第一篇:【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第一章 氮族元素 第三節(jié)硝酸(第一課時(shí))
第三節(jié) 硝 酸
從容說課
硝酸在初中知識已作為一種常見常用酸介紹過其具有酸的通性,并簡單地提及其氧化性,本節(jié)就是在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步介紹有關(guān)硝酸的一些性質(zhì)。教材從硝酸與金屬反應(yīng)主要不生成氫氣引入,介紹了硝酸的兩種特性即氧化性和不穩(wěn)定性。
硝酸的氧化性是全章的重點(diǎn)內(nèi)容,也是教學(xué)的難點(diǎn)。由于硝酸是我們研究了濃硫酸后,又一次接觸到的一種具有強(qiáng)氧化性的強(qiáng)酸。因此在教學(xué)中應(yīng)在復(fù)習(xí)濃硫酸物理性質(zhì)、特性的基礎(chǔ)上,找出硝酸和濃硫酸性質(zhì)上的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),從而使學(xué)生更易接受和掌握硝酸的知識。教材在處理這部分內(nèi)容時(shí)從實(shí)驗(yàn)入手,通過引導(dǎo)學(xué)生觀察銅跟濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)時(shí)的不同現(xiàn)象,加深學(xué)生對硝酸氧化性的認(rèn)識及時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物的記憶;并且,還從反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)變化和電子得失,來簡單分析硝酸與金屬發(fā)生的反應(yīng),使學(xué)生理解反應(yīng)的實(shí)質(zhì),同時(shí)也復(fù)習(xí)了氧化還原反應(yīng)的知識。
教材通過介紹市售的濃硝酸為什么有時(shí)呈黃色從而與硝酸的不穩(wěn)定性聯(lián)系起來,使學(xué)生學(xué)會利用所學(xué)的知識解釋日常見到的現(xiàn)象,學(xué)以致用。當(dāng)然在教學(xué)中可以就一些學(xué)生容易混淆的問題適當(dāng)作出解釋,如硝酸的氧化性強(qiáng)弱取決于得失電子的多少還是得失電子的難易,硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)為什么不直接或不主要生成氫氣等。本節(jié)教材中還安排了適合于愛國主義教育的閱讀材料。
●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)(酸性、不穩(wěn)定性、強(qiáng)氧化性)通過探究硝酸的性質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的動手、動腦和運(yùn)用知識的能力、觀察能力。
2.通過介紹硝酸的用途和我國硝酸工業(yè)的情況,使學(xué)生認(rèn)識到硝酸對國民經(jīng)濟(jì)所起的重大作用。從而對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.掌握有關(guān)硝酸的計(jì)算。●教學(xué)重點(diǎn)
硝酸的特性——不穩(wěn)定性,強(qiáng)氧化性
●教學(xué)難點(diǎn)
硝酸的強(qiáng)氧化性;有關(guān)硝酸的計(jì)算技巧 ●課時(shí)安排 一課時(shí)
●教學(xué)方法
1.利用實(shí)驗(yàn)的手段,對比的方法,使學(xué)生掌握硝酸的強(qiáng)氧化性。
2.通過討論、分析、對比的方式,使學(xué)生掌握濃硝酸的氧化性強(qiáng)于稀硝酸的氧化性。3.利用影像資料介紹硝酸的用途和我國的硝酸工業(yè)情況。●教具準(zhǔn)備
投影儀、錄像機(jī)、試管、試管夾、無色透明氣球、銅片、濃(稀)HNO3、酒精燈、石蕊試液、膠頭滴管
●教學(xué)過程
●教學(xué)過程
[引言]硝酸是我們中學(xué)常見的三大強(qiáng)酸之一,那么它具有酸的通性應(yīng)在情理之中,除此以外,硝酸會不會也像硫酸一樣也有自身的某些特性呢?通過今天的學(xué)習(xí),我們就會對硝酸有一個(gè)更全面的認(rèn)識。
[板書]第三節(jié) 硝 酸
一、硝酸的物理性質(zhì) [展示]硝酸樣品。
(讓學(xué)生觀察硝酸樣品并閱讀課文后,總結(jié)硝酸的物理性質(zhì))
[學(xué)生口述]純硝酸是無色、易揮發(fā)、有刺激性氣味的液體,密度為1.5027g·cm,沸點(diǎn)是83℃,常用濃硝酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69%,98%以上的硝酸叫發(fā)煙硝酸。
[設(shè)疑]剛才同學(xué)們看到硝酸保存在棕色瓶中,我們學(xué)過的保存在棕色瓶中的試劑有哪些?它們具有什么共同特點(diǎn)?從硝酸用棕色瓶保存,我們可推測硝酸具有什么性質(zhì)? [生]回答:我們學(xué)過的氯水,以及常見的AgNO3、AgCl等均用棕色瓶保存,它們的共同特點(diǎn)是見光易分解,因此我們可推測硝酸具有不穩(wěn)定性。
[板書]
二、硝酸的化學(xué)性質(zhì) 1.不穩(wěn)定性
[展示]裝在無色試劑瓶中的濃硝酸。
[講述]硝酸以見光和受熱時(shí)均易分解,而且越濃越易分解。我們看到裝在無色試劑瓶中的濃硝酸變黃色,就是因?yàn)橄跛岱纸猱a(chǎn)生的NO2又溶于硝酸中的緣故。
△
[板書]4HNO3========4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照
[設(shè)問]在濃硝酸中滴加石蕊試液,應(yīng)該看到什么現(xiàn)象? [生]變紅色。
[師]下面我們來做一個(gè)實(shí)難,看是不是這樣呢。
[演示]在濃硝酸中滴加石蕊試液,變紅后微熱,紅色消失。[師]在濃硝酸中滴加石蕊試液,為什么會變紅? [生]因?yàn)橄跛嵊兴岬耐ㄐ裕茈婋x出H+。
[設(shè)問]那么為什么又會褪色呢?請同學(xué)們從硝酸中N元素的化合價(jià)變化來分析原因。[生]因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性。
[師]對。請同學(xué)們討論一下,將濃HCl、濃H2SO4、濃HNO3分別滴在三塊藍(lán)色石蕊試紙上,預(yù)計(jì)會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。為什么?
[學(xué)生討論后回答]濃HCl滴在石蕊試紙上只變紅,因?yàn)闈釮Cl有酸性。濃H2SO4滴在石蕊紙上先變紅后變黑,因?yàn)闈釮2SO4具有酸性和脫水性,可以使試紙?zhí)蓟釮NO3滴在石蕊試紙上先變紅后變白,因?yàn)闈釮NO3具有酸性和強(qiáng)氧化性。
[師]對。我們知道濃H2SO4除了有酸性和脫水性外,也具有強(qiáng)氧化性。濃硫酸的強(qiáng)氧化性都表現(xiàn)在哪些方面。
[學(xué)生思考,教師板書] 2.強(qiáng)氧化性
[師]請同學(xué)們回憶一下濃硫酸的氧化性表現(xiàn)在哪些方面。
[生]常溫下使Fe、Al鈍化;加熱時(shí)和銅等不活潑金屬反應(yīng),和非金屬反應(yīng);和硫化氫等還原性化合物反應(yīng)。
[講述]濃硝酸常溫下也可使Fe、Al鈍化,因此也可用鐵或鋁容器盛放或運(yùn)輸硝酸。
[板書](1)常溫下使鐵、鋁鈍化
[過渡]硝酸能不能和銅反應(yīng)呢?下面我們來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
[演示實(shí)驗(yàn)1—7]在實(shí)驗(yàn)時(shí),用兩個(gè)無色透明的氣球替代塑料袋,在將稀硝酸反應(yīng)的試管上的氣球松開時(shí)讓學(xué)生代表操作。
(現(xiàn)象:濃HNO3和Cu反應(yīng)劇烈,生成紅棕色氣體,溶液變藍(lán)色;稀HNO3和Cu反應(yīng)緩慢,生成無色氣體,當(dāng)氣球松開后,瓶口處變?yōu)榧t棕色,溶液變藍(lán)色)
[師]通過剛才的反應(yīng)可以看到硝酸不僅能與金屬反應(yīng),而且能與不活潑的金屬Cu反應(yīng),足以說明其氧化性之強(qiáng)。濃HNO3和Cu反應(yīng)生成紅棕色的NO2氣體,稀HNO3則被還原為
-無色的NO氣體,但遇氧后很快又變成NO2。
[板書](2)與金屬的反應(yīng)
Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O [討論]在上述反應(yīng)中,濃硝酸與銅反應(yīng)N元素只得到1個(gè)電子,而稀硝酸與Cu反應(yīng)N元素得到3個(gè)電子,能否由此說明稀硝酸氧化性比濃硝酸強(qiáng)?為什么?
學(xué)生討論后得出結(jié)論:①不能說明。因?yàn)闈庀跛岷豌~反應(yīng)比稀硝酸劇烈。②氧化性強(qiáng)弱取決于得電子的難易而不是多少。
[師]硝酸不僅可以氧化金屬,還可以氧化非金屬。它可以和C、P、S等多種非金屬及某些有機(jī)物發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
[板書](3)和非金屬的反應(yīng) △
4HNO3(濃)+C====2H2O+4NO2↑+CO2↑
[過渡]HNO3遇到指示劑使之氧化褪色,遇到金屬放出的氣體也不是H2,HNO3都表現(xiàn)的是強(qiáng)氧化性,那么HNO3的酸性表現(xiàn)在哪些方面?
[板書]3.酸的通性
學(xué)生討論后回答:硝酸可與堿反應(yīng)生成鹽和水,與堿性氧化物反應(yīng)生成鹽和水,與鹽反應(yīng)成另一種鹽和酸,都是硝酸酸性的表現(xiàn)。
[講述]金和鉑不能被濃H2SO4溶解,也不能被濃HNO3溶解,那么有沒有可以溶解金和鉑的溶液呢?有。那就是王水。什么叫王水?請同學(xué)們閱讀教材后回答。
[生]濃HCl和濃HNO3體積比為3:1的混合液叫王水。
[師]硝酸是重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要的用途。下面我們來看錄像,了解硝酸的用途。
[板書]
三、硝酸的用途
[播放錄像]小專輯:硝酸的用途和我國的硝酸工業(yè)。[投影練習(xí)] 為了測定某銅銀合金的成分,將30.0 g合金溶于80 mL 13.5 mol·L-1的濃HNO3中,待
+-1合金完全溶解后,收集到氣體6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),并測得溶液中的c(H)=1 mol·L。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80 mL,試計(jì)算:
(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量。(2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:(1)硝酸被還原生成NO或NO2氣體,因此產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量即是被還原的硝酸的物質(zhì)的量。n=6.72 L/22.4 L·mol-1=0.3 mol(2)c(H+)=1 mol·L-1,說明HNO3過量。參加反應(yīng)的硝酸為13.5 mol·L-1×0.080 L-1 mol·L-1×0.080 L=1 mol,設(shè)合金中Ag為x mol,Cu為y mol,則有
??108x?64y?30?x?2y?0.3?1 解得??1?x?0.1mol?y?0.3mol w(Ag)=0.1mol?108g?mol30g?100%?36%答案:(1)0.3 mol(2)36% [小結(jié)]本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容是硝酸的特性即不穩(wěn)定性和強(qiáng)氧化性。其不穩(wěn)定性決定了硝酸的存放應(yīng)在棕色瓶中,也是造成濃硝酸顯黃色的原因。其強(qiáng)氧化性與濃H2SO4的強(qiáng)氧化性很類似,主要的也是表現(xiàn)在與不活潑金屬銅的反應(yīng)、與金屬Fe、Al的鈍化現(xiàn)象,以及與非
金屬碳的反應(yīng),所以大家將硝酸的強(qiáng)氧化性與濃H2SO4的強(qiáng)氧化性對比來理解和掌握就容易得多了。
●板書設(shè)計(jì)
第三節(jié) 硝 酸
一、硝酸的物理性質(zhì)
二、硝酸的化學(xué)性質(zhì) 1.不穩(wěn)定性
△
4HNO3=======4NO2↑+O2↑+2H2O 或光照
2.強(qiáng)氧化性
(1)常溫下使鐵、鋁鈍化
(2)與金屬反應(yīng)
Cu+4HNO3(濃)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)與非金屬的反應(yīng)
△
4HNO3(濃)+C====2H2O+4NO2↑+CO2↑
3.酸的通性
三、硝酸的用途
●教學(xué)說明
本節(jié)教材不僅是本章重點(diǎn),也是整個(gè)高二教材的重點(diǎn)之一,在學(xué)習(xí)時(shí),抓住硝酸的強(qiáng)氧化性和不穩(wěn)定性,熟悉硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律,并與以前學(xué)過的濃H2SO4進(jìn)行聯(lián)系和對比。在教學(xué)中還適度地啟發(fā)同學(xué)濃HNO3與非金屬單質(zhì)S和P的反應(yīng),以及硝酸的實(shí)驗(yàn)室制法和工業(yè)制法。
[參考練習(xí)]
1.下列對于硝酸的認(rèn)識,不正確的是()A.濃NHO3和稀HNO3都具有氧化性 B.銅與HNO3的反應(yīng)屬置換反應(yīng) C.金屬與HNO3反應(yīng)一定不產(chǎn)生氫氣 D.可用鐵或鋁制品盛冷的濃HNO3
答案:BC 2.在某稀溶液中含1mol KNO3和4 mol H2SO4,向其中加入1.5mol Cu粉,充分反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為()A.11.2 L
B.22.4 L C.33.6 L
D.22.4 L~33.6 L之間
答案:B 3.在鐵與銅的混合物中,加入一定量的稀HNO3,充分反應(yīng)后剩余金屬m1 g,再向其中加入一定量的稀H2S4,充分振蕩后,剩余金屬m
2g,則m1與M2之間的關(guān)系是()
A.n1,一定大于m2
B.ml可能等于m2
C.ml一定等于m2
D.ml可能大于m2
答案:A
4.將濃鹽酸、濃硫酸、濃硝酸分別滴在三張藍(lán)色的石蕊試紙上,片刻后可觀察到三張?jiān)?/p>
紙的顏色是()
A.紅、黑、紅
B.紅、黑、藍(lán)
C.紅、黑、白
D.紅、紅、紅 答案:C
第二篇:【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第一章 氮族元素 第五節(jié)有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算(第一課時(shí))
第五節(jié) 有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算
從容說課
有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算,是化學(xué)計(jì)算中的一類重要計(jì)算。在此之前學(xué)生已初步接觸過一些有關(guān)化學(xué)方程式的最基本計(jì)算以及物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算,本節(jié)又介紹了兩種計(jì)算,即反應(yīng)物中有一種過量的計(jì)算和多步反應(yīng)的計(jì)算。
本節(jié)單獨(dú)將化學(xué)計(jì)算編為一節(jié),主要目的是在以前介紹過的有關(guān)化學(xué)方程式的基本計(jì)算的基礎(chǔ)上。將計(jì)算相對集中編排并進(jìn)一步討論有關(guān)問題,以有利于學(xué)生對有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算形成一個(gè)整體性和綜合性的認(rèn)識,也有利于復(fù)習(xí)過去已學(xué)過的知識,提高學(xué)生的解題能力。本節(jié)教材具有以下特點(diǎn):(1)注意培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法。教材在分析例題時(shí),給出了思維過程,幫助學(xué)生分析問題,在介紹反應(yīng)物中有一種過量的計(jì)算時(shí),還給出了一個(gè)錯(cuò)誤的解法,以幫助學(xué)生理解、記憶。在解題時(shí),給出解題技巧,使學(xué)生能掌握科學(xué)的解題方法。(2)注意聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。在選擇例題時(shí),盡量選擇生產(chǎn)中的實(shí)際反應(yīng)事例,說明化學(xué)計(jì)算在實(shí)際生產(chǎn)中的作用,使學(xué)生能認(rèn)識到學(xué)習(xí)化學(xué)計(jì)算的重要性。(3)注意聯(lián)系學(xué)過的化學(xué)計(jì)算知識。這一節(jié)的有些例題,從題目中已知量的給出到解題過程,都以物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算為基礎(chǔ),來介紹新的化學(xué)計(jì)算知識,使學(xué)生在學(xué)習(xí)新的計(jì)算方法的同時(shí),復(fù)習(xí)學(xué)過的知識。
教學(xué)中應(yīng)抓住反應(yīng)物中有一種過量的計(jì)算。以及多步反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律,以引導(dǎo)學(xué)生提高篇題能力。
●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生掌握反應(yīng)物中有一種過量的計(jì)算。2.使學(xué)生初步掌握多步反應(yīng)的計(jì)算。
3.通過化學(xué)計(jì)算,訓(xùn)練學(xué)生的解題技能,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和分析問題的能力。4.通過對化學(xué)計(jì)算的方法學(xué)習(xí)和討論,培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義理論聯(lián)系實(shí)際的世界觀。●教學(xué)重點(diǎn)
反應(yīng)物中有一種過量的計(jì)算,多步反應(yīng)的計(jì)算。●教學(xué)難點(diǎn)
多步反應(yīng)計(jì)算中反應(yīng)物與最終產(chǎn)物間量的關(guān)系式的確定。●課時(shí)安排 二課時(shí) ●教學(xué)方法
1.對于多步反應(yīng)的計(jì)算中間產(chǎn)物的消耗量轉(zhuǎn)化為起始原料的損耗量的問題可采用打比方,分步計(jì)算對比等方法消除。
2.通過典型練習(xí)題的訓(xùn)練和分析,使學(xué)生掌握過量計(jì)算和多步反應(yīng)計(jì)算的一般技巧。●教具準(zhǔn)備
投影儀、多媒體電腦 ●教學(xué)過程
第一課時(shí)
[引言]化學(xué)反應(yīng)方程式的意義在于不僅告訴我們物質(zhì)之間可否反應(yīng),而且揭示了在反應(yīng)中物質(zhì)間所遵循的量的關(guān)系,這節(jié)課我們就來討論有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算問題,因?yàn)樵谏a(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有重要的意義,如在生產(chǎn)中常常需要根據(jù)原料的量計(jì)算能生產(chǎn)多少產(chǎn)物,或根據(jù)產(chǎn)物的量計(jì)算需要投入多少原料等。
[板書]第五節(jié) 有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算 [師]有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算是化學(xué)計(jì)算中最重要的一類,根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)間
的定量關(guān)系,可以由反應(yīng)物的量求算生成物的量,也可以由生成物的量來求算反應(yīng)物所需的量。但一般地有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算可以從下列步驟去思考。
[板書]
一、有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的一般步驟 [投影顯示]有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的一般步驟:
1.設(shè)未知量:即設(shè)出所要求的某物質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量。2.寫方程式:即寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。3.找關(guān)系:找出已知物質(zhì)與所求物質(zhì)間的量的關(guān)系。
4.列比例:根據(jù)已知物質(zhì)與所求物質(zhì)間的定量關(guān)系列比例式。5.解方程:根據(jù)比例式求未知量。6.答:回答題目所提問題。
[板書]
一、有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的一般步驟 1.設(shè)未知量 2.寫方程式 3.找關(guān)系 4.列比例 5.解方程 6.答
[師]其實(shí),關(guān)于化學(xué)方程式的計(jì)算類型是比較多的,本節(jié)我們討論兩種類型的計(jì)算,即有一種反應(yīng)物過量的計(jì)算和多步反應(yīng)計(jì)算。今天先著重討論關(guān)于有一種反應(yīng)物過量的計(jì)算及解題方法。
[板書]
二、有一種反應(yīng)物過量的計(jì)算
[師]化學(xué)反應(yīng)中實(shí)際參加反應(yīng)的反應(yīng)物之間,符合化學(xué)方程式中所確定的定量關(guān)系,各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。但在實(shí)際生產(chǎn)中,投入的反應(yīng)物往往不能恰好反應(yīng)。故在計(jì)算生成物的量的時(shí)候,應(yīng)先進(jìn)行判斷。下面我們通過幾個(gè)具體的典型的例題,來探討有關(guān)過量計(jì)算的特點(diǎn)和解題步驟。
[投影顯示]P23[例1],8 mol H2與6 mol O2充分反應(yīng),求生成H2O的質(zhì)量。
[師]請同學(xué)們思考后解答一下這道題。
[學(xué)生計(jì)算后匯報(bào)計(jì)算結(jié)果]
學(xué)生甲:216 g H2O由O2的物質(zhì)的量計(jì)算。
學(xué)生乙:144 g H2O由H2的物質(zhì)的量計(jì)算。
[師]究竟兩位同學(xué)誰分析得準(zhǔn)確,大家看一看下面的電腦動畫演示就會一目了然了。
[電腦演示]設(shè)計(jì)三維動畫效果:反應(yīng)前分別為8個(gè)黑色的H2分子(小)和6個(gè)粉紅色的O2分子(大),并在做無規(guī)則的運(yùn)動;反應(yīng)后,生成了8個(gè)H2O分子(一個(gè)大的粉紅色的。原子和2個(gè)小的黑色的H原子)。還剩下2個(gè)粉紅色的O2分子在做無規(guī)則的運(yùn)動。
[師]通過剛才的模擬反應(yīng)演示,大家說剛才的分析哪一種正確呢?
[生]異口同聲回答:后一種分析正確。
[師]由以上分析可知,解這一類題首先要判斷誰過量,然后再以不足量的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。[板書]
解題步驟:(1)判斷過量;(2)以不足量的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。[師]請同學(xué)們按以上解題步驟,規(guī)范地寫出解題過程。
[學(xué)生完成后,投影顯示學(xué)生的不同解題方法]
點(diǎn)燃
學(xué)生甲:2H
2+ 02=====2H2O
mol
n(02)n(O2)=1?8mol=4 mol<6 mol,2所以02過量,應(yīng)按H2的物質(zhì)的量計(jì)算。
點(diǎn)燃
2H2+02=====2H2O 8 mol
n(H2O)所以n(H2O)= 2?8mol =8 mol,2m(H2O)=n·M=8 mol×18 g·mol-1=144 g。答:可生成144 g H2O。
點(diǎn)燃
學(xué)生乙:2H2+02=======2H2O
l
×
mol mol
/
\
8×l
<
2×6 所以O(shè)2過量,應(yīng)以H2的量進(jìn)行計(jì)算。
點(diǎn)燃
2H2+02======2H2O 2mol
2×18 g 8 mol
m(H2O)m(H2O)=8mol?2?18g=144g.2mol
答:可生成144 g H2O。
[投影顯示][例2]向30 mL 2 mol·L-1NaOH溶液中加入20 mL 1 mo1·L-1 H2S04溶液后,再滴加2~4滴紫色石蕊試液,通過計(jì)算說明加入石蕊試液后溶液顯什么顏色。
[設(shè)問]作為一種常見的酸堿指示劑,石蕊試液在各種條件下顯什么顏色?
[回答]它本身是紫色的,酸性條件下變紅色,中性條件下呈紫色,堿性條件下變藍(lán)色。
[問]那我們要想知道,加入石蕊以后溶液顯什么顏色。首先應(yīng)摘清楚溶液的酸堿性。如何確定上述二者反應(yīng)后溶液的酸堿性呢?
[生]思考,回答,那要看NaOH和H2S04反應(yīng)時(shí)誰過量,若NaOH過量,溶液就將顯堿性,加入石蕊后應(yīng)呈藍(lán)色;若二者正好完全反應(yīng),則溶液呈中性,應(yīng)顯紫色;若H2SO4過量,溶液呈酸性,就應(yīng)變紅色.
[師]請同學(xué)們通過計(jì)算,判斷最后溶液到底顯什么顏色。
[學(xué)生計(jì)算后回答]NaOH過量,滴人石蕊后應(yīng)顯藍(lán)色。
[投影練習(xí)]25 g H2和C12的混合氣體反應(yīng)后,生成的HCI氣體恰好能與100 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaOH溶液反應(yīng)。求原混合氣體中H2和C12的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:能與20 g NaOH反應(yīng)的氯化氫為18.25 g,生成上述質(zhì)量的HCl需Cl2
17.75 g和 H20 0.5 g小于25 g,故有一種氣體是過量的。
解:m(NaOH)=100×20%=20 g。
設(shè)20 g NaOH能中和HCI-的物質(zhì)的量為n,NaOH 十
HCl======NaCI+H20
g
n
n=0.5 mol。
設(shè)H2過量,C12完全反應(yīng)且需Cl2的質(zhì)量為m(Cl2),點(diǎn)燃
H2+C12=======2HCI
7l g
mol m(C12)
0.5 mol 71g2mol,m(Cl2)=17.75g。?m(Cl2)0.5molw(Cl2)=17.75g×100%=71%, 25gw(H2)=1-71%=29%。
設(shè)Cl2過量,則m(H2)=0.5g。w(H2)=0.5g×100%=2%, 25gw(Cl2)=1-2%=98%。
答:當(dāng)H。過量時(shí),混合氣體中氫氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%,氯氣為7l%。當(dāng)氯氣過量時(shí)’混合氣體中氫氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,氯氣為98%。
[本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們重點(diǎn)討論的是關(guān)于一種反應(yīng)物過量的計(jì)算,包括計(jì)算特點(diǎn)、基本步驟、解題格式.強(qiáng)調(diào)了有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的重要意義,其重要性就在于生產(chǎn)實(shí)踐中對物料的調(diào)配的指導(dǎo)和參考價(jià)值。當(dāng)然,我們還討論了解決關(guān)于化學(xué)方程式計(jì)算問題的一般步驟:設(shè)未知量,寫方程式;找關(guān)系,列比例,解方程;答等。
[布置作業(yè)]Pz,一、二、1.2.3
第五節(jié) 有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算
一、有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的一般步驟 1.設(shè)未知量 2.寫方程式 3.找關(guān)系 4.列比例 5.解方程 6.答
二、有一種反應(yīng)物過量的計(jì)算 解題步驟:(1)判斷過量
(2)以不足量的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算 ●教學(xué)說明
我們學(xué)習(xí)討論的好多問題其目的就在于實(shí)際應(yīng)用,有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算問題其重要性就在于對生產(chǎn)實(shí)踐中物料調(diào)配的指導(dǎo)和參考價(jià)值,所以在本節(jié)課導(dǎo)入時(shí),先強(qiáng)調(diào)其重要性以激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性。在學(xué)習(xí)中,尤其是解化學(xué)計(jì)算題的時(shí)候,許多同學(xué)往往只追求一個(gè)正確的結(jié)果而忽略格式的規(guī)范化,針對這一情況教學(xué)中不僅強(qiáng)調(diào)了解題步驟,而且在分析
完每個(gè)例題都讓同學(xué)規(guī)范地解一次,實(shí)際上這對同學(xué)們的性情也是一種陶冶。本節(jié)課的重頭戲在過量計(jì)算問題,通過兩個(gè)典型例題,師生間設(shè)問、答疑、啟發(fā)、多媒體電腦的動畫演示等手段,使學(xué)生對過量計(jì)算的基本特點(diǎn),解題步驟有了較深刻的理解,最后用一個(gè)典型的過量計(jì)算練習(xí),使學(xué)生對本知識點(diǎn)技能的掌握和提高得到進(jìn)一步的落實(shí)。
[參考練習(xí)]
-11.用40mL 10mol·L的濃鹽酸與足量的MnO2反應(yīng),生成n1 mol Cl2;用0.1mol MnO2與足量的濃鹽酸反應(yīng),生成n2 mol Cl2。則n1與n2的關(guān)系是()
A.n1>n2 B.n1=n2 C.n1 -12.將3.2g銅和5.4mL密度為1.8g·mL、含H2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)98%的濃硫酸混合,加熱使銅和硫酸充分反應(yīng),下列說法正確的是() A.被氧化的銅為0.050mol B.被氧化的銅小于0.050mol C.被還原的硫酸為0.050mol D.被還原的硫酸小于0.050mol 答案:BD 3.32g鋅與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽酸146g反應(yīng),可制得氫氣多少克? 答案:0.8g 4.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,H2、Cl2的混合氣體a L,經(jīng)光照反應(yīng)后,所得氣體恰好能使b mol NaOH完全轉(zhuǎn)化為鹽,則a、b的關(guān)系可能是() A.b=aaaa B.b< C.b> D.b≥ 22.411.211.211.2答案:B 第二節(jié)合成材料 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生對常見的合成材料的品種、性能和用途有大致的印象; 2.使學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)觀念、培養(yǎng)環(huán)境保護(hù)意識。●教學(xué)重點(diǎn) 三大合成材料的性能、用途。●教學(xué)難點(diǎn) 培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識。●課時(shí)安排 一課時(shí) ●教學(xué)用具 投影儀、膠片、蚊帳、床單、地毯、塑料袋、洗衣盆、輪胎、腈綸上衣、纜繩、降落傘繩等。●教學(xué)過程 [引言]請同學(xué)們觀看以下幾幅圖片。[圖片展示]圖片1,一個(gè)解放前的家庭 圖片2,一個(gè)解放后的家庭 圖片3,一個(gè)改革開放后的家庭 圖片4,一個(gè)現(xiàn)代化的家庭 [問]大家看了這幾幅圖片后有何感想? [生]甲:人類的生活水平越來越高。乙:人類智慧的力量真是無窮呀! 丙:人類所使用的材料,好多已看不出它的真面目。 [師]對,天然材料已遠(yuǎn)不能滿足人類的需求,人類在改造自然的過程中充分發(fā)揮自己的聰明才智,已經(jīng)人工合成了多種高分子材料。 合成高分子材料被廣泛應(yīng)用于人們的衣、食、住、行、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各個(gè)方面。[過渡]本節(jié)課,我們來了解傳統(tǒng)的三大合成材料。[板書]第二節(jié)合成材料 [師]合成材料的品種很多。塑料、合成纖維、合成橡膠就是我們通常所說的三大合成材料。[板書] 一、塑料 [師]請各組展示課下準(zhǔn)備的塑料制品。[展示]塑料袋、洗衣盆、牙筒、牙刷等。 [問]塑料制品廣泛應(yīng)用于我們的日常生活、生產(chǎn)和工作中,究竟什么是塑料?其主要成分是什么?如何分類和具有什么樣的性能和用途呢?請大家閱讀教材內(nèi)容,回答問題。[學(xué)生閱讀教材后回答] 塑料的主要成分是合成樹脂,塑料就是樹脂和添加劑的混合物。 分類:按受熱的特征分,可分為熱固性塑料和熱塑性塑料;按應(yīng)用范圍及性能分,可分為通用塑料和工程塑料。 [投影展示]幾種常見塑料的性能和用途(見資料1)[師]請大家展示課下準(zhǔn)備的纖維制品。[展示]地毯、床單、手套、蚊帳等。[問]這些制品的原材料是否完全一樣呢? [生]不一樣,有的屬于天然纖維制品,有的屬于化纖制品,包裝盒上都標(biāo)明了。[師]看來,大家在下面調(diào)查得非常認(rèn)真。 不經(jīng)過化學(xué)加工的纖維叫天然纖維。如棉花、木材、羊毛等。那什么是化纖呢?大家調(diào)查清楚了嗎? [生]調(diào)查清楚了。化纖是化學(xué)纖維的簡稱,包括人造纖維和合成纖維。[問]人造纖維是天然纖維經(jīng)化學(xué)加工得到的,合成纖維又是怎樣得到的呢?也是由天然纖維經(jīng)加工得到的嗎? [師]對,不是的。 合成纖維是利用石油、天然氣、煤和農(nóng)副產(chǎn)品作原料制成單體,再經(jīng)聚合反應(yīng)制成的。[過渡]下面,我們來了解合成纖維的性能和用途。[展示]腈綸上衣、纜繩、降落傘繩。 [師]這些都是合成纖維,它們的制作原料就是石油、煤、天然氣和農(nóng)副產(chǎn)品。[板書] 二、合成纖維 [生]驚訝(原來生活中的好多用品是由石油、煤等制成的,真看不出來)[問]天然纖維、人造纖維既透氣又保暖,為什么還要廣泛使用合成纖維呢?合成纖維與天然纖維、人造纖維比較性能怎樣呢?請大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)及調(diào)查結(jié)果討論并總結(jié)。[生]討論、總結(jié)。 合成纖維具有比天然纖維和人造纖維更優(yōu)異的性能。 天然纖維和人造纖維雖保暖、透氣,但彈性差,不耐磨,易發(fā)霉,易被蟲蛀等。而合成纖維彌補(bǔ)了天然纖維和人造纖維的不足。[師]合成纖維的性能在許多方面的確優(yōu)于天然纖維和人造纖維,但由于合成纖維也有其缺點(diǎn),如吸水性和透氣性差,穿著不夠爽滑,外觀不夠高雅華貴等。針對這些缺點(diǎn),人類又一次利用自己的聰明才智,推出新的“綠色面料”——天絲和牛奶絲。現(xiàn)已有天絲和牛奶絲制品上市。同學(xué)們在調(diào)查過程中見到了嗎? [生]見到了。但是,老師,牛奶絲真的是以牛奶為原料制造出來的嗎? [師]向?qū)W生介紹天絲和牛奶絲(見資料2)[問]現(xiàn)在市場上的衣物面料品種繁多,要選擇自己想要的面料,就需要會識別。大家現(xiàn)在已知道的識別面料的方法有哪些呢? [生]討論回答。 點(diǎn)一下,聞氣味,有燒焦羽毛氣味的為純毛,否則不是。 [師]這樣可以粗略地辨認(rèn)。下面咱們來了解一下纖維和織品的鑒別。(見資料3)[放錄像]纖維制品在生產(chǎn)和國防上的用途。 [過渡]接下來,我們再來認(rèn)識第三大合成材料——合成橡膠。[板書] 三、合成橡膠 [師]結(jié)合大家的調(diào)查情況,閱讀P209內(nèi)容,總結(jié)橡膠的性能及分類。[生]認(rèn)真閱讀,結(jié)合調(diào)查結(jié)果總結(jié)。分類:橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠。性能:天然橡膠性能全面但易老化。 合成橡膠性能不及天然橡膠全面,但其具有彈性、絕緣性、氣密性、耐油、耐高溫或低溫等性能。 [問]天然橡膠的主要成分是什么? [生]聚異戊二烯。 [師]寫出其結(jié)構(gòu)簡式,其單體的結(jié)構(gòu)簡式。[一同學(xué)板演,其他同學(xué)在下面寫出] [問]天然橡膠為何容易老化? [生]天然橡膠分子中含有雙鍵,易起加成反應(yīng)和易被氧化,所以易老化。 [師]很好。所以,在實(shí)驗(yàn)室盛裝KMnO4溶液、液溴、濃HNO3、汽油、苯、四氯化碳等試劑瓶不宜用橡膠塞。為了改善天然橡膠的性能,工業(yè)上用硫化措施使線型結(jié)構(gòu)的雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)后變成相互交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)。[問]常用的合成橡膠有哪幾種? [生]丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠。 [投影展示]常用橡膠的性質(zhì)和用途(見資料4)[過渡]合成材料在我們的日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國際上都起著重要的作用,但同時(shí)也帶來了很大的污染。 [板書] 四、合成材料與白色污染 [放錄像]畫面1:北風(fēng)呼嘯,農(nóng)田里的地膜在風(fēng)中狂舞; 畫面2:一旅游景點(diǎn)旁的一條小河上漂著食品袋、一次性塑料餐具、飲料瓶等。[師]以上兩個(gè)畫面展現(xiàn)的就是塑料制品廢棄物造成的污染——白色污染。[問]為什么塑料制品會造成污染呢? [生]在地下經(jīng)久不爛,破壞土壤結(jié)構(gòu),使土地變得貧瘠;燃燒時(shí),發(fā)出難聞的令人惡心的氣味,污染空氣,損害人體健康。 [問]面對目前的情況,我們應(yīng)采取哪些措施呢? [生]討論、回答。 減少使用塑料制品;回收、再利用。 [師]對,目前主要從減少使用和加強(qiáng)回收利用開始,直到研制出各種類型的自毀塑料。“拯救環(huán)境,就是拯救人類自己”,這是人類共同的呼喚。那么作為人類的一員,一名中學(xué)生,我們該有何思考,作何行動呢? [生]第三組代表發(fā)言,“保護(hù)環(huán)境,人人有責(zé),從我做起;從身邊做起。” [總結(jié)]一九九九年“地球日”環(huán)境宣傳活動的主題是“消除白色污染,倡導(dǎo)綠色消費(fèi)”,這是社會對我們提出的要求。環(huán)境保護(hù)這一千秋大業(yè)是地球上每一個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。作為肩負(fù)新世紀(jì)歷史重任的青年一代,我們應(yīng)從現(xiàn)在做起,從身邊做起,樹立環(huán)保意識,增強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的社會責(zé)任感和緊迫感,自覺投入到保護(hù)環(huán)境的行動中去。[作業(yè)]調(diào)查本地“白色污染”物的種類、危害、處理辦法和回收價(jià)值。●板書設(shè)計(jì) 第二節(jié)合成材料 一、塑料 二、合成纖維 三、合成橡膠 四、合成材料與白色污染 ●教學(xué)說明 合成材料廣泛應(yīng)用于日常生活的衣、食、住、行,利用這一點(diǎn),課前安排學(xué)生搜集樣品,了解相關(guān)知識,上課時(shí)將樣品帶上課堂,結(jié)合教材內(nèi)容,認(rèn)識合成材料的性能和用途。合成材料與白色污染的教學(xué),要讓學(xué)生認(rèn)識白色污染已經(jīng)成為困擾人類社會的一大公害,減少白色污染是每一個(gè)公民的義務(wù)。使學(xué)生樹立環(huán)境保護(hù)意識。 第三節(jié) 金屬的冶煉 從容說課 本節(jié)教材可以分為兩部分。教材以金屬在自然界中的分布、存在形式、儲量以及金屬資源的回收和保護(hù)作為本節(jié)的引言.引出第一部分關(guān)于金屬的冶煉知識。在金屬冶煉的三個(gè)步驟中,利用氧化還原反應(yīng)原理,把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質(zhì)這一步是最關(guān)鍵的步驟,也是化學(xué)所要重點(diǎn)研究的問題。由于金屬的化學(xué)活動性不同。金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同,冶煉方法自然不同。教材以金屬活動順序?yàn)榫€索,以舉例的方式,簡單介紹了三種冶煉金屬的方法,即熱分解法、熱還原法和電解法。 教材的第二部分是金屬的回收和資源保護(hù)的有關(guān)知識,這些知識主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識和資源觀念.這也正是教材中插圖4-2l的目的所在。 教學(xué)時(shí)引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,積極思考,總結(jié)出金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是使處于高價(jià)態(tài)的金屬從礦石中還原出來.成為單質(zhì)(Mn++ne-→M)。 因此.金屬的冶煉方法與金屬活動性順序有很大關(guān)系.活潑金屬往往采用電解法使金屬從礦石中還原出來.活潑性居中或不太活潑的用熱還原法(加熱),極不活潑的金屬用熱分解法。 在本節(jié)的化學(xué)方程式中,只有電解Al2O3。和電解NaCl是學(xué)生沒見過的。這里可強(qiáng)化從電子得失方面進(jìn)一步認(rèn)識氧化還原反應(yīng)。 關(guān)于金屬的回收與環(huán)境、資源保護(hù),教材從兩個(gè)問題引入.這兩個(gè)問題是當(dāng)前世界各國普 遍關(guān)心的重大問題。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,地球上有限的礦產(chǎn)資源日趨減少,而固體廢棄物造成的污染卻日漸嚴(yán)重,回收利用是把這兩個(gè)問題同時(shí)解決的一條最好出路。這部分知識可以通過 學(xué)生的思考、討論、活動,增強(qiáng)他們的環(huán)境保護(hù)意識和資源觀念。 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生了解金屬冶煉的一般原理。2.常識性介紹金屬回收的重要意義。3.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、歸納總結(jié)能力。4.培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識和資源觀念。●教學(xué)重點(diǎn) 工業(yè)上冶煉金屬的一般方法:熱分解法、熱還原法、電解法 ●教學(xué)難點(diǎn) 不同金屬的冶煉方法不同,如何選擇合適的冶煉方法 ●教學(xué)方法 學(xué)生自學(xué)、歸納總結(jié) ●教具準(zhǔn)備 投影儀、投影片、圖片、錄像帶、VCD機(jī) ●課時(shí)安排 一課時(shí) ●教學(xué)過程 [引言]金屬在自然界中的分布很廣,無論是礦物,還是動植物體內(nèi),都或多或少地含 有金屬元素。但由于不同金屬的化學(xué)動性相差較大,因此在自然界中存在形式也各不相同,那么元素在自然界中有幾種存在形式呢? [生]元素的存在形式有游離態(tài)和化合態(tài)兩種。[問]什么是游離態(tài)和化合態(tài)? [學(xué)生討論后回答] 元素以單質(zhì)形態(tài)存在則為游離態(tài),元素以化合物形態(tài)存在則為化合態(tài)。 [師]不同金屬的化學(xué)活動性不同,它們在自然界中存在形式也各不相同。少數(shù)化學(xué)性質(zhì)不活潑的金屬,在自然界中能以游離態(tài)存在,如金、鉑、銅、銀;化學(xué)性質(zhì)比較活潑的金屬,在自然界中以化合態(tài)存在。大多數(shù)金屬在自然界中是以化合態(tài)存在的,如鋁以鋁土礦形式存在,鐵以鐵礦石形式存在。人們?nèi)粘?yīng)用的金屬材料,多為合金或純金屬,這就要求人閃必須把金屬從從礦物中提煉出來,也就是金屬的冶煉,我們這節(jié)課介紹幾種金屬的冶煉方法。 [板書]第三節(jié) 金屬的冶煉 [師]從化合價(jià)的變化情況來看,金屬冶煉的過程是一個(gè)什么過程? [生]金屬在化合物中顯正價(jià),由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)是金屬元素被還原的過程。 [師]由此可見,金屬冶煉的過程,就是利用氧化還原反應(yīng)的原理,在一定條件下用還原劑把金屬礦石的金屬元素還原為金屬單質(zhì)的過程。 [板書] 一、原理:利用氧化還原反應(yīng),使化合態(tài)的金屬得電子,還原為游離態(tài)的金屬。[師]由于金屬的化學(xué)活動性不同,金屬離子得電子能力不同,因此必須采取不同的冶煉方法,下面我們學(xué)習(xí)幾中冶煉方法。 [板書] 二、金屬的冶煉 [師]請同學(xué)們根據(jù)以下幾個(gè)問題閱讀教材內(nèi)容。[投影]1。金屬的提煉要經(jīng)過哪幾步? 2.目前工業(yè)上冶煉金屬有哪幾種方法?各適用于哪些金屬? [學(xué)生閱讀后小結(jié)并板書]1.金屬提煉步驟:(1)礦石的富集、除雜;(2)冶煉;(3)精煉。 [板書]冶煉金屬常用的方法。 1.熱分解法:適用于金屬活動性順序表中氫后面的金屬。如Hg、Ag。2.熱還原法:適用于大多數(shù)多屬的冶煉。 [師]:請大家寫出工業(yè)上用此法冶煉Cu、Fe、W、Cr的方程式,說出用這種方法冶煉金屬常用的還原劑有哪些? 高溫[生]MgO+C??????Mg+CO↑ 高溫Fe2O3+3CO??????2Fe+3CO2 WO3+3H2??????W+3H2O 高溫Cr2O3+2Al??????2Cr+Al2O3 高溫常用的還原劑有:焦炭、CO、H2、活潑金屬等。 [問題探究]煉鐵中,為什么不用焦碳直接還原氧化鐵? [生]焦炭是固體,與氧化鐵的表面接觸很有限,很難反應(yīng)完合,而一氧化碳是氣體,能與氧化鐵充分接觸完全反應(yīng)。所以,煉鐵中必須通過一氧化碳去還原氧化鐵。 [師]對于本身就具有很強(qiáng)還原性的金屬用什么方法來冶煉。[學(xué)生回答教師板書] 3.電解法:適用于治煉K、Ca、Na、Mg、Al等強(qiáng)還原性的金屬。 [師]由于這些金屬本身還原性很強(qiáng),很難找到比它們還原性更強(qiáng)的還原劑將它們還原,因此要用電解它們的熔融鹽或氧化物的方法將它們還原。這種方法得到的金屬一般純度較高。但要消耗大量電能,價(jià)格較貴。 [投影練習(xí)]1.用H2作還原劑和用金屬作還原劑相比,所得金屬純度的說法正確的是()A.用H2的高 B.用金屬的高 C.二者相同 D.無法比較 答案:A 2.用鋁熱反應(yīng)冶煉出的金屬是()A.固態(tài)的B.氣態(tài)的 C.液態(tài)的D.三態(tài)都有可能 答案:C 3.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3)生產(chǎn)鋁的過程,可用簡單示意圖表示如下(圖中字母代表有關(guān)物質(zhì)的分子式) 寫出①~④反應(yīng)的方程式。 答案:①Al2O3+2NaOH====2NaAlO2+H2O ②2NaAlO2+CO2+3H2O====2Al(OH)3↓+Na2CO3 ③Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH ?④2Al(OH)3??????Al2O3+3H2O [過渡]礦產(chǎn)資源是大自然賦予人類的寶貴財(cái)富,但并非取之不盡用之不竭,隨著人們的開發(fā)利用,將會日漸減少,因此要中強(qiáng)金屬資源的回收和再利用,節(jié)約礦產(chǎn)資源。 [板書] 三、金屬的回收和資源保護(hù) [放錄像]廢舊金屬的循環(huán)利用。 [講述]我國幅員遼闊,是世界上礦產(chǎn)資源比較豐富、礦產(chǎn)品種比較齊全的國家。我國礦產(chǎn)資源總值居世界第3位,但人均擁有量約為世界人均水平的1,居世界第3位,因此,3我們更應(yīng)注意金屬的回收和資源的保護(hù)。 [布置作業(yè)]1.我們?nèi)粘I钪袘?yīng)如何保護(hù)礦產(chǎn)資源? 2.P96一、二。 板書設(shè)計(jì) 第三節(jié)金屬的冶煉 一、原理 利用氧化還原反應(yīng),使化合態(tài)的金屬得電子。還原為游離態(tài)的金屬。 二、金屬的冶煉 1.金屬提煉步驟:(1)礦石的富集、除雜;(2)冶煉;(3)精煉。 2.冶煉金屬常用的方法 (1)熱分解法:適用于金屬活動性順序表中氫后面的金屬。 (2)熱還原法:適用于大多數(shù)金屬的冶煉。 (3)電解法;適用于冶煉K、Ca、Na、Mg、Al等強(qiáng)還原性金屬。 三、金一的回收和資源保護(hù) 教學(xué)說明 本節(jié)課采用了學(xué)生自學(xué)、教師引導(dǎo)歸納的教學(xué)方法,目的是為了讓學(xué)生更多地參與教學(xué),并在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生對知識的歸納、總結(jié)和探究的能力。 由于本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)要求屬于B或A層次,學(xué)生在學(xué)過金屬活動性順序和氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上,通過自學(xué)是可以達(dá)到本節(jié)的教學(xué)目標(biāo)的。 參考練習(xí) 1.下列各組金屬均需用H2、CO把它們從化合物中還原出來的是() A.Ca、Mg B.Al、Fe C.Sn、Cu D.Hg、Ag 答案:C 2.不能用鋁熱法冶煉的金屬是() ①Fe ②w ③Cr ④Mg ⑤Mn A.④ B.③⑤ C.①②③ D.①③④⑤ 答案:A 3.用H2還原某+n價(jià)金屬的氧化物時(shí),l g H2能還原m g氧化物,則該金屬氧化物中金屬元素的相對原子質(zhì)量是()A.(m一8)n B.(8一m)n C.mn+8n D.(m一16)n 答案:A 第五節(jié) 苯 芳香烴 ●教學(xué)目標(biāo) 1.使學(xué)生了解苯的組成和結(jié)構(gòu)特征,掌握苯的主要性質(zhì); 2.使學(xué)生了解芳香烴的概念; 3.使學(xué)生了解甲苯、二甲苯的某些化學(xué)性質(zhì); 4.通過苯及其同系物性質(zhì)的對比,對學(xué)生進(jìn)行“事物是相互影響、相互聯(lián)系的”辯證唯物主義教育。 ●教學(xué)重點(diǎn) 1.苯的主要化學(xué)性質(zhì)以及分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2.苯的同系物的主要化學(xué)性質(zhì)。●教學(xué)難點(diǎn) 苯的化學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。●課時(shí)安排 二課時(shí) ●教學(xué)方法 1.以凱庫勒與苯分子結(jié)構(gòu)的故事引入課題; 2.通過觀察實(shí)物和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證探究得出苯的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì); 3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和類比分析得出苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)。●教學(xué)用具 投影儀、試管若干、苯分子的比例模型; 苯、甲苯、二甲苯、酸性KMnO4溶液、溴水、冰塊、乒乓球碎片、蒸餾水等。●教學(xué)過程 第一課時(shí) [引言]著名的科學(xué)家巴斯德曾經(jīng)說過一句名言:機(jī)會偏愛有準(zhǔn)備的頭腦。這一名言的最佳實(shí)例莫過于德國科學(xué)家凱庫勒。當(dāng)他每天苦思冥想某一個(gè)問題而又不得其解時(shí),一天晚上他做了個(gè)夢才使其豁然開朗,使問題得到較圓滿地解決。他思考的問題就是關(guān)于苯分子的結(jié)構(gòu)問題,這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)有關(guān)苯的知識。 [板書]第五節(jié) 苯 芳香烴 [實(shí)物展示]裝在無色試劑瓶中的苯 [生]觀察苯的顏色狀態(tài):是一種無色的液體。 [補(bǔ)充演示]在一干凈的試管中倒入少量的苯,將試管放入盛有冰水混合物的燒杯中。[生]觀察并記錄現(xiàn)象:當(dāng)試管從冰水混合物中拿出時(shí),液體變成無色固體。[師]這一現(xiàn)象說明了什么? [生]由于冰水混合物的溫度為0℃,此時(shí)能將苯由液體冷卻為固體,表明苯的熔點(diǎn)高于0℃。 [補(bǔ)充演示]在一試管中加入1 mL 苯,另外加3 mL 水,振蕩之后靜置。 [生]觀察現(xiàn)象:振蕩時(shí)溶液混濁,靜置后分層,在液面下1 mL 處有一明顯界面。[師]這又說明了什么? [生]說明苯不溶于水;所加的1 mL 苯在上層,3 mL水在下層,又表明苯的密度比水小。 [師]由于苯是有毒的,所以才沒讓大家嗅聞其氣味,苯具有特殊的氣味,由此可見,苯的主要物理性質(zhì)有哪些? [生]歸納總結(jié):苯是一種無色、有特殊氣味的液體,有毒、不溶于水、密度比水小,熔點(diǎn)大于0℃。 [板書] 一、苯的物理性質(zhì) [補(bǔ)充演示]將一些乒乓球碎片置于由固體已恢復(fù)成液體的苯的試管中(培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約藥品的良好習(xí)慣)[生]觀察現(xiàn)象:片刻后碎片溶解。[設(shè)疑]苯有哪些重要用途? [生]自學(xué),結(jié)合苯溶解乒乓球碎片的事實(shí),歸納總結(jié):苯是一種重要的化工原料,它廣泛地用于生產(chǎn)合成纖維、合成橡膠、塑料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料和香料等,也常用作有機(jī)溶劑。 [板書](附于物理性質(zhì)之后)(一、苯的物理性質(zhì))和重要用途。 [師]苯的分子式為C6H6,請大家根據(jù)所學(xué)的烷烴、烯烴和炔烴的通式,分析苯該屬于哪種烴?具有什么樣的結(jié)構(gòu)? [板書] 二、苯的結(jié)構(gòu) [生]分別用CnH2n+ 2、CnH2n以及CnH2n-2試探,均不符合,而且從碳、氫原子的個(gè)數(shù)比來看,苯中的碳遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和,故苯應(yīng)該屬于與烷烴、烯烴、炔烴不同類的另一種不飽和烴。 [問]不飽和烴的特征反應(yīng)有哪些? [生甲]能使酸性KMnO4溶液褪色。[生乙]補(bǔ)充說明:還能使溴水褪色。 [師]苯是否能發(fā)生不飽和烴的這兩個(gè)特征反應(yīng),下面我們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 [演示實(shí)驗(yàn)](由一名學(xué)生完成)在兩支試管中分別加入適量苯,然后向一試管中滴加酸性KMnO4溶液,向另一試管中滴加溴水,振蕩試管,靜置觀察:兩試管中溶液均分層,滴酸性KMnO4溶液的試管上層為無色的苯,下層為紫色的KMnO4酸性溶液,另一試管上層苯中呈橙色,下層變?yōu)闊o色。 [設(shè)疑]兩支試管中的現(xiàn)象說明了什么?為什么苯和溴水混合振蕩后苯層變?yōu)槌壬?[生]兩試管中的顏色均沒有褪去,說明苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,既不能被酸性KMnO4溶液氧化,也不能和溴發(fā)生加成反應(yīng),不符合不飽和烴的特點(diǎn)。至于溴水和苯混合后苯層變?yōu)槌壬怯捎诒綄鍙匿逅休腿〕鰜淼慕Y(jié)果。 [師]從分子組成上看苯應(yīng)該為一種不飽和烴,但苯又不能使酸性KMnO4溶液以及溴水褪色,這和烷烴的性質(zhì)比較相符,那么苯分子該是一種什么樣的結(jié)構(gòu)呢?這也正是困擾了德國科學(xué)家凱庫勒很長時(shí)間的一個(gè)難題,我們已經(jīng)知道,他后來從一次夢中得到啟發(fā)意識到苯分子應(yīng)該是一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)。下面就是經(jīng)過演變后的凱庫勒提出的苯的結(jié)構(gòu)式。 [師]這種結(jié)構(gòu)式稱為凱庫勒式。那么這種結(jié)構(gòu)式是否能真實(shí)地反應(yīng)出苯的結(jié)構(gòu)呢? [生]結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、思考:如果苯分子真如凱庫勒式這樣的結(jié)構(gòu),那么就應(yīng)該能使兩種溶液褪色,很顯然與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符,所以凱庫勒式不能真實(shí)地反應(yīng)苯分子的結(jié)構(gòu)。 [師]可以肯定,苯分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu),這也正是凱庫勒的貢獻(xiàn),但碳原子之間不是以單、雙鍵交替結(jié)合的,那么又是怎樣結(jié)合的呢? [生]自學(xué)、討論、歸納:對苯分子結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究表明,苯分子里不存在一般的碳碳雙鍵,苯分子里6個(gè)碳原子之間的鍵完全相同,這是一種介于單鍵和雙鍵之間的獨(dú)特的鍵。 [模型展示]苯分子的比例模型 [師]不難看出,苯分子里的6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子都在同一平面上。為了表示苯的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),常用下列結(jié)構(gòu)式表示苯分子。 [設(shè)疑]什么叫芳香烴?芳香烴真的芳香嗎? [生]自學(xué)、歸納后回答:芳香烴是指分子里含一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的碳?xì)浠衔铮喎Q芳烴。芳香烴只是沿用名而已,因大多數(shù)芳香類的化合物并沒有芳香味,因此該名稱沒有實(shí)際意義。 [過渡]我們經(jīng)常強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),那么苯分子的這種環(huán)狀結(jié)構(gòu)會使苯有什么樣的化學(xué)性質(zhì)呢? [板書] 三、苯的化學(xué)性質(zhì) [師]苯不能使酸性KMnO4溶液褪色,表明苯不能被酸性KMnO4溶液氧化;也不能使溴水褪色,表明一般情況下也不能與溴發(fā)生加成反應(yīng),其化學(xué)性質(zhì)比烯烴、炔烴穩(wěn)定。但在一定條件下苯也能發(fā)生一些化學(xué)反應(yīng)。首先,苯如大多數(shù)有機(jī)物一樣可以燃燒,即可以發(fā)生氧化反應(yīng)。 [副板書]苯的氧化反應(yīng) [問]苯分子中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少? [生]計(jì)算:由分子式C6H6知:碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 6?12×100%=92.3%。 6?12?6?1[問]這么高的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會導(dǎo)致苯燃燒時(shí)有何現(xiàn)象? [生]燃燒時(shí)火焰明亮,伴有濃烈的黑煙。因?yàn)樘嫉馁|(zhì)量分?jǐn)?shù)大,燃燒不充分。[師]請大家寫出苯燃燒的化學(xué)方程式。 點(diǎn)燃[生]書寫苯燃燒的化學(xué)方程式,并由一名學(xué)生上前板演:2C6H6+15O2????12CO2 +6H2O。[師]苯分子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使得環(huán)上的氫原子容易被其他原子或原子團(tuán)所取代,因此使其具有了和烷烴相似的重要性質(zhì)——取代反應(yīng)。 [板書]1.取代反應(yīng) (1)苯與溴的反應(yīng) [投影顯示](1)苯與溴的反應(yīng) 反應(yīng)物:苯和液溴(不能用溴水)反應(yīng)條件:催化劑、溫度(該反應(yīng)是放熱反應(yīng),常溫下即可進(jìn)行)。 [師](說明)在苯與溴的取代反應(yīng)中,影響反應(yīng)發(fā)生的主要因素有①溴應(yīng)為純的液態(tài)溴,溴水不反應(yīng);②要用催化劑。另外苯分子中的六個(gè)氫原子是等同的,在上述條件下,一般是苯分子中的一個(gè)氫原子被取代。在催化劑存在時(shí),苯也可以與其他鹵素發(fā)生取代反應(yīng)。 [設(shè)疑]溴苯是不溶于水、密度比水大的無色油狀液體,溴苯中溶解了溴時(shí)顯褐色,那么如何除去溴苯中溶解的溴? [生]用NaOH溶液洗滌,然后用分液漏斗分液,下層液為較純的溴苯,上層液為NaOH吸收了溴的混合液。 [板書](2)苯的硝化反應(yīng) [投影顯示](2)苯的硝化反應(yīng) 反應(yīng)物:苯和濃硝酸(HO—NO2)反應(yīng)條件:催化劑濃硫酸,溫度55℃~60℃ [設(shè)疑]反應(yīng)所需的55℃~60℃如何實(shí)現(xiàn)? [生]用水浴加熱的方法控制,當(dāng)然需用溫度計(jì)來指示。 [問]在往反應(yīng)容器中添加反應(yīng)物和催化劑時(shí),順序有無要求?應(yīng)該怎樣加? [生](討論、分析后回答):有。添加試劑的順序應(yīng)該是濃硝酸、濃硫酸、苯。 [師](提示)苯應(yīng)等到濃硝酸與濃硫酸混合液冷卻后再逐滴加入,以防濃硫酸濺出,且可以防止副反應(yīng)發(fā)生。 [問]NO2、NO? 2、—NO2有何區(qū)別? [生]討論后請代表回答:NO2是一種具體的物質(zhì),可以獨(dú)立存在;NO2是亞硝酸根原子團(tuán),帶一個(gè)負(fù)電荷;—NO2是一個(gè)中性的原子團(tuán),不帶電,但不能獨(dú)立存在。 [師]由于苯分子中的氫原子被硝基取代,所以稱為硝化反應(yīng),當(dāng)然在上述條件下,硝基也只取代苯分子中的一個(gè)氫原子,硝化反應(yīng)符合取代反應(yīng)的定義,因而也屬于取代反應(yīng)。 [板書](3)苯的磺化反應(yīng) [投影顯示](3)苯的磺化反應(yīng) 反應(yīng)物:苯和濃硫酸(HO—SO3H)反應(yīng)條件:溫度70℃~80℃,不必加催化劑 ? [生]由于H2SO4屬于二元強(qiáng)酸,兩個(gè)H均可以電離為H,而—SO3H中還有一個(gè)H,因此它還可以電離出一個(gè)H+,表現(xiàn)一元強(qiáng)酸的性質(zhì)。 [師]硫酸分子中的—SO3H原子團(tuán)叫做磺酸基,由磺酸基取代了苯分子中氫原子的反 + 應(yīng)稱為磺化反應(yīng),同樣在上述條件下苯分子也只有一個(gè)氫原子被取代,磺化反應(yīng)也屬于取代反應(yīng),與溴苯、硝基苯相比,苯磺酸易溶于水且顯酸性。 [過渡]我們從苯分子的結(jié)構(gòu)可以知道苯環(huán)上的碳原子之間的化學(xué)鍵是一種介于C—C單鍵和C???C雙鍵之間的一種特殊的鍵,既然它能像烷烴那樣發(fā)生取代反應(yīng),那么它也應(yīng)該能像烯烴那樣發(fā)生加成反應(yīng)。前邊已經(jīng)證實(shí)其不能使溴水發(fā)生化學(xué)褪色,即一般不易加成,但在特殊的條件下,苯仍能發(fā)生加成反應(yīng)。 [板書]2.苯的加成反應(yīng) [投影顯示]苯的加成反應(yīng) 反應(yīng)物:苯和氫氣 反應(yīng)條件:催化劑鎳、溫度180℃~250℃ 反應(yīng)產(chǎn)物:環(huán)己烷(C6H12)[學(xué)生活動]分組討論、分析苯與氫氣的加成產(chǎn)物環(huán)己烷的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并寫出化學(xué)方程式,由一名學(xué)生板演于板書2.下面: [師]從結(jié)構(gòu)上不難看出,環(huán)己烷像烷烴一樣飽和,故其化學(xué)性質(zhì)與烷烴相似。至此,我們可以這樣來歸納苯的化學(xué)性質(zhì):易燃燒,但其他氧化反應(yīng)一般不能發(fā)生;易取代、難加成。 [投影練習(xí)]將溴水和苯混合振蕩,靜置后分液分離,讓分離出的苯層置于一試管中,加入某些物質(zhì)后可以在試管口產(chǎn)生白霧。這種物質(zhì)是 A.亞硫酸鈉 B.溴化鐵 C.鋅粉 D.鐵粉 [思路分析]苯萃取了溴,分離出來的上層是溴和苯的混合物,只要加入催化劑FeBr3或Fe(會與Br2反應(yīng)生成FeBr3)即可使它們相互反應(yīng)生成HBr放出,遇空氣中的水蒸氣而產(chǎn)生白霧。 [答案]BD [本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們通過觀察分析認(rèn)識了苯的物理性質(zhì),了解了苯的組成和結(jié)構(gòu)特征,苯分子中碳碳原子結(jié)合是介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的特殊的鍵,所以其化學(xué)性質(zhì)就既能像烷烴那樣易發(fā)生取代反應(yīng)如與溴的取代、硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)等,也能像烯烴那樣發(fā)生加成。大家在學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)掌握苯的主要化學(xué)性質(zhì)及其與苯的結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 [作業(yè)]P135~136 一、1、2; 二、1、2、3; 三、1; 四、1、2、3。●板書設(shè)計(jì) 第五節(jié) 苯 芳香烴 一、苯的物理性質(zhì)和重要用途 二、苯的結(jié)構(gòu) 三、苯的化學(xué)性質(zhì) 1.取代反應(yīng) 2.苯的加成反應(yīng) ●教學(xué)說明 有道是“實(shí)踐出真知”對于苯的物理性質(zhì)要靠教師講述或?qū)W生自學(xué)印象都不會很深,所以在教學(xué)中將苯放入無色試劑瓶中,讓同學(xué)們親自觀察:實(shí)踐后得出苯的物理性質(zhì),這樣既可以加深對知識的理解,同時(shí)從能力上也得到發(fā)展。苯的化學(xué)性質(zhì)沒有要求做演示實(shí)驗(yàn),教學(xué)中為提高學(xué)生的分析判斷能力,在每一個(gè)性質(zhì)前先給出相關(guān)信息,然后組織學(xué)生討論、分析寫出化學(xué)方程式,并通過設(shè)疑加深對相關(guān)知識的理解和掌握。苯分子的結(jié)構(gòu)教學(xué)中結(jié)合了凱庫勒探究苯分子結(jié)構(gòu)的動人故事,使同學(xué)們在了解苯的結(jié)構(gòu)特征的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心和興趣。 ●參考練習(xí) 1.可用分液漏斗分離的一組混合物是 A.硝基苯和酒精 B.溴苯和溴 C.苯和水 D.硝基苯和水 答案:CD 2.比較下列化學(xué)鍵①烷烴中的C—C ②烯烴中的C???C ③炔烴中的CC ④苯環(huán)中的碳碳鍵,其鍵長由長到短的順序是 A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.④①③② 答案:C 3.某烴分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)苯環(huán),兩個(gè)碳碳雙鍵和一個(gè)碳碳三鍵,它的分子式可能為 A.C9H1 2B.C17H20 C.C20H30 D.C12H20 答案:B 4.能說明苯分子中的碳碳鍵不是單、雙鍵交替的事實(shí)是 A.苯的一元取代物沒有同分異構(gòu)體 B.苯的鄰位二元取代物只有一種 C.苯的間位二元取代物只有一種 D.苯的對位二元取代物只有一種 答案:B 第二課時(shí) [引言]上節(jié)課我們學(xué)習(xí)和討論了苯的物理性質(zhì)及重要用途、苯分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和苯的主要化學(xué)性質(zhì),本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)苯的同系物的相關(guān)知識。 [板書] 四、苯的同系物 [復(fù)習(xí)提問]什么叫芳香烴? [生]分子里含有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)的碳?xì)浠衔锝凶龇枷銦N。[問]苯的主要物理性質(zhì)有哪些? [生]苯是一種無色、帶有特殊氣味的、有毒的液體,密度比水小、熔點(diǎn)比水高。[問]苯分子的結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)? [生]苯分子是一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu),在苯環(huán)中碳碳原子之間以介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨(dú)特的鍵結(jié)合,且苯分子里的6個(gè)碳原子和6個(gè)氫原子共平面。 [問]苯分子的這種特殊結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)? [生]由于苯環(huán)中碳碳原子間的這種獨(dú)特鍵,使其能像烷烴那樣發(fā)生取代反應(yīng),如可以與溴取代、可以發(fā)生硝化反應(yīng)、可以發(fā)生磺化反應(yīng)等,加成反應(yīng)雖不如烯烴那樣容易但在特殊條件下也能進(jìn)行加成,如與氫氣的加成。當(dāng)然作為有機(jī)物,苯還易燃燒,但會有濃煙,而其他氧化反應(yīng)不易進(jìn)行,如不能使酸性KMnO4溶液褪色。 [問]什么叫同系物? [生]結(jié)構(gòu)相似,在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì)互稱為同系物。[師]苯是最簡單的最基本的芳香烴,按照同系物的定義,若在苯分子中增加一個(gè)CH2和兩個(gè)CH2原子團(tuán),其分子式將會變成什么? [學(xué)生活動]將一個(gè)CH2加在苯分子式C6H6上,分子式變?yōu)镃7H8;將兩個(gè)CH2加在C6H6上,分子式變?yōu)镃8H10。 [問]分子C7H8和C8H10與苯應(yīng)該為什么關(guān)系? [生]互為同系物。 [師]不錯(cuò)。甲苯的分子式就為C7H8,二甲苯的分子式為C8H10,它們分子里就都含有一個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu),它們都是苯的同系物。當(dāng)然由于同分異構(gòu)體的因素,二甲苯的分子式為C8H10,但分子式為C8H10的物質(zhì)不一定為二甲苯,如乙苯的分子式也為C8H10,也是苯的同系物,那么苯的同系物存不存在一個(gè)通式呢? [學(xué)生活動]運(yùn)用數(shù)學(xué)思想,將分子式中碳原子數(shù)設(shè)為n,觀察、分析,討論苯(C6H6)、甲苯(C7H8)、二甲苯(C8H10)中氫原子數(shù)與對應(yīng)碳原子數(shù)(n)的關(guān)系,并得出氫原子數(shù)為2n-6。因此,苯及其同系物的通式為CnH2n-6。 [師]作為苯的同系物分子中必須含有苯環(huán),這就意味著碳原數(shù)n必須不小于6即n≥6。 [板書]1.苯的同系物的通式為CnH2n-6(n≥6) [師]從形式上看苯分子里的1個(gè)氫原子被甲基取代后生成甲苯(副板書) ,若2個(gè)氫原子被甲基取代后,生成二甲苯。那么大家從同分異構(gòu)體的角度分析,二甲苯的結(jié)構(gòu)是不是唯一的? [學(xué)生活動]分組討論后得出:如果1個(gè)甲基取代1個(gè)氫原子,由于六個(gè)氫原子的位置是等同的,所以甲苯只有一種結(jié)構(gòu);而2個(gè)甲基取代2個(gè)氫原子時(shí),兩個(gè)甲基的位置就有差異了,有相鄰、相間、相對三種位置關(guān)系,所以二甲苯的結(jié)構(gòu)有三種。由一名學(xué)生板演三種 二甲苯的結(jié)構(gòu)簡式: [師]這三種不同結(jié)構(gòu)的二甲苯是什么關(guān)系? [生]互為同分異構(gòu)體。 [師]何以區(qū)分不同的二甲苯呢? [生]根據(jù)兩個(gè)甲基的位置關(guān)系來區(qū)分,處于鄰位關(guān)系的稱為鄰—二甲苯;處于間位關(guān)系的稱為間—二甲苯;處于對位關(guān)系的稱為對—二甲苯。 [投影顯示] 二甲苯的三種同分異構(gòu)體 鄰—二甲苯 間—二甲苯 對—二甲苯 沸點(diǎn):144.4℃ 沸點(diǎn):139.1℃ 沸點(diǎn):138.4℃ [師]從甲苯以及二甲苯的三種同分異構(gòu)體可以看出苯的同系物的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)? [生]分子中都含有一個(gè)苯環(huán),側(cè)鏈的取代基為烷基。[板書]2.苯的同系物的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) [師]苯的同系物分子與苯相比,分子中增加了側(cè)鏈,且全為烷基,那么這些側(cè)鏈對其化學(xué)性質(zhì)有什么影響呢?我們通過下面的實(shí)驗(yàn)來共同分析。 [演示實(shí)驗(yàn)5—10](由三名同學(xué)操作)每一位同學(xué)各取一支試管,其中一個(gè)加2 mL 苯,另一個(gè)加2 mL 甲苯,第三個(gè)中加2 mL 二甲苯,然后各加入3滴酸性KMnO4溶液,用力振蕩,然后面向大家展示,觀察現(xiàn)象:在苯中酸性KMnO4溶液未褪色,在甲苯、二甲苯中酸性KMnO4溶液褪色。 [問]該現(xiàn)象說明了什么? [生]苯不能被酸性KMnO4溶液氧化,而甲苯、二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化。[師]這表明苯環(huán)和側(cè)鏈的相互影響使苯的同系物的性質(zhì)發(fā)生明顯的變化。應(yīng)該注意甲苯、二甲苯被酸性KMnO4溶液氧化,被氧化的是側(cè)鏈,即甲基被氧化。類似的氧化反應(yīng),都是苯環(huán)上的烷基被氧化,這也是苯環(huán)對烷基影響的結(jié)果。 [板書]3.苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng) [設(shè)疑]甲苯、二甲苯能否燃燒?燃燒有何現(xiàn)象? [生]易燃燒,燃燒時(shí)現(xiàn)象也應(yīng)與苯相似,因其碳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)也很大,故燃燒時(shí)一定會火焰明亮且伴有濃煙。 [問]苯的同系物甲苯、二甲苯能被酸性KMnO4溶液氧化的現(xiàn)象有何用途? [生]可以用來鑒別苯的同系物和苯,或者苯的同系物與烷烴。 [師]苯的同系物分子中,通過上述實(shí)驗(yàn)表明苯環(huán)對側(cè)鏈上的烴基產(chǎn)生了明顯的影響,使其易被酸性KMnO4溶液氧化,而我們知道作用是相互的,反過來側(cè)鏈上的烴基對苯環(huán)會不會有什么影響呢?答案是肯定的,由于側(cè)鏈烴基的影響,使得苯環(huán)上的氫更容易被取代了,如甲苯易發(fā)生硝化反應(yīng)。 [板書](2)取代反應(yīng) [學(xué)生活動]自學(xué)、討論有關(guān)甲苯發(fā)生硝化反應(yīng)的情況。反應(yīng)物:甲苯和濃硝酸 反應(yīng)條件:催化劑濃硫酸,加熱 主要產(chǎn)物:三硝基甲苯 化學(xué)方程式(由一名學(xué)生板演) [問]三硝基甲苯,按系統(tǒng)命名法應(yīng)叫2,4,6—三硝基甲苯,它的俗名是什么?有何重要用途? [生]三硝基甲苯俗稱梯恩梯(TNT),是一種淡黃色的晶體,不溶于水,它是一種烈性炸藥,廣泛用于國防、開礦、筑路、興修水利等。 [師]苯的同系物也能像苯那樣發(fā)生加成反應(yīng),但較困難。[過渡]上邊我們了解了苯及其同系物的主要性質(zhì),下面就苯及其同系物的性質(zhì)的一些應(yīng)用通過幾個(gè)典型例題來進(jìn)行分析。 [板書] 五、典型例題分析 [投影顯示]例1.下列物質(zhì)不能使酸性KMnO4溶液褪色的是 A.SO 2B.苯 C.丙烷 D.甲苯 [學(xué)生活動]思考、分析在所提供的物質(zhì)中,SO2具有還原性,能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)而使其褪色。苯的同系物甲苯也能被酸性KMnO4溶液氧化而使其褪色。苯和丙烷不與之反應(yīng),不能使其褪色。(回答)應(yīng)選B、C。 答案:BC [師]評價(jià)學(xué)生的回答。 [投影顯示]例2.分子式為C10H14的芳香烴,在它的分子中只有一個(gè)烷基。其苯環(huán)上的一溴代物有12種,則此烷基的結(jié)構(gòu)有 A.2種 B.3種 C.4種 D.5種(學(xué)生討論、分析后回答)[生甲]由于為芳香烴,且只有一個(gè)烷基,其烷基的化學(xué)式為—C4H9,這種烷基可能的結(jié)構(gòu)為: 每種烴基連接在苯環(huán)后,苯環(huán)上有3種一溴代物,則共有12種,故烷基的結(jié)構(gòu)有4種。[生乙]還可根據(jù)每一個(gè)烴基使苯環(huán)上有3種一溴代物計(jì)算,其烴基數(shù)為12÷3=4。[師]評價(jià)學(xué)生的回答。答案:C [投影練習(xí)]下列各烴與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后,生成的一氯取代物可能的同分異構(gòu)體共 有三種的是 A.丙烷 B.戊烷 C.2—甲基丙烷 D.鄰—二甲苯 答案BD [本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課,我們在復(fù)習(xí)苯的性質(zhì)的基礎(chǔ)上探究了苯的同系物的通式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要的化學(xué)性質(zhì),認(rèn)識了苯環(huán)與側(cè)鏈的相互影響,進(jìn)一步理解了結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的辯證關(guān)系。 [作業(yè)]P135~136 一、3、4; 二、4; 三、2、3; 四、4。●板書設(shè)計(jì) 四、苯的同系物 1.苯的同系物的通式:CnH2n-6(n≥6)2.苯的同系物的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3.苯的同系物的化學(xué)性質(zhì)(1)氧化反應(yīng)(2)取代反應(yīng) 五、典型例題分析 ●教學(xué)說明 本節(jié)課的內(nèi)容是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了苯的結(jié)構(gòu)和主要化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上展開的,所以在教學(xué)中先以復(fù)習(xí)提問的形式回顧了苯的相關(guān)知識,然后引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生由同系物的概念過渡到苯的同系物的知識,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、比較分析等手段使同學(xué)們了解了苯的同系物——尤其是甲苯和二甲苯的主要化學(xué)性質(zhì),同時(shí)在教學(xué)中還注意培養(yǎng)學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),事物是相互聯(lián)系相互影響的辯證唯物主義觀念。 ●參考練習(xí) 1.結(jié)構(gòu)不同的二甲基氯苯的數(shù)目有 A.4種 B.5種 C.6種 D.7種 答案:C 2.下列說法正確的是 A.芳香烴的通式為CnH2n-6(n≥6)B.從苯的分子組成看遠(yuǎn)沒有達(dá)到飽和,所以它應(yīng)能使溴水褪色 C.由于苯分子組成的含碳量高,所以在空氣中燃燒時(shí),會產(chǎn)生明亮并帶濃煙的火焰 D.己烯和乙苯都能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色 答案:C 3.已知二甲苯的同分異構(gòu)體有三種,從而可推知四氯苯的同分異構(gòu)體數(shù)目是 A.1 B.2 C.3 D.4 答案:C 4.下列有機(jī)分子中,所有的原子不可能處于同一平面的是 答案:D(提示:—CN為—CN,屬直線型結(jié)構(gòu))第三篇:【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第二冊第八章合成材料第二節(jié)合成材料(第一課時(shí))
第四篇:【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第四章 幾種重要的金屬 第三節(jié)金屬的冶煉(第一課時(shí))
第五篇:【鼎尖教案】高中化學(xué)(大綱版)第二冊 第五章 烴 第五節(jié)苯芳香烴(第一課時(shí))