人教版九年级化学下册全册优秀教案（共92页）

人教版九年级化学下册全册优秀教案（共92页）

1 课题 1 金属材料 本课题分为两部分。第一部分从讲日常生活用品很多是用金属材料制成的入手，说明金 属材料包括纯金属和它们的合金两类，并从社会发展的历史说明铁、铜、铝及其合金是人类 使用最多的金属材料。教材注意联系学生的生活经验，配合实物照片介绍了金属具有金属光 泽，能传热、导电，有延展性等重要物理性质。同时采用列表的方式，给出了一些常见金属 物理性质的数据，为如何利用金属的物理性质提供了重要依据。教材把重点放在“讨论”及 对物质的性质与用途关系的了解上，注意培养学生综合分析问题的能力。 第二部分重点介绍合金。教材用厨师在炒菜时，常常会在菜里加入各种调料，以改善菜 的色、香、味的事实作比喻，说明在纯金属中加热熔合某些金属或非金属，可以制得与纯金 属性质不同的合金，如生铁和钢等，这些合金具有某些比纯金属更好的性能。教材接着通过 实验让学生亲身体验合金与纯金属性质的不同，了解合金比纯金属具有更广泛用途的原因。 教材以列表的方式简略地介绍了一些常见合金的主要成分、性能和用途，同时还介绍了 21 世纪的重要金属材料——钛和钛合金，连同在“化学技术社会”中介绍的高新科技的内容 ——形状记忆合金，在一定程度上体现了 21 世纪金属材料的发展趋势，有利于拓宽学生的 眼界。 第 1 课时 金属的物理性质 知识与技能 1．认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 2．了解常见金属的物理性质及合金的特点。 3．了解物质的性质与用途的关系。 过程与方法 1．学习运用观察、实验等方法获取信息。 2．学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。 情感、态度与价值观 1．进一步培养学生对生活中的化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。 2．树立事物是普遍联系的观点，逐步形成合理使用物质的观念。 3．树立为社会进步而学习化学的志向。 重点 1．金属材料的物理性质。 2．物质性质与用途的关系。 难点 1．培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。 2．提高学生综合分析问题的能力。 投影仪、金属制品(如曲别针、铝箔、铜丝、水龙头等)、金属制品的挂图(如飞机、坦 克、轮船等)、铁架台(带铁圈)、大小形状相同的金属片(铁片、铜片、铝片)、干电池、小 灯泡、导线、酒精灯、火柴、砂纸。 一、新课导入 在上学期我们已经学习了碳、氧等非金属的性质和用途。但是在一百多种元素中约有 2 80%为金属元素，这些金属元素在生产和生活中有着非常重要和广泛的用途。本单元我们将 学习一些常见金属的性质、用途和冶炼方法等。 二、新课教学 1．展示一些金属制品(如订书钉、铝箔、铜丝电线、不锈钢水龙头等)和金属制品的图 片(如火箭、坦克、轮船等)。 [分析]常见的材料很少有纯金属，多数为金属的合金，即金属材料包括纯金属以及它们 的合金。金属材料种类繁多，与人类的生活有着密切的联系，在各个领域都有广泛的应用。 [提问]同学们知道人类是从什么时代开始使用金属材料的吗？想了解金属材料的使用 历史吗？ [小结]石器时代→青铜器时代→铁器时代→铝的使用→钛的利用 我国从商代开始使用青铜器，春秋时期就会炼铁，战国时期会炼钢，目前正大量使用的 是钢和铝合金材料，钛被认为是 21 世纪最有前景的金属材料之一。 2．与学生一起欣赏课本第 2 页的两幅图。 铝的利用要比铜和铁晚得多，那仅仅是 100 多年前的事情。但由于铝的密度小和具有抗 腐蚀等优良性能，现在世界上铝的年产量已超过了铜，位于铁之后，居第二位。下面，我们 就以铜、铝、铁为例，对金属的物理性质进行探讨。 [板书]一、金属的物理性质 【活动与探究】根据教师提供的实验器材进行分组实验探究： 请学生取三块同样大小的铜片、铝片和铁片。 (1)观察它们的颜色和光泽。然后用细砂纸打磨，再观察它们的颜色和光泽。 (2)试试它们是否容易被弯曲、折断，并感觉一下它们的硬度。 (3)感觉一下它们的质量大小，由此判断它们的密度大小。 (4)用手拿着金属片的一端，在酒精灯上方烘烤它的另一端(注意实验安全：时间不要长， 防止烫伤)，试试它能不能导热。 (5)用电池和小灯泡试试它们能不能导电，并比较灯泡的亮度是否相同。 (6)用铁锤锤一下(验证金属的延展性)。 学生活动，教师巡视。 思考、讨论、总结： (1)金属都有颜色、有光泽，纯净的铁和铝为银白色，铜为紫红色。 (2)金属不同，其硬度大小也不相同。金属能被弯曲，而且不易折断。 (3)金属不同，其密度大小也不相同。金属有轻金属和重金属之分，如铝为轻金属，而 铜为重金属。 (4)金属具有导热性。不同金属的导热能力不尽相同。 师：金属的这一性质决定了它们可应用在哪些方面？ 生：它们可用作炊具、餐具、热交换器、散热器等。 师：在制造餐具的材料中，铝、铁制品最多，但需注意人体若摄入铝过量，可能导致大 脑迟钝，故餐具最好少用铝，多用铁，因为铁是人体必需的一种元素。 (5)金属具有导电性。不同金属的导电能力不尽相同。 (6)金属具有延展性。 讨论：什么是延展性？(抽成细丝的性质为延性，打轧成薄片的性质为展性。) (展示细铁丝、铜丝、铝箔等) 师：金属的这种形变说明金属具有什么性质？ 生：延展性。 师：对！金属的延展性决定了金属一般具有良好的机械强度，便于加工制造。 3 [讨论](1)常温下，是不是所有金属都是固体？ (2)金属用砂纸打磨前后，其颜色和光泽是否相同？说明了什么？ (3)制造飞机或机械底座对金属的密度和硬度有什么要求？ (4)炊具加热时有没有熔化？说明炊具的熔点怎样？ (5)灯丝是用钨丝制成的，说明钨的熔点如何？钨可能还具有什么性质？ 学生讨论并总结： (1)常温下，汞即水银是液态。 (2)说明有些金属在打磨后可能与某些物质反应而使表面的金属光泽失去。 (3)制造飞机的金属密度小，机械底座的金属密度大。两者为防止变形都需要有较高的 硬度。 (4)制造炊具的金属熔点一般较高。 (5)钨的熔点很高，同时具有导电和导热性。 师：请大家根据以上探讨结果，总结出金属的物理性质，并用简短的语言进行回答。 生分组讨论、归纳、总结并汇报。 师总结并板书：常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延 展性，熔点较高，密度、硬度因金属的不同而不同。 师：物质的性质和用途之间又有什么关系呢？ 生：物质的性质决定物质的用途。 [板书]二、物质的性质决定用途 师：物质的用途是由哪些性质决定的呢？下面我们一起来看一下一些常见金属物理性质 的比较。 [投影] 一些金属物理性质的比较 物理性质 物理性质比较 导电性(以银的导电性为 100 作标准) ――→ 银 铜 金 铝 锌 铁 铅 （优）100 99 74 61 27 17 7.9（良） 密度/g·cm－3 ――→ 金 铅 银 铜 铁 锌 铝 （大）19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.70（小） 熔点/℃ ――→ 钨 铁 铜 金 银 铝 锡 （高）3410 1535 1083 1064 962 660 232（低） 硬度(以金刚石的硬度为 10 作标准) ――→ 铬 铁 银 铜 金 铝 铅 （大）9 4～5 2.5～4 2.5～3 2.5～3 2～2.9 1.5（小） 师：请大家根据你的生活经验和表中所提供的信息，分组讨论以下问题。 [投影展示] (1)为什么菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制？ (2)银的导电性比铜好，为什么电线一般用铜制而不用银制？ (3)为什么灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制？如果用锡制的话，可能会出现什么情况？ (4)为什么有的铁制品如水龙头等要镀铬？如果镀金怎么样？ 生讨论回答：(1)因铁的硬度大于铅，铅的硬度很小，若菜刀、镰刀用铅制，用的时候 刀刃容易卷起来；而锤子用铅制，很易变形。 (2)电线用铜制而不用银制的理由：①银在自然界的含量少，价格昂贵；②银的密度大， 不易架设。 (3)灯泡里的灯丝用钨制是由于钨有较高的熔点，且易导电。若用锡制的话，灯丝导电 4 产生的热量易使灯丝熔断(因锡的熔点低)，从而影响灯泡的寿命。 (4)水龙头镀铬：①可增加水龙头的硬度，而使其不易变形；②不易生锈；③镀铬可使 水龙头变得美观大方。镀金虽然更好看，更耐腐蚀，但不经济。 师：根据以上讨论结果并结合实际思考：物质的性质是否是决定其用途的唯一因素？如 若不是，你认为还需考虑哪些因素？ 生：不一定，用途主要由性质决定。还需考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利、 废料是否容易回收利用和对环境的影响等。 师：下面我们来看一份资料。 [投影] 金属之最 地壳中含量最高的金属元素——铝 人体中含量最高的金属元素——钙 目前世界年产量最高的金属——铁 导电、导热性最好的金属——银 硬度最高的金属——铬 熔点最高的金属——钨 熔点最低的金属——汞 密度最大的金属——锇 密度最小的金属——锂 师：你能很快记住它们吗？以小组为单位，比一比，赛一赛，看谁是冠军。 三、课堂小结 通过本节课我们知道，金属的物理性质主要包括颜色、光泽、熔点、沸点、硬度、密度、 延展性、导电性、导热性等；金属的物理性质可决定金属的一些用途，但这不是唯一的决定 因素，即同时还要考虑经济、环境、资源、美观等方面的问题。这也启示我们在看待任何问 题时，都不应是孤立的、片面的，而是要从大局出发，权衡利弊，然后再作决定。请大家在 课外查阅有关合金的资料，并把你感兴趣的记录下来。 第八单元 金属和金属材料 课题 1 金属材料 第 1 课时 金属的物理性质 一、金属的物理性质 常温下为固态(除汞外)，有颜色和光泽，有良好的导电性、导热性和延展性，熔点较高， 密度、硬度随金属的不同而不同。 二、物质性质决定用途 用途：主要由性质决定。还需考虑的因素：价格、资源、是否美观、使用是否便利、废 物是否易于回收利用和对环境的影响。 本节课以学生自主探究解决金属材料的课题为中心，引导学生从故事化的教学情境入 手，由学生提出探究目的和方案，并用交流、实验、设计、讨论等方式，得出如何区分常见 的金属和非金属以及金属的物理性质和用途的关系，学生掌握得较好。 第 2 课时 合 金 5 知识与技能 1．了解常见合金的特点。 2．了解物质的性质与用途的关系。 过程与方法 1．学习运用观察、实验等方法获取信息。 2．学习运用比较、分析、归纳等方法对获取的信息进行加工。 情感、态度与价值观 进一步培养学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。 重点 金属材料的特性及常见合金的组成与性质。 难点 培养学生运用探究法得出相关结论的能力。 投影仪，绿豆粒大小的焊锡、锡、铅，黄铜片，铜片，锡，焊锡，与钛有关的资料和新 型合金的资料(内容见“教学进程”)。 一、新课导入 师：“神八”的成功发射，让我国的航天事业又前进了一步。要把神州飞船送入太空， 就需要推力很大的火箭，并且要求火箭的飞行速度达到 8公里/秒以上才行，在这样快的速 度下，火箭外壳和大气摩擦会产生上千摄氏度的高温。与此同时，火箭发动机工作时，会喷 出千摄氏度的高温气流。这样一来，火箭尾部将要承受 4000 多摄氏度的高温。这会对制造 火箭的材料产生什么要求？今天我们就来学习这部分知识。 目前已制得的纯金属种类只有 90 余种。由于科学技术的日新月异，现仅有的一些纯金 属已经远远不能满足工农业生产和国防技术现代化的需求。为此，人们在生产实践中制造出 了许许多多的具有特殊性能的“新型金属材料”——合金。 二、新课教学 师：什么是合金？合金的性质与组成它们的金属有何不同？合金的应用范围是怎样的？ 我们常用的合金有哪些？哪些合金最有前途？这就是我们本节课所要探讨的内容。 师：我们应该怎样定义合金？谈谈你的看法。 生 1：合金是不纯的金属。 生 2：合金是掺有其他金属的金属。 生 3：两种或两种以上的金属熔合在一起形成的金属材料。 师：大家都很善于思考，体现了大家强烈的求知欲，希望大家继续发扬这种精神！那么， 合金究竟怎么定义呢？ [讲解并板书]1.合金：由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物 质。 师：如我们熟知的钢铁就是一种合金。它实际上是含有少量碳及其他金属的铁，与纯铁 相比，钢有许多优良的性能，用处非常大。这就像厨师炒菜时那样，若他们在菜里加入各种 调料，便可改善菜的色、香、味，并会使菜的营养价值更高。下面，我们就通过实验来探究 合金与组成它们的纯金属性质的差异。 [板书]2.合金与组成它们的金属性质的差异。 【实验探究】 1．比较黄铜片(铜和锌的合金)和铜片、焊锡(锡和铅的合金)和锡的光泽与颜色。 6 2．将黄铜片和铜片、焊锡和锡互相刻画，比较它们的硬度。 合金和纯金属性质的比较 合金材料 主要成分 光泽和颜色 硬度大小比较 黄铜片(合金) 铜、锌 黄色 铜片(纯金属) 铜 (紫)红色 黄铜片＞铜片 焊锡(合金) 铅、锡 银白色 锡(纯金属) 锡 银白色 焊锡＞锡 师总结归纳，板书： (1)合金比其组成金属的颜色鲜艳； (2)合金的硬度大于组成它们的金属； 师：合金的熔点与其组分金属相比，又有何特点呢？下面，我们以焊锡为例，进行实验。 [演示实验]取绿豆粒大小的焊锡、锡、铅放在铁片上进行熔化，比较它们的熔点大小。 师：由上述实验，可得出什么结论？ 合金和纯金属熔点高低的比较 金属材料 主要成分 熔化速度 熔点(℃) 结论 铅(纯金属) 铅 慢 327 锡(纯金属) 锡 中 232 焊锡(合金) 铅、锡 快 183 熔点：焊锡＜锡＜铅 [板书](3)合金的熔点低于组成它们的金属； 师：我们常用的保险丝就是用武德合金制成的，熔点约为 70 ℃。而组成它的金属铋、 铅、锡、镉的熔点分别为 271 ℃、327 ℃、232 ℃、321 ℃。 纯金属 合金 铅 镉 铋 锡 焊锡 武德合金 熔点(℃) 327 321 271 232 183 70 结论 武德合金的熔点比组成它 们的纯金属的熔点都低 在电路发生故障时，产生的热量首先使保险丝熔断，从而切断电路，避免电路事故 的发生。 [板书](4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它的各种金属。 师：合金与组成它的金属相比，还往往具有较好的抗腐蚀性能。你们能举一些例子吗？ 生：如不锈钢就比普通的铁耐腐蚀；铝合金比铝耐腐蚀；黄铜比纯铜具有更好的抗海水 腐蚀能力。 师：通过以上探究，我们知道合金往往比组成它们的金属具有更好的性能。所以，我们 在日常生活、工农业生产和科学研究中使用的金属，大多数属于合金。目前，合金的品种已 不下万种，远远超过金属自身的种类。合金大大拓宽了金属材料的使用范围和使用价值。 [板书]3.合金比纯金属具有更广泛的用途。 7 师：下面就是几种常见合金的主要成分、性能和用途。 投影展示课本 P6“一些常见合金的主要成分、性能和用途”表格。 师：根据表格内容，你将选用什么合金来制造下列物品？并说明理由。 (1)飞机 (2)防盗门 (3)衣架 (4)钱币 (5)刀具 学生分组讨论，并交流讨论结果。 (注：以上讨论题为开放性试题，只要理由充分即可) 教师就学生的回答进行总结、评价。可从性能、成本、资源、是否使用便利等方面予以 评价。 师：合金在人类生活和生产中具有极为广泛的应用，尤其是在科学技术日益发展的今天， 新的金属和合金一直在被不断地发现和应用。例如，钛和钛合金就是近 30 年来引起人们普 遍重视和关注的一种新型金属材料。 [板书]4.钛和钛合金 新型金属材料 [投影展示] 资料 1 钛是 20 世纪 50 年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、 耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的 重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。20 世纪 50～60 年代，主要是发展航 空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金，70 年代开发出了一批耐蚀钛合金，80 年 代以来，耐蚀钛合金和高强钛合金得到了进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气 机部件，其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件。 资料 2 纯净的钛，是银白色的金属，它具有比重小、强度高、耐高温、抗蚀性强的优 点。钛的硬度和钢铁差不多，重量却只有同体积钢铁的一半。据试验，如果采用钛和钛合金 作为火车头的蒸汽机零件，可以比钢制的蒸汽机轻 30%，而且更为坚固耐用。钛耐高热，在 1668 ℃的高温下才熔化，比号称“不怕火”的黄金熔点还高约 600 ℃左右。钛在常温下很 稳定，就是在强酸、强碱的溶液里，甚至在“凶猛”的王水(三体积浓盐酸和一体积浓硝酸 的混和物)中，也不会被腐蚀。有人曾把一块钛片沉到海底，经过五年后取出来，还是亮闪 闪的，没生一点锈。 师：你还知道哪些合金？ 学生们相互介绍自己感兴趣的合金(课外查阅资料而得)。 [资料] 形状记忆合金：加热后能随意拉长和扭曲，冷却后形状不变，再次加热可恢复到原来的 形状。 形状记忆合金主要成分是：镍和钛。 形状记忆合金的物理特性：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化， 从而导致外形的变化。 三、课堂小结 师：学完本节课，你们有什么感想？请谈谈。 生 1：感到科学的发展不可思议。 生 2：不知道我将来能发明或实践出什么样的新型合金呢。 生 3：我想发明一种贮氧合金，可以帮助登山队员或潜水员减轻负担。 生 4：如果摩托车或汽车能用形状记忆合金制造就好了，这样，不用时可把它们折叠起 来，用时再让它们恢复原状，要是能把它们装在口袋里那就更好了。 师：同学们的想法都很棒！本节课我们重点学习了合金与纯金属性质的差异，并认识了 几种新型合金，知道在金属中加热熔合某些金属或非金属，其性能会发生改变。合金的强度 和硬度一般比组成它们的金属更高，抗腐蚀性能等也更好，因此，合金具有更广泛的用途。 8 同时，我们还应认识到：人类的智慧是无穷的，只要我们勇于探索、敢于攀登，就一定会有 更多更好的新型合金不断问世，我们对合金性质的各种期望也便不再是一个遥远的梦！ 第 2 课时 合 金 1．合金是由一种金属跟其他金属(或非金属)熔合形成的有金属特性的物质。 2．合金与组成它们的金属的性质差异： (1)合金比其组成金属的颜色更鲜艳； (2)合金的硬度大于组成它们的金属； (3)合金的熔点低于组成它们的金属； (4)合金的抗腐蚀能力一般强于组成它们的金属。 3．合金比纯金属具有更广泛的用途。 4．钛和钛合金 新型金属材料 对合金的学习，学生们表现出了很高的热情。什么是合金？它是如何生产的？为什么在 生活中能得以广泛使用？它和纯金属有何区别？一系列的问题引发了学生认识探究合金的 欲望。 随后的实验让学生亲自参与探究过程，体验合金的优良性能，加深对合金与纯金属性质 差异的认识。非常自然地将学生引向了对本节课难点的探究。 课题 2 金属的化学性质 在课题 1 介绍金属的物理性质的基础上，本课题侧重介绍金属的化学性质，重点介绍金 属与氧气的反应，以及金属活动性顺序。学生在前一阶段的学习中已经做过镁条、铝箔、铁 丝等在氧气中反应的实验，基于学生已有的知识基础，教材采用实验事实→归纳的编写方法， 重点说明大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同，由此也可在一定意义 上反映金属的活泼程度：如镁、铝比较活泼，铁、铜次之，金最不活泼。教材的重点放在对 金属活动性顺序的探究上，采用实验→讨论的探究模式，通过对实验事实的分析，层层诱导， 由学生自己归纳得出置换反应的特点，并通过对某些金属的活动性的比较，进而引出金属活 动性顺序。通过练习，使学生能应用置换反应和金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的 化学问题。 第 1 课时 金属的化学性质 知识与技能 1．知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应现象。 2．初步认识常见金属与盐酸、硫酸的置换反应，以及与盐溶液的置换反应；能用置换 反应解释一些与日常生活有关的化学问题。 过程与方法 1．认识科学探究的基本过程，能进行初步的探究活动。 2．课堂中，教师组织、引导和点拨学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性 9 质。 3．初步学会运用观察、实验等方法获取信息，并能用图表和化学语言表达有关的信息。 4．初步学会运用比较、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，使学生逐步形成良 好的学习习惯和学习方法。 情感、态度与价值观 1．通过对五彩纷呈的化学现象的观察，激发学生的好奇心和求知欲，发展学习化学的 兴趣。 2．培养学生的合作意识以及勤于思考、勇于创新实践、严谨求实的科学精神。 3．了解化学与日常生活和生产的密切关系，提高学生解决实际问题的能力。 4．在有趣的实验与老师的点拨中轻松掌握化学知识，体验到学习的快乐。 重点 探究常见金属的化学性质。 难点 初步运用金属的化学性质，掌握新的化学反应及反应类型。 多媒体课件；实验用具：镁条、铝片、铜片、铁片、酒精灯、坩埚钳、火柴、砂纸、稀 HCl、稀 H2SO4、试管(若干)。 一、知识回顾 铁、镁等金属在氧气中燃烧的现象以及化学方程式。 二、新课导入 师：铝和铁相比较，具有哪些优良性能？为什么饮料罐通常都用铝做而不用铁？ 目前一些人在一些黄金市场能用黄铜冒充黄金进行诈骗，为什么有些人会上当？可用什 么办法来鉴别它们呢？ 生甲：黄铜与黄金的密度不同，测一下它们的密度即可区别。 生乙：黄铜与黄金的硬度不同，把它们互相刻画，硬度大的为黄铜，小的为黄金。 生丙：“真金不怕火炼”。用火烧一下，变黑的为黄铜，不变色的为黄金。 …… 师：甲、乙两种方法利用的是金属的物理性质，丙方法利用的是金属的化学性质。 师：要想更好地使用金属，就需了解金属的各种性质。上个课题我们学习和研究了金属 的物理性质，本节课我们来学习金属的化学性质。 [板书]课题 2 金属的化学性质 三、新课教学 金属的化学性质 [板书]一、金属与氧气的反应 课件展示黄金项链、银戒指、学生用的小刀、镁条等金属物品。学生观察其表面颜色。 师：是谁给纯净的金属穿上了“外衣”呢？ 生：是空气！ 师：确切地讲，是空气中的氧气。 【实验探究 1】 步骤：1.分别把镁条、铝片、铜片用砂纸打磨后放在空气中，过一段时间观察并记录现 象。 2．用坩埚钳夹住镁条、铝片、铜片在酒精灯上加热，观察并记录现象。 10 现象：1.镁条、铝片表面变暗，铜无变化。 2．镁条在空气中剧烈燃烧；铝片表面失去光泽；铜片表面变黑。 结论：金属可与氧气发生化学反应。 [学生活动]请三位同学上黑板书写： 2Mg＋O2===== 点燃 2MgO 4Al＋3O2===== 点燃 2Al2O3 2Cu＋O2===== 加热 2CuO 师：铁在纯氧中点燃能反应吗？若能，写出反应的化学方程式。 [板书]3Fe＋2O2===== 点燃 Fe3O4 师：根据上面的反应，我们可得出金属具有什么样的化学性质？ 生：金属能与氧气发生化学反应。 [讨论]大多数金属都能与氧气发生反应，但反应的难易和剧烈程度相同吗？ 生：镁、铝等在常温下就能与氧气反应；铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应，但在高 温时能与氧气反应；“真金不怕火炼”说明金即使在高温时也不与氧气反应。 [讲解]金属与氧气反应的性质除了可用于鉴别物质(如黄铜与黄金的鉴别)外，还有其他 的一些用途。如铝具有很好的抗腐蚀性能，就是由于铝与空气中的氧气反应在其表面生成一 层致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝的进一步氧化。铝能在短短的一百多年里产量得到如此大 幅度的提高，并被广泛应用，除了因为改进了铝的冶炼方法，使其成本大大降低，以及铝的 密度较小外，还有一个重要的原因，那就是铝的抗腐蚀性能好。 师：铝的化学性质很活泼，为什么通常铝制品却很耐腐蚀？为什么不宜用钢刷、砂等来 擦洗铝制品？ 生：铝制品耐腐蚀是由于铝可以和空气中的氧气反应，使其表面形成一层致密的氧化铝 保护膜；若用钢刷、砂等来擦洗铝制品，容易把氧化铝薄膜除掉，从而起不到保护作用。 师：我们平常所说的“电化铝”实际上就是用特殊方法使铝表面形成加厚的氧化铝保护 层的铝制品。 [板书]二、金属与酸的反应 在生活中有这样一个现象：绿豆在铁锅里煮了会变黑；苹果和梨子用铁刀切了以后，表 面也会变黑。请问这是为什么？ 资料：绿豆、苹果和梨子等水果的细胞里含有一种物质叫鞣酸，鞣酸能与铁反应生成黑 色的鞣酸铁。 【实验探究 2】探究金属能否与酸反应 (将学生分成 A、B 两大组) 实验步骤： A组：在四支试管里分别放入适量的打磨过的镁条、锌粒、铁片和铜片。各加入约 5 mL 的稀盐酸，观察现象。比较反应的剧烈程度；用燃着的木条放在试管口，观察并记录现象。 B组：用稀硫酸代替稀盐酸进行实验，比较反应现象。 [实验记录] A 组： 金属 是否产 11 生气体 反应速率 检验生成 的气体 化学方程式 镁 有 快 有爆鸣声 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 锌 有 适中 有爆鸣声 Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 铁 有 很慢 有爆鸣声 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 铜 无 — — — B组： 金属 是否产 生气体 反应速率 检验生成 的气体 化学方程式 镁 有 快 有爆鸣声 Mg＋H2SO4(稀)===MgSO4 ＋H2↑ 锌 有 适中 有爆鸣声 Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4 ＋H2↑ 铁 有 很慢 有爆鸣声 Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4 ＋H2↑ 铜 无 — — — [结论]1.很多金属不仅能与氧气反应，而且还能与盐酸或稀硫酸反应。 2．不是所有金属都能与盐酸或稀硫酸反应。镁、铁、锌等金属能与稀硫酸和稀盐酸反 应，而铜等金属却不能与稀硫酸和稀盐酸反应。 3．产生的气体能燃烧，经检验是氢气。 4．金属种类不同，反应的剧烈程度不同。镁、锌、铁与盐酸或硫酸反应的剧烈程度不 同，镁反应最剧烈，锌次之，最后是铁。 5．与酸反应时，能生成氢气的金属活动性强，否则就较弱。反应的剧烈程度也可以反 应金属的活动性强弱。 三、置换反应 [提问]请大家从反应物和生成物的类别，如单质和化合物的角度，分析上述四个反应有 什么共同点，与我们学习的化合反应和分解反应是否相同。 生：这些反应的特点：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物。 其特点不同于化合反应和分解反应。 [板书]定义：由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫 做置换反应。 特点：A＋BC===AC＋B 四、课堂小结 本节课我们学习了金属化学性质的两个方面：一是与氧气反应，二是与酸反应，同时还 学习了置换反应。在实验探究过程中，要学习如何用比较的方法分析归纳问题，找出规律， 加深对知识的理解和掌握。并逐步认识不同金属在化学性质上的差异。 课题 2 金属的化学性质 第 1 课时 金属的化学性质 一、金属与氧气的反应 2Mg＋O2===== 点燃 2MgO 12 4Al＋3O2===== 点燃 2Al2O3 2Cu＋O2===== 点燃 2CuO 3Fe＋2O2===== 加热 Fe3O4 活动性：Mg>Al>Fe>Cu>Au 二、金属与酸的反应 金属 现象 反应的化学方程式 稀盐酸 稀硫酸 稀盐酸 稀硫酸 镁 Mg＋2HCl=== MgCl2＋H2↑ Mg＋H2SO4(稀) === MgSO4＋H2↑ 锌 Zn＋2HCl=== ZnCl2＋H2↑ Zn＋H2SO4(稀) === ZnSO4＋H2↑ 铁 Fe＋2HCl=== FeCl2＋H2↑ Fe＋H2SO4(稀) === FeSO4＋H2↑ 铜 三、置换反应 由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应。 本节课以多层次科学探究为主线，渗透构建主义思想，以学生发展为主，进行有意义的 构建，符合学生的心理特点。所以学生学习有兴趣，参与主动，体验深刻。但本节课也存在 不足之处，那就是时间紧张，学生在课堂上极为兴奋，探究进程难以控制。所以，在今后的 课堂准备时，需做充分准备，考虑各种可能的突发因素。 第 2 课时 金属活动性顺序 知识与技能 能用金属活动性顺序对有关的置换反应进行简单地判断，并能利用金属活动性顺序解释 一些与日常生活有关的化学问题。 过程与方法 课堂中，教师组织、引导和点拨学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质及 其活动性顺序。 13 情感、态度与价值观 培养学生的合作意识以及勤于思考、勇于创新实践、严谨求实的科学精神。 重点 金属活动性顺序。 难点 对金属活动性顺序的初步探究及利用金属活动性顺序对置换反应的判断。 多媒体课件；实验用具：硝酸银溶液、硫酸铜溶液、硫酸铝溶液、铝丝、铜丝、镁条、 锌粒、铜片、铁钉、砂纸、试管(若干)。 一、新课导入 质疑激趣 奇怪的天平：某化学兴趣小组的同学从实验室借来天平，调平后，在天平两端托盘上各 放两只质量和大小都相同的烧杯，在两个烧杯中分别倒入等质量的硫酸铜和硫酸镁溶液。接 着又分别加入等质量的铝片，此时天平仍然保持平衡。等一段时间，取出铝片，发现天平不 再平衡了。是天平出现毛病了还是其他什么原因？本节课我们来找找原因。 二、新课教学 过渡：上节课我们学习了金属与氧气、金属与酸的反应，但是反应的难易和剧烈程度有 所不同，这说明金属的化学性质与金属的活动性强弱顺序有关。 金属活动性强弱： 与氧气的反应证明：镁>铝>铁，铜>金 与盐酸、硫酸的反应证明：镁>锌>铁>铜 思考：我们还有没有其他方法证明不同金属的活动性的相对强弱呢？当两种金属都不能 与盐酸和硫酸反应时，例如铜和银，我们如何判断它们活动性的强弱？ 分析：要解决这个问题，我们首先回忆一下我们在学习第五单元时曾经做过的实验—— 铁钉和硫酸铜溶液的反应，反应后在铁钉的表面形成紫红的铜单质。 过渡：我们可以用铁和铜的化合物反应制得铜，说明活动性强的金属可以把活动性弱的 金属从它们的化合物的溶液中提取出来。 提问：其他金属是否有这样类似的反应呢？ 师：下面，我们通过此结论来探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序。 【实验探究】 1．把一根用砂纸打磨过的铝丝浸入硫酸铜溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发 生。 2．把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发生。 3．把另一根洁净的铜丝浸入硫酸铝溶液中，过一会儿取出，观察有什么现象发生。 师：请大家根据以上实验现象，填写下表： 实验 现象 反应的化学方程式 铝丝浸入硫酸铜溶液中 溶液蓝色变浅，铝丝上附着一层红色固体 2Al＋3CuSO4=== Al2(SO4)3＋3Cu 铜丝浸入硝酸银溶液中 铜丝上附有白色固体，溶液由无色变为蓝 色 Cu＋2AgNO3=== Cu(NO3)2＋2Ag 14 铜丝浸入硫酸铝溶液中 无明显现象 不反应 [注：表中内容由学生填写] 师：通过以上三个实验，你可分别得出什么结论？能否据此得出铝、铜、银的金属活动 性顺序？ 生：实验 1说明铝的活动性强于铜。 实验 2说明铜的活动性强于银。 实验 3说明铜的活动性弱于铝。 综合以上结论，可知铜、铝、银三种金属的活动性顺序为：铝>铜>银。 师：经过了许多类似上述实验的探究过程，人们进行分析和归纳，总结出了常见金属在 溶液中的活动性顺序： [板书]金属活动性顺序 ――→ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 师：金属活动性顺序可以作为金属能否在溶液中发生置换反应的一种判断依据。 金属活动性顺序在工农业生产和科学研究中有重要应用，它可以给你以下一些判断的依 据： [投影]1.在金属活动性顺序表里，金属的位置越靠前，它的活动性就越强。 2．在金属活动性顺序表里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 3．在金属活动性顺序表里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液 里置换出来。 师：下面是我们本节课探究时所发生的一些化学反应。 [投影]Mg＋2HCl===MgCl2 ＋H2↑ Zn 十 H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑ Fe＋H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑ 2Al＋3CuSO4===Al2(SO4)3＋3Cu Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag 师：学完本课题后，你们能否想出另外的办法来鉴别黄铜与黄金？ 生：可用稀盐酸来鉴别黄铜与黄金。因黄铜中含有锌，遇盐酸会有气体生成，而黄金则 不与盐酸反应。 师：铁在常温下几乎不与氧气反应，但在潮湿的空气中却易和空气中的氧气反应而生锈。 现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸，亦可用食醋代替)、食盐水、经煮沸迅速冷却 的蒸馏水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度， 以供我们在后面课题的学习中进行交流。 三、课堂小结 通过本课题的学习，我们知道了多数金属能与氧气反应，且不同金属的活动性各不相同， 根据金属与酸或金属与另一种金属化合物的反应，可判断出金属活动性的相对强弱。 第 2 课时 金属活动性顺序 金属活动顺序表 ――→ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性由强逐渐减弱 在对这次课堂教学的设计和实施过程中，我认为新课程标准下的初中化学课堂教学目标，已 15 经不仅仅是传授必要的基本知识和技能，更重要的是要通过有效的教学手段，培养学生的科 学素养，促进其提高。因此，教师在观念上必须真正转变，找准自己在教学过程中的角色； 在教学设计上，要切实以“学生发展”为本，利用一切条件创设情景，让学生主动参与到学 习过程中，通过师生互动、生生互动，不断建构和丰富自己的知识。最终达到使教师的专业 水平和学生的学习方法共同发展的双赢效果。 课题 3 金属资源的利用和保护 本课题涉及面很广，包括地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计 算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护，以及金属资源的保护等，既有知识、技能方面的 内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。 本课题由常见金属矿物的照片以及资料“金属元素在地壳中的含量”表引入，简单介绍 了地球上及我国的金属资源情况。人类对地球上金属矿物资源的利用主要是用来冶炼金属， 而其中冶炼量最大的是铁。因此，教材很自然地转入到对铁的冶炼的讨论中。 第一部分“铁的冶炼”是本课题教学的重点。教材除简要地介绍了我国冶炼铁的历史外， 主要是通过实验，说明从铁矿石中将铁还原出来的化学反应原理，并结合炼铁的实际情况， 以例题的方式介绍了化学方程式计算中有关杂质问题的计算。这样，把化学原理、计算和生 产实际紧密地结合在一起，使学习和实际成为有机的整体，有利于学生主动参与学习。 第二部分“金属资源的保护”，重点是有关铁的锈蚀以及防护。该活动与探究内容包括 提出问题、设计实验并实施、讨论、得出结论、对结论进行应用等多个步骤，对培养学生的 创新精神和解决实际问题的能力具有较大的价值。关于金属资源的保护，教材中首先以图示 的方法给出了一些矿物可供开采的年限，形象地说明了金属矿物资源是有限的，以及金属资 源保护的重要性。教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源 的措施。 第 1 课时 铁的冶炼 知识与技能 1．知道一些常见的金属(如铁、铝、铜)等矿物，了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。 2．会根据化学方程式对反应物或生成物中含有的某些杂质进行计算。 过程与方法 通过收集资料、查阅资料、讨论交流等具体探究活动，培养学生良好的学习习惯和学习 方法。 情感、态度与价值观 使学生体会学习化学的价值；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，培养学 生学习化学的兴趣。 重点 了解从常见铁矿石中提炼铁的原理。 难点 冶炼铁的原理和含杂质等不纯物的化学方程式的计算。 16 多媒体课件：常见矿石的图片；视频：我国的钛资源、参观炼铁厂、一氧化碳还原氧化 铁的实验。 一、新课导入 1．在日常生活中，经常要接触到与铁有关的物品，如铁门、铁锅等。而一个国家的经 济命脉——重工业，更离不开钢铁的使用。那么钢铁是如何从铁矿石中冶炼出来的呢？ 2．金属材料的使用，标志着人类的进步和发展。我国在商代就炼制了青铜器，春秋战 国时期就会炼铁炼钢。想想，如何把金属矿石中的金属冶炼出来。这节课我们一起来了解铁 的冶炼方法。 3．地球上的金属广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中，像金、银等少数不活泼的金属在自 然界中以单质的形式存在，因此，人们可以“沙里淘金”。其他金属在自然界以化合物的形 式存在，而以化合物形式存在的金属在自然界又以矿物形式存在。含有矿物的岩石称为矿石。 工业上是从矿石中提炼金属的。 二、新课教学 [板书]一、金属资源的概况 1．师：欣赏自然界中几种金属单质和一些矿石图片，并说说赤铁矿和磁铁矿的主要成 分是什么？ 生：赤铁矿主要成分：Fe2O3；磁铁矿主要成分：Fe3O4；黄铁矿主要成分：FeS2。 2．请各小组同学思考：为什么金银等少数金属在自然界存在单质，而绝大多数金属元 素只能以化合物的形式存在？ 生：金、银的化学性质比较稳定，不易被氧化。像铝、铁、铜等金属相对较活泼，容易 被氧化，而以化合物的形式存在。 3．展示： 金属元素在地壳中的含量 金属 铝 铁 钙 钠 钾 镁 … 含量(%) 7.73 4.75 3.45 2.74 2.47 2.00 … [分析]我国金属矿物种类齐全，矿物储量丰富，其中钨、钼、钛、锑等的储量居世 界前列，铜、铝、锰等的储量在世界上占重要地位。虽然我国矿物种类比较齐全，储量比较 丰富，但由于多种因素的影响，我国主要矿产品进口量呈逐年上升趋势。随着我国经济的高 速发展，对矿产资源需求增长加快，主要矿产资源短缺的态势日益明显。如果地质勘探无重 大突破，不久的将来，我国矿产资源将出现全面短缺的局面。 过渡：炼铁的过程称为铁的冶炼。 [板书]二、铁的冶炼 【活动一】了解将铁从铁矿石中还原出来的原理和方法。 师：我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。那么如何才能炼成铁呢？ 现在以赤铁矿(主要成分为 Fe2O3)为例，介绍如何炼铁。 1．【活动探究】如何炼铁？ 讨论：如何将铁矿石中的 Fe2O3转化成铁单质？ [学生讨论] 方案一：加热使 Fe2O3发生分解。 方案二：寻找一种物质，主动使其夺走 Fe2O3中的“O”。 优缺点：方案一，需要较高的温度，在高温条件下铁又易与氧气反应，因此要使分解成 功，还必须在非空气氛围中进行，但这样成本太高。 17 方案二，比较切合实际，但大家考虑寻找什么物质才能夺走其中的“O”。 [学生讨论]氢气、炭和一氧化碳等都符合条件。 [结论]在工业上，综合考虑经济效益和安全等因素，一般选用炭或一氧化碳。 师：我们也可以把炼铁的原理呈现给大家。 2．欣赏实验室用一氧化碳还原铁的氧化物的装置。 (1)该实验的反应原理是什么？(用化学方程式表示)CO 在该反应中的作用是什么？ (2)为什么装置最后要放一盏点燃的酒精灯？相关化学方程式怎么写？还可以用什么方 法代替酒精灯？ 师：知道了实验装置后，那么该实验怎样操作呢？ 3．看动画演示，了解 CO 还原氧化铁的实验过程。 (小组内交流，找出合理答案→小组代表抢答展示→老师点评) [实验步骤]在硬质试管中，放入少量的氧化铁粉末，先通入一氧化碳，排出管内的空气 后，加热氧化铁，当红棕色粉末变成黑色时停止加热。试管内物质冷却后，停止通入一氧化 碳。 [讨论](1)将产物通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明生成了什么气体。把得到的 黑色粉末放在白纸上观察，该物质能被磁铁吸引，说明生成的固体是什么物质？请写出有关 化学方程式。 (2)为什么先通 CO 然后才能点灯？为什么先熄灯然后才能停止通 CO? (3)木炭和一氧化碳有相似之处，具有还原性。能否用木炭还原氧化铁？写出化学方程 式。 (4)分别写出一氧化碳还原四氧化三铁和氧化铜的化学方程式。 (5)为什么要用两个酒精灯？(学生讨论) [结论]反应中生成了二氧化碳和铁单质。先通一氧化碳气体，熄灭酒精灯后继续通一氧 化碳是为了防止生成的铁被空气中的氧气氧化。 [总结]上述实验是实验室模拟铁的冶炼过程，工业上铁的冶炼原理虽然与上述实验相 同，但其规模、条件、装置等与此差异很大。把磁铁矿炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼 铁时，把铁矿石和焦炭、石灰石一起加入高炉，在高温下，利用焦炭和氧气反应生成一氧化 碳把铁从铁矿石中还原出来。 [板书]三、有关杂质问题的化学计算 过渡：在实际生产中，原料的产品往往含有杂质，那如何去安排原料投放的多少和估计 产品的多少呢？我们一起来讨论研究“活动二”。 【活动二】逐步学会涉及到杂质问题的化学计算。 例题 冶炼 2000 t 含杂质 3%的生铁，理论上需要含 Fe3O480%的磁赤铁矿石多少 t? [4CO＋Fe3O4===== 高温 3Fe＋4CO2 相对原子质量 Fe－56 C－12 O－16] 解：设理论上需要含 Fe3O480%的磁赤铁矿石的质量为 x，则： 4CO＋Fe3O4===== 高温 3Fe＋4CO2 232 168 x·80% 2000 t×(1－3%) 232 x×80% ＝ 168 2000 t×（1－3%） 解得 x＝3348.8 t 答：理论上需要含 Fe3O480%的磁赤铁矿石 3348.8 t。 18 三、课堂小结 本节课通过类比的方法，由实验室用一氧化碳还原氧化铁的原理认识和理解了工厂炼铁 原理。通过学习，也初步掌握了有关杂质的计算。 课题 3 金属资源的利用和保护 第 1 课时 铁的冶炼 一、金属资源概况 二、铁的冶炼 冶炼原理：3CO＋Fe2O3===== 高温 2Fe＋3CO2 三、有关杂质问题的化学计算 根据化学方程式进行计算时，要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量。 本课题的知识内容学生较为熟悉，课上我用丰富的素材引导学生感知学习的对象，从生 活经验出发，引出课题，激发了学生的学习兴趣，让学生以科学家的身份来研究金属矿物的 种类、钢铁的冶炼。整个教学过程体现了“从生活走向化学，从化学走向社会”的理念。更 可贵的是学生在教学中充分发挥了主体作用，自主实验，自主评价，无疑使他们的自信心更 强、学习兴趣更浓。 第 2 课时 金属资源的保护 知识与技能 1．了解金属蚀锈的条件，了解防止金属生锈的简单方法。 2．知道废弃金属对环境的污染，认识回收金属的重要性。 过程与方法 通过对铁生锈条件的实验设计进行探究，学习控制实验条件以及对实验现象进行比较、 分析、概括，并得出结论。 情感、态度与价值观 树立珍惜资源、爱护环境、合理使用资源的观念。 重点 了解金属生锈的条件和金属资源的保护方法，激发学生的探究欲。 难点 如何让学生学会解决生活中金属蚀锈的问题。 教师：多媒体课件：防锈的方法(视频)、钢铁的蚀锈和危害(视频)、水俣病与废旧电池 的回收(视频)。 学生：在一周前做好的铁钉生锈探究的对比实验，废旧电池的污染情况的材料。 一、新课导入 自然界的金属资源很丰富，但是金属腐蚀也是普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、 19 色泽和机械性能等方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染、酿成爆炸等恶 性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大损失。因此研究金属腐蚀原理，采 取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。 二、新课教学 [展示投影资料] 资料一：据有关资料报道，现在世界上每年因腐蚀而报废的金属设备和材料相当于年产 量的 20%～40%。 资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目 前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示(不包括今后新探明 的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等)。 据估计一些矿物可供开采的年限 金属矿物 铝 铁 铜 锌 铅 金 锡 银 开采年限 257 年 195 年 42 年 27 年 26 年 26 年 17 年 16 年 师：金属腐蚀可给我们带来哪些危害？ 生 1：一、金属大量腐蚀使冶炼金属的成本提高；既消耗能源，又浪费矿物，还可能产 生大量的废气，危害人类健康。二、使金属制品的寿命缩短。 生 2：作为量器，将影响到其精确度。 生 3：若高科技领域所用金属制品锈蚀，如在火箭上，将会失之毫厘，谬以千里，其带 来的损失不可估量。 生 4：金属制品锈蚀，会影响其美观程度。 师：金属资源短缺对人类社会的发展意味着什么？ 生：1.金属资源短缺时，将会使好多金属冶炼厂因缺乏原料而倒闭，工人下岗。 2．人们设计好的金属制品将会因原料短缺而无法付诸实践，即心想事不成。 3．我们现在的交通工具多是金属制品。若金属资源短缺，它们的数量将急剧减少，从 而影响人们的交流和旅行等。 4．要是没有那么多的金属起导电作用，我们势必会经常生活在黑暗中。 5．金属资源短缺虽会影响人类对金属制品的使用，但它却可以促使人们去寻找更好的 替代品。 (师鼓励学生畅所欲言，并对他们的奇思妙想进行评价) 师：由大家刚才的讨论可知，金属腐蚀和金属资源短缺对人类是严峻的挑战。因此，保 护金属资源也就成了目前我们所面临的重大问题。 [板书]金属资源的保护 师：防止金属腐蚀是我们保护金属资源的有力措施。 [板书]1.金属的腐蚀和防护 师：金属腐蚀是需要条件的，如要有能够发生反应的物质，反应物要能相互接触，生成 物不会对反应起阻碍作用等等。只要我们知道了金属腐蚀的条件，就能知道如何防止金属制 品腐蚀。下面，就让我们以生活中最常见的铁制品为例来探究铁制品的锈蚀条件及防锈措施。 [板书](1)铁制品锈蚀条件的探究 [投影]现有洁净无锈的铁钉、试管、稀硫酸(或醋酸)、食盐水、经煮沸迅速冷却的蒸馏 水、植物油、棉花和干燥剂氯化钙。试设计实验比较铁钉在不同环境中的锈蚀速度。 (注：此实验在约一周前已给学生布置) (学生交流实验方案和实验结果)学生设计的方案大约有以下几种： 20 [步骤]取几个洁净无锈的铁钉，分别放入试管中，进行下列实验： 1．在试管 1 中加入稀硫酸或醋酸浸没铁钉； 2．在试管 2 中加入稀硫酸或醋酸浸没铁钉，浸没铁钉后，倒去溶液； 3．在试管 3 中加入少量食盐水，使铁钉一部分浸在溶液中； 4．在试管 4 中加入少量的蒸馏水，使铁钉一部分浸在水中； 5．在试管 5 中注满迅速冷却的沸水； 6．在试管 6 中注满迅速冷却的沸水，再加入植物油； 7．在试管 7 中加入少量的干燥剂(生石灰或无水氯化钙)，再放一团干棉花，塞紧橡皮 塞。 [实验结果]铁钉锈蚀的快慢顺序为 1>2>3>4>5>6>7。 师根据以上实验，引导学生得出导致铁钉锈蚀的因素，并板书： 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加 速锈蚀。 师：铁制品锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应生成铁锈 的过程。铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O。 铝与氧气反应生成的氧化铝能起到保护里层铝的作用。铁锈是否也能保护里层的铁呢？ 生：不能。 师：铁锈是一种疏松多孔的物质。具有吸水性，它能让水分和空气中的氧气穿过它的空 隙，不断向里层渗透，继续跟铁反应，直至铁被完全锈蚀。故铁锈反而能加速里层铁的生锈。 为什么方案 5 中的铁钉比方案 4 中的铁钉锈得慢呢？ 生：因为煮沸过的蒸馏水中氧气极少。 师：了解了铁制品锈蚀的条件，我们应该采取什么措施来防止铁制品的生锈呢？ [板书](2)铁制品的防护措施 生 1：铁制品放置时要远离酸性环境，尽量放置在干燥的环境中。 生 2：给铁制品外面穿一层“保护衣”，如：可涂上隔绝空气的油脂、油漆、镀上一层 耐腐蚀的其他金属、高温灼烧金属、进行“烤蓝”处理等等。 生 3：一发现铁制品有锈蚀，就马上处理，以防止其继续蔓延。 …… [师生总结归纳，并板书]①把铁制品放在非酸性的干燥环境中。②为其穿一层耐腐蚀的 外衣。 师：自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？ 生：刷漆、涂油脂、镀其他金属等。 师：上面我们讨论了铁制品的腐蚀和防护。对于金属资源，除了采取防止金属腐蚀的措 施外，还可以通过什么途径来使金属资源得到保护呢？ [板书]2.金属资源的保护 师：废品收购站为什么要收购废铁、废铜和易拉罐等金属？ 生：回收它们是为了对它们进行再利用。 师：很正确！金属的回收和利用是保护金属资源的又一有效途径。废弃金属的回收有什 么意义？ 生：(1)可节约金属资源。 21 (2)由于金属冶炼需在高温下进行，回收废弃金属并再利用可节约能源。 (3)降低金属制品的生产成本，可方便人们得到物美价廉的金属制品。 (4)可减少重金属对水体和土壤的污染。 师：据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜 20%，1 t 废钢铁回炉冶 炼可炼成近 1 t 钢，跟用铁矿石冶炼相比，能节约 11 t 煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮 微粒 11 kg，可见回收利用废金属，具有巨大的社会和经济效益。目前世界上已有 50%以上 的铁和 90%以上的金属得到了回收和利用。你还知道保护金属资源的其他途径吗？ 生：合理开采矿物，可避免乱采矿所引起的金属资源的浪费；寻找金属的代用品也可使 金属资源得到保护；进一步研究金属的结构和性质，使各种金属都能最大限度地得以运 用…… [师总结并板书](1)防止金属腐蚀 (2)回收和利用废旧金属 (3)合理开采矿物 (4)寻找金属代用品 (5)物尽其用 三、课堂小结 本节课我们主要探究了铁制品的腐蚀和防护，同时讨论了金属资源的保护问题。 金属资源不可再生，随着经济的不断发展，我国的金属资源呈日益短缺之势，因此保护 金属资源，人人有责。希望大家能从身边做起，从自己做起，也希望大家能好好学习，能在 将来利用你的智慧找出更多的金属代用品，从而使我们的未来不再为金属资源的匮乏而发 愁。 第 2 课时 金属资源的保护 1．金属的腐蚀和防护 (1)铁制品锈蚀条件的探究 在水、氧气同时存在的环境中铁能锈蚀。酸和氯化钠能使铁在氧气、水存在的环境中加 速锈蚀 (2)铁制品的防护措施 ①把铁制品放在非酸性的干燥的环境中 ②为其穿一层耐腐蚀的外衣 2．金属资源的保护 (1)防止金属腐蚀 (2)回收和利用废旧金属 (3)合理开采矿物 (4)寻找金属代用品 (5)物尽其用 本课题涉及的知识面实际上很广，介绍了地球上及我国的金属资源情况、铁的冶炼、化学方 程式中有关杂质问题的计算、金属的腐蚀和防护以及金属资源的保护等，既有知识、技能方 面的内容，又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。所以在本课题的设计上，我充分运 用了丰富的视频素材资源引导学生去感知所学的知识，巧妙地设计问题，然后将学习的主动 权交给学生，利用教材并结合视频素材所提供的资源以及自己准备的探究实验，让学生进行 讨论和交流。教师仅仅是一个组织者和引导者，给学生一个展示自己的平台，有利于培养学 生的表达能力和交流合作能力，让学生在课堂上充分发挥主体作用，学生学习的主动性会更 22 强。 实验活动 4 金属的物理性质和某些化学性质 知识与技能 1．巩固和加深对金属性质的认识。 2．培养实验设计能力。 过程与方法 1．通过实验认识探究问题的方法。 2．通过实验获得的事实，分析得出科学的结论。 情感、态度与价值观 1．认识金属的性质对日常生活及工、农业生产的作用。 2．选择低成本的金属能完美地完成实验，节约利用资源。 重点 金属活动性的强弱。 难点 设计并进行实验。 试管、试管夹、酒精灯、坩埚钳、电池、导线、小灯泡、火柴、镁条、锌粒、铝片、铁 片、铁粉、铜片、黄铜片(或白铜片)、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。 一、导入新课 师：本单元我们学习了金属的物理性质及合金的性质，有几点呢？ 生：色泽、密度、硬度、熔点、导电性等。 二、推进新课 1．金属的物理性质。 (1)师：请大家观察并描述镁、铁、铜的颜色和光泽。 生：镁和铁是银白色的，铜是紫红色的，都有亮度，有金属光泽。 (2)师：黄铜和铜哪个的硬度大？ 生：黄铜的硬度大于铜。 师：我们采用相互刻画的方法，比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度。 学生动手操作，得出结论： 硬度：铜片>铝片 黄铜片>铜片 (3)让学生设计并进行实验，证明金属具有导电性(或导热性、延展性)。 师引导：用导线、小灯泡、电池串联成一个闭合电路看灯泡是否亮。 学生动手操作，教师巡视指导。 2．金属的化学性质。 (1)师：金属能与哪些单质反应？ 生：金属能与氧气反应。 演示：用坩埚钳取一块铜片，放在酒精灯火焰上加热，紫红色铜变成黑色氧化铜。2Cu 23 ＋O2===== 加热 2CuO (2)师：镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片是否与稀盐酸(稀硫酸)反应？能生成什么物质？ 生：这五种物质只有铜片不反应，其他都有氢气生成。 师：怎样证明生成了氢气？ 生：收集该气体，用导管导出点燃，火焰上方罩一个干燥、冷的烧杯，有水珠生成证明 这种气体是氢气。 师：向五支试管中，分别放入少量镁条、铝片、锌粒、铁片、铜片，然后分别加入 5 mL 稀盐酸(稀硫酸)，观察现象，是否有气体产生？是何种气体？ 学生动手操作，教师巡视指导。 师：有什么现象？ 生：除铜片的试管没变化，其余都有气体生成。铝片、锌粒、镁条的试管溶液无色，铁 片试管溶液呈浅绿色。 师：通过实验能得出什么结论？ 生：在金属活动顺序里，位于氢前面的金属能置换出稀盐酸(稀硫酸)中的氢生成氢气。 3．金属与金属化合物反应遵循金属活动性强弱规律。 师：现有铁片、铜片、硫酸铜溶液、硝酸银溶液，同学们自己设计并进行实验(我们学 习过的金属活动顺序)。 学生设计并操作实验，教师巡视指导。 师：请同学们按书上的表填写实验报告。 实验步骤 现象 结论 铁片浸入到硫酸铜溶液中 铁片上附着紫红色铜、溶液由蓝色变绿色 铁置换出铜 铁片浸入到硝酸银溶液中 铁片上挂上银、溶液由无色变绿色 铁置换出银 铜片浸入到硝酸银溶液中 铜片上挂上银，溶液由无色变蓝色 铜置换出银 师：由上面的实验能得出什么结论呢？ 生： Fe Cu Ag 金属活动性由强到弱 在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置 换出来。 三、课堂小结 本节课我们通过观察正确描述了金属的颜色，采取互刻、比较硬度设计实验等方式验证 了金属的导电性及金属活动性强弱顺序。 1．金属的物理性质 (1) Mg、Al、Fe 银白色有光泽，铜紫红色有光泽 (2)铜比铝硬、黄铜比铜硬 (3)灯泡亮证明金属导电 2．金属的化学性质 (1)铜与氧气反应 2Cu＋O2===== 加热 2CuO (紫红色) (黑色) (2)活泼金属与稀盐酸或稀硫酸反应 24 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑ Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ Cu＋HCl——不反应 2H2＋O2===== 点燃 2H2O 证明结论：在金属活动性顺序里，位于氢前面的金属能置换出盐酸、稀硫酸中的氢。 (3) Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Fe＋2AgNO3===2Ag＋Fe(NO3)2 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 证明结论：在金属活动性顺序里，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物 溶液里置换出来。 本节课通过实验活动，加深了学生对事物的外在表现和内在性质的认识。通过师生互动， 培养了学生动脑、动手、分析设计总结的能力，通过现象看本质，对知识的记忆理解更加深 刻了。 课题 1 溶液的形成 本课题包含两部分内容，即“溶液”和“溶解时的吸热或放热现象”。两种互不相溶的 液体，加入乳化剂时，能够形成一种叫做乳浊液的混合物。在生活中时常遇到“乳化”现象， 乳化并不是溶解，但因其内容很少，要求也较低，因此把其附在溶液的后边让学生通过实验 对其有初步了解。 溶质＋溶剂 ――→ 溶解 吸热或放热溶液 本课题内容容易引起学生的学习兴趣，但是要使其从微观角度理解溶质在水分子作用下 向溶液里扩散，溶质分子与水分子发生水合反应这两个过程有一定的难度。有条件的学校在 教学中应充分利用多种教学手段，帮助学生理解。 本课题的重点是建立溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者的关系。 第 1课时 溶液的形成 知识与技能 1．认识溶解现象，知道溶液、溶剂、溶质等概念。知道水是重要的溶剂，酒精、汽油 等也是常见的溶剂。 2．知道一些常见的乳化现象。 3．探究几种物质在水中溶解时溶液的温度变化。 过程与方法 让学生在实验探究中学习科学和科学实验的方法，练习观察、记录、分析实验现象。 情感、态度与价值观 25 知道溶液是一类重要的物质，在生产和生活中有重要的应用，并能用所学的知识解决一 些生活中常见的问题。 重点 建立溶液的概念并认识溶液、溶质、溶剂三者的关系。 难点 对溶解过程的理解。 多媒体课件、五种溶液(氯化钠溶液、硫酸铜溶液、氯化铜溶液、高锰酸钾溶液、氯化 铁溶液)。 一、新课导入 1．我们发现在寒冷的冬季，水易结成冰，而食盐水、食醋不易结成冰，这是为什么？ 这节课我们来探究这些内容。 2．教师展示已经配制好了的五种溶液：氯化钠(无色)、硫酸铜溶液(蓝色)、氯化铜溶 液(蓝色)、高锰酸钾溶液(紫色)、氯化铁溶液(黄色)，让学生观察，并设疑：你看到想到了 什么？ 生 1：看到不同颜色的液体。 生 2：可能是不同物质溶在水里的结果。 生 3：可能是色素溶在水里的结果。 师：同学们回答得很好，这些都是我们今天要学习的溶液，同学们想不想知道这些溶液 是怎样形成的？ 生齐答：想！ (教师板书：课题 1 溶液的形成) 二、新课教学 一、溶液 【活动与探究 1】几种固体物质溶解于水 药品：食盐、糖、硫酸铜晶体、水。 仪器：玻璃棒、100 mL 烧杯三个、药匙。 学生们分组实验，教师巡视，个别加以辅导。等同学们大部分完成后，请一个小组的代 表谈谈本小组的实验情况。 [学生回答]我们这组的实验现象是：食盐、、糖、硫酸铜晶体都溶在水中，食盐、糖在 水中溶解后得到的液体是无色的，而硫酸铜晶体溶解后的液体是蓝色的。 [结论]它们都能溶于水中。 师：很好。还有没有不同的现象和结论？ 生 1：我们这组还发现有少量固体物质仍存在于液体中。 师：很好，这说明这些固体没有被水溶解完。谁能说出有什么办法使它完全被水溶解？ 生 2：可加水。 生 3：还可加热。 [实验过程] 步骤 食盐加入水中 蔗糖加入水中 现象 食盐消失在水中 蔗糖消失在水中 26 结论 食盐可以溶解在水中 蔗糖可以溶解在水中 质量关系 (完全溶解后) m(食盐)＋m(水)＝m(食盐水) m(蔗糖)＋m(水)＝m(蔗糖水) 师：同学们回答得都很好，观察得也很仔细。下面让我们再来观察这五种溶液，要 求从上、中、下、左右仔细观察它们有些什么特点。 生 1：它们的颜色不同。 生 2：它们都是混合物。 …… 师：同学们观察得很仔细。这些都是我们今天要学习的溶液，什么是溶液呢？(教师边 引导学生观察边口述溶液、溶质、溶剂的定义并将它们板书到黑板上) [板书]溶液：一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物。 师：水具有什么作用？ 生：溶解其他物质的作用。 [板书](1)溶质：被溶解的物质。 例如：食盐、蔗糖、碘、硫酸铜等。 (2)溶剂：能溶解其他物质的物质。 例如：水、酒精等。 m(溶液)＝m(溶质)＋m(溶剂) 师：如何从微观的角度理解溶质溶解形成溶液这一现象？(从分子运动的角度进行思考) 生：蔗糖分子、食盐微粒运动扩散到水分子中。 [总结]从微观角度分析，在水分子的作用下，蔗糖分子、食盐中的钠离子和氯离子向水 里扩散，均一地分散到水分子的间隔中，形成一种稳定的混合物。 师：根据你们的观察，谁能说出溶液的特征来？ 生：均一、稳定。 师：谁能说一说在生活中所见到的溶液，并说出它的溶质和溶剂。 生 1：糖水，糖是溶质，水是溶剂。 生 2：医生给我打针时的药是溶质，蒸馏水是溶剂。 生 3：医生用的碘酒，碘是溶质，酒精是溶剂。 [板书] 溶液 溶剂 溶质 氢氧化钠溶液 水 氢氧化钠 食盐水 水 食盐 硫酸铜溶液 水 硫酸铜 碘酒 酒精 碘 师：同学们回答得很好，对溶液有了一定的认识。在生活中有时有这样的现象，当 油渍滴到了你的衣服上时，你将怎么办？ 生：很简单，用水和洗衣粉洗。 师：同学们回答得对，但我们要知道其中的道理。 下面让我们来做活动与探究 2。 【活动与探究 2】溶质的溶解能力 药品：碘、高锰酸钾、水、汽油。 仪器：药匙、试管若干、胶头滴管。 27 溶剂 溶质 现象 水 碘 几乎不溶解 水 高锰酸钾 溶解 汽油 碘 溶解 汽油 高锰酸钾 不溶解 结论 师：请一个小组来汇报实验情况。 生 1：现象：碘不溶于水中，高锰酸钾能溶于水中；但碘能溶于汽油中，高锰酸钾不能 溶于汽油中。 结论：不同的物质在水中的溶解性不一样，同种物质在不同的溶剂中溶解性也不一样。 生 2：不对，我认为碘是很难溶于水，不应是“不溶”。 师：同学们做实验很认真，观察得也很仔细。 [结论]碘难溶于水，易溶于汽油；高锰酸钾难溶于汽油，易溶于水。(说明：同种溶质 在不同的溶剂中的溶解能力不同，不同的溶质在同种溶剂中的溶解能力也不同。) (注意：碘可以少量溶解在水中，所以可见到碘水呈黄色到褐色的颜色。) 设疑：把一种溶液放入到另一种溶液中能形成溶液吗？ 【活动与探究 3】水和乙醇互相溶解 药品：酒精、水、高锰酸钾溶液。 仪器：试管一支、胶头滴管。 溶剂 溶质 振荡前 现象 振荡后 现象 静置后 现象 结论 水 乙醇 分层 不分层 不分层 振荡前分层说明乙醇密度小于水，最 后不分层说明乙醇能溶解在水中形 成溶液 师：请一个小组来汇报实验情况。 生 1：我们小组的实验： 振荡前现象：液体是分层的； 振荡后现象：液体没有分层； 静置后现象：液体也没有分层； 结论是：它们在水中能形成溶液。 教师点评并设疑：液体与液体互溶时，量多者为溶剂，量少才为溶质。那么，请问溶质 除了是固体外还可以是什么状态？请举例说明。 生 2：还可以是气体，如我们夏天喝的汽水，二氧化碳是溶质，水是溶剂。 教师小结：很好，下面我们将前面所学的知识进行小结。 [板书](1)不同溶质在同一溶剂里的溶解性不同，同种溶质在不同溶剂里的溶解性也不 同； (2)溶质可以是固体、液体和气体； (3)液体与液体互溶时：量多者为溶剂，量少者为溶质，一般情况下水是溶剂。 三、课堂小结 本节课我们学习了溶液，知道了溶液是一种或几种物质分散到另一种物质中形成均一、 稳定的混合物。能溶解其他物质的物质是溶剂，被溶解的物质是溶质。溶质可以是固体、液 28 体、气体；液体和液体相溶时，量多的为溶剂，量少的为溶质；若溶液中有水，不论量多量 少都是溶剂。 同学们回家后，可以将自己家中现有的物质制成溶液，并写成小论文形式，下节课我们 进行交流。 第九单元 溶 液 课题 1 溶液的形成 第 1 课时 溶 液 1．溶液：一种或几种物质分散到另一种物质中形成的均一、稳定的混合物 溶质：被溶解的物质 溶剂：能溶解其他物质的物质 质量关系：m(溶液)＝m(溶质)＋m(溶剂) 特征：均一、稳定的混合物 2．溶质和溶剂的辩证关系 (1)不同溶质在同一溶剂里的溶解性不同，同种溶质在不同溶剂里的溶解性也不同。 (2)溶质可以是固体、液体、气体。 (3)液体与液体互溶时：量多者为溶剂，量少者为溶质，一般情况下水是溶剂。 溶液是最常见的一大类物质，与学生的生活实际联系紧密。本课题是关于溶液的一些初 步知识，包括溶液的形成，溶质、溶剂、溶液的概念。教学中，我引领学生从宏观上认识溶 液的特征，在此基础上帮助学生建立一个有关溶液的较为科学的概念，同时也帮助学生从微 观的角度对溶液的形成有了一个新的认识。 第 2 课时 溶解时的吸热或放热现象 乳化现象 知识与技能 1．探究几种物质在水中溶解时温度的变化。 2．知道一些常见的乳化现象。 过程与方法 让学生通过实验学习，观察实验现象，分析反应现象。 情感、态度与价值观 通过学习实验培养学生对化学知识学习的兴趣。 重点 溶解过程的吸热和放热。 难点 对溶液形成过程中吸热和放热的理解。 教学课件；演示用品：底部用石蜡粘着一小木块的烧杯、NaOH 固体、水、玻璃棒、药 匙；分组实验用品：三只各装有 100 mL 水的烧杯、三份质量相同的固体(NaCl、NH4NO3、NaOH)、 药匙、温度计等，植物油、洗涤剂、试管、胶头滴管。 29 一、知识回顾 什么是溶液？溶质、溶剂和溶液三者有什么关系？ 二、新课导入 师：前面我们共同学习了溶液的一些相关知识，知道了溶液的组成，了解了常见的溶质 与溶剂的判断。溶液是由溶质溶解在溶剂中而形成的，那么在这一溶解过程中有什么现象 呢？这就是我们这节课要讨论的内容。 三、新课教学 [板书]溶解时的吸热或放热现象 教师演示趣味实验：向烧杯(底部粘有一小木块)中注入半杯水，加入三匙 NaOH 并不断 搅拌。 师：你观察到了什么现象？ 生：烧杯底部粘着的木块掉下来了。 讨论与交流：烧杯底部的小木块脱落，猜想可能的原因是什么？你还想知道什么？ 生 1：可能是 NaOH 加入水中溶解时，水溶液的温度升高，使烧杯底部的石蜡熔化，因 而木块掉下来了。 生 2：是不是所有的物质溶解时，溶液的温度都会升高？ 生 3：物质溶解时，溶液的温度为什么会升高？ 师：下面我们就围绕同学们的猜想和疑惑来进行研究。 【活动与探究 1】溶解过程中的吸热或放热现象 阅读有关教材，明确活动目标、实验用品。 活动目标：探究 NaCl、NH4NO3、NaOH 溶解于水是放出热量还是吸收热量。 实验用品：试管、烧杯、玻璃棒、温度计、NaCl、NH4NO3、NaOH。 学生分组设计实验方案。 生：我们组的实验方案是先测出水的温度，再向水中加入溶质，等溶质溶解后测出水溶 液的温度。若水溶液的温度比水的温度高，则物质溶解于水时是放出热量的，反之是吸热。 师：同学们的实验思路是正确的。下面我提供一个设计方案，请同学们参考。 (1)取三只烧杯，各注入 100 mL 水，用温度计测量水的温度。 (2)分别将两药匙 NaCl、NH4NO3、NaOH 加入上述三只烧杯中，搅拌至固体完全溶解，测 量溶液的温度。 (3)用手背小心触摸三只烧杯的外壁，有什么感觉？ (4)把实验后的溶液，倒入指定的容器内。 (5)记录溶解前后液体温度的变化，填入下表中。 测量的温度/℃ 温度的变化(与水相比) 水 氯化钠溶液 硝酸铵溶液 氢氧化钠溶液 师：各小组将老师提供的方案与自己的方案比较，谁的方案更佳？说出你的理由。 你在以后设计实验方案时应注意什么？ 生：老师所用的水都是 100 mL，三次所加的溶质的质量也相同。因此老师的方案更好。 师：假若很少很少的溶质加到大量的水中，水的温度变化情况可能是怎样的呢？ 生 1：这样可能水溶解的物质太少，水形成溶液后的温度变化不明显，测不出物质溶于 30 水是吸热还是放热，甚至得出错误的结论。 生 2：要得出正确的结论，必须对实验条件作周密的考虑。 师：我希望同学们在以后的实验方案设计中，要养成严谨求实的科学态度。 分组实验，填写有关表格。(表格见上) 交流各组实验所得的结论：NaCl 溶于水溶液的温度变化不大；NH4NO3溶于水时吸收热量； NaOH 溶于水时放出热量。 【活动与探究 2】 (尽可能利用生活中的用品对下列问题任选一个进行探究) (1)设想一种实验方案验证 NaOH 溶于水时大量放热。 (2)设想一种实验方案验证 NH4NO3溶于水时大量吸热。 (3)设想一种实验方案既能验证 NaOH 溶于水时放热，又能验证 NH4NO3溶于水时吸热。 讨论与交流并得出实验方案： (1)在玻璃杯底部用石蜡粘上小木块，就可用来验证 NaOH 溶于水时大量放热。 (2)在小木块上洒一些水，再放上一个玻璃杯，即可验证 NH4NO3溶于水时大量吸热。 (3)将用过的小玻璃瓶用合适的橡皮塞密封，在橡皮塞上安上一支用完的透明圆珠笔芯， 既能验证 NaOH 溶于水时放热，又能验证 NH4NO3溶于水吸热。 …… 师：同学们的设想是否正确，有待于实践的检验，请同学们课外继续去探讨。 [反思与评价]比较“活动与探究 1”中的实验方案和“活动与探究 2”中的实验设想， 说出它们的优点和不足之处。 生：“活动与探究 1”中用到了温度计，适合于测量任一物质溶解于水是吸热还是放热。 “活动与探究 2”用生活中的代用品做实验，只有温度有很大的变化，才会有明确的实验现 象。 …… 师：只要我们善于比较、善于分析，说不定未来的科学家就诞生在你们中间。刚才我们 探究了几种物质溶于水时温度的变化，那么为什么物质溶于水时温度会发生变化呢？请同学 们阅读教材第 31 页内容。 师生共同分析溶质溶解于水时温度变化的实质： 扩散——吸热 水合——放热 当 Q 吸>Q 放：水溶液的温度降低； 当 Q 吸Q 放：水溶液的温度降低 当 Q 吸7，pH 越大碱性越强。 测定 pH 最简便的方法——用 pH 试纸。 用玻璃棒蘸取待测液到 pH 试纸上，并同标准比色卡比较，读出 pH 值。 还有一种 pH 计又叫酸度计，是用来精确测定溶液 pH 值的仪器。 (教师提出实验要求，指导完成探究报告) 学生思考：(1)平时我们接触到的物质哪些是酸性的，哪些是碱性的？酸碱性强弱程度 如何？ (2)肥皂、洗衣粉可以直接用手使用，厕所清洁剂能否也用手直接洗，为什么？ 指导学生阅读教材第 63 页，了解溶液酸碱度的重要意义： (1)化工生产中许多反应必须控制在一定 pH 范围内； (2)农作物适宜在 pH 为 7或接近 7的土壤中生长； (3)测定雨水的 pH，可以了解空气的污染情况； (4)测定人体内或排出的液体的 pH，可以了解人体的健康状况。 指导学生进行教材第 64 页的活动与探究。 【活动与探究 3】溶液酸碱度对头发的影响 62 上课之前让各小组把准备好的头发放到不同 pH 的溶液中，但至少要留一根，便于比较。 观察浸泡在不同 pH 溶液中的头发，与剩余的头发进行比较，让部分学生上讲台演示。 组织学生讨论： (1)溶液的酸碱度对头发有什么影响？对你选择洗发液有什么启示？ (2)把课前准备的内容按小组交流，每位同学发一张 pH 试纸(分成两半，注意保管)，每 小组发一张比色卡，回家实验： 测量你家使用的洗发液的 pH。 测量你家使用的护发素的 pH。 (各小组整理好数据，以小组为单位撰写小论文) 五、课堂小结 本节课我们主要学习的内容有： 1．中和反应 (1)盐——由金属离子和酸根离子构成的，这样的化合物叫做盐。 (2)中和反应——酸和碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。 2．中和反应的应用 (1)改变土壤的酸碱性； (2)处理工厂的废水； (3)用于医药。 课题 2 酸和碱的中和反应 1．中和反应 (1)定义：酸和碱混合生成盐和水的反应，叫做中和反应。 (2)实例：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O 2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O 2．中和反应在实际中的应用 (1)改变土壤的酸碱性 H2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2H2O (2)处理工厂的废水 H2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2H2O (3)用于医药 3HCl＋Al(OH)3===AlCl3＋3H2O HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2↑ 3．溶液酸碱度的表示法——pH 酸性溶液 pH<7，pH 越小酸性越强； 中性溶液 pH＝7； 碱性溶液 pH>7，pH 越大碱性越强。 本课教学通过创设真实、生动的情景问题，激发学生学习的兴趣；通过直观形象的活动 探究，培养学生的创新精神和实践能力。同时，还使学生学到了发现问题、分析问题、解决 问题的科学探究方法。 在教学过程中，我有意识地将化学与社会、生活相联系，凸显中和反应在实际生活和生 产中的广泛应用，体现中和反应的重要性。真正让学生感受到了化学知识与我们的生活息息 相关，认识到化学在促进社会可持续发展中的重要责任，从而培养了学生在生活中能主动关 63 注与化学有关的社会问题的良好意识。 实验活动 6 酸、碱的化学性质 知识与技能 1．加深指示剂遇酸、碱颜色变化的认识。 2．实验探究酸、碱的化学性质。 过程与方法 在实验过程中探讨实验现象与化学变化的关系。 情感、态度与价值观 体验探究活动的乐趣，增强对化学现象的探知欲，加深学习化学的兴趣。 重点 通过实验证明。 难点 酸碱的化学性质。 试管、药匙、蒸发皿、玻璃棒、白色点滴板、胶头滴管、稀盐酸、稀硫酸、稀氢氧化钠 溶液、氢氧化钙溶液、硫酸铜溶液、氢氧化钙粉末、石蕊溶液、酚酞溶液、pH 试纸、生锈 的铁钉。 一、引入新课 1．师：紫色的石蕊遇酸、碱变成什么颜色？无色酚酞遇酸、碱变成什么颜色？ 生：石蕊遇酸变红，遇碱变蓝；酚酞遇碱变红，遇酸不变色。 师：这一节是实验课，把你们桌上的稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液分 别滴在两个白色滴板上，然后用胶头滴管分别取石蕊试液、酚酞试液滴在白色点滴板上的各 种溶液里。 学生实际操作，教师巡视指导。 师：你们能得出什么结论？ 生：和刚才回答的结果是一样的。 2．师：取两根生锈的铁钉放入两支试管中，然后加入约 2 mL 的稀盐酸，观察现象。① 当观察到铁钉表面的锈去掉变得光亮时，将其中一支试管中的铁钉取出，洗净，继续观察另 一支试管中的现象。②过一段时间将铁钉取出洗净，比较两支铁钉。 学生实验，教师巡视指导。 师：观察现象①有怎样的反应，颜色发生了什么变化？ 生：铁钉上的锈逐渐没有了，溶液由无色变成了黄色，铁锈与稀盐酸反应生成了三氯化 铁。 [板书]Fe2O3＋6HCl(稀)===2FeCl3＋3H2O 师：观察②时，剩下这支试管中发生了怎样的反应和现象？ 生：有气泡生成，溶液颜色变绿了。铁与稀盐酸反应，生成氢气和二氯化铁。 [板书]Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 64 师：铁钉大小是怎么变化的？ 生：由大变小。 师：通过实验能得出什么结论？ 生：酸能与金属氧化物反应，稀盐酸与在金属活动顺序(稀盐酸)(H)前面的金属反应可 释放出氢气。 3．师：在试管中加入约 2 mL 硫酸铜溶液，然后滴入几滴氢氧化钠溶液，观察现象①， 然后再向试管中加入稀盐酸观察现象②。 学生实验，教师巡视指导。 师：现象①中的现象是怎样形成的？ 生：硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，溶液中蓝色褪去，生成蓝色沉淀。 [板书]CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ 师：现象②是怎样变化的？ 生：蓝色沉淀消失，溶液变绿了(CuCl2溶液的颜色)。 [板书]Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O 4．师：在试管中加入约 1 mL 氢氧化钠溶液，滴几滴酚酞溶液。然后边用滴管慢慢滴入 稀盐酸，边不断振荡试管，至溶液颜色恰好变成无色为止，取该溶液置于蒸发皿中加热，使 液体蒸干，观察现象。 学生实验操作，教师巡视指导。 师：能观察到什么？ 生：有氯化钠小晶体析出，酸碱发生了中和反应。 [板书]NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 5．师：①向两支试管中各加入相同质量的氢氧化钙粉末，然后加入 1 mL 水振荡，再滴 入 1～2 滴酚酞溶液，观察现象；②继续向其中一支试管中加入约 1 mL 水振荡、向另一支试 管加入约 1 mL 稀盐酸振荡，比较两支试管中的现象。 学生实验操作，教师巡视指导。 师：加酚酞溶液后溶液是什么颜色？ 生：红色(两试管)。 师：再加水振荡，试管内有什么现象？ 生：氢氧化钙微溶于水，红色不消失，有白色沉淀。 师：加稀盐酸后试管中有什么变化？ 生：沉淀消失，生成无色溶液(CaCl2)。 师：通过上述实验证明氢氧化钙有哪些性质？ 生：1.氢氧化钙微溶于水(物理性质)； 2．氢氧化钙的化学性质：①使酚酞变红；②与酸反应。 Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O 三、课堂小结 本节课的主要内容是教同学们用实验的方法认识酸、碱的性质。 1．指示剂遇酸、碱颜色的变化 2．酸的性质 ①与金属反应 ②与金属氧化物反应 ③与碱反应 3．碱的性质 ①与酸反应 65 ②与盐反应 同学们在动手实验中学会分析总结。 实验验证：酸的四个性质、碱的三个性质 1．紫色石蕊试液能使酸变红色、碱变蓝色。 无色酚酞试液使酸不变色。 2．酸能与活泼金属反应生成 H2 2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑ 3．酸与金属氧化物反应 6HCl＋Fe2O3===FeCl3＋3H2O 4．酸与碱反应生成盐和水 NaOH＋HCl===NaCl＋H2O Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O 碱：1.紫色石蕊试液能使碱变蓝色，无色酚酞试液变红色 2．碱与酸反应生成盐和水 3．盐与碱反应，生成另一种碱和另一种盐 CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ 通过多个实验，学生从颜色的变化中探究到了化学变化的性质，在学习过程中体验到了 学习化学的重要性，在实验中加深了对酸、碱性质的认识。实验活动 7 溶液酸碱性的检验 知识与技能 1．学生动手自制指示剂，并会用酸碱指示剂。 2．初步学会用 pH 试纸测定溶液的酸碱度，从中了解酸碱指示剂的指示原理。 过程与方法 在实验过程中检验溶液的酸碱性。 情感、态度与价值观 通过自己动手制做各种酸碱指示剂，增强学生对化学学习的兴趣，体验成功的喜悦。 重点 用 pH 试纸测定土壤酸碱性。 难点 自制指示剂。 烧杯、试管、研钵、玻璃棒、纱布、蒸馏水、酒精、酚酞溶液、石蕊溶液、白色滴板、 pH 试纸、食醋、土壤样品、牵牛花、月季花、紫卷心菜、胡萝卜、试剂瓶。 一、导入新课 师：指示剂、pH 试纸有什么作用？ 生：指示剂测定溶液的酸碱性(定性)，pH 试纸测定溶液的酸碱度(定量)。 师：花瓣里的黄酮类花色素在酸性条件下显红色，在碱性条件下显蓝色，这种色素用水 或乙醇都能提取出来。接下来，我们就利用花瓣的这一性质，自制指示剂。 二、实验活动 66 1．师：自己选择植物的花瓣(牵牛花、月季花)、蔬菜(紫卷心菜、胡萝卜)在研钵中捣 烂，加入酒精(它有消毒作用，可使制得的指示剂长期保存)浸泡，用纱布将浸泡出的汁液过 滤或挤出，就得到指示剂，把制好的指示剂装入试剂瓶，贴上标签备用。 2．师：把食醋、稀盐酸、稀氢氧化钠、澄清石灰水，分别滴在两个白色点滴板上，用 石蕊、酚酞分别滴在上述溶液上，通过颜色变化检验它们的酸碱性。 师：用玻璃棒分别蘸取上述溶液，滴在 pH 试纸上，然后对照标准比色卡比较，得出 pH 值，也就是酸碱度。 师：把上述溶液滴在白色点滴板上，用滴管吸一下你自制的指示剂，滴在滴板的溶液里， 观察颜色变化，每用一种指示剂，换一下滴板的溶液。 学生实验操作，教师巡视指导。 师：把所得到颜色变色变化的信息和 pH 值数据填入教材第 70 页的表中。 3．师：农作物一般适宜在 pH 为多少的土壤中生长？ 生：pH 接近 7。 师：在农田里取少量土壤样品，将土壤样品与蒸馏水按 1∶5 的质量比在烧杯中混合， 充分搅拌后静置，用玻璃棒蘸澄清的液体，滴在 pH 试纸上，然后对照标准比色卡记录读数。 学生实验操作，教师巡视指导。 师：大家探讨问题并交流。 生：牵牛花、月季花、紫卷心菜制成的指示剂检验效果好。 三、课堂小结 师：通过自制各种指示剂，大家有什么收获？ 生：测定了土壤的 pH 值，初步了解了化学对农业生产的作用。 同一土样，按土水比：1∶1 1∶5 1∶10 pH 值 8.3 8.6 8.9。所以测定土壤的 pH 值、土壤样品与蒸馏水按 1∶5的质量比混合。 通过本节课的实验探究活动，学生学会了用酸碱指示剂和 pH 试纸检验溶液的酸碱性， 懂得了定性分析和定量分析，知道了如何把所学知识应用于工农业生产，提升了解决问题的 能力。 第 1 课时 氯化钠 粗盐的初步提纯 知识与技能 1．了解氯化钠的组成及其在生活中的主要用途。 2．会对实验中出现的问题进行分析归纳。 过程与方法 观察实验现象，通过讨论、分析、归纳，整理实验现象。 情感、态度与价值观 意识到化学与生产、生活的关系。 重点 了解氯化钠的组成及其在生活中的主要用途。 67 难点 氯化钠的组成及其在生活中的主要用途。 多媒体课件。 一、新课导入 师：我们每个家庭中都有一种必不可少的调味品，没有它，什么菜都会食之无味，弃之 可惜。它就是食盐，本节课我们就来学习有关食盐的知识。 师：食盐就是 NaCl 吗？ 食盐的主要成分是 NaCl，还含有碘酸钾和少量杂质。 师：食盐是盐，盐就是食盐。你认为是否正确？请说出理由。 生：食盐是盐，是正确的。因为食盐是由 Na ＋ 和 Cl － 组成的化合物。盐就是食盐，这种 说法是错误的，因为盐是由金属离子和酸根离子组成的化合物。 例如：Na2CO3、KCl 等都是盐。 二、新课教学 1．氯化钠。 师：食盐与盐是什么关系？ 生：盐是一类物质的总称，食盐属于这类物质中的一种具体的盐。 师：化学中的盐，除了食盐外，还有好多种，如：硫酸铜、氯化镁、硝酸钠、亚硝酸钠。 我国曾发生过多次将工业用盐(亚硝酸钠)误作食盐用于烹调而引起的中毒事件，你能猜测是 什么原因吗？ 生：首先亚硝酸钠的外观和食盐极其相似，也有咸味，但是它有毒；其次是混淆了盐和 食盐的概念。 师：生活中的盐除食盐外，常见的还有：碳酸钠、碳酸氢钠、大理石等。本节课我们先 来探讨有关食盐的知识。 师：如何书写氯化钠的化学式？ 生：NaCl。俗名为食盐。 师：食盐是我们非常熟悉的一种物质，它与我们日常生活关系非常密切。那么通过大家 对课文的预习及生活经验，说一说食盐在生活中都有哪些用途。 学生讨论： (1)生活中：①食盐是一种重要的调味品；食盐可以用来腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等，腌 制成各种风味独特的食品。 ②公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。 ③清晨起来喝一杯淡盐开水，可治大便不通。 ④用盐水洗头可减少头发脱落。 ⑤茄子根加点盐水洗脚，可治脚气病。 ⑥皮肤被热水烫了，用盐水洗一下可以减轻疼痛。 ⑦演讲、作报告、唱歌前喝点淡盐水，可避免喉干嗓哑。 ⑧洗衣服时加点盐，能有效防止褪色。 ⑨把胡萝卜捣成糊状，拌上盐，可以擦衣服上的血迹。 ⑩炸东西时，在油里放点盐，油不外溅。 ⑪盐水漱口防治口腔炎症、预防感冒。 (2)医疗中：用氯化钠配制生理盐水。 NaCl 的生理作用：人体内所含的氯化钠大部分以离子形式存在于体液中，钠离子对维 68 持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起着主要作用；氯离子是胃液的主要成 分，具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。人们每天都要摄入一些食盐来补充由于出 汗、排尿等而排出的氯化钠，以满足人体的正常需要。(人体每天需要食盐 3～5 g，每天需 进食食盐 10～15 g) (3)农业：可以用氯化钠溶液来选种。 (4)工业：作原料用来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等。 师：食盐有这么重要的用途，我们就有必要了解它在自然界的分布、存在及制取情况。 食盐在自然界中存在于哪些地方呢？又怎么制取呢？ 2．粗盐提纯。 师：氯化钠在自然界的分布很广，海水、盐湖、盐井、盐矿中都蕴藏着大量的食盐。 人们通过晾晒海水或者煮盐井水、盐湖水等，可以蒸发除去其水分，得到含有较多杂质 的氯化钠晶体——粗盐。将粗盐再次经过溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶加工提纯即可得精 盐。 三、课堂小结 本节课我们主要学习了氯化钠，了解了它在生活中的重要用途、在自然界的存在及晒制。 同时了解了粗盐提纯的各步操作，学习了蒸发操作。 第十一单元 盐 化肥 课题 1 生活中常见的盐 第 1 课时 氯化钠 粗盐的初步提纯 1．氯化钠 (1)氯化钠的组成 钠离子：对维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起主要作用。 氯离子：是胃液的主要成分，具有促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。 (2)氯化钠的用途 工业 农业 医疗 生活 (3)氯化钠的分布 海水 盐湖、盐井、盐矿 本课题与人类的生产生活密切相关。在教学设计中，应密切联系实际，调动学生的积极性、 主动性，让学生在强烈的求知欲中探索新知识，变枯燥为生动。 第 2 课时 碳酸盐 复分解反应 知识与技能 1．了解复分解反应发生的条件。学习使用酸、碱、盐溶解性规律判断某些复分解反应 能否发生。 2．掌握碳酸根离子的检验方法。 69 过程与方法 会观察实验现象，并能通过讨论、分析、归纳，整理实验现象。 情感、态度与价值观 了解前人的事迹，激发学习兴趣，进一步增强学好化学的信心。 重点 对碳酸盐的特性的认识、复分解反应概念的形成。 难点 复分解反应发生条件的判断。 1．多媒体课件、投影仪。 2．[实验 11—1]与[实验 11—2]：试管、带导管的单孔橡皮塞、碳酸钙、碳酸钠、碳酸 氢钠、稀盐酸、澄清的石灰水。 3．增加的演示实验：碳酸钙与盐酸的反应。 一、导入新课 天安门前的华表、人民大会堂前的柱子、豪华酒店的地面等都是用什么材料做成的？ 生：大理石。 二、新课教学 师：碳酸钠在工业上广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。碳酸钙大量用于建 筑业，天然存在的石灰石、大理石的主要成分都是碳酸钙，它们都是重要的建筑材料。天安 门前的华表、人民大会堂的许多柱子就是用大理石做的。碳酸钙还用作补钙剂。碳酸氢钠是 焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多症的一种药剂。 你们能写出这三种物质的化学式，说出它们的俗称吗？ 生：碳酸钠：Na2CO3，俗称纯碱、苏打；碳酸氢钠：NaHCO3，俗称小苏打；碳酸钙：CaCO3， 俗称石灰石。 师：我们知道，纯碱在化工生产中具有重要的用途，那我国是不是最早生产纯碱的国家 呢？ [投影]我国制碱工业的先驱——侯德榜 纯碱工业始创于 18 世纪，在很长一段时间内制碱技术把持在英、法、德、美等西方发 达国家手中。1921 年正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业，应爱国实业家 范旭东先生之邀毅然回国，潜心研究制碱技术，成功地摸索和改进了西方的制碱方法，发明 了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法(又称侯氏制碱法)。侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的 发展作出了杰出的贡献。 师：侯德榜先生凭借自己对科学的一片赤诚，怀着一颗爱国的心，为我国的制碱工业作 出了巨大贡献，发展了我国的民族工业。希望大家也能利用自己的所学为祖国、为社会做点 事情。 师：写出实验室制备二氧化碳的化学方程式。 生：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2CO3 H2CO3===CO2↑＋H2O 师：鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的玻璃杯中， 可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。 [讨论分析原因]当鸡蛋遇到盐酸时会发生反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，产 生气泡，由于鸡蛋的重力大于浮力，所以边冒气泡边下沉。随着反应的不断进行，CO2气体 70 不断地附着在蛋壳表面，于是它们的总体积就比鸡蛋原来的体积大得多，被它排开的水量不 断增多，浮力也就逐渐增大，等到浮力大于鸡蛋重力时，鸡蛋便慢慢上浮。当鸡蛋浮到接近 液面时，附在它上面的气泡破散逸出，这时平衡被破坏，鸡蛋又下沉。以后，继续重复以上 过程，表现为鸡蛋不断地上浮下沉。 师：碳酸钙、碳酸钠及碳酸氢钠在化学式组成上有无共同点？ 生：含碳酸根离子或碳酸氢根离子。 师：碳酸钙能与盐酸反应产生气体 CO2，碳酸钠和碳酸氢钠是否也能发生类似的反应？ 师：通过下面的活动与探究，你们就会明白上述问题的。 【活动与探究】(投影展示) 向盛有 0.5 g 碳酸钠的试管里加入 2 mL 盐酸，迅速用带导管的胶塞塞紧试管口，并将 导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中，观察现象。 用碳酸氢钠代替碳酸钠进行上述实验，并分析。 碳酸钠十盐酸 碳酸氢钠十盐酸 现象 试管内出现大量气泡，澄清石灰水变浑浊 试管内出现大量气泡，澄清石灰水变浑浊 分析 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ [现象]两次实验反应试管内都出现大量气泡，澄清石灰水均变浑浊。 师：这两组物质反应都生成 CO2气体。上述反应可以用化学方程式表示如下： Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2CO3 CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2CO3 CO2↑＋H2O 师：通过上述三个反应的学习，你能做何归纳？ 生：含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应，生成二氧化碳气体。(师板 书) 师：你如何检验某物质里含碳酸根离子或碳酸氢根离子？需要哪些试剂？ [板书]CO3 2－或 HCO 3 － 的检验 生：取少量未知物，加入少量稀盐酸，看能否生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 师：我们再探究一个实验，看有何特殊现象。 【活动与探究】向盛有少量碳酸钠溶液的试管里滴入澄清石灰水，观察现象。 现象 分析 [现象]试管里出现白色沉淀。 [分析]碳酸钠与氢氧化钙发生化学反应，生成一种难溶物。 师：上述反应的化学方程式可以表示如下： Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH 师：分析上述四个反应，从单质、化合物的角度以及生成物与反应物的结构关系讨论各 反应的共同点。 生：都是化合物间相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。 [板书]复分解反应：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。 师：酸和碱作用生成盐和水的反应是否也属于复分解反应？为什么？ 生：属于复分解反应。因为这类反应符合复分解反应的概念。例：HCl＋NaOH===NaCl 71 ＋H2O，在这个反应中，H ＋ 与 OH － 结合生成 H2O，Cl － 与 Na ＋ 结合生成 NaCl。 师：分析归纳上述几个酸、碱、盐之间的复分解反应，它们的生成物有什么特点？ 生 1：气体。 生 2：沉淀。 生 3：水。 [师归纳，板书]复分解反应发生的条件：生成物中有气体或沉淀或水。 (组内互相讨论完成下面练习，组与组之间展开比赛，看谁更快，更准) 下列物质间能否发生复分解反应？若能反应，写出有关反应的化学方程式。(投影：物 质溶解性表) 1．硫酸和硝酸钠溶液 2．氢氧化钾溶液和硝酸 3．硫酸钠溶液和氯化钡溶液 4．硝酸和碳酸钾溶液 5．硝酸钾溶液和氢氧化钠溶液 师：紧张的学习之后，我们来轻松一下，大家一起来参观一下溶洞。 (投影出示一些溶洞的图片) 师：看了这些图，或者亲自参观过溶洞后。你是否会想了解这些石笋和钟乳石是怎样形 成的？ [投影]溶洞分布在石灰岩组成的山地中，石灰岩的主要成分是碳酸钙。当遇到溶有二氧 化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2。 溶有碳酸氢钙的水遇热或当压强突然变小时，溶解在水里的碳酸氢钙就会分解，重新生 成碳酸钙沉积下来，同时放出二氧化碳：Ca(HCO3)2===CaCO3＋CO2↑＋H2O。 洞顶的水在慢慢向下渗漏时，水中的碳酸氢钙发生上述反应，有的沉积在洞顶，有的沉 积在洞底，日久天长洞顶的形成钟乳石，洞底的形成石笋，当钟乳石与石笋相连时就形成了 石柱。 三、课堂小结 师：本节课我们学习了哪些知识？ 生：本节课我们了解了三种盐的重要性质和用途，总结出了含碳酸根离子或碳酸氢根离 子的盐的检验方法，并分析得出了复分解反应的概念及反应条件。 师：熟记[附录]部分酸、碱和盐的溶解性质。 第 2课时 碳酸盐 复分解反应 1．含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的盐都能与盐酸反应，生成二氧化碳气体。 2．CO3 2－ 或 HCO3 － 的检验 取少量未知物，加入少量稀盐酸，看能否生成使澄清石灰水变浑浊的气体。 3．复分解反应：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。 4．复分解反应发生的条件：生成物中有气体或沉淀或水。 本课时介绍了氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙以及碳酸根和碳酸氢根离子的检验。本课 堂上运用多媒体教学，用视频资料介绍石笋和钟乳石的形成，用丰富的表现形式保证学生的 视听结合，调动学生多种感官参与课堂活动，展现化学魅力，激发学生的学习兴趣和探究欲 望。采用讨论交流的方式让学生展示自己所了解到的碳酸钙、碳酸钠和碳酸氢钠的一些性质 和用途。给每一个学生提供平等的学习机会，使他们都能具备适应现代生活及未来社会所必 须的化学知识、技能，增强学好化学的信心。通过学生探究实验，注意培养学生的探究意识， 72 增强探究能力，使学生在实践中增长知识，切实感受化学与社会生产、生活实际的紧密联系。 在活动中培养学生的合作精神、参与意识，体现合作性学习和师生互动的教学方式。从而达 到知识与技能、过程与方法和情感、态度与价值观的三维目标。 课题 2 化学肥料 本课题分为两部分，一是化肥简介，简要介绍化学肥料的种类和作用；二是化肥的简易 鉴别，介绍利用物理和化学性质初步鉴别几种常见化肥的方法。 化学肥料的种类很多，所涉及的知识也很复杂，本课题只是简单地对化肥的作用和影响 作一概要介绍。这部分内容可以分为两个方面：一方面讲使用化肥有利的一面，在课题的引 言部分扼要说明化肥对农业增产的作用，并以常用的氮、磷、钾肥为例，进一步具体介绍氮、 磷、钾在植物生长过程中所起的重要作用，为化肥的增产作用提供理论和事实例证，同时展 现化学的价值。另一方面讲使用化肥所带来的问题——化肥对环境的污染，同时从环境角度 简单提及了农业生产中的另一重要化工产品——农药的使用。从而全面而真实地将人类在化 肥、农药使用上所面临的问题呈现给学生，不仅让他们了解科学发展中已经解决了的问题， 还让他们了解科学发展中尚待解决的问题。 关于化肥的简易鉴别，教材以“活动与探究”和“资料”的形式分别探索和介绍了氮、 磷、钾肥的区分及不同氮肥的鉴别。前者利用氮、磷、钾肥物理和化学性质的不同，设计简 单易行的实验，引导学生观察、分析、比较它们的不同，并归纳、总结出区分它们的方法。 学生从中不仅能了解三种化肥的简易鉴别方法，更重要的是学习和体验如何应用所学知识解 决实际问题；对于农村学生来说，更有一定的实用价值。资料中提供的氮肥的简易鉴别，实 际上是一种简易的化学分析，其中涉及了一些学生尚未学过的铵盐的化学性质(以小注形式 作出解释)，这些并不影响实际操作，还可供有这方面兴趣的学生阅读和使用。 知识与技能 1．知道化学元素对植物生长的重要性。 2．认识常见化肥的种类和作用。 3．知道化肥、农药对环境的影响。 过程与方法 1．通过阅读教材内容，学会如何探寻重点要点，有条理地归纳整理新知识。 2．通过同学间的合作进行活动探究——化肥的简易鉴别，学会如何团结小组成员成功 地、有效地完成探究实验和探究报告。 3．培养学生运用所学知识和技能解决实际问题的能力。 情感、态度与价值观 1．知道化肥农药在农业生产中的重要地位，懂得“科学种田，越种越甜”的道理。 2．通过分析化肥、农药对环境的利弊，树立关注环境、热爱自然的意识。 重点 区分氮、磷、钾肥的方法。 难点 培养学生解决问题的能力。 73 仪器：试管、试管架、试管夹、研钵、酒精灯、火柴、烧杯；实物：缺氮肥的包心菜叶 片、缺磷的小麦植株(高、矮各 1 株)、缺钾的大豆叶片；常见化肥样品；电脑及投影仪。 一、新课导入 随着世界人口的增长，人类对农产品需求量增大，增施化肥逐渐成为农作物增产的最有 力措施。农作物对氮、磷、钾的需求量大，因此氮肥、磷肥、钾肥是最主要的肥料。 二、新课教学 1．氮肥、磷肥、钾肥是重要的肥料。 学生自主学习：学生根据自己的预习情况及收集资料的情况，归纳常见氮肥及其作用、 常见磷肥及其作用、常见钾肥及其作用，教师适当补充。 (1)氮肥。 常见的氮肥有尿素[CO(NH2)2]、氨水(NH3·H2O)、铵盐(如：NH4HCO3、NH4Cl)、硝酸盐(如： NH4NO3、NaNO3)等含氮化合物。 氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素。氮肥对植物的生命活动以及作物的产 量和品质都有极其重要的作用，合理施用氮肥是极为重要的。 作物缺氮会绿色褪淡、生长缓慢、瘦小直立、成熟提早、产量品质下降、果小皮硬。 大豆、蚕豆等一些植物无需或只需少量施用氮肥。它们可以将氮气转化为氮的化合物而 被植物吸收。将氮气转化为氮的化合物的方法叫做氮的固定。 (2)磷肥。 常见的磷肥有磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥(钙和镁的磷酸盐)、过磷酸钙(磷酸二氢钙 和硫酸钙的混合物)等含磷物质。 磷是植物体内蛋白质、核酸和酶等多种重要化合物的组成元素。磷可以促进作物生长， 还可增强作物的抗寒、抗旱能力。 作物缺磷时会生长迟缓、产量降低、植株矮小、苍老、瘦弱、茎细直立、分枝少、叶片 小、缺光泽、根系发育差、易老化、成熟迟缓。 (3)钾肥。 常见的钾肥有硫酸钾、氯化钾等含钾化合物。 钾具有保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力等功 能。 作物缺钾表现为最初老叶叶尖及叶缘发黄，以后黄化部分逐步向内伸展同时叶缘变褐、 焦枯，叶片出现褐斑，严重时叶肉坏死、脱落。 2．复合肥。 师：以上各化肥营养元素比较单一，为使作物均匀地吸收各营养成分，人工合成了一些 含多种营养元素的复合肥料。例如：硝酸钾、磷酸铵。请说出以上复合肥料所含的营养元素。 (钾元素、氮元素、磷元素。) 3．合理使用化肥。 师：任何事物都有利有弊，我们应该一分为二地去看待问题。谈谈你对化肥弊端的了解。 生：不合理地使用化肥，可能会造成：(1)土壤污染。(2)水污染。(3)大气污染。 师：除了化学肥料外，化学农药对农业的高产丰收也具有重要的作用。它可以除草杀虫， 保护农业，但也存在着潜在的危害。 师：人们利用科学技术，生产了化肥、农药，发展了农业，同时还应注意利用科学技术， 合理使用化肥、农药，尽量减少污染。(板书) 不同土壤结构需不同营养元素的化肥，那我们如何区分各种化肥，以防施肥不合理呢？ 74 4．化肥的简易鉴别。 【活动与探究】初步区分氮肥、磷肥和钾肥的方法 (1)比较氮肥(氯化铵、碳酸氢铵)、磷肥(磷矿粉、过磷酸钙)和钾肥(硫酸钾、氯化钾) 的外观、气味和在水中的溶解性，归纳它们的性质。 氮肥 磷肥 钾肥 碳酸氢铵 氯化铵 磷矿粉 过磷酸钙 硫酸钾 氯化钾 外观 气味 溶解性 (2)取研细的氮肥(硫酸铵、氯化铵)、钾肥(硫酸钾、氯化钾)各 0.5 g，分别放在铁片 上灼烧(如右图所示)，观察现象。 再取上述化肥各少量，分别加入少量熟石灰粉末，混合、研磨，能否嗅到气味？ 氮肥 钾肥 硫酸铵 氯化铵 硫酸钾 氯化钾 灼烧 加熟石灰研磨 (3)根据上述实验，归纳初步区分氮肥、磷肥和钾肥的步骤和方法。 [交流](1)比较外观、气味、溶解性： 碳酸氢铵 氯化铵 磷矿粉 过磷酸钙 硫酸钾 氯化钾 白色晶体、刺 激性气味、溶 白色晶体、无 味、溶 灰白色粉末、 无味、难溶 灰白色粉末、 无味、难溶 白色晶体、无 味、难溶 白色晶体、无 味、溶 (2)观察现象： 硫酸铵 氯化铵 硫酸钾 氯化钾 熔化冒烟 熔化冒烟 跳动 跳动 有刺激性气味 无味 无味 无味 (3)区分常见化肥的方法： 氮肥 钾肥 磷肥 看外观 白色晶体 灰白色粉状 加水 全部溶于水 大多不溶于水或部分溶于水 灼烧 可燃烧，熔化起泡或冒烟 不燃烧，跳动或有爆裂声 加熟石灰 放出具有刺激性气味的氨气 无刺激性气味 师：氮肥有多种，不同氮肥性质也有差异，我们可以利用下述方法区分不同氮肥。 氮肥中的氨水是液态，碳酸氢铵有强烈的氨味，据此可直接将它们与其他氮肥相区别。 其他常见氮肥可按下列步骤鉴别： 75 三、课堂小结 本节课我们学习了三种重要的化肥的作用，了解了在利用它们优点的同时要考虑到其对 环境的危害，最后又总结出了利用物理、化学性质区分常见化肥的方法。 课题 2 化学肥料 1．氮肥、磷肥、钾肥是重要的肥料 2．复合肥 3．合理使用化肥 化肥和农药对提高农产品的产量有重要作用，但也会带来环境问题。要合理施用化肥和 农药，提高它们的利用率，并注意减少污染。 4．区分常见化肥的方法： 氮肥 钾肥 磷肥 看外观 白色晶体 灰白色粉状 加水 全部溶于水 大多不溶于水或部分溶于水 灼烧 可燃烧，熔化起泡或冒烟 不燃烧，跳动或有爆裂声 加熟石灰 放出具有刺激性气味的氨气 无刺激性气味 本课题分为两部分，一是简介化肥：介绍化肥的种类和作用，说明使用化肥有利的一面， 展现化学在生活、生产中的价值。然后讲使用化肥所带来的问题——对环境的污染，同时从 环境角度简单提及了农药的使用，让学生了解到科学发展已解决和尚待解决的问题。第二部 分以活动探究和资料的形式，分别探索和介绍了氮肥、磷肥、钾肥的区分及不同氮肥的鉴别， 训练了学生的实验能力，以及对知识的整理归纳能力。 实验活动 8 粗盐中难溶性杂质的去除 教学目标 1．让学生体验固体混合物初步提纯的实验过程。 2．学习蒸发的操作技能，巩固溶解、过滤的操作技能，并能计算精盐的产率。 过程与方法 通过粗盐提纯的实验探究活动学习有关盐的知识。 情感、态度与价值观 76 通过粗盐的提纯，让学生亲自体验这一过程严格的次序性，实验时学会爱护实验器具和 注意个人的安全保护。 难点 混合物的提纯方法。 重点 粗盐提纯的方法及过程。 烧杯、玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯、漏斗、药匙、量筒(10 mL)、铁架台(带铁圈)、 滤纸、托盘天平、火柴、粗盐。 一、导入新课 师：海水晒盐得精盐，粗盐中含难溶解性杂质，粗盐提纯就可得到精盐。 [板书]粗盐提纯的步骤：溶解、过滤、蒸发、结晶。 二、实验活动 根据食盐的溶解度 10 g 水能溶 3.6 g 食盐 1．溶解： 用托盘天平称取 5 g 粗盐、用药匙将该粗盐逐渐加入盛有 10 mL 水的烧杯(用 10 mL 的 量筒，量 10 mL 水倒入)里、边加边用玻璃棒搅拌(起什么作用)。一直加到粗盐不再溶解为 止。 观察所得盐水是否浑浊。 称量剩下的粗盐，计算 10 g 水中约溶解了多少 g 粗盐。溶解(g)＝5g－剩余(g) 学生动手操作，教师巡视指导。 2．过滤： 师：把滤纸对折成 1 2 圆，再对折成 1 4 圆，按漏斗的大小，低于漏斗折一下。 把漏斗放入铁架台的铁圈上，在漏斗下放一烧杯把滤纸放入漏斗内，贴紧漏斗内壁，将 溶解好的粗盐液体顺玻璃棒倒入漏斗中，玻璃棒要靠在滤纸上，倒入的滤液不能超过滤纸边 缘。过滤时要注意：一贴、二低、三靠。 一贴：叠好的滤纸放入漏斗壁，中间不要有气泡，否则过滤速度过慢。 二低：滤纸的边缘要比漏斗口稍低，不能高于漏斗口。 三靠：倾倒液体时，玻璃棒要靠在漏斗壁上，使液体沿着玻璃棒流下，液面要低于滤纸 的边缘，否则滤液浑浊。 师：倒完滤液用蒸馏水洗涤烧杯两次，洗涤液倒入漏斗中，仔细观察滤纸上剩余物及下 面烧杯滤液的颜色，如果滤液浑浊，再过滤一次，如果两次过滤后，滤液仍浑浊，应如何检 查实验装置并找出原因？ 学生动手操作，教师巡视指导。 3．蒸发： 师：能否采用降低溶液温度的方法蒸发盐溶液中的水分？ 生：不能。因食盐的溶解度受温度影响较小，只能用蒸发水分的方法得到食盐晶体。 师：把所得澄清滤液倒入蒸发皿，如果滤液过多蒸发皿盛不下，分次蒸发。用酒精灯加 热，在加热过程中用玻璃棒不断搅拌(受热均匀，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅，烫 77 伤)。当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用蒸发皿的余热将滤液蒸干，观察蒸发皿 中食盐的外观。停止加热后，不要立即把蒸发皿直接放在实验台上，可在蒸发皿下放一石棉 网以免烧坏台面。 学生动手操作，教师巡视指导。 师：在溶解、过滤、蒸发操作中都用到了玻璃棒，玻璃棒分别起什么作用？ 生：在溶解中，玻璃棒起搅拌作用，目的是加速溶解。 在过滤中，玻璃棒起引流作用。 在蒸发中，玻璃棒起搅拌作用，防止局部受热时液滴飞溅。 4．计算产率 师：溶质质量分数的计算公式是什么？ 生： 溶质质量 溶液质量 ×100% 师：精盐产率就是根据溶质质量分数计算公式演变而来的。 [板书]精盐产率＝ 精盐质量 溶解粗盐质量 ×100% 师：用玻璃棒把固体从蒸发皿转移到纸上，用天平称量质量，把称重后的食盐放入容器 中，然后计算精盐的产率。 学生操作并计算，教师巡视指导。 三、课堂小结 学习了粗盐中难溶性杂质的去除，同学们学会了提纯的各步操作及操作顺序，懂得了在 操作过程中的注意事项，并应用质量分数的公式计算产率。 实验步骤： 粗盐提纯分三步：1.溶解 2.过滤 3.蒸发 溶解中用玻璃棒搅拌可加快溶解速率。 过滤：注意要一贴、二低、三靠 粗盐产率＝ 精盐质量 溶解粗盐质量 ×100% 化学教学的实验，多数是化学变化的实验，而粗盐的提纯是物理过程的实验，通过学习 不同的实验方法，可以使学生掌握较多的实验操作技能。 课题 1 人类重要的营养物质 本课题简单介绍了蛋白质、糖类、油脂、维生素对人体的营养作用，目的是让学生初步 了解这几类物质在人的生命活动中的重要意义，了解合理安排饮食和从体外摄取必需的营养 物质对人的生长、发育等生命需求是至关重要的。 本课题重点应放在蛋白质的学习上。恩格斯曾在《自然辩证法》一书中说过：“生命是 蛋白体的存在方式。”首先要让学生知道蛋白质是构成人体细胞的基本物质，是机体生长及 修补受损组织的原料，也是人体不可缺少的营养物质。其次要让学生通过血红蛋白和酶的实 例，知道蛋白质在人的生命活动中执行着各种功能，从而引导学生认识到：为了维持人的正 常生命活动，必须注意防止有害物质(如甲醛、一氧化碳等)对人的肌体蛋白质的侵害。 78 在糖类的教学中，要让学生了解淀粉食物的主要功用是为机体提供能量，了解淀粉在酶 的催化作用下，逐步水解为葡萄糖并在体内消化吸收的简单过程。 本课题的难点在于学生没有有机化学的基础知识，在不能讲明这些营养物质的结构和性 质的情况下，要学生了解它们在人的生命活动中的作用及营养价值。 第 1 课时 蛋白质 知识与技能 1．了解营养素是指蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水等六大类。 2．了解蛋白质与人体健康的关系。 过程与方法 1．通过阅读教材、讨论等，学会自主学习的学习方法。 2．通过认识、分析、比较教材上的大量图片，学会通过读图来认识化学知识。 情感、态度与价值观 通过阅读、调查、参观、讨论等活动，认识吸烟、居室装修污染对人体健康的危害。 多媒体课件。 重点 掌握蛋白质的生理功能。 难点 了解蛋白质在人的生命活动中的作用及营养价值。 一、新课导入 [导人]俗话说：人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌。可见食物对人体的重要性。那么人 为什么吃饭？原来这些食物中含有人类必不可少的营养物质。请大家讨论食物中的营养成分 主要有哪几种。 人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物。食物的主要成分有糖类、 油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，通常称为营养素。它们和通过呼吸进入人体的 氧气一起经过新陈代谢过程，转化为构成人体新陈代谢的物质和维持生命活动的能量。所以， 它们是维持人体的物质组成和生理机能正常的不可缺少的要素，也是生命活动的物质基础。 二、新课教学 蛋白质。 师：首先，我们来学习有关蛋白质的知识。你们知道哪些食物中含有丰富的蛋白质吗？ 生：鸡蛋、牛奶、豆制品、鲤鱼、带鱼、虾、瘦肉、花生、小麦、酱油等。 师：人常说：蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。为什么会这样说呢？请大 家阅读课本有关内容并进行讨论总结。 (请各小组代表公布本组的讨论结果) (1)蛋白质是构成细胞的基本物质，是构成人体的物质基础。(它约占人体除水分外剩余 质量的一半。如动物的肌肉、皮肤、毛发、蹄、角等的主要成分都是蛋白质。) (2)蛋白质是人体必需的营养物质，成年人每天大约要摄取 60～70 g 蛋白质，才能满足 生理需要，保证身体健康。 (3)蛋白质在胃肠里与水反应，产生的氨基酸一方面被氧化放出热量供人体需要，一方 面重新组成人体所需的各种蛋白质，维持人体的生长发育和组织更新。 79 (4)蛋白质帮助人们完成呼吸作用。 (5)人体体内进行各种反应所需的催化剂——酶，也是蛋白质。 [教师总结并板书]蛋白质是构成人体的物质基础。一切重要的生命现象和生理机能，都 与蛋白质密切相关。 师：所以我们说，没有蛋白质就没有生命。 [提问]医生建议儿童、青少年、伤病员多喝牛奶、黑鱼汤补身体，为什么？ [回答]牛奶、黑鱼汤等食品含有丰富的蛋白质，是修补受损组织和机体生长的主要原料。 [投影资料] 资料一 100 g 常见食物中的蛋白质含量 食物 蛋白质含量/g 食物 蛋白质含量/g 猪肉 13.3～18.5 玉米 8.6 牛肉 15.8～21.7 高粱 9.5 羊肉 14.3～18.7 小米 9.7 鸡肉 21.5 大豆 39.2 鲤鱼 17～18 豆腐 4.7 鸡蛋 13.4 花生 25.8 牛奶 3.3 白菜 1.1 大米 8.5 红薯 1.3 小麦 12.4 马铃薯 2.3 资料二 蛋白质和氨基酸 蛋白质的组成里不仅含有碳、氢、氧元素，还含有氮、硫等元素，它是由不同的氨基酸 互相结合形成的高分子化合物。蛋白质结构复杂，种类繁多。 1965 年，我国在世界上第一次用人工方法合成的结晶牛胰岛素，就是一种有生命活力 的蛋白质。 已知从蛋白质得到的氨基酸有 20 多种，其中有 8 种是必须由食物蛋白质供给的，如果 缺乏会影响人的生长发育。各种氨基酸分子中都含有氮原子。 大豆和大豆制品含有丰富的植物蛋白，豆浆和豆腐是我国人民的家常食品，富含蛋白质， 营养价值很高。 烹调肉、鱼等食物时，其中的蛋白质部分转化为氨基酸，含有多种氨基酸的鱼、肉汤汁 味道鲜美。常用的鲜味剂——味精，就是一种氨基酸(谷氨酸)的钠盐。 资料三 酶 人体是一个复杂的“化工厂”，在这个“化工厂”里同时进行着许多互相协同配合的化 学反应。这些反应不能在高温、高压、剧毒、强腐蚀的条件下进行。只能在体温条件下温和 地进行。这些反应还要求有较高的速率，而且需要随着环境和身体情况的变化而随时自动地 进行精密的调节。如此苛刻的条件是怎样实现的呢？这要靠一类特殊的蛋白质——酶的作 用。 1．大多数酶是蛋白质，具有蛋白质的特性； 2．酶是生物产生的催化剂。 酶作催化剂的优点： 80 (1)脱离生物体不会失去催化能力； (2)条件温和、不需要加热； (3)反应速度快、效率高； (4)具有专一性、无副反应。 目前，人们已经知道的酶有数千种。工业上大量使用的酶多数是通过微生物发酵得到的， 并且有许多种酶已制成了晶体。酶已得到广泛的应用，如淀粉酶应用于食品、发酵、纺织、 制药等工业；蛋白酶用于医药、制革等工业；脂肪酶用于使脂肪水解、羊毛脱脂等。酶还可 用于疾病的诊断。 师：除此之外，血液中的血红蛋白也是一种蛋白质。我们知道，血液中的血红蛋白在吸 入氧气和呼出二氧化碳的过程中起着载体的作用。血红蛋白是由蛋白质和血红素构成的。在 肺部，血红蛋白中血红素的 Fe 2＋ 与氧结合成为氧合血红蛋白，随血液流到机体的各个组织器 官，放出氧气，供体内氧化用。 (板书：血红蛋白＋O2→氧合血红蛋白) 在上述过程进行的同时，血红蛋白结合血液中的二氧化碳，携带到肺部呼出。人的呼吸 作用就是这样反复进行的过程。 由于铁在输送氧的过程中起着重要的作用，故人体内铁的总量的 60%～70%存在于红细 胞的血红蛋白内。人缺铁时会得贫血病。 (引导学生看课本图 12—3、图 12—4) [投影练习]血红蛋白的相对分子质量为 68000，经测定其中铁的质量分数为 0.335%，则 每个血红蛋白分子中铁原子的个数为多少？ 解：68000×0.335%÷56≈4(个) 答：略 师：血红蛋白除了能和氧气结合外，还能与一氧化碳结合，且结合能力是氧气的 200 倍。 结合了一氧化碳的血红蛋白不能再与氧气结合，人就会缺氧窒息死亡。这就是煤气中毒 的原因。 香烟的烟气中含有几百种有毒物质，其中就有一氧化碳。 (引导学生看课本图 12—5 和 P92 资料，了解吸烟对人体的危害) [讲解]当蛋白质受热或遇到浓硝酸、重金属盐、甲醛等化学物质时，会发生化学变化而 失去原有的生理功能。故重金属盐、甲醛可使人畜中毒。 由于甲醛能使蛋白质变质，故可用甲醛水溶液(福尔马林)制作动物标本，使标本能长久 保存。 [讨论]有人用甲醛水溶液来浸泡水产品出售，这样做有什么危害？ 用甲醛水溶液浸泡水产品，目的是为了使水产品保存更长时间而不腐烂，但人食用了这 样的水产品会引起中毒。 三、课堂小结 由以上的学习可知，蛋白质是构成生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命。如果蛋白 质的摄入量不足，将会使人生长发育迟缓、体重减轻、贫血等。因此，我们在平常的饮食中， 一定要注意对蛋白质的摄入。 第十二单元 化学与生活 课题 1 人类重要的营养物质 第 1 课时 蛋白质 一、蛋白质 81 蛋白质是构成细胞的基本物质，是机体生长和修补受损组织的主要原料。 血红蛋白＋O2―→氧合血红蛋白 通过本节课的学习，学生们了解了蛋白质对人体的重要作用。本节课还需要在学生的亲身体 验上下功夫，比如要求学生对蛋白质的有关资料进行收集并整理，对常见含有蛋白质的物质 进行收集整理，在亲身体验中探究学习。 第 2 课时 糖类 油脂 维生素 知识与技能 1．了解营养素糖类、油脂、维生素、无机盐和水等。 2．了解糖类、油脂、维生素与人体健康的关系。 3．通过计算，了解蛋白质、糖类、油脂经氧化为人体提供能量。 过程与方法 1．通过阅读教材、讨论等，学会自主学习的方法。 2．通过认识、分析、比较教材上的大量图片，学会从读图来认识化学知识。 情感、态度与价值观 通过学习营养物质对人的生命活动的重要意义，认识到合理安排饮食的重要性。 重点 知道糖、脂肪、维生素等人体常见营养素。 难点 了解糖、脂肪、维生素等人体常见营养素与人体健康的关系。 多媒体课件。 一、新课导入 人饿了，会浑身无力，此时首先想到要吃饭；马拉松长跑运动员在中途要喝葡萄糖水； 消化吸收能力差的病人要通过静脉输入葡萄糖水…… 人们要维持一定的体温，要从事各种活动，需要热量和能量。吃饭或摄入葡萄糖，为什 么能提供人们活动所需的热量和能量呢？ 这就需要我们了解有关糖类的知识。 [板书]一、糖类 二、新课教学 [讲解]一般地说，葡萄糖、淀粉、纤维素等有机化合物属于糖类，也称为碳水化合物。 糖类是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的重要来源，在人类食物所供给的总能 量中，有 60%～70%来自糖类。 [板书]糖类是动植物所需能量的主要来源。 人们吃饭，从大米、面粉、玉米、土豆等主食中摄入的糖类物质是淀粉。 [板书]1.淀粉[(C6H10O5)n] 淀粉的相对分子质量从几万到几十万不等。食物淀粉在人体内经酶的作用，与水发生一 82 系列反应，最终变为葡萄糖，葡萄糖的化学式为 C6H12O6。 [板书]2.葡萄糖(C6H12O6) 葡萄糖是一种有甜味的白色固体。葡萄糖经过肠壁吸收进入血液成为血糖，输送到人体 的各个组织器官，为人体组织提供营养，又在酶的作用下，转变为淀粉储藏在肝脏和肌肉中。 在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量， 供机体活动和维持恒定体温的需要。 [板书]C6H12O6＋6O2――→ 酶 6CO2＋6H2O 在上述反应中，每克葡萄糖约放出 15.6 kJ 的能量。 过渡：我们平常所吃的甘蔗中就含有糖类物质——蔗糖。 [板书]3.蔗糖(C12H22O11) 蔗糖在甜菜中的含量也极高。日常生活中食用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖， 它是食品中常用的甜味剂。 过渡：麦芽糖也是一种常见的糖类物质。通常食用的饴糖(如高粱饴)，其主要成分就是 麦芽糖。 [板书]4.麦芽糖(C12H22O11) [提问]为什么在口中咀嚼米饭和馒头时会感到有甜味？ [讲解]当在口中咀嚼米饭和馒头时会感到有甜味，这是因为唾液中含有淀粉酶，它能将 食物中的部分淀粉催化水解为麦芽糖的缘故；余下的淀粉由小肠中的胰淀粉酶催化水解为麦 芽糖；麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下，水解为人体可吸收的葡萄糖。 正常人每天要摄入一定量的淀粉等化合物，在血液中也要维持一定浓度的葡萄糖。如果 摄入的这些化合物不够，就会造成血糖含量太低(医学上称为“低血糖”)。低血糖的人会出 现乏力、疲倦、昏迷、休克等症状。因葡萄糖可不经过消化过程而直接为人体吸收，故体弱 和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 另外需要注意的是，淀粉含量较高的食物常常容易发生霉变。其中因霉变产生的黄曲霉 毒素毒性较大，可诱发肝癌，故绝不能食用霉变食物。 (引导学生阅读 P94“资料”) [过渡]食物中的另一类营养物质——油脂也是动物体内重要的供能物质。有关油脂我们 需要了解些什么呢？ [板书]二、油脂 请大家阅读课本有关内容，并总结。 [师总结，板书]油脂是油和脂肪的合称；油脂是重要的供能物质，每克油脂在人体内完 全氧化时放出 39.3 kJ 的能量，比糖类多一倍；人体内的脂肪是维持生命活动的备用能源。 [投影课堂练习]花生米含糖约 24%(质量分数)。油脂约 39%，蛋白质约 26%；小麦含糖 约 76%，油脂约 2%，蛋白质约 11%。50 g 花生米和 50 g 小麦在体内完全氧化放出的能量各 是多少？ [解答]由课本信息知： 1 g 油脂完全氧化可放出 39.3 kJ 能量 1 g 葡萄糖完全氧化可放出 15.6 kJ 能量 1 g 蛋白质完全氧化可放出约 18 kJ 的能量 50 g 花生米中，含油脂：50 g×39%＝19.5 g 含糖类：50 g×24% ＝12 g 含蛋白质：50 g×26%＝13 g 50 g 小麦中，含油脂：50 g×2%＝1 g 83 含糖类：50 g×76%＝38 g 含蛋白质：50 g×11%＝5.5 g 50 g 花生米在体内完全氧化放出能量为： 19．5×39.3＋12×15.6＋13×18＝1187.55(kJ) 50 g 小麦在体内完全氧化放出能量为： 1×39.3＋38×15.6＋5.5×18＝731.1(kJ) [过渡]20 世纪初期，人们认为只要摄入足够的蛋白质、糖类、脂肪、矿物质和水就可 以满足健康的需要。那时，某些成人和儿童由于摄入维生素不足，生长发育出现障碍；一些 人也因摄入维生素不足，患营养缺乏症。这些病症曾成为医学难题。在 20 世纪中后期，人 们相继发现了各种维生素及其作用。对维生素重要作用的认识是 20 世纪营养学的最大进展。 [板书]三、维生素 维生素有 20 多种，它们是分子组成和结构都较为复杂的物质，它们多数在人体内不能 合成，需要从食物中摄取。维生素在人体内需要量很小，但它们可以起到调节新陈代谢、预 防疾病、维持身体健康的作用。缺乏某种维生素将使人患病，如缺乏维生素 A，会引起夜盲 症；缺乏维生素 C，会引起坏血病。水果、蔬菜、种子食物、动物肝脏、鸡肉、鱼类、鱼肝 油、蛋类、牛奶和羊奶等均含有丰富的维生素。 [板书]维生素在人体内需要量虽小，但却很重要。 我们只要保证膳食中含有各种维生素，不偏食，一般不会缺乏维生素。如果长期对食物 烹调的方法不对，使食物中的维生素破坏或流失，人就容易患某些疾病。因此，如果摄入的 维生素不足，就要注意补充。现在人们已经能够用人工方法合成或从一些食物中提取某些维 生素制成维生素制剂。 [投影资料]几种维生素的性质特点 维生素 A微溶于水，维生素 D不溶于水，它们都易溶于油脂；维生素 A、D 的制剂都是 油状的。维生素 B能溶于水，水煮时容易流失，高温加热易破坏，难储于体内，应经常摄入， 以保证人体的需要。维生素 C 能溶于水，易被氧化而破坏(尤其在加热或碱性环境中)，烹调 蔬菜时最好不用水浸，烹调前不捣碎、切薄，最好在沸水中煮，食用前不要长时间保温。食 用凉拌蔬菜(如蔬菜色拉)或生菜能获得较多的维生素 C。维生素 C制剂不能存放太长时间。 三、课堂小结 本节课我们主要学习了糖类、油脂、维生素等营养物质的特点及其对人体的重要性。 第 2课时 糖类 油脂 维生素 一、糖类 糖类是动植物所需能量的主要来源。 1．淀粉[(C6H10O5)n] 2．葡萄糖(C6H12O6) C6H12O6＋6O2――→ 酶 6CO2＋6H2O 3．蔗糖(C12H22O11) 4．麦芽糖(C12H22O11) 二、油脂 油脂是油和脂肪的合称；油脂是重要的供能物质；人体内的脂肪是维持生命活动的备用 能源。 三、维生素 维生素在人体内需要量虽小，但却很重要。 84 本教学设计以建构主义的教学和认识理论，运用学生的自主探究学习模式拓宽学生的思 维空间，促进学生的自我发展。 本课题的课文内容很长，所以我安排了两节课来学习。学生在学习生物时，对六大营养素已 有一定了解，加上现在各种营养品广告的普及，学生对本课内容的学习很轻松。 课题 2 化学元素与人体健康 本课题包括人体的元素组成和一些元素对人体健康的影响两部分内容，较详细地叙述了 组成无机盐的一些元素对人体健康的影响。 教材介绍了常量元素和微量元素的概念，并介绍了钙、钠、钾、铁、锌、硒、碘、氟几 种元素的生理功能。为了正确理解元素对人体健康的影响，教材指出了微量元素分必需元素、 非必需元素和有害元素三类；而必需元素也有一个合理摄入量问题，摄入过多、过少均不利 于人体健康。这将使学生认识到，不经医生诊断，盲目食用某些元素的营养补剂是有害的。 知识与技能 了解钙、铁、锌等元素对人体健康的重要作用。 过程与方法 通过学习及查阅资料，了解人是如何摄取这些元素的。 情感、态度与价值观 初步认识化学学科的发展在帮助人类战胜疾病与营养健康方面的重大贡献。 重点 了解某些元素对人体健康的重要作用。 难点 正确认识微量元素对人体的作用。 多媒体课件；收集含有与人体健康有关元素的食品包装袋商标、药品的说明书等；调查 这些人体健康所需元素的来源。 一、新课导入 俗话说“民以食为天”，随着生活水平的提高，我们的饮食水平也逐渐提高。吃得好是 否就身体好呢？ 如果饮食不合理会引起营养不良。如何才能使身体更健康呢？ [板书]化学元素与人体健康 二、新课教学 师：我们周围世界的物质是由 100 多种元素组成的，而组成我们人体自身的元素约有 50 多种。人体中含量较多的元素有 11 种，它们约占人体质量的 99.95%。 [板书]一、构成人体的元素约有 50 多种。人体中含量较多的元素有 11 种，它们约占人 体质量的 99.95%。 85 师：引导学生看课本 P97 资料(人体中含量较多的化学元素)。 师：人体内的这 50 多种元素在人体内是怎样分布的？它们与人体的健康有什么关系？ 生 1：人体中，除碳、氢、氧、氮几种元素以水、糖类、油脂、蛋白质和维生素的形式 存在外，其余元素都主要以无机盐的形式存在。 生 2：以无机盐形式存在的元素，分常量元素和微量元素两种(常量元素在人体中含量 超过 0.01%，微量元素小于 0.01%)。 生 3：常量元素、微量元素在人体中的含量虽小，但对人体健康的影响却很大。它们能 调节人体的新陈代谢，且有些元素是构成人体组织的重要材料。 [师总结并板书]二、常量元素和微量元素能够调节人体的新陈代谢，促进身体健康，且 有些元素是构成人体组织的重要材料。 师：人体中若缺少某种常量或微量元素，常常会引发疾病。你们能举一些例子吗？ 生：佝偻病是由于缺钙引起的；甲状腺肿大是由于缺碘引起的。 师：缺钙怎么办？缺碘怎么补？下面，就让我们研究一些具体元素对人体健康的影响， 并从中找出补钙、补碘的办法。 [板书]1.钙 师：成人体内约含钙 1.2 kg，其中 99%存在于骨骼和牙齿中，主要以羟基磷酸钙晶体的 形式存在，它使得骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架。 [投影资料] 资料一 钙与人体健康 钙是构成人体骨骼和牙齿不可缺少的常量元素。大家都知道，幼儿因正在生长发育，对 钙的需要量较大，每天要自饮食中取得 1克以上的钙才行；如果缺乏钙，会得佝偻病，俗称 软骨病。另外，正常孕妇的骨骼变化一般不大，但要是孕妇饮食中经常缺乏钙质，或者母体 吸收钙质的机能减低，不能满足胎儿的需要，那么母体就会发生骨骼脱钙，用脱落的钙质来 满足胎儿的需要。这样母体骨骼就会变得疏松，发生软化，甚至出现牙齿脱落。孕妇每天需 钙约 1.5 克，乳母每天需钙约 2 克。 维生素 D 能促进钙、磷的吸收，能保持人体中钙、磷比例的平衡，并能使钙、磷在骨骼 上沉积，所以当维生素 D 缺乏时，骨骼中的钙、磷均减少，因而骨骼不能进行钙化，结果骨 质就软化。所以，治疗和预防上述疾病的办法是增加钙质和维生素 D 的来源。 人体中的维生素 D 主要是由皮肤经日光中的紫外线照射而产生的，所以要多在户外活 动、多晒太阳，还要多吃含维生素 D 丰富的食物，如蛋黄、动物肝脏、乳类、肉类等，必要 时可服用鱼肝油或维生素 D制剂。为了增加钙质，应多吃一些含钙丰富的食物，如黄豆及其 他豆类、粗粮、水果、荠菜、雪里蕻、苋菜、花菜(花椰菜)、鱼类、蛋类、乳类、虾以及各 种动物骨骼(如虾皮、酥鱼骨、酥排骨等)。在这些食物中，以牛奶中的钙质最易被吸收，其 次为豆腐、绿叶蔬菜和水果等。必须注意的是菠菜中含有许多草酸，草酸遇上钙质会发生化 学反应，生成不溶于水的草酸钙，后者不能被人体吸收，所以豆腐、牛奶等不宜与菠菜同煮， 孕妇、乳妇和小孩也不宜多吃菠菜。烹调含钙的食物时，适当加点醋倒是有益的，因为醋酸 能使食物中所含的钙质和铁质容易溶解出来，以利于人体吸收和利用。钙在体内主要以两种 形式存在，绝大部分(约占 99%)构成骨盐存在于骨骼和牙齿中，其余 1%左右的钙则主要分布 于各部分体液中，其量虽少，生理功用却很大。分布于体液中的钙的生理功能主要表现在下 述四个方面： 1．维持细胞正常的通透性，降低毛细血管的通透性。 2．抑制神经肌肉的兴奋性。钙离子有降低神经骨骼肌兴奋性的作用，当血钙浓度降低 到一定程度时，会出现手足抽搐。 86 3．参与肌肉的收缩。肌浆中的钙与骨骼肌的收缩有直接关系，对维持心肌的正常收缩 亦起着重要影响，钙过多可引起肌紧张减弱，心跳减慢甚至心脏停搏。 4．参加血液的凝固过程。血凝是人体的一种重要止血机能。 可见，钙的生理功用十分重要，人体必须维持钙的正常代谢。 师：现在，大家找到补钙的办法了吗？ 生：找到了！ 师：希望大家能按以上介绍的方法去补钙。因为大家现在正处于发育期，满足身体对钙 的需要，是大家健康成长所必需的。 师：大家知道，食盐是我们每日必不可少的调味品。而食盐对人体的作用主要依赖于其 中的钠离子。食盐中还含有钾盐。那么，它们对人体的重要性主要表现在哪些方面呢？请大 家看课本有关内容回答。 [板书]2.钠和钾 生：钠离子和钾离子对于维持人体内的水分和维持体液恒定的 pH 有重要的作用，而这 是人体维持正常生命活动的必要条件。 师：对于钾和钠与人体的关系，你们想了解更多吗？请看资料二。 [投影资料] 资料二 钾和钠在人体内起什么作用 钾和钠是人体内两种极为重要的常量元素，发挥着极为关键的作用。它们都是阳离子。 钾位于细胞内液，钠位于细胞外液，两者各司其职，又相互协调。 钾参与细胞的新陈代谢活动，为某些酶的正常活动提供适宜的条件。钾最突出的作用是 维持心肌细胞正常的兴奋性、自律性和传导性。低血钾和高血钾对人体的损害都是很严重的， 轻者可导致疲倦、烦躁，严重的可造成心律失常，甚至突然死亡。因而，临床上对血钾的变 化都给予高度的重视。正常成人每日钾的供给量为 2～3 克。一般动植物食品中都含有钾， 特别是各类蔬菜、水果及蘑菇类食物中含钾丰富。血钾升高的病人，食用这些食物时应慎重。 钠能加强神经肌肉的兴奋性。缺钠时，机体表现出食欲降低、恶心、头痛、浑身无力、 心跳加快、血压下降等，严重时还可导致虚脱。特别是在烈日高温下进行大运动量活动，出 汗很多，造成钠的大量丢失，就容易出现上述情况。正常成年人每日钠需要量为 6 克，儿童 3克，婴儿为 1克。饮食中的钠含量一般超过正常生理需要量，所以一般情况下不致缺乏。 除了上述各自的功能外，钾和钠在调节酸碱平衡、维持渗透压及保持水平衡方面，也都 起着极重要的作用。 师：以上我们介绍的是几种常见的常量元素，下面，我们再来了解几种微量元素对人体 的作用。 [板书]3.微量元素 (引导学生了解课本 P99 表 12－1 中列举的微量元素) 师：微量元素中有 20 多种是人体中的必需元素，还有一些是非必需元素，另一些为有 害元素，如汞(Hg)、铅(Pb)、镉(Cd)等。微量元素中并不是一种维持生命所必需的元素，然 而缺了它们人就容量生病。大家可通过阅读 P99 表 12—1 的资料来了解有关一些必需微量元 素对人体的作用及适宜摄入量。 师：由刚才的学习我们知道，常量元素和微量元素对我们人体的健康都很重要。那么， 我们应该怎样补充这些元素呢？ 引导学生阅读课本 P99 资料得出结论：人体中的无机盐主要靠食物摄入。如果人体所需 的元素仅从食物中摄取还不足时，可通过食品添加剂和保健药剂来予以补充。 师：人体缺少必需微量元素会得病，因此有人认为应尽可能多吃含有这些元素的营养补 87 剂，你认为这种想法对吗？为什么？ 生：这种想法不对。因为即使是必需元素，也有一个合理摄入量的问题，摄入不足或摄 入过量均不利于人体健康。 三、课堂小结 本节课我们主要认识了一些化学元素与人体健康的关系。知道一些常量元素和微量元素 在人体中含量很少，但却很重要，而它们主要靠食物摄入，故养成科学合理的饮食习惯是我 们健康成长的重要保证。 课题 2 化学元素与人体健康 一、构成人体的元素有 50 多种。人体中含量较多的元素有 11 种，约占人体质量的 99.95%。 二、常量元素和微量元素能调节人体的新陈代谢，促进身体健康，且有些元素是构成人 体组织的重要材料。 1．钙 2．钠和钾 3．微量元素：Fe，Zn，Se，I，F，等 4．有害微量元素：Hg，Pb，Cd 等 本课内容与生活很贴近，学生对这些也有一定了解，但是使学生感到陌生的是各种元素 对人体的健康到底有哪些具体的作用，学生们并不十分理解。因此这节课的学习理念就是： 从生活走向化学，从化学走向社会，学生活中的化学，解决生活中的问题。化学课程必须面 向社会生活。本课强调化学与生活的联系，注重化学与生活、社会的相互作用；帮助学生正 确认识了化学与社会发展之间的关系。在教学中，注意采用大量的真实事件让学生了解化学 元素对人体健康的重要影响，让学生养成良好的饮食生活习惯，引导学生认识到学习化学的 重要性。 课题 3 有机合成材料 本课题与前两个课题的内容联系不大，但学习方法类同，所以学生在学习本课题时也应 以自主学习、自主探究为主要学习方法。本课题包括有机化合物和有机合成材料两部分。 第一部分有机化合物中的“活动与探究”，让学生填写一些物质的化学式、组成元素和 相对分子质量，然后通过比较、分析、讨论的方法自己归纳出有机化合物与无机化合物的组 成元素有什么不同，从相对分子质量的数字比较引出有机高分子化合物，同时教材从有机化 合物中原子之间的结合方式的不同说明了有机物的数目异常庞大。 第二部分从学生的生活经验出发，主要介绍了常见的塑料、合成纤维和合成橡胶的性能 和用途，以及一些新型有机合成材料。目的是使学生认识化学与生活、生产的密切联系，以 及合成材料在人类社会的发展中所起的巨大作用，提高学生的化学素养。教材还从结构与性 质的密切关系的角度介绍了有机高分子化合物的结构特点和主要性质，并且通过实验验证了 热塑性塑料和热固性塑料的性质差异，以及用图片列举了它们的不同用途。此外，教材还通 过比较说明了合成纤维与天然纤维的不同性能。合成材料方便了人类的生活，但也带来了环 境问题，教材用图表和文字介绍了治理“白色污染”的途径和方法，以及合成材料的发展前 景，使学生认识到学习化学的重要性，培养学生关注自然和社会的责任感。 88 知识与技能 1．会初步区别有机化合物和无机化合物。 2．了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。 3．知道有机合成材料塑料、合成纤维和合成橡胶的性能与用途。 过程与方法 1．通过查资料等方式了解治理“白色污染”的有效措施，培养学生收集和整理资料的 能力。 2．通过探究热塑性塑料和热固性塑料的性质差异，培养学生的探究能力。 3．通过辩论“使用塑料的利与弊”，培养学生的语言表达能力和语言组织能力。 情感、态度与价值观 1．通过学习，了解化学使生活变得更加美好，培养学生关注社会、关注生活的情感。 2．认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。 重点 1．了解合成纤维、塑料、合成橡胶的性能和用途。 2．了解使用合成材料对人和环境的影响。 难点 1．认识新材料的开发与社会发展的密切关系。 2．较好地组织学生进行“使用塑料的利与弊”的辩论。 教学课件。 一、新课导入 从学生日常生活中用到的塑料方便袋、笔筒、电木插座等物质引入，这些物质都属于有 机合成材料。 二、新课教学 过渡：组成这些材料的物质属哪一类物质呢？我们先来学习有机化合物的知识。 [板书]一、有机化合物 【活动与探究】按要求完成教材表格 1．完成下表： 化合物 化学式 组成元素 相对分子质量 甲烷 CH4 C、H 16 乙醇 C2H5OH C、H、O 46 葡萄糖 C6H12O6 C、H、O 180 淀粉 (C6H10O5)n C、H、O 几万～几十万 蛋白质 — C、H、O、N等 几万～几百万 硫酸 H2SO4 H、S、O 98 氢氧化钠 NaOH Na、O、H 40 氯化钠 NaCl Na、Cl 58.5 [讨论]甲烷、乙醇、葡萄糖、淀粉和蛋白质的组成元素有什么共同点？ [分析]化合物主要有两大类：无机化合物和有机化合物。人们把像甲烷、乙醇、葡萄糖、 淀粉和蛋白质这类含碳的化合物叫有机化合物，简称有机物。 89 2．归纳有机化合物的定义： [板书]组成里含碳元素的化合物叫有机化合物，简称有机物。 师：含有碳元素的化合物就叫有机化合物吗？请同学们从教材中阅读找答案。 [分析]组成中不含碳元素的化合物一般叫无机化合物，如水、氢氧化钠、氯化钠等。需 要注意的是，我们熟悉的 CO、CO2、H2CO3和碳酸盐等少数含碳化合物，由于它们的组成和性 质和无机物很相似，因此人们把它们归到无机化合物中研究。 师：有机物的数目为什么异常庞大？ 生：有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯、氮和磷等元素。在有机物中，碳 原子不但可以和氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接起来，形成碳 链或碳环。由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同。因此，有机物的数目异 常庞大。 师：甲烷、乙醇和葡萄糖的相对分子质量与淀粉和蛋白质的相对分子质量有什么不同？ [分析]有些有机物的相对分子质量比较小，如乙醇、葡萄糖等。通常称它们为小分子。 有些有机物的相对分子质量比较大。从几万到几十万，甚至高达几百万或更高，如淀粉、蛋 白质等。通常称它们为有机高分子化合物，简称有机高分子。 [板书]有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物。 过渡：用有机高分子制成的材料称为有机高分子材料，它又分天然有机高分子材料和有 机合成材料，合成材料的用途很广，下面一起来研究：有机合成材料。 [板书]二、有机合成材料 指导阅读：引导学生阅读教材 P103—P109，并依次出示下列问题： 1．举例说明什么是天然有机高分子材料，什么是合成材料。 2．有机高分子化合物是怎样形成的？链状和网状有什么区别？ 【活动与探究】演示实验(对聚乙烯和电木的加热)，边做边讲解注意点和引导学生观察 观象。并依次出示下列问题，指导学生回答： 1．举例说明链状结构的高分子材料和网状结构的高分子材料性质相同吗？ 2．举出常见塑料的名称和用途。 [板书]三大有机合成材料 1．塑料 [学生实验]探究塑料的一些性质(以聚乙烯为例)。 实验内容 加热 冷却 加热 实验记录 [归纳总结]按受热时的表现，塑料可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 加热后又可以熔化的塑料称为热塑性塑料； 一经加工成型就不会受热熔化的塑料称为热固性塑料。 [应用]根据刚才的实验和生活经验，讨论下列问题： (1)根据你到中药店经历的生活经验，谈谈用于包装的塑料袋是如何封口的，它们是热 塑性塑料还是热固性塑料。 (2)炒菜用的锅的手柄是热塑性塑料还是热固性塑料？ 名称 性能 用途 聚丙烯 机械强度好，电绝缘性好，耐 化学腐蚀，质轻，无毒；耐油 性差，低温发脆，容易老化 可制薄膜、日常用品、管道、 包装材料等 聚苯乙烯 电绝缘性好，透光性好，耐水、 可制高频绝缘材料，电视、雷 90 耐化学腐蚀，无毒；室温下硬、 脆，温度较高时变软，耐溶剂 性差 达部件，医疗卫生用具，还可 制成泡沫塑料用于防震、防 湿、隔音、包装垫材等 聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻 璃) 透光性好，质轻，耐水，耐酸、 碱，抗霉，易加工；耐磨性较 差，能溶于有机溶剂 可制飞机、汽车用玻璃，光学 仪器，医疗器械等 酚醛塑料(俗称电木) 绝缘性好，耐热，抗水 可制电工器材、汽车部件、涂 料、日常用品等，用玻璃纤维 增强的酚醛塑料可用于宇航 领域 聚四氟乙烯 耐低温、高温，耐化学腐蚀， 耐溶剂性好，电绝缘性好，加 工困难 可制电气、航空、化学、医药、 冷冻等工业的耐腐蚀、耐高 温、耐低温的制品 2.合成纤维 提出问题：买衣服时，怎样知道面料的种类呢？穿不同布料的服装时，你有什么不同的 感觉？ 学生收集衣服标签，通过查看标签，了解纤维的种类，并根据生活经验，区分天然纤维 与合成纤维。 [学生实验]燃烧棉花、纯羊毛线与涤纶、锦纶。 实验内容 纯羊毛 棉花 涤纶 锦纶 燃烧现象 [讨论]穿不同布料的服装时有什么不同的感受？ [分析]化纤衣服挺括、不易皱、易洗易干、耐磨、不发霉、不怕虫蛀、不缩水、强度高、 弹性好；棉、毛织衣吸水透气、感觉很舒服，但易皱。 师：我们穿的衣服通常是由纤维织成的。我们怎样才能穿上既舒适又挺括的衣服呢？ 生：可用天然纤维和合成纤维进行混合纺织。 师：很正确。这也是商店里的时髦衣物多为混纺织品的缘故。请同学们阅读 P106 图 12—18 资料：认识服装的标签。 师：合成纤维除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，尼龙可以制降 落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。随着新兴科学技术的发展，近年来还出现了许多具有 某些特殊性能的特种合成纤维，如碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维等。 师：橡胶也是人们生活和工业生产中不可缺少的材料。最初人们从橡胶树、橡胶草等植 物中获得天然橡胶。随着工业的发展对橡胶需求的不断增长，人们在了解了天然橡胶分子的 组成和结构后，进行仿造，并用化学方法人工合成了橡胶，即合成橡胶。 3．合成橡胶 师：合成橡胶的出现是人类向自然学习取得的成果。与天然橡胶相比，合成橡胶有哪些 优点呢？ 生：具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能。 师：正因为如此，合成橡胶广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。 (引导学生看课本 P106 图 12—19 合成橡胶的用途) 师：合成材料的应用与发展，大大方便了人类的生活。但是，合成材料废弃物的急剧增 加也带来了环境问题，废弃塑料带来的“白色污染”尤为严重。这是因为大部分塑料在自然 环境中很难降解，长期堆积会破坏土壤，污染地下水，危害海洋生物的生存；而且如果焚烧 91 含氯塑料会产生有毒的氯化氢气体，从而对空气造成污染。 (引导学生看课本 P107 图 12—20 可降解塑料的降解过程) [板书]三、白色污染 1．白色污染。 大量的废旧农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具(以下统称为塑料包装 物)在使用后在环境中，给景观和生态环境带来很大破坏。由于废旧塑料包装物大多呈白色， 因此造成的环境污染被称为“白色污染”。 2．“白色污染”的现状及其危害。 塑料的使用仅有近百年历史。我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。 塑料是高分子聚合物，不易降解，一般需数百年才能有效分解，因此造成污染公害。“白 色污染”的主要危害在于“视觉污染”和“潜在危害”。“视觉污染”——遗弃的塑料制品， 随处可见，是造成环境脏、乱、差的一个重要原因，由此造成“视觉污染”。“潜在危害”— —危害人体健康、影响农作物生长、危及动物安全。散落在江河湖及田野的废塑料碎片被动 物及水生物误食，会导致生病、死亡。 混入生活垃圾中的废旧塑料物品很难处理：填埋处理将会长期占用土地，混有塑料的生 活垃圾不适用于堆肥处理，分拣出来的废塑料也因无法保证质量而很难回收利用。 师：由此可见，“白色污染”问题是人类亟待解决的一个问题。那么，我们应该从哪些 方面着手来解决“白色污染”呢？ 3．防止白色污染的措施。 生 1：减少使用不必要的塑料制品，如用布袋代替塑料袋等。 生 2：重复使用某些塑料制品如塑料袋、塑料盒等。 生 3：使用一些新型的、可降解的塑料，如微生物降解塑料和光降解塑料等。 生 4：回收各种废弃塑料。 师：减少使用、加强回收、使用可降解塑料是目前治理“白色污染”的主要措施。 回收废弃塑料是非常重要的，因为塑料回收不仅可以减少废弃塑料的数量，而且可以节 约资源。但塑料分类是回收和再利用的一大障碍，因为不同种类的塑料，其再利用的途径是 不同的。我们应该怎样解决这个困难呢？ (引导学生看课本 P108 图 12－19 和表 12－3) 师：从改进塑料的配方和生产工艺入手，研制新型的可降解塑料，是治理“白色污染” 最有前景的措施。 (引导学生看课本 P107 图 12－20 可降解塑料的降解过程) [投影资料] 可降解塑料 可降解塑料是指在较短的时间内、在自然界的条件下能够自行降解的塑料。 可降解塑料一般分为四大类：(1)光降解塑料——在塑料中掺入光敏剂，在日照下使塑 料逐渐分解掉。它属于较早的一代降解塑料，其缺点是降解时间因日照和气候变化难以预测， 因而无法控制降解时间。(2)生物降解塑料——指在自然界微生物(如细菌、霉菌和藻类)的 作用下，可完全分解为低分子化合物的塑料。其特点是贮存运输方便，只要保持干燥，不需 避光，应用范围广，不但可以用于农用地膜、包装袋，而且广泛用于医药领域。(3)光—生 物降解塑料——光降解和微生物降解相结合的一类塑料，它同时具有光和微生物降解塑料的 特点。(4)水降解塑料——在塑料中添加吸水性物质，用完后弃于水中即能溶解掉，主要用 于医药卫生用具方面(如医用手套等)，便于销毁和消毒处理。在四种降解塑料中，生物降解 塑料随着现代生物技术的发展越来越受到重视，成为研究开发的新一代热点。 过渡：近年来，为了解决使用合成材料带来的环境问题，新型有机合成材料逐渐向对环 92 境友好的方向发展。此外，为满足计算机、生物工程、海洋工程和航空航天工业等尖端技术 发展的需要，人们还研制出了许多新型有机合成材料。 [板书]四、新型有机合成材料 (多媒体出示资料) 高分子分离膜 高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。它的特点是能够有选择 地让某些物质通过，而把另外一些物质分离掉。这类分离膜广泛应用于生活污水、工业废水 等废液处理以及回收废液中的有用成分，特别是在海水和苦咸水的淡化方面已经实现了工业 化。在食品工业中，分离膜可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿酒等，分离时不需要加热， 并可保持食品原有的风味。未来的高分子膜不仅可以用在物质的分离上，而且还能用在各种 能量的转换上，如传感膜能够把化学能转换成电能，热电膜能够把热能转换成电能等。这种 新的高分子膜为缓解能源和资源的不足，解决环境污染问题带来希望。 师：合成材料在人类社会进步中起着巨大作用，但是不合理的利用也会给人类带来危害。 所以我们要合理使用、科学使用合成材料。 三、课堂小结 通过本课题的学习，我们知道了什么叫有机物和有机合成材料。并知道有机合成材料不 管是现在，还是在将来对我们都很重要。 课题 3 有机合成材料 一、有机化合物 1．含碳的化合物叫有机化合物。 2．有机高分子化合物是相对分子质量很大的有机物。 二、有机合成材料 三大合成材料：塑料、合成纤维和合成橡胶。 1．热塑性塑料和热固性塑料。 2．天然纤维和合成纤维混合纺织的混纺织品。 3．合成橡胶。 三、白色污染 四、新型有机合成材料 学生在生活中经常可以见到塑料，但同学们对它们的物理性质都知之甚少，更别说对它 们的化学性质进行探究，也就是说对化学性质的认识几乎是一片空白，这些必然会影响到学 生阅读的兴趣、阅读的获得，所以通过多媒体播放有机合成材料的相关视频和图片是教学本 课首先要考虑的问题。 在授课过程中思路安排合理，充分调动了学生的积极性，使他们能够主动参与，密切配 合，使每个问题的产生到解决都顺理成章。