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大学无机化学教案模板(精选多篇)

发布时间:2021-05-19 08:01:21 来源:教案模板 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:中级无机化学教案

中级无机化学教案 一 教学重点

重点讲解第一章、第二章、第七章、及第九章,其中第九章因与普通无机化区别较大,在考题中所占比例小,稍微了解即可。 二 教学难点

难点主要在于第一章中的分子轨道理论及VSEPR,第七章的晶体场理论,过渡金属化合物的电子光谱,最后一章的EAN规则及其应用。 三 教学内容

(一)引言

1 介绍本次考试试题结构: 填空题(共20个空,每空1分,共20分),选择题(共10小题,每题2分,共20分) 回答问题(共8小题,1-4题每题6分,5-8题每题9分,共60分) 2 本次考试重要考察范围为

第一章原子、分子及元素周期性,第二章酸碱和溶剂化学 第 七 章d区过渡元素(I)—配位化合物 第 九 章有机金属化合物 簇合物 其中第九章为补充内容,考察量较少

(二)知识串讲

第一章 原子、分子及元素周期性 要求掌握:

1 Slater规则计算电子的屏蔽常数

2 了解电负性的几种标度,理解环境对电负性的影响和基团电负性的概念 3 键参数 价层电子对互斥理论 分子对称性知识 4 单质及其化合物的一些性质的周期性变化规律 还要特别注意

5 掌握周期反常现象的几种表现形式及合理解释 一 原子的性质

1 Slater屏蔽常数规则

 将原子中的电子分组

(1s);(2s,2p);(3s,3p);(3d);(4s,4p);(4d);(4f);(5s,5p);(5d);(5f)等

 位于某小组电子后面的各组,对该组的屏蔽常数=0,近似地可以理解为外层电子对内存电子没有屏蔽作用;

 同组电子间的=0.35 (1s例外,1s的=0.30);  对于ns或np上的电子,(n-1)电子层中的电子的屏蔽常数=0.85,小于(n-1)的各层中的电子的屏蔽常数=1.00;  对于nd或nf上的电子,位于它左边的各组电子对它们的屏蔽常数=1.00。

2 电负性

电负性  表示原子形成正负离子的倾向或化合物中原子对成键电子吸引能力的相对大小(并非单独原子的性质, 受分子中所处环境的影响)。有多种不同定义方法,定量标度也各不相同 ① 原子的杂化状态

原子的杂化状态对电负性的影响是因为s电子的钻穿效应比较强,s轨道的能量比较低,有较大的吸引电子的能力。所以杂化轨道中含s成分越多,原子的电负性也就越大。 ② 键联原子的诱导作用

一个原子的电负性可因受周围原子诱导作用的影响而发生变化。例如,在CH3I中的碳的电负性就小于CF3I中碳的电负性。其原因在于,F(3.98)的电负性远大于H(2.2),在F的诱导作用下,CF3I中C的电负性增加,甚至超过了I(2.66)。结果使得在两种化合物中C-I键的极性有着完全相反的方向 二 共价键分子的成键理论 2.1 几种典型分子轨道

轨道:原子轨道头对头方式重叠构成分子轨道。

重叠的电子云呈园柱型对称分布于键轴,s-s、s-p、px-px都可构成重叠。 轨道:原子轨道以肩并肩方式重叠构成分子轨道。

分子轨道电子云对称分布于通过分子键轴的平面, py-py和pz-pz都可构成重叠。 2.2 几种简单分子的分子轨道能级图

O2和N2代表了第二周期同核双原子分子的两种类型。

O2 N2

其中O2和F2属于O2分子轨道的类型,这种类型的特点是s、pz能量差较大,不会产生s-pz相互作用,此时z的能量低于x和y;

异核双原子分子( CO和NO) 1 C原子的2s和一条2p轨道进行sp不等性杂化,O原子的2s和

1条2p轨道也进行sp不等性杂化,各形成2条sp不等性杂化轨道,然后这四条sp杂化轨道再组合成4条分子轨道,即1条成键的4,1条反键的6,2条非键分子轨道3和5。C和O各自未参与杂化的两条p轨道进行肩并肩重叠组合成2条成键的分子轨道和2条反键的分子轨道。结果,在CO分子中形成了一条(4)和2条键(1),键型和N2分子相同。 2 N、O两元素的价电子总数为5+6=11,依次填入分子轨道, 显然, 最后一个电子填在反键上, 不成对, 因此, 在NO的分子中有一条键, 一条2电子键, 一条3电子键。

键级=(6-1)/2 =2.5 由于有成单电子,NO分子具有顺磁性, 可以自聚合成为N2O2 双聚分子。而且也可预料, NO易失去一个电子成为NO+,NO+离子有二条2电子键,一条键,键级为3,成键能力显然比NO高。

三 价电子对互斥理论(VSEPR) 3.1 价电子对互斥理论(VSEPR)基本要点为

(1) ABn型分子或基团中,如果中心原子A的价电子层不含 d电子(或仅含d5或d10时), 则其几何构型完全由价层电子对数所决定.(2) 价电子对(VP)包括成键电子对(BP)和孤电子对(LP) VP=BP+LP 其中 BP(成键电子对)=键电子对数(不计键电子) =中心原子周围的配位原子数 LP* =[中心原子的价电子-配位原子的单电子

的总和±离子的电荷(负电荷取+,正

电荷取-)]/2 * 若算得的结果为小数,则进为整数。

(3) 由于价电子对之间的库仑斥力和保利斥力,使价电子对之间的距离应保持最远。

因此, 中心原子价电子对数与价电子对的排布有以下关系:

2 3 4 5 直线 三角形 正四面体 三角双锥 6 7 8 正八面体 单冠八面体 四方反棱柱

(4) 根据价电子对的排布确定分子的空间构型(分子的构型是指成键原子的空间几何排布,亦即成键电子对的空间排布)。

(5) 如果一个分子有几种可能的结构,则须确定谁是最稳定的结构。

确定稳定结构的原则是:

① 对仅含BP、LP的分子,其斥力顺序是: LP-LP > LP-BP > BP-BP

② 对含有多重键的分子,则

叁-叁>叁-双>双-双>双-单>单-单

③ 在ABn型分子中,成键电子对间的斥力随配位原子B的电负性的增大而减小。随中心原子A的电负性的增大而增大。

④ 中心原子周围在最小角度的位置上斥力大的电子对数目越少其结构越稳定

例 ① XeF4,Xe:价电子数为8,四个 F 各有1个单电子, BP=4,LP=(8-4³1)/2=2,VP=4+2=6,价电子对在空间按八面体排布,分子有两种可能的排布方式:

3.2 影响分子键角大小的因素

1 中心原子的杂化类型与键角的关系

轨道最大重叠原理要求,有利的成键方向是杂化轨道的空间取向。 如果用 b 表示成键的杂化轨道,L表示由孤对电子所占的杂化轨道,则夹角大小顺序为∠L ,L >∠L ,b >∠b ,b 2 中心原子孤对电子对的数目

对中心原子上的孤对电子对键角的影响的解释:

(1) 孤对电子含s电子成分多,其电子云比成键电子对更肥胖;

(2) 孤对电子只受中心原子一个核的吸引,它集中在中心原子核的周围。 孤对电子对对邻近电子对将产生较大的斥力, 迫使键角变小。 受孤对电子排斥使键角减小的其它例子

a sp3d杂化的SF4电子对呈三角双锥排布,有一对孤对电子排在赤道平面, 它排斥其它键, 使平面上的另两个键角不是120°, 而是小于120°, 而上下两键已不再与平面垂直, 夹角小于180°;

b 还有BrF3 , T形分子构型, 由于在电子排布的锥底平面上有两对孤对电子,使上下两键已不再与平面垂直,变成86.5°; c IF5,四方锥,键角也减小。

d 再比较一下NO2+、NO

2、NO2-的键角也可以看出,NO2+没有未成键电子,在NO2上有一个未成键电子,NO2-有两个未成键电子,单个未成键电子所产生的斥力比孤对要小,所以它们的键角分别为180°、132°、115°。3 多重键

多重键所包含的电子较多, 斥力较单键大,结果是使分子内包含多重键的夹角增大,单键间的夹角变小,如 OC(NH2)2,sp2杂化,正常为120°,由于双键C=O斥力大,使∠NCO扩大至126°, ∠NCN=108°。 4 电负性的影响

在ABn型分子中, 当原子B电负性减小时, A-B间的成键电子将愈来愈偏向A, 从而增加成键电子对间的斥力, 键角将增大。 5 p-d 键

第二周期元素的氟化物键角小于相应氢化物,其它周期元素则有相反的规律 四 单质及其主族元素化合物的性质及其周期性递变规律 重点在于主族元素化合物的周期性性质 1 氯化物的水解作用

主族金属元素的氯化物, TlCl难溶于水, PbCl2的溶解度较小,其余的二元氯化物都易溶于水。其中碱金属和碱土金属的氯化物 (除LiCl、BeCl2及MgCl2外)溶于水, 在水中完全电离而不发生水解; 其他金属及Li、Be、Mg的氯化物会不同程度地发生水解。一般水解是分步进行的,有些金属在水解时生成的碱式盐在水中溶解度很小,可沉淀出来: SnCl2+H2O=Sn(OH)Cl↓+HCl SbCl3+H2O=SbOCl↓+2HCl BiCl3+H2O=BiOCl↓+2HCl 非金属氯化物,除CCl4和NCl3外均强烈水解生成二种酸: SiCl4+4H2O=H4SiO4+4HCl PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl NCl3的水解产物是一种酸和一种碱: NCl3+3H2O=NH3+3HOCl CCl4难水解。

2 关于主族元素氯化物的水解大致可归纳出以下几条规律:

① 正离子具有高的电荷和较小的半径,它们对水分子有较强的极化作用,因而易发生水解;反之,低电荷和较大离子半径的离子在水中不易水解。

② 由8(2)、18到18+2电子构型的正离子,离子极化作用依次增强,水解变得容易。

③ 共价型化合物水解的必要条件是中心原子必须要有空轨道或具有孤电子对。 ④ 温度对水解反应的影响较大,是主要的外因,温度升高时水解加剧。

⑤ 不完全亲核水解的产物为碱式盐[如Sn(OH)Cl、BiOCl],完全亲核水解的产物为氢氧化物[如Al(OH)3]或含水氧化物、含氧酸(如H2SiO

3、H3PO4)等,这个产物顺序与正离子的极化作用增强顺序一致。低价金属离子水解其产物一般为碱式盐,高价金属离子水解产物一般为氢氧化物(或含水氧化物),正氧化态的非金属元素的水解产物一般为含氧酸。

⑥ 水解反应也常伴有其他反应,如配合: 3SnCl4+3H2O SnO2·H2O+2H2SnCl6 除碱金属及碱土金属(Be除外)外的大多数主族金属的氯化物皆能与Cl-形成配合物离子。如SnCl62-,PbCl42-,BeCl42-,AlCl4-,AlCl63-,InCl52-,TlCl63-,SnCl3-,PbCl62-,SbCl6-及BiCl52-等。 根据水解机理可以判断水解产物

上述SiCl4是中心原子具有空轨道的例子,发生的是亲核水解反应。水分子中的氧原子上的孤对电子首先进攻中心原子Si的空d轨道,SiCl4作为电子对的接受体接受来自水分子的电子并生成一个配位中间体SiCl4(OH2),其中心原子Si的杂化态由sp3变为sp3d,而后脱去一个HCl分子,变回sp3杂化态;然后再发生类似的亲核水解,逐步脱去氯原子生成Si(OH)4水解产物:亲电水解产物的特征是产物的中心原子直接与氢原子成键NCl3+3H2O=NH3+3HOCl PCl3是中心原子既有空轨道(d轨道, 可以接受孤对电子进攻)又有孤电子对(可以接受质子的亲电进攻),加上PCl3中配位数仅为3,远远未达到第三周期最大的配位数6这一数值,所以PCl3可以同时发生亲核水解和亲电水解反应:PCl3的在第一步发生亲电水解后,不再具有孤对电子,其后只能发生水分子的亲核进攻,其间也发生了构型转变及键的断裂与消去的能量变化过程。PCl3水解的产物是H3PO3。PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl CCl4难水解,是因C的价轨道已用于成键且又没有孤电子对之故

NF3的分子结构与NCl3同,其中N原子也是采用sp3杂化轨道成键,其上有一对孤对电子。然而,

1 由于F原子的电负性较大,使得NF3的碱性(给电子性)比NCl3小,因而亲电水解很难发生;

2 由于N是第二周期元素,只有4条价轨道(没有d轨道),不可能有空轨道接受水的亲核进攻;

3 N-F键的键能比N-Cl键的键能大,不容易断裂。

这些原因决定了NF3不会发生水解作用。

综上可见,在涉及卤化物的水解时,除了要考虑热力学因素外,通常还要注意卤化物中心离子的结构和特征。如

属于第几周期?

最大配位数为几?

有无孤对电子?

有无空轨道?

发生什么机理的水解?

水解过程能量的变化即键能大小?

有无动力学控制因素?等。 五 元素电势图及其应用

一种元素的不同氧化态物种按照其氧化态由低到高从左到右的顺序排成图式,并在两种氧化态物种之间标出相应的标准电极电势值。这种表示一种元素各种氧化态之间标准电极电势的图式称为元素电势图,又称拉蒂默图。

(1) 判断元素各种氧化态的相对稳定性(判断是否能发生岐化) 对某一元素,其不同氧化态的稳定性主要取决于相邻电对的标准电极电位值。若相邻电对的φθ值符合φ右θ>φ左θ,则处于中间的个体必定是不稳定态,可发生歧化反应,其产物是两相邻的物质。

(2) 求未知电对的电极电势

利用Gibbs函数变化的加合性,可以从几个相邻电对的已知电极电势求算任一未知的电对的电极电势。

(3) 判断元素处于不同氧化态时的氧化还原能力

根据某一电对的电极电势越大,则氧化态物质的氧化能力越强,相应的还原态物质的还原性越弱的原理。

(4) 计算歧化反应进行的限度

歧化反应进行的限度可以由反应的平衡常数得到判断。

如,根据碱性介质中氯元素的电势图

可知Cl2可发生歧化反应。歧化产物既可能是ClO-和Cl-,也可能是ClO3-和Cl-。对于反应

Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O Eθ=φθ(Cl2/Cl-)-φθ(ClO-/Cl2)=1.358-0.40=0.958(V) 根据 lgKθ=nEθ/0.0591

可算出反应的平衡常数 Kθ=1.6³1016 而对于Cl2的另一歧化反应

Cl2+6OH-=ClO3-+5Cl-+3H2O Eθ=φθ(Cl2/Cl-)-φθ(ClO3-/Cl2)=1.358-0.48=0.878(V) Kθ=1.9³1074 说明后一个歧化反应的趋势更大。 (5) 对氧化还原的产物作分析判断 六周期反常现象 (Periodic Anomalies 6.1 氢的不规则性问题

1 氢的原子序数为1,电子结构1s1,碱金属电子结构ns1,均可作为还原剂。说明氢与碱金属的类似性。

然而,氢与碱金属的差别十分大,这用不着多说。

2 但从获得1个电子就能达到稳定的稀有气体结构看,氢应与卤素类似。确实氢与卤素一样,都可作为氧化剂。

3 若将 H 的电子结构视为价层半满结构, 6.2第二周期元素的特殊性

总之, 第二周期元素与同族其他元素在性质上出现变化不连续的现象,却与第三周期斜对角元素相似。这被称为对角线关系或对角线相似

例如:为什么第二周期与第三周期同族元素性质明显差异?探讨其原因,有: (1) 第二周期元素在成键时只限于使用s和p轨道(以s-p的杂化轨道成键);第三周期元素还可使用3d轨道(如sp3d、sp3d

2、sp3d3„„杂化轨道)成键, 共价数前者最大为4,后者出现

5、

6、7 „„等

(2) 第二周期元素作中心原子时,只以键同其他原子键合,而第三周期元素和更重元素除生成键外,还能生成p-d 键。如 SO42-中,S、O之间除生成S→O外,还因O原子上有2p孤对电子,而中心 S 原子有空 d 轨道,在对称性匹配条件下(如2pz-3dxz)可重叠生成p-d 键,这样,-键的生成使S-O键的键长比正常的单键

6.3第四周期非金属元素(As、Se、Br) 最高价态的不稳定性 1 PCl

5、SbCl5稳定,AsCl5难制取 2 SO

3、TeO3较稳定,SeO3易分解

3 Br(Ⅶ)的化合物虽已制得,但其氧化性大

3 Br(Ⅶ)的化合物虽已制得,但其氧化性大于Cl(Ⅶ)和I(Ⅶ)的氧化性

As、Se、Br高价不稳定是由于其电子层中出现了3d电子亚层,3d电子的屏蔽常数为0.93,不能完全屏蔽一个核电荷,从而使这些元素的有效核电荷较大,为达最高氧化态所需激发能不能

被总键能的增加所抵销 6.4 惰性电子对效应

p 区过渡后金属元素,Ga、In、Tl;Ge、Sn、Pb;As、Sb、Bi等中的ns2电子逐渐难以成键,而6s2又更甚。这被称为惰性电子对效应。

第二章 酸碱和溶剂化学

(一)要点掌握 酸碱概念

路易斯电子酸碱理论及HSAB规则 质子酸碱和质子溶剂

溶剂化学

水合焓 非水质子溶剂体系(酸性质子溶剂 碱性质子溶剂、

亲核质子溶剂 类水两性溶剂) 非质子溶剂体系(van der Waals溶剂 Lewis碱溶剂

离子传递溶剂 熔盐体系) 酸碱强度的量度

水溶液中质子酸碱的强度(影响质子酸碱强度的因素

水溶液中质子酸碱的强度 含氧酸的酸性) 非水溶剂中的质子酸碱的强度

电子酸碱的强度

超酸

(二)重点:质子理论,路易斯酸碱理论,溶剂体系理论,正负离子理论 《一》

一 酸碱概念

酸和碱不能简单地分别定义为在电离时会产生H+离子和OH-离子的物质。

即使是酸,在水溶液中也不能产生游离的H+离子。

由于H+是一个裸露的原子核,其半径极小,为Li+离子半径的五万分之一,其电荷密度(e/r2)很大(为Li+离子的2.5³109倍),易与水分子的氧生成氢键。换句话说,裸露的原子核在水中是不可能稳定存在的,易被水合。 1.1 Lewis(路易斯)电子酸碱理论

Lewis电子酸碱理论是一个广泛的理论,它完全不考虑溶剂,实际上许多Lewis酸碱反应是在气相中进行的。在Liwis酸碱反应中,一种粒子的电子对用来与另一种粒子形成共价键。“供给”电子对的粒子是碱,而“接受”电子对的粒子是酸。反应可以写成: A(酸)+:B(碱) A←B 显然,路易斯酸应该有空的价轨道,这种轨道可以是轨道,也可以是轨道。而路易斯碱应该有多余的电子对,这些电子可以是电子,也可以是电子: 1.2HSAS规则:Pearson提出了软硬酸碱的概念。

把Lewis酸碱分成硬的、交界的和软的酸碱。

软酸、软碱之所以称为软,是形象地表明它们较易变形;

硬酸、硬碱之所以称为硬,是形象地表明它们不易变形。

换句话说,软酸或软碱是其价电子容易被极化或容易失去的酸或碱,而硬酸或硬碱则是其价电子与原子核结合紧密且不容易被极化或不容易失去的酸或碱硬碱中的价电子结合紧密,软碱中的价电子容易被极化。 硬亲硬,软亲软,软硬交界就不管。

这被称作软-硬酸碱原理。

二质子理论

2.1质子酸;任何能释放质子的物种都叫作酸,任何能结合质子的物种都叫作碱。因此,酸是质子给予体,碱是质子接受体,酸失去一个质子后形成的物种叫做该酸的共轭碱,碱结合一个质子后形成的物种叫该碱的共轭酸。

A(酸) B(碱) + H+

质子给予体 质子接受体

式中A是B的共轭酸,B是A的共轭碱。 2.2质子溶剂

某些溶剂同水一样,也能自身电离放出质子生成去质子后的溶剂阴离子。 H2O+H2O H3O++OH- EtOH+EtOH EtOH2++EtO-

HF+2HF H2F++HF2- H2SO4+H2SO4 H3SO4++HSO4-

显然Brosted-Lowry的定义也适合这些溶剂。因此可将这种溶剂称为质子溶剂。

质子溶剂有一个显著的特点, 就是它们的分子中都含有H, 在一定的条件下可以作为质子给予体。 三 溶剂化学

一种物种(如B)能使溶剂失去质子成为特征溶剂阴离子, 这样的物种无容置疑一定是碱。

水、乙醇、胺都能使H2SO4失去质子生成其特征阴离子HSO4-, 所以水、乙醇、胺在H2SO4中均为碱。

H2O + H2SO4 → H3O+ + HSO4-

EtOH + 2 H2SO4 → EtHSO4 + H3O++HSO4- CO(NH2)2 + H2SO4 → H2NCONH3+ + HSO4-

在水中,HOAc是弱酸,HNO3是强酸,而在H2SO4中,二者均显示碱性。 HOAc + H2SO4 CH3CO2H2+ + HSO4- HNO3+ 2 H2SO4 → NO2++H3O+ + 2HSO4- 根据 HA+HB’(质子溶剂) → A-+ H2B’+

3.1 (溶剂特征阳离子) 一种物种(如HA)能使溶剂结合质子成为特征溶剂加质子阳离子,则该物种无疑一定是酸。

在水中为强酸的物质,如HClO

4、HBr、H2SO

4、HCl、HNO3在HOAc中表现出差异:

HClO4>HBr>H2SO4>HCl>HNO3 导电比值 400 : 160 : 30 : 9 : 1

这些酸在水中是完全电离的,它们表现出相同的酸强度,即它的强度被水“拉平”到水合质子H3O+的强度,即水对强酸具有“拉平效应”(levelling effect)。

而在水中为强酸的物质,却在HOAc中显示出差异,即HOAc将它们的酸性“拉开”,这种效应叫“拉开效应”。

3.2 碱性(非水)质子溶剂(亲核质子溶剂) 典型的碱性(非水)质子溶剂是液NH3。

2 NH3 NH4+ + NH2- K=5³10-27 液NH3在很多方面类似于水,在液NH3中的许多反应都类似于水中的反应: 自电离 2H2O H3O+ + OH- 2NH3 NH4+ + NH2- 中和反应 KOH+HI → KI+H2O KNH2+NH4I → KI+2NH3 两性反应 Zn2++2OH-→Zn(OH)2↓→Zn(OH)42- (OH-过量) Zn2++2NH2-→Zn(NH2)2↓→Zn(NH2)42- (NH2-过量) 3.3● 类水两性溶剂

甲醇、乙醇等初级醇,尽管本身既不是酸也不是碱,但这些溶剂却都同水一样,可以因诱导而使溶质呈现出酸碱性,而溶剂本身既能作为质子接受体起碱的作用,又能作为质子的给予体起酸的作用。如

NH4+ + EtOH(碱) NH3 + EtOH2+ RNH2 + EtOH(酸) RNH3+ + EtO

《二》酸碱强度

1水溶液中质子弱碱的强度 ①热力学讨论

②诱导效应和负离子的电荷分配性对酸的影响

所谓诱导力是分子间作用力中的一种。诱导效应是指一个分子的固有偶极使另一个分子的正负电荷重心发生相对位移,或是在一个分子内一个部分对另一个部分的诱导现象。

对于后者,以HARn (Hn+1A被n个取代基R取代后的产物)分子为例。如果取代基R的电负性比A大,R对电子的吸引作用比A强,则这种取代基称为吸电子基团。相反,如果R的电负性比A小,R对电子的吸引作用力比A弱,这种取代基团被称为斥电子基团。

由于取代基R的吸电子或斥电子作用,使得邻近化学键的电子密度发生改变。显然这就是一个分子中存在的诱导效应。 2度 3超酸

超酸是指酸度大于纯H2SO4酸的酸,即超酸的H0<-11.93。如 HSO3F H0=-15.07 H2S2O7 H0=-14.14 SbF5(900/0mol)与HSO3F(100/0mol)的混合酸,

SbF5+2HSO3F [SbF5(SO3F)]-+H2SO3F+ 其H0=-27,该体系特称为魔酸。

H2SO3F+非常容易给出质子甚至可以使链烃先结合质子,然后脱掉1mol H2,生成正碳离子:

R3CH+H2SO3F+ R3CH2+HSO3F R3C++H2+HSO3F

超酸有非常重要的用途:由于超酸具有高强度的酸性,酸度函数在-11.93~-27之间,并且有很高的介电常数,因此它们能使某些非电解质成为电解质,能使一些弱的碱质子化(得到质子),上述烷烃正碳离子的生成就是一个具体的实例。

超酸可以作为良好的催化剂,使一些本来难以进行的反应在较温和的条件下进行,如在饱和烃的裂解、重聚、异构化、烷基化反应中被广泛应用。 第 七 章 配位化合物

一 配位化合物的基本概念

1 单齿,双齿,多齿配合物配位数不等于配体说 2 常见的配体 3配合物的命名 二几何构型

配合物是通过给予体和接受体的反应而生成的,给予体原子具有孤对电子,它给出孤对电子进入作为配合物中心原子或离子的空轨道,为了接受这些电子对,中心原子的原子轨道首先要进行杂化形成一组新的具有一定方向性和对称性的等价杂化轨道,再与配体的给予体轨道重叠形成配键。如果中心原子还有合适的孤对电子,而配体又有合适的空轨道,这时中心原子上的

孤对电子将进入配体空轨道从而形成反馈的  配键。配合物的配位数就是中心原子在成键时动用的空轨道数。

根据配合物的磁矩可以计算配合物中成单的电子数并由此确定杂化轨道的类型

配位数与构型可互相判断,牢记课本上的表格 三异构现象

几何异构,旋光异构及其他异构 四 键价理论(VB理论) 配合物的价键理论的基本思想是: 配合物是通过给予体和接受体的反应而生成的,给予体原子具有孤对电子,它给出孤对电子进入作为配合物中心原子或离子的空轨道,为了接受这些电子对,中心原子的原子轨道首先要进行杂化形成一组新的具有一定方向性和对称性的等价杂化轨道,再与配体的给予体轨道重叠形成配键。如果中心原子还有合适的孤对电子,而配体又有合适的空轨道,这时中心原子上的孤对电子将进入配体空轨道从而形成反馈的  配键。配合物的配位数就是中心原子在成键时动用的空轨道数所谓电价或外轨型配合物是中心离子的电子结构不受配体影响, 保持其自由离子的结构, 给予体电子排布在外层轨道, 中心离子和配体借静电引力结合在一起。而共价或内轨配合物是中心离子的内层d电子重新排布空出部分轨道参与成键, 中心离子和配体借较强的共价键结合在一起。

现在,在过渡元素配位化学中VB理论已逐步为配位场理论和分子轨道理论所代替。 五 晶体场理论

晶体场理论是一种静电理论, 它把配合物中中心原子与配体之间的相互作用, 看作类似于离子晶体中正负离子间的相互作用。但配体的加入, 使得中心原子原来五重简并的 d 轨道(见图)失去了简并性。在一定对称性的配体静电场作用下, 五重简并的 d 轨道分裂为两组或更多的能级组。

这种分裂将对配合物的性质产生重要影响。 一 晶体场中d轨道能级的分裂 1 正八面体场

由于电子的总能量,亦即各轨道总能量保持不变,eg能量的升高总值必然等于t2g轨道能量下降的总值,这就是所谓的重心守恒原理(原来

2 正四面体场

在正四面体场中,过渡金属离子的五条d轨道同样分裂为两组,一组包括dxy、dxz、dyz三条轨道,用t2表示,这三条轨道的极大值分别指向立方体棱边的中点。距配体较近,受到的排斥作用较强,能级升高,另一组包括dz2和dx2-y2,以e表示,这两条轨道的极大值分别指向立方体的面心,距配体较远,受到的排斥作用较弱,能级下降。 二 分裂能和光谱化学序列

分裂能:中心离子的d轨道的简并能级因配位场的影响而分裂成不同组能级之间的能量差。 分裂能的大小与下列因素有关: 1 配位场

亦即几何构型类型 如△t=(4/9)△o 2 金属离子 3 配体的本性

对同一金属离子,造成△值最大的是CN-离子,最小的是I-离子,通常把CN-、NO2-等离子称作强场配位体, I-、Br-、F-离子称为弱场配位体。 三 电子成对能和配合物高低自旋的预言

所谓成对能是电子在配对时为了克服静电场的排斥作用所需的能量, 通俗地讲就是使自旋成对的两个电子占据同一轨道所必须付出的能量, 以P表示。

,C≈4B。电子成对能的大小可用描述电子相互作用的Racah 电子排斥参数B和C来表示。 对于一个处于某特定配位场中的金属离子, 其电子排布究竟采用高自旋, 还是低自旋的状态, 可以根据成对能和分裂能的相对大小来进行判断:

●当P>△时, 因电子成对需要的能量高, 电子将尽量以单电子排布分占不同的轨道, 取高自旋状态;

d轨道能级在Oh场中的分裂

●当P<△时, 电子成对耗能较少, 此时将取低自旋状态。 四 晶体场稳定化能和配合物的热力学性质

在配体静电场的作用下, 中心金属离子的d轨道能级发生分裂, 其上的电子一部分进入分裂后的低能级轨道, 一部分进入高能级轨道。进入低能级轨道使体系能量下降, 进入高能级轨道使体系能量上升。根据能量最低原理, 体系中的电子优先进入低能级轨道。此时,如果下降的能量多于上升的能量, 则体系的总能量下降。这样获得的能量称为晶体场稳定化能。

这种因d轨道分裂和电子填入低能级轨道给配合物带来的额外稳定化作用将产生一种附加的成键作用效应。

1晶体场稳定化能的大小与下列因素有关:

★配合物的几何构型;

★中心原子的d电子的数目;

★配体场的强弱;

★电子成对能。 2 CFSE对配合物性质的影响

晶体场理论的核心是配位体的静电场与中心离子的作用所引起的d轨道的分裂和d电子进入低能级轨道带来的稳定化能使体系能量下降,从而产生一种附加成键作用效应。 五 过渡金属配合物的电子光谱

过渡金属配合物的电子光谱属于分子光谱,它是分子中电子在不同能级的分子轨道间跃迁而产生的光谱。

根据电子跃迁的机理,可将过渡金属配合物的电子光谱分为 三种:  d轨道能级之间的跃迁光谱, 即配位场光谱;

 配位体至金属离子或金属离子至配位体之间的电荷迁移光谱  配体内部的电子转移光谱 电子光谱有两个显著的特点: ① 为带状光谱

这是因为电子跃迁时伴随有不同振动精细结构能级间的跃迁之故。

② 在可见光区有吸收,但强度不大,但在紫外区,常有强度很大的配位体内部吸收带。

过渡金属配合物电子运动所吸收的辐射能量一般处于可见区或紫外区,所以这种电子光谱通常也称为可见及紫外光谱。当吸收的辐射落在可见区时

,物质就显示出颜色。物质所显示的颜色是它吸收最少的那一部分可见光的颜色,或是它的吸收色的补色。

配体分子,可以具有上述一种,也可同时具有两种、三种跃迁方式,但同配位场光谱相比,只要记住它们的特点:

一 大都出现在紫外区;

二 吸收强度大。

第 九 章 有机金属化合物 簇合物 有效原子序数(EAN)规则和金属羰基化合物 类似羰基的有机过渡金属化合物 过渡金属不饱和链烃配合物 过渡金属环多烯化合物 过渡金属的羰基簇化物 过渡金属的卤素簇化物 应用有机过渡金属化合物

和金属原子簇化物的一些催化反应 一金属羰基配合物

金属羰基配位物有三个特点

① 金属与CO之间的化学键很强。如在Ni(CO)4中,Ni-C键能为147 kJ²mol-1,这个键能值差不多与I-I键能(150 kJ²mol-1)和C-O单键键能(142 kJ²mol-1)值相差不多。

② 在这类配合物中,中心原子总是呈现较低的氧化态(通常为0,有时也呈较低的正氧化态或负氧化态)。氧化态低使得有可能电子占满d-MO,从而使M→L的电子转移成为可能。

③ 大多数配合物都服从有效原子序数规则。 二 有效原子序数规则(EAN规则) 1 EAN规则

EAN规则是说金属的d电子数加上配体所提供的σ电子数之和等于18或等于最邻近的下一个稀有气体原子的价电子数, 或中心金属的总电子数等于下一个稀有气体原子的有效原子序数。

EAN亦称为18电子规则,这个规则实际上是金属原子与配体成键时倾向于尽可能完全使用它的九条价轨道(五条d轨道、一条s、三条p轨道)的表现。 举例说明18e规则和如何确定电子的方法:

① 把配合物看成是给体-受体的加合物,配体给予电子,金属接受电子;

② 对于经典单齿配体, 如胺、膦、卤离子、CO、H-、烷基R-和芳基Ar-,都看作是二电子给予体。

如 Fe(CO)4H2 Ni(CO)4 Fe2+ 6 Ni 10

4CO 4³2=8 +)4CO 4³2=8 +)2H- 2³2=4 10+8=18 6+8+4=18 ③ 在配合阴离子或配合阳离子的情况下,规定把离子的电荷算在金属上。如:

Mn(CO)6+: Mn+ 7-1=6, 6CO 6³2=12, 6+12=18

Co(CO)4-: Co- 9+1=10, 4CO 4³2=8, 10+8=18

2 EAN规则的应用

① 估计羰基化合物的稳定性

稳定的结构是18或16电子结构,奇数电子的羰基化合物可通过下列三种方式而得到稳定:

a 从还原剂夺得一个电子成为阴离子[M(CO)n]-;

b 与其他含有一个未成对电子的原子或基团以共价键结合成 HM(CO)n或M(CO)nX; c 彼此结合生成为二聚体。 ② 估计反应的方向或产物

如: Cr(CO)6+C6H6 → ?

由于一个苯分子是一个6电子给予体,可取代出三个CO分子,因此预期其产物为: [Cr(C6H6)(CO)3]+3CO

又如:Mn2(CO)10+Na → ?

由于Mn2(CO)10 7³2+10³2=34,平均为17,为奇电子体系,可从Na夺得一个电子成为负离子,即产物为:

[Mn(CO)5]- + Na+ ③ 估算多原子分子中存在的M-M键数,并推

测其结构

三 金属羰基化合物中的化学键

1可以利用分子轨道理论来说明金属羰基化合物中的成键过程。

在CO的分子中,C和O都是以2s和2p原子轨道参与成键的。

由于C和O原子对称性相同的2s和2px轨道可以混合形成二条spx杂化轨道。在C和

O组成分子时,这四条spx杂化轨道中有两条组成了两条孤对电子轨道,其中一条是氧的spx,另一条是C的spx,剩下两条spx杂化轨道进行组合,一条是CO的成键轨道,一条是反键轨道。

除此之外,还有两条充满的键轨道和两条空的反键轨道, 它们是由py和pz轨道重叠而成, 分别位于xz和xy平面内。 2 类羰基配体的有机过渡金属配合物

N

2、NO+、CN-等双原分子或基团是CO分子的等电子体。因此它们与过渡金属配位时与CO的情形十分相似,同样是既可作为给予体,又可作为接受体。

分子N2与过渡金属生成配合物时的成键情况也与CO相似,氮原子上的孤对电子3g进入过渡金属的空轨道,形成配键;同时过渡金属的非键d 电子进入N2分子的反键1g空轨道,形成反馈键,从而构成-协同配位的结构。

然而同CO相比,N2最高占有轨道的能量比CO低,所以N2是一个较差的电子给予体,它给出电子形成配键的能力远比CO弱; 另一方面, N2分子的最低未占据空轨道的能量又比CO的高, 所以N2接受金属d电子形成反馈键的能力也不如CO强。因此,N2分子配合物的稳定性比金属羰基化合物差,生成的N2分子配合物的数量也远比羰基化合物少。 四亚硝酰基配合物

NO比CO多一个电子, 且这个电子处在反键*轨道上(参考CO能级图), 键级为2+1/2=2.5。它容易失去一个电子形成亚硝酰阳离子NO+,NO→NO++e, 电离能为916.6 kJ²mol-1。NO+与CO是等电子体, 键级为3(NO的键级为2.5)。NO的键长为115.1 pm, NO+的键长106.2 pm (正常N-O单键键长为140 pm,N=O键键长为121 pm,N≡O键键长为106 pm) 。

CO、N

2、NO等配体,均为电子对给予体,所以是路易斯碱。但同时又都有不同程度的接受反馈电子的能力,因而又都是路易斯酸。类似的配体还有很多,如CN-、AR3-、醇、酰胺等。它们中有许多是以接受电子、形成反馈键为主,据此,人们将这类配位体称为酸配体。由这类配体形成的配合物称为酸配合物。 五 环多烯配合物

烯和炔是过渡元素的另一类重要配体,它们以键的电子云来和金属配位,所以通常将生成的配合物叫配合物。该配体,亦即以键电子云去配位的配体称为配体。

此处重点掌握:为什么二茂铁能稳定存在,以及对其他二茂铁类化合物稳定性差异进行分析。 六金属有机化合物和簇合物的形成条件

原子簇(Cluster)是金属原子簇化合物的简称,也可称之为簇合物。它是指3个或3个以上的金属原子直接键合而成的化合物(按照这个定义,很显然,硼烷和碳硼烷都不能算在原子簇之内) 1过渡金属羰基簇合物

配体为CO的过渡金属簇合物称为过渡金属羰基簇合物。

由于CO是一个较强的电子给予体和电子接受体,所以羰基簇合物比较稳定,数量也较多。

CO在羰基簇合物中可以发挥不同的功能:

羰基簇合物 功 能

单核羰基簇合物 端基配位

双核羰基簇合物 端基+边桥基+半桥基

多核羰基簇合物 端基+边桥基+半桥基+面桥基

在双核和多核羰基簇合物,CO的配位方式或可以同时出现,或出现其中的几种。如 Rh6(CO)12(3-CO)4 Re4(5-C5H5)4(3-CO)4 一般地, 原子越小,越容易形成桥式结构。因此,同一族元素,从上而下非桥式配合物稳定性增加。 2卤素簇

卤素簇在数量上远不如羰基族多,由卤素簇的特点可以理解这一点:

① 卤素的电负性较大, 不是一个好的电子给予体,且配体相互间排斥力大, 导致骨架不稳定;

② 卤素的反键*轨道能级太高, 不易同金属生成 d→反馈键,即分散中心金属离子的负电荷累积能力不强; ③ 在羰基簇中,金属的 d 轨道大多参与形成 d→反馈键,因而羰基簇的金属与金属间大都为单键,很少有多重键。而在卤素簇中,金属的 d 轨道多用来参与形成金属之间的多重键,只有少数用来参与同配体形成键。如Re2C182-; ④ 中心原子的氧化态一般比羰基化合物高, d 轨道紧缩(如果氧化数低, 卤素负离子的配位将使负电荷累积, 相反,如果氧化数高, 则可中和这些负电荷), 不易参与生成d →反馈键; ⑤ 由于卤素不能易用*轨道从金属移走负电荷,所以中心金属的负电荷累积造成大多数卤素簇合物不遵守18电子规则。 例题:以Re2C182-为例: 2 Re3+=2³(7-3)=8,8 C1-=16,4 M-M=8,

总电子数=32,平均每个Re为16e。

然而,对于Mo6C184+,

Mo612+=6³6-12=24,8C1-=16,

总数=40, 每个Mo为40/6, 这很难用18或16电子规则描述。 四 答疑

推荐第2篇:1010无机化学教案

2-1-1熵

1.熵与熵变

(1) 熵:可以看作是体系混乱度(或无序度)的量度。用S表示。 (2)热力学第三定律:对于纯物质的晶体,在热力学零度时,熵为零。

(3)熵的定义: 在绝对零度时,任何纯净完整晶态物质的熵等于零,从熵值为零的状态出发,使体系变化到一个大气压和某温度T时熵的改变量称为该物

-1-1质在标准状态下的摩尔绝对熵值,简称为标准熵,用S O m表示,单位: J·mol ·K

(4)规律:

① 凡反应过程中气体计量系数增加的反应,反应ΔS O m >0;

② 凡反应过程中气体计量系数减少的反应,反应的ΔS O m

④ 没有气体参加的反应,反应中物质总计量系数增加的反应ΔS O m >0;反应中物质计量系数减少的反应,反应的ΔS O m

2.化学反应中过程熵的计算

ΔrS Om = [∑(S Om生成物)]–[∑(SOm反应物)]

2-1-2自由能与化学反应进行的方向

1876年美国科学家Gibbs证明在等温等压下,如果一个反应能被用来作功,则该反应是自发的,反之为非自发 。

1.自由能函数的定义

例:

CH4(g) + 2O2(g)

= CO2(g) + 2H2O (l)

Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu

热力学第一定律:ΔU = Q + W

等温可逆条件下:ΔU = Qr + Wmax Qr:可逆过程吸收或放出的热量;

Wmax : 最大功; W’max : 最大有用功; ΔG = W’max

G:定义的新函数,自由能函数,

意义:

当ΔG

当ΔG >0时, W’max>0, 表明过程非自发,要使过程进行,必须由环境对体系做功。

2.标准生成自由能ΔfG O m

在热力学标准态下,由处于稳定状态的单质生成1mol纯物质时,反应的自由能变化为该物质的标准生成自由能。

用ΔfG O m

单位:kJ·mol-1

规定:在标准态下,稳定单质的生成自由能ΔfG O m = 0 3.化学反应中过程自由能变ΔfGOm的计算

aA

+

bB

===

cC +

dD ΔrG Om = [∑(ΔfG Om生成物)]–[∑(ΔfGOm反应物)]

4.吉布斯- 赫姆霍兹方程

ΔG = ΔHTΔrS Om

5.反应自发性的判断

根据ΔrG大小来判断:

ΔrG

ΔrG >0, 正向反应非自发,逆向反应自发

2-2-1 化学反应速率

2-1-1化学反应速率的定义:

化学反应速率:——单位时间内反应物或产物浓度改变的量的绝对值。 aA + bB === gG + dD nB:物质B在反应式中的计量系数。对于反应物,取负值,表示减少;对于生成物,取正值,表示增加。

化学反应速率:r =︱ΔnB /Δt︱

对于在体积一定的密闭容器里进行的化学反应,可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的 增加来表示:

①平均速率r =︱ΔcB / Δt︱ ②瞬时速率 r =︱dcB / dt︱

影响反应速率的因素内因:反应的活化能大小 外因:浓度、温度、催化剂

2.2.2 化学反应活化能

1.碰撞理论 (Collision Theory) 有效碰撞的条件:

相互碰撞的分子应用合适的碰撞取向,相互碰撞的分子必须有足够的能量,反应速率与碰撞频率Z,分子有效碰撞分数f,以及方位因子p有关

r = Z·P·f Z碰撞因子 P频率因子 f能量因子 2.过渡状态理论

要点:在反应物相互接近时,要经过一个中间过渡状态,即形成所谓的活化络合物,活化络合物既可以分解为反应物分子,也可以分解为产物分子。活化络合物和反应物(或生成物)存在能垒,这一能垒被称为正反应(或逆反应)的活化能

讨论:比较过渡态理论的活化能与碰撞理论的活化能 Ea正 - Ea逆 = △rH 活化能是决定反应速率的内在因素

2.2.3 影响化学反应速率的因素

浓度对化学反应速率的影响

1.基元反应: 对于简单反应,反应物分子在有效碰撞中经过一次化学变化就能转化产物的反应。2.基元反应的化学反应速率方程式:可由质量作用定律描述。

k称为反应的数率常数: ①可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的反应速率;

②k由化学反应本身决定,是化学反应在一定温度时的特征常数; ③相同条件下,k值越大,反应速率越快; ④ k的数值与反应物的浓度无关。 3.非基元反应:

反应物分子需经几步反应才能转化为生成物的反应。 4.非基元反应的速率方程式

不能只根据反应式写出其反应速率方程,必须根据实验测定的结果及验证,推出反应的反应机理复杂的非基元反应 → 分成若干个基元反应 → 反应最慢的一步作为控制步骤最慢的一个反应就控制了该复杂反应的反应速率

5.反应级数

基元反应 aA + bB = gG rB = k(cA)a · (cB)b

a + b 表示该反应级数。 对于物质A是a级反应,对物质B是b级反应。 6.反应级数的意义:

①表示了反应速率与物质的量浓度的关系; ②零级反应表示了反应速率与反应物浓度无关 7.速率常数的单位

零级反应: r = k(cA)0

k的量纲为mol·dm-3·s-1 一级反应:r = kcA;

k的量纲为s-1 二级反应r = k(cA)

2k的量纲为mol-1·dm·s-1三级反应r = k(cA)

3 k的量纲为mol-2·dm2·s-18.气体反应

可用气体分压表示

温度对化学反应速率的影响

1.Arrhenius(阿仑尼乌斯)公式 k = A rxp(-Ea /RT)

A: 反应的频率因子,对确定的化学反应是一常数,A与k同一量纲;

Ea:反应活化能;R: 8.314 J·mol-1·K-1T: 热力学温度 2.阿仑尼乌斯公式的应用 求出任一温度下该反应的k值 ① 作图法

② 根据二点进行计算

催化剂对化学反应速率的影响

正催化:加速反应速率;负催化:减慢反应速率 1.催化剂改变反应速率的原因

降低了反应的活化能;不改变反应的自由能,也不改变平衡常数K0;缩短平衡到达的时间,加快平衡的到来。

2.催化类型

化学催化、均相催化、非均相催化;生物催化:生命体中各种酶的催化; 物理催化、光催化、电催化。 例如:均相催化

CH3CHO → CH4 + CO

Ea = 190 KJ·mol-1 例如:均相催化

CH3CHO → CH4 + CO

Ea = 190 KJ·mol-1以I2作催化剂

CH3CHO

→ CH4 + CO

Ea = 136 KJ·mol-1CH3CHO + I2 → CH3I + HI + CO CH3I + HI → CH4 + I

2反应活化能大大降低 非均相催化 2N2O === 2N2 + O2

Ea = 250 KJ·mol-1用金粉做催化剂,金粉吸附形成N≡N ××× Au中间体

2N2O === N≡N ¾O××× Au → 2N2 + O2

Ea = 120 kJ·mol-1 3.催化剂的特征

催化活性、选择性、稳定性、再生性 4.催化剂的选择性 C2H5OH =CH3CHO + H2 C2H4 + 1/2O2=CH2 ¾ CH2(Ag催化)

推荐第3篇:化学教案

第四节 自然界中的水

桐梓县木瓜中学:张基灵

1、知识与技能:

(1)认识水的组成;

(2)粗略了解天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别; (3)认识水与人类的密切关系,认识水是人类宝贵的资源; (4)了解水污染的因素和水净化的基本方法;

(5)懂得过滤,蒸发的目的,学习过滤和蒸发的基本装置和操作方法。

2、过程与方法:

(1)能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成。 (2)能够根据实验现象,初步得出水的组成和结构

3、情感态度价值观:

树立水是宝贵资源的观念,养成节约用水、自觉保护水资源不受污染 教学重点和难点 1.教学重点: (1)水的组成,

(2)各种水资源的区别

2.教学难点(版权归作者所有,转载请注明出处!www.51jsw.net无忧教师网): 过滤操作的基本要点 实验探究:

1. 水的组成研究

2. 纯净水与矿泉水的区分 教学内容:

一.自然界的水 1. 水在自然界的存在

(1)地球表面的分布:在地球表面,江河湖海约占地球表面的3/4;

(2)其他分布:地层下有地下水,大气里有大约0.03%的水蒸气,动植物体内有大量的水

注意:地球表面虽然有很丰富的水资源,但可利用的淡水资源却非常有限,不到总水量的1%。因此水资源短缺和水污染问题开始受到人们的重视 2.水在工农业生产中的作用

(1)工业上需要水:洗涤、溶解、加热、冷却,作为原料 (2)农业上需要水:农作物需要水灌溉 (3)动力工业上:水力发电

(4)交通运输上:内河及其海洋航运

3.水对生物体的重要作用,水(water)——生命之源

(1)生理活动中起着重要作用:唾液、胃液、血液、组织液等。水在人体内起这调节体温、溶解食物、排泄废物等作用

第1页 共4页 (2)植物光合作用需要水作为原料

诺贝尔奖两次获得者林德斯•波林医生在《如何活得好》一书中给读者提供了几点养生术,其中有一条就是“每天喝大量的水”

4.水污染情况: (1)水污染的来源

a.工业生产中产生的“三废”(废气、废水、废渣)的任意排放; b.农业生产中农药、化肥的任意施用; c.城市生活污水的任意排放。 (2)防止水污染的主要措施:

a.加强对水的管理和对水质的监测; b.工业三废实行先处理后排放; c.农业上合理使用化肥和农药; d.节约用水,提高水的利用效率

二、水的组成及性质 1.水的组成

实验:水的电解实验

现象 :1.接通直流电源,看见两管子中都出现气泡,负极和正极中气体的体积比大约为2:1 2.将一根带火星的小木条放在电源正极,木条复燃,说明生成了氧气

3.将一根燃着的木条放在电源负极处,气体被点燃,产生淡蓝色火焰,用一个干冷的烧杯放在火焰上方,烧杯内壁出现水珠,说明反应生成了氢气(Hydrogen)

氧气(O2) + 氢气(H2)点燃——→水(H2O)

解释:水在通电的情况下,被分解生成了氢气和氧气

文字表达式:水(H2O) 通电——→ 氧气(O2) + 氢气(H2) 气体体积比: 1 : 2 结论:水是由氢元素和氧元素组成的。化学中根据它的组成情况写成H2O 注意:

(1).纯净的水导电性很弱,在做水电解实验时,一般在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,以增强水的导电性。而硫酸或氢氧化钠本身却并没有发生化学变化。 (2).因为我们通常使用的是钠玻璃,焰色反应的影响,是反应产生的火焰呈黄色 2.水的物理性质

(1)在通常情况下,水是一种无色无味的液体

(2)在标准状况下,水的沸点(boiling point)为0℃,水的凝固点(freezing point)为100℃

水蒸气(vapor) 水(water) 冰(ice) (3)能够溶解很多物质,是化学常用的溶剂

(4)在1大气压下,4℃时的水密度最大为1.0g/cm,冰的密度小于水的密度 3.水的化学性质

第2页 共4页

3(1)通电分解:

水(H2O) 通电——→ 氧气(O2) + 氢气(H2) (2)能与某些非金属氧化物发生反应,生成对应的酸

水(H2O) + 二氧化碳(CO2) → 碳酸(H2CO3) 水(H2O) + 二氧化硫(SO2) → 亚硫酸(H2SO3)

水(H2O) + 五氧化二磷(P2O5) → 磷酸(H3PO4) 热水情况下 (3)能与某些金属氧化物发生反应,生成对应的碱

水(H2O) + 氧化钙(CaO) → 氢氧化钙[Ca(OH)2] 俗称:生石灰 俗称:熟石灰

(4)能与某些活泼金属发生反应,生成对应的碱和氢气

水(H2O)+ 钠(Na)→ 氢氧化钠(NaOH)+ 氢气(H2)

三、水的净化(要依据用水要求来净化水)

1.过滤:过滤是一种从液体中分离出不溶性固体的方法。利用它可以将不溶于水的杂质与水分离。

(1)具体要求:“一贴、二低、三靠”

一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;

二低:滤纸低于漏斗边缘,被滤液面低于滤纸边缘;

三靠:烧杯嘴紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁

(2)玻璃棒的作用:引流,防止液体溅出

(3)如果水中的杂质颗粒比较小,我们一般加入明矾(十二水合硫酸铝钾,KAlSO4•12H2O)等净水剂,可以吸附水中的悬浮杂质而沉降。

2.蒸馏:通过蒸馏的方法可以得到比较纯净的水,一般认为蒸馏水就是纯净物。

蒸发:通过溶剂挥发获得溶液溶质的方法

具体要求:

(1) 蒸发皿中液体不能超过容积的2/3;

(2) 蒸发过程中,玻璃棒要不断搅拌,防止局部受热而使液体溅出; (3) 蒸发结束后,应用坩埚钳将蒸发皿转移是石棉网上; (4) 固体冷却后,应用玻璃棒将固体转移至指定容器中;

练习:水受热蒸发与水通电分解是否是同种变化?

回答:水受热蒸发是物理变化,而水通电分解是化学变化

3.软化:石灰岩地区的水含有较多钙、镁等离子,是硬水。不含或含有少量的钙、镁离子的水是软水

(1)实验:硬水与肥皂水反应

现象:硬水中泡沫高度很低,而且在溶液中出现大量的絮状白色沉淀 结论:硬水中的成分能与肥皂水发生反应生成白色沉淀 (2)硬水的危害:影响加热效率,浪费能源,容易引起锅炉爆炸等

(3)硬水软化的方法:加热煮沸,蒸馏,离子交换法 4.自来水净化

水源→过滤→吸附→消毒→进入家庭

第3页 共4页 练习:请你设计一个具体的实验,鉴别以下4种无色液体:过氧化氢溶液,氯化钠溶液,氯化钙溶液,纯净水

设计:分别取样。分别向4支试管中加入少量的二氧化锰,如果出现大量气泡的试管中为过氧化氢溶液,剩余的3支试管中,加入少量肥皂水,振荡后产生白色沉淀的是氯化钙溶液,剩余的两液体分别重新取样,蒸发,在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯净水。

P.S:鉴别氯化钠和纯净水的方法

(1)蒸发:在蒸发皿中出现白色固体的是氯化钠溶液,剩余的没有任何明显现象的纯净水

(2)导电性:用导线将溶液与电源、小电珠连接,电珠亮的是氯化钠溶液 (3)密度:用密度计测定液体的密度,较高的是氯化钠溶液 *(4)溶沸点:测定溶液的溶沸点,较高的是氯化钠溶液

补充练习测试题

(1)有人说,天然水都是混合物,无色无味的液体都是纯净水,你认为对吗?为什么? (2)下列变化哪些是化合反应或分解反应?为什么?

水电解;氢气在空气中燃烧;蒸发食盐水得到水蒸气和食盐;过滤泥水得到水和泥沙。

(3)某种硬水煮开后,在容器底部出现白色的锅垢。你认为锅垢中可能含有什么元素? (4)有人认为,如果能找到从水中获得氢气的简便方法,就可以从水得到氢气,氢气燃烧获得热能又生成水,从水再得到氢气,如此反复循环,就不会有能源危机了。你认为对吗?为什么?

第4页 共4页

推荐第4篇:化学教案

4 爱护水资源

一、教学目标:

(一)、知识与技能:

1、了解世界和我国的水资源状况,学习用辨证的方法看待水资源的丰富和有限。

2、培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感。

3、初步懂得合理利用和保护水资源的重要性和迫切性,从而形成节约用水、保护环境的良好品德。

(二)、过程与方法:

树立保护水资源、珍惜水资源、节约用水的意识,并使学生初步了解世界和我国水资源短缺善以及水污染情况。要求学生从图书、报纸、杂志、互联网等媒体上搜集与本教材相关的资料和有关水污染的知识和情况报道。

(三)、情感态度与价值观:

1、帮助学生树立保护水资源、珍惜水资源、节约用水的意识。

2、学习用辩证的方法看待水资源的丰富和有限。

3、培养学生关心社会、为社会做贡献的社会责任感。

二、教学重、难点及解决方案

(一)重点

1、世界水资源的颁布情况、可利用水资源的情况。

2、我国淡水资源短缺的现状。

3、水浪费、水污染及解决措施。

(二)难点

水资源是丰富的,又是有限的,对此学生不容易形成正确的认识。

三、课时安排 1课时

教学流程

一、课程导入

师:大自然的水景是多么壮观、多么变化莫测。今天让我们一起来了解水资源。

教师可引出课题──爱护水资源。

二、自学过程

学生阅读教材,并完成下列测试内容:

1、地球的表面积约有多少被水覆盖着?(

2、地球上最大的储水库是什么?(

、淡水约占全球总水储量的多少?( )

4、海水中含有的化学元素大约有多少种?(

5、中国水资源总量居世界第几位?(

6、世界人均水量最多的国家是(

7、中国人均水量约占世界均值的多少?(

8、我国人均水量最多的省是(

9、世界水日是几月几日?(

10、我国人均水量最少的省是(

11、世界上有多少人口处于缺水状态(

12、南水北调工程将使我国北方城市摆脱缺水困难,请问是将哪里的水调往北方?(

通过这些题目,同学们知道了水的分布现状,也证实了自己的自学能力。 (在此教师可以给学生一些赞扬的语言,多鼓励学生,对于学生们的自学能力给予肯定。)

三、师生互动

1、小结下列知识

一、人类拥有的水资源

1、地球表面约71%被水覆盖──“水球”

2、海洋水:

(1)储量约占全球总储水量的96.5%;

(2)作用:繁衍水生生物;蕴藏化学资源(海水中含有80多种元素,其中含量最高的是氧元素;海水的含盐量很高,人们可从海水中提取出大量无机盐。)

(3)探究方向:淡化海水

3、由于人口增多、工业、生活用水量增大,水污染也比较严重,造成水资源缺乏。

如:(1)爱护水资源从节约用水和防治水体污染两方面考虑。(2)我国的“节水标志”。

(3)有关水污染而引起的环境问题的图片和报道。 (在师生热烈的讨论过程中完成下列课程内容。)

二、爱护水资源

1、节约用水:

使用新技术,改革工艺和改变习惯可以减少大量工农业和生活用水。

2、防止水体污染:

(1)水体污染是指什么? (2)水体污染源:

①工业污染:工厂的“三废”(废气、废渣、废液)倒入江河、地下,污染江河和地下水。

②农业污染:农药、化肥的不合理使用,也易造成水的污染。 ③生活污染:生活污水及生活垃圾的任意排放,造成水的污染。 ④其他污染:

A、病原微生物污染 B、需氧有机物污染

C、富营养化污染(赤潮) D、恶臭物污染

、地下水硬度升高

F、重金属离子污染(水俣病) J、石油泄露造成的海水污染 H、热污染

I、放射性水污染

(3)水体污染的危害:

影响工农业生产、渔业生产、破坏水生生态系统,直接危害人体健康。

三、习题

1、下列关于水的叙述正确的是(

A、水是取之不尽、用之不竭的自然资源 B、水是一种有限的宝贵资源,必须保护水资源 C、人类需要的淡水可通过海水蒸馏来补充 D、雨水是天然蒸馏水,所以是纯净物

2、科学家预言“水短缺,不久将成为一个深刻的社会危机”。这是因为( ) A、水中蕴藏着丰富的化学资源,提取这些资源消耗了水 B、由于二氧化碳温室效应,水在不断地蒸发减少 C、淡水资源不充足,且分布不均匀

D、水不断受污染,使淡水资源越来越不充裕

3、请你们谈谈自己的节水经验,在爱护水资源方面,你做的有哪些不妥的地方吗?

四、结束语

在优美的风景和诗篇中体会爱护水资源的重要性,并启发学生以“我认识的水”为题,从名称、化学式、组成元素、主要性质、主要用途、水的净化、爱护水资源等方面写一篇小论文。

课后反思

本堂课与过去明显的不同在于:把单纯的教师传授式改为学生自学与讨论相结合,再加上艺术欣赏与表演,学生感到很新奇。课堂上所探讨的问题就在身边,更重要的是,不论课前、课中,都是学生唱主角,比给教师当听众要有趣的多,整堂上,师生之间、同学之间配合得很好,课堂气氛十分活跃、和谐、轻松。我认为教师能将每堂课都设计好是上好一堂课的成功保证。不足的是我们还可以多让学生走出课堂,如:参观水厂,了解水厂收费情况;了解学校学生每个月的用水情况;了解中山市水的污染问题和歧江河改造工程以及一些矿泉水的水源来源等,使学生们更关心水,爱惜水,保护水。

推荐第5篇:化学教案

教学目标

知识技能:初步了解分散系概念;初步认识胶体的概念,鉴别及净化方法;了解胶体的制取方法。

能力培养:通过丁达尔现象、胶体制取等实验,培养学生的观察能力、动手能力,思维能力和自学能力。

科学思想:通过实验、联系实际等手段,激发学生的学习兴趣。

科学品质:培养学生严肃认真、一丝不苟的科学态度。

科学方法:培养学生观察、实验、归纳比较等方法。

重点、难点

重点:胶体的有关概念;学生实验能力、思维能力、自学能力的培养。

难点:制备胶体化学方程式的书写。

教学过程设计

教师活动 学生活动 设计意图

【展示】氯化钠溶液、泥水悬浊液、植物油和水的混合液振荡而成的乳浊液。

【提问】哪种是溶液,哪种是悬浊液、乳浊液?

【指导阅读】课本第72页第二段

思考:

(1)分散系、分散质和分散剂概念。

(2)溶液、悬浊液、乳浊液三种分散系中的分散质分别是什么?

【提问】溶液、悬浊液、乳浊液三种分散系有什么共同点和不同点? 观察、辨认、回答。

阅读课本,找出三个概念。 (1)分散系:一种物质(或几种物质)分散到另一种物质里形成的混合物。

分散质:分散成微粒的物质叫分散质。

分散剂:微粒分布在其中的物质叫分散剂。

(2)溶液中溶质是分散质;悬浊液和乳浊液中的分散质分别是:固体小颗粒和小液滴。

思考后得出结论:

共同点:都是一种(或几种)物质的微粒分散于另一种物质里形成的混合物。 复习旧知识,从而引出新课。

培养自学能力,了解三个概念。

培养学生归纳比较能力,了解三种分散系的异同。

教师活动 学生活动 设计意图

【展示】氢氧化铁胶体,和氯化钠溶液比较。

【提问】两者在外部特征上有何相似点?

【设问】二者有无区别呢?

【指导实验】(投影)用有一小洞的厚纸圆筒(直径比试管略大些),套在盛有氢氧化铁溶胶的试管外面,用聚光手电筒照射小孔,从圆筒上方向下观察,注意有何现象,用盛有氯化钠溶液的试管做同样的实验,观察现象。

【小结】丁达尔现象及其成因,并指出能发生丁达尔现象的是另一种分散系——胶体。 不同点:溶液中分散质微粒直径小于10-9m,是均

一、稳定、透明的;浊液中分散质微粒直径大于10-7m,不均

一、不稳定,悬浊液静置沉淀,乳浊液静置易分层。

仔细观察后回答:

外观上都是均一透明的。

分组实验。

观察实验现象。

现象:光束照射氢氧化铁溶胶时产生一条光亮的“通路”,而照射氯化钠溶液时无明显现象。 培养观察能力,引起学生注意,激发兴趣。

培养学生动手能力,观察能力。

【设问】通过以上的实验,我们知道胶体有丁达尔现象,而溶液没有。那么,二者本质区别在什么地方呢?

【演示】实验2-8介绍半透膜

【设问】这个实验说明什么问题?

【小结】1.分子、离子等较小微粒能透过半透膜的微孔,胶体微粒不能透过半透膜,溶液和胶体的最本质区别在于微粒的大小,分散质微粒的直径大小在10-9~10-7m之间的分散系叫做胶体。从而引出胶体概念。

2.介绍渗析方法及应用 观察实验,叙述现象。

现象:在加入硝酸银的试管里出现了白色沉淀;在加入碘水的试管里不发生变化。

思考后回答:氯化钠可以透过半透膜的微孔,而淀粉胶体的微粒不能透过。 创设问题情境,激发兴趣。

培养思维能力。

【提问】在日常生活中见到过哪些胶体?

讨论,回答:淀粉胶体、土壤胶体、血液、云、雾、Al(OH)3胶体等等。 联系实际,激发兴趣。

教师活动 学生活动 设计意图

【指导阅读】课本第74页最后一行至第75页第一段,思考胶体如何分类? 看书自学,找出答案。

胶体按分散剂分为:

液溶胶(溶胶)

气溶胶:云、雾、烟等固溶胶:烟水晶、有色玻璃等 了解胶体分类。

【过渡】在实验室我们也可以亲自动手制一些胶体。学生实验(投影)

1.制取氢氧化铁胶体

2.制取硅酸胶体

3.制取碘化银胶体

【指导实验】强调:1.制备上述胶体时要注意不断搅拌,但不能用玻璃棒搅拌,否则会产生沉淀。2.在制取硅酸胶体时,一定要将1mL水玻璃倒入5mL~10mL盐酸中,切不可倒过来倾倒,否则

会产生硅酸凝胶。

【提问】如何证实你所制得的是胶体?请你检验一下你所制得的氢氧化铁胶体。 分组实验:

用烧杯盛约30mL蒸馏水,加热到沸腾,然后逐滴加入饱和氯化铁溶液,边加边振荡,直至溶液变成红褐色,即得氢氧化铁胶体。

在一个大试管里装入5~10mL1mol/L盐酸,并加入1mL水玻璃,然后用力振荡,即得硅酸溶胶。

在一个大试管里注入0.01mol/L碘化钾溶液10mL,用胶头滴管滴入8~10滴相同浓度的硝酸银溶液,边滴加边振荡,即得碘化银胶体。

思考后回答,胶体可产生丁达尔现象,然后检验。 培养学生实验能力。

培养学生严谨求实,一丝不苟的科学态度。

使学生亲自体验成功与失败,激发兴趣。

【提问】请学生写出制取三种胶体的化学方程式,请一个同学写在黑板上,然后追问:这个同学书写是否正确?

KI+AgNO3=AgI↓+KNO3

Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓

+2NaCl 把学生存在的普遍错误充分暴露出来,引起学生重视。

教师活动 学生活动 设计意图

指导学生阅读课本第73页。针对学生普遍存在的问题,进行解释。 对照课本找出错误。

但感到疑惑,提出问题。

1.书写制取氢氧化铁胶体方程式时,中间为什么用“=”,而不用“”。

2.氢氧化铁、碘化银、硅酸是不溶性物质,为什么写化学方程式时不写“↓”。 激发学生的学习兴趣和求知欲。

【小结】就学生谈的收获进行小结。

请同学们谈一下在整个学习过程中的收获。 培养归纳总结能力。

【随堂检测】

1.下列物质能发生丁达尔现象的是()。

(A)蔗糖水(B)肥皂水

(C)碘酒(D)碘化砷胶体

2.胶体区别于其他分散系的本质特征是()。

(A)产生布朗运动(B)产生丁达尔现象

(C)胶体微粒不能穿透半透膜 (D)分散质直径在10-7~10-9m之间

3.填写分离下列各组混合物所用的物理方法:

(1)除去水中少量的溴;()

(2)除去碘化银胶体中含有的碘离子;()

(3)除去石灰水中悬浮的碳酸钙;()

(4)从硬脂酸甘油酯经皂化后液体中,分离出硬脂酸钠,先_____,然后_______。

1~2两题

考查胶体的性质。(A级)

3.综合各种分散系的物理性质(B级)

板书设计

第二章第八节胶体

一、分散系、分散质、分散剂有关概念

二、胶体

1.概念:分散质微粒的直径大小在10-9~10-7m之间的分散系

2.胶体的分类 3.鉴别溶液和胶体的方法——丁达尔现象

4.胶体的净化方法:渗析

5.胶体的制备

FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl

Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3(胶体)

KI+AgNO3=AgI+KNO3

附:随堂检测答案

1.(B)(D)

2.(D)

3.(1)萃取(2)渗析(3)过滤(4)盐析、过滤

第二课时

教学目标

知识技能:认识胶体的一些重要性质和作用。

能(转载自第一范文网http://www.daodoc.com,请保留此标记。)力培养:通过胶体性质实验培养学生实验能力、观察能力;通过对实验现象的分析,培养学生的思维能力。

科学思想:培养学生热爱科学,依靠科学解决实际问题的观点,教育学生关心环境。

科学品质:培养学生的学习兴趣和动机。

科学方法:培养学生观察、实验、逻辑推理等方法。

重点、难点

胶体的性质;学生思维能力的培养。

教学过程设计

教师活动 学生活动 设计意图

【复习提问】1.什么叫胶体?它和溶液、浊液有何异同点?2.如何鉴别溶液和胶体? 思考后回答:

要点:1.分散质微粒的直径大小在10-9~10-7m之间的分散系叫胶体。相同点:胶体、溶液、浊液都是一种(或几种)物质的微粒分散于另一种物质里形成的混合物,都属分散系的一种。不同点:主要是分散质颗粒大小、液体的均一性及稳定性的不同。

2.胶体可产生丁达尔现象,而溶液没有。 复习巩固上节课所讲内容。

【设问】胶体除有丁达尔现象,还有无其他性质呢?这是我们今天要研究的问题。

明确研究意图,培养学生好奇心。

【板书】

三、胶体的性质

1.丁达尔现象

【讲述】日常生活中,如果把花粉悬浮在水里,用显微镜观察,就会发现花粉的小颗粒作不停地、无规则的运动,这种现象称为布朗运动。胶体也可作布朗运动,好 情境想像。

与学生已有的生活经验相联系,增加感性认识。

教师活动 学生活动 设计意图

比电影院放映电影时,可看到受光束照射的空气里,尘埃小颗粒作无规则的不停地运动。

【板书】2.布朗运动

【设问】为什么胶体微粒的运动是不停顿地、无规则的运动呢?

指导学生阅读课本第76页。

阅读思考得出结论:胶粒受水分子从各方面撞击、推动,每一瞬间合力的方向大小不同,所以每一瞬间胶粒运动速率和方向都在改变,因而形成不停地、无规则地运动。 培养思维能力。

【演示】电泳实验(见课本77页)

【提问】1.通电后,U形管里阴极附近的红褐色逐渐变深,阳极附近的红褐色逐渐变浅,这表明阴极附近什么微粒增多了?

2.Fe(OH)3胶粒向阴极作定向移动,说明它具有什么样的电性?

【小结】电泳概念:在外加电场的作用下胶体微粒在分散剂里做定向移动的现象,叫做电泳。

产生电泳现象的原因:因为胶体的微粒是带电的粒子,所以在电场的作用下发生了定向移动,产生了电泳现象。

【板书】3.电泳现象

观察后叙述实验现象:阴极附近颜色变深,阳极附近颜色变浅。

思考、得出结论: 1.通电后,阴极附近Fe(OH)3胶粒增多了。

2.说明Fe(OH)3胶粒是带正电荷的。 利用实验创设问题情境,激发兴趣。

培养学生根据实验现象,逐步分析得出结论的能力,向学生渗透分析问题的方法。

【指导阅读】课本第77页第二段至第三段,思考:1.为什么胶体微粒带有电荷?

2.哪些胶体带正电荷?哪些胶体带负电荷? 自学、思考、总结出结论:

1.胶体微粒带电荷的原因:表面积大,吸附力强,吸附阴离子的带上负电荷,吸附阳离子的带上正电荷。

2.带正电荷的胶体:金属氢氧化物、金属氧化物。

带负电荷的胶体:金属硫化物、非金属氧化物。 培养学生独立解决问题的能力。

教师活动 学生活动 设计意图

3.胶体分散系稳定的原因?

【板书】带正电荷的胶体:金属氢氧化物,金属氧化物。

带负电荷的胶体:金属硫化物,非金属氧化物。

3.胶体分散系稳定的原因:同种胶粒带同种电荷,相互排斥而不容易聚集:布朗运动能克服重力作用,胶粒不易沉积。

认识胶体所带电荷情况及胶体分散系稳定的原因。

【讲述】简介电泳原理的应用

1.在陶瓷工业中,借助它来除去粘土中所混杂的氧化铁杂质。简述方法。

2.气溶胶也可发生电泳现象,如在水泥、冶金等工业中,通高压电于含烟尘的气体时,可除去大量烟尘以减少空气污染,净化环境,保护人民健康。 倾听、思考。

联系实际,激发兴趣。

教育学生关心环境,培养社会责任感。

【提问】刚才,我们已经知道了胶体稳定的因素,那么我们能否有针对性地想出办法来破坏胶体的稳定性,使胶粒彼此聚集成大颗粒而沉淀下来呢?

归纳总结,出示探究方案:(投影)

开展讨论,提出消除胶粒所带电荷的方案。

1.加电解质溶液;

2.加带相反电荷的胶粒;

3.加热。

实验,观察现象,做好记录。

实验现象:(1)浑浊

(2)浑浊

(3)产生沉淀

培养学生创造性思维能力。

培养学生动手实验能力,观察能力。

教师活动 学生活动 设计意图

【指导阅读】教材第78页第1行至第16行,思考产生上述实验现象的原因是什么?

小结:胶体凝聚概念和凝聚方法。

【板书】4.胶体的凝聚

方法:(1)加电解质溶液

(2)加带相反电荷的胶粒 (3)加热

阅读、思考,填好上表:

(1)MgSO4=Mg2++SO42-,其中带负电荷的SO2-4离子与带正电荷的Fe(OH)3胶粒发生电性中和而聚集沉淀。

(2)Fe(OH)3胶粒带正电,硅酸胶粒带负电,混合后发生电性中和,使胶粒凝聚为沉淀而析出。

(3)加热时,胶体微粒受热后相互碰撞的机会增多,从而使胶体凝聚为沉淀析出。

【练习】解释下列问题(投影)

1.河流入海处,易形成三角洲的原因。

2.豆浆里放入盐卤或石膏,为什么可制成豆腐?

3.氯化铁和硫酸铝溶于水形成胶体,它们为什么都有净水的作用? 分组讨论,解释实验现象,相互补充,得出正确答案。 联系实际,强调学习的真正目的是解决实际问题。

【提问】通过这节课的学习,你知道了什么?你认为这节课的知识重点是什么?

【课堂小结】 思考、讨论、回答。

感受学习新知识的乐趣。 培养学生归纳总结能力。

巩固所学知识。

教师活动 学生活动 设计意图

【随堂检测】

1.在氢氧化铁胶体中逐滴滴入一种液体,初滴入时氢氧化铁胶体发生凝聚而沉淀,继续滴入,沉淀消失则这种溶液应是()。

(A)0.5mol\\L硫酸镁(B)蒸馏水

(C)0.5mol\\L氯化钾溶液(D)0.5mol\\L盐酸

2.硅酸胶体微粒带负电,现把氯化钙溶液、蔗糖溶液、氢氧化铁胶体、硫化锑胶体分别加入到硅酸胶体中,发生的现象依次是:①_____,②____,③_____,④______。

3.实验时,手不慎被玻璃划破,可从急救箱中取氯化铁溶液应急止血,其原因是_______,若换成硫酸铜溶液,是否可以?其原因是_________。

1、2题检测胶粒带电情况及胶体凝聚方法。3题针对少数优秀学生,考查知识应用能力。

【作业】课本第79页习题

2、

3、

4、5题。

板书设计

三、胶体的性质

1.丁达尔现象

2.布朗运动

4.胶体的凝聚

方法:(1)加入电解质溶液(2)加入带相反电荷的胶粒(3)加热

附:课堂练习答案

1.河水中粘土等胶粒,遇海水中电解质而发生凝聚作用,逐渐沉降为三角洲。

2.豆浆里的蛋白质胶体,遇电解质形成凝胶。

3.Fe(OH)3和Al(OH)3胶粒带正电荷,而粘土胶粒带负电荷,相遇而发生凝聚作用。

随堂检测答案1.(D)2.①凝聚②无现象③凝聚④无现象

3.血液是胶体,FeCl3是电解质,可使血液发生凝聚。不能用硫酸铜,因为铜盐有毒,虽然也能使血液凝聚,但不能使用。

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推荐第6篇:化学教案

教学目标

一、知识与技能

根据基本反应类型熟练的书写化学反应方程式

二、过程与方法

1.运用练习的方法加深学生对四种基本反应类型的认识 2.加强对复分解反应的掌握

三.情感态度价值观

培养学生归纳判断书写能力

教学重点

1.对化学方程式的准确书写

2.对复分解反应发生过程中的现象的判断

教学难点

1.对化学式的正确书写

2.对复分解反应能否发生的判断

教学过程

引入:同学们判断一下下列方程式的书写和基本反应类型的判断是否正确。

(1) (2) (3) (4) Mg + O2 MgO2

化合反应 2H2O 点燃2H2↑+ O2↑

分解反应

Na2SO4 +2KNO3 === 2 NaNO3 + K2SO4 复分解反应

Fe + ZnSO4=== FeSO4 +Zn

置换反应

在以上的方程式中出现了许多错误,对基本反应类型的认识也存在着不足,那么一个化学反应方程式包括哪些内容呢。基本反应类型又有那些。这就是这节课我们所要复习的内容。

一、化学反应方程式的书写

1.反应条件 2.配平3.正确的化学式 4.气体符号和沉淀符号

二、基本反应类型

1.化合反应:有两种或两种以上的化合物反应生成另一种化合物的反应。

通式:A + B == AB 举例;4P +5 O2 2P2O5

3Fe + 2O2  Fe3O4

点燃点燃S + O2SO2

2 Mg + O2 2MgO

点燃点燃C+ O2CO

22CO + O22CO2 2.分解反应:一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。

通式:AB == A +B

△举例:2KMnO4 ==== K2MnO4 + MnO2 + O2↑

22KClO3 MnO==== 2KCl + 3O2↑

2 2H2O2 MnO==== 2H2O + O2↑ 点燃点燃3.置换反应:一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质与另外一种化合物的反应。

通式:A + BC == AC+ B 举例:金属和酸的反应

Fe + 2HCl== FeCl2 + H2↑

Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑ Zn + 2HCl== ZnCl2 + H2↑

Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

金属和盐溶液的反应 Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 练习、判断下列反应能否发生如果能写出化学方程式,不能则说明原因

(1) 铜和硫酸 (2) 锌和氯化铜 (3) 汞和盐酸 (4) 铜和硝酸银

4.复分解反应:由两种化合物反应生成另外两种化合物的反应

通式:AB + CD == AD + CB 反应条件:(1)反应物:必须溶于水或酸

(2)生成物:有水、沉淀或气体

练习:1.下列各物质的溶液不能发生复分解反应的是(

A : HCl和Ca(OH)2

B : Na2CO3和 H2SO4 C : AgNO3和BaCl2

D : KNO3和NaCl

2.下列各物质不能发生复分解反应的是你(

) A : HCl和CaCO3

B : Cu(OH)2和 FeCl3 C : Na2CO3和CaCl2

D : Fe(OH)2和H2SO4 3.完成下列方程式

(1)纯碱和熟石灰 (2)氯化钡和硫酸钠 (3)苏打和盐酸 (4)氢氧化钠和氯化铜 小结: 作业:对今天所写内容进行归纳总结 教学总结:

推荐第7篇:化学教案

课题1 金属材料

一、教学目标 知识与技能:

1、了解生活中常见金属的物理性质,能区分常见金属和非金属

2钢等

作用,

点:金属的物理性质

学过程

、认识在金属加热熔合某些金属或非金属可以制得合金,知道生铁和重要合金、以及合金比纯金属具有更广泛的用途。 情感态度与价值观:认识金属材料在生产、生活和社会发展中的重要初步形成物质性质决定用途的思想方法。 过程与方法:关注生活→分析比较→归纳解释

二、教学重点、难点 重难点:性质决定用途,但不是唯一因素

三、教学模式 探究式

四、教

板书设计

课题1 金属材料

一、金属

1合金

1

2 1.2.应。

、性质 ①颜色②导电性③密度④熔点⑤硬度⑥延展性

2、用途

二、、概念 、性质 a、硬度 b、熔点 教学反思: 课题2 金属的化学性质 教学目标: 知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。 初步认识常见金属与盐酸、稀硫酸以及金属氧化物溶液间的置换反

3.熟悉常见金属的活动性顺序,学会利用金属与酸以及金属化合物溶液通过“置换”推断常见金属活动性顺序。

4.发展学生敢于置疑、勤于动手的科学精神,发展求知欲和探究激情。

(注:“置换反应”概念的更深刻理解,于第二课时进行) 教学重点:

1.了解金属活动性顺序表,掌握置换反应的概念。

2.认识部分金属重要化学性质(与氧气反应,与盐酸、稀硫酸反应及金属间的置换)。 教学难点:

1.活动性顺序强弱的探究及排序。 2.金属活动性顺序表的应用。 教学方法:

对实验现象进行筛选、对比、归纳、分析、进行信息处理,获取科学结论的教学方法。 教会思路: 猜想与探究――→观察与检验――→分析与归纳――→解释与结论

教学准备:

镁、铝、锌、铁、铜等金属,硫酸铜溶液、硝酸银溶液、稀盐酸、稀硫酸等以及酒精灯,石

棉网、三角架、试管、镊子等。 教学过程:

作业设计:

1.课后习题

2.设计一个实验证明活泼性

板书设计:

课题2 金属的化学性质

> fe > cu zn

一.金属与氧气的反应

镁铝常温下很容易反应,铜铁常温下反应很慢,金在高温下也不反应。 结论:不同的金属与氧气反应的难易程度不同。

k ca na mg al zn fe sn pb (h)cu hg au pt au

寻 教学反思: 活动性:mg、al>fe、cu>au 二.金属与盐酸、稀硫酸的反应 金属活动性由强渐弱 结论:不同的金属与酸反应的剧烈程度不同。 三.金属活动性顺序表的应用,置换反应的应用 越在前面越活泼 氢前金属置换氢 金属之间互置换溶液里面可探

课题3 金属资源的利用和保护

[教学目标] 知识与技能

1. 知道常见的金属(铁、铝等)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含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。 3. 了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 过程与方法

1. 通过实验,让学生了解练铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。 2. 通过对某些含有杂质的物质的计算,使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在

一起,培养学生灵活运用知识的能力。 情感态度与价值观

1. 通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。 2. 通过对废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资

源保护的重要性。

3. 通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要

保护金属资源。 [教学重难点]

重点:铁的冶炼,以及有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”

难点:化学方程式中有关杂质问题的计算,以及对铁的锈蚀防护的“活动探究“的结论的辨析

归纳,从而得出铁生锈的条件,以及防锈的方法。 [课时安排] 2课时

[板书设计]

1 2fe+3co2

题:

80%=800t 课题3 金属资源的利用和保护 一.铁的冶炼 . 原料:铁矿石、焦炭、石灰石 2. 设备:高炉 3. 原理:3co+fe2o3 高温 现象:红色变黑色,石灰水变浑浊。 二.涉及到杂质问题的计算 例解:1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为: 1000t×

设:800t氧化铁理论上可以炼出铁的质量为x 3co+fe2o3

高温

2fe+3co2

160 2×56

800t x

160800t

= 2?56x2?56?800t

x=

折合为含铁96%的生铁的质量为:

560t÷96%=583t

答:1000t含氧化铁80%的赤铁矿,理论上可炼出含铁96%的生铁583t。 三.金属资源的保护

(一)金属的腐蚀和防护 1.铁生锈的条件:有水和氧气 2.防锈的方法:保持干燥;隔绝氧气

(二)金属资源保护 保护金属资源的有效途径: 1. 防止金属的腐蚀 2. 金属的回收利用 3. 有计划合理的开采矿物 4. 寻找代替品:如塑料等

160

=560t

实验活动4 金属的物理性质和某些化学性质

教学目标

1、知识与技能

(1)巩固和加深对金属性质的认识。

(2)培养学生实验设计能力。

2、过程与方法

通过认识金属的性质,初步学会运用观察、实验等方法获取信息

并用文字和化学语言表达有关信息。

3、情感态度与价值观

发展学生敢于质疑、勤于动手的科学精神,激发求知欲和探究激情,感受科学探究对知识构建的重要意义。

教学重点:(1)金属的物理性质

(2)金属的化学性质及活动性强弱探究。

教学难点:金属活动性强弱的探究

教学准备:试管、试管架、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、铁丝、铜丝、稀盐酸、稀硫酸、硫酸铜溶液、硝酸银溶液。

教学过程:

一、金属的物理性质

提起金属,同学们都不会感觉陌生。我们家中的日常生活用品,如锅、水壶、菜刀等,他们都是用金属材料制成的。下面我为大家提供一些材料,请同学们仔细观察,完成以下实验。

(1)观察并描述镁、铝、铁、铜的颜色和光泽。

(2)采取相互刻画的方法,比较铜片和铝片、铜片和黄铜片的硬度。

(3)请你设计并进行实验,证明金属具有导电性。

根据实验可知,金属的物理性质有 。 教师引导学生根据生活常识总结金属的其他物理性质:延展性、导热性。

二、金属的化学性质

(1)用坩埚钳夹取一块铜片,放在酒精灯火焰上加热,观察铜片表面的变化。

请学生写出化学方程式。

(2)向4支试管中分别放入少量镁条、锌粒、铁片、铜片,然后分别加入稀盐酸(或稀硫酸),观察现象。如果有气体生成,判断生成的气体是什么。

注:

1、稀盐酸、稀硫酸具有腐蚀性,教师要强调实验的安全性。

2、向试管中加入酸的顺序是:cu、fe 、zn、mg,加入酸的体积约为试管的1/4,注意从侧面观察现象并做好记录,用拇指按住镁条

与盐酸反应的试管管口10秒左右,松开拇指,用燃着的小木条放在试管口,观察现象。

请学生写出反应的化学方程式。

(3)请你设计并进行实验,比较铁、铜、银的金属活动性强弱。

教师指导学生设计实验并进行实验。 学生上台板演化学方程式。 思考:铁是银白色金属。在上述实验中,你观察到的铁片和铁粉是什么颜色的?你有什么问题?查阅资料,与同学交流。

教师引导学生查阅资料的方法并用多媒体展示查到的信息。

【学以致用】

1.把金属x放入agno3溶液中,x表面有银白色固体析出;若放入feso4溶液中,无明显现象。则x、ag、fe三种金属活动性由强到弱的顺序正确的是( )

a.fe、x、ag、b.x、fe、ag

c.fe、ag、x d.ag、x、fe

2、一些不法商贩常常用铝制的假银元坑害消费者,小明在市场上买了一枚银元,请你帮他鉴别一下这枚银元,是真?是假? 请同学们谈谈本节课的收获,还有何疑惑。

板书设计:金属的物理性质和某些化学性质

一、物理性质

二、化学性质

推荐第8篇:无机非金属

姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

纳米银/聚酰亚胺复合材料

电子封装技术的发展对嵌入式电容器材料不断提出新的要求。当前,高性能嵌入式电容器迫切需要拥有高介电常数、低介电损耗、与电路基板具有良好的粘结力以及良好加工性等综合性能的介电材料。然而,目前没有任何材料能够全部满足这些要求。银纳米粒子具有优异的导电率和奇特的纳米特性(即库仑阻塞效应),是制备金属/聚合物高介电复合材料的理想填料。聚酰亚胺作为高聚物基体则具有优异的热稳定性、低介电损耗和易合成加工性等优点。银/聚酰亚胺纳米复合材料可望将银纳米粒子的介电性能与聚酰亚胺的力学、热学性能很好的结合起来。因此,探索制备Ag/PI纳米复合材料的新方法是很有意义的。

高介电材料是一种能够储存电荷和均匀电场的绝缘材料,其在电子、电气工业领域有着非常重要的应用。随着电子工业中对电子器件高速化、微型化和稳定性要求的不断提高,电子封装技术从第一代分立元件封装、第二代芯片级封装(Chip Scale Packaging)和多芯片模块封装(Multichip-Module)发展到第三代的系统封装(System-on-Packaging)[1, 2],每次技术换代都对材料研究提出新的挑战。当前,易加工的高性能嵌入式电容器需要采用拥有高介电常数、低介电损耗、高介电强度和与电路基板良好的粘结力等综合性能的薄膜材料,是该领域最迫切需要解决的难题之一。许多传统的单一高介电材料,比如铁电陶瓷材料,因为加工过程中需要高温烧结,耗能大且工艺复杂,再加上其与电路基板之间差的粘结性能,已不能满足此要求。而聚合物基复合材料,因为能够结合聚合物的易加工性、与基板良好的粘结性以及填料的高介电性能两方面的优点,自然成为人们的首选研究对象[3-5]。另外,这种轻质、易加工和高性能的高介电材料在其他先进电子、电气设备中也有许多应用,比如储能器、微驱动器、传感器、电磁屏蔽设备和电缆接头等[6-10]。因此,对既有优异的介电性能又有良好加工性能的聚合物基高介电纳米复合材料的研究,是一个很有意义的课题。

1 银纳米粒子的制备方法

近年来,纳米银制备技术迅速发展,方法多种多样。总的来说有化学法、物理法和生物法三大类。其中化学法主要有化学还原法、光还原法、微波辅助还原法、电化学法、超声波化学法、微乳液法。物理法主要有激光烧蚀法、蒸发冷凝法、机械球磨法。生物方法主要分为微生物体系法和天然材料制备法。目前应用的最多的是液相化学还原法、电化学还原法、光化学还原法。

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2 介电原理

在外电场作用下,任何材料中存在的电荷体系将发生位移或位形变化,这种响应在宏观上主要体现为所谓的电传导和电极化现象;前者对应于导体中自由电荷对电场能的传输,后者则对应于介电体中束缚电荷对电场能的储存与释放。材料的介电性质主要与极化现象有关[11, 12]。 2.1 极化的微观机制

1.电子位移极化(electronic displacement polarization)

在外电场下,原子内的电子云相对原子核向电场相反方向偏移,使原来互相重合的正负电荷中心发生相对位移,从而产生一个诱导偶极矩。这种极化方式存在于所有材料中,而且对电场的响应非常之快,一般发生在大于1014Hz的可见-紫外甚至X射线的频率范围。

2.离子位移极化(ionic displacement polarization)

离子晶体中,由正负离子构成的固有偶极矩(由于晶格的空间对称性,该固有偶极矩总和为零),虽然在晶格的限制下不能转动,但也会发生类似于电子极化那样的相对位移,从而产生一个诱导偶极矩。其发生在大约1011~1013Hz的红外和高频微波频段。

3.偶极取向极化(dipole orientation polarization)

极性分子中也具有非零的固有偶极矩,不同于离子晶体的是,该偶极矩是空间上互不依赖而能够转动的,虽然由于分子热运动其统计效果一般也等于零,但在外加电场作用下,每个偶极子都有转向电场方向的趋势,即发生取向极化。其主要发生在10~10Hz的微波、射频和音频区域。与电子极化和离子极化属于与温度几乎无关的共振型极化不同的是,偶极极化是弛豫型极化,受温度影响很大,其弛豫效应与电子技术应用关系很密切。

4.界面极化(interfacial polarization)

又称为空间-电荷极化(space-charge polarization)或麦克斯韦-瓦格纳效应(Maxwell-Wagner effect)。与前三者极化方式都是基于某种分子水平的束缚不同的是,界面极化来源于材料组成的不均匀性(相界面、缺陷、颗粒或杂质等)。由于不同的组分具有不同的电学响应,在外电场作用下自由电荷(离子或电子)会在这些不同组分间的界面处聚集,从而导致空间电荷的不均匀分布,即产生宏观偶极矩。界面极化主要发生在低于103Hz的音频区域,也具有明显的弛豫效应。聚合物基复合材料因为包含至少两种组分,存在大量的相界面,而且基体高聚物一般存在大量晶体缺陷等,界面极化尤其明显。

310姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

对于一个给定的材料,各种极化机制都是普遍存在的,总的极化强度由它们的效果的叠加所决定;但是在通用电子技术领域,频率范围主要覆盖在低频、中频、中高频波段,一般可以忽略电子和离子位移极化,而只需要重点考虑取向极化和界面极化。

3 各种高介电材料及其特点

为了满足嵌入式电容器对高介电材料严格的要求,近些年来人们对各种材料的介电性能作了大量的研究,也不断发现和合成出新的具有高介电常数的物质。然而,迄今没有一种介电材料能够实现嵌入式电容器的真正实际应用,其中主要原因就是这些材料未能全面的具备优异的电学、力学以及加工成型性能。尽管如此,这些材料因具有某些特点或潜在的应用性,仍然值得去考察。下面大致按照组分的不同,从单一组分的材料到复合材料来介绍各种高介电材料。 3.1 陶瓷类介电材料

铁电陶瓷材料一直以来是一大类具有高介电常数的无机材料。其最突出的特征就是不仅在外电场下有很强烈的极化效应,而且在外电场撤离之后由于晶格阻滞效应(钙钛矿结构),会残留一些离子极化。铁电陶瓷材料,比如钛酸钡(BaTiO3),钛酸锶钡(BaSrTiO3),锆钛酸铅(PbZrTiO3)等[13],因为拥有很高的介电常数而广泛用于需要大电容值的去耦电容器中。尤其是近年来,通过添加一些导体到这些铁电陶瓷材料引入许多渗流电容,可以进一步提高铁电陶瓷的介电性能,例如,Pecharroman等[14]发现BaTiO3/Ni复合材料在Ni的含量达到渗流临界值(vol.30%)时具有高达80000的介电常数,而且保持相对较低的介电损耗(0.05,10kHz)。另外,人们发现一些非铁电陶瓷,如CaCu3Ti4O12(CCTO)和Li0.01SixNi0.99-xO(LSNO)[15-16]也有很高的介电常数,当然它们的极化效应主要来源于热激发电荷传输及其引发的界面极化,而不是铁电类材料中那样的固有偶极矩。然而,陶瓷类高介电材料由于存在烧结温度很高的固有缺点,在某些领域,如嵌入式封装材料领域,不能得到广泛应用。 3.2 高聚物介电材料

与陶瓷类材料不同,大部分用于微电子工业的高聚物,如环氧树脂,聚酰亚胺,苯并环丁烯,硅酮等,都可以很方便地通过较低温度的热处理(一般低于300℃)获得很薄的涂层,而且与有机基质的印刷电路板之间的相容性也非常良 姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

好,从而非常有利于在嵌入式封装领域中的应用。一般来说,高聚物的介电常数很低(

为了提高高聚物的介电常数,人们在高聚物分子结构中引入强极性基团(如C-F,C≡N等)或共轭基团(结构)。聚偏氟乙烯(PVDF)及其共聚物就是高介电高聚物的一类典型代表。由于高分子链中CF2基团所具有的强偶极矩以及在某些晶型下产生的偶极矩定向作用,在室温和1kHz下PVDF就拥有11左右的介电常数[17];其二元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)[P(VDF-TrFE)] 在辐照处理之后更是获得高达40的介电常数(室温)[18];通过引入三氟氯乙烯(CTrFE),其三元共聚物聚(偏氟乙烯-三氟乙烯-三氟氯乙烯)[P(VDF-TrFE-CTrFE)]在不需要辐照处理的情况下就能获得60左右的高介电常数(@1kHz,33℃),介电损耗约0.1[19]。上面提到的高聚物都是非共轭高聚物,其介电性能具有明显的频率依赖性,介电损耗偏高,而且最严重的是热稳定性不好。近年来人们发现,许多带共轭主链的导电高聚物具有更高的介电常数,比如,聚苯胺(PANI)在半结晶态时的介电常数超过100,而且提出了解释该现象的异相无序模型[20]。另外,添加具有超高介电常数的共轭有机半导体小分子或寡聚物到基体中去,也制备出一系列全有机高介电复合材料,比如将一种介电常数超过105的有机半导体材料铜酞菁(CuPc)寡聚物分散到P(VDF-TrFE)基体中,P(VDF-TrFE)复合材料在CuPc含量为40wt%时的介电常数达到225,介电损耗0.4(@1kHz,室温,

3.3 铁电陶瓷/高聚物复合介电材料

不管是铁电陶瓷高介电材料还是铁电或共轭高介电高聚物,单一组分的材料不能集优良的介电、热稳定、机械和加工性能于一身,因此不能胜任在嵌入式电容器中的应用。将铁电陶瓷材料高介电性的优点和高聚物的易加工性、良好柔韧性和低成本等优点结合起来,制备出高介电的陶瓷/高聚物复合材料,已经成为嵌入式电容器材料主要的备选方法之一。该方法最大的特点是,先通过高温处理使其获得高介电常数,然后再与高聚物溶液复合,并以薄膜形式旋涂或丝网印刷在有机基板上,最后对薄膜施以有机基板能承受的热处理,得到复合介电薄膜。

然而,这种高介电复合材料目前在实际应用过程中也遇到了一些很具挑战性的问题,总的说来,就是介电性能与粘结强度以及机械性能之间的矛盾。一方面, 姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

铁电陶瓷/铁电(或共轭)高聚物复合材料虽然在低频区具有较高的介电常数,但铁电高聚物基中的极性基团(或共轭高聚物中的离域电子)的存在也同时增加了复合材料的介电损耗,尤其是在(中)高频区[21]。另一方面,研究发现0-3型复合材料的介电常数主要取决于基体,因此要想在非铁电和非共轭高聚物基复合材料中实现相对高的介电常数就需要加大铁电陶瓷的填充量,比如Rao等人[2]报道一种拥有150的高介电的铅镁铌酸-钛酸铅-钛酸钡/环氧树脂(PMN-PT-BaTiO3/Epoxy)复合材料,其陶瓷填料高达85 vol%(98 wt%)。如此高的填充量不仅使填料难以在基体中均匀分散,甚至形成空气隙使复合材料的介电和力学性能恶化,以致复合薄膜与基板之间几乎没有基本的结合力。 3.4 导体/高聚物复合介电材料

导体/高聚物复合材料是另一种有望实现嵌入式电容器应用的非常有潜力的材料。渗流理论表明,当导体填充量接近发生绝缘体/导体转变(insulator-conductor transition)的渗流阈值(percolation threshold)时,导体的有效隧穿范围开始相互重叠,以至形成至少一个维度的导电网络,如图1-3(c);而在接近但又未发生整体导通时,导电颗粒被高聚物隔离开来,如图1-3(b),整个复合材料实际上等效为一种“微型电容器网络”。这些“微型电容器”极板间距极小,能在材料中形成非常强的局域电场,使材料中界面处的载流子相对活跃地迁移和积聚,发生强烈的界面极化响应。再加上“微型电容器”极板总面积巨大,因此使整个复合材料拥有非常大的电容值。

实验发现,导体/高聚物复合材料的介电常数大部分遵从标度理论(scaling theory)[3, 22],即:

rM/|ffc|q,

(1-9)

其中,M为高聚物基体的介电常数,f和fc分别为导体填料的体积分数和复合材料发生绝 缘体-导体转变的渗流阈值,q为标度参数(与各组分的性质、微观结构以及空间分布有关)。从上式可以看出,复合材料的介电常数与高聚物的介电常数成正比,对比公式(1-3)发现,如果将高聚物作为有效介质,添加导体到基体中去等效于降低介质的有效厚度或增加增大极板面积,这也可以作为一种形象理解导体/高聚物复合材料高介电响应的方法。

当导体填充量接近渗流阈值时,许多导体/高聚物复合材料不仅显示出非常高的介电常数,有时比基体的介电常数高出3-4个数量级,而且所需填料的体积分数远远小于陶瓷/高聚物复合材料。因此,这种材料很好的解决了陶瓷/高聚物 姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

复合材料高介电常数和填充量大之间的矛盾。然而从前面的分析容易看出,导体/高聚物复合材料的介电性能一般伴随有较大的介电损耗、较低的介电强度以及非常窄的加工窗口的缺点,这正是当前需要集中注意力去解决的几个大问题[23]。

4 高聚物基纳米复合材料的制备方法

纳米复合材料是指其中至少一种组分为纳米材料的复合材料。一般来说,由于纳米材料奇特的结构和物化性质,纳米复合材料表现出独特的物理、化学和生物学性能,远非相应的微米复合材料所能比拟。将纳米填料添加到高聚物基体中,可以结合纳米材料和高聚物各自的优势,制备出高性能材料。

不仅在纳米材料制备过程中要通过控制好纳米微粒生长情况来获得合适的微粒形貌并防止其团聚,在复合过程中,纳米填料在基体中的分散问题也至关重要,它已成为纳米复合材料商业化的一个重要障碍。分散问题至少包括两方面的内容:一方面,纳米微粒因其自身高活性而在基体中极易发生团聚(aggregation)这类似于传统意义上纳米材料制备中的分散(dispersion)问题;另一方面,在复合成型过程中各种其他因素(如薄膜的表面张力、热处理时的热流、外部电场力等)的驱动下,纳米微粒有时会趋向于某些特定的区域,形成结块(agglomeration),这属于纳米填料的分布(distribution)问题。纳米复合材料制备过程中,应该要把复合过程中纳米填料的分散问题和分布问题结合起来考虑:分散性描述的是纳米填料之间的团聚程度,分布性描述的是整个复合材料中纳米填料的空间分布均匀性。高聚物基纳米复合材料的制备方法主要有三种:共混法、高聚物原位聚合法和纳米微粒原位合成法。

5 本文意义

电子封装技术的发展对嵌入式电容器材料不断提出新的要求。当前,易加工的高性能嵌入式电容器迫切需要拥有高介电常数、低介电损耗、高介电强度和与电路基板具有良好的粘结力以及良好加工性等综合性能的介电材料。传统的陶瓷/聚合物高介电复合材料虽然研究得比较广泛,但不仅很难获得非常高的介电常数(最多上百),而且所需陶瓷的填充量一般很高(远大于50 vol.%)。这样,一方面导致复合材料的介电损耗增大,更严重的是使其加工性能和粘结性能大大下降,从而严重制约了它的大范围应用。根据渗流理论,导体/聚合物纳米复合材料可以在导电填料填充量低的情况下就获得良好的介电性能,从而能有效避免复合材料机械性能的破坏,这使制备同时拥有优异的介电性能和机械性能的介电材料成为了可能。有报道称,一种纳米片状石墨/聚偏氟乙烯复合材料拥有107数量 姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

级的介电常数,而其中石墨的含量只有大约2 vol.%。然而,这种材料在获得超高介电常数的同时,介电损耗也随之剧增(甚至上百上千),严重限制了其在电容器材料领域的广泛应用。介电损耗除了跟基体的种类有关外,更与填料的形貌、分散分布情况密切相关。最近实验发现,将极少量(

姓名:王丽丝 学号:123111008 专业:材料物理与化学

参考文献

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推荐第9篇:溶解度化学教案

知识目标:

1.使学生理解溶解度的概念,了解温度对一些固体物质溶解度的影响;了解溶解度曲线的意义;

2.使学生对气体溶解度受温度、压强的影响关系,有一个大致的印象;

3.使学生掌握有关溶解度的几种基本计算。 能力目标:

会利用溶解度曲线查找常见物质在一定温度下的溶解度和溶解度随温度变化的趋势。 情感目标:

通过对不同物质溶解度的比较和外界条件对物质溶解度的影响的分析,体会事物内外因关系和质变与量变辩证关系。

教学建议

关于溶解度曲线的意义

固体物质的溶解度随温度变化有两种表示方法,一种是列表法,如教材中表7-1;另一种是坐标法,即在直角坐标系上画出坐标曲线,如课本图7-1。可以先向学生说明溶解度曲线绘制原理(不要求学生绘制),再举例讲解如何应用这种曲线图。

固体的溶解度曲线可以表示如下几种关系:

(1)同一物质在不同温度时的不同溶解度的数值;

(2)不同物质在同一温度时的溶解度数值;

(3)物质的溶解度受温度变化影响的大小;

(4)比较某一温度下各种物质溶解度的大小等。

进行这些分析之后,教师还可以就某物质在曲线上的任一点,请同学回答其表示的含义,来验证学生是否已了解溶解度曲线。例如,横坐标是60,纵坐标是110的点表示什么含义。学生应该回答(1)代表60℃时硝酸钾在水中的溶解度是110克;(2)代表60℃时,100克水里,达到饱和时可溶解硝酸钾100克等等。当然,可以提出教材中表7-l中未列出的温度,例如让学生说出35℃时硝酸钾的溶解度是多少,这时学生可以利用溶解度曲线顺利地作出回答,使学生体会到曲线图在这方面所表现的特点。 关于溶解性和溶解度的区别与联系

物质的溶解性与物质的溶解度之间,既有联系,又有区别。为了使学生深刻理解溶解度的概念,就必须先了解物质溶解性的知识,在教学中要帮助学生区分这两个概念。

物质的溶解性,即物质溶解能力的大小。这种能力既取决于溶质的本性,又取决于它跟溶剂之间的关系。不论其原因或影响物质溶解能力的因素有多么复杂,都可以简单地理解为这是物质本身的一种属性。例如食盐很容易溶解在水里,却很难溶解在汽油里;油脂很容易溶解于汽油,但很难溶解于水等等。食盐、油脂的这种性质,是它们本身所固有的一种属性,都可以用溶解性这个概念来概括。然而溶解度则不同,它是按照人们规定的标准,来衡量物质溶解性的一把“尺子”。在同一规定条件下,不同溶质,在同一溶剂中所能溶解的不同数量,就在客观上反映了它们溶解性的差别。因此,溶解度的概念既包含了物质溶解性的含义,又进一步反映了在规定条件下的具体数量,是溶解性的具体化、量化,是为定量研究各物质的溶解性而作的一种规定后形成的概念。

关于气体溶解度的教学建议

对于气体溶质溶解度的表示方法有三点应向学生做常识性介绍:

(1)定基地描述物质溶解性时,不论气体还是固体在本质上是一致的,只是规定的条件和表示方法上有所不同:固体溶解度用质量(克)表示,规定溶剂的量是100克;气体溶解度则是用体积表示,规定溶剂的量是1个体积(一般以升为单位)能溶解若干体积气体,而其它条件如达到饱和、一定温度等都是一样的。

(2)所以规定不同标准,是因为气体的体积容易测量、而质量不易称量,因此就用体积来表示。

(3)由于气体溶解度受压强的影响很大,所以规定其溶解度时,对于压强作出规定—101千帕。这一点可以用打开汽水瓶盖后,放出二氧化碳气体所形成的泡沫为例来加以说明。

气体溶解度在实际测定时比较复杂,非标准状况下的数据,还应该换算成标准状况下的值。初中学生很难掌握,因此对这部分内容不必过多要求,只要知道如何表示,就可以了。 关于溶解度的教学建议

1.对学生来说,物质在水中溶解是一件非常熟悉的事情。但是对学生而言,溶解度是一个全新的概念,它对表征物质溶解性的大小的规定不像质量分数那样容易理解,因此溶解度观念的建立时教学中的一个难点。在教学中宜从学生的现有经验出发,可以从质量分数的概念出发去建立溶解度的概念。对于溶解度概念的表述应加以适当的分析,以帮助学生理解和记忆概念。

2.要注意实验在学生形成概念时的重要作用。本节安排了若干实验,可以有教师边讲边演示,有条件的学校也可以安排学生亲自动手做。

3.注意发挥学生的学习主动性,引导合组织他们积极参与学习过程。本节在教学的编排上特意设置了以学生活动为主的内容,具有活动性和开放性相结合的特点,要精心组织好相关活动,有条件的学校根据学生的设计、论证,应对学生设计的方案予以实施。

对具体活动的建议如下:

[实验4-9]:(1)取过量硝酸钾和一定量的水,制成饱和溶液。然后按下面两种思路进行操作,第一,设法将饱和溶液除去,测定剩下的未溶固体;第二,设法将固体除去,在将饱和溶液蒸干。至于如何除去饱和溶液、如何除去未溶固体,则完全由学生取设计。建议先发散,再归纳、再评价、再实施。(2)本实验关键问题在于温度的控制,教师应根据溶解度曲线设定要求学生测定的温度。为了获得较稳定的温度值,建议用水浴的方法,水浴中的水量可适当大一些。

根据相关数据用描点法画出硝酸钾、氯化钠的溶解度曲线。这是另一种学生活动方式。数据点在图中后所连成的曲线可能不够平滑,教师应讲明可能的原因,并说明处理方法。 关于溶解度计算的教学建议

关于溶解度的计算,教材只列举了三种类型。若没溶解度为r,饱和溶液为a,溶剂量为b,溶质量为c(均以克为单位),三种类型是:

(1)已知b、c 求r (2)已知r、a 求b或c (3)已知r、c 求b 这几种类型的计算都统一于固体溶解度的概念,即在一定温度下,饱和溶液有以下关系式:

教学中可以通过对三种类型例题的分析,归纳出上述关系式,以便学生在理解的基础上记忆。

为了提高学生的审题能力和解题的规范性,也可以按下列格式要求,例如课本中例2:

解:设1000克氯化铵饱和溶液里含氯化铵的质量为x。

温度 饱和溶液 = 溶质 + 溶剂

20℃ 137.2克 37.2克 100克

1000克 x

需水的质量为:1000克-271克=729克

答:20℃时,配制1000克氯化铵饱和溶液需氯化铵271克,水729克。

教学设计方案1 重点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用 难点:溶解度的概念,固体溶解度曲线的含义与应用 教学过程:

[引言]通过前面的学习我们已经知道,酒精可以任意比例与水互溶,那么,在一定温度下,一定量的溶剂所能溶解的溶质的质量有没有一个限度呢?我们用什么方法来表示这种限度呢?

[板书]第三节 溶解度

[思考]

从日常生活中寻找实例,说明气体在水中溶解性受哪些外界条件的影响,这些条件对气体的溶解性产生怎样的影响。

[板书]

一、溶解度

[讲解]溶解性是物质的一个重要性质,怎样才能比较精确地表示一种物质在水中溶解性的大小呢?

[板书]1.固体物质的溶解度

在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。

[布置思考题]理解溶解度概念时应注意哪些问题?

[板书]关键词:一定温度(指条件);100g溶剂;饱和溶液;克(单位)。

[布置讨论题]“20℃时食盐溶解度是36g”的含义是什么?

[板书]2.溶解度曲线

[讲解]在平面直角坐标系中溶解度的大小与温度有关。可以以横坐标表示温度,以纵坐标表示溶解度,画出物质的溶解度随温度变化的曲线,这种曲线叫做溶解度曲线。

[板书]溶解度随温度变化的曲线叫做溶解度曲线。 [展示教学挂图]

推荐第10篇:硝酸化学教案

使学生掌握硝酸的化学性质(酸性、不稳定性、氧化性); 使学生了解硝酸的用途。 能力目标:

培养学生根据硝酸的性质解释日常见到的现象、学以致用,解决各种实际问题的能力(如:常温下可用铝槽车装运浓硝酸,王水可溶解铂、金等)。 情感目标:

通过硝酸的浓度变化—量变引起质变对学生进行辩证唯物主义教育。通过课后的“阅读”和“选学”资料对学生进行发奋学习的教育和安全教育。

教材分析

在初中曾经介绍过硝酸具有酸的通性,对于硝酸的氧化性只是简单提及。本节是在初中的基础上进一步介绍硝酸的一些性质。教材从硝酸与金属反应不生成氢气引入,介绍了硝酸的两种特性—氧化性和不稳定性。

硝酸的氧化性是全章的重点内容,也是本节的教学难点。教材在处理这部分内容时从实验入手,通过引导学生观察铜与浓硝酸和稀硝酸反应时的不同现象。加深学生对硝酸氧化性的认识及对反应产物的记忆,同时也解开了学生在初中时学习实验室制氢气时不能选用硝酸的疑惑。并且还从反应中氮元素的化合价变化和电子得失,来简单分析硝酸与金属的反应,使学生理解反应的实质,同时也复习了氧化还原反应的知识。

本节教学重点:硝酸的氧化性。

本节教学难点:硝酸的氧化性。 教法建议

硝酸是在学习了浓硫酸后,再次接触到的一种强氧化性酸。因此,建议本节的教学在复习浓硫酸物理性质、特性的基础上,找出硝酸和浓硫酸性质上的相同点和不同点,以训练学生学习化学的方法。

一、硝酸的物理性质

通过学习阅读教材和观察实物和实验,归纳硝酸的性质,并引导学生与浓硫酸、浓盐酸进行比较。

二、硝酸的化学性质 1.硝酸的不稳定性

可采用如下的教学过程:

实验 结论 问题 (硝酸受热分解)

此方法通过实验培养学生分析问题和解决问题的能力。 2.硝酸的氧化性。

可先复习浓硫酸与不活泼金属铜的反应,以引导学生学习与金属的反应。通过演示[实验1—7]由实验现象引导学生分析反应产物并写出浓、稀硝酸与铜反应的化学方程式。

(1)引导学生观察实验现象①剧烈程度;②产生气体的颜色(若为敞开体系稀硝酸产生的气体在管口处变为红棕色,说明无色气体不是 。)③溶液的颜色。

(2)由实验观察引导学生分析①硝酸的还原产物及氮元素的化合价;②铜的氧化产物;③写出反应的化学方程式。

(3)师生共同归纳浓、稀硝酸的化学性质①浓、稀硝酸均具有强氧化性;②金属与硝酸反应均不产生氢气;③金属与浓硝酸反应,还原产物一般为 ;金属与稀硝酸反应,还原产物一般为no;而金属被氧化为相应的硝酸盐。

此外,教师应指出:硝酸的氧化性强弱不应根据硝酸被还原的产物的化合价改变的大小来决定,而在根据其得电子的难易程度来决定,硝酸的浓度越大,氧化性越强。

硝酸与非金属的反应,可启发学生联想浓硫酸与碳的反应,写出硝酸与碱反应的化学方程式。对于学有余力的学生,可引导他们归纳①浓硝酸与某些非金属反应时,还原产物一般为 ;②非金属一般被氧化为最高价氧化物,若最高价氧化物易溶于水,则生成相应的含氧酸。

在介绍王水时,可结合阅读材料对学生进行德育渗透。

第11篇:中专化学教案

第一章第一节 物质的结构 〖教学目标〗

1.了解原子的组成和原子核外电子的排布规律。

2.了解元素周期表的结构,理解元素周期表中元素性质的递变规律及应用。〖教学重点〗

1.质量数(A)和的含义,以及原子核外电子的排布规律。2.元素周期律和元素周期表的结构。 〖教学难点〗

1.质量数与相对原子质量概念的理解。

2.元素周期表中元素性质的递变规律及应用。 〖课时安排〗: 2课时(90分钟) 〖教法建议〗

借助课件,组织学生复习初中化学课本中有关原子的内容,以此导入新课,使这些知识成为新知识的生长点,温故而知新,使学生较为系统地了解构成原子的粒子间的关系。在此基础上,引导学生探索原子结构与元素性质的关系。 〖教学内容〗

引言:丰富多彩的物质世界是由一百多种元素组成的。在初中化学中,我们已初步认识到物质在不同条件下表现出来的各种性质,都与它们的化学组成和微观结构有关。例如,用来刻画玻璃的金刚石和用作铅笔芯的石墨,它们都是由碳组成的,但前者碳原子呈立方体结构,后者碳原子呈鳞片形层状结构;还有我们平时食用的食盐——氯化钠晶体,呈立方体结构等。本章我们将在此基础上,进一步学习和了解原子结构和元素周期律的基本知识,理解元素性质与原子结构之间的关系,并从氧化、还原的角度认识物质所发生的变化。 新授:

第一章物质的结构及变化 第一节物质的结构

一、原子结构 1.原子的组成 在初中化学中,已经学过原子是由居于原子中心的带正电荷的原子核和核外带负电荷的电子构成的,原子核是由质子和中子组成的,电子在核外空间一定范围内作高速绕核运动。 每个质子带一个单位正电荷,中子呈电中性,所以原子核所带的正电荷数即核电荷数等于核内质子数。每个电子带一个单位的负电荷,原子核所带的正电荷数与核外电子所带的负电荷数相等。因此,原子作为一个整体不显电性。 核电荷数(Z)=核内质子数=核外电子数

由于电子的质量约为质子或中子质量的1/1836,所以原子的质量主要集中在原子核上。质子和中子的相对质量都近似为1,如果忽略电子的质量,将核内所有质子和中子的相对质量取近似值加起来,所得的数值叫做质量数。 质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)

例如,知道氯原子的核电荷数为17,质量数为35,则中子数=35-17=18。

归纳起来,如以代表一个质量数为A、质子数为Z的原子,那么,原子组成可表示为: 原子()

2.原子核外电子的排布 在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,这些不同的“区域”称之为电子层,按从内到外的顺序分别用n=

1、

2、

3、

4、

5、

6、7或K、L、M、N、O、P、Q来表示。核外电子总是尽可能地先从内层(能量最低的第1电子层)排起,当第1层排满后再排第2层,即按由内到外顺序依次排列。

原子核外电子的排布规律: (1)各电子层最多容纳的电子数是2n2个(如n=1,即K层最多容纳的电子数为2×12 =2个)。

(2)最外层电子数不超过8个(K层为最外层时不超过2个)。

(3)次外层的电子数不超过18个,倒数第三层的电子数不超过32个。

二、元素周期律元素周期表 1.元素周期律

随着科学技术的发展,人们发现的元素种类也在不断地增加,在这些众多的元素中是否存在着内在的联系或是某种规律呢?

元素周期律是指元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化。该规律是由俄国化学家门捷列夫于1869年在前人工作的基础上总结出来的。 2.元素周期表

把电子层数目相同的元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行;把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上而下排成纵列,这样就得到一个元素周期表。元素周期表是元素周期律的具体表现形式。 (1)周期

元素周期表中,每一横行称为一个周期,共有7个周期。每一周期中元素的电子层数相同,周期的序数就是该周期元素具有的电子层数,即: 周期序数=电子层数

第一周期最短,只有两种元素;第

二、三周期各有8种元素,这三个周期所含元素较少,称为短周期;

第四、

五、六周期所含元素较多,分别为

18、

18、32种,称为长周期;第七周期还未填满,称为不完全周期。 (2)族

元素周期表中有18个纵列,除第

8、

9、10三个纵列为一族外,其余每个纵列称为一族,共有16个族,即7个主族、7个副族、1个零族和1个第Ⅷ族。

其中,由短周期元素和长周期元素共同构成的族叫主族,分别用ⅠA、ⅡA„„ⅦA表示。周期表中,主族的序数就是该主族元素的最外层电子数,即: 主族序数=最外层电子数

完全是由长周期元素构成的族叫副族,分别用ⅠB、ⅡB„„ⅦB表示。由稀有气体元素构成的族叫零族,用“0”表示。由第

8、

9、10三个纵行的元素构成的族叫第Ⅷ族,用“Ⅷ”表示。

3.元素周期表中元素性质的递变规律

金属性通常用元素的单质跟水或酸起反应置换出氢的难易程度,以及形成最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱,来判断元素的金属性的强弱。非金属性通常用单质跟氢气生成气态氢化物的难易程度,或形成最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,来判断元素的非金属性的强弱。

同一周期的元素,从左到右随着核电荷数的递增,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。因此,金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐减弱,如NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强,如H3PO4

同一主族的元素,从上到下随着电子层数逐渐增多,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。因此,其氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,如LiOHP,因此,其最高价氧化物对应的水化物的酸性HNO3>H3PO4。 4.化学键

(1)化学键:相邻的原子间强的相互作用叫化学键。

(2)化学反应中物质变化的实质:旧化学键的断裂和新化学键的形成。

2、化学键的类型

分析:HCl 分子的形成过程 (1)共价键:

定义:原子间通过共用电子形成的化学键,叫做共价键。 共价键形成条件:一般在非金属元素原子之间易形成。

成键原因:微粒由不稳定结构通过电子转移共用电子后变成相对稳定结构。 成键微粒:原子。 共价键的类型:

①极性共价键:不同的非金属原子之间或非金属与金属原子之间。 ②非极性共价键:相同的非金属原子之间形成的共价键。 知识拓展:用电子式表示HCl 分子的形成过程。 分析:NaCl的形成过程用.。 (2)离子键:

定义:阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键,叫做离子键。

离子键形成条件:活泼金属元素原子与活泼非金属元素原子之间易形成。 成键原因:微粒由不稳定结构通过电子得失后变成相对稳定结构。 成键微粒:阴、阳离子。 总结归纳: 课后作业:

第二章第一节 〖教学目标〗

1.理解物质的量及摩尔质量

2.理解溶液物质的量浓度的表示方法。3.掌握物质的量浓度溶液的配制。 〖教学重点〗

1.物质的量浓度的表示方法。2.物质的量浓度溶液的配制。 〖教学难点〗

物质的量浓度溶液的配制。 〖教法建议〗 借助课件,组织学生复习初中学过的有关溶液配制的内容和上一堂课学习的有关物质的量的内容,以此导入新课,使这些知识成为新知识的生长点,前后联系,使学生正确理解溶液物质的量浓度的概念和表示方法。在此基础上,引导学生学习掌握物质的量浓度溶液的配制及其简单运算。 〖教学内容〗

一、物质的量

1.物质的量是一个物理量,符号为 n,单位为摩尔(mol)。

2.1 mol粒子的数目是0.012 kg 12C中所含的碳原子数目,约为6.02×1023个。 3.1 mol粒子的数目又叫阿伏加德罗常数,符号为NA,单位mol-1。

物质的量只规定了所含粒子数目的多少,但并没规定粒子种类,所以,使用摩尔时应注明所指粒子是哪种。 在初中化学中,已经学过溶质的质量分数的概念和配制一定质量分数溶液的方法和步骤,上一节课又学习了质量浓度的概念,物质的量、物质的摩尔质量及相关换算关系。本节着重讨论溶液的物质的量浓度,以及配制一定物质的量浓度溶液的方法。练习:判断正误,说明理由。

A.1 mol氢×没有指出是分子、原子或离子 B.1 molCO2

C.1 mol小米×小米不是微观粒子

4.使用摩尔时,必须指明粒子的种类,可以是分子、原子、离子、电子等。练习:根据摩尔的有关知识,进行计算。

(1) 1.204×1024个H2含多少摩尔氢分子? (2) 5 mol O2中有多少个氧分子? (3) NA个水分子的物质的量是多少?

教师引导学生总结得出:粒子数目、阿伏加德罗常数、物质的量三者的关系为: 5.N=n·NA 练习:

(1)0.5 mol H2O中含有个水分子。

(2)2 mol H2O中含有个水分子,个氢原子。

(3)1 mol H2SO4中含有个H2SO4分子,个硫酸根离子。

(4)1 mol HCl溶于水,水中存在的溶质粒子是什么?它们的物质的量各是多少? (5)1个水分子中有个电子,1 mol H2O中呢?

二、摩尔质量 1.定义:1 mol任何物质的质量,称为该物质的摩尔质量。用符号M表示,常用单位为g·mol-1 [问题解决1]

参考下列解题方式,完成下列计算:

(1)9.8 g H2SO4的物质的量

。(0.1 mol)

(2)10.6 g Na2CO3的物质的量

。(0.1 mol)

(3)0.25 mol CaCO3的质量

。(25 g)

(4)2.0 mol H2O的质量

。(36 g) 新授:

三、物质的量浓度

以单位体积的溶液中所含溶质的物质的量来表示的溶液浓度,叫做物质的量浓度,用符号“c”表示,单位为mol/dm3 或mol/L。其数学表达式为: 即 〖例题1〗将1.2g NaOH溶于水中,配成300mL溶液,计算该NaOH溶液的物质的量浓度。 解:1.2g NaOH物质的量为

答:该NaOH溶液的物质的量浓度为0.10 mol/L。

〖例题2〗将25mL 2 mol/L硝酸溶液稀释至0.1mol/L,则所得溶液的体积为多少毫升? 解:已知c1=2 mol/L,V1=25 mL,c2=0.1 mol/L 则

答:所得溶液的体积为500 mL。

〖例题3〗中和40mL 0.10mol/L NaOH溶液,用去某盐酸溶液25mL,计算这种盐酸溶液的物质的量浓度。

解:根据化学方程式

NaOH+HCl ==== NaCl+H2O 1 mol

1 mol 即

n(NaOH)=n(HCl)

c(NaOH)·V(NaOH)=c(HCl)·V(HCl) 则

答:这种盐酸溶液的物质的量浓度为0.16 mol/L。 在实验室里,可以直接用固体或液体试剂配制一定物质的量浓度的溶液。如果要求比较精确,就需使用容积精确的仪器——容量瓶。现以配制0.5mol/L NaCl溶液100mL为例: (1)计算配制所需NaCl固体的质量

n(NaCl)=0.5 mol/L×(100×10-3)L=0.05 mol m(NaCl)=n(NaCl)×M(NaCl)=0.05 mol×58.5g/mol=2.92g。 (2)根据计算结果,称取NaCl固体。

(3)将称量好的NaCl固体放入烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使之溶解。

(4)将烧杯中的溶液,沿玻璃棒小心注入100mL容量瓶中。用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,洗涤液按同法也转移到容量瓶中,轻摇,混匀,如下图所示。

(5)向容量瓶中注入蒸馏水,直到液面接近容量瓶刻度线以下约1~2cm处,静置1~2min后,改用胶头滴管继续滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切。然后盖上瓶塞,反复上下颠倒,使溶液充分混匀,如上图所示。 因容量瓶不宜长期存放溶液(尤其是碱性溶液),因此,溶液配好后应倒入试剂瓶中保存。通常,先用该溶液少量将试剂瓶洗涤2~3次,然后全部注入,盖上瓶塞,贴上标签。 总结归纳:

第12篇:九年级化学教案

九年级化学教案

化学备课组:黄福兵

第七单元 燃料及其利用

课题3 使用燃料对环境的影响

一、教学目标:

1、了解化石燃料燃烧对环境的影响。

2、认识使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。

3、能调查或收集有关酸雨对生态环境和建筑物危害的资料及当地空气质量周(日)报或相关信息,能初步分析这一时段空气质量变化的原因。

4、形成保护环境、爱护环境的意识。

二、教学重点、难点:

1、化石燃料燃烧对环境的影响。

2、使用和开发清洁燃料及各种能源的重要性。

3、形成保护环境、爱护环境的意识。

三、教学过程:

同学们,你们家里做饭时用的是什么燃料?我们烧水时为什么要开窗或开换气扇? 走在路上,一辆汽车从你身边经过你有什么感觉?

燃料的使用,给人们的生活提供能量、带来方便的同时,却对环境造成了不良的影响。

(一)、燃料燃烧对空气的影响

三大化石燃料是什么?煤中含有哪些元素?煤燃烧时会产生二氧化硫、二氧化氮等污染物。这些气体对空气和我们的生活环境造成什么影响呢?(观察图7-28)

那么,形成酸雨的主要原因是什么?二氧化硫、二氧化氮。

酸雨对环境有什么影响?破坏植被、腐蚀建筑物、影响人体身体健康。(观察图7-29和图7-30)

[活动与探究]:酸雨危害的模拟实验。比较在“水”和“SO2加水”中的“植物叶子或果皮”、“镁条或锌粒”、“大理石或石灰石”有什么不同。

1、分别产生的现象。

2、产生的现象的原因是什么?

3、为了防止酸雨带来的危害,采取的措施有哪些?(组织学讨论)

(二)汽车用燃料的燃烧:

汽车使用的燃料有哪些?主要是汽油和柴油。

汽油和柴油燃烧时产生的尾气中主要含有一氧化碳、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等大气污染物,严重危胁着我们的健康。

如何才能减少汽车尾气对空气的污染?指导学生读书P141。

简单介绍压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)。

化石燃料对空气造成的污染的主要原因是有害气体和烟尘。

解决空气污染的根本方法就是使用和开发新的燃料及能源。

(三)、使用和开发新的燃料及能源

你所知道的清洁燃料有哪些?

1、乙醇(俗称酒精):可再生能源。

是由高梁、玉米和薯类经过发酵、蒸馏等过程得到的。

C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O

乙醇作为燃料有哪些优势?放热量大,无污染,可再生。

简单介绍乙醇汽油的优点:节省石油资源、减少汽车尾气的污染。

2.氢气:

你对氢气作为一种清洁燃料的认识有哪些?

(氢气本身无毒、极易燃烧、放热量大、燃烧产物是水)

氢气虽然是最清洁的燃料,但上于氢气的制取成本主和贮存困难,作为燃料暂时还不能广泛使用。目前,对氢能源的开发已取得了很大进展,随着科技的发展,氢气终将会成为主要能源之一。

[组织讨论]

(课本第143页讨论内容)

[组织阅读]

其实,我国在许多年以前就已经开始努力寻找新的办法同时开发新的能源来改善大气环境,提高人民生活质量了。比如著名的“西气东输”。

[组织讨论]

3.现代社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已不能满足人类的需求。我国各地区及世界各国也都在利用和开发新的能源。你知道有哪些能源是可被人类利用的吗? (太阳能、核能、风能、地热能、水能、潮汐能等)

[出示能源图片]

这些能源的利用,不但可以部分解决化石燃料面临耗尽的问题,还可以减少对环境的污染。希望同学们将来长大了,能将自己所学知识应用到开发和利用更理想更实用的清洁能源方面,为人类生活质量的进一步提高作出自己的贡献。

[课堂小结]

谈谈这节课你的收获?

第13篇:初三化学教案

初中化学教案范文《燃烧和缓慢氧化》教案 知识目标:

1、会判断燃烧和缓慢氧化。

2、能说出燃烧的条件并能说明常用灭火方法的原理。

3、能说明爆炸和自燃的原因。技能目标:

1、提高观察、提出问题的能力。

2、提高分析、表达自己观点的能力。

3、提高用实验方法解决问题的能力。情感目标:

1、通过对自然现象的分析提高学生探索自然的兴趣。

2、学会用辩证的方法(一分为二)看问题。教学重点:

知道灭火的方法和原理。 教学方法: 自学、讲述、实验法 教学过程:

教师活动

学生活动

一、演示实验:白磷的自燃。观察实验 指导学生阅读课文并准备回答: 看书

1、什么是燃烧?

2、燃烧的条件?如何用实验验证?

3、灭火原理?常见方法?

4、爆炸原理?利?害?举例说明。

5、缓慢氧化?利?害?举例说明。

6、什么叫自燃?原因?

二、总结:

1、燃烧的概念: 板书:

燃烧:可燃物发生的一种发光发热的剧烈的氧化反应。

2、燃烧的条件和灭火 学生讨论:

问题:图1-8实验的目的?

提示:用什么方法来证明温度和氧气是燃烧的必要条件?

结合日常生活常识谈谈对燃烧条件的认识。

结合日常生活常识谈谈你曾见过的灭火方法。 板书: 燃烧条件:

(1)、温度达到着火点 (2)、有充足的氧气。

设计意图

1、激发学生的好奇心和求知欲

2、培养自学能力

1、通过对实验目的的讨论教会学生一种科学实验方法

2、培养学生理论联系实际的习惯 灭火条件?

3、爆炸 危害和好处?

4、缓慢氧化 有何意义?

5、自燃

演示实验:白磷在空气中自燃 解释原因

如何防止自然火灾?

三、作业:

1、作业本第二节

2、自然科学同步第二节

初中化学教案《氧气的实验室制法》化学教案 知识目标:

1、记住实验室制氧气的药品及实验室制氧气的文字表达式。

2、认识制氧气所需仪器的名称及知道这些仪器的连接和使用方法。

3、知道实验室收集氧气的方法(排水法和向上排空气法)并能说明原理。

4、能复述催化剂的概念并说出其在化学反应中的作用。

5、会判别哪些反应属于分解反应。

6、了解工业制氧气的方法。技能目标:

1、通过观看教师的演示实验提高对实验的观察、比较能力。

2、通过对催化剂概念的学习提高提出问题、分析问题、解决问题的能力。

3、通过有无催化剂的对比实验学到自然科学研究的一种基本方法(对比法) 情感目标:

1、通过有无催化剂的对比实验初步养成严谨求实的科学态度。

2、通过对演示实验的观察提高对化学科的兴趣。教学重难点:

实验室制取和收集氧气的原理和操作步骤 教学过程:

教师活动

安排学生看书并思考下列问题;

1、实验室制氧气的药品、反应的文字表达式。

2、催化剂的概念。

3、分解反应的概念

4、实验装置及连接顺序(从下到上,从右)

5、如何收集氧气?

6、如何检验氧气?

7、实验操作步骤?

8、氧气的工业制法?

学生活动 看书

设计意图

培养学生自学能力

举例:生活中常见的爆炸 举例: 铁生锈---不利 垃圾腐烂---有利 举例:

教育学生用辩证的方法看问题 教育学生用辩证的方法看问题 总结归纳: 板书:

一、原理: 催化剂 加热

1、氯酸钾 —— 氯化钾

+ 氧气 加热

2、高锰酸钾——锰酸钾+二氧化锰+氧气

二、催化剂:

在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都不改变的物质。工业上又叫触媒。

实验:(1)加热氯酸钾,用带火星木条检验是否有氧气产生;

(2)在加热后的氯酸钾中加入MnO2,用带火星木条检验是否有氧气产生;

三、装置:

铁架台、酒精灯、试管、单孔塞、导管、集气瓶、水槽

连接:从下到上,从左到右。

四、气体的收集方法:

1、排空气法(利用氧气密度比空气大)

2、排水法(利用氧气不溶于水)

五、气体的检验方法: 带火星的木条

六、实验操作顺序:

1、检查气密性

2、装药品

3、加热

4、收集气体

5、将导管拿出水面

6、熄灭酒精灯

七、氧气的工业制法: 分离空气法 作业:

1、作业本第三节

2、预习实验册氧气的实验室制法 初中化学教案设计《分子》化学教案 知识目标:

回答问题

看书上装置图,注

意连接方法。

讨论收集原理

讨论

5、6两步的原

理: 防止倒吸

1、认识分子、原子、离子都是构成物质的一种微粒

2、通过实验认识到分子是保持物质化学性质的一种微粒

3、认识分子的一些特点:微小的、不断运动的、分子间有间隔、分子间有作用力 能力目标:

训练自学能力、思维、想象能力 情感目标:

学生通过分子运动论的学习,理解世界是物质的,物质在不断运动的辨证观点。 教学重点:

分子的概念,分子运动论的有关内容 教学难点:

对微观粒子的想像能力

教学准备:铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、烧杯两只、蒸发皿、钥匙、试管、量筒、橡皮塞、镊子、细铁丝、火柴、碘、蒸馏水、淀粉试纸、馒头、酒精 教学过程:

教师活动

引入:在自然科学第一册第一章中我们学习过物质可以不停地分割,得到微粒。例水不断地细分下去,可以得到水分子的微粒。一滴水大约含有1.67×1021个水分子。 小结:(板书)

1、分子是构成物质,并保持物质化学性质的一种微粒。

2、分子很小。

3、同种分子性质相同,不同种分子性质不同。

4、分子间有间隔

5、分子是不断地运动的

6、分子间存在作用力

第二遍看书思考:

1、哪些实验或事实可证明分子具有左边所列的那些特点?

2、固、液、气三种状态与物体分子间的间隔有何关系?

3、热胀冷缩与分子间间隔有什么关系?

4、分子的运动速度与温度有什么关系?

5、不同分子分子间的作用力大小是否相同?

6、哪些事实能说明分子是一种很小的微粒?

小结:

构成物质的微粒有多种,如分子、原子、离子,它们之间有相似之处,也有不同之处

作业: 作业本第四节

想一想:

构成物质的微粒还有哪些?它们之间有何关系?

培养学生自学能力、思维能力、联系生活的能力。

问题: 什么是分子? 分子有什么特点?

学生活动

第一遍看书思考:

设计意图 培养学生自学能力 初中化学教案模板《元素》化学教案 知识目标

1、了解元素的概念,认清元素与原子的区别与联系。

2、记住常见的元素符号,能正确书写元素符号。

3、准确叙述元素符号的含义。

4、知道元素的两种存在形式----游离态和化合态,并能举例说明。

5、记住地壳里含量最多的四种元素----氧、硅、铝、铁

6、能复述单质、化合物、氧化物的概念并能对常见物质作出判断。能力目标

1、提高阅读能力

2、分析判断能力 情感目标

认识辩证唯物主义世界观-----世界是物质的。 教学重点

单质、化合物、氧化物的概念 教学难点 元素概念 教学过程

教师活动

学生活动 指导学生阅读 阅读课本并思考

自学提纲:

1、什么叫元素?

2、元素与原子有什么区别与联系?

3、地壳中含量最多的元素是哪四种?

4、元素符号有哪几层含义?

5、元素有哪几种存在形式?

6、单质、化合物、氧化物的概念? 小结:

1、具有相同核电荷数的同一类原子总回忆原子结构及质子称为元素

数、中子数、电子数之补充说明:有些原子质子数同,但中间的关系。 子数不同,如氢原子有氕、氘、氚三

种,另H与H+都属于氢元素。

2、元素是一类原子的总称,只讲种类,不能讲个数。原子既能讲种类也能讲个数。

正如我们不能讲一个动物,但可以讲一种动物。

3、氧、硅、铝、铁

4、代表某种元素,同时也代表该元素的一个原子。

5、游离态:以单质形式存在 化合态:以化合物形式存在

6、单质:由同种元素组成的纯净物

设计意图 培养自学能力

化合物:由不同种元素组成的纯净物 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。 练习:

下列物质是单质的是 、是化合物的是

、是氧化物的是

SO

2I2

H2

Fe3O4

H2SO

4H2O

P2O

5 P4

He

HCl 课堂作业:

作业本第六节:元素 元素符号 课外作业; 同步第六单元

初中化学下册教案《原子》 知识目标:

1、通过水电解实验,学生知道另一种微粒原子的概念;

2、学生会比较原子与分子的异同;

3、从微观粒子角度认识化学变化和物理变化的区别并认识化学反应的实质。

4、学生能复述原子内部结构;

5、学生初步知道什么是原子结构示意图。

6、学生知道相对原子质量的概念并能进行计算。能力目标:

1、培养学生形象思维能力

2、培养学生分析与归纳的能力 情感目标:

认识物质世界是运动的和物质的可分性 教学重点:原子的概念,原子与分子的区别 教学难点:相对分子质量的计算

教学准备:水电解器、10%NaOH溶液、学生电源、导线、酒精灯、线香、水、教学过程: 第一课时

教师活动

复习提问:

1、什么是分子?用分子的知识解释空气是混合物,氧气是纯净物。

2、分子有什么特点?

3、作业讲评:

着重讲解物理变化和化学变化的概念和用分子的有关知识解释生活中的一些常见现象。

引入:分子虽然很小,但在一定条件

看书第五节

学生活动

思考并回答问题

设计意图 回忆巩固已学知识

讨论回答

下可以分成更小的微粒 演示实验:水的电解

说明:为了增强导电性在水里加了NaOH,同时为便于学生观察加了点观察演示实验,注意两极产生气体的量并判断气体成份

培养学生观察实验的能力

红墨水。

分析:水分解为氢气和氧气,说明水

分子是由更小的微粒构成的,这种微粒我们称之为原子。水分子就是由氢原子和氧原子构成的。在电解的时候,水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子和氧原子重新结合成氢分子和氧分子。

2H2O

4H + 2O

2H2 + O

2问题讨论:

在化学变化中,分子分解成

化学变化的实质是什么?与物理变原子,原子重新组合成新的化有何不同? 分子。物理变化中分子不

变。

原子的概念? 化学变化中的最小微粒。

如何理解这概念? 在物理变化中分子、原子都

不变。

与分子相比有何异同?

在化学变化中分子发生了看下列分子的符号(分子式),认识变化,而原子不发生变化。 它们的构成情况: 在核变化中原子才会发生氦气----He

氯化氢---HCl 改变。

甲烷---CH

4 二氧化碳----CO2 分子与原子的相似点: 氮气---N2

(1)小(2)运动(3)间由原子构成的物质有: 隔(4)有质量(5)构成物碳、硅、金属等 质的一种微粒(6)同种原子

性质相同不同种原子性质

不同 作业:

自然同步第五节1-5题

第二课时:

教师活动

学生活动

复习提问:

回答问题:

1、化学变化的实质? 实质:分子分解成原子,原子再重新

2、分子与原子的异同? 组合成新的分子 布置自学:

相同不同点

原子结构的初步知识

点 分微粒

化学

构成物质 设计意图

子 运动

有质量有原间隔 子

反应中能再分 化学反应中不能再分

能构成分子,也能直接构成某些物质

看书思考:

1、原子由哪两部分构成,小结:

质子(带正电)

原子核

中子(不带电) 原子

核外电子(带负电)

核电荷数=质子数=核外电子数

离子:当原子失去或得到电子时,原子核所带正电荷数就不再等于核外电子所带的负电荷数,此时的原子就成了带电的微粒,这种带电的原子我们称之为离子。

简介: 原子、离子结构示意图

表示原子核,核电荷数为8个单位正电荷,弧线表示电子在核外一定距离的空间区域,弧线上的数字表示电子数。 看书思考:

1、为什么要引入相对原子质量的概念?

2、相对原子质量有单位吗?

3、相对原子质量与原子真实质量如何换算?

4、相对原子质量不是原子的实际质量,它能否体现出原子的实际质量大小? 小结:

它们的电性怎样?分别居于什么位置?

2、原子核所带的电荷数简称什么?

3、为什么整个原子不显电性?

思考:“相对来说,电子是在原子内部一个巨大的空间内作高速运动”,你怎样来理解这句话?

看书

培养学生阅读能力

1、数值比较简单,便于书写,记忆,运算。

2、有,单位为一,通常不写。

3、真实质量=相对原子质量×1.66×10-27千克

4、能,相对原子质量越大,原子的实际质量也越大。练习:

1、已知一个标准碳原子的质量为m千克,A元素的一个原子的质量为n千克,则A的相对原子质量是____________。作业:

作业本第五节原子

初中化学教案《燃烧条件》化学教案 课题:对燃烧条件的探究

一、学习目标:

1.

认识燃烧的特征,知道物质燃烧是化学变化,能从微观角度适当解释物质的燃烧; 2.

通过对燃烧条件的探究,认识物质燃烧的条件,进一步学习对控制变量因素的探究过程; 3.

体验物质燃烧条件的得出是建立在实验的基础上; 4.

能够运用燃烧条件解释一些现象;

二、学习主题: 1.对燃烧现象的认识 2.对物质燃烧条件的探究 3.运用燃烧条件解释一些现象

三、学生已有的知识经验

能对一些常见物质的燃烧现象进行描述,知道在化学反应中原子重新组合,初步具备对控制变量探究的能力,初步具备基本实验操作能力。

四、教学设计

教师活动

引言:

出示一张奥运会会场火炬图片 说到火,我们就会想到燃烧,火是物质燃烧时的一种现象。 展示图片: 火——造福人类 火——带来灾难

引导:

在以前的学习和生活中,一定知道很多燃烧的事例。把所知道的燃烧现象填写在表格1中,与同学们交流讨论。

填写学案表格一 交流,讨论

总结燃烧的特征:

感受火给人类带来的文明

联想,感受

学生活动

通过创设情景使学生感受燃烧的“功”和“过”,并由此进一步体会“科学是把双刃剑”,只有掌握其规律,才能趋利避害,也激发起学生探究燃烧本质与燃烧条件的兴趣。

让学生自己根据自己的生活经验与已有的知识体系对燃烧进行从感性到理性的再认识。

活动意图

参与学生讨论 发光、放热、剧烈。化学变化 给燃烧下个定义

引导

燃烧与人类的生活息息相关,结合

思考并发言,通过活动完成学案二

自己的经验说说燃烧都需要什么“我猜想燃烧的条件可能是……” 条件?为什么需要这些条件?

投影

讨论,先从日常生活经验上对猜想

物质燃烧的条件可能有哪进行说明。 些?

参与学生讨论 对自己的猜测提出实验方案 巡视、指导学生实验 针对猜测进行实验并记录实验现

象:

1.分别在酒精灯上点燃蘸有酒精

和水的棉花球。

2.将直立于桌面上的两支燃着的

蜡烛,其中的一支罩在玻璃杯下。

3.分别在酒精灯上点燃细木条和

煤块。

交流讨论实验结果,通过分析,达参与讨论 成共识:

物质燃烧需同时满足的三个条件:投影

①物质具有可燃性;②可燃物与氧

物质燃烧的三个条件(图片) 气接触;③可燃物达到燃烧所需要的最低温度。

补充演示实验:

1.“白磷自燃”

利用所学知识解释实验中看2.“烧不坏的手帕” 到的现象。 出示一块蜂窝煤

提问:

为什么有很多直孔? 思考,发言

“为增加空气(氧气)量” 说说想让物质燃烧得剧烈一些,可回答并举例 以有哪些方法?日常生活中用过

这些方法吗?

小结:

对学生活动表现做简要评价。 1.

整理这节课自己学到的知识。对学生在探究活动中的新思路、新2.

跟其他同学说说这节课你学点子做简要评价。

到了哪些以前不知道的内容。 3.

针对这节课的内容提出自己的疑问

练习

初中化学实验教案《质量守恒定律》

创设情景,让学生自己用探究学习的方式去研究物质燃烧所需要的条件。

自己动手锻炼实验操作能力和对实验的分析处理能力。

知识的运用

知识的运用

多样化评价

一、提出问题师:我们已经知道化学反应的特征就是生成了其他物质,例如:硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫;那么生成的二氧化硫的质量与反应物硫和氧气的质量之和之间有无变化呢?

二、

猜想与假设学生讨论:分组交流,讨论。若反应物与生成物之间的质量有变化,则可能有以下三种情况:

生1:参加反应的各物质的质量之和大于生成的各物质的质量之。和。

生2:参加反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之。和。生3:参加反应的各物质的质量之和小于生成的各物质的质量之。和。师:从讨论的情况来 看,有三种不同的意见,那么哪一种是正确的呢?我们不妨用实验来验证。

三、

假设的检验及推理

1、

制定计划师:把学生分成三组:一组:进行白磷燃烧前后的质量的测定。二组:进行铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。三组:进行氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液 反应前后质量的测定。

2、

进行实验。学生:根据老师的指导,自行设计简单的化学实验方案,并能积极分工、协作、共同顺利的完成实验。

3、

收集证据。学生;根据现象进行讨论、归纳,然后请各小组长代表本组对所做的实验进行小结,自然的得出结论。

四、

发现规律生:三个小组的小结情况:一组:磷燃烧后有白烟生成即生成了五氧化二磷,但反应前后物质的总质量不变。二组:铁在硫酸铜溶液中反应,铁丝上附着红 色物质;溶液有兰色变为浅绿色,反应前后物质的质量之和仍不变。三组:无色氢氧化钠溶液与兰色的硫酸铜溶液反应,生成兰色絮状沉淀,反应前后物质的质量之 和还是不变。师:通过学生小结发言,教师归纳、评价得出质量守衡定律,请一个学生叙述。生:参加化学反应的各物质的质量之和等于反应生成的各物质的质量之 和。生:为什么参加化学反应的各物质的质量之和会等于反应生成的各物质的质量之和呢?

五、

解释与讨论师:教师先演示有关“化学变化中分子被破坏,原子重新组合成其他物质的分子”的动画课件,给学生必要的启迪。学生:讨论、归 纳

原子的种类不变原子是化学变化中

原子的数目不变的最小粒子

原子的质量不变参加化学反应的各物质的质量之和等于反应生成的各物质的质量之和。师:从以上的讨论可以看出物质的质量之和之所以不变,是因为在化学反应中 原子没有变。生:质量守衡定律是否对所有化学反应都适应呢?

六、

反思与评价生:继续分组进行实验实验1:蜡烛燃烧前后天平的变化,实验2:铝箔燃烧前后的质量变化。师生讨论:

1、

上面两个实验的结果与你实验前的预测相同吗?为什么会出现这样的实验结果?

2、

对于磷燃烧的实验,如果玻璃管上端没有系小气球,将会出现什么结果?

3、

如果在燃着的铝箔上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,会出现什么实验结果?师:归纳、总结。再以碳在氧气中燃烧生成二氧化碳为例,从化学反应中分子、原子的变化情况说明只要是化学反应必定符合质量守衡定律。

初中化学教案设计《碳酸钙》化学教案 教案示例:碳酸钙 教学目标

1.使学生了解碳酸钙在自然界的存在及用途,碳酸盐的鉴别法。 2.掌握酸式碳酸盐与正盐间的转化关系。 教学重点

碳酸盐(碳酸根)的鉴定法。 教学难点

不溶的碳酸钙与可溶的碳酸氢钙的相互转变。 课的类型:综合课 教学过程 1.复习提问

写出下列物质之间相互转化的各步反应的化学方程式,并注明必要的反应条件。 注:*不要求。 ①C+O2(充足) CO2 *②2Mg+CO2 2MgO+C(老师写) ③2CO+O2 2CO2 ④CO2+C 2CO ⑤CO2+H2O H2CO3 ⑥H2CO3 CO2↑+H2O

⑦CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O

⑧CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O或CaCO3 CaO+CO2↑

2.引入新课(教师说明小测验正确答案后)教师总结出CO2与CaCO3之间的互变关系:

(1)和盐酸反应生成二氧化碳的,不仅限于大理石、石灰石,也不限于CaCO3。凡是碳酸盐(金属原子与碳酸根的化合物),像碳酸钠(Na2CO3)碳酸钾(K2CO3)碳酸镁(MgCO3)等。都能与盐酸反应生成二氧化碳。 跟盐酸反应产生二氧化碳气是鉴定碳酸根的最简便的方法。地质工作者背包中经常装着一小瓶盐酸,就是用来作石灰岩的初步鉴定的。 (2)酸式碳酸盐

〔提问〕云水洞的石笋、石柱是怎样形成的?教师总结:这些大自然的奇迹和水壶里水垢的形成过程(反应)相似,都是溶解在水里的碳酸氢钙〔Ca(HCO3)2〕经过酷暑或煮沸(加热)生成不溶性碳酸钙的缘故。 结合这一组反应让学生解释以下现象,教师及时评定。纠正错误。 ①在澄清石灰水中通入二氧化碳后变浑浊。 ②继续通二氧化碳,又变澄清。

③将已经变澄清的溶液加热,溶液又变浑浊。 传看标本:

出示几种常见的碳酸盐的标本盒,让学生传阅,然后教师总结并写出板书: (板书)

(二)碳酸钙在自然界的存在。(1)大理石

人大会堂建筑材料;

(2)石灰石

建筑石料

制水泥

烧生石灰; (3)白垩:粉刷墙壁。 3.巩固提问

〔演示〕(1)取鸡蛋壳一块,水壶里的水垢一块,分别放入两支试管中,各加入少许盐酸,观察现象并解释,可以让学生做并回答。教师总结:说明二者主要成分 都是碳酸钙,遇盐酸都冒气泡。(2)两支试管里分别盛着无色透明溶液,一种是食盐水,另一种是碳酸氢钙溶液,请同学用两种办法鉴别出来。

这两种方法是:①加热后冒气泡溶液变浑浊的是碳酸氢钙溶液,没有现象的一种是食盐水。②分别加入几滴盐酸,冒气泡的是碳酸氢钙溶液,没有现象的是食盐水。 4.课堂练习:用化学方程式表示下列反应: ①二氧化碳通入石灰水中,石灰水变浑;

②继续通入二氧化碳,溶液又变清,把澄清溶液分为两份,在第一份中加浓盐酸; ③第二份放在酒精灯上加热; ④碳酸钠和盐酸反应。

初中化学上册教案《铁》化学教案 一)课型、课题:复习课,第六章 铁

(二)教学目的:1.巩固、提高对铁等金属元素的认识,以“铁”为代表加深掌握金属与酸和盐的反应规律。2.进一步巩固掌握含杂质物质的有关计算。3.培养学生讨论、分析、综合等能力。

(三)教学重点:1.巩固、掌握铁的化学性质及金属与酸和盐的反应。2.掌握含杂物质的有关计算。

(四)教学难点:1.正确理解金属活动性顺序和掌握其有关的应用;2.有关能力的提高。

(五)教学媒体:投影片、电脑、光盘等。

(六)教学方法:问题化教学、协作学习等。

(七)教学过程:一.本章的主要知识脉络及有关重点内容(注:主要知识脉络图见小页)△指导学生阅读脉络图、回答下列问题:1.几种常见金属(1) 自然界约有多少种金属元素?说出几种常见金属名称。(2)为什么Al、Zn、Ag、Au不易生锈?(3)人体健康与金属元素有关吗?(4)我国钢、铁工业的发展与现状怎样?2.铁合金(1)什么叫做合金?该概念的关键词有哪些?合 金是混合物吗?(2)生铁和钢的主要区别是哪些? 3.铁的性质(1)物理性质1)认识金属单质物性的一般方面有哪些?多数金属单质是什么颜色?Cu是什么颜色?2)铁与生铁、钢有何区别?(讨论)(2) 化学性质△指导学生观看电脑模拟实验——铁与氧气与酸、与某些盐溶液的反应。△结合知识脉络小结铁的化性。(问题):1)铁在自然界主要以单质还是以化合 物形式存在?(讨论)

2)铁锈是纯净物还是化合物?生锈的铁钉更容易生锈对吗?

3)如何防止铁生锈?

4)发生:金属+酸→盐+氢气,类型的反应要哪些条件?(讨论)

5)发生:金属+盐→新盐+新金属 类型的反应要哪些条件?(讨论)

6)说出下列物质在水中发生置换反应生成的物质,不能发生转换反应的说明理由。A:Al + HCl ——

, B:Zn + H2SO4(浓)——C:Zn + HNO3—— , D:Mg + H2SO4——E:Cu + AgNO3——

, F:Fe + AgCl——G:Hg + CuSO4——

, H: Zn + CuSO4——二.含杂质物质的有关计算例如 :含Fe2O380%赤铁矿石200吨(杂质不含铁元素),问:(1)其中含铁元素多少吨?(2)可炼出含杂质3%的生铁多少吨? (学生讨论后,提出规范解法)解:(1)矿石中含Fe2O3质量为200×80% = 160(吨)

160吨Fe2O3中含铁为 (吨)

(2)可炼出含杂质3%的生铁: (吨)答:(略)解法二:设可冶炼出含杂3%的生铁 吨,

160

112

200×80%

(吨)三.综合训练1.说出实现下列变化的反应式及转化过程中产生的主要现象。

2.下列物质中不属于铁含金的是(

)A、氧化铁

B、生铁

C、不锈钢

D、碳素钢3.为了降低生铁中的含碳量及除去其它杂质(如S、P),在炼钢时,应加入或通入的物质是(

A、焦炭

B、一氧化碳

C、氧气或铁的氧化物

D、氢气4.向足量稀盐酸中加入适量的镁粉,下列函数图像横坐标表示此化学反应的时间、纵坐标表示反应的有关变化情况,正确的是(

5.用相同质量的镁和铁分别与足量的稀硫酸反应,能正确表示反应情况的图像是(

6.质量相等的金属X和Y分别跟一定量的稀H2SO4起反应,结果发现X和Y均有剩余,但产生氢气的质量相等,则对于X和Y来说相同的是(

A、化合价

B、活动性

C、剩余物的质量

D、消耗酸的质量7.有FeSO

4、CuSO4的混合溶液,向其中投入一些锌粉,完全反应后得到一些固体沉淀。过滤,向沉淀中加入少量稀硫酸有气泡产生。 对上述固体沉淀有下列说法:①一定含有Zn,②一定含有Fe,③一定含有Cu,④可能含有 Zn,⑤可能含有Fe,⑥可能含有Cu。其中正确的是(

)A、①②③

B、②③④

C、③④⑤

D、①②④8.在AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,加入一定量铁粉,充分反应后发现有少量金属析出,取上层清液滴加盐酸,有白色沉淀生成,下列 说法正确的是(

)A.有Ag析出,滤液中有Fe2+、Cu2+、Ag+ 存在B.有Ag析出,滤液中有Fe2+、Cu2+、存在C.有Ag、Cu析出,滤液中有Fe2+、Cu2+、Ag+ 存在D.有Ag、Cu析出,滤液中有Fe2+、Ag+ 存在9.5.8克不纯的铁粉与足量的稀硫酸完全反应,生成0.2克氢气,则该铁粉中所含的杂质可能是(

A、镁

B、铝

C、锌

D、铝和镁

E、铜 △本节小结:

1、主要学习了金属单质的代表铁的有关知识,铁是一种化性比较活泼的金属,能跟多种物质(如S、O

2、HCl、H2SO

4、CuSO4等)反 应。

2、含杂物质的有关计算。初中化学优秀教案《酸碱盐》化学教案

一、离子的检验

Cl-(在溶液中)———在被测溶液中加入硝酸银溶液,如果生成不溶于硝酸的白色沉淀,则原被测液中含氯离子。

SO42-(在溶液中)———在被测溶液中加入氯化钡(或硝酸钡、或氢氧化钡)溶液,如果生成不溶于硝酸(或盐酸)的白色沉淀,则原被测液中含硫酸根离子。

CO32-(1)(固体或溶液)———在被测物质中加入稀酸溶液,如果产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原被测物质中含碳酸根离子。

(2)(在溶液中)———在被测溶液中加入氯化钡或硝酸银溶液,如果产生能溶于硝酸的白色沉淀,且同时生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体,则原被测溶液中含碳酸根离子。

注:

1、在鉴别Cl-和SO42-时,用氯化钡溶液,不要用硝酸银溶液,这是因为硫酸银为微溶性物质,使鉴别现象不明显。

2、在一未知溶液中加入氯化钡溶液,若产生不溶于硝酸的白色沉淀,则原被测液中可能含银离子也可能含硫酸根离子。

二、物质的颜色

1、固体(多为白色) 黑色———CuOC粉MnO2Fe3O4 紫黑色———KMnO4 红色———CuFe2O3 红褐色———Fe(OH)3 蓝色———Cu(OH)2 CuSO4·5H2O 绿色———Cu2(OH)2CO3

2、溶液(多为无色)浅绿色溶液———(亚铁盐溶液)FeCl2 溶液、FeSO4 溶液、Fe(NO3)2 溶液黄色溶液———(铁盐溶液)FeCl3 溶液、Fe2(SO4)3 溶液、Fe(NO3)3 溶液蓝色溶液———(铜盐溶液)CuCl2 溶液、CuSO4 溶液、Cu(NO3)2 溶液蓝绿色溶液-CuCl2 溶液(较浓)

三、酸、碱、盐的特性

1、浓盐酸———有挥发性、有刺激性气味、在空气中能形成酸雾。

2、浓硝酸———有挥发性、有刺激性气味、在空气中能形成酸雾,有强氧化性。

3、浓硫酸———无挥发性。粘稠的油状液体。有很强的吸水性和脱水性,溶水时能放出大量的热。有强氧化性。

4、氢氧化钙———白色粉末、微溶于水。

5、氢氧化钠———白色固体、易潮解,溶水时放大量热。能与空气中的二氧化碳反应而变质。

6、硫酸铜———白色粉末、溶于水后得蓝色溶液(从该溶液中析出的蓝色晶体为五水合硫酸铜CuSO4·5H2O)。

7、碳酸钠———白色粉末,水溶液为碱性溶液(从溶液中析出的白色晶体为碳酸钠晶体Na2CO3·10H2O)

8、氨水(NH3·H2O)———属于碱的溶液

第14篇:环境化学教案

环境化学教案

第一章 绪论

第一节 环境化学

教学目的与要求:

(1) 了解环境问题的产生,环境化学基本概念;

(2) 掌握环境中的污染物类型、种类;

(3) 了解环境化学研究的范畴。 教学重点、难点:

重点:环境中污染物的类别,环境化学研究的对象和范畴;

难点:环境问题产生的原因。 教学方法及师生互动设计:

教学方法:讲授法;

师生互动设计:提问:环境和化学之间有什么联系?

讨论:环境包括有哪些? 课堂练习、作业:

作业:环境中污染物有哪些? 本次课教学内容小结:

对于同学们第一次接触环境化学,首先应从环境与化学之间联系讲到环境问题产生的原因,再讲环境问题研究的对象和范畴,环境中污染物有哪些,让同学们在脑海中形成一系列的环境化学概念,为此后所讲的内容作一个整体的认识。也激发同学们对此门课程学习的兴趣。 教 学 内 容: 关于课程: 1.课程性质与特点

环境化学是环境科学的核心,是本专业七门主干课程之一。 2.课程目标

运用所学原理,理解和掌握典型污染物在环境各圈层的转归与效应,达到本专业的要求。

通过期末考试。 3.课程的教法与学法

教法:对教材内容进行适当处理,突出重点,避免与其它课程重复,讲授与自学结合。

学法:以化学物质在大气、水、土壤、生物各环境介质中的迁移转化过程及其效应为主线,学习掌握这些过程的机制和规律。

环境化学教案

4.教材与参考书:

一 环境问题

1、环境污染

最初,人们将环境问题和环境污染联系起来。确实,从本质上看,大多数环境问题由环境污染引起。就目前人们的认识水平来看,所谓环境污染,指的是由于自然的或人为的(生产、生活)原因,往原先处于正常状态的环境中附加了物质、能量或生物体,其数量或强度超过了环境中的附加物质、能量或生物体,其数量或强度超过了环境的自净能力(自动调节能力)、使环境质量变差,并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生有害影响的现象。

20世纪30~70年代发生的最著名的世界八大公害事件中,有五个公害是由于排放大量气体和浮尘引起的,另外三个公害是由于污染而最终引起食物中毒事件。

——马斯河谷烟雾事件:1930—12—0l一05比利时马斯河谷工业区。该工业区处于狭窄盆地,1~5日气温逆转,工厂排出有毒气体在近地层积累,SO2和氟化物污染。3天后有人胸痛、咳嗽、呼吸困难,一周内死亡80余人,许多家畜死亡。

——多诺拉烟雾事件:1948—10—26~31美国宾夕法尼亚多诺拉镇。该镇处于河谷中,10月末逆温控制,有雾,污染物在近地层积累,SO2和金属尘致害。1.4万人的小镇有5911人眼痛、喉痛、头痛、胸痛、呕吐或患综合症状,死亡17人。

——洛杉矶光化学烟雾事件:40年代初期夏季起,美国洛杉矶市,全市250万辆汽车排放大量HC、NOx、CO,该市依山傍海,处于长盆地中,一年约有300天出现逆温, 5一10月阳光强烈照射,产生以O3为主的光化学烟雾,刺激人的眼睛、粘膜和呼吸道。 1955年一次烟雾事件中死亡400余人。

——伦敦烟雾事件:1952—12—05~08英国伦敦市。5—8日伦敦、南英格兰一带有一大型移动性高压脊,使伦敦上空处于无风状态,气温逆增,致使燃煤产生的烟尘不断积累,持续4~5天浓雾弥漫。4天中死亡人数比常年同期多4000人,受害者万余人,肺炎、肺癌、流感及其他呼吸道病患者死亡率成倍增加。 ——水俣病事件:1953~1956年日本九州熊本县水俣市。该市醋酸厂、氯乙烯厂排放大量含甲基汞废水。患者耳聋眼瞎、四肢麻木、精神失常、疼痛惨叫,死亡百余人。

2 环境化学教案

——骨痛病事件:1955~1979年日本富山县神通川流域。该地区锌、铅冶炼厂排放含镉废水污染神通川水体,污灌后使稻米含镉,食用和饮水中毒。患者发生骨痛病,咳嗽等就可导致骨折,骨骼严重变形,在剧痛中惨死。到1977年已死亡200余人。

——四日市哮喘事件:1955年起日本四日市。该市石油化工排放废水、废气污染严重,粉尘、SO2排放量13 ×104t,超标5~6倍,重金属微粒与S02形成酸雾。1961年哮喘病发作,患者6370人,死亡33人。

——米糠油事件:1968年3月日本北九州市爱知县一带生产米糠油时,用多氯联苯作脱臭工艺中的热载体,由于管理不善混入油中,食用后中毒。受害者万人以上,病人有痤疮样皮疹,眼脸浮肿,皮肤色素沉着,四肢麻木等,1977年前死亡30多人。大批家畜死亡。

20世纪70年代以来,所发生的许多公害的严重程度已远远超过了八大公害事件。在印度,博帕尔农药厂化学品泄露造成约3000人死亡;在墨西哥城,液化气罐暴炸使千人遇难;在前苏联,切尔诺贝利核反应爆炸使核尘遍布欧洲。 更为严重的是,现在不是局部的污染,而是生态环境的恶化。每年有600万hm具有生产力的旱地变成沙漠,有1100多万hm2的森林遭到破坏。在非洲,干旱将3500万人置于危难之中;由于引用水被污染,全球每年约有6*107人死于腹泻等等。由此可见,决定地球人类前途和命运的是“环境”。

22、持续发展

1987年环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中第一次阐述了可持续发展的概念,得到了国际社会的广泛共识。

可持续发展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。换句话说,就是指经济、社会、资源和环境保护协调发展,它们是一个密不可分的系统,既要达到发展经济的目的,又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境,使子孙后代能够永续发展和安居乐业。也就是江泽民同志指出的:“决不能吃祖宗饭,断子孙路”。

环境化学

1、环境化学的概念

环境污染问题促进了环境化学研究的进展。例如,通过煤烟型大气污染问题的研究发展了硫和气溶胶化学,通过光化学烟雾污染的研究发展了大气光化学,通过酸雨污染的研究发展了降水化学。另一方面,当污染物进入水体后,又将怎样迁移、转化,日本发生的水俣病是一个典型的例子。这促使人们探讨汞的迁移、

3 环境化学教案

转化、存在形态及环境影响,反过来又促进了环境化学的发展。

环境化学发展大致分为三个阶段:

1970前孕育阶段:1962年,《寂静的春天》一书,描述了化学农药对环境的污染和毁灭生物的恶果,引起了人们对环境污染的注意。

美国《化学文摘》(CA)从1971年开始在“环境”主题下收录环境化学文摘,随后即以每年100篇的速度递增,1990年已达2033篇;

形成阶段:1972年联合国环境规划署成立后制定了一系列与环境化学有关的研究与监测计划,包括全球环境监测系统和国际潜在有毒化学品登记。 发展阶段:

2、环境化学的定义

1972年R.A.Horne在《环境化学》一书中定义,“环境化学是研究岩石圈、水圈、生物圈、外层大气圈的化学组成和其中发生的过程,特别是界面上的化学组成和过程的学科。” 这个定义无所不包,包括了所有物质(不仅是污染物)在环境中的所有化学现象,失去了指导分工的意义。

也有的学者认为环境化学按其英文名称(Environment Chemistry),它的基础是化学,所以又把环境化学定义为:“环境化学是研究物质在自然界开放性系统中所发生的现象。” 研究对象应该是环境中的化学污染物及其在环境中的变化规律,而不是普通的化学物质,否则就不能区别与普通化学,污染物是最终能产生有害生态效应的物质,然而污染物的确定是有一个过程的,不是所有的化学物质都是污染物,也不能说目前对环境诬害的就一定不会发展为污染物,特别是人类不断合成的新物质,影响不能马上确定,因此我们必须以发展和变化的的观点来看待。如在对流层中稳定而曾经认为无害的物质如 CO

2、N2O、氟氯烃等,不仅会引起全球气候变化,而且进入平流层后会导致臭氧层耗损而危及人类生存。

我国国家自然科学基金委员会把环境化学定义为:研究化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学,它是化学科学的一个重要分支,也是环境科学的核心组成部分。

3、环境化学的任务;内容及特点

环境化学研究的内容:.研究有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态;潜在有害物质的来源,它们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为;有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性;有害物质已造成影响的缓解或消除以及防止发生危害的方法和途径。

4 环境化学教案

环境化学的发展动向

目前,国际上重视研究有如下几个方面:

①元素(尤其是碳、氮、硫、磷)的生物地球化学循环及其

相互耦合的研究; ②化学品安全评价;

③臭氧层破坏。气候变暖等全球变化问题。

当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是: ①以有机物污染为主的水质污染;

②以大气颗粒物和二氧化碳为主的城市空气污染;

③工业有毒有害废气物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 3 环境化学的分支学科 ⑴环境分析化学

要得知化学污染物在环境中的本底和污染现象,必须运用化学分析的技术取得各种数据,为环境中污染物化学行为的研究,环境质量的评价,环境污染的预测预报以及为治理污染等提供科学依据。 环境分析化学研究的主要内容为: .分析方法标准化和环境标准物质 .污染物的形态与结构分析方法研究 .环境痕量与超痕量元素分析

.环境有机物(包括金属有机物)的分析研究 .环境优先控制对象筛选研究 .环境分析仪器化、自动化研究 ⑵.大气、水体、土壤环境化

Δ大气污染化学——研究有重要影响的化学物质(颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物和臭氧等)在大气环境中的性质、化学行为和化学机制的科学、涉及地面、对流层和平流层存在的多种化学物质。

Δ 水污染化学——主要是在溶液平衡理论(酸碱、沉淀与溶解、氧化还原、配合与离解)基础上,研究化学物质在水环境中的存在(包括浓度、形态和分布)、行为(包括迁移、转化及其归宿)与效应(包括环境效应和生态效应)。特别是对重金属、农药等污染物在水体中的存在与化学转化的研究。

Δ 土壤环境化学——研究农用化学品等化学物质在土壤环境中的迁移、转化和归宿及其对土壤化学变化和人体健康的影响。 .土壤中有机物的研究。

.土壤中金属存在形态及其转化过程研究。 .污染物在土壤固——液界面上化学过程的研究。

5 环境化学教案

.土壤中温室气体的释放研究。

⑶.污染(环境)生态化学——研究化学污染物引起生态效应的化学原理过程和机制,宏观上研究化学物质在维持和破坏生态平衡中的基本化学问题,微观上研究化学物质和生物体相互作用过程的化学机制

⑷.污染控制化学(环境工程化学)——研究与污染扩展有关的化学机制和工艺技术中的化学基础性问题,以使最大限度地控制化学污染,为开发经济和高效的污染控制技术,发展清洁生产提供科学依据。

第15篇:食品化学教案

篇1:食品化学参考教案

《食品化学》教案

轻工与农业学院

食品科学与工程系

山 东 理 工 大 学

教案编写说明

教案是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标,以教学大纲为依据,在熟悉教材、了解学生的基础上,结合教学实践经验,提前编写设计好本门课程每次课的全部教学活动。教案编写说明如下:

1、教学课型表示所授课程的类型,请在理论课、实验课、习题课、实践课、技能课及其它栏内选择打“√”。

2、教学内容:是授课的核心。将授课的内容按章、节或主题,有序的进行设计编排,并标以“*”和“#”符号以表示重点和难点。

4、讨论、思考题和作业:提出若干问题以供讨论,或作为课后复习时思考,亦可要求学生作为作业来完成,以供考核之用。

5、参考资料:列出参考书籍、有关资料。

6、首次开课的青年教师的教案应由导师审核。

7、鼓励教师在教学内容、教学方法和教学手段等方面进行创新与改革。

8、所有开课课程必须按此标准编写教案。

山 东 理 工 大 学 教 案

第一章 绪论

本章提要

主要内容:

食品化学的概念、研究内容、研究方法、食品化学的发展历史及最新研究进展和动态、食品加工贮藏过程中主要的化学变化及其对食品品质和安全性的影响以及该课程在食品科学中的地位和意义。

重点:

食品化学的概念、研究内容、研究方法、食品加工贮藏过程中主要的化学变化。 难点:

食品中主要的化学变化及其对食品品质和安全性的影响。 1.1 食品化学相关概念 1 相关概念

食品:经特定方式加工后供人类食用的食物。

食物:可供人类食用的物质原料统称为食物。

化学:研究物质组成、性质及其功能和变化的科学,包括分析化学、有机化学、物理与胶体化学、分离化学、普通化学和生物化学等。 2 食品化学

用化学的理论和方法研究食品本质的科学,它通过食品营养价值、安全性和风味特征的研究,阐明食品的组成、性质、结构和功能和食物在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。

食品化学、微生物学、生物学和工程学是是食品科学的四大支柱学科。

食品化学、食品微生物学和食品生物化学是食品科学与工程专业的三大专业基础课。 3 食品化学的分支

食品成分化学:研究食品中各种化学成分的含量和理化性质等。

食品分析化学:研究食品成分分析和食品分析方法的建立。 食品生物化学:研究食品的生理变化。与普通生物化学不同食品生物化学关注的对象是死的或将要死的生物材料。

食品工艺化学:研究食品在加工贮藏过程中的化学变化。

食品功能化学:研究食物成分对人体的作用。

食品风味化学:研究食品风味的形成、消失及食品风味成分的化学。 1.2 食品化学的性质和范畴

食品化学从化学角度和分子水平研究食品的组成、结构、理化性质、生理和生化性质、营养与功能性质以及它们在食品储藏、加工和运销中的变化,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原材料深加工和综合利用水平奠定理论基础的发展性学科。

根据研究内容的主要范围,食品化学主要包括食品营养化学、食品色家化学、食品风味

化学、食品工艺化学、食品物理化学和食品有害成分化学。根据研究对象的物质分类,食品化学主要包括:食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂、维生素化学、食品矿质元素化学、调味品化学、食品香味化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学。另外,在食用水质处理、食品生产环境保护、食用天然产物的提取分离、农产品资源的深加工和综合利用、生物技术在食品原料生产和食品工业中的应用、绿色食品和功能食品的开发、食品加工、包装和储藏、食品工程等领域中还包含着丰富的其他化学内容。

作为一种横跨诸多种学科的发展性新兴学科,食品化学依托、吸收、融汇、应用和发展着化学、生物化学和食品储藏加工学等学科,从特有的角度、深度和广度研究食品物质的化学组成;探索食品物质的组织结构、显微结构和分子结构;研究食品化学成分的物理性质、化学性质、功能性质和食用安全性质,认识从原料经过储藏加工直到食品的过程中物质发生的种种物理和化学变化(如形态变化、组织变化、分子结构变化、组成变化、生理生化变化、色香味变化、质地变化及营养成分变化等);揭示食品质量受原料类别、原料固有特性、产前产后处理、原料储藏技术、食品配方、加工工艺和设备、产品包装和种种环境因素影响的本质,从而形成了食品科学的三大支柱学科之一。

由于绝大多数食品的物质体系十分复杂,食品化学家首先注重食品中且大而广的代表性物质和它们的物性,注重对物性影响重大和代表性强的物质结构,注重普遍发生、影响重大和代表性强的变化。针对这一系列代表,在考虑食品储藏和加工的实际条件的前提下,经过化简、模拟、分析、综合等实验研究和理论探讨,找出结构和物性的关系、变化的途径或反应的机理和影响物性发挥及变化速度的主要因素或条件。然后依据这类研究中形成的思路、学说、理论和方法,结合食品中更实际的情况,更全面、更综合和更具体地研究真实食品的化学。经过多年的努力,食品中大多数物质、它们的结构、它们的功能性质、它们的物理和化学变化、它们的相互作用及储藏加工和环境条件对它们的影响业已初步探明。食品化学正朝着深化认识、加强理论、探索调控机制、提高预测食品质量变化能力、利用生物工程和化学工程新技术改造和创造食品物质的更广阔的领域进军。 1.3 食品化学的历史

食品化学的起源还不太清楚,它完整的历史尚未有恰当的分析和记载,这是不足为奇的。因为食品化学直到20世纪才成为一门独立的学科,它的历史一直是与没有详尽的文献记载的农业化学的历史紧密联系在一起的。尽管如此,从目前掌握的资料已足以正确地了解与食品相关的某些值得注意的事件所发生的时间、地点和原因以及l 9世纪早期以来在食品供应的质量方面所发生的变化。

尽管食品化学的起源从某种意义上讲可以追溯到远古时代,但是根据我们目前的判断,那些最主要的发现始于18世纪末期。 第一阶段 早期食品化学(20世纪50年代以前)天然动植物特征成分分离和分析阶段

在1780~1850年期间,一些著名的化学家获得了重大发现,其中不少是与食品化学有着直接或间接的关系。在舍勒(scheele)、拉瓦锡(lavoisier)、德-索绪尔(de sauure)、盖-吕萨克(gay-luac)、泰纳尔(thenard)、戴维(davy)、琼斯·雅可比·贝采里乌斯(jons jakob berzelius)、汤姆逊(thomson)、李比希、博蒙特(beaumont)、(justus liebig)的著作中可以找到现代食品化学的起源。或许有人会问,这些科学家最著名的发现与食品化学的联系很少,他们是否真的在很大程度上与现代食品化学的起源有关系。虽然普遍认为将早期的科学家们分为化学家、细菌学家或食品化学家是很困难的,但是确定某个科学家是否在某个科学领域内作出了重要的贡献却是比较容易的。下述的一些简单例子充分地证实了这些科学家中

篇2:食品化学教学设计

课程编号:

《食品化学》

教学设计

系 (部)

教研室

任 课 教 师

职 称 生物系 生物技术 郭守军 副研究员

韩山师范学院生物系

绪 论

绪 论 教学方案(2学时)

第一章水 分(6学时)

1 水的结构、功能、性质及存在状态 教学方案(2学时) 2 水分活度和等温吸湿曲线 教学方案(2.5学时)

篇3:2011 食品化学教案

第一章 绪 论 1 主要内容

1.1 食品化学的概念及研究内容 1.2 食品的物质属性及物质系统

1.3 食品成分的理化性质及化学变化综述主要内容 1.4食品化学的发展历史及主要研究方法

1.5 食品化学在食品科学中的地位及在食品工业技术发展中的作用 3 本课程主要内容及教学要求 2 重点及难点 2.1 重点

2.1.1 食品化学的概念及研究内容 2.1.2 食品的物质属性及物质系统

2.1.3 食品成分的理化性质及化学变化综述 2.2 难点

2.2.1 食品的物质属性及物质系统

2..2.2 食品成分的理化性质及化学变化综述 1 食品化学的概念及研究内容 1.1 食品化学的概念

食品化学:应用化学的原理和方法,研究食品及其原料的组成、结构、理化性质、生理功能、体内生化过程、营养价值、安全性质及在加工、贮藏、运销中的变化、变化本质及对食品品质和安全性影响的一门新兴、综合、交叉性学科。

简言之,食品化学即是研究食品的组成、结构、功能及其变化规律,从分子水平认识食品的一门科学。

目的和意义:为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和储运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制、提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础,为食品科学发展提供理论和思维工具的一门综合性学科,促进食品科学全面深入发展。

1.2 食品化学研究的基本内容 1.2.1食品化学的主要学科分支 1).按照研究范围:食品营养成分化学、食品色香味化学、食品工艺化学、食品物理化学、食品有害成分化学

2).按照食品物质类型:食品碳水化合物化学、食品油脂化学、食品蛋白质化学、食品酶学、食品添加剂化学、维生素化学、食品矿物质元素化学、调味品化学、食品风味化学、食品色素化学、食品毒物化学、食品保健成分化学 1.2.2食品化学研究的层次及主要任务

1).认识各类食品成分:营养成分(水、糖、脂、氨基酸蛋白质多肽及酶、维生素、矿物质等),微量及添加成分(调味品、香味、色素、加工辅料等),

保健成分(多糖、食用纤维、蛋白质、黄酮类等)及以上各类成分在食品加工、贮藏过程中的次生物质;

2).对各类成份进行提取、分离,表征、各类成分的化学结构和理化性质;

3).研究各类食品成分在食品加工过程、贮藏、运销过程中的化学变化及变化规律; 4).研究食品成分的工艺学特性; 1.2.3食品化学的学科特点

1).以化学为基础,融生理学、动物学、植物学、营养学、生物化学、细胞学、医药学、毒理学、微生物学、食品加工工艺学、食品贮藏学等诸多学科为一体;是一门交叉性、综合性学科;

2).从分子水平研究食品物质、食品物质的化学变化及加工特性、食品加工、储藏技术,其认识和说明问题最为深刻;

3).研究过程需要最先进的科学理论和技术,研究起点高;

4).既有强烈的理论和基础研究色彩,也有浓厚的应用和开发背景; 5).是食品科学的一门基础性、支柱学科。 2 食品的物质属性及物质系统 2.1 食品中的物质特点

1).多样性:食品是天然产物加工后的形式,任何一种天然产物所包含的化学物质,数量都是非常巨大的,有些已经认识或初步认识,有些

尚未认识(如食品中的风味物质、功能物质等);即使同一类型的物质,也

有多种多样的分子或不同的存在形式(如糖、蛋白质等)。

2).可认识性:从化学角度讲,不管一种系统有多复杂,其各种组成成分都是可认识的,不存在神秘的物质和神秘的力量;可认识性包括:种类可认识性;结构可认识性:性质可认识性;生物功能可认识性;构效关系可认识性等。 3).个体属性:任何食品成分(主要指单个化学物质)仅是食品的一个组成部分(很小),尽管它们有其自身结构、理化性质、生物功能,但其不能代表食品。

4).相互作用性:食品中的各类化学物质共处同一体系中,肯定存在着复杂的相互作用,这种相互作用决定食品物质的存在形式,食品的质构、品质、加工特性、安全性等多个方面。从这种角度认识食品物质,是食品化学研究领域的新课题。 2.2 食品的物质体系

a.既可由多个同类物质分子组成,也可由多个不同类型物质分子组成;如有色物质、酶体系等均由多个同类型物质分子形成;而糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等均由不同类型的多个分子形成;

b.单个分子组成多分子体系具有分子识别的特点;分子识别是生物体系中分子定向组织的过程,这个过程涉及分子种类、数目是固定的,组织形式、结合方向也是固定的; c.单个分子组成多分子体系主要通过弱键相互连接;弱键主要包括氢

键、静电吸引力、范德华力、分子间堆积力等;相比共价键其结合力要弱得多;

d.多分子体系的结构形式远比单个分子复杂;多分子体系的结构是多层次的,其主要内容是空间的、立体的,特别是构象,是生物分子相互结合的基础及结果,是生物活性的主要基础。生物分子或分子体系的构象是固定的,有特种形式的;

e.多分子体系的理化性质、体内代谢过程及生物学功能与单个分子有较大的差别。多分子体系的形成,会影响人体的消化吸收过程;会赋予食品成分一些新的性质及功能。 3 食品成分理化性质及化学变化概述 3.1 食品主体成分的理化性质与功能概述

食品中的化学成分多种多样,各种化学成分都有其特殊的物理和化学性

质,这里只简述食品主体化学成分主要的食品学特性及主要的营养功能。水:溶剂;良好的流动性、与食品成分的亲合性及溶解性;

糖类:低糖或单糖:营养成分;吸湿、保湿、增粘、增塑、结晶和易溶;

多糖:营养成分;增稠、胶凝、乳化、成膜等;结构等;

脂类 :营养成分;乳化(极性脂,如磷脂);沸点高、同质多晶性(中性脂,如油脂);溶剂、风味、起酥、抗老化等;

蛋白质:营养成分;亲水/疏水、等电点、乳化、起泡、成膜、增稠等,

篇4:食物与化学教案

食物与化学课程简介

食品化学起源于18世纪后期。研究食品的种类、组成、营养、变质、分析技术及食品成分在加工和贮藏过程中所发生的化学反应的一门学科。它与无机化学、有机化学、分析化学、生理学、动植物学、微生物学和分子生物学有密切关乳酸系。 具体内容包括:食品成分(水分、蛋白质、脂类、糖类、无机质、维生素等)的化学;食品的色、香、味;食品和酶的作用;食品保藏;食品物化性质和质地;植物性食品(谷类、薯类、豆科植物、蔬菜和水果)的化学;动物性食品(乳和乳制品、肉禽蛋、鱼贝类)的化学;发酵性食品(乳酪、酸乳、酒类、味精等)的化学;食品添加剂的化学;食品包装材料的化学及其与食品的关系等。它的任务和作用可概括为:①通过食品分析,研究天然食品、配方食品和加工食品的组成和特性以及是否掺杂和污染,以确定食品产品是否符合食品卫生要求和是否达到营养和感官标准。②结合食品加工中食品成分的化学变化的研究,开发食品保藏方法,减少食物损失浪费,延长贮存期,保持其营养成分如维生素含量及色、香、味等感官品质,防止或延缓食品变质和哈败。③为改进食品质量和开发新型食品提供依据,如建立合理营养配方食品,添加某些成分制取强化食品,开发植物蛋白以及高温瞬时杀菌技术,采用无菌包装和挤压膨化等可以保留较多营养成分和保证优良感官质量的新工艺。④对食品质量进行监督和管理,提供质量信息,为消费者提供食品化学知识,指导消费。

现代食品正向着加强营养、保健、安全和享受性方向发展,食品化学的基础理论和应用研究成果,正在并继续指导人们依靠科技进步,健康而持续地发展食品工业。 本课程在系统地介绍了组成食品的各个成分及其性质的同时,更注重这些成分在食品储藏加工中表现出来的性质和变化,以及食品化学理论在食品专业中的应用,以引领学生轻松进入食品科学的领域。

食物与化学教案

第一次课:食品化学

教学目标

使学生了解食品化学的发展历史及最新研究进展和动态以及该课程在食品科学中的地位和意义。掌握食品化学的概念、研究内容、研究方法、食品加工贮藏过程中主要的化学变化及其对食品品质和安全性的影响。

教学重难点

重点:

食品化学的概念、研究内容、研究方法、食品加工贮藏过程中主要的化学变化。

难点:

食品中主要的化学变化及其对食品品质和安全性的影响。

教学方法和教学手段:

教师讲授 多媒体教学

教学内容 1 相关概念

食品:经特定方式加工后供人类食用的食物。

食物:可供人类食用的物质原料统称为食物。

营养素:指那些能维持人体正常生长发育和新陈代谢所必需的物质。目前已知的有40~50种人体必需的营养素,从化学性质分为6大类,即蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素和水,目前也有人提出将膳食纤维列为第七类营养素。

化学:研究物质组成、性质及其功能和变化的科学,包括分析化学、有机化学、物理与胶体化学、分离化学、普通化学和生物化学等。 2 食品化学

用化学的理论和方法研究食品本质的科学,它通过食品营养价值、安全性和风味特征的研究,阐明食品的组成、性质、结构和功能和食物在贮藏、加工和包装过程中可能发生的化学、物理变化和生物化学变化的科学。

食品化学、微生物学、生物学和工程学是是食品科学的四大支柱学科。 食品化学、食品微生物学和食品生物化学是食品科学与工程专业的三大专业基础课。 3 食品化学的分支

食品成分化学:研究食品中各种化学成分的含量和理化性质等。

食品分析化学:研究食品成分分析和食品分析方法的建立。

食品生物化学:研究食品的生理变化。与普通生物化学不同食品生物化学关注的对象是死的或将要死的生物材料。

食品工艺化学:研究食品在加工贮藏过程中的化学变化。

食品功能化学:研究食物成分对人体的作用。

食品风味化学:研究食品风味的形成、消失及食品风味成分的化学。 4食品化学的历史

食品化学的起源还不太清楚,它完整的历史尚未有恰当的分析和记载,这是不足为奇的。因为食品化学直到20世纪才成为一门独立的学科,它的历史一直是

与没有详尽的文献记载的农业化学的历史紧密联系在一起的。尽管如此,从目前掌握的资料已足以正确地了解与食品相关的某些值得注意的事件所发生的时间、地点和原因以及l 9世纪早期以来在食品供应的质量方面所发生的变化。 尽管食品化学的起源从某种意义上讲可以追溯到远古时代,但是根据我们目前的判断,那些最主要的发现始于18世纪末期。

第一阶段 早期食品化学(20世纪50年代以前)天然动植物特征成分分离和分析阶段

在1780~1850年期间,一些著名的化学家获得了重大发现,其中不少是与食品化学有着直接或间接的关系。在舍勒(scheele)、拉瓦锡(lavoisier)、德-索绪尔(de sauure)、盖-吕萨克(gay-luac)、泰纳尔(thenard)、戴维(davy)、琼斯·雅可比·贝采里乌斯(jons jakob berzelius)、汤姆逊(thomson)、李比希、博蒙特(beaumont)、(justus liebig)的著作中可以找到现代食品化学的起源。或许有人会问,这些科学家最著名的发现与食品化学的联系很少,他们是否真的在很大程度上与现代食品化学的起源有关系。虽然普遍认为将早期的科学家们分为化学家、细菌学家或食品化学家是很困难的,但是确定某个科学家是否在某个科学领域内作出了重要的贡献却是比较容易的。下述的一些简单例子充分地证实了这些科学家中的大多数人实际上曾对食品进行了深入的研究,并确实在食品化学方面取得了一些根本性的重要发现,他们在食品化学的历史记载中的地位是不容怀疑的。

法国化学家拉瓦锡(antoine larent lavoisier,1743~1794)第一个测定了乙醇的元素组成(1784年),并发表了第以篇关于水果中含有机酸的论文。

英国化学家戴维(humphey davy,1778~1829)在1807与1808年分离出元素钾、钠、钡、铝、钙和镁。他对农业和食品化学方面的贡献大都是通过他在农业化学方面的著作提供的,其中的第一个版本(1813年)是《农业化学原理》,他曾作为农业部的一门课程。他的著作将当时已有的知识加以组织和阐述。他在第一版中指出:“植物的各个不同部分都能分解成一些元素,它们是被用作食品还是被用来制作艺术品就取决于这些元素的组合排列,这些元素可以从植物的机体部分或者从它们所含的汁液中产生,而研究这些物质的特性则是农业化学的一个基本部分。他在第五版中指出,植物通常仅由7或8种元素组成,最基本的植物物质是由氢、碳和氧按不同的比例所组成。在一般悄况下,这些元素是单独存在的,而在少数情况它们还与氮相结合。

法国化学家谢福瑞(michel eugene cheveraul,1786~1889)在名为《关于有机分析及其应用的一般论述》一书中列举了当时已知的存在于有机物质中的元素(氧、氯、碘、氮、硫、磷、碳、硅、氢、铝、镁、钙、钠、钾、锰和铁)。并汇

集了当时可采用的有机分析方法。(1)用中性溶剂萃取,例如水、酒精或含水乙醚;(2)缓慢蒸馏或分馏;(3)蒸汽蒸馏;(4)将物质通过被加热到白炽状态的管子;(5)用氧来分析。

李比希(justus von liebig,1803-1873)提出将食品分为含氮的(植物纤维,酪蛋白等)和不含氮的(脂肪、碳水化合物等),并与1847年出版了《食品化学的研究》,这是第一本有关食品化学方面的书,但此时认为建立食品化学的学科。

在18世纪,食品掺假事件在欧洲时有发生,迫切要求有关部门建立可靠的食品检验方法,这无疑对普通分折化学和食品检验方法的发展起了很大的促进作用。因此,在1820~1850年期间,化学和食品化学开始在欧洲占据重要地位。在许多大学中建立了化学研究实验室和创立了新的化学研究杂志,推动厂化学和食品化学的发展。从此,食品化学发展的步伐更快。

到二十世纪二十年代,世界各国相继颁布了关于禁止食品掺假的法规,并建立了相庇的检验机构和制定出严格的检验方法,从而使食品掺假逐渐得到控制。

到50年代末,食品工业有了较快的发展,特别是在欧美等工业发达国家。为了改善食品的感官质员和品质,或有利于改进食品加工处理以及延长货架期,在食品贮藏加上过程中,逐渐使用天然的或人工合成的化学物质,作为食品添加剂,并得到政府法律的认可。另一方而,由于农业生产中广泛应用农药,给食物带来不同程度的污染。因此,食品安全性问题,自60年代以来已成为食品化学、临床医学、毒理学、预防医学等学科普边关心的重要问题。

色谱和色质联用等现代分析技术的出现,以及结构化学理论的发展,使食品化学在理论和应用研究方面部获得显著的进展。如研究食品在贮藏加工过程中各种化学或生物化学的反应历程和机理,食品各组分的性质、结构和功能,以及食品贮藏加工新技术、新产品的开发,食品资源的利用。这些都为食品科学技术和食品工业的发展创造了有利条件。

为了适向人类宇航事业的需要,科学家们开始研究如何在太空飞船的有限空间实现食品元素和食品物质的小规模循环,做到主要食物的自给供应。随着仿生学和分子工程学的发展,人们将可以简化这些复杂物质分子,或模拟代谢中间产物的结构,通过人工合成食品的方法,开辟出一条新的途径。

5食品化学在食品工业技术发展中的作用

食品化学是根据现代食品工业发展的需耍,在多种相关学科理论与技术发展的基础上形成和发展起来的,它具有显著的多源性、综合性及应用性。在理论、方法和技术语方面通过广泛的吸收、消化和创造过程,食品化学成为了食品科学理论和食品工业技术发展与进步的支柱学科之一。

现代食品正向着强调营养、卫生与感官品质,注重保健作用,包装精良和食用方便的方向发展。现代食品工业正朝着科学开发新型天然原辅料;利用现代化农业,发展农产品深加工;利用生物工程和化工技术提高原辅料品质和改造原料性能;发展添加剂,优化食品工艺,加强质量控制;革新设备与加强自动化水平等方向发展。这种发展主要依靠材料科学、生物科学和信息科学,当然也滋润和鞭策着食品化学,使它成长为保证食品工业健康而持续发展的指导性学科之一,

直接受食品化学指导的方面见表1-5。

由于食品化学的发展,有了对美拉德反应、焦糖化反应、自动氧化反应、酶促褐变、淀粉的糊化与老化、多糖水解反应、蛋白质水解反应、蛋白质变性反应、色素变色与褪色反应、维生素降解反应、金属催化反应、菌的催化反应、脂肪水解、氧化与酯交换反应、脂肪热解、热聚、热氧化分解和热氧化聚合反应、风味物的产生途径和分解变化、生物性食品原料的产后生理生化反应、原料改性反应等等变化的越来越清楚的认识。也有了对食品成分迁移特性、结晶特性、水化特性、质构特性、风味特性、食品体系的稳定性和流变性、食品分散系的特性、食品原料的组织特性等物理、物理化学、生物化学和功能性质的越来越深刻的认识。这些认识极大地武装了食品战线上的工作者,因而对现代食品加工和储藏技术的发展产生了广泛而深刻的影响。 表1-5 食品化学指导下现代食品工业的发展

方 面

食品配方 过 去 依靠经验 发 展 依据原料组成、性质分析和理性设

工 艺 依据传统,经验和粗放依据原料及同类产品组成、特性的

小试 分析,根据优化理论设计

依据传统和感觉盲目

的开发 依据科学研究资料,目的明确的开发,并增大了功能性食品的开发

依据变化机理,科学控制 开发食品 控制加工和储藏变化 依据经验,尝试性简单

控制

开发食品资源 盲目甚至破坏性的开

发 科学地、综合地开发现有和新资源

深加工 规模小、浪费大、效益规模增大、范围加宽、浪费少、效

低 益高

表1-6举例介绍了食品化学在食品工业各行业中正在发挥直接影响的方面。从中可看出食品化学是怎样向食品工业直接注入活力的。

第16篇:分子 化学教案

教学目标 知识目标:

1.学生认识分子的真实存在及分子是构成物质的一种粒子;

2.了解分子的概念和基本性质;

3.学会用分子的观点来区别物理变化和化学变化;

4.理解纯净物和混合物的概念并会判断典型的纯净物和混合物。

能力目标:

培养学生查阅资料、观察及抽象思维能力。

情感目标:

通过实验和讨论激发学生的学习兴趣,培养学生团结协作精神。

教学建议

教材分析

本节教材分成\"分子\"和\"混合物和纯净物\"两部分。

前一部分着重于描述物质由分子等粒子所构成,讨论分子的基本性质。教材一开始从人们所熟悉的一些日常现象入手,如:人经过花圃或酒店,会嗅到花或酒的香气;湿的衣服经过晾晒就会干燥;糖块放在水里,会逐渐消失,而水却有了甜味等。通过对这些日常生活现象的思考,使学生自然而然的建立起物质是由人们看不见、摸不着的粒子构成的结论(分子是构过成物质的一种粒子)。通过酒精和水混合后总体积缩小,及晶体碘的升华与凝华等实验现象,使学生在建立起分子是构成物质的一种粒子的结论基础上进一步得出分子是运动的及分子之间有间隔的推论(即分子的性质)。之后,教材以水变成水蒸气,蔗糖溶于水及硫或碳在氧气中燃烧生成二氧化硫或二氧化碳几个典型的物理变化和化学变化,运用初步介绍的分子知识对物质发生变化时分子本身是否发生改变对物理变化、化学变化进行了实质性的分析。从而给分子下一个比较准确的定义。

教材为了进一步让学生确信分子存在的客观性,展示了用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子照片,同时用生动的比喻、引导读者去想象分子的大小和运动状态。使学生在感性和理性上都建立起对分子的认识。

教材的第二部分首先以空气的组成及硫粉和铁粉混合实验为基础从宏观上对混合物和纯净物两个概念做了区分。然后从微观上-用初步掌握的有关分子知识进一步区分纯净物和混合物,使学生能初步建立纯与不纯的相对概念。

教学建议

本节重点研究的是有关分子知识。分子看不见也摸不着,对于它的存在学生很难相信,接受起来远不如第一章知识来的快。教材第一章重点研究的是氧气的制法及性质。对于氧气学生比较熟悉,在学生的头脑中已经建立起人吸进的是氧气,呼出的是二氧化碳的概念。氧气尽管也看不见,摸不着 ,但学生能凭生活经验确信氧气真实存在着。鉴于此,建议在教学过程中也从生活实际中遇到的问题入手,例如:人经过花圃或酒店,为什么能闻到花或酒的香气;湿的衣服经过晾晒为什么能干;糖块放在水里,为什么会逐渐消失,而水却有了甜味等。将宏观现象做为纽带,诱发学生进行想象- 人能嗅到花或酒的香气,是因为花或酒中有香气的分子(或粒子)扩散到空气中,接触到人的嗅觉细胞而使人嗅到了香气。湿衣服能晾干,是由于水的分子扩散到空气中去了。糖块放在水中溶解,而水有了甜味,是由于糖的分子扩散到水的分子中间去了。以生活实际中的问题让学生感知分子的真实存在。将宏观现象与微观结构建立起了联系。教学过程中将学生实验(氨分子扩散实验、品红扩散实验并补充酒精与水混合实验)融入在课堂教学中,通过学生实验让学生进一步感知分子的真实存在,同时也便于学生学习分子性质时,树立起分子是运动的,不同物质分子大小不同和分子间都有间隔距离的想象。为了使学生更加确信分子的真实存在,除向学生展示用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子照片外,还可让学生通过网络或图书馆查找其它分子的照片。

对于分子概念的建立,是本节知识的一个重点。教师首先可用多媒体向学生展示第一章中涉及的几个物质变化(如:水变成水蒸气,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫)的微观过程,然后让学生用初步掌握的分子知识以小组的形式从物质发生物理变化或化学变化时分子本身是否发生改变,对物理变化、化学变化进行实质性的分析,从而给分子一个比较准确的定义。

本节教材的另一个重点,是使学生树立分子既有可分性又有不可分性的辨证观点?quot;分子是保持物质化学性质的最小粒子\"从保持原物质化学性质来说分子是不可分的整体粒子,因为分子再分就不是原来物质的分子,也不能保持原来物质的化学性质。同种物质的分子性质相同,不同种物质的分子性质不同。分子可以再分是说它在化学反应过程中分子起了变化,变成别种物质的粒子了。通过对分子的可分性与不可分性的认识,逐步培养学生辨证地思考问题。分子概念中还强调了\"化学性质\"是因为通常讨论的物理性质是一种宏观现象,是该物质大量分子聚集在一起表现出来的,而不是每一个单个分子所能表现的,如:颜色、状态、熔点、沸点、密度等。本节知识不仅应让学生了解分子的概念,也应让学生弄清概念的内在含义。

在学生对分子概念有了了解之后,师生应对分子的基本性质有一个比较全面的概括。除能指出分子是保持物质化学性质的最小粒子外,还应认识到分子非常微小,分子都在不停地运动,分子间有间隔距离。在教学过程中如能自制或用多媒体向学生展示微观粒子运动的动画,一方面可以诱发学生进行想象不同状态的物质其中无数粒子在不停运动的图景,加强对知识的理解,另一方面又可把抽象知识变为具体,增强学生学习这部分知识的兴趣。初二物理中学生已学习了分子运动论的有关知识(分子是运动的,分子之间有引力和斥力),可向学生指明有关分子热运动和物态变化是物理学要深入一步讨论的问题。学生如果对分子运动状态、分子间力和物质三态相互转化的本质有所认识,将对以后学习溶解、结晶溶液导电等大有好处。

对于混合物和纯净物的有关知识,建议教学中还是从实验入手,让学生由感性认识去理解混合物和纯净物,并进一步从微观角度去分析。最后,还应使学生认识物质纯与不纯的相对性,培养学生辨证的思考问题的方法。

教学设计示例

教学重点:

分子概念的建立及对分子行为的微观想象的形成;从宏观和微观上区分混合物和纯净物。 教学难点:

对分子概念的理解;领悟混合物和纯净物的区别。

通过实验、图片展示及假象粒子的存在,指导学生抽象思维的方法既是重点也是难点。 教学过程参考:

一、布置复习内容和家庭小实验

1.复习内容:初二物理有关分子运动论的初步知识。

2.家庭小试验:将等体积的大米与小米混合后观察总体积的变化。

二、课堂教学过程

1.复习检测(投影)

判断下列变化的类型,并说明理由。

(1)水受热变为水蒸气。

(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫。

2.引入

同学们想过没有,我们周围形形色色、丰富多彩的各种物质,象清澈的流水,闪亮的金属,雪白的食盐,它们是由什么构成的呢?

3.所要研究内容的实施过程:

1)演示实验

演示氨水与酚酞混合的试管实验,学生观察、汇报实验现象(包括:混合前氨水、酚酞的颜色及混合后溶液的颜色;氨水的气味)并判断它们是否发生化学变化。

2)指导学生实验

在老师的指导下,学生两人一组做书203页氨分子扩散实验。提出观察要点:氨水与酚酞没有直接接触,能否使酚酞变红?若有变化,变化的顺序是什么?(学生观察、记录并汇报实验现象)

3)提出问题

学生发现并提出问题:氨水与酚酞没有直接接触,为什么酚酞点也会变红?而且是由放氨水的地方由近及远地变红?老师补充问题:实验时,氨水滴在棉花上,为什么你能闻到刺激性气味?生活中白糖放在水里不一会儿就没了,而水有了甜味?湿衣服能凉干?如何解释这些现象,大家可以想象一下,物质是由什么构成的呢?

4)学生讨论

学生大胆想象物质的构成,四人一组讨论出现以上现象的原因。

5)汇报与交流:汇报交流讨论结果。

6)解释

结合学生的回答解释:我们可以想象到物质是由许多肉眼看不见的微小粒子构成的。实验中氨的小粒子跑到酚酞点处,酚酞就变红。如果跑道我们的鼻孔里,接触到嗅觉细胞,就能闻到氨的刺激性气味。糖放在水中一会儿变没了,而水有了甜味,是因为糖的小粒子扩散到水的粒子中间去了。湿衣服能凉干,是因为构成水的粒子在风吹日晒下扩散到了空气中。现在科学实验已经充分证明:物质都是由相应的粒子构成的,分子就是构成物质的一种粒子。

板书:

第二章 第一节 分子

7)投影:实物投影打出用扫描隧道显微镜拍摄的苯分子照片,说明分子的真实存在。并指明糖、水、氧气、二氧化硫等物质都是由分子构成的。学生如果感兴趣课下可通过网络或图书馆查找其它分子的照片。

C60分子结构

8)多媒体展示、讨论

多媒体展示:水受热变成水蒸气,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的微观过程。

讨论:这两个变化中,物质的分子有没有变化;如何从分子角度理解物理变化和化学变化?

9)汇报与交流:汇报交流讨论结果

10)评价:教师对学生的发言进行评价并提出

第17篇:化学教案1

九年级上册《探究水的组成》教学设计

课 型:实验探究课 课 时:1课时

知识目标:

1、了解水的物理性质

2、通过电解水的实验,了解水是由氢、氧两种元素组成的。科学素养目标:通过电解水的实验,培养实事求是的科学态度。

教学重点: 1,了解水的物理性质

2.通过电解水的实验了解水的组成。

教学难点:用分子、原子的知识解释电解水的过程,即从宏观理解转向微观分析。

教学过程:

[设问导入]:水是由哪些元素组成的?它属于纯净物还是混合物?是单质还是化合物? [讲 述]:水在地球上分布很广,地球表面积的约3/4为水覆盖,地球从某种意义上来说,可以被称之为“水球”。水与我们人类的关系非常密切,例如,人体含水约占人体质量的2/3,这就需要我们搞清楚有关水的知识,今天,我们一起来研究水的组成。 板书课题:水的组成 【提问】:

1、一玻璃瓶水结冰后为什么瓶子会炸裂?

2、高原地区为什么要用高压锅烧水?

3、冰能浮在水面上,与水的哪个性质有关?

[学生讨论]:小组汇报,老师总结。 【板出】

一、水的物理性质

1、无色无味液体

2、在101.3KPa时,凝固点是O℃,沸点是100℃。

3、4℃时密度最大,为1g/cm3

4、水结成冰时,冰的密度小于水的密度。【演示】:研究水的组成(实验4-5) 【提问】接通电源后两极各有什么现象?分别与正极、负极连接的两支玻璃管中收集到的气体体积谁多谁少?

【过渡】通电后,产生的是什么气体?如何通过实验进行检验?请注意观察。 【演示】用带火星的木条检验体积少的气体。 【练习】指导学生完成课本各空位的填写。 【教师小结】负氢正氧;氢二氧一。

[解释] 一开始为什么氢气体积大于氧气体积的2倍。

【板书】

二、探究组成水的元素

【提问】写出水通电反应的文字表达式,并说出其反应类型

【板演】

通电

氢气+氧气(分解反应)

[提问]微观上水分子是怎样变成氢分子和氧分子? 【展示】水分解微观示意图

【提问】由此图可以得出那些结论?学生回答,老师总结 。【板出】

1、化学反应中分子可分,原子不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。

2、水是由氢元素和氧元素组成。

3、每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成。课堂小结:

1、水的物理性质

2、水的组成H2O 布置作业:书P113检查站习题1,2

第18篇:高一下化学教案

教学目标:

1.学生要掌握糖类和蛋白质的特征反应以及糖类与蛋白质的检验方法;

2.学生要掌握糖类、油脂和蛋白质的水解反应、反应条件对水解反应的影响;

3.了解糖类、油脂和蛋白质的简单分类、主要性质和用途;

4.培养观察实验能力、归纳思维能力及分析思维能力;

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

重点、难点

教学重点:

(1)糖类和蛋白质的特征反应、糖类和蛋白质的检验方法;

(2)糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学难点:

(1)糖类和蛋白质的特征反应及糖类和蛋白质的检验方法;

(2)学习糖类、油脂和蛋白质的水解反应。

教学过程:

一、合作讨论

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

我的思路:要明确糖类的概念及分类,注意区分生活中的“糖”和化学中的“糖”。

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

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

3.酯和脂是一回事吗?甘油是油吗?油都是油脂吗?

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

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

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

二、糖类和蛋白质的特征反应

1.[实验3—5]——葡萄糖、淀粉和蛋白质的特性实验

实验内容

实验现象

葡萄糖+新制Cu(OH)

2共热,生成砖红色沉淀

淀粉+碘酒

变蓝色

蛋白质+浓HNO

3共热,变黄色

2.葡萄糖的特征反应

(1)葡萄糖 砖红色沉淀

(2)葡萄糖 光亮的银镜

新制Cu(OH)2和银氨溶液都是碱性的。

上列两反应,常用于鉴别葡萄糖。

3淀粉的特征反应:

在常温下,淀粉遇碘变蓝色。

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

可用碘检验淀粉的存在,也可用淀粉检验碘的存在。

4蛋白质的特征反应

(1)颜色反应:

蛋白质 变黄色

(2)灼烧反应:灼烧蛋白质,产生烧焦羽毛的气味

严格地说,浓HNO3只能使含有苯环的蛋白质变黄色。

以上两条,常用于鉴别蛋白质

三、糖类、油脂、蛋白质的水解反应

1.[实验3—6]蔗糖的水解反应

现象:有砖红色沉淀生成。

解释:蔗糖水解产生了葡萄糖。

2.糖类的水解反应

C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖

(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6

淀粉(或纤维素) 葡萄糖

单糖是糖类水解的最终产物,单糖不发生水解反应。

糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂,在动物体内水解则是用酶作催化剂。

淀粉和纤维素的最终水解产物相同,都是葡萄糖。

3.油脂的水解反应

(1)油脂+水 高级脂肪酸+甘油

(2)油脂+氢氧化钠 高级脂肪酸钠+甘油

油脂在碱性条件下的水解反应,叫做皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂。

甘油与水以任意比混溶,吸湿性强,常用作护肤剂。

油脂在动物体内的水解,是在酶催化下完成的。

4.蛋白质的水解:蛋白质的水解产物是氨基酸。

甘氨酸 丙氨酸

苯丙氨酸

谷氨酸

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

天然蛋白质水解的最终产物都是α—氨基酸

(1)葡萄糖和果果糖的存在和用途

葡萄糖和果糖

(2)蔗糖的存在和主要用途

蔗糖

(3)淀粉和纤维素的存在和主要用途

淀粉

纤维素

2.油脂的主要应用

(1)油脂的存在:油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中

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

油 脂肪

(2)油脂的主要用途——食用

油脂+水 高级脂肪酸+甘油;放出热量

油脂是热值最高的食物。

油脂有保持体温和保护内脏器官的功能。

油脂能增强食物的滋味,增进食欲,保证机体的正常生理功能。

油脂增强人体对脂溶性维生素的吸收。

过量地摄入脂肪,可能引发多种疾病。

3.蛋白质的主要应用

(1)氨基酸的种类

氨基酸

(2)蛋白质的存在

(3)蛋白质的主要用途

(4)酶

酶是一类特殊的蛋白质。

酶是生物体内的重要催化剂。

作为催化剂,酶已被应用于工业生产

4.科学视野——生命的化学起源

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

第19篇:一氧化碳化学教案

知识目标:

使学生了解两种碳的氧化物在性质上的差异;通过化学实验及其分析,使学生了解一氧化碳的可燃性和还原性,了解一氧化碳的物理性质;通过对比和实验,使学生掌握co的主要性质。 能力目标:

培养学生的实验观察能力和思维能力;通过对co化学性质的实验探究,初步提高学生实验设计和实验操作技能;初步培养学生毒气处理的方法。 情感目标:

通过对co化学性质实验的探究,使学生体验探究、体验成功,培养化学学习兴趣;通过一氧化碳与血红蛋白结合的现象,对中毒机理进行微观分析,揭示通过现象看本质的科学态度;通过引导学生对co的全面认识过程,初步训练学生辩证地、全面地分析问题的科学态度;强化使用毒气的自我保护意识和环境保护的意识。

教学建议 教材分析:

本节课的教学是九年义务教育初中化学中典型的元素化合物的教学,是高中学习的重要生长点。一氧化碳的性质不难理解,又有氢气、二氧化碳的性质作对比、铺垫,学习难度不大,有利于学生探究。内容紧密联系实际。此节内容与实际生活、生产联系紧密,有利于提高学生的探究兴趣。同时一氧化碳是学生初中学习的第一个有毒物质,是典型的环保素材、自我保护素材。对一氧化碳的学习,既可满足九年义务教育对知识普及的要求,同时又可提高学生自我保护、环保的能力。

因此,无论从教材的位置看,是从学生的知识贮备、能力水平分析,还是从九年义务教育的需要出发,一氧化碳的学习作为探究性学习,内容、难度均适合,是高中学习的生长点。 课堂引入指导:

法一:通过介绍煤气中毒,及其危害的新闻实例引入。突出认识——实验——应用(预防煤气中毒)的学习活动。

法二:将小老鼠放入盛满一氧化碳的钟罩内,观察一氧化碳的毒性,讲解煤气中毒原理及救护方法,实际救护小老鼠。从兴趣出发,学习一氧化碳性质。

法三:单刀直入,碳有两种氧化物二氧化碳和一氧化碳,分析分子式差异,推测性质,引入实验。 知识讲解指导:

1.以实验为手段,深入剖析,一氧化碳的物理性质、化学性质(其一可燃性,其二还原性),特性(剧毒性)。

2.讲解应条理化,有层次。

3.注意对比氢气性质与一氧化碳性质的异同。

教学建议

(1) 突出实验教学的功能

实验设计是探究学习中的一种重要验证方式。本节课应充分挖掘化学实验在探究学习中的功能,在学生提出假设后,通过设计实验方案、论证方案及实施验证,以形成知识。在此过程中,使学生充分体现化学实验在学习过程中的重要作用——形成知识、应用知识、验证假设、训练思维。

(2)充分体现主体性教育原则

无论在课的设计上 ,还是在课的组织上,都应十分重视教师和学生的主体性。教师在设计课时,充分发挥主体性,创造性地处理教材,乐在其中。学生在上课时,兴趣较高,积极参与,通过小组合作学习,提高探究能力和创造力。

(3)寓德育于学科教学中

在一氧化碳教学中应充分体现辩证唯物主义教育。在学生仅仅认识co有毒的基础上,通过学习co其它性质,并引导学生分析co在实际生活、生产中的重要用途,使学生初步学会用辩证的、全面的认识方法去认识客观事物。

(4)强化知识和能力的整合。

通过设计高质量的思考题,整合知识和能力。高质量的思考题,不仅能将课堂教学向外延伸,而且能将学生的思维水平引向一定高度。如本节课留的思考题(co还原fe2o3),有三个重要作用。其一是引导复习co的化学性质。其二是应用co的化学性质。其三是整合实验装置。将可燃性实验、还原性实验、尾气的处理实验整合起来,设计一套实验装置,这不仅是实验的整合,更是知识和能力的整合。 课程结束指导:

1.布置学生小结一氧化碳的性质,然后再分别与氢气、木炭等进行对照。

2.以一氧化碳中毒的原因为内容,进行讨论,着重在如何预防一氧化碳中毒和中毒后的处理措施。

3.辩证认识一氧化碳,了解一氧化碳的重要用途。

一氧化碳中毒及其救治

教学设计方案一 一氧化碳的性质:

从co和的化学式可以看出:co分子比分子少1个氧原子。由于分子构成的不同,两者的性质有很大的差别。(结构决定性质)。

【指导阅读】 阅读97页第1自然段(注意与物理性质的比较)。

1.物理性质:co是无色无气味的气体,密度比空气略小,难溶于水。

提问:制取co气体时应如何收集?

归纳:不宜用排空气法收集,因co的密度与空气的密度很接近,而且有剧毒。应采用排水法收集。

2.化学性质:

(1)一氧化碳的可燃性:

现象:发出蓝色火焰、放热。

特别指出:和其他可燃气体一样,点燃co之前必须先验纯。

提问:为什么要验纯?怎样验纯?

明确:若co不纯,点燃时可能发生爆炸,因co的爆炸极限是12.5%~74%。验纯的方法同氢气的验纯。

讲述:煤炉里煤层上方的蓝色火焰就是co在燃烧时所产生的。(引导学生看图课本第97页5-22)。水煤气是co和的混合气。

引导回忆:不仅能与氧气反应,还能夺取某些氧化物中的氧,如氢气还原氧化铜。

设问:co是否也能夺取某些氧化物中的氧元素?

演示:

指导学生思考:①实验的仪器、药品有哪些?②课本上图5-

23、图5-

13、图5-18有什么明显区别?③主要操作步骤有哪些?

要求学生观察:①玻璃管中发生了什么变化?②澄清石灰水溶液中产生了什么现象?

让学生分析有关现象得出正确结论。

归纳并出示小黑板:

药品:co、cuo、溶液。

仪器:铁架台、玻璃管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、酒精灯、导管、细口瓶、气球。

步骤:

①先通一会儿co气体;(为什么?)

②点燃酒精灯加热;

③停止加热;

④处理收集到的尾气。

现象:玻璃管中黑色固体变为光亮的红色固体;澄清石灰水变浑浊。

结论:co使cuo还原成cu,同时生成。在该反应中,co是还原剂,表现出还原性。

(2)一氧化碳的还原性:

强调:

①co必须干燥、纯净。这样有利于反应的进行,也避免了实验事故的发生。

②增加尾气收集装置是十分必要的。因从导管进入细口瓶的气体中或多或少含有co,而co不允许直接排放到空气中。

③尾气的处理方法不是唯一的,课本99页图给出了处理尾气的另一种方法。

提问:还原cuo、c还原cuo、co不原cuo,三个反应有何异同点?

归纳:①反应cuo中均为氧化剂,、c、co分别作还原剂。②前两个反应属置换反应,最后一个不是。

讨论:co有哪些重要用途?(提示:性质决定用途)

归纳并板书:

① 作气体燃料;

② 作冶金工业上的还原剂。

高炉炼铁的化学反应原理是:

讨论:如何实现co和co2之间的相互转变?

归纳并板书:与co之间的互相转变。

提问:煤气中毒是怎么回事?

讲解:煤气的主要成分是co,煤气中毒就是co中毒。因为co能跟血液里的血红蛋白结合,使血红蛋白的输氧功能受到破坏,从而导致体内缺氧,产生头痛、昏迷,严重时发生死亡。

3.co的毒性:

co剧毒!!使用时必须注意安全。

讨论:如何防止co中毒?

讲解:使用时应注意通风、排气。在液化煤气中添加具有特殊气味的物质能帮助人们判断是否发生了煤气泄漏,避免中毒、爆炸事故的发生。

提问:空气中有无co气体呢?如果有,会产生怎样的危害性?

阅读:99页中间部分。

明确:①空气中气体污染物有co、、等。②co主要来自汽车排放的尾气等。③空气污染的危害性极大,直接威胁人类的生存。

4.co对空气的污染。

co危害严重!造成环境污染有很多人为的因素。每个人都应增强环保意识,保护人类赖以生存的环境。

第20篇:趣味化学教案

趣味化学实验教案

11级化学﹝3﹞班 王志军 20112030333

一、教学目标

1.知识与技能

1.1通过对教学实验中若干生动有趣的课堂演示实验的设计意图、步骤、教学收获的分析,加强对化学原理、知识的理解;1.2提高学生学习化学的兴趣 , 丰富教学内涵。

2.过程与方法

2.1培养学生观察现象、发现问题、分析和解决问题的方法和能力, 更能以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新精神和实践能力;

2.2激发学生学习兴趣和求知欲望、有效掌握化学知识和培养学生探究能力。3.情感态度与价值观

3.1为学生正确认识物质世界及其变化规律提供事实依据;

3.2演示实验的趣味性、加强学生对化学原理的理解、激发学生学习兴趣、培养学生的探究意识;

3.3发展学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于实践的科学精神。

二、教学重难点

1.重点:理解趣味化学实验现象与我们生活的密切关系;

2.难点:实验过程的操作及实验条件的控制。

三、教学准备

1.用品:烧杯,软木塞,玻璃棒,毛笔,大头针,纸张,表面皿,玻璃棒,酒精灯,镊子,试管

2.药品:细铜丝,硝酸银(s),硫酸(6M),硝酸钾(s),高锰酸钾(s),浓硫酸,木炭

四、教学方法

实验探究 → 观察现象 → 联系生活

五、教学内容 【引入】 在现实的社会生活中,时常听到一些人受骗上当的事件,对于一些利用化学实验现象、化学知识的骗术我们如何去识别呢?如何让我们的学生从化学的视角看待这些不良行为,去揭示他们的骗术呢?以前,我们在生活中经常看到一些有趣的现象和奇妙的变化,却无法解释,不知其中的奥秘.学习了化学的我们知道社会现象的生活化实验设计给我们提供了这种情景再现的可能。接下来我们一起来看看这么神奇的现象怎样用我们的化学来重现!

【 师 】我们在现实生活中看到有些金属容易生锈,有些金属则相对比较稳定, 那么,哪位同学通过我们学习过的化学知识解释一下这是为什么呢?

【 生 】根据金属活动性顺序,一般排在前面的金属化学性质比较活泼,很容易与空气中物质反应,从而锈蚀。

【 师 】回答得很好,就是金属活动性在这里作怪,那么今天我们学习的第一个好玩的“银树”实验就是根据金属的这一特性来实现的。根据金属活动性顺序,我们知道铜可以将硝酸银中的银置换出来,那么实验该怎么进行呢?接下来我们就来看看怎样把它做出来。

【教师演示】称取3g硝酸银置于100ml烧杯中,再加入72ml蒸馏水,搅拌溶解即得到4%硝酸银溶液,再加入0.5ml硫酸(6M),使其略显酸性。后将铜丝绕成螺旋状,并与软木塞相连。然后将其置于盛硝酸银溶液的烧杯中静置5min后烧杯中就会长出银白色,闪闪发亮的“银树”,杯底出现蓝色。 【 师 】实验过程中一定不能震动实验装置,大家知道为什么吗? 【 生 】学生回答„„

【教师活动】点评学生答案,并给出准确答案(银是附着在铜丝上的,震动后会使银滑落,不能看到明显的“银树”效果)。

【 师 】通过上面的实验,我们知道了神奇的银树是怎么回事儿,但是在我们的生活中还有好多更为神奇的现象,比如说“燃烧成字、魔棒点灯、在烧杯中跳舞的木炭”等等,那么它们又是什么原理呢?接下来我们也用我们曾经学习过的化学知识解释一下。

【 师 】学习过硝酸钾的我们知道,硝酸钾在加热时会分解出氧气,而纸的主要成分是碳,那么我们在纸上用饱和硝酸钾写好字,注意一下,写的字必须笔画相连。(提问)为什么? 【 生 】笔画不连贯,硝酸钾分布不均,会使部分笔画因氧不足而停止。 【 师 】回答的非常正确

那么晾干后用红热的大头针插在笔迹的任意处,大家猜猜,我们会看到什么神 奇现象?

【 生 】写的字被燃烧而挖空出来

【 师 】嗯,不错,就是被燃烧挖空。红热的大头针使纸达到燃点,而受 热 的硝酸钾放出氧气为其助燃,所以我们会看到,纸上留下的笔迹很快被“挖’空。 【 师 】神奇吧,我们化学就是研究生活中这些奇异的现象,还有更为神奇的呢,下一个就是典型的例子。

【 师 】我们知道只有火柴、打火机等点火工具才能点燃酒精灯,可是,学了今 天的实验我们可能就不这么认为了。大家一定在想,老师是不是在骗人,没有点火工具怎么可能点燃酒精灯啊,对不对?真的不可以吗,咱们让事实告诉我们答案。

【教师演示】取半药勺高锰酸钾晶体,用研钵研细后放入表面皿中。在玻璃棒的搅拌下,在高锰酸钾粉末上滴几滴浓硫酸,形成糊状混合物。把蘸有混合物的玻璃棒在酒精灯的灯芯上沾一沾,看一看是不是我说的那样,我们不用点火工具一样把它给点燃。

【 师 】惊呆了吧,那么同学们一定要问了,为什么呢?是啊,为什么呢,我们知道,酒精的燃点很低,而且高锰酸钾加热会放出氧气,这里我们虽然没有加热,但是大家知道,浓硫酸具有极强的脱水性,而且遇水会放出大量的热,它的热量足可以使酒精达到燃点,并且使高锰酸钾分解释放氧气,氧气是很好的助燃剂,所以把蘸有混合物的玻璃棒在酒精灯的灯芯上沾一沾酒精灯被即刻点燃。 【 师 】如此神奇的化学现象在我们的生活中屡见不鲜,接下来的实验更为不可思议,我们经常看到木炭在静静燃烧,但是下面的实验会让我们大吃一惊,木炭在“跳舞”,怎么回事儿? 我们用实验来看看。在试管里放入5g硝酸钾晶体,加热使其全部融化。取一块黄豆大小的木炭,放在酒精灯火焰上加热到红热状态。把这些木炭投入到溶化的硝酸钾中,可以看到红热的木炭穿上明亮的外衣在试管中狂热的“跳舞”。 【 师 】细心的同学应该知道怎么回事儿了吧,还没看出来的同学也不要紧,我们一起来揭开这个神秘的面纱。

通过上面的实验我们知道,硝酸钾加热会使其分解放出氧气,而加热的木炭会与氧气反应产生二氧化碳气体,木炭表面产生的二氧化碳受热膨胀,反冲木炭,使木炭“浮”起来,浮起的木炭由于重力下沉,下沉的木炭再次接触熔融硝酸钾,再次“浮”起,就这样木炭就开始跳舞了。

【 师 】这么多有趣和神秘的化学现象,不得不使我们看到化学本身是一面魔术镜,将一百多种元素巧妙地结合,组成神奇美丽的世界。它使碳这一元素形成了美丽高贵的金刚石和柔软廉价的石墨两种天壤之别的形态,跟人们开了玩笑。人们将在他的一个个玩笑中不断摸索进步。而我们的生活也将随着它的进步而进入美好的未来。我们只有好好学习科学文化知识,改善人类生活,或许将来,化学的益处更多些,弊处少一些。只要大家留心,多观察、多发现,我们生活中的奥秘也将进一步被发现,生活将会更加方便、舒适,用心去体验。

课堂总结: 通过以上教学实践可以肯定, 在实施化学演示实验教学的过程中增加实验的趣味性, 是激发学生的学习兴趣,提高学生学习能力的重要教学手段之一。化学实验在激发学生学习兴趣和求知欲望、有效掌握化学知识和培养学生探究能力等方面发挥着它不可替代的重要作用。实验教学不仅能够为学生正确认识物质世界及其变化规律提供事实依据, 而且能够培养学生观察现象、发现问题、分析和解决问题的方法和能力, 更能以其生动的魅力和丰富的内涵在培养学生创新精神和实践能力方面发挥着独特的功能和作用。

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