應向有益的方向盡可能多、快地進行。【布置作業(yè)】根據(jù)上述教學案例材料,回答下列問題:(1)該教學案例中,教師采用提問的方式引入課題,教師在進行問題設計時應遵循哪些原則?(2)化學課堂上經(jīng)常采用演示來完成教學,其構成要素及基本的類型有哪些?(3)作為化學教師,在課堂教學設計實施時,有哪些基本要求?參考解析:【參考答案】(1)教師在進行問題設計時,應遵循定向性原則、啟發(fā)性原則、層次性原則、互動性原則、開放性原則。(2)演示技能的構成要素包括引入演示,介紹媒體,操作控制,指引觀察與思考,整理聯(lián)系與結論。演示常用的類型:驗證式實驗演示、探究式實驗演示、示范性演示、實物演示和聲像演示。(3)化學課堂教學的實施即通常所說的上課,教師要上好一堂課.需遵循以下要求:①緊緊圍繞教學目標組織實施教學;②運用多種手段創(chuàng)設良好的學習情境;③依據(jù)學生的認知特征;④充分發(fā)揮學生的主體作用;⑤把握好不同的教學模式;⑥落實好教學策略;⑦充分發(fā)揮教師的教學機智。70[簡答題]案例:下面是兩位中學教師關于“原電池”的教學過程實錄。李老師的教學實錄【課堂引入】你曾親身體驗趣味實驗的神奇嗎?你有積極參與趣味實驗的興趣嗎?那么請你來親身體驗吧?!緦W生】學生用舌尖感受水果電池的電流?!纠蠋熖釂枴磕阌惺裁锤杏X嗎,你的觀點是什么呢?【學生回答】有麻麻的感覺,好像有電?!菊n堂投影】1780年意大利解剖學家伽伐尼在做青蛙解剖實驗,引導學生做如下實驗。第一步:把一塊鋅片和銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里。第二步:用導線將鋅片和銅片連接起來。第三步:在導線中接入一個靈敏電流計。【老師】在實驗過程中,老師引導學生仔細觀察每一個步驟,善于提問、善于分析總結,在實驗的過程中學生提出了一系列的問題:(1)電流表為什么偏向銅?(2)導線連起來后為什么銅極上有氣泡?(3)電極移動為什么電流表會有變化?……【課堂投影】利用flash動畫向學生展示原電池工作的微觀機理?!镜贸鼋Y論】原電池形成的實質(zhì):氧化還原反應分開在兩極進行,還原劑所失去的電子通過導線轉移給氧化劑。【課堂過渡】明白了原電池工作原理,但是原電池形成條件又是怎樣呢?【學生實驗】組建四個小組,分別探究原電池形成條件。【實驗結論】四個小組經(jīng)過認真的實驗和分析,通過討論交流,最終得出原電池形成的條件。王老師的教學實錄【視頻】播放水果電池充電【提示】這個視頻你看到了什么?我們知道化學反應一般都伴隨著能量的產(chǎn)生,有的轉化為熱能,有的轉化為光能,這個過程中能量是如何進行轉換的呢?【板書】一、原電池的定義:將化學能轉化為電能的裝置。【過渡】原電池究竟是如何將化學能轉化為電能的呢?今天讓我們走上科學的探索之路,首先我們來看一組實驗?!緦嶒灐课覀円黄鹂匆韵滤慕M實驗現(xiàn)象:第一個實驗是將鋅片放入硫酸溶液中;第二個實驗是將銅片放入硫酸溶液;第三個實驗是將鋅片和銅片平行插入硫酸溶液中:第四個實驗是將鋅片和銅片接觸放入硫酸溶液中?!緦W生】觀察實驗現(xiàn)象?!驹O問】大家就各個實驗現(xiàn)象進行解釋?!旧?】第一個實驗鋅片放入硫酸溶液中有氣泡產(chǎn)生,是因為鋅與硫酸發(fā)生置換反應,生成了氫氣?!旧?】第二個實驗銅片放入硫酸溶液無氣泡產(chǎn)生,是因為銅不活潑,不能置換出氫氣?!旧?】第三個實驗鋅片和銅片平行插入硫酸溶液中鋅片上有氣泡產(chǎn)生,銅片上沒有氣泡產(chǎn)生,是因為鋅與硫酸發(fā)生置換反應,生成的氫氣,銅不活潑,不能置換出氫氣?!旧?】第四個實驗是將鋅片和銅片接觸放入硫酸溶液中,銅片上有氣泡產(chǎn)生,鋅片上沒有氣泡產(chǎn)生,應該是銅與硫酸發(fā)生置換反應。【生5】如果可能是銅與硫酸反應,那么實驗中有Cu2+,溶液應該變?yōu)樗{色,但是實驗中溶液沒有變成藍色.所以應該是鋅與硫酸發(fā)生反應?!纠蠋煛繉W生對前三個實驗的解釋很正確,那么對于第四個實驗,有學生說是鋅與硫酸發(fā)生反應。那么為什么在銅片上產(chǎn)生了氣泡,而不是在鋅片。【學生討論】因為鋅把電子轉移到銅片上?!咎釂枴侩娮訌暮味鴣?電子是從溶液傳遞還是鋅片與銅片的接觸點傳遞的呢?【回答】是接觸點傳遞的,如果是溶液傳遞的,電子應該可以傳遞到銅的表面的,第三個實驗應該銅片表面會產(chǎn)生氣泡?!局v述】如果有電子的移動就應該會有電流,那電流是如何產(chǎn)生的呢?【過渡】下面我們通過實驗來驗證:將鋅片和銅片用導線連接起來,在導線之間接入燈泡。平行插入稀硫酸溶液中觀察實驗現(xiàn)象。(注意觀察銅片表面的變化)我們一起來分析一下電流的產(chǎn)生原理?!径嗝襟w展示】Cu-Zn原電池閉合狀態(tài)下微觀粒子運動的動畫模擬與實驗4相似.并展示Cu片、Zn片上得失電子的反應式。【講述】在這個裝置中鋅片失去電子、失去的電子通過導線傳遞給銅片,溶液中的H+在銅片的表面得到電子變成氫氣,該裝置發(fā)生了化學反應在外電路產(chǎn)生了電流,電子由Zn片流出,產(chǎn)生了電能【過渡】原電池的組成部分有哪些?那么原電池的形成條件是怎樣的呢?(改變實驗的一個因子)【引導】讓學生認識到實驗中三個變量之間的關系:①電極材料:同種電極與不同種電極;②電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)與非電解質(zhì);③通絡:閉合回路的形成。暗示以此確定設計實驗的探究方向?!局v解】上面,我們通過實驗探究了原電池的工作原理,初步形成原電池的概念,那么,原電池是由哪些部分組成的?也即原電池的構成條件是什么?【探究一】電極的探究【探究二】電路的探究【學生活動】學生分組總結匯報實驗結果和實驗結論,師生共同交流探討,得出結論【板書】略。問題:(1)根據(jù)兩位老師的教學過程,說明所用教學方法都有哪些,并指出他們教學過程中的某個亮點。(2)以李老師的教學為例,說明好的化學課堂導入的要求是什么?(3)根據(jù)上述教學實例,歸納總結出化學課堂中實驗探究的基本教學思路。參考解析:(1)兩位老師在化學課堂上所用的教學方法有講授法、觀察一演示法、討論法和探究法。李老師在課堂導入環(huán)節(jié)運用了實驗導入、化學史導入、錄像導入等多種導入方法相結合的導入方式,充分激發(fā)出學生的學習動機,引起了學生的學習興趣。王老師在講解原電池的組成部分和原電池的形成條件知識時運用了對比實驗,改變實驗中的一個因子來看實驗結果,探究過程清晰明了,使學生能夠更深入地理解相關知識。(2)化學課堂導入的要求有科學性原則、相關性原則、趣味性原則、啟發(fā)性原則、適度性原則。(3)化學課堂中實驗探究的基本教學思路為:問題—探究—反思。71[簡答題]案例:下面是兩位中學教師關于“酯化反應”的教學過程實錄。李老師的教學實錄【播放漫畫】看漫畫,喝醋能解酒?!局v述】臺州人以豪爽著稱,經(jīng)常以酒會友,為什么喝醋能夠解酒?【回答】酸跟醇作用生成酯?!局v述】同學們回答的很對,大家經(jīng)過預習已經(jīng)知道酸跟醇作用生成酯。下面讓我們用實驗來解釋一下這個原理吧?!净顒优c探究的講述】實驗的第一步是什么?反應所需的藥品是什么?各起什么作用?藥品的添加順序如何?濃硫酸的作用是什么?得到的反應產(chǎn)物是否純凈?主要雜質(zhì)有哪些?如何除去?用什么來吸收乙酸乙酯?【實驗探究】學生分組討論,制定實驗方案,老師巡回檢查,以保證實驗安全。【講述】像這種酸和醇作用,生成酯和水的反應叫作酯化反應。該反應是可逆反應。王老師的教學實錄【投影】【演示實驗】乙酸與乙醇的反應【講解】通過實驗得出:乙酸與乙醇在有濃硫酸存在并加熱的條件可以發(fā)生反應,實驗中生成的有果香味的無色透明油狀液體叫乙酸乙酯。像這種酸跟醇作用生成酯和水的反應叫酯化反應。乙酸與乙醇的酯化反應是可逆的?!就队八伎肌俊具^渡】在上述這個酯化反應中,生成物水中的氧原子是由乙酸分子中的羧基上的羥基提供,還是由乙醇分子的羥基提供?如何能證明你的判斷是正確的?能否提供理論或實驗依據(jù)?【提問】在酯化反應中乙酸和乙醇有幾種可能的斷鍵方式?如何確定實際發(fā)生的是哪種斷鍵方式?【回答】兩種可能的斷鍵情況【講述】用含180的醇跟羧酸起酯化反應,形成含有180的酯,證明這種酯化反應的實質(zhì)是:羧酸脫去羧基上的羥基,醇脫去羥基上的氫原子?!緞赢嬔菔尽坷猛凰卦邮聚櫡炞C酯化反應的實質(zhì)【板書】略。問題:(1)根據(jù)兩位老師的教學過程,說明各自所用教學方法的優(yōu)點。(2)以李老師的教學為例,說明化學實驗對發(fā)展學生科學素養(yǎng)具有哪些作用?(3)根據(jù)上述教學實例,歸納總結出化學反應原理這一類知識的基本教學思路。參考解析:(1)李老師在化學課堂上是以實驗創(chuàng)設問題,培養(yǎng)學生的探究問題意識,以問題來激發(fā)學生學習興趣,學生以探究問題為學習動力;王老師是在引導啟發(fā)下進行分析問題、解決問題。李老師運用探究式教學方法,課程改革要改變過于注重傳授知識的傾向,強調(diào)形成積極的學習態(tài)度,使獲得知識與技能的過程成為學會學習和形成正確價值觀的過程。要實現(xiàn)這樣的課程目標,知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的目標就必須三位一體地融合在具體的學生學習活動中,科學探究性學習是一個比較理想的載體。王老師通過問題引導學生思考討論的方式教學,主要采用了啟發(fā)法和講授法。在啟發(fā)的基礎上,講授法有利于大幅度提高課堂教學的效果和效率,有利于幫助學生全面、深刻、準確地掌握教材,促進學生學科能力的全面發(fā)展。(2)化學實驗在以下幾個方面對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)有著不可替代的作用:第一,引導學生通過實驗探究活動來學習化學。第二,重視通過典型的化學實驗事實幫助學生認識物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。第三,利用化學實驗事實幫助學生了解化學概念、化學原理的形成和發(fā)展,認識實驗在化學學科發(fā)展中的重要作用。第四,引導學生綜合運用所學的化學知識和技能、進行實驗設計和實驗操作,分析和解決與化學有關的實際問題。(3)化學反應原理是一類較為抽象的化學知識,一般按照感知、分析理解、實驗操作、歸納總結步驟進行教學。72[簡答題]案例:下面是張老師關于“元素周期律”教學過程設計?!緦дn】由上節(jié)學習過的元素周期表的排列規(guī)律——分類和有序排列,我們就可以知道這些元素之間存在著一定的規(guī)律,而且以堿金屬元素及鹵族元素為代表進行學習之后,我們知道了同主族元素的變化規(guī)律,在這基礎上,再來探討同一周期中,它們的核外電子排布、原子半徑、化合價有什么樣的變化規(guī)律呢?又是如何從金屬性很強的堿金屬變化到非金屬性很強的鹵族元素的呢?這其中有沒有什么變化規(guī)律呢?這就是我們今天所要探討的內(nèi)容——元素周期律?!締栴}1】我們?nèi)绾窝芯吭亻g的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律呢?【學生活動】回憶、再現(xiàn)這幾個元素族的知識及其研究方法。【講解】而元素性質(zhì)的周期性變化其實是元素原子的核外電子排布的周期性變化的必然結果。所以,我們要想學習元素周期律,還是要先了解原子核外電子是如何排布的。在初中,已經(jīng)學過原子結構以及核外電子排布的一些基礎知識.就先來回顧一下電子層的含義并介紹其表示方法?!窘處熁顒印慷嗝襟w展示電子層模型示意圖(教材第13頁圖1—7),給學生感性認識,更易于理解電子的分層排布?!緦W生活動】復習原子結構示意圖,觀察教材第13頁表1—2,并觀察多媒體展示的稀有氣體的電子層排布情況.學生自主歸納總結核外電子的排布規(guī)律。通過自主閱讀教材內(nèi)容.理解電子層與電子能量的關系以及電子層的符號表示方法,推出核外電子排布規(guī)律:(1)能量最低原則:核外電子總是先排能量低的電子層,然后由里到外,依次排在能量高的電子層:(2)每個電子層最多排2n2個電子:(3)最外層≤8個電子(當K層為最外層時不能超過2),次外層≤18個電子,倒數(shù)第三層≤32?!締栴}2】原子結構的周期性變化還引起了其他哪些方面的周期性變化(元素周期律)?下面我們以前18號元素為例進行學習。那么對于前18種元素的性質(zhì),我們將從哪幾個方面進行探究呢?【科學探究】學生完成教材第14頁科學探究的表格l,寫出元素周期表1一18號元素的元素符號及原子核外電子排布示意圖?!窘處煛客瓿杀砀?中電子層數(shù)及最外層電子數(shù)。【講解】經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn),隨著元素原子序數(shù)的遞增,除1、2號元素外,最外電子層數(shù)上的電子數(shù)重復出現(xiàn)從1遞增到8的變化,對于行與行之間元素的性質(zhì)表現(xiàn)出來的這種規(guī)律性變化,我們就稱作周期性變化。所謂周期性,就是一事物在發(fā)展變化過程中,某些特征重復出現(xiàn),且具有其規(guī)律性。那么我們就可以說這個現(xiàn)象或者事件具有其規(guī)律性或者是周期性變化的。例如,在生活中,地球自轉一周為一天,地球繞太陽公轉一周為一年,從周一到周日七天為一星期,比如今天是星期四,那么七天后還是星期四?!究偨Y】請學生試著用一句話概括結論:隨原子序數(shù)的遞增,元素原子最外層電子排布呈周期性變化?!窘處熤v解】我們已經(jīng)知道,核外電子排布,尤其是最外層電子數(shù)直接影響著元素的化合價,那么我們可不可以預測一下這些元素的化合價呢?同時說明:由于金屬元素的原子最外層電子數(shù)大多都少于4個.故在化學反應中易失去最外層電子而表現(xiàn)出正價.即金屬元素的化合價一般為正,相反,非金屬元素通常得電子,化合價為負。當然,如果是幾種非金屬元素化合時,有些元素就會表現(xiàn)出正化合價?!鞘聦嵣系降资遣皇俏覀冾A測的這樣呢?現(xiàn)在請大家結合表格給出主要化合價,分析它們的化合價是不是跟最外層電子數(shù)目有著一定的聯(lián)系?【學生觀察并得出結論】略【教師】通過上面的討論我們知道,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的電子層排布呈現(xiàn)周期性的變化,并引起了它們的化合價也呈現(xiàn)周期性的變化。接下來。請大家再看看它們的原子半徑,這里給出了第二、第三周期元素原子半徑數(shù)據(jù)。由于第一周期只有氫、無所謂變化規(guī)律,故不討論?!緦W生觀察數(shù)據(jù)并分析】略【教師】對于行與行之間表現(xiàn)出來的變化趨勢,就不難發(fā)現(xiàn)原子半徑呈現(xiàn)周期性變化。(稀有氣體元素除外)原子半徑為什么出現(xiàn)從大到小的周期性變化呢?同學們想想原子半徑受哪些因素影響呢?【教師講解】同周期原子,核外電子層數(shù)相同,隨著核電荷數(shù)的遞增,核對外層電子的引力就逐漸增強,原子半徑逐漸減小(稀有氣體元素除外)。那么同理,同族原子,從上而下,有效核電荷數(shù)增加不多,隨著電子層數(shù)增多,核對外層電子的引力就減弱,這樣原子半徑就逐漸增大了?!究偨Y歸納】(1)同一周期元素,電子層數(shù)相等,從左到右,最外層電子數(shù)逐漸增多,原子半徑逐漸減小,最高正價逐漸升高,最低負價從ⅣA族開始,從一4變到一1。(2)隨著原子序數(shù)的遞增.元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價都呈現(xiàn)周期性的變化?!痉答伨毩暋柯浴窘Y課】通過探討,我們知道了,隨著原子序數(shù)的遞增,元素原子的電子層排布、原子半徑和化合價都呈現(xiàn)周期性的變化。而元素的性質(zhì)又與原子半徑有關.那么元素的金屬性和非金屬性是否也隨原子序數(shù)的變化呈現(xiàn)周期性的變化呢?這個問題又該如何探討呢?請同學們下去之后做好預習.我們下節(jié)課再來探討?!景鍟O計】略問題:(1)根據(jù)老師的教學過程,說明所用的教學策略有哪些。(2)以張老師的教學為例,說明化學理論知識有什么特點與作用。(3)根據(jù)上述教學實例,歸納總結出學習化學理論知識可采用哪些學習策略。參考解析:【參考答案】(1)突出證據(jù)的作用,幫助學生形成新概念;關注學生的原有認知,建立概念闖的聯(lián)系;制造認知沖突,促進學生轉變錯誤概念;抽象概念形象化,減少學生的學習障礙;優(yōu)化推理過程.發(fā)展學生抽象思維能力。(2)化學理論知識是對物質(zhì)及其變化規(guī)律的反應.具有高度的概括性:化學理論知識的學習有助于培養(yǎng)學生的思維能力;化學理論知識是對學生進行科學方法訓練和情感教育的良好素材。(3)學習化學理論知識可采用的學習策略有:概念形成策略、概念同化策略、概念圖策略。73[簡答題]閱讀下列材料,根據(jù)要求完成任務。材料一《譜通高中化學課程標準(實驗)》關于摩爾的內(nèi)容標準是:認識摩爾是物質(zhì)的量的基本單位,能用于進行簡單的化學計算,體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用。材料二某版本教材《化學1》(必修)第1章“化學計量在實驗中的應用”部分內(nèi)容一、物質(zhì)的量的單位——摩爾在日常生活、生產(chǎn)和科學研究中,人們常常根據(jù)不同需要使用不同的計量單位。例如,用米、厘米等來計量長度;用千克、毫克等來計量質(zhì)量;等等。同樣,人們用摩爾作為計量原子、離子和分子等微觀粒子的“物質(zhì)的量”的單位。物質(zhì)的量是一個物理量,它表示含有一定數(shù)目粒子的集合體,符號n。物質(zhì)的量的單位為摩爾,簡稱摩,符號為mol。國際上規(guī)定,1mol粒子集體所含的粒子數(shù)與0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)相同,約為6.02×1023。把lmol任何粒子的粒子數(shù)叫作阿伏加德羅常數(shù),符號為NA,通常用6.02×1023mol-1表示物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)與粒子數(shù)(N)之間存在著下述關系:材料三教學對象為高中一年級學生,他們僅僅學習了《化學1》“化學實驗基本方法”等知識。學校條件和學生發(fā)展現(xiàn)狀符合國家一般要求。要求:(1)確定教學目標。(2)確定教學重難點。(3)完成教學過程簡案(不少于300字)。參考解析:(1)教學目標

知識與技能:理解物質(zhì)的量及其單位——摩爾的含義,識記阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,了解物質(zhì)的量與物質(zhì)微粒數(shù)目的關系,能進行物質(zhì)的量與它們之間的換算。

過程與方法:通過概念的推導及應用,提升邏輯推理、抽象概括以及運用化學知識進行計算的能力。

情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)演繹推理、歸納推理的辯證邏輯能力,激發(fā)學習興趣。

(2)教學重、難點

教學重點:理解物質(zhì)的量是一個物理量,摩爾是物質(zhì)的量的單位;識記阿伏加德羅常數(shù);能夠進行物質(zhì)的量、微粒數(shù)之間的簡單換算。

教學難點:物質(zhì)的量與微粒數(shù)之間的換算。

(3)教學過程簡案

【教學導入】在化學實驗室做實驗時,取用藥品都是用器具稱量的,而物質(zhì)間發(fā)生的化學反應是原子或分子之間按一定數(shù)目關系進行的,這些原子或分子我們?nèi)庋壑苯涌床坏?,也難以稱量。那么,可稱量物質(zhì)的質(zhì)量與組

成它們的分子數(shù)目之間該怎樣聯(lián)系呢?能否用一定數(shù)目的粒子集合體來計量它們之間的關系呢?這節(jié)課我們就一起來學習能解決這個問題的新的物理量——物質(zhì)的量,下面我們來看如何將宏觀世界與微觀世界聯(lián)系起來。

【新課學習】

教師講述:教師通過類比長度、質(zhì)量、時間、電流等物理量,闡述物質(zhì)的量也是國際單位制的7個基本物理量之一,是一個基本物理量。1971年,第十四屆國際計量大會決定用摩爾作為計量原子、分子或離子等微觀粒子的物質(zhì)的量單位,符號為mol,簡稱摩。本節(jié)課我們將重點學習物質(zhì)的量及其單位,它能夠把難以稱量的微粒與易稱量的微粒集體聯(lián)系起來。

教師板書:物質(zhì)的量是表示含有一定數(shù)目集體的物理量(符號:n),它是聯(lián)系宏觀和微觀的橋梁。

教師提問:物質(zhì)的量能否稱為物質(zhì)量或物質(zhì)質(zhì)量?為什么?

學生回答:不能。

教師講解:正如時間、質(zhì)量這些物理量一樣,“物質(zhì)的量”是物理量,是一個專有名詞,不是詞組,不能隨意增添或簡化任何字,不能拆開理解,物質(zhì)的量是一個整體,物質(zhì)的量單位是摩爾(mol)。

教師提問:使用摩爾時,為什么必須指明基本粒子及其組合?

學生交流:摩爾適用于微觀粒子。

教師講解:摩爾只適用于微觀粒子。因為阿伏加德羅常數(shù)很龐大;例如:6.02×1023粒大米平均分給10億人,則每人可得1500萬粒大米。所以阿伏加德羅常數(shù)用于微觀世界才有意義。使用時,必須指明微粒符號是分子、原子、離子還是電子等。

教師提問:1mol是什么意思?1mol粒子數(shù)目是多少呢?(教師啟發(fā)學生,正入丈量布匹一樣,用尺作基準是必然的,那么計算微粒的基準是什么呢?)

教師板書:基準——阿伏加德羅常數(shù):0.012kg12C中所含的原子數(shù),符號NA,單位——mol-1,數(shù)目約為6.02×1023。

教師講述:1mol任何微粒所含的微粒數(shù)與0.012kg12C所含的碳原子數(shù)相等。比如1molH2O含有6.02×1023個H2O,1mol氧原子約為6.02×1023個。

教師提問:每摩爾物質(zhì)含有阿伏加德羅常數(shù)個微粒。已知某物質(zhì)的微粒數(shù),能否計算出其中含有微粒的物質(zhì)的量呢?

教師講解并板書:物質(zhì)的量(n)、阿伏加德羅常數(shù)(NA)、微粒數(shù)(N)三者存在關系為:n=N/NA

【小結作業(yè)】

小結:通過本節(jié)課我們學習了物質(zhì)的量的概念、單位,知道了阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,了解了物質(zhì)的量與物質(zhì)微粒數(shù)目之間的換算。

作業(yè):

1.判斷正誤

(1)1mol氫(??)(2)1mol大豆()(3)0.5molH2(??)

2.填空

2molO2約含(??)O2,9.03×1023個O2是(??)mol。

【板書設計】

物質(zhì)的量及其單位摩爾

1.物質(zhì)的量及其單位

(1)物質(zhì)的量(n)是表示含有一定數(shù)目粒子集體的物理量。

(2)摩爾——物質(zhì)的量單位,符號mol

74[簡答題]閱讀下列材料,按要求完成教學設計任務。材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》內(nèi)容標準為:“通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),認識其在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響”?;顒优c探究建議:“實驗氯氣的漂白性”。材料二某高中化學教科書《化學1》“氯氣與水的反應”的教學片段。目前,很多自來水廠用氯氣來殺菌、消毒,我們偶爾聞到的自來水散發(fā)出的刺激性氣味就是余氯的氣味。氯氣溶于水為什么能殺菌消毒呢?在25℃時,1體積的水可溶解約2體積的氯氣.氯氣的水溶液稱為氨水。在常溫下,溶于水中的部分Cl2與水發(fā)生如下反應:次氯酸(HClO)具有強氧化性,因此,次氯酸能殺死水中的病菌,起到消毒的作用。氯水也因為含有次氯酸而具有漂白作用。次氯酸是很弱的酸,不穩(wěn)定,只存在于水溶液中,在光照下易分解放出氧氣:近年來有科學家提出,使用氯氣對自來水消毒時,氯氣會與水中的有機物發(fā)生反應,生成的有機氯化物可能對人體有害。因此,人們已開始研究并試用新的自來水消毒劑。如二氧化氯(CLO2)、臭氧等。最初,人們直接用氯氣作漂白劑,但因氯氣的溶解度不大,而且生成的HClO不穩(wěn)定,難以保存,使用起來很不方便,效果也不理想,在CL2與水反應原理的基礎上,經(jīng)過多年的實驗、改進,才有了今天常用的漂白液和漂白粉。材料三教學對象為高中一年級學生,他們已經(jīng)學過了實驗的基本方法,物質(zhì)的量,氧化還原反應,金屬及其化合物的相關知識。要求:結合上述材料,完成“氯氣與水的反應”片段的教學設計,包括教學目標,教學重、難點,教學過程,板書設計(不少于300字)。參考解析:(1)教學目標【知識與技能目標】了解氯氣與水反應的實質(zhì)及產(chǎn)物;知道氯水的成分;認識次氯酸的性質(zhì)和應用?!具^程與方法目標】通過觀察、比較化學現(xiàn)象和反應,學會善于從實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的方法?!厩楦袘B(tài)度與價值觀目標】通過實驗激發(fā)學習化學的興趣,樹立將化學知識應用于生活、生產(chǎn)的意識。(2)教學重難點【重點】氯氣和水的反應、氯水的漂白性?!倦y點】氯水的成分和漂白性。(3)教學過程環(huán)節(jié)一:導入新課創(chuàng)設情景:有時候我們打開水龍頭會聞到一股刺激性的氣味,這種刺激性的氣味來源于氯氣,目前有很多自來水都采用氯氣來殺菌、消毒,你知道這是為什么嗎?導入:今天我們就來探索氯氣和水的作用。環(huán)節(jié)二:探究新知對比啟迪:我們知道二氧化碳能溶于水,與水反應生成碳酸,氯氣能不能溶于水?實驗表明l體積的水大約溶解2體積的氯氣.氯氣的水溶液稱之為氯水。氯氣可以和水反應嗎?請同學們提出假設或猜想。提問:如何證明氯氣和水發(fā)生了反應?請大家進行討論?!緦嶒炋骄?】方案1:檢驗溶液的酸堿性,用玻璃棒蘸取少量的氯水點到紫色石蕊試紙上;方案2:檢驗氯離子,用膠頭滴管吸取少量硝酸銀置于小試管中,再用膠頭滴管吸取少量氯水滴加到硝酸銀溶液里。請學生進行實驗探究1并觀察實驗現(xiàn)象、得出結論。設疑:在實驗探究l中觀察到濕潤的藍色石蕊試紙周圍是紅色的,它的中間部分是白色的,這意味著氯水中含有漂白性的物質(zhì)。那氯水中具有漂白性的物質(zhì)是什么?首先我們要知道氯水中都存在哪些離子和分子。請大家根據(jù)已有知識進行討論、推測。這里我們考慮HCIO(次氯酸)和Cl---2到底是誰具有漂白性呢?請學生思考討論實驗方案。請學生進行實驗探究并觀察實驗現(xiàn)象、得出結論?!緦嶒炋骄?】將氯氣分別通入盛有干燥的紅布條和濕潤的紅布條的廣1:3瓶中,蓋上玻璃片。歸納:干燥的氯氣無漂白性、潮濕的氯氣有漂白性,所以可得具有漂白性的物質(zhì)是HClO。環(huán)節(jié)三:鞏固練習1.以下物質(zhì)中,含有氯分子的是()。A.液氯B.氯水C.鹽酸D.食鹽2.能使干燥有色布條褪色的物質(zhì)是()。A.氯氣B.氯化氫C.氯水D.液氯環(huán)節(jié)四:小結作業(yè)小結:這節(jié)課我們學習了哪些知識,請同學說一說。學生總結:氯氣與水的反應原理,次氯酸的化學性質(zhì)及應用。作業(yè):思考如何證明次氯酸的酸性比碳酸弱?調(diào)研生活生產(chǎn)中還有哪些物質(zhì)可以作為漂白劑,它們有什么區(qū)別?四、板書設計75[簡答題]閱讀下列材料.按要求完成任務。材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》關于“氧化還原反應”的內(nèi)容標準:根據(jù)實驗事實了解氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉移,舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應。材料二某版本教科書《化學1》的知識結構體系:第一章從實驗學化學第二章化學物質(zhì)及其變化?第一節(jié)物質(zhì)的分類?第二節(jié)離子反應?第三節(jié)氧化還原反應第三章金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物材料三某版本教科書《化學1》第二章第三節(jié)“氧化還原反應”片段節(jié)選:請分析下列3個氧化還原反應中各種元素的化合價在反應前后有無變化,討論氧化還原反應與元素化合價的升降有什么關系??梢钥闯?,在氧化還原反應中,某些元素的化合價在反應前后發(fā)生了變化。因此,我們可以說物質(zhì)所含元素化合價升高的反應是氧化反應,物質(zhì)所含元素化合價降低的反應是還原反應。我們再看以下反應:并非只有得氧、失氧的反應才是氧化還原反應,凡是有元素化合物升降的化學反應都是氧化還原反應。例如.鈉與氯氣的反應屬于金屬與非金屬的反應。又如.氫氣與氯氣的反應屬于非金屬與非金屬的反應。從它們的原子結構來看,氫原子的最外電子層上有1個電子,可獲得1個電子而形成2個電子的穩(wěn)定結構。氯原子的最外電子層上有7個電子.也可獲得1個電子而形成8個電子的穩(wěn)定結構。通過以上分析,我們認識到有電子轉移(得失或偏移)的反應,是氧化還原反應。氧化反應表現(xiàn)為被氧化的元素的化合價升高,其實質(zhì)是該元素的原子失去(或偏離)電子的過程;還原反應表現(xiàn)為被還原的元素的化合價降低,其實質(zhì)是該元素的原子獲得(或偏向)電子的過程。要求:(1)氧化還原反應的判斷依據(jù)是什么?實質(zhì)是什么?(2)確定本節(jié)課的三維教學目標。(3)確定本節(jié)課的教學重點和難點。(4)設計教學思路和教學板書。參考解析:(1)氧化還原反應的判斷依據(jù)是元素的化合價是否發(fā)生變化;氧化還原反應的實質(zhì)是電子的轉移(得失和偏移)。(2)知識與技能目標:能夠從化合價升降和電子轉移的角度認識氧化還原反應;理解氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉移(得失和偏移),會用化合價的變化和電子轉移的觀點判斷氧化還原反應。過程與方法目標:通過對氧化還原的特征和本質(zhì)的分析,學習由表及里以及由特殊到一般的邏輯推理方法。情感態(tài)度與價值觀目標:通過對“氧化”和“還原”這一典型矛盾的深入研究,深刻體會自然現(xiàn)象中的對立和統(tǒng)一的關系,樹立辯證唯物主義思想。(3)重點:從化合價升降和電子轉移的角度理解氧化還原反應;了解氧化還原反應的表示方法。難點:理解氧化還原反應的實質(zhì);會用“雙線橋”法分析氧化還原反應。板書設計:第三節(jié)氧化還原反應一、基本概念:氧化反應:得氧→化合價升高→失去(或偏離)電子還原反應:失氧→化合價降低→得到(或偏向)電子氧化還原反應:得失氧→化合價升降→電子轉移(得失或偏移)二、判斷依據(jù):有元素化合價的變化三、本質(zhì):電子轉移(得失或偏移)76[簡答題]閱讀下列材料,根據(jù)要求完成任務。材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》的“內(nèi)容標準”:“通過實驗了解氯、氮、硫、硅等非金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),認識其在生產(chǎn)中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響?!辈牧隙咧谢瘜W《化學1》教材“硫和氮的氧化物”呈現(xiàn)的內(nèi)容一、二氧化硫和三氧化硫硫是一種重要的非金屬元素.廣泛存在于自然界。游離態(tài)的硫存在于火山噴口附近或地殼的巖層里,火山噴出物中含有大量含硫化合物,如硫化氫(H2S)、二氧化硫和三氧化硫等?;蠎B(tài)的硫主要以硫化物和硫酸鹽的形式存在,如硫鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)等。硫還是一種生命元素,組成某些蛋白質(zhì)時離不開它,這也正是石油、天然氣、煤等化石燃料中經(jīng)常含硫的原因。由于天然硫的存在,人類從遠古時代起就知道并利用硫和硫的化合物了,如黑火藥的發(fā)明和利用等。硫(俗稱硫黃)是一種黃色晶體,質(zhì)脆,易研成粉末。硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。硫或含硫物質(zhì)在空氣中燃燒時首先生成二氧化硫。。二氧化硫是無色、有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣的大,容易液化,易溶于水。實驗4—7把蓋有膠塞、盛有二氧化硫氣體的試管倒立在水中,在水面下打開膠塞,觀察試管內(nèi)水面的上升。待水面高度不再變化時,在水下用膠塞塞緊試管口,取出試管,用pH試紙測定溶液的酸堿度。在試管里保留1/3的溶液,滴入1~2滴品紅溶液,振蕩,觀察顏色變化。加熱試管,再觀察:在實驗過程中,你是否聞到什么氣味?實驗中,品紅溶液被二氧化硫漂白,因此溶液褪色。二氧化硫具有漂白性,它能漂白某些有色物質(zhì)。工業(yè)上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽辮等。二氧化硫的漂白作用是由于它與某些有色物質(zhì)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)。這種無色物質(zhì)容易分解而使有色物質(zhì)恢復原來的顏色,因此用二氧化硫漂白過的草帽辮日久又變成黃色。此外,二氧化硫還用于殺菌、消毒等。二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來加工食品,以使食品增白等。食用這類食品,對人體的肝、腎臟等嚴重損害.并有致癌作用。二氧化硫是一種酸性氧化物,它溶于水時生成亞硫酸(H2SO3),溶液顯酸性。亞硫酸不穩(wěn)定,容易分解成水和二氧化硫,因此二氧化硫與水反應生成亞硫酸是一個可逆反應,學與問品紅溶液滴入亞硫酸溶液后,為什么會褪色?加熱時又顯紅色說明了什么?二氧化硫在適當溫度并有催化劑存在的條件下,可以被氧氣氧化成三氧化硫。三氧化硫也是一種酸性氧化物,它溶于水生成硫酸,工業(yè)上利用這一原理生產(chǎn)硫酸。材料三高中化學《化學l》教材目錄:第一章從實驗學化學第二章化學物質(zhì)及其變化第三章金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物第一節(jié)無機非金屬材料的主角——硅第二節(jié)富集在海水中的元素——氯第三節(jié)硫和氮的氧化物第四節(jié)氨硝酸硫酸要求:(1)簡要分析教材中該內(nèi)容的地位和作用。(2)寫出本課第一課時的三維教學目標。(3)說明本課第一課時的教學重、難點及依據(jù)。(4)對本課第一課時內(nèi)容進行板書設計。(5)檢驗二氧化硫氣體中有無二氧化碳氣體,應采取的方法是()。A.通過澄清石灰水B.先通過足量小蘇打溶液,再通過石灰水C.先通過足量酸性高錳酸鉀溶液,再通過澄清石灰水D.通過品紅溶液參考解析:(1)教材中的地位和作用:“硫和氮的氧化物”是人教版化學新教材必修l第四章“非金屬及其化合物”第三節(jié)的內(nèi)容。元素化合物知識是中學化學重要的基礎知識,也是學生今后在工作、生活中經(jīng)常要接觸、需要了解和應用的基本知識。教材把這一節(jié)內(nèi)容放在基本實驗和基礎理論以及第三章金屬及其化合物之后,通過這些知識的學習,一方面可以形成完整的金屬、非金屬及其化合物知識體系。另一方面具有鞏固離子反應、氧化還原反應等基礎知識的作用,在第三章的基礎上,進一步介紹化合物知識和研究方法,為元素概念的形成、元素性質(zhì)的遞變規(guī)律、元素周期表的形成以及化學反應及其能量變化積累感性認識材料。本節(jié)選取典型的硫的氧化物和氮的氧化物來學習,目的是使知識和用途相結合,理論和實際相結合,物質(zhì)的重要性能與在利用中可能帶來的負面作用相結合,從而使學生認識到化學在生產(chǎn)、生活中的應用,以及與人類和環(huán)境的關系.并有助于提高學生用所學化學知識進一步來解決環(huán)境問題的意識,培養(yǎng)學生的社會責任感、科學態(tài)度和價值觀。而在本節(jié)學習中所用到的許多方法如實驗探究法、觀察法、合作討論法等也是學習元素化合物知識的重要方法.所以學好本節(jié)內(nèi)容可為后繼元素化合物知識的學習奠定堅實的方法論基礎。(2)教學目標知識與技能:①了解二氧化硫的物理性質(zhì),掌握二氧化硫的化學性質(zhì)。②了解二氧化硫在生活中的使用情況以及對空氣的污染和危害。過程與方法:①通過自主活動和探究過程,獲取知識,獲得親身體驗。②通過小組實驗探究二氧化硫的化學特性、氧化性和還原性等,提高實驗設計能力、觀察能力、分析能力、探究能力和合作學習能力:情感態(tài)度與價值觀:①引起對人類面臨的與化學有關的社會問題的關注,培養(yǎng)社會責任感、參與意識和決策能力。②激發(fā)學習興趣,培養(yǎng)主動意識、嚴謹求實的科學態(tài)度和敢于質(zhì)疑的優(yōu)良品質(zhì)。(3)教學重、難點:二氧化硫的化學性質(zhì)。確立該重點的依據(jù):只有掌握了二氧化硫的化學性質(zhì),才能理解二氧化硫在社會生活中的應用以及不合理的使用帶來的負面作用,才能理解二氧化硫為什么會造成環(huán)境污染。教學難點的確定依據(jù):二氧化硫在不同環(huán)境下表現(xiàn)出不同的性質(zhì),設計實驗探究二氧化硫的化學性質(zhì),高一學生的知識基礎不多。(4)板書設計二氧化硫一、二氧化硫的物理性質(zhì)二氧化硫是一種無色、有刺激性氣味、有毒的氣體,易溶于水(1:40),易液化二、二氧化硫的化學性質(zhì)1.二氧化硫具有漂白性2.二氧化硫具有酸性氧化物的通性3.二氧化硫既有氧化性又有還原性三、二氧化硫對環(huán)境的污染(5)C。77[簡答題]根據(jù)下列材料,按要求完成任務。材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》關于氧化還原反應的內(nèi)容標準:根據(jù)實驗事實了解氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉移,舉例說明生產(chǎn)、生活中常見的氧化還原反應。材料二某版本教科書《化學1》的知識結構體系第一章從實驗學化學第二章化學物質(zhì)及其變化第一節(jié)物質(zhì)的分類第二節(jié)離子反應第三節(jié)氧化還原反應第三章金屬及其化合物第四章非金屬及其化合物材料三某版本高中實驗教科書《化學l》中“氧化劑和還原劑”的片段節(jié)選:氧化劑和還原劑作為反應物共同參加氧化還原反應。在反應中,電子從還原劑轉移到氧化劑,即氧化劑是得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì),在反應時所含元素的化合價降低。氧化劑具有氧化性,反應時本身被還原。還原劑是失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì),在反應時所含元素的化合價升高。還原劑具有還原性,反應時本身被氧化。例如,對于下列反應:在中學化學中,常用作氧化劑的物質(zhì)有O2、Cl2、濃硫酸、HNO3、KMn04、FeCl3等;常用作還原劑的物質(zhì)有活潑的金屬單質(zhì)如Al、Zn、Fe,以及C、H2、CO。氧化還原反應廣泛地存在于生產(chǎn)和生活之中。例如,金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒,以及易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等。這說明化學變化在生產(chǎn)和生活中可能同時具有正、負兩方面的影響,這是不以人的意志為轉移的。當人類掌握了化學變化的規(guī)律之后。就有可能做到趨利避害,使之更好地為社會的進步、科學技術的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高服務。要求:(1)寫出本課的三維教學目標。(2)寫出本課的重點和難點。(3)用流程圖的方式簡要表示本節(jié)課的教學設計。(4)試對本節(jié)課教學內(nèi)容進行板書設計。參考解析:(1)知識與技能目標:能列舉中學階段常見的氧化劑和還原劑;初步學會從已知的化學反應、化合價等角度判斷物質(zhì)的氧化性和還原性。過程與方法目標:通過有關化學實驗,初步學會運用以實驗為基礎的實證研究方法,體會驗證物質(zhì)氧化性和還原性的實驗設計思路。情感態(tài)度與價值觀目標:通過有關化學實驗,體驗實驗過程中挑戰(zhàn)的刺激與成功的喜悅。(2)教學重點:列舉常見的氧化劑和還原劑;借助化合價變化的手段來判斷物質(zhì)的氧化性和還原性。教學難點:研究所給物質(zhì)的氧化性和還原性的實驗探究。(4)板書?二、氧化劑和還原劑還原劑→還原性→失e-→化合價升高→氧化反應氧化劑→氧化性→得e-→化合價降低→還原反應78[簡答題]根據(jù)下列材料,按要求完成任務。材料一《普通高中課程標準(實驗)》的內(nèi)容標準:根據(jù)生產(chǎn)、生活中的應用實例或通過實驗探究.了解鈉、鋁、鐵、銅等金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),能列舉合金材料的重要應用。材料二“鐵的重要化合物”內(nèi)容屬于高中化學必修階段的無機元素化合物的教學內(nèi)容,必修化學課程中的無機元素化合物知識安排在《化學l》的“主題3常見無機物及其應用”中。普通高中課程標準使用教科書《化學l》的目錄:第一章從實驗學化學第二章化學物質(zhì)及其變化第三章金屬及其化合物第一節(jié)金屬的化學性質(zhì)第二節(jié)幾種重要的金屬化合物第三節(jié)用途廣泛的金屬材料第四章非金屬及其化舍物材料三以下是某教師設計的教學活動:【學生活動1閱讀教材關于鐵的氧化物的介紹,利用分類法歸納FeO、Fe2O3、Fe3O4的性質(zhì),并填寫表格?!緦W生實驗1】氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備與Fe3+離子檢驗(整合實驗)?!締栴}情景1】閱讀課文,結合實驗現(xiàn)象,思考與討論:?1.利用KSCN溶液,可以根據(jù)什么現(xiàn)象檢驗溶液中Fe3+的存在?Fe2+離子遇到KSCN會產(chǎn)生相同的現(xiàn)象嗎??2.FeS04溶液滴加KSCN溶液一段時間后,再次觀察溶液的顏色,出現(xiàn)了什么變化?該變化說明了什么?由此你可以得出什么結論??3.Fe(OH)2沉淀是什么顏色?為什么往FeSO4溶液中滴加NaOH溶液后生成的沉淀會出現(xiàn)顏色變化?【師生小結】略【問題情景2】?1.從Fe2+被O2氧化為Fe3+,體現(xiàn)了Fe2+的什么性質(zhì)?除了O2,還有哪些物質(zhì)可以氧化Fe2+??2.若要實現(xiàn)從Fe3+轉為Fe2+的變化,需要加入什么物質(zhì)?【學生實驗2】Fe2+與Fe3+的轉化,按照教材第61頁科學探究進行實驗,觀察與記錄實驗現(xiàn)象?!締栴}情景3】結合實驗探究的現(xiàn)象,思考與討論:?1.Fe3+與鐵粉充分反應后的產(chǎn)物是什么?如何證明??2.回憶前面有關Fe2+的實驗,為什么用Fe與稀硫酸制備FeSO4溶液,并保持鐵過量??3.實驗中如何判斷Fe3+充分反應?反應不充分對實驗結果有何影響?【師生小結】略【問題情景3】學生課后思考與討論通過學習我們知道,F(xiàn)e2+離子和Fe(OH)2中+2價的鐵均易被氧化。根據(jù)所學的知識,思考:利用FeSO4溶液和NaOH溶液時,如何通過實驗條件的控制,制備較純凈的Fe(OH)2白色沉淀?請根據(jù)上述材料,完成“鐵的化合物”這一教學片段的有關任務:(1)試確定本課的三維教學目標。(2)說明本節(jié)課的教學策略。(3)請對本課內(nèi)容進行板書設計。(4)請對本課內(nèi)容設計導人。(5)請寫出氫氧化鐵、氫氧化亞鐵的制備與檢驗Fe3+離子的實驗步驟。參考解析:(1)知識與技能目標:①了解鐵的氧化物和氫氧化物的物理性質(zhì)。②初步掌握鐵的氧化物和氫氧化物的化學性質(zhì),通過對灰綠色沉淀成因的分析,認識+2價鐵的化合物易被氧化的性質(zhì)。③知道溶液中Fe3+的檢驗方法。④知道Fe3+與Fe2+之間能夠相互轉化,能從氧化還原的角度分析轉化發(fā)生的條件。過程與方法目標:①初步學會從物質(zhì)分類和氧化還原的角度研究物質(zhì)性質(zhì)的方法。②通過對鐵的化合物氧化性和還原性的預測,初步學會用氧化還原反應理論研究物質(zhì)的氧化還原性。③通過對鐵的化合物進行實驗演示與探究活動,初步學會通過實驗研究物質(zhì)化學性質(zhì)的思路和方法。④通過對“氫氧化亞鐵制備”實驗條件的思考與交流,初步培養(yǎng)綜合分析問題的能力。情感態(tài)度與價值觀目標:①通過實驗現(xiàn)象的觀察,培養(yǎng)實事求是的科學品質(zhì)。②體驗學習過程中新舊知識的銜接和運用,逐步培養(yǎng)主動運用知識、遷移知識解決實際問題的意識。(2)①運用分類的方法,根據(jù)物質(zhì)所屬類別(金屬氧化物、堿、鹽)預測物質(zhì)性質(zhì)。②整合實驗過程,設計問題情景進行引導、啟發(fā)式教學。本節(jié)課安排了3個實驗,氫氧化鐵與氫氧化亞鐵的制備、Fe3+離子的檢驗以及Fe3+與Fe2+的轉化。相對而言本節(jié)課實驗的內(nèi)容較多,而不管是Fe(OH)2的性質(zhì)或是Fe2+與Fe3+的轉化,均涉及+2價鐵元素的還原性這一特點,以及都使用到Fe2+溶液。為此,在授課過程中,可以通過把“Fe(OH)2的制備與性質(zhì)實驗”“Fe3+離子的檢驗”和“Fe2+與Fe3+的轉化”三個實驗進行整合,同時設計幾個問題情景,以起到優(yōu)化課堂效率,形成知識系統(tǒng)的作用。同時.通過問題情景的創(chuàng)設,能夠引導學生對實驗現(xiàn)象進行分析與思考,發(fā)揮學生課堂學習的主動性。(3)板書設計鐵的重要化合物?1.氧化物?2.氫氧化物?3.鐵鹽和亞鐵鹽?4.Fe2+與Fe3+的檢驗(4)利用問題引入課題,集中學生的注意力,提高學習興趣。①學校紅墻上紅色油漆中的紅色物質(zhì)是什么?②紅磚為什么呈現(xiàn)紅色?(5)實驗步驟:①取兩支試管分別加入2mLFeCl3溶液,另取兩支試管分別加入2mL新制FeSO4溶液(在大燒杯加入鐵釘與稀硫酸反應得到,并保持Fe與H2SO。反應不斷進行,放在公共藥品臺上,學生自行取用)。②先往兩支FeSO4溶液中分別滴加氫氧化鈉溶液和KSCN溶液(動作要迅速),觀察與記錄現(xiàn)象,再往兩支FeCl3溶液中分別滴加氫氧化鈉溶液和KSCN溶液,觀察與記錄現(xiàn)象。79[簡答題]材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》關于苯的內(nèi)容標準是:認識化石燃料綜合利用的意義,了解苯的主要性質(zhì)。材料二某版本教科書的內(nèi)容結構體系:《化學2》(必修)第一章物質(zhì)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一節(jié)最簡單的有機物——甲烷第二節(jié)來自石油和煤的兩種基本化工原料第三節(jié)生活中兩種常見的有機物第四節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)第四章化學與自然資源的開發(fā)利用材料三該版本教材《化學2》(必修)第三章第二節(jié)“來自石油和煤的兩種基本化工原料”的部分內(nèi)容。?二、苯苯是l825年由英國科學家法拉第(M.Faraday,1791—1867)首先發(fā)現(xiàn)的。與乙烯一樣,苯也是一種重要的化工原料,其產(chǎn)品在今天的生活中可以說是無處不在,應用廣泛。苯通常是無色、帶有特殊氣味的液體,有毒,不溶于水,密度比水小,熔點為5.5℃,沸點為80.1℃:如用冰冷卻.可凝成無色晶體。苯的分子式是C6H6,它是一種環(huán)狀有機化合物,其結構式為:實驗3—1?1.向試管中加入少量苯,再加入溴水,振蕩后,觀察現(xiàn)象。?2.向試管中加入少量苯,再加入酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后,觀察現(xiàn)象。苯和其他烴一樣.可以在空氣中燃燒,燃燒時發(fā)生明亮并帶有濃煙的火焰,你能解釋產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因嗎?實驗3—1表明。苯不與酸性高錳酸鉀溶液、溴水發(fā)生反應,說明苯分子中沒有與乙烯類似的雙鍵。對苯進一步研究表明,苯分子具有平面正六邊形結構,其中的6個碳原子之間的鍵完全相同.是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,所以,也常用來表示苯分子。苯的化學性質(zhì)與烯烴有很大差別。?1.苯的取代反應在FeBr3催化作用下,苯環(huán)上的氫原子被溴原子所取代,生成溴苯。溴苯是密度比水大的無色液體。在濃硫酸作用下.苯在50~60℃還可以與濃硝酸發(fā)生取代反應生成硝基苯,反應的化學方程式為:?2.苯的加成反應苯雖然不具有像烯烴一樣典型的碳碳雙鍵,但在特定條件下,仍能發(fā)生加成反應。在鎳作催化劑的條件下,苯可以與氫氣發(fā)生加成反應。含有一個苯環(huán)結構的化合物,如甲苯、二甲苯等,都可以發(fā)生上述類似的取代反應和加成反應。要求:(1)確定本課的“三維”教學目標。(2)確定本課的教學重點和難點。(3)為本課設計教學過程。(4)為本課設計教學板書。參考解析:(1)知識與技能目標:了解苯的物理性質(zhì)和分子組成;掌握苯的結構式并認識苯的結構特征。掌握苯的化學性質(zhì)。過程與方法目標:通過對苯分子結構(結構一性質(zhì))的探究,加強觀察、歸納推理等方法技能的訓練:掌握學習有機物的基本思路和方法,培養(yǎng)自主學習能力。情感態(tài)度與價值觀目標:通過苯的凱庫勒式的發(fā)現(xiàn)過程,體會“機遇總是偏愛有準備的頭腦”的含義,體驗科學家艱苦探究、獲得成功的過程。養(yǎng)成科學的學習態(tài)度和科學的品質(zhì)。(2)教學重點:苯的結構和苯的化學性質(zhì)。教學難點:苯的結構和性質(zhì)的關系。(3)教學過程【講述】在前面的學習中我們已經(jīng)學習了飽和烴和不飽和烴的代表——甲烷和乙烯。今天我們再來學習另一種不飽和的環(huán)烴——苯?!緦搿吭谏险n之前,我們先來猜一個字謎——“有人說我笨,其實并不笨;脫去竹笠換草帽,化工生產(chǎn)逞英豪”。猜一字【提問】大家知道它是什么字嗎?【生】苯?!具^渡】關于苯的發(fā)現(xiàn),那可是有歷史可尋的。在19世紀初,歐洲許多國家都已普遍使用煤氣照明。煤氣通常是壓縮在桶里儲運的,人們發(fā)現(xiàn)這種桶里總有一種油狀液體,但長時間無人問津。英國科學家法拉第對這種液體產(chǎn)生了濃厚的興趣,他花了整整五年時間提取這種液體,直至1825年從這種油狀液體中分離出一種新的碳氫化合物——苯,一種無色油狀液體?!局v述及演示實驗】接下來就是我們的動手時間,我們來認識一下這種油狀液體,請一位同學上臺來做實驗,先在試管中加入2mL苯,觀察一下苯的顏色、狀態(tài),然后再來聞一下它的氣味(注意聞氣味的方法),有沒有氣味。接下來再向其中加入5mL水,振蕩,觀察它有什么現(xiàn)象,并把觀察到的現(xiàn)象告訴大家?!具^渡】從剛才的實驗中能歸納出苯的哪些物理性質(zhì)呢?【生】無色油狀液體,有一種特殊的氣味(苦杏仁昧),密度比水小,不溶于水,(補充)易溶于有機溶劑(這是聽有的有機物都有的相似相容性)?!究偨Y】其實苯除了具有剛才敘述的物理性質(zhì)之外,還具有一個特性——有毒。關于苯的毒性呢,這里有兩列新聞,苯對我們?nèi)祟悂碚f還是比較可怕的,苯是一種對人體危害較大的化學品,短期內(nèi)人吸人大量的苯可發(fā)生急性中毒,癥狀與酒精中毒相似。慢性苯中毒可引發(fā)再生障礙性貧血,還可引起白血病。苯中毒需要治療的時司很長,往往花費很大還難以治愈。另外,它的熔點為5.5℃,所以常溫下為液態(tài),沸點為80.1℃【過渡】接下來我們來了解一下苯的結構,經(jīng)過法國化學家熱拉爾等人的精確測定,發(fā)現(xiàn)這種液體的蒸氣密度是同條件下氫氣密度的39倍,而含碳量卻高達92.3%,其余為氫。該物質(zhì)的分子式為C6H6。【講述】苯的分子式現(xiàn)在是確定了,但是它的結構又是什么樣的呢,這個問題一直困擾著19世紀的科學家們,苯分子的結構成了十九世紀化學一大迷。假設苯的分子結構中含有,那么苯很容易使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。(關于三鍵的性質(zhì),我們將在以后的學習中進一步的學習,現(xiàn)在你只要知道它可以使溴水和酸性KMnO4溶液褪色就可以了。)那來看看實際情況是怎樣的?!緦嶒灐空堃晃煌瑢W上來做這一個實驗,兩支試管分別取少量的苯,向其中一支加入溴水,另一支加入少量的酸性KMnO4溶液,觀察現(xiàn)象??梢姡罕讲淮嬖谙N中的顯然,上述假設的各種結構都不能解釋苯的化學性質(zhì),那么,苯的分子結構到底是怎樣的?【講述】直到l866年,苯分子結構的研究才略有突破,在凱庫勒1866年發(fā)表的“關于芳香族化合物的研究,一文中,提出兩個假說:?1.苯的6個碳原子形成環(huán)狀閉鏈,即平面六邊形環(huán)。?2.各碳原子之間存在單雙鍵交替形式。凱庫勒的研究成果在當時的條件下非常了不起,用這個理論已經(jīng)能解釋苯的許多化學性質(zhì)。但是依然有部分性質(zhì)不能解釋,如果有雙鍵,那么它就可以使溴水和酸性KMnO4溶液褪色,并且經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),苯的鄰二氯代物只有一種,苯分子的凱庫勒式,仍然不能解釋苯不能與酸性KMnO4溶液反應等化學性質(zhì),更不解釋苯的鄰二氯代物只有一種。【講述】現(xiàn)在如果問你什么事實可以證明苯的結構以及證明苯分子中各碳原子之間不是以單雙鍵交替形式存在的,你能回答嗎?【生】苯的鄰二氯代物只有一種。【講述】現(xiàn)代的研究發(fā)現(xiàn),苯分子中任意鍵之間的夾角均為l20度,這樣就決定了苯分子的結構為平面型結構,苯分子中的碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵。【PPT】展示苯的球棍模型和比例模型。【講述】(1)分子形狀:平面正六邊形,6個C、6個H都在一個平面內(nèi)。(2)鍵型:6個碳碳鍵完全等同,它是介于之間的一種特殊的鍵?!局v述】為了紀念凱庫勒對苯分子的結構做出的巨大貢獻,凱庫勒式仍被沿用,但不能理解為單、雙鍵的交替??茖W證明了6個碳原子間的鍵完全相同。正是苯的這種特殊結構決定了苯的特殊性質(zhì)。像周期表中位于分界線附近的元素,既表現(xiàn)金屬性又表現(xiàn)非金屬性。而苯,既有不飽和烴的性質(zhì)——能發(fā)生加成反應,又有飽和烴的性質(zhì)——能發(fā)生取代反應?!局v述】從苯分子結構的研究,我們可以看出自然科學方法論探索科學問題的基本過程是①發(fā)現(xiàn)或明確要解決的問題;②收集有關的資料、文獻和數(shù)據(jù);③提出假說(幾種可能性);④驗證假說得出肯定或否定的結果;⑤發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律得出結論?!具^渡】剛剛我們說苯的結構很特殊,性質(zhì)也很特殊?,F(xiàn)在我們一起來看一下,苯是怎樣體現(xiàn)“飽和與不飽和”的雙重性質(zhì)的?!景鍟咳?、苯的化學性質(zhì)【實驗】向苯中分別加溴水、酸性高錳酸鉀溶液?,F(xiàn)象:均不褪色。說明苯的性質(zhì)類似于飽和烴,與烯烴性質(zhì)差別很大?!具^渡】苯不能被酸性高錳酸鉀氧化,但它具有烴類物質(zhì)的共性——可燃性。①氧化反應——燃燒反應【提問】燃燒后的產(chǎn)物會是什么呢?大家把化學方程式書寫一下?!咎釂枴课覀兛吹饺紵默F(xiàn)象是:火焰更明亮,煙更濃。大家能解釋原因嗎?(含碳量高)【過渡】剛才我們說了,苯可以表現(xiàn)出飽和烴的性質(zhì),那么它能不能發(fā)生取代反應。如與溴水中的溴反應,氫原子被溴原子取代。②取代反應(動畫演示反應)【講述】這里生成的溴苯是一種無色的液體,密度比水大。大家想想,剛才我們向苯中加了溴水,為什么沒有看到顏色變?yōu)闊o色呢?大家注意這個反應的條件——要有FeBr3作催化劑反應才能發(fā)生?!具^渡】除了溴原子可以取代苯環(huán)上的一個氫,在濃硫酸作用下,溫度達在50-60℃時,苯與硝酸作用,也可以發(fā)生取代反應。產(chǎn)物硝基苯有毒。這里是一個氫原子被一個硝基取代。這樣的取代反應我們又稱作“硝化反應”?!拘〗Y】苯的化學性質(zhì)類似于飽和烴?!具^渡】掌握了苯體現(xiàn)飽和烴性質(zhì)的一面,我們再來看看它體現(xiàn)不飽和烴性質(zhì)的一面??此募映煞磻绾伟l(fā)生。③加成反應【講述】苯雖然不具有像烯烴一樣典型的碳碳雙鍵,但在特定條件下,仍能發(fā)生加成反應:在鎳做催化劑的條件下,苯可以與氫氣發(fā)生加成反應?!究偨Y】苯的結構,鍵的特殊性,化學性質(zhì)——可燃、取代、加成。(4)板書設計來自石油和煤的兩種基本化工原料——苯?一、物理性質(zhì)油狀液體;有一種特殊的氣味(苦杏仁味);密度比水小;不溶于水,易溶于有機溶劑;有毒;熔點是5.5℃,沸點是80.1℃。?二、分子結構空間結構:平面正六邊形六個碳碳鍵是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨特的鍵,且完全相同。?三、化學性質(zhì)?1.氧化反應——燃燒反應?2.取代反應?3.加成反應80[簡答題]根據(jù)下列材料,按要求完成任務。材料一《普通高中化學課程標準(實驗)》【內(nèi)容標準】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嚴和科學研究中的作用?!净顒咏ㄗh】實驗探究:溫度、催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響。【設計實驗】證明某些化學反應的.可逆性。材料二某教科書

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