§3-3 硫酸的工业制法―接触法(一)
知识目标: (1) 初步掌握接触法制硫酸的化学反应原理
(2) 了解接触法制硫酸的生产过程及典型设备
能力目标: (1) 培养学生观察能力和分析问题的能力
(2) 培养学生用对比方法认识事物和全面分析事物的能力
(3)激发学习工业化学的兴趣,培养创新精神
(4)进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育;关心环境,增强社会责任感
重点,难点:接触法制硫酸的化学反应原理
教学过程:
第 周 第 课时 星期 月 日
第一节 酸 碱 盐 溶液的导电性(第二课)
教学目标
知识目标:通过酸、碱、盐溶液导电实验,了解酸、碱、盐的电离方程式,初步理解酸、碱、盐的概念。
能力目标:培养学生归纳、总结和阅读的能力。
思想教育:对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义观点教育。
重点难点书写酸、碱、盐的电离方程式。从电离观点理解酸、碱、盐概念。
教学方法实验、启发引导法。
教学用品仪器:低压直流电源、小灯泡、导线、盛待测物容器、石墨电极。
药品:盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钾溶液、氢氧化钡溶液、碳酸溶液、硫酸镁溶液、氯化钡溶液。
教学过程
教师活动
学生活动
教学方法、目标
[复习提问]什么是电离? 为什么氯化钠晶体不导电,而氯化钠水溶液却导电?
思考、回答。
引起回忆,检查学生对电离概念的理解情况。
[演示实验]酸溶液的导电性
课本P151(实验8-2)
观察、记录,用离子观点解释,写出有关的电离方程式:
对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义观点教育,把学生兴奋点从宏观引入微观上来,培养学生想象能力。
[分析讨论]通过演示实验和电离方程式总结出什么是酸?
分析、讨论、总结出酸的定义和组成特点。 电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。
培养学生分析、归纳能力。
[板书]二、酸、碱、盐的电离 1、酸
理解记忆
巩固理解概念,加深记忆。
[投影]课堂练习一(见附1) 指导学生做练习一
做课堂练习一
强调酸定义中的“全部”二字重要性。
[演示实验]碱溶液导电生
课本P152(实验8-3)
观察、记录、用离子观点解释,并写出有关的电离方程式:
对学生进行透过现象看本质的辩证唯物主义思想教育,培养学生微观想象能力。
[分析讨论]通过演示实验和电离方程式,总结出什么是碱?
分析、讨论、总结出碱定义和碱组成上的特点。 电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。
培养学生分析、归纳能力。
[板书]2、碱
理解记忆
巩固理解概念,加深记忆。
[投影]课堂练习二(见附2) 指导学生做练习二
完成练习二
强调碱定义的“全部”二字重要性。
[演示实验]盐溶液导电性
课本P152(实验8-4)
观察、记录,并用离子观点解释,写出有关的电离方程式:
发展学生微观想象能力和正确书写电离方程式的技能。
[分析讨论]什么是盐?盐在组成上有何特点?
分析讨论、总结出盐的定义和盐在组成上的特点。 电离时生成金属离子和酸根离子的化合物叫做盐。
培养学生分析、归纳的能力。
[板书]3、盐
记忆盐定义及盐组成上的特点。
巩固理解概念、加深记忆。
[投影]课堂练习三(见附3) 指导学生做练习三
完成练习三
巩固对酸、碱、盐的理解,归纳物质分类表。
[阅读课文]你曾用过或见过哪些酸、碱、盐?它们有哪些用途? 指导学生阅读课本P151~P153
带着问题阅读课本、思考并回答。
培养学生阅读、归纳、语言表达能力。
[小结]指导学生小结
试着小结本节所学内容。
培养学生归纳总结能力。
[投影]随堂检测(见附5)
独立完成检测题。
及时反馈,了解学生学习情况。
附1:课堂练习一
1、判断是不是酸?为什么?
附2:课堂练习二
2。判断化合物是碱吗?为什么?
附3:课堂练习三
3、电离时生成的()全部是()的化合物叫做酸。()、()都是酸。
4、电离时生成的()全部是()的化合物叫做碱。()、()都是碱。
5、电离时生成()和()的化合物叫做盐。()、()都是盐。
6.判断下列物质类别:
( )( )
()( )
( ) ( )
附5:随堂检测
在下列空白处填写相应化合物的化学式并注明化合物类别:
阳离子
阴离子
K
氧化物
课后记:
第 周 第 课时 星期 月 日
第一节 酸 碱 盐 溶液的导电性(第一课)
教学目标 知识目标:通过溶液导电性实验,了解电离,初步学会电离方程式的书写。
能力目标:培养并发展学生分析问题、抽象思维和逻辑推理的能力。
情感培养:对学生进行从宏观到微观,透过现象看本质的辩证唯物主义观点教 育。培养严谨认真的科学态度。
重点难点 电离、电离方程式的书写。
教学方法 实验、讨论、启发引导法。
教学用品 仪器:低压直流电源、小灯泡、导线、盛待测物的容器、石墨电极。
药品:食盐固体、硝酸钾固体、氢氧化钠固体、蔗糖固体、蒸馏水、酒精、氯化钠溶液、硝酸钾溶液、 氢氧化钠溶液、磷酸溶液、酒精溶液、蔗糖溶液。
教学过程
教师活动
学生活动
教学方法、目标
[引言]在前几章中我们学过了氧、氢、碳、铁等单质以及它们的化合物,请同学们回忆我们学过的化合物都有哪些?写出这些化合物的化学式。
回忆、思考、回答、写化学式。
引起学生回忆
[板书](分类板书)
猜测教师这种板书形式的目的。
培养学生接受新信息的能力。
[过渡]无机物种类很多,根据化合物组成和性质可分为若干类,我们来分数研究它们。
思考、明确研究化合物的方法。
启发和调动学生学习积极性,明确研究化合物的方法。
[演示实验]溶液的导电性
课本P149(实验8-1)
观察、记录、思考、产生疑问,为什么有些固体物质干燥时不导电,而溶于水后却导电?而有些物质固体时不导电,形成溶液后仍不导电?
激发学生求积压欲,培养学生观察、记录能力,引起思考提出问题。
[问题讨论]启发引导分析讨论
1. 属导电的原因。
2. 盐晶体中存在的微粒和其溶液中存在的微粒有何不同?分析溶液导电的原因。
3. 蔗糖晶体、酒精不导电,其水溶液也不导电的原因。
在学生讨论基础上引导学生认识电离概念。
看书、思考、讨论、回答。金属能够导电,是由于金属中存在着自由移动的、带负电的电子。
食盐晶体中离子不能自由移动,所以不导电;而食盐溶于水产生出自由移动的和,所以能导电。蔗糖、酒精是分子构成的物质,其纯净物或水溶液均不存在离子,所以均不导电。
培养并发展学生分析问题、抽象思维和逻辑思维的能力。
[板书]第一节 酸、碱、盐溶液的导电性 1。溶液的导电性 1)电离
记录,并理解电离概念。
初步记住电离概念。
[投影]课堂练习一(见附1) 指导学生做课堂练习一
做课堂练习一
巩固理解电离概念。
[问题讨论二]离子符号和元素(原子团)化合价表示方法有何不同?
对比两种表示方法的不同,回忆、思考、记忆。
对比、强化记忆。
[分析讨论]我们用什么式子来表示物质发生电离呢?
引导学生书写电离方程式,边写边指导学生总结,电离方程式书写注意事项。
讨论、回答,用电离方程式。 书写电离方程式:
进一步激发兴趣。
培养学生书写电离方程的能力。培养严谨认真的科学态度。
[板书]2、电离方程式
理解记忆
加深记忆
[投影]课堂练习二(见附2) 指导学生做课堂练习二
做课堂练习二
巩固理解电离方程式的书写。
[问题讨论三]物质在溶液中发生电离后为什么整个溶液不显电性?
分析、讨论总结出:在溶液中阳离子所带正电荷总数和阴离子所带负电荷总数相等。
对学生进行从宏观到微观、透过现象看本质的辩证唯物主义观点教育。
指导学生阅读课本,并划出重点。
阅读课本P149~P151
培养学生阅读能力。
[小结]指导学生小结
总结本节课所学的内容。
培养学生总结、归纳能力。
[投影]随堂检测(见附4)组织检测
独立完成检测题。
了解学生是否达到教学目的。
附1:课堂练习一
1. 为什么用湿手接触正在通电的电器设备更容易发生触电事故?
附2:课堂练习二
2. 写出下列物质的电离方程式:
(1)氯化镁 (2)硫酸 (3)氢氧化钙 (4)氯化钾 (5)硝酸
3. 下列电离方程式错误的是( )
A. (B)
(C) (D)
1. 下列物质中存在氯离子的是( )
(A) (B)Cl气体 (C)NaCl (D)
2. 物质发生电离时一定相等的是
(A)阴离子和阳离子个数 (B)阴离子和阳离子所带性
(C)每个阴离子和阳离子所带电荷数 (D)阴离子和阳离子所带电荷总数
附4:随堂检测
一、填空:
1)、物质溶解于水时离解成( )的过程叫电离。
2)、某些物质在水中发生电离时,形成能自由移动的带电荷的( )和( ),它们所带正电荷总数和 负电荷总数( ),所以它们形成的溶液( )电性。
二、写出硫酸铜、盐酸、硫酸钠、氢氧化钠在水溶液中发生电离的电离方程式。
课后记:
第 周 第 课时 星期 月 日
第三节 酸的通性 PH值(第二课时)
教学目标
知识目标: 学习酸的分类和命名,了解PH值与溶液酸碱性的关系、PH试纸的用法、溶液的酸碱度对生产意义。
能力目标:提高学生分析、归纳问题的能力。
思想教育:对学生进行理论联系实际、量变到质变的辩证唯物主义的思想教育。
重点难点 溶液的PH值及其应用。
教学方法 实验、阅读、讲解、归纳相结合。
教学用品 仪器:试管、表面皿、玻璃棒、投影仪。
药品:PH试纸、稀盐酸、氢氧化钠溶液。其它: 土壤样品。
教学过程
教师活动
学生活动
教学方法 教学目标
[练习]写出HCl、H2SO4、HNO3的电离方程式。
指导学生正确书写化学用语。
写出电离方程式:
进一步认识酸及其组成.
[设问] 上节课我们总结了酸的五点通性,酸为什么具有相似的化学性质?
思考并回答. 电离时产生的阳离子全部是氢离子.
进一步强化结构决定性质的化学思想.
[提问]酸有哪些通性? 在学生回答的基础上小结。
回忆思考,系统回答.并写出有关化学方程式.
巩固复习酸的通性
[过渡语] 我们学习了酸的如何命名?如何给酸进一步分类呢?
思考
设疑,明确学习内容
[板书] 1.酸的分类和命名
指导学生阅读课文P.162
通过读书,总结出酸的分类和命名.
培养学生自学能力和归纳总结能力.
[板书] (1)分类:
A.根据酸分子中是否含氧分为:
B.根据酸分子中电离出氢离子个数分为
记录、复述、识记
了解酸的分类方法并记忆.
2.命名: 含氧酸:“某酸”如H2SO4硫酸
无氧酸:“氢某酸”如H2S氢硫酸
记录、理解
了解酸的命名方法并记忆。
[投影] 课堂练习一(见附1) 指导学生做课堂练习一
做课堂练习一
巩固酸的分类和命名。
[过渡语] 在生活、生活中,人们往往不但需要知道某溶液的酸碱性,还需要知识溶液酸碱性的相对强弱,溶液酸碱性的强弱如何表示?
思考、猜想。
设疑,明确学习内容,激发求知欲。
[板书]三、PH酸碱度的表示方法
记录
[指导阅读]
指导学生阅读教材P.163
阅读教材并自己总结出PH值的范围及溶液PH值的三种情况
培养学生自学和归纳总结能力.
[板书]PH范围通常在0~14之间PH=7 溶液呈中性 PH>7 溶液呈碱性 PH<7 溶液呈酸性
记录
强化记忆,进行量变引起质变的教育.
[引入问题] 溶液的PH值用什么方法测定?用PH试纸. 展示PH试纸
积极思维
激疑探索
[指导学生实验] 做课本P.163 实验(8-21)和(实验8-22)
分组实验
激发兴趣,培养动手能力和观察、分析问题的能力.
[指导学生阅读课文]阅读课文P.164及表8-1和表8-2.
阅读思考
培养学生阅读能力;了解PH值的实际意义.
[投影] 课堂练习二(见附2)指导学生做课堂练习二
做课堂练习二
巩固PH值的应用.
[指导学生小结] 本节课学习了酸的分类和命名,重点学习了PH--溶液酸厦度的表示方法,这不仅从理论上知识了溶液酸碱度对生活、生产及科研的重要意义,还将对今后的实际应用起指导作用.
试进行小结
对学生进行理论联系实验的教育。
[投影] 随堂检测(见附4)
学生独立完成
及时反馈
附1:课堂练习一1.现有HCl、HF、H2CO3、H3PO4四种酸,分别把它们归类并命名。
无氧酸(写化学式 、 。)(名称 、 。)含氧酸(写化学式) 、 。(名称 、 。) 一元酸(写化学式) 、 。多元酸(写化学式) 、 。
附2:课堂练习二
2.某溶液PH=3,则该溶液 (A)呈酸性 (B)呈碱性 (C)呈中性 (D)无法判断酸碱性
3.人体内一些液体的近似PH值如下:血浆7.35~7.45,胆汁7.1~7.3,胰液7.5~8.0,胃液0.9~1.5,其中一种 液体呈酸性,该液体是 (A)血浆 (B)胆汁 (C)胰液 (D)胃液
4.已知苹果汗的近似PH值为2.9~3.3,在苹果汁中滴入紫色石蕊试液,显示的颜色是
(A)无色 (B)红色 (C)蓝色 (D)紫色
5.下列三种物质,PH值表示溶液酸性最强的是
(A)NaOH溶液 H2O 稀H2SO4 (B)H2O 稀H2SO4 NaOH溶液 (C)H2O NaOH溶液 稀H2SO4 (D) 稀H2SO4 H2O NaOH溶液
6.下列各PH值表示溶液酸性最强的是 (A)PH=14 (B)PH=7 (C)PH=1 (D)PH=0
7. 有一瓶溶液PH值是9.5,取少量注入试管中,再滴入几滴酚酞试液,溶液呈 色,如果要使试管里的溶液 PH值降至5,可以采取 的方法.
附4:随堂检测 8.连线题:把相关的内容之间用短线连接起来;
盐酸 HNO3 二元无氧酸
硫酸 H2S 一元含氧酸
氢硫酸 H2SO4 二元含氧酸
硝酸 HCl 氢氯酸
9.酸在电离时生成的 离子 是 离子,盐酸的PH 7,氢氧化钠溶液的PH 7,把盐酸逐滴滴入氢氧化钠溶液中, 反应后溶液的PH值逐渐(升高、降低或不变) 。恰好中和时PH 7。
课后记:
第 周 第 课时 星期 月 日
第一节 质量守恒定律
教学目标
知识目标:通过实验测定,使学生理解质量守恒定律的原因。
能力目标:初步培养学生应用实验方法来定量研究问题和分析问题的能力。
情感培养:培养学生由感性到理性,由个别到一般的认识方法。
重点难点 对质量守恒定律涵义的理解和运用。
教学方法 实验探讨法。
教学用具 仪器;托盘天平、烧杯、试管、锥形瓶、玻璃棒、酒精灯等。
药品:白磷、NaOH溶液、NaCl溶液、CuSO4 溶液、AgNO3溶液、Na2SO4溶液、BaCl2溶液、FeCl3溶液等。
教学过程
教师活动
学生活动
教学方法、目标
[问题引入]化学反应前、后物质的种类发生了变化,那么,化学反应前、后物质的总质量是否发生变化?是增加?是减少?还是不呢?
下面让我们通过实验来研究一下
思考、产生学习兴趣
精心设疑,激发求知欲。
[演示实验]白磷燃烧前、后质量的测定。
称量记录:
反应前的总质量(锥形瓶+空气+白磷)是 克。反应后的总质量是 克。
实验小结:反应前物质的总质量与反应后物质的总质量的关系是 。
初步学习定量研究问题的方法。
[演示实验]硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前、后质量的测定
[问题讨论]化学反应前、后物质的质量总和相等的结论是否具有普遍的意义?
称量记录:
反应前的总质量(烧杯+试管+两种溶液) 克。反应后的总质量是__克。 实验小结:反应前物质的总质量与反应后物质的总质量的关系是 。
思考
培养学生观察能力和记录实验的方法。
激疑、探索
[分组实验]指导学生分组实验并检查纠正学生实验操作中的问题。
带着上述问题 做实验,并记录本组实验测定的数据(操作方法同演示实验2)。第1小组做氯化钠溶液与硝酸银溶液反应的实验;第2小组做氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应的实验;第3小组做氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应的实验。
让学生自己动手通过实验进行探索,培养学生的实验能力和研究问题的科学态度。
引导学生从实验事实中总结出具有普遍性意义的结论。
描述实验现象,归纳实验事实,试着总结规律。
培养学生总结归纳的能力。
[板书]一、质量守恒定律 1.定律内容(略)
记忆定律内容
初步记住定律。
[问题讨论](1)铁生锈后质量大于铁的质量,能否用质量守恒定律解释? (2)蜡烛燃烧后总质量是否变化?是否符合质量守恒守律?
联系实际,讨论、体会定律中关键字的涵义,初步运用定律解释一些实际问题。
初步理解定律中关键字的涵义。
[投影]课堂练习练习练习一(见附1)指导学生做课堂练习一。
做课堂练习一
体会质量守恒定律的涵义
[板书]2。几点说明:(1)是指参加化学瓜 各物质的质量总和。
(2)生成物的总质量应包括全部生成物(沉淀或气体)的质量。
(3)审题时要注意关键的字,如“充分反应”、“恰好完全反应”、“足量反应”等字所表示的意义。
领会定律中关键字的意义。
强化对定律的理解和认识。
[问题讨论]为什么参加化学反应前各物质的质量总和等于各生成物的质量总和呢?
投影]氧化汞分解示意图及水分解示意图的分析(图片制作方法可参考教科书30页图2-5和课本49页图3-4),引导学生从化学反应的微观实质认识化学反应前、后质量守恒的原因。
思考
化学反应的微观实质。
再次设疑,启发思考,将认识从感性上升到理性。
通过形象的图示分析,引导学生从化学瓜的微观裨认识质量守恒定律,从而使学生的思维从宏观到微观,从现象到本质,产生质的飞跃。
指导学生看书,引导学生分析守恒的原因。[板书]二、化学反应前、后质量守恒的原因。化学反应前后:原子的种类、数目和质量均不改变。(三个不变)
在观察投影图示的基础上,通过看书认识化学反应前、后质量守恒的本质原因。
培养学生阅读归纳的能力。
[投影]课堂练习2(见附2)指导学生做课堂练习二
做课堂练习二
巩固加深对定律的理解。
矫正学生练习中出现的问题,小结本节课的主要内容。[投影]随堂检测(见附4)
领会质量守恒定律的内涵。
做随堂检测题。
了解学生本节课是否达到教学目的。
附1:课堂练习一
1.已知A物质与B物质反应生成C物质(用A+B=C表示)。现有12克A与32克B恰好完全反应,则生成C物质 的质量是( )
(A)44克 (B)32克 (C)22克 (D)12克 能力:掌握解题格式和钥匙方法,培养学生钥匙能力。思想教育:从定量的角度理解化学反应, 了解根据化学方程式的计算.
(A)[a+b-c]克 (B)[a-b-c]克 (C)[a+b+c]克 (D)[a-c]克
2.已知A物质发生分解反应生成B物质和C物质(用A=B+C表示),当一定量A发生分解反应片刻后,生成56 克B和44克C,则实际发生分解的A物质是( )
(A)12克 (B)44克 (C)56克 (D)100克
3.关于质量守恒定律,下列叙述中正确的是
(A)煤燃烧化为灰烬,该反应不符合质量守恒定律
(B)24克镁关空气中完全燃烧生成40克氧化镁,实际消耗空气质量为16克
(C)一切化学反应都遵从质量守恒定律
(D)质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应
附2:课堂练习二
4.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,该物质的组成中一定含有 元素和 元素。
5.有一化合物,其组成可用化学式CXHy来表示,该物质在氧气中燃烧时的生成物一定是和 。
6.根据质量守恒定律,在A2+B2=2C中,C的化学式用A、B可表示为 。
7.做氢气还原氧化铜实验时,若将8克氧化铜全部还原成6.4克铜时,实际消耗氢气的质量是( )
(A)大于0.2克 (B)小于0.2克 (C)等于0.2克 (D)等于0.1克
8.要完全燃烧12克碳,得到44克二氧化碳,实际消耗氧气的质量是
(A)大于32克 (B)小于22克 (C)等于32克 (D)等于16克
9.氯酸钾和二氧化锰的混合物共a克,加热完全反应后得到b克氯化钾,则混合物中二氧化锰的质量是
10.根据质量守恒定律,在A2+3B2=2C中,C的化学式用A、B表示是
(A)AB2(B)AB3(C)A2B3(D)A3B2
附3:课堂练习答案
1.A.2.D.3.C 4.碳 氢 5.二氧化碳 水 6.AB 7.A 8.A 9.B 10.B
附4:随堂检测
1.2克氢气与16克氧气恰好完全反应,生成水的质量是 克.
2.已知A与B发生化学反应生成C和D(用A+B=C+D表示),现 80克A与一定量的B恰好完全反应生成 142克C和36克D,则参加反应B的质量是 克.
3.某物质在氧气中燃烧后只生成CO2,则该物质的组成中事实上含有 元素.
4.在发生化学反应时,由于原子的种类 原子的数目 ,所以质量守恒.
课后记:
第七章 碳族元素 无机非金属材料
第二节 硅和二氧化硅
知识目标:
1、熟练掌握硅和二氧化硅的化学性质;
2、了解硅和二氧化硅的特性及用途。
能力目标:培养学生的思考、判断能力。
美育目标:插图以及书前彩图的运用,新科技知识的介绍,激发学生热爱科学,运用科学为人类创造美的渴望。
教学重点:硅和二氧化硅的化学性质。
教学难点:1、如何调动学生对较简单枯燥的元素及化合物知识的学习的兴趣。
2、根据所学碳以及元素周期律的知识,归纳出一些硅的化学性质。
师生活动设计:
1、 阅读教材第146页,并根据碳单质和二氧化硅的性质,归纳出硅及二氧化硅的性质,找出特殊性。
2、 阅读教材第146-147页内容归纳硅、二氧化硅的用途,硅酸盐用氧化物形式书写的方法。
3、 练习巩固。
〖引言〗上节课我们系统地介绍了碳族元素的结构特点及性质递变规律,本节课我们重点学习碳族元素中硅及其化合物二氧化硅的有关知识。
〖板书〗一、硅
〖引导〗 阅读P145的第一、二自然段,总结出硅的存在形态、结构特点、物性等方面内容,完成相应内容。
引1:硅在地壳中含量仅次于氧,居第二位。在自然界中,只有以化合态存在的硅。这些化合态的硅广泛存在于地壳的各种矿物和岩石里。硅有晶体硅和无定形硅两种同素异形体。晶体硅是灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体,熔点和沸点都很高,硬度也很大。它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料。
〖板书〗1、分布与存在:只以化合态存在,分布广泛含量仅次于氧。
2、物理性质:熔沸点高,硬度大,半导体。
引2根据所学的碳以及元素周期律的知识,归纳出一些硅的化学性质。完成相应内容。
硅的许多化学性质跟碳相似。在常温下,硅的化学性质不活泼,只与氟气、氢氟酸和强碱起反应。在加热条件下,硅能跟一些非金属反应。
Si+ F2 = Si+ HF =
Si+ NaOH= Si+O2
〖讲解〗 硅元素原子的最外电子层的电子数目与碳元素原子的最外电子层中的电子数目相同,都有4个电子,所以,硅的许多化学性质跟碳相似。在常温下,硅的化学性质不活泼,除氟气、氢氟酸和强碱外,硅不跟其他物质,如氧气、氯气、硫酸、硝酸等起反应。在加热条件下,硅能跟一些非金属反应。例如,加热时,研细的硅能在氧气中燃烧,生成二氧化硅并放出大量的热。
〖板书〗 3、化学性质:
〖过度〗 硅的这些化学性质决定了什么样用途呢?阅读P146第二段完成相应内容。
引3:硅是良好的半导体材料,硅可用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件。含硅4%(质量分数)的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器铁芯;含硅15%(质量分数)左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备等。
〖板书〗 4、硅的用途:
〖过度〗 大家都知道,电子工业上所用的硅都是纯度很高的硅,而自然界没有单质硅存在,那么,我们怎样制取呢?看书后回答,完成相应内容。
引4:工业上制取粗硅 SiO2; SiO2+2C Si+2CO↑。
制高纯硅反应式为 Si+2Cl2=SiCl4(400~500℃)、 。
〖板书〗 5、硅的制取: SiO2+2C Si+2CO↑
〖讲解〗 由于自然界没有单质硅存在,因此,我们使用的硅,都是从它的化合物中提取的。在工业上,用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得含有少量杂质的粗硅。上述反应产物是一氧化碳,而不是二氧化碳。另外,将粗硅提纯后,可以得到用作半导体材料的高纯硅。
〖选学〗 粗硅的提纯:首先,使Si跟Cl2起反应:Si+2Cl2=SiCl4(400~500℃)生成的SiCl4液体通过精馏,除去其中硼、砷等杂质。然后,用H2还原SiCl4: 这就得到纯度较高的多晶硅。
〖引入〗 我们许多人家里有石英钟,身上还带有石英电子表,大家知道为什么以石英命名,石英又是什么?
〖回答〗二氧化硅
〖板书〗二、二氧化硅
〖引导〗 CO2、SiO2都是IVA族元素形成的最高价氧化物,回忆初中学过的二氧化碳的性质,并看书归纳二氧化硅的性质,完成引导5中存在、物性、化性三栏。
引导5:
二氧化碳
二氧化硅
存在
空气
存在于岩石中,硅石、石英、水晶、硅藻土等都含二氧化硅
物理性质
熔点、沸点低,常温为气体
坚硬难熔的固体
化
学性质
1、与水
CO2+H2O=H2CO3
不反应
2、与酸
不反应
3、与NaOH溶液
CO2+2NaOH=Na2CO3
4、与CaO
CO2+ CaOCaCO3
用途
饮料、制碱
光导纤维、光学仪器、化学仪器、钟表、电子部件
〖板书〗 1、物理性质:坚硬难溶的固体。
〖讲解〗CO2、SiO2的物理性质差别很大,二氧化碳是一种无色无味的气体,二氧化硅是一种坚硬难熔的固体。是因为二氧化碳是分子晶体,而二氧化硅是原子晶体。
〖提问〗 CO2、SiO2的化学性质共性是什么?对应的酸是什么?
〖讲解〗 CO2、SiO2的化学性质差别不很大,比较相似,都能与碱性氧化物或强碱反应生成盐,都是酸性氧化物。二氧化硅对应的水化物是硅酸(H2SiO3)。硅酸不能由二氧化硅直接制得,只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。硅酸不溶于水,是一种弱酸,它的酸性比碳酸还要弱。
〖板书〗2、化学性质:不溶液于水的酸性氧化物。
〖讨论〗 为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶要用橡皮塞而不能用玻璃塞(玻璃中含有SiO2)?
〖答案〗SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O 产物硅酸钠是一种粘合剂,容易使瓶塞与瓶颈粘在一起而打不开。
〖过渡〗 二氧化硅广泛存在于自然界中,与其他矿物共同构成了岩石,天然二氧化硅也叫硅石。石英的主要成分也是二氧化硅,水晶是纯度较高的二氧化硅。请大家看书了解它们的用途。并填入引导5。
〖板书〗 3、用途:
〖讲解〗 二氧化硅的用途很广,可用来做高性能通讯材料光导纤维;石英可用来制造石英电子表、石英钟,耐高温的石英玻璃;透明的石英晶体,就是我们常说的水晶。水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器,也用来制成高级工艺品和眼镜片等。二氧化硅在日常生活、生产和科研等方面有着重要的用途,但有时也会对人体造成危害,使人患硅肺病。详细内容请读课本P151相关资料。
〖板书〗 三、硅酸、硅酸盐组成的表示方法
〖过度〗 刚才提到二氧化硅不能溶于水得到对应的酸――硅酸(H2SiO3)。那么硅酸是怎样一种酸?又怎能样制取呢?
〖板书〗1、硅酸:不溶于水,酸性比碳酸弱。
〖讲解〗 二氧化硅对应的水化物是硅酸(H2SiO3)。硅酸不能由二氧化硅直接制得,只能通过可溶性硅酸盐与酸反应制取。硅酸不溶于水,是一种弱酸,它的酸性比碳酸还要弱。
Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓ Na2SiO3+H2O+2HCl=H4SiO4↓+2NaCl (选学)
〖思考〗 请与出一个能表示硅酸比碳酸弱的化学反应方程式。
〖板书〗2、硅酸盐组成的表示方法:
〖讲解〗硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物,约占地壳质量的5%。粘土的主要成分是硅酸盐。粘土是制造陶瓷器的主要原料。硅酸盐的种类很多,结构也很复杂,通常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表示其组成。书与时,应把金属氧化物与在最前面,然后写SiO2,最后写H2O。且各种氧化物之间用“?”隔开。如:
〖板书并讲解〗硅酸钠 Na2SiO3 (Na2O?SiO2)
高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 (Al2O3?2SiO2?2H2O)
〖练习〗镁橄榄石 Mg2SiO4 2MgO?SiO2
正长石 KAlSi3O8 K2O?Al2O3?6SiO2
〖选讲〗 硅酸钠是一种最常见的硅酸盐,它的水溶液俗称水玻璃。水玻璃是无色粘稠的液体,是一种矿物胶,可用作建筑上的粘合剂。硅酸钠不能燃烧且不易受腐蚀,可用作防腐剂,木材、纺织品等浸过水玻璃后,不但能防腐而且不易着火。
〖课外选作练习〗
1、下列说法正确的是 [ ]
A.二氧化硅溶于水显酸性 B.二氧化碳通入水玻璃中可以得到原硅酸
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
分析:此题是关于硅及其化合物性质的选择题,宜采用筛选法。
A.SiO2很难溶于水,无法显酸性。
B.原硅酸酸性比碳酸弱,CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)会发生强酸制取弱酸的复分解反应:Na2SiO3+2H2O+CO2==Na2CO3+H4SiO4↓
C.高温时如下反应可以进行:SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑
但因为CO2成气态逸出,并不说明硅酸比碳酸强,硅酸和碳酸酸性强弱的比较是指在水溶液中的情况。
D.SiO2可以溶于氢氟酸中,这是SiO2的一个重要特性。
SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
答案:B
〖板书〗
第七章 碳族元素 无机非金属材料
第二节 硅和二氧化硅
一、硅
1. 分布与存在
(1) 存在:只以化合态存在
(2) 分布:分布广泛含量仅次于氧
2、物理性质:熔沸点高,硬度大,半导体。
3、化学性质:不溶液于水的酸性氧化物。
4、硅的用途:
5、硅的制取:硅的制取: SiO2+2C Si+2CO↑
二、二氧化硅
1、物理性质:坚硬难溶的固体。
2、化学性质:
3、用途:
三、硅酸、硅酸盐组成的表示方法
1、硅酸:不溶于水,酸性比碳酸弱。
2、硅酸盐组成的表示方法:
硅酸钠 Na2SiO3 (Na2O?SiO2)
高岭石 Al2(Si2O5)(OH)4 (Al2O3?2SiO2?2H2O)
示范教案一(6.3硫酸)
●教学目标
1.复习硫酸酸性,学习并掌握浓硫酸吸水性、脱水性,浓硫酸的氧化性。
2.学会检验SO的原理和方法。
3.培养学生的探索精神、动手能力、思维能力和创造能力。
●教学重点
浓H2SO4的性质和SO的检验
●教学难点
浓H2SO4的强氧化性
●课时安排
2课时
●教学方法
启发、探究、实验、对比
●教学用具
投影仪、试管、胶头滴管、铁架台、双孔橡皮塞及导气管、酒精灯、砂纸、玻璃棒、大烧杯、胆矾、浓硫酸、纸屑、木条、棉花、铜片、细铜丝、品红溶液、石蕊试液、氢氧化钠溶液、铝条、硫酸铜溶液、蔗糖、蒸馏水、浓盐酸、稀盐酸、稀硫酸、硫酸钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硝酸
●教学过程
第一课时
[引言]“会当凌绝顶,一览众山小”。让我们攀越硫的最高山峰,去领略它特别的风光。(意指浓硫酸的特性)
[说明]以上物质化学式书写要大,弯箭头和化合价要醒目,可用不同颜色,充分体现层次感,可借投影展出。
[板书]第三节 硫酸(第一课时)
一、硫酸
[师]我们在初中学习化学时学过硫酸的性质,这节课我们将作进一步研究。
请大家分述以下投影实验的实验现象,并写出有关反应的离子方程式。
[投影展示]
[学生回答,请一位同学上黑板写出相关的离子方程式或投影展出]
[投影]有关反应的离子方程式:
Zn+2H+====Zn2++H2↑
Fe2O3+6H+====2Fe3++3H2O
OH-+H+====H2O
Ba2++SO====BaSO4↓
[归纳]以上实验验证了稀硫酸五个方面的性质,即酸的通性。
[板书](一)稀硫酸具有酸的通性
[提问]为何稀硫酸具有这些性质呢?
[回答]硫酸之所以有酸的通性,是因为硫酸在水溶液中电离出的阳离子全部是H+。
[板书]H2SO4====2H++SO
[过渡]硫酸的浓度不同,会不会引起性质上的差异?稀硫酸主要体现酸的通性,那么浓硫酸呢?
[板书](二)浓硫酸的性质
[师]请大家阅读课本上浓硫酸的物理性质,并总结。
[板书]1.物理性质
[投影]浓硫酸是一种无色油状液体。98.3%的浓硫酸是一种高沸点难挥发的强酸,密度大,极易溶于水,能以任意比与水混溶,溶解时放出大量热,因此稀释浓硫酸时,一定要注意操作规程。
[讨论]现有失去标签的浓硫酸、浓盐酸各一瓶(瓶相同,酸体积相同),不用化学方法如何鉴别?根据是什么?
[引导]注意观察、对比。
[生甲]用天平称量两个瓶子,重者为浓硫酸,因为浓硫酸的密度比浓盐酸大。
[生乙]拿起试剂瓶摇晃、观察,呈粘稠油状者为浓硫酸,因为浓硫酸是一种粘稠油状液体。
[生丙]打开瓶塞观察,瓶口无酸雾者是浓硫酸,因为浓硫酸的沸点高、难挥发。
[生丁]打开瓶塞,过一段时间后称量,增重者为浓硫酸,减轻者为浓盐酸,因为浓硫酸难挥发且吸水,而浓盐酸易挥发。
[设问]当SO2、CO2、Cl2、H2等气体中含有水蒸气而要干燥的时候,我们自然会想到浓硫酸。这说明浓硫酸有什么特性?
[生]吸水性。
[板书]2.特性
(1)吸水性
[师]浓H2SO4的吸水性我们也可用以下实验证明。
[学生实验]按小组进行。在试管中放少量胆矾,并滴加少量浓H2SO4,振荡。观察固体和溶液的颜色。
[提问]描述实验现象:固体由蓝变白,溶液仍无色。
[设疑]白色固体为何物?胆矾失去的结晶水是否成为溶剂?溶液为何不变蓝?
[讲解]白色固体为无水硫酸铜,由胆矾失去结晶水而来。失去的结晶水分子与硫酸分子结合,生成了稳定的硫酸水合物,并未成溶剂,所以溶液仍无色。
[板书]H2SO4+nH2O====H2SO4?nH2O(n=1、2、4等)
[演示实验6―3]浓H2SO4与棉花、纸屑、木条的作用。
[问]三支试管中的物质各有什么变化?
[生]三种物质最后都变黑。
[问]黑色物质是什么?体现了浓H2SO4的什么性质?
[生]黑色物质为炭,浓硫酸使它们逐渐变黑的现象称为“炭化”。这是浓H2SO4脱水性的体现。
[板书](2)脱水性
[设问]吸水性和脱水性有何区别?
[讲解]吸水是指吸收物质中本来就有的湿存水(或水蒸气),脱水是指将化合物(主要是有机物)分子中的氢、氧两种元素按原子个数比2∶1(即按水的组成比例)脱去。浓硫酸的腐蚀性就缘于它的脱水性。
[演示]实验6―4,蔗糖与浓H2SO4的反应。将预先称量的20 g蔗糖放入100 mL烧杯中,加几滴水搅拌均匀,再加入15 mL浓H2SO4,用玻璃棒迅速搅拌。观察物质颜色、体积的变化,闻气味并抚摸烧杯外壁。
[现象]蔗糖由白变黑,体积膨胀,呈疏松海绵状,有刺激性气味气体生成,放出大量的热。
[设疑]蔗糖分子式为C12H22O11,是有机物。请大家根据现象分析,该实验体现了浓H2SO4的哪些性质?
[分析]蔗糖为含C、H、O元素的有机物,遇浓H2SO4会炭化,体现浓H2SO4的脱水性。反应为C12H22O1112C+11H2O。黑色物质体积膨胀为疏松多孔状,说明有气体产生,那么气体是哪一种,如何形成的?
[过渡]要知道答案,必须学习硫酸的另一个重要特性――强氧化性。
[板书](3)强氧化性
[设问]我们在学习酸的通性时知道,活泼金属可与酸反应生成H2,稀H2SO4具有酸的通性,稀H2SO4能否和铜反应?为什么?
[生]不能。因为在金属活动顺序表中,铜排在氢的后面,不能置换出稀H2SO4中的氢。
[追问]那么,浓H2SO4能否与铜反应呢?
[演示]浓硫酸与铜的反应。如右图,反应之后,将试管里的混合液倒入盛少量水的小烧杯中,观察溶液颜色。
[提问]请描述实验现象。
[回答]未加热时,无明显现象。当加热时,液体变黑,产生无色气体,气体能使品红溶液褪色并使石蕊溶液变红。小烧杯中的溶液呈蓝色。
[讨论]铜与浓硫酸反应需什么条件?据实验现象推测反应生成物,注意试管Ⅱ口部棉团的作用,试写出反应方程式。
[分析]加热条件下,铜可与浓硫酸反应,产生的气体能使品红溶液褪色,使紫色石蕊溶液变红,说明是二氧化硫。反应后被稀释的液体呈蓝色,说明生成了CuSO4。由于SO2是有毒气体,所以少量尾气用浸有碱液的棉团处理,以防污染空气。反应方程式为:
[板书]Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
[设疑](投影)上述反应中:
①氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各是何物?
②反应物的物质的量之比,还原剂与氧化剂物质的量之比各为多少?
③浓硫酸在反应中的作用是什么?
[分析]
Cu为还原剂,氧化产物为CuSO4,浓H2SO4是氧化剂,还原产物为SO2。反应物的物质的量之比为1∶2,而还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1,说明浓H2SO4一方面表现出氧化性同时又和金属元素结合成盐表现出酸性。
[问题探究]上述反应中浓H2SO4的氧化性由其分子中什么原子引起?稀H2SO4是否具有氧化性?两者相比有何差别?举例说明。
[教师引导]注意其元素化合价的变化。
[生]浓硫酸的氧化性由其分子中(最高价)引起。稀硫酸也有氧化性,如Zn+2H+====Zn2++H2↑,由H+表现,而Cu+H2SO4(稀)不反应。可见,H+的氧化性比的氧化性弱且还原产物不同。
[设问]铜在金属活动性顺序表中位于氢之后,而能被浓H2SO4氧化,那么在氢之前的金属是否更容易被其氧化呢?
[生]肯定是!
[展示铝条,做下面的实验]
[补充演示]铝和浓H2SO4的作用。设计如下:①将一根随时处理完氧化膜的铝条迅速置于盛饱和CuSO4溶液的试管中,过一会儿取出。(可用热NaOH溶液处理氧化膜,整个过程要迅速,以防铝再被氧化)
[分析]铝条表面覆盖红色金属铜:2Al+3Cu2+====2Al3++3Cu②把铝条表面的铜用砂纸打掉洗净后,将其插入盛浓H2SO4的试管中,1~2分钟后取出。
[分析]洁净铝条置于浓H2SO4中无明显现象,难道不反应吗?
③把②中的铝条放入饱和CuSO4溶液中,过一会儿取出。
[分析]铝条表面无红色物质析出。①③对比,现象不同,那么在②中一定发生了某种反应。
[阅读]P131倒数第二自然段。
[讲解]由于浓H2SO4有强氧化性,可使某些金属如Fe、Al等表面因氧化生成一层致密的氧化膜,阻止内部金属继续跟浓H2SO4反应,这种现象称为“钝化”。正因为如此,常温时,常把浓H2SO4存放在铁质、铝质容器里。但若加热,则会反应。
④把③中铝条取出,置于浓H2SO4中,加热,观察。
[小结]a.加热条件下,浓H2SO4可氧化绝大多数金属(Au、Pt等除外),但不产生H2。
[说明]H之前金属与浓H2SO4反应,产物复杂,大纲不作要求,但要注意反应不
产生H2。浓H2SO4与不活泼金属反应,一般被还原为SO2。
b.常温下,浓H2SO4可使Fe、Al钝化。
[强调]“钝化”并非不反应,是因氧化而钝化。
c.浓H2SO4与金属反应表现酸性和氧化性。
[过渡]浓H2SO4的氧化性之强还体现在能跟一些非金属单质发生反应。
[板书]C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
[问题探究]根据浓H2SO4的脱水性和强氧化性,解释蔗糖炭化后,能够体积膨胀、形成疏松多孔的海绵状炭及有刺激性气味气体产生的原因。
[学生分组讨论后自愿回答]
[生]在蔗糖内加入了几滴水,浓硫酸遇水放出大量的热,此时,蔗糖被浓硫酸炭化,反应生成的炭又继续和浓H2SO4发生氧化还原反应,产生有刺激性气味的SO2气体,同时生成CO2,从而会出现体积膨胀、疏松多孔海绵状炭并伴有刺激性气味。
[师]以上现象是浓H2SO4吸水性、脱水性、强氧化性的共同体现。
[问题探究]我们在前面对H2S的学习中,知道H2S具有较强的还原性,那么,它能否和浓H2SO4反应?若反应,生成什么?
[学生回答,教师板书]H2S+H2SO4(浓)====S↓+SO2↑+2H2O
[参考练习](投影)
1.下列现象反映了硫酸的哪些主要性质(填空):
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑。_____________
(2)敞口放置浓硫酸时,质量增加。_____________
(3)锌粒投入稀硫酸中,有气泡产生。_____________
(4)把铜片放入浓硫酸里加热,有气体产生。_____________
(5)利用浓硫酸和食盐固体反应可制HCl气体。_____________
(6)浓硫酸不能用来干燥硫化氢气体。_____________
(7)利用硫化亚铁跟稀硫酸反应可制H2S气体。_____________
答案:脱水性 吸水性 酸性 酸性和强氧化性 难挥发性 强氧化性 强酸性
2.常温下,下列物质可盛放在铁制容器中的是
A.盐酸 B.稀硫酸
C.浓硫酸 D.硫酸铜溶液
解析:此题考查有关物质的性质及反应。盐酸、稀硫酸与铁发生反应:Fe+2H+====Fe2++H2↑,铁被腐蚀;硫酸铜溶液可与铁发生反应:Cu2++Fe====Cu+Fe2+,铁被腐蚀;常温下,浓硫酸可使铁钝化而生成保护膜。所以选择答案C。
答案:C
[小结]本课时重点学习了硫酸的性质。硫酸是典型的强酸,稀硫酸具有酸的通性,浓硫酸具有吸水性、脱水性、强氧化性等特性。浓硫酸的强氧化性是我们本节课所学重点。
[布置作业]课本习题一、二
课后思考:组装一套实验装置,验证木炭与浓硫酸反应的产物。
●板书设计
第三节 硫酸(第一课时)
一、硫酸
(一)稀硫酸具有酸的通性
H2SO4====SO+2H+
(二)浓硫酸的性质
1.物理性质
2.特性
(1)吸水性
(2)脱水性
(3)强氧化性
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
H2S+H2SO4(浓)====S↓+SO2↑+2H2O
●教学目标
1.使学生初步感受运用元素周期律等理论知识,指导学习元素化合物知识的科学方法,进一步认识和理解“族”的特点和含义。
2.掌握氧族元素原子结构与元素性质递变的关系。
3.通过氧族元素和卤族元素相似性、差异性及其原因的比较,培养学生分析、归纳总结知识的能力。
《铝及其化合物复习》教案设计
【教学目标】
1.掌握铝及其化合物性质。
2.培养学生分析、归纳及综合应用能力。
【教学重点】
1.铝的化学性质。
2.Al、Al2O3、Al(OH)3与酸、碱的反应。
【教学方法】综合法
【媒体选用】实验、实物、投影、录像
【教学过程】
讲解:我们已学过“铝及其化合物”的有关知识,请同学们回忆一下金属铝有哪些主要化学性质?
设问:为什么在第①实验中大烧杯上盖培养皿?(防止污染)
思考:1.Al的性质为何较活泼?2.Al为何能与强碱液反应而Mg不行?
(引导:由铝在周期表中位置和它的原子结构决定的)
投影:铝元素在元素周期表中的位置、原子结构
讲解:由于铝在元素周期表中的待殊位置决定了金属铝具有特殊性质(铝具有两性),根据这种性质关系,如何用箭头画出Al、Al2O3、Al(OH)3与H+、OH-反应的相互转化关系图呢?大家看看怎么设计比较好。
练习:学生设计转化关系图,教师巡视指导。
投影:展示几种学生自己设计制作的转化关系图投影片,相互比较,哪个更好一些?
练习:书写上图中离子方程式
设问:如果不用加NaOH、HCl的方法,改用其它方法行吗?
学生实验:根据所给其它试剂(NaHCO3、NH3?H2O、NH4Cl等)设计这一实验过程。
讨论:实验室制Al(OH)3的方法有哪些?哪一个更好?为什么?
追问:我们已经学过的与上述录像中实验现象类似的还有哪些反应?
三、应用
若用图象描述在AlCl3溶液中逐滴加入NaOH至过量的实验过程,下图中哪一正确?为什么?(图略)
若用图象描述在含少量NaOH的NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸至过量的实验过程,下图中哪一正确?为什么?(图略)
讨论:为治胃酸过多,常服含Al(OH)3的药物(胃舒平),为什么能有这种疗效?
展示:一瓶AlCl3白色固体,其中含有少量NaCl杂质。
讨论:怎样除去AlCl3(固)中的NaCl杂质?
投影:(有人设计了下面的实验流程,让学生判断是否正确?为什么错了?应该如何改正?)
1.改NaOH为NH3?H2O;
2.蒸发时应在HCl气流中进行
讨论:我们学过的铝盐还有些什么用途?例如明矾为何可作净水剂?
思考:任何事物都是一分为二的,铝和铝的化合物会给人类造福,也会对人类产生不利的影响,你们知道是什么不利影响吗?如铝制器皿的使用和接触铝盐会使人患什么病?我们可从哪几个方面来防止“铝”病的发生?