第五單元 化學方程式
課題1 質量守恆定律
教學目標
一、知識目標 :
1、通過對化學反應中反應物及生成物質量的實驗測定,使學生理解質量守恆定律的含義及守恆的原因。
2、根據質量守恆定律能解釋一些簡單的實驗事實,能推測物質的組成。
二、能力目標: 提高學生實驗、思維能力,初步培養學生應用實驗的方法來定量研究問題和分析問題的能力。
三、德育目標:
通過對實驗現象的觀察、記錄、分析,學會由感性到理性、由個別到一般的研究問題的科學方法,培養學生嚴謹求實、勇於探索的科學品質及合作精神。
使學生認識永恆運動變化的物質 ,即不能憑空產生,也不能憑空消失的道理。滲透物質不滅定律的辯證唯物主義的觀點。
教學重點
對質量守恆定律涵義的理解和運用。
教學難點
應用多媒體教學從化學反應的實質去認識質量守恆定律及質量守恆定律的應用
三.教學步驟
(一)明確目標 (二)整體感知
本節通過精心設疑,實驗探究,劉不同化學反應進行觀察、測定、分析、推理得出質量守恆定律,然後分析實質,深化認識,並聯繫實際,在應用中加探理解,為學習化學方程式準備理論依據,為學好化學用語奠定基礎。
(三)教學過程
[複習提問]:什麼是化學變化?化學變化的實質是什麼?
[引入]:由分子構成的物質在化學變化中分子先裂解成原子,原子再重新組合成新分子,新分子再聚集成新物質(邊講解邊板書)。這說明在化學變化中分子發生了變化,在化學變化前後分子的種類發生了變化;而原子本身在化學變化前後並沒有發生變化,只是重新組合。因此在化學變化前後原子的種類並沒有發生變化。這是從質的方面來研究化學變化,今天我們就從量的方面來研究、分析化學變化。
[板書]:一.質量守恆定律
[講解]:化學變化中有新物質生成,那麼反應物的質量同生成物的質量之間究竟有什麼關係?反應前後物質的總質量是增加、是減少、還是不變呢?讓我們通過實驗來探討。
[板書]:實驗一:CuSO4與NaOH的反應
[實驗]:演示課本第70頁:實驗4-2
[學生活動]:認真觀察、思考。
[總結板書]:a.現象:有藍色沉澱生成
反應後天平仍然保持平衡
b.結論:反應物的總質量=生成物的總質量
c.表達式:CuSO4 + NaOH → Na2SO4 + Cu(OH)2
[講解]:在這個實驗中,最後天平仍處於平衡,說明反應物的總質量與生成物總質量相等,從眾多實驗事實中得出化學反應前後各物質的質量總和相等的共性。
[板書]:1.質量守恆定律:參加化學反應的各物質的質量總和等於反應後生成的各物質的質量總和。
[提問]:為什麼物質在發生化學反應前後各物質的質量總和相等?
[目的]:(不失時機,再次提問)引導學生從化學反應的實質(從宏觀-微觀分析說明)上去認識質量守恆定律。(有條件的話應用多媒體教學軟體分析原因。)
[總結板書]:2.質量守恆定律的本質:在一切化學反應中,反應前後原子的種類和個數沒有發生變化,原子的質量也沒有發生變化。
二.質量守恆定律的應用
[提問]:鎂條燃燒後,生成氧化鎂的質量比鎂條增加了,蠟燭燃燒後完
全消失了,這些反應符合質量守恆定律嗎?
[目的]:啟發學生思考,組織討論,由學生做出正確的解釋。
[結論]:符合質量守恆定律。
[目的意圖]:發散思維,加深對質量守恆定律中關鍵字詞(「參加化學反應」和「質量總和」等)的理解和認識。
(四)總結、擴展
1.質量守恆定律的原因歸納為四不變:
宏觀:化學反應前後元素的種類不變
微觀(實質):原子的種類不變
原子的個數沒有增減
原子的質量沒有變化
2.理解和應用質量守恆定律時注意以下幾點
(1)質量守恆定律是通過研究不同化學反應,從而揭示反應物與生成物的質量關係的定律。因此它是一切化學反應必然遵循的一個定律(註:物理變化不屬於此定律)。
(2)質量守恆定律研究的內容僅是指「質量」不能任意推廣到其他物理量。
(3)守恆的數量是「總質量」,是指參加反應的所有反應物和所有生成物的總質量,不是部分反應物或生成物的質量。
(4)守恆的範圍是:「參加反應的各物質」,運用此定律時其他沒有參加化學反應的物質,不能計算在內。
四.布置作業
1.閱讀課本第70頁3-5段。
2.完成課後題。
3.預習第二節。
課題2 如何正確書化學方程式
教學目標
1.通過具體化學反應分析,使學生理解化學方程式的涵義。
2.理解書寫化學方程式要遵守的兩條原則,能初步掌握用最小公倍數法配平化學方程式的方法。
重點和難點
1.重點是正確書寫化學方程式。
2.難點是化學方程式的配平方法。
教學方法
講練結合,配合閱讀。
教學過程
【複習提問】
1.什麼是質量守恆定律?
2.為什麼在化學反應前後,各物質的質量總和必然是相等的呢?(用原子、分子的觀點說明。)
〔引言〕我們已經知道質量守恆定律,那麼在化學上有沒有一種式子,既能表示出反應物和生成物是什麼,又能反映出遵循質量守恆定律呢?回答是肯定的,這就是化學方程式。
〔板書〕化學方程式
一、化學方程式
用化學式來表示化學反應的式子。
例如,木炭在氧氣中充分燃燒的化學方程式為:
〔過渡〕根據化學方程式所表示的各物質間的量的關係,可以用於化學計算,這將在下一節講。
〔總結〕略
課題3 利用化學方程式的簡單計算
一、教材分析
1、教材給出了兩個實例來說明根據化學方程式計算的步驟和方法。教學中教師要給學生作解題格式示範,在練習中應該嚴格要求學生按照一定的書寫格式來解題,運算要準確,以培養學生按照化學特點去進行思維的良好習慣和熟練的計算技能。
2、本課題只要求學生學習有關純物質的計算,所以,本課題計算的難度已經降低。
初中化學計算主要包括兩種類型:用一定量的反應物可得到多少生成物;要製取一定量生成物最少需要多少反應物。無論哪一種類型的計算都是以化學方程式為依據進行的。在教學中不能孤立地只談計算,要和熟悉、加深理解化學方程式的涵義聯繫起來,應當使學生十分明確地認識到,化學方程式不僅表示什麼物質發生反應,生成什麼物質,而且還表示反應物、生成物各物質間的質量關係。根據化學方程式的計算,就是依據反應物和生成物間的質量比進行的。已知反應物的質量可以算出生成物的質量,反之,已知生成物的質量也可以算出反應物的質量。
二、教學設計意圖
本節課的主要目的是讓學生在理解化學方程式涵義的基礎上,初步掌握有關反應物、生成物質量的計算,達到使學生能從定量的角度了解和認識化學變化的目的。以往在授課時,多採用學生先自學例題,然後老師引導學生根據例題總結歸納出根據化學方程式計算的一般步驟和方法,最後要求學生嚴格按照運動的格式完成大量不同類型習題的訓練,以達到學生解題步驟的規範和方法的熟練。但學生對化學方程式的計算進行得並不順利,針對以往的這種情況,在設計這節課時,改變了原有的教學模式,教學開始以學生在實驗中遇到的問題編成例題,讓學生根據自己已有知識自己解決問題,這樣使較為枯燥的計算題變得有趣味,同時,使學生真正體會到化學定量計算的目的在於更好地認識化學變化,有效地解決實際生活、生產、科學實驗中遇到的問題。教學過程中積極鼓勵學生用多種方法自己解決問題,同時展示學生的各種方法,由學生自己來講解自己的不同的方法,過程中鼓勵學生對不同的方法給予自己的評價。這樣有利於鍛鍊學生獨立完成任務的能力,並從鍛鍊過程中,充分體會成功的喜悅,同時通過評價、優化解答方案學會取長補短。通過「找錯誤」這個課堂活動,從而使學生形成互幫、互助、互學的意識。
三、教學目標
1、知識與技能:根據化學方程式中各物質的相對質量關係,能正確計算出反應物、生成物的質量
2、過程與方法:能正確組合已有化學知識和數學知識,獨立解決化學定量計算中的問題,同時對各種方案會進行對比、分析、評價,從而找出最佳解答方案,開拓思路,鍛鍊思維能力。
3、情感態度與價值觀:認識化學變化中的定量研究對於科學實驗和生活實踐的重大作用。同時,在解決問題中學會相互幫助,體會成功,建立自信。
四、教學的重點和難點
1、教學重點:幫助學生建立對化學反應中各物質之間的質量關係的認識方法,促進學生對質量守恆定律的認識。
2、教學難點:幫助學生建立對化學反應中各物質之間的質量關係的認識方法,促進學生對質量守恆定律的認識。
五、教學過程
[探索導航]:
[複習]:化學方程式表示的意義:
1、質的方面:表示該反應的反應物(或原料)和生成物(或產品)
2、量的方面:表示該反應中各物質的質量關係。
[提問]:那麼能否利用方程式中量的關係來計算產品或原料的質量呢?
例:碳完全燃燒反應中碳和二氧化碳兩物質的質量比為 ;那麼12克碳充分燃燒能生成 克二氧化碳; 6克碳充分燃燒能生成 克二氧化碳;3克碳、1.2克碳呢?
(問:能告訴我你們是怎樣算的嗎?)
[引入]:依據物質的質量比來計算,這就是根據化學方程式的計算。
1、計算依據:依據化學方程式中各物質的質量比(即各物質的相對分子質量之比)來進行計算;
2、計算步驟:
例:3克碳充分燃燒能生成多少克二氧化碳?
①解,設未知量
[解] 設3克碳充分燃燒能生成X克二氧化碳
②寫出反應化學方程式 C + O2 C O2
③寫出有關物質的相對分子質量 12 44
和已知量、未知量 3 g x
④列比例式,求解 = x= =11 g
⑤簡明作答 答:3克碳充分燃燒能生成11克二氧化碳。
[指導學生學習]
課本例1(已知反應物的質量求算生成物的質量)和例2(已知生成物的質量求算反應物的質量),由此可知,根據化學方程式可以求算原料和產品的質量。在工農業生產和科學實驗中科學家和工程師就可以利用方程式來求算原料和產品的質量,合理、科學地利用資源。
[完成下列練習]:
練習1、用氫氣還原16克氧化銅可得到銅多少克?同時生成多少克水?能算出參加反應的氫氣嗎?(H2+ CuO Cu + H2O;Cu—64、O—16、H—1)
[ 提 問 ] : 同學們能從以上練習得出什麼結論嗎?
3、小結:
結論(1):已知化學方程式中一種物質(反應物或生成物)的質量可以求算方程式中其它任何物質的質量。
練習2、電解36克水可得到多少克氫氣?
結論2、計算要領:寫準物質化學式,化學方程要配平;關係式對關係量,計算單位不能忘;
關係量間成正比,解設比答要完整。
練習: 1、24.5克氯酸鉀完全分解後可能得到多少克氧氣?
2、多少克的高錳酸鉀完全分解後,可生成3.2克氫氣?
3、實驗室電解50克水,當生成4克氫氣時有多少克氧氣產生?
(選做)4、紅磷在鐘罩內燃燒測定空氣中氧氣的含量實驗中,紅磷必須過量(為什麼?)。假設鐘罩的容積為5.6升,氧氣密度為1.43克/升。(空氣中氧氣約佔1/5體積)問最少需燃燒多少克紅磷才能把氧氣完全消耗掉使實驗獲得成功?
第二課時
一、教學目標
1、知識與技能:根據化學方程式中各物質的相對質量關係,能正確計算出反應物、生成物的質量
2、過程與方法:能正確組合已有化學知識和數學知識,獨立解決化學定量計算中的問題,同時對各種方案會進行對比、分析、評價,從而找出最佳解答方案,開拓思路,鍛鍊思維能力。
3、情感態度與價值觀:認識化學變化中的定量研究對於科學實驗和生活實踐的重大作用。同時,在解決問題中學會相互幫助,體會成功,建立自信。
四、教學的重點和難點
1、教學重點:幫助學生建立對化學反應中各物質之間的質量關係的認識方法,促進學生對質量守恆定律的認識。
2、教學難點:幫助學生建立對化學反應中各物質之間的質量關係的認識方法,促進學生對質量守恆定律的認識。
五、教學過程
1.根據化學方程式計算的步驟
(1)設:根據題意設未知數;
(2)寫:書寫正確的化學方程式;
(3)找:找出已知量和未知量的質量關係;
(4)列:列出比例式並求解;
(5)答:檢查結果,簡明作答。
2.根據化學方程式計算應該注意的事項
(1)正確書寫化學方程式,準確列出有關反應物或生成物的質量比;
(2)列式時,各物質的質量單位必須統一,對應關係要正確;
(3)反應物、生成物都必須是純淨物,如果是混合物,應該不純物的質量按題意轉化為純淨物的質量;
(4)解題的過程要完整,規範
(5)設未知數是要指明物理量,不要帶單位。
1.利用質量守恆定律的相關信息,如何求反應物的質量及相互質量比?
例1 已知在反應3A+2B=2C+D中,反應物A、B的質量比為3:4。當反應生成C和D的質量共140g時,B消耗的質量為_____g。
分析:此題能根據質量守恆定律,由於生成物C和D的質量共140g,所以A和B的質量之和也應為140g。由於反應物A、B的質量比為3:4,則可將物質總質量視為7份(3+4=7),A佔其中3份,B佔其中4份。所以消耗B的質量為140÷7×4=80g。
例2 在化學反應3X+4Y=2Z中,已知X和Z的相對分子質量分別是32和102,則Y的相對分子質量為___。
分析:此題是根據質量守恆定律確定Y的相對分子質量。解題時,首先要確定4Y的值,即3×32+4Y=2×102 4Y=2×102-3×32=108 Y=27
2.已知反應物(或生成物)的質量(或密度、體積),如何求另一反應物(或生成物)的質量(或體積)?
例3 中國登山協會為紀念我們首次攀登珠穆朗瑪峰成功50周年,再次組織攀登珠峰活動。阿旺扎西等一行登山運動員於2003年5月21日13:40成功登頂。假如每位運動員衝頂時消耗自帶的液氧4.8g。求:
(1)這些氧氣在標準狀況下的體積是多少升?(標準狀況下氧氣密度為1.43g/L)
(2)若在實驗室用高錳酸鉀為原料製取相同質量的氧氣,需要多少千克的高錳酸鉀?
(3)用這種方法給登山運動員供氧,是否可行?簡述理由。
第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60
教學目標
一、知識目標:
⑴ 了解金剛石、石墨和C60的物理性質和主要用途。
⑵ 使學生初步掌握碳的化學性質——穩定性、可燃性、還原性。
⑶ 知道不同的元素可以組成不同的物質,同一種元素也可以組成不同的物質, 能以發展的觀點看待碳的單質。
二、能力目標:進一步培養學生的觀察能力和思維能力
三、德育目標: 通過碳與氧在不同條件下反應的產物不同,滲透物質所發生的化學反應既定於物質本身的性質,又決定於反應條件的學習方法的指導。
教學重點
碳的化學性質即碳跟氧氣、碳跟某些氧化物的反應.
教學難點
某些氧化物的反應.
教學過程
一、引入新課:
種類有限的元素構成數不清的物質,你們知道哪種元素形成的物質種類最多嗎?這種元素是第六號元素——碳,碳和碳的氧化物不僅同我們的日常生活有著緊密的聯繫,而且它們在國民經濟中也佔有相當重要的地位。為此本單元將學習碳和碳的氧化物。
二、新課教學:
(教師)金剛石有人造的和天然的,光彩奪目、價值連城的鑽石是由金剛石打磨而成的,用來切割的玻璃刀和鑽頭是由金剛石製成的。大家根據金剛石的用途能夠推測出它的性質嗎?
(學生回答)金剛石是透明的正八面體,非常堅硬。
(教師)對,同學們回答的很好,鉛筆芯,潤滑劑,電池的碳棒,坩堝都是由石墨製成的產品。大家能不能推測出石墨具備哪些性質呢?
(學生回答)深灰色片狀固體,軟,滑膩,導電,耐高溫。
(教師)很好,,還有活性炭是黑色固體。它可以用來吸附室內的有害氣體,淨化空氣。
(教師)學了那麼多,大家有沒有意見要發表呢?
(學生)為什麼,金剛石、石墨都是碳呢?
(教師)這個問題提的很好,科學研究表明,它們都是由碳元素形成的單質,象木炭、活性炭、木材墨水等都含有碳元素,未指明具體單質時,習慣上把它們稱為「碳」。
板書:一、碳的單質
(學生)既然它們都是碳元素形成的,那為什麼物理性質差異那麼大?
(教師)多媒體展示他們的微觀結構,揭示差異原因。它們都是碳元素形成的,所以具有相同的化學性質。我們知道古代字畫可以保存很長時間。那麼,大家討論以下,為什麼字畫能保存這麼長時間呢?
(學生)保存妥善,墨跡穩定。
(教師)不錯,用來書畫的墨是由碳元素組成的,常溫下碳的化學性質穩定。
板書:二、碳的化學性質
常溫下穩定
(教師)碳並不是任何時候都這麼穩定,出示圖片:寒冷的冬天用燒火來取暖。看來,隨著溫度的升高,碳的活潑性也增強。
2.可燃性
為了突破難點,學生在教師的引導下,探究碳還原氧化銅的實驗裝置。使學生初步了解選擇實驗裝置需要考慮的因素,為下節課探究實驗室制二氧化碳的裝置打基礎
(教師)咱們看看做這個實驗需要什麼儀器吧。氧化銅和碳粉是什麼狀態的,放置在什麼儀器裡面?什麼反應條件,需要什麼儀器?想檢驗生成物需要什麼?
(學生)回答。
(教師)儀器設計出來了,一起來做實驗,請大家注意觀察實驗現象。
(學生)觀察,發現黑色粉末變紅,石灰水變渾濁。
(教師)在這個反應裡,氧化銅的氧被碳奪取,這種反應是還原反應,碳具有還原性。化物還原,得到金屬鐵。碳還有其他的用途。
[知識延伸] C60分子及其應用,拓寬學生的知識視野。
三、小結:
1.不同的元素可以組成不同的物質,同一種元素也可以組成不同的物質。
2.木炭和活性炭具有吸附性
3.在常溫下,碳的化學性質穩定,在高溫下,碳能夠與很多物質起反應
四、布置作業: 課本P109頁作業
課題2 二氧化碳製取的研究
一、智能點撥
右圖是實驗室製備二氧化碳的裝置圖,該裝置圖的特點是:打開彈簧夾,大理石和鹽酸接觸,發生反應;關閉彈簧夾後,鹽酸反應產生的二氧化碳氣體壓回長頸漏鬥,與大理石分離,停止反應。用該裝置製取二氧化碳,可起到節約藥品和取用方便的效果。下圖裝置中哪些可以起到與右
答案:(1)B D。(2)驗證二氧化碳氣體的密度比空氣大(或者比較二氧化碳氣體和空氣的密度大小);2 000 mL量筒2隻。
點評:塊狀的石灰石或者大理石很難跟稀硫酸反應,因為生成硫酸鈣微溶於水,微溶的硫酸鈣覆蓋在大理石或石灰石的表面,阻止了反應的進一步發生,如果將石灰石或者大理石磨成粉末狀再跟稀硫酸反應,則反應速率大大加快。
二、隨堂反饋
1.小強在化學課上知道了蛋殼的主要成份是碳酸鈣,決定製作一個無殼雞蛋送給媽媽。他應該從廚房中選擇雞蛋和下列物質中的()
A.味精 B.白酒 C.醬油 D.食醋
2.有人想在一塊大理石板上用化學腐蝕的方法刻上「熱愛祖國」四個大字。請你提出一種腐蝕的化學方法(用化學方程式表示): 。
請你完成以下操作步驟:
(1)將熔化的蠟液塗在大理石板上,並刻出「熱愛祖國」四個字,使大理石漏出;
(2) ;
(3)清理掉字周圍的石蠟。
三、火眼金睛
1.實驗室製取CO2和O2的共同點是( )
A.氣體發生裝置相同 B.都可以用向上排空氣法收集
C.反應時都需要加熱 D.都可以用排水法收集
2.實驗室製取二氧化需要用的一組藥品是()
A.大理石和稀鹽硫酸 B.石灰石和稀硫酸 C.木炭和氧氣 D.碳酸鈉和稀硫酸
3.證明集氣瓶中收滿二氧化碳的正確方法是()
A.加入澄清石灰水 B.加入紫色石蕊試液
C.把燃著的木條放在集氣瓶口 D.把燃著的木條伸到集氣瓶內
4.實驗室製取二氧化碳一般有五個步驟:①檢驗裝置氣密性 ②按要求裝配好儀器 ③向長頸漏鬥中注入稀鹽酸④收集氣體 ⑤向廣口瓶中放入幾小塊大理石,其中正確的順序是( )
A.①②③④⑤ B.②①⑤③④ C.②①③④⑤ D.③④⑤②①
5.將珍珠加入稀鹽酸中,有氣泡產生,生成的氣體使澄清石灰水變渾濁,則珍珠中含有下列離子中的()
A.氯離子 B.硫酸根離子 C.碳酸根離子 D.氫氧根離子
課題3 二氧化碳和一氧化碳
教學目標
一、知識目標 :
(1)認識二氧化碳,掌握其重要的化學性質,了解其物理性質和主要用途。
(2)懂得設計實驗來驗證物質性質的方法。
(3)學會對實驗中出現的現象進行分析並得出結論的方法。
二、能力目標:
(1)通過觀察演示實驗的現象,培養學生分析和解決問題的能力。
(2)通過讓學生自己設計實驗去驗證二氧化碳的性質,培養學生的實驗設計能力
三、德育目標:
(1)通過對二氧化碳的密度以及水溶性進行實驗設計,培養學生的問題意識以及思維的嚴密性。
(2)通過用浸過石蕊溶液的小花來進行實驗探究,讓學生親自參與到知識的形成過程中,從而獲得成功的喜悅和對化學學習的持續興趣。
教學重點
二氧化碳與水的作用.
教學難點
引導學生自主發現並探究:是什麼物質使紫色石蕊試液變紅色.
教學過程
一、引入新課: 同學們在前面已經陸續的接觸、學習過二氧化碳這種物質,你能歸納出它的性質麼?今天我們在學習一些新的性質
二、新課教學:
探究活動一:探究二氧化碳滅火及二氧化碳溶於水。
學生進行兩組探究活動,觀察實驗現象,分析得出以下性質:
1. 二氧化碳不支持燃燒,也不可燃,密度比空氣大。
2.二氧化碳能溶於水。
探究活動二:探究二氧化碳與水的反應。
學生對比實驗,觀察現象,分析得出二氧化碳與水反應生成碳酸。
探究活動三:探究一氧化碳的可燃性:
學生進行兩組探究活動,觀察實驗現象,分析得出以下性質:發出藍色火焰、放熱。
探究活動四:探究一氧化碳的還原性
學生進行兩組探究活動,觀察實驗現象,分析得出一氧化碳可以還原一些金屬 氧化物,同時生成二氧化碳
三、小結:
1.二氧化碳不燃燒,也不支持燃燒,並能與水反應
2.二氧化碳內容能夠使澄清的石灰水變渾濁,這個反應可以用來檢驗二氧化碳
3.一氧化碳能夠燃燒,具有還原性和毒性
四、布置作業:
課本P118頁習題