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金属的物理性质

2017-09-07 50页 doc 230KB 81阅读

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金属的物理性质静华工作室 高二化学教案 * 1、简单了解金属晶体的结构特点。 2、了解金属的有关性质。 金属晶体的结构 目标教学法 利用实物模型进行模拟,引导学生进行分析。 1、元素一般分为哪些类型? 2、同学们能否把自己知道的金属单质列出来呢? 3、打开课本的元素周期表,把金属元素都找出来。 (一)、金属的分类 从元素周期表中的一百多种元素中,我们可以知道大约有五分之四是金属元素,下面我们来 简单研究一下金属的分类方法。 1、 冶金工业的分类 黑金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属) 2、按密度...
金属的物理性质
静华工作室 高二化学 * 1、简单了解金属晶体的结构特点。 2、了解金属的有关性质。 金属晶体的结构 目标教学法 利用实物模型进行模拟,引导学生进行。 1、元素一般分为哪些类型? 2、同学们能否把自己知道的金属单质列出来呢? 3、打开课本的元素周期表,把金属元素都找出来。 (一)、金属的分类 从元素周期表中的一百多种元素中,我们可以知道大约有五分之四是金属元素,下面我们来 简单研究一下金属的分类方法。 1、 冶金工业的分类 黑金属(包括铁、铬、锰)和有色金属(铁、铬、锰以外的金属) 2、按密度来分类 把密度小于4.5克/立方厘米的叫轻金属(如钾、钠、钙、镁、铝等) 把密度大于4.5克/立方厘米的叫重金属(如铜、镍、锡、铅等) 3、按在地壳的含量分类 常见金属(如铁、铝等)和稀有金属(如锆、铪、铌、钼等) (二)金属的物理特性 具有金属光泽、不透明、容易导电、导热、有延展性等。 (三)怎样解释金属的物理共性呢? 1、晶体 上学期我们学习了晶体,晶体主要有离子晶体、分子晶体、原子晶体,而金属它不属于这 些晶体中的某一种,而是属于一种新晶体——金属晶体 〖展示〗用烧杯装入一些塑料球用来模拟金属晶体的结构,引导学生分析使学生知道金属晶 体好像硬球,一层一层地紧密堆积着。 静华化学教案 第 1 页 静华工作室 高二化学教案 金属原子价电子比较少容易失去构成金属晶体的微粒是金属离子和。金属离子跟 自由电子之间存在着较强的作用,因而使许多金属离子相互结合在一起形成金属晶体。 自由电子:金属释出的价电子在整个晶体里可以自由地运动的电子。 2、解释 (1)金属容易导电:金属里的自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下, 自由电子在金属里就会发生定向运动,因而形成电流。 (2)金属导热性:自由电子在运动时经常跟金属离子相互碰撞,从而引起两者能量的交换, 金属某部分受热时,加速了电子的运动,通过碰撞,电子就可以把能量传给其金属离子。 (3)金属的延展性:金属晶体是层状结构,当金属受外力作用时,各层之间就发生相对的 滑动,但金属离子跟自由电子之间的较强作用仍然存在,因此金属虽然发生了形变,但 不致断裂。 1、金属的分类 2、金属的物理共性 3、金属晶体的结构,怎样解释金属的物理共性? 课本习P 之2 19 第三章 镁 铝 第一节 金属的物理性质 (一)、金属的分类 1、冶金工业的分类 2、 按密度来分类 3、 按在地壳的含量分类 (二)金属的物理特性 (三)怎样解释金属的物理共性呢? 1、 晶体 2、 解释 1、了解合金、铝热反应、铝热剂等基本概念 2、掌握镁铝的物理性质和化学性质 镁和铝的化学性质 目标教学法 静华化学教案 第 2 页 静华工作室 高二化学教案 认真做好演示实验,通过实验引导学生深入分析,从而很好地完成教学任务。 1、金属的分类? 2、金属的物理共性? 3、怎样解释金属的物理共性? (一)、镁和铝在周期表的位置 分别画出镁和铝的原子结构示意图,分析结构示图就可知镁和铝都是第三周期的金属元 素,镁属于?A族、铝属于?A族,它们最外电子数都比较少,因而性质有类似的地方。 但由于结构不同,所以性质又有许多差异。 (二)、物理性质 颜 色 密度(g/cm-300) 熔点(C) 沸点(C) 硬 度 1.74 648.8 1090 镁 银白 很软 2.70 660.4 2467 铝 银白 较软 1、概念:两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。 2、性能:合金比它的成分金属具有许多良好的物理的、化学的或机械的等方面的性能,一 般地说,合金的熔点比它的各成分金属的熔点都低。 纯铝可做导线和电缆,压成铝箔用作包装,铝粉制油漆,铝更重要的用途是制合金。 镁主要用途也是制造各种轻合金。 (三)、化学性质 分析镁和铝的电子层结构可知它们都容易失去电子成为阳离子 Mg — 2e ? Mg2+3+ Al — 3e ? Al 所以镁和铝都有比较活泼的金属。 1、跟非金属的反应 铝根据前面的推可知其性质活泼,但为什么可以用铝来制造铝型材呢?铝是一种金属但 我们却看不见它有美丽的金属光泽。其原因是铝很容易跟空气中的氧气反应生成氧化物。 镁在空气里点燃可以燃烧,利用镁的这种性质可以制造照明弹。 2Mg + O == 2Mg (条件是点燃) 2 铝跟氧气反应没有镁那样容易,可是铝粉或铝箔放在氧气里加热,铝也能燃烧。 4Al + 3O == 2AlO (高温加热) 223 〖演示实验〗镁条在空气中点燃,铝粉在空气中点燃 镁铝还能跟其它金属硫、卤素等反应。 2、跟酸的反应 镁和铝跟盐酸或稀硫酸反应生成氢气 〖演示实验〗镁和铝分别跟酸反应 注意:在常温下,铝在浓硝酸或浓硫酸里表面被钝化。 3、跟碱的反应 镁不能跟碱反应,但铝能跟强碱溶液反应 静华化学教案 第 3 页 静华工作室 高二化学教案 〖演示实验〗铝跟氢氧化钠溶液反应 2Al + 2NaOH + 2HO == 2NaAlO + 3H? 222 注意:可以简单分析反应的原因。 1、 镁和铝的原子结构 2、 镁和铝单质的物理性质的异同 3、 镁和铝化学性质有异同 课本习题P 2、3 25 第二节 镁和铝的性质 (一)、镁和铝在周期表的位置 (二)、物理性质 合金: 用途: (三)、化学性质 1、 跟非金属的反应 2Mg + O == 2Mg (条件是点燃) 2 4Al + 3O == 2AlO (高温加热) 223 2、 跟酸的反应 3、 跟碱的反应 4Al + 3O == 2AlO (高温加热) 223 1、了解合金、铝热反应、铝热剂等基本概念 2、掌握镁铝的物理性质和化学性质 镁和铝的化学性质 目标教学法 认真做好演示实验,通过实验引导学生深入分析,从而很好地完成教学任务。 1、镁和铝主要的物理性质?什么是合金?合金有什么优良的性能? 2、镁和铝主要的化学性质?特别铝跟碱反应 2Al + 2NaOH + 2HO == 2NaAlO + 3H? 2223、用什么方法制氢气吹氢气球比较安全、有效呢? 静华化学教案 第 4 页 静华工作室 高二化学教案 (三)化学性质 4、跟某些氧化物的反应 〖演示实验〗将点燃后的镁条放入装有二氧化碳的瓶中 现象:镁条没有熄灭,而是继续反应,生成游离态碳 反应式:2Mg + CO == 2MgO + C 2 想一想:镁着火时能否用二氧化碳灭火呢? 〖演示实验〗铝热反应的有关实验 现象:能使金属氧化物反应还原成金属单质 反应式:2Al + FeO == 2Fe + AlO 2323 铝热反应:利用铝燃烧产生的热量来把金属氧化物中的金属还原出来的反应 铝热剂:铝粉和金属氧化物的混合物 用途:焊接钢轨,冶炼难熔的金属 跟某些氧化物的反应 2Mg + CO == 2MgO + C 2 2Al + FeO == 2Fe + AlO 2323 课本习题P 1、2、3、4、5、 P 6、7、8 2526 课本习题P 9 26 第二节 镁和铝的性质 (三)化学性质 4、跟某些氧化物的反应 2Mg + CO == 2MgO + C 2 2Al + FeO == 2Fe + AlO 2323 1、了解什么是复盐? 2、掌握镁和铝化合物的化学性质 镁和铝化合物的化学性质 启发引导式教学法 认真做好演示实验,多结合日常生活的事例来提高认识。 静华化学教案 第 5 页 静华工作室 高二化学教案 1、用化学方程式来表示镁和铝的化学性质 Al + 2NaOH + 2HO == 2NaAlO + 3H? 222 2Mg + CO == 2MgO + C 2 2Al + FeO == 2Fe + AlO 2323 2、评讲课本P的习题 26 (一) 镁和铝在自然界的分布 铝是地壳里存在最多的金属元素,约占地壳总质量的7.7% ,它以化合态存在于自然界中, 含铝的主要矿物有长石、云母、铝土矿、明矾石等。 镁的储量也很丰富,约占地壳总质量的2.0% ,它也是以化合态的形式存在于自然界,含镁的主要矿物有光卤石、白云石、菱镁矿、硫酸镁、滑石和石棉等,海水中也含有大量的 镁盐。 (二)、镁的重要化合物 1、氧化镁(MgO) 制法:工业上用煅烧菱镁矿 MgCO == MgO + CO? 32 物理性质:密度小、熔点高的白色粉末。 化学性质:是碱性氧化物 MgO + HO == Mg(OH) 22 用途:优良的耐火材料 2、氯化镁(MgCl) 2 制法: 从光卤石(KCl?MgCl?6HO)溶液里把KCl提出以后,把溶液浓缩,就得到六水合22 氯化镁晶体 氯化镁也可以从海水中提出,制盐剩下的苦卤?加入熟石灰?生成氢氧化镁?加入盐酸 可制得氯化镁 体 物理性质: 无色、苦味、易溶的晶体,极易吸收空气中的水分而潮解 用途: 制取镁的原料 MgCl == Mg + Cl 22 1、 和铝在自然界的分布 2、 镁的重要化合物 (1)氧化镁(MgO) (2)氯化镁(MgCl) 2 静华化学教案 第 6 页 静华工作室 高二化学教案 课本习题P 6 31 第三节 镁和铝的重要化合物 (一) 、铝在自然界的分布 (二) 、的重要化合物 (1)氧化镁(MgO) (2)氯化镁(MgCl) 2 1、了解什么是复盐? 2、掌握镁和铝化合物的化学性质 镁和铝化合物的化学性质 启发引导式教学法 认真做好演示实验,多结合日常生活的事例来提高认识。 1、氧化镁的工业制法 2、氯化镁的工业制法 铝的重要化合物 1、氧化铝(AlO) 23 存在:铝土矿(矾土) 由一水合氧化铝(AlO?HO)、三水合氧化铝(AlO?3HO)以及少量氧化铁232232 和石英等杂质 组成。 物理性质;白色难熔的物质 化学性质:两性 Al+3+O + 6H == 2Al + 3HO 232 —— AlO + 2OH== 2AlO+ HO 2322 静华化学教案 第 7 页 静华工作室 高二化学教案 用途:耐火材料、制铝的原料 2、氢氧化铝[Al(OH)] 3 制法: 〖演示实验〗硫酸铝溶液加入氨水 现象:生成蓬松的白色胶状氢氧化铝沉淀 Al(SO) + 6NH?HO == 2Al(OH)?+ 3(NH)SO 243323424 物理性质:不溶于水的白色胶状物质,有吸附色素的性能 化学性质:两性氢氧化物 〖演示实验〗氢氧化铝分别跟酸和碱反应 +3+ Al(OH) + 3H == Al + 3HO 32 -- Al(OH) + OH == AlO + 2HO 3223、硫酸铝钾[KAl(SO)] 42 由两种不同的金属离子和一种酸根离子组成的盐,叫复盐 + 3+ 2- KAl(SO) == K+ Al+ 2SO 424 明矾[KAl(SO)?12HO]或KSO?Al(SO)?24HO 422242432 明矾是无色晶体,水溶液具有吸附作用,明矾是一种净水剂。 1、氧化铝(AlO) 23 2、氢氧化铝[Al(OH)] 3 3、硫酸铝钾[KAl(SO)] 42 课本习题P4、5 31 第三节 镁和铝的重要化合物 铝的重要化合物 1、氧化铝(AlO) 23 +3+ AlO + 6H == 2Al + 3HO 232 —— AlO + 2OH== 2AlO+ HO 23223、氢氧化铝[Al(OH)] 3 Al(SO) + 6NH?HO == 2Al(OH)?+ 3(NH)SO 243323424-- Al(OH) + OH == AlO + 2HO 322+3+ Al(OH) + 3H == Al + 3HO 32 4、硫酸铝钾[KAl(SO)] 42 静华化学教案 第 8 页 静华工作室 高二化学教案 1、了解硬水、软水等基本概念 2、熟悉硬水的软化方法 硬水的软化 引导学生进行阅读 认真做好演示实验,多结合日常生活的事例来提高认识 5、什么是复盐? 6、为什么明矾有净水的作用? 一、软水和硬水 水是日常生活和工农业生产不可缺少的物质。水质的好坏对生产和生活影响很大。 1、天然水是不是纯水呢?为什么? 天然水跟空气、岩石和土壤等长期接触,溶解了许多杂质,如无机盐类、某些可溶性有 机物以及气体等。 水里溶解的无机盐有钙和镁的酸式碳酸盐、碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐等等。所 以天然水里一般 含有Ca————2+2+2- 、Mg等阳离子和HCO、CO、Cl、SO和NO等阴离子。 33432+2+ 下面我们通过实验来证明水中含有Ca 、Mg 〖演示实验〗分别在纯水和天然水中加入肥皂水 现象:蒸馏水跟肥皂水混合泡沫很多,没有沉淀产生。天然水和肥皂水混合泡沫较少, 并有絮状沉淀。 2、什么是硬水和软水? 2+2+ 把溶有较多的Ca 和Mg的水,叫做硬水; 2+2+ 只溶有少量或不含Ca 和Mg的水,叫做软水。 3、什么是暂时硬度、永久硬度、水的硬度? 如果水的硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁所引起的,叫做暂时硬度。 Ca(HCO) == CaCO?+ CO?+ HO 22323 Mg(HCO) == MgCO?+ CO?+ HO 32322 MgCO + 2HO == Mg(OH) + HCO 32223 如果水的硬度是由钙和镁的硫酸盐或氯化物等引起的,叫做永久硬度。 水的硬度是泛指暂时硬度和永久硬度的总和。 二、硬水的软化 1、高硬度水的危害: (1)洗涤用水硬度太高,浪费肥皂,衣物也不易洗干净。 (2)长期饮用硬度很高或硬度过低的水,都不利于人体的健康。 静华化学教案 第 9 页 静华工作室 高二化学教案 (3)锅炉用水硬度过高,特别是暂时硬度太高,十分有害。 (4)很多工业部门,如纺织、印染、造纸、化工等,都要求用软水。 2、硬水的软化法 通常有药剂软化法和离子交换法等 简单介绍离子交换法: 离子交换剂:磺化煤(NaR)是黑色颗粒状物质,它不溶于酸和碱。 离子交换原理: 2NaR + Ca2++ == CaR + 2Na 22++ 2NaR + Mg == MgR + 2Na 2 演示实验:硬水软化,然后用肥皂水验证 再生:8% —10%氯化钠溶液 +2+ CaR + 2Na == 2NaR + Ca 2 离子交换法的优点:质量高,设备简单,占地面积小,操作方便。 一、软水和硬水 二、硬水的软化 课本习题P 2、3 36 第四节 硬水及其软化 一、软水和硬水 1、天然水是不是纯水呢?为什么? 2、什么是硬水和软水? 3、什么是暂时硬度、永久硬度、水的硬度? 二、硬水的软化 1、高硬度水的危害 2、硬水的软化法 巩固和掌握镁和铝单质、化合物的知识 化学性质 启发式教学法 通过练习加深理解 静华化学教案 第 10 页 静华工作室 高二化学教案 本章的重点是铝的两性,要求学生弄清楚铝的一些化合物之间的相互转化关系 铝离子 氢氧化铝 偏铝酸根离子 课本练习评讲P 习题、P 复习题 3038 补充练习: 1、 下列金属中,属于有色轻金属,且在常温下不溶于浓硝酸的是 (A)Fe (B)Mg (C)Al (D)Au 2、 将金属钠和铝各2摩同时投入到同一足量水中,求反应后生成的气体在状况下的 体积。 3、 铝土矿是含Al元素的矿物资源,其中主要成分是AlO ,同时含有少量的氧化铁和二23 氧化硅。工业上常以铝土矿为原料制取纯净的氧化铝供电解炼铝。写出制纯AlO的23 过程及有关化学方程式。 4、 若100毫升0.1摩/升硫酸铝溶液和氢氧化钠溶液反应得1.17克沉淀,则需0.5摩/ 升氢氧化钠溶液 (A)13ml (B)100ml (C)90ml (D)50ml 巩固和掌握铝单质、化合物的知识 化学性质 启发式教学法 通过学生实验加深理解 实验目的 静华化学教案 第 11 页 静华工作室 高二化学教案 认识铝的主要化学性质和氢氧化铝的两性。 实验用品 试管、试管夹、酒精灯、稀盐酸、稀硫酸、浓硝酸、氨水、NaOH溶液、KOH 溶液、Al(S0)溶液、AlC1溶液、铝条(或铝片)。 2433 实验步骤 1、铝的化学性质 (1)铝跟酸的反应 在三个试管里各放入大小相近的铝条,然后往三个试管里分别注入2—3mL稀盐酸、稀硫酸和浓硝酸(所用试管必须干燥)。注意观察哪个试管里有反应发生, 哪个试管里没有发生变化。写出化学方程式和离子方程式。 (2)铝跟碱的反应 在两个试管里各放入大小相近的铝条,然后分别注入2—3mLNaOH溶液和KOH溶液,稍加热,观察发生的现象。写出这两个反应的化学方程式和离子方程式。 2、氢氧化铝的两性 (1)氢氧化铝的生成 在三个试管里各加入3mLAl(SO)溶液,然后分别滴加NaOH溶液、KOH溶液和氨243 水,直到产生大量的沉淀为止。写出有关的化学方程式。 再用AlCl溶液代替Al(SO)溶液重复做上面的实验。写出有关的化学方程式。 3243 (2)氢氧化铝跟酸和碱的反应 取两个盛有A1(0H)沉淀的试管,分别注入稀盐酸和强碱溶液(NaOH溶液或KOH3 溶液),振荡。观察发生的现象。写出有关的化学方程式和离子方程式。 填写实验报告 实验一 铝和氢氧化铝的化学性质 1、铝的化学性质 (1)铝跟酸的反应 (2)铝跟碱的反应 2、氢氧化铝的两性 (1)氢氧化铝的生成 (2)氢氧化铝跟酸和碱的反应 静华化学教案 第 12 页 静华工作室 高二化学教案 一、选择题(每题只有一个答案正确,每小题4分) 1、 下列性质与金属晶体的结构无关的是 A、导电性 B、导热性 C、延展性 D、化学反应中易失去电子 2、 下列属于黑色金属的是 A、铁、铬、铜 B、铁、锰、镁 C、铝、铅、锰 D、铁、铬、锰 3、 硬水中含有较多的离子是 2+2+ 2+3+2+2+- A、Ca- Mg B Ca Fe C Mg HCO D Ca Cl34、 下列物质在一定条下不能与铝发生置换反应的是 A、氧化镁 B、三氧化钨 C、三氧化二铁 D、二氧化锰 5、 关于合金的说法正确的是 A、合金是一种金属和一种非金属熔合而成的物质 B、合金的化学性能优于它的各成份金属的化学性能 C、一般地说合金的熔点比它的各成份的金属的熔点都高 D、合金会失去金属光泽,导电导热差,不再具有金属的特性 6、 将铝放入下溶液中能产生氢气的是 ?盐酸 ?硝酸 ?氢氧化钾 ?氯化钠 A、只有? B、?? C、?? D、全部 7、在溶液中不能与Al3+大量共存的是( ) --+2+A、AlO B、H C、Fe D`NO 23 8、只用下列试剂中的一种就能将KS、BaCl KAlO Al(NO) NaCO五种溶液区2223323 别出来的试剂是 A、硝酸 B、盐酸 C、氢氧化钠 D、硫酸 9、现有4mol/L的AgNO溶液100mL,加入3mol/L的NaCl 100mL,起反应以后,3 在这种溶液中离子的浓度从大到小排列正确的是 +--++-+- A、Ag NO Na Cl B、NO Na Ag Cl33-+-+ +- - + C、NOAg Na ClD、ClNO Na Ag 33 10、在100ml水里投入钠和铝的混合物共6克,充分反应后还剩余金属1克,则反应 共放出氢气(标况下)的体积为 A、4.48L B 、2.24L C、6.72 D、1.12L 11、下列离子方程式书写正确的是 +3+ A、铝跟硝酸反应 2Al+6H===3H?+2Al2-- B、铝跟氢氧化钠溶液反应 Al+2OH===AlO+H? 22+3+ C、氧化铝跟盐酸反应 AlO+6H==2Al+3HO 232-3+ D、氢氧化铝跟氢氧化钠溶液反应 Al(OH)+OH==Al+2HO 32 12、氧化镁和氧化铝都是白色固体,它们常用于 A、制轻合金 B、制耐火管 C、制粉笔 D、制白油漆 13、下列反应最终能产生沉淀的是 A、 向AlCl溶液中加过量的NaOH溶液 3 B、 向NaOH溶液加过量的AlCl溶液 3 静华化学教案 第 13 页 静华工作室 高二化学教案 C、 向NaAlO溶液中加过量的硫酸 2 D、 向Al(SO)溶液中加入过量的KOH溶液 243 14、下列方法适于软化永久硬水的是 A、长时间加热 B、加入NaSO 24 C、离子交换法 D、加入氢氧化钠 15、下列说法正确的是 A、二氧化碳是一种很好的灭火剂,因此在镁燃烧时可以用其来扑灭。 B、由两种不同的金属离子和两种不同的酸根离子组成的盐叫做复盐。 C、明矾用作净水剂,是因为其溶于水时能与水反应生成氢氧化铝。 2+ 2+2+ 2+ D、暂时硬度水含MgCa较少,而永久硬水含MgCa较多。 二、填空题 16、铝原子的原子结构示意图为_________________________,镁元素位于周期表第___周期 第_______主族,铝原子的半径比镁原子的___________(填大或小),铝的硬度比镁的________, 熔沸点比镁的_____________ 17、在冶金工业上,金属可分为_______________和______________,按密度的大小又可分为 _____________和_______________。金属有许多共性,如具有金属光泽、不透明、 ____________、 ____________、_____________。 18、某无色溶液可能含有H ++2+3+2+- -- Na Mg Al Cu ClOH AlO等离子中的几种2混合 组成,向溶液中逐渐滴加氢氧化钠溶液直到过量,产生沉淀的情况如图所示 (1)溶液中肯定有的离子是_____________________________ 沉淀 (2)溶液中肯定无有的离子是_________________________ NaOH (mol) (3)不能确定溶液中是否存在的离子是_____________________ 19、在海水制盐剩下的苦卤里加入熟石灰,或直接把海水引入水渠中加入熟石灰,氢氧化镁 就 沉淀析出,用盐酸溶解氢氧化镁,再将溶液浓缩,就得到氯化镁晶体。氯化镁是制镁的重要 静华化学教案 第 14 页 静华工作室 高二化学教案 原 料,工业上采用电熔融的氯化镁分解的方法制取镁。 (1)根据上述材料可知,从海水中提取金属镁的生产步骤有:A、浓缩结晶 B、加盐酸溶 解 C、过滤 D、加熟石灰 E、电解熔融氯化镁,正确的生产步骤应为 __________________. (2)写出主要反应的化学方程式 ________________________________________________________ 三、计算题 20、在10克镁、铜、铝粉混合物中加入过量的氢氧化钠溶液放出3.36L氢气(标况);过滤, 把不溶物加入过量的盐酸中,又放入了2.24L氢气(标况)。则原混合物中镁铜铝的质量比为 __________________________________(不用写解题过程) 21、有NaAlO 、MgCO、NaHCO的混和物共32.4克,加过量的盐酸,生成标况下的CO2332 气体3.36L;继续向反应后的溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,生成5.8克的白色沉淀。计 算混合物中三种物质的质量分数。(写出解题过程) 1、使学生掌握铁及其重要化合物的性质和用途; 3+2、学会检验溶液里的Fe方法。 1、铁的化学性质 2、亚铁化合物和铁化合物的相互转化 启发引导式教学方法。 通过演示实验,使学生由感性到理性认识物质的性质;利用学生已有的知识,由一般规律到 特殊深化学生的认识;通过学生练习,掌握基本技能。 静华化学教案 第 15 页 静华工作室 高二化学教案 铁是一种重要的金属,在80多种金属中,铁在地壳中丰度居第二位(4.75%)也 是人体中的重要元素如血红蛋白。由于铁矿石在自然界分布广,铁的合金生产方法比较简单, 具有很多优良性能,使它成为人类应用最早的金属之一,至今仍是应用最广用,量最大的金 属,钢铁产量是一个国家工业发达程度的重要标志。49年我国的钢产量15.8万吨,91年达 7000万吨,为49年的443倍,成为仅次于原苏联、日本、美国的世界第四个钢铁大国。这 种举世罕见的发展速度,充分地说明了社会主义制度的优越性。铁如此重要,我们非常有必 要去认识一下,那么铁元素在周期表的位置怎样,其原子结构又如何? 指导学生在元素周期里找出铁在周期中的位置,介绍63种过渡元素。铁位于周期表第四周期第?族。写出铁的原子结构示意图,根据原子结构示意图,在化学反应中易失去 2个或3个电子,因此铁在化合物里有+2价或+3价。 一、铁的性质 1、铁的物理性质 [提问]:金属有哪些共同的物理性质? 展示纯铁和抛光的钢铁的零件。 [讲解]铁和其它金属一样,有光泽而不透明,有延展性和导电导热性。注意共性,更要注意 个性: (1)铁有银白色光泽(说铁是黑色金属是冶金工业上习惯) (2)铁的密度、硬度、熔点、比钠钾镁铝要高。 (3)铁的电阻率比铜铝大,不用来做电线电缆。 (4)常见的钢铁是铁的合金,其硬度比纯铁高,熔点比纯铁低。 (5)铁的特殊物理性质――铁磁性 2、铁的化学性质 [提问]金属单质有哪些化学性质?铁在金属活动性顺序里处什么位置? [讲解]铁和其它金属一样,在化学反应中表现出还原性,能与氧气、卤素,硫等非金属化合, 能与水、酸、不活泼金属的可溶性盐发生置换等。 (1)铁跟氧气和其它非金属的反应 3Fe + 2O ====FeO Fe + S===FeS 2Fe + 3Cl ====2FeCl 23423 (2)铁跟水、酸、盐的反应 3Fe + 4HO(气)=====FeO+4H 2342+2+2+2+ Fe + 2H===Fe + H Fe + Cu==Fe + Cu 2 [投影] 铁的显价规律 与铁反应的氧化剂 铁在生成物的化合价 强氧化剂: +3 Cl 、Br 、HNO等 223 弱氧化剂: +2 ++2S、I、H Cu等 2 高温的O、HO FeO 中1/3显+2价 2234 2/3显+3 静华化学教案 第 16 页 静华工作室 高二化学教案 注:常温下铁(铝)与浓硝酸、浓硫酸发生钝化反应。注意此特性的应用。 铁在周期表中的位置、物理、化学性质 课本习题P47--1、2(1) P48――3、4 第一节 铁和铁的化合物 一、铁的性质 1、铁的物理性质 2、铁的化学性质 1、使学生掌握铁的氧化物、氢氧化物的性质,掌握铁氢氧化物的制备 2、掌握铁化合物和亚铁化合物的相互转化 铁化合物和亚铁化合物的相互转化 启发引导式教学法 认真做好演示实验,引导学生解决问题。 铁在周期表中的位置、物理、化学性质 二、铁的化合物 1、铁的氧化物 [提问]铁的氧化物常见有哪些呢?写出它们的化学式。 [展示]氧化亚铁粉末、氧化铁粉末、四氧化三铁晶体等实物 [投影]铁的氧化物的性质比较 名称 化学式 俗名 色态 与酸反应 FeO FeO+2H氧化亚铁 (无) 黑色粉末 +2+==Fe+HO 2+3+FeO FeO+6H==Fe+3HO 氧化铁 铁红 红棕色粉末 23233++23+FeO 四氧化三铁 磁性氧化铁 黑色晶体 FeO+8H=F+2F+4HO 34342 注意:铁氧化物的异同(颜色、状态、溶解性、化学性质) 静华化学教案 第 17 页 静华工作室 高二化学教案 2、铁的氢氧化物 铁常见化合价有两种,所以对应有两种氢氧化物(氢氧化亚铁和氢氧化铁),下面我们来 讨论一下它们的性质、制法。 (1)制法 启发学生回忆不溶性碱的制法,采用溶性盐跟强碱反应 [演示实验] ?硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应(要求学生注意实验操作,认真观察装硫 酸亚铁的试剂瓶) ?三氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应 现象:?有白色絮状沉淀生成,但很变灰绿色,最变成红褐色(原因:生成的氢氧化亚铁迅 速被空气中的氧氧化变为氢氧化铁) ?有红褐色沉淀 化学方程式: Fe2+-+2OH===Fe(OH)? 4Fe(OH)+O+2HO===4Fe(OH) 222233+- Fe+3OH=====Fe(OH)? 3 (2)性质 ?Fe(OH)易氧化 2 ?Fe(OH) 受热分解 2Fe(OH)=FeO+3HO 33232+2+?溶于强酸 Fe(OH) +2H=Fe+2HO 22+3+ Fe(OH) +3H=Fe+3HO 32 3、铁化合物和亚铁化合物间的相互相转变 从上面的性质我们可知亚铁化合物是可以转化为铁的化合物的,其条件是进入较强的氧 化剂 2FeCl + Cl = 2FeCl 223 3FeCl + 10HNO == 3Fe(NO) + NO + 6HCl + 2HO 23332 结论:亚铁化合物与氧化剂反应可以转化为铁的化合物 同学们细心观察装亚硫酸铁的试剂瓶,可以发现瓶底有一些铁粉,为什么? 原因:亚铁化合在水溶液中性质不稳定,容易跟空气中的氧反应,铁粉的作用是防止亚 铁化合被氧化。 2FeCl + Fe = 3FeCl 32 利用此性质可以用于印制电路板 2FeCl + Cu = 2FeCl + CuCl 322 结论:铁的化合物与还原剂反应可以转化为亚铁化合物 1、铁的氧化物 2、铁的氢氧化物 3、铁化合物和亚铁化合物间的相互相转变 课本习题P 3、4 48 二、铁的化合物 1、铁的氧化物 静华化学教案 第 18 页 静华工作室 高二化学教案 名称 化学式 俗名 色态 与酸反应 +2+FeO FeO+2H==Fe+HO 氧化亚铁 (无) 黑色粉末 2+3+FeO FeO+6H==Fe+3HO 氧化铁 铁红 红棕色粉末 23233++23+FeO 四氧化三铁 磁性氧化铁 黑色晶体 FeO+8H=F+2F+4HO 34342 2、铁的氢氧化物 (1)制法 2+-Fe+2OH===Fe(OH)? 4Fe(OH)+O+2HO===4Fe(OH) 222233+- Fe+3OH=====Fe(OH)? 3 (2)性质 +2+Fe(OH) +2H=Fe+2HO 22+3+Fe(OH) +3H=Fe+3HO 32 3、铁化合物和亚铁化合物间的相互相转变 1、掌握铁化合物和亚铁化合物的相互转化 3+2、掌握Fe离子的检验 3+Fe离子的检验 启发引导式教学法 认真做好演示实验,引导学生解决问题。 1、为什么水龙头滴水时,很容易看到地面留下铁锈? 2、默写上节课的方程式 三、铁离子的检验 〖演示实验〗(1)在试管里注入少量氯化铁溶液,再滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。 (2)在试管里注入少量氯化铁溶液,滴入几滴稀盐酸,加入少量铁屑,轻轻振 荡片刻,再滴入几滴KSCN溶液。观察发生的现象。 现象:(1)显红色 (2)无色 分析:我们可以利用无色的SCN—3+2+3+跟Fe反应,生成红色的离子[Fe(SCN)],来检验Fe的存 2+—在。但Fe遇SCN不显色。 3+—2+ 反应式:Fe 十 SCN = [Fe(SCN)] 静华化学教案 第 19 页 静华工作室 高二化学教案 注意:由两种不同离子,或由一种离子跟一种分子所形成的一类复杂离子,叫做络离子,含 2+有络离子的化合物属于络合物(又称配位化合物)。例如,[Fe(SCN)]就是络离子, [Fe(SCN)]Cl就是络合物。 2 铁离子的检验 作业:课本习题P 5 48 练习: 1、填空题: (1)人们习惯上把元素周期表中第?B族到?B族的10个纵行所包含的元素称为__________。 (2)铁位于元素周期表中第______周期,第_____族。铁原子在化学反应中容易失去____个或____个电子,生成______价或_____价的阳离子,因此,铁的常见化合价是_____价和_____价。 (3)8.569某三价金属氢氧化物,煅烧后生成6.49氧化物。由此可推算出该金属氢氧化物的摩 尔质量为_____,该金属的原子量是____,它是____元素。 2、选择题: (1)下列各物质中,不能由组成它的两种元素的单质直接化合而得到的是( )。 A、FeS B、Fe 0 34 C、FeCl D、FeCl32 (2)将铁片放入下列溶液冲,充分反应后溶液质量减小的是( )。 A、FeCl溶液 B、稀HS0 324 C、CuSO溶液 D、浓HCl 4 三、铁离子的检验 现象:(1)显红色 (2)无色 3+—2+反应式:Fe 十 SCN = [Fe(SCN)] 掌握铁及其化合物的性质 化学性质 综合启发式教学法 静华化学教案 第 20 页 静华工作室 高二化学教案 通过练习来提高学生的能力 过渡元素位于元素周期表中第?B族到?B族10个纵行,65种元素,全都是金属元素。 (一)、铁 铁在元素周期表中的第四周期,第?族,原子序数为26,在化学反应中铁原子可失去2 2+3+个电子或3个电子,形成Fe离子或Fe离子,因此铁的常见化合价为+2价和+3价。 1、铁的物理性质(见课本) 2、铁的化学性质 铁是比较活泼的金属,可以被强氧化剂氧化生成+3价铁的化合物,也可以被弱氧化剂氧 化生成+2价铁的化合物。 (1) 与氧气反应 (a) 铁在纯氧中燃烧,生成Fe0 34 (b) 铁在潮湿的空气中生锈,生成FeO的水合物FeO?nHO 23232 (c) 在液态铁水中通入少量O生成FeO 2 (2) 与非金属反应 与卤素反应 (3) 与水反应 铁和水在加热或常温下都不反应,在高温下能与水反应生成FeO和H 342(4) 与酸反应。 与非氧化性酸反应,生成亚铁化合物。 与氧化性酸反应: (a)常温下,在浓硫酸和浓HNO中"钝化"。 3 (b)加热条件下,可与浓硫酸、浓硝酸反应,生成+3价铁的化合物;常温下能与稀HNO反3 应,但铁过量最终将生成+2价铁的化合物。 (5) 与某些盐溶液反应。 (二)、铁的化合物 1、氧化物 氧化铁、氧化亚铁、四氧化三铁 说明:(1)FeO为+2价铁的化合物,在空气中不稳定,加热时可迅速被氧化为Fe0;也可34 被强氧化剂氧化。 (2)FeO晶体中,存在着铁的+2价和+3价两种价态。 34 2、氢氧化物 氢氧化亚铁和氢氧化铁 注意:(l)Fe(OH)极不稳定,易被空气中的氧气氧化。因此,实验室在制取Fe(OH)时,22 应使用新制备的FeSO溶液,所用的NaOH溶液要预先加热除去溶液中的0,并把滴管末端42 插入试管里的溶液液面下。(2)制备Fe(OH)时,所产生的现象是:先产生白色絮状沉淀,2 然后迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。这是由于新制备的Fe(OH)很快被空气中的氧气22+氧化成红褐色的氢氧化铁。该现象可以用于鉴别Fe。 静华化学教案 第 21 页 静华工作室 高二化学教案 3、铁的化合物和亚铁化合物间的相互转化 亚铁化合物有氧化性,也有还原性。其氧化性强弱的顺序符合金属活动顺序;而其还原性较强。如果遇较强的氧化剂,如卤素(I除外)、氧气、硝酸、高锰酸钾溶液等 ,则会被23+2-氧化为铁的化合物。Fe具有强氧化性 ,可以把I-、S、金属等氧化 ,而本身被还原为 +2价铁。 2+3+4、Fe 、Fe 、Fe 间的相互转化关系 2+3+5、Fe和Fe的检验 课本的习题P 59 (一)、铁 1、铁的物理性质(见课本) 2、铁的化学性质 二、铁的化合物 1、 氧化物 2、氢氧化物 氢氧化亚铁和氢氧化铁 3、 的化合物和亚铁化合物间的相互转化 4、Fe 、Fe2+3+ 、Fe 间的相互转化关系 2+3+5、Fe和Fe的检验 1、使学生初步了解铁合金的分类、组成和性能,加深理解钢铁在国民经济中的重要作用。 2、使学生掌握炼铁和炼钢的化学反应原理。 3、使学生了解氧气顶吹转炉炼钢。 1、炼铁的主要化学反应原理,铁合金的分类、组成和性能的归纳和比较。 2、炼钢的主要化学反应 综合启发式教学法 安排课前预习:(1)合金的概念(合金的熔点、硬度与组分金属的比较),(2)查阅1991 年我国钢产量,改革开放以来我国钢铁产量的发展和在世界的地位。教学方法,由学生 阅读、思考题、自学、填表,最后教师总结。充分利用实物、模型和挂图,加强钢铁与 日常生活关系密切的认识。炼铁和炼钢的反应原理、注重引导学生观察、分析和总结。 静华化学教案 第 22 页 静华工作室 高二化学教案 1、 铁在自然界的存在形式? 2、 铁的化合物能否生成铁? 钢铁在国民经济中起着很重要的作用,钢铁的产量可以用来衡量一个国家工业发展的水 平,那么铁的化合物是怎样变成钢铁呢?下面我们就来讨论这个问题。 一、铁的合金 (1)炼钢生铁(白口铁):碳以碳化铁形式存在, 主要用于炼钢 (2)铸造生铁(灰口铁):碳以片状石墨形式存在,主 要用于制铸件 1、 生铁(含碳量2%-4.3%) (3)球墨铸铁:石墨以球状存在可代替钢 (4)合金生铁:生铁中某些元素含量特别高 低碳钢(含碳 < 0.3% ) 碳素钢(普通钢) 中碳钢(含碳0.3%—0.6%) 2、钢(含碳量0.03%-2%) 高碳钢(含碳 > 0.6%) 合金钢(特种钢) 二、炼铁 1、 铁矿石(均含有脉石等杂质) 磁铁矿:主要成分Fe O ,“磁”表示磁性。 34 赤铁矿:主要成分FeO ,“赤”表示红色。 23 黄铁矿:主要成分FeS ,“黄”表示黄色 2 2、 原理 [演示实验]:氧化铁在高温下与一氧化碳反应 [现象]:红棕的氧化铁变黑色(铁) [方程式]:FeO + 3CO == 2Fe + 3CO (条件:高温) 232 [原理]:利用氧化—还原反应,在高温下,用还原把铁从铁矿石中还原出来 3、 原料 铁矿石,焦炭,空气,石灰石 4、 设备 炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸 高炉构造 进料口、进风口、出铁口、出渣口、高炉煤气出口 5、 主要反应 (1)还原剂的生成 C + O == CO CO + C == 2CO 222 (2)铁的生成 FeO + 3CO == 2Fe + 3CO (条件:高温) 232 (3)除脉石,造渣 CaCO == CaO + CO SiO + CaO == CaSiO 3223 炼铁时加石灰石的作用是做熔剂,降低SiO的熔点,用来除去难熔化的脉石。 2 静华化学教案 第 23 页 静华工作室 高二化学教案 1、 铁的合金 2、 炼铁 课本习题P 3、4 57 一、铁的合金 1、生铁(含碳量2%-4.3%) 2、钢(含碳量0.03%-2% 二、炼铁 1、铁矿石 2、原理 3、原料 4、设备 5、主要反应 1、使学生初步了解铁合金的分类、组成和性能,加深理解钢铁在国民经济中的重要作用。 2、使学生掌握炼铁和炼钢的化学反应原理。 3、使学生了解氧气顶吹转炉炼钢。 1、炼铁的主要化学反应原理,铁合金的分类、组成和性能的归纳和比较。 2、炼钢的主要化学反应 综合启发式教学法 安排课前预习:(1)合金的概念(合金的熔点、硬度与组分金属的比较),(2)查阅1991 年我国钢产量,改革开放以来我国钢铁产量的发展和在世界的地位。教学方法,由学生 阅读、思考题、自学、填表,最后教师总结。充分利用实物、模型和挂图,加强钢铁与 日常生活关系密切的认识。炼铁和炼钢的反应原理、注重引导学生观察、分析和总结。 3、 铁的合金 4、 铁矿石是怎样炼成铁的? 静华化学教案 第 24 页 静华工作室 高二化学教案 三、炼钢 1、原理 利用氧化—还原反应,在高温下,用氧化剂把生铁中的杂质氧化成为气体或炉渣除去(生 铁中的杂质?气体或炉渣) 2、原料 铁水或废钢铁,纯氧,生石灰,脱氧剂 3、设备 平炉、转炉、电炉 4、主要反应 2Fe + O == 2FeO(条件是高温) 2 FeO + C == Fe + CO(条件是高温) FeO + Mn == Fe + MnO(条件是高温) 2FeO + Si == 2Fe + SiO(条件是高温) 2 加入脱氧剂脱氧,除去过量FeO 注意:(1)炼钢的主要目的是降低含碳量,调整硅、锰含量,除去硫、磷等有害物质。 (2)用生石灰目的是与杂质结合成炉渣。 四、补充例题 [例]:有一种生铁,除含铁外还含Si C、S等成分,其样品10g,在O中充分煅烧,使各成分2 氧化,导出新生成的气体,在标准状况下,测其体积为0.567L(已除去O),此混合气2 体通过HNO后,再通过足量的澄清石灰水,充分吸收后,生成白色沉淀2.5g,煅烧后3 的固体溶于盐酸,过滤,煅烧其残渣,称其质量为0.75g,问生铁中碳、硅、硫的质 量分数各为多少? [解析]:铁、硅、碳、硫被充分氧化后的产物只有CO和SO为气态,而SO通过HNO时又被氧化2223 成HSO ,CO被足量的澄清石灰水吸收生成沉淀,铁的氧化物则溶于盐酸,最后不溶242 物只有SiO。 2 炼钢 课本习题P 4 57 三、炼钢 1、 原理 2、原料 3、设备 4、主要反应 四、补充例题 静华化学教案 第 25 页 静华工作室 高二化学教案 班别:______ 姓名:_______ 学号:________ 成绩:________ 原子量:Fe=56 S=32 O=16 H=1 C=12 Al=27 N=14 Cl=35.5 每小题只有一个选项正确) 1、氯气和盐酸分别跟铁反应,铁原子失去的电子数前者与后者的关系是 A、大于 B、小于 C、等于 D、不能肯定 3+2、当溶液中有Fe存在时,可同时大量存在的离子是 ——— 2+A、OH B、SCNC、S D、H 3+3+3、能与Fe反应,且反应中Fe起氧化作用的是 ———2+ ?SCN ?Fe ?Fe?Cu ?I ?OH A、??? B、??? C、??? D、??? 4、含碳量最高的铁合金是 A、铸铁 B、氧化铁 C、高碳钢 D、不锈钢 5、在炼钢的化学反应中,起氧化作用的是 A、FeO B、CaO C、生铁 D、硅铁 6、下列关于铁的叙述正确的是 (1) 铁能被磁铁吸引,但纯铁易锈蚀 (2) 在人体的血红蛋白中含有铁元素 (3)铁元素位于元素周期表中第四周期第VIIIB族 (4)铁能在氧气中剧烈燃烧,但不能在水蒸气中燃烧 (5)铁与硝酸反应的产物是Fe(NO) 33 (6)不能通过化合反应制得FeCl 和Fe(OH)23 A、(1)(3) B、(2)(3) C、(2)(5) D、(4)(6) 7、下列物质中,不能由两种单质直接化合制得的是( ) (1)FeS (2)FeCl (3)FeO (4)CuS (5)MgN (6)AlS 2 343223 A、(2)(4) B、(1)(2)(6) C、(4)(6) D、(1)(2)(4) 8、炼钢生产中用纯氧代替空气的目的是 (1)使炼出来的钢纯度高 (2)防止氮气的影响使钢变脆 (3)克服氮气排出时带走热量 (4)降低碳的含量,除S、P A、(1)(2) B、(2)(3) C、(3)(1) D、(2)(4) 9、铁与氯化铁溶液反应时,还原产物与氧化产物的质量比是 A、2 : 1 B、1 : 2 C、1 : 1 D、 162.5 : 56 10下列有关炼钢和炼铁的说法中,错误的是 A、炼铁是铁矿石被还原的过程 B、炼钢是生铁被氧化的过程 C、炼铁高炉中加入石灰石的目的是除去硫、磷等 D、炼钢转炉中加入的生石灰是造渣材料 11、将少量铁粉加到过量的氯化铁溶液中,充分反应后,正确的结论是 A、部分铁粉被氧化 B、全部Fe3+被还原 C、溶液质量减轻 D、溶液质量增加 12、下列溶液中分别加入过量的氨水或氢氧化钠溶液,都能生成沉淀的是 静华化学教案 第 26 页 静华工作室 高二化学教案 A、AlCl B、Fe(SO)C、KNOD、BaCl 3243 3 213、在高温下用CO还原M克氧化铁得N克铁,氧的相对原子量为16,则铁的相对原子量 为 A、2(M-N)/ 32N B、24N /(M-N) C、(M-N)/ 8N D、N / 24(M-N) 14、把下列物质分别溶于盐酸,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加入氯水即呈红色的是 A、FeO B、FeS C、FeCl D、Fe(SO) 233243 15、某稀硝酸能溶解2.7g Al,则最多可溶解铁 A、0.1mol B、0.15mol C、11.2g D、8.4g (每题4分,共60分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 题号 答案 16、(10分)除去下列物质中所含的杂质(括号内的物质),将选用的试剂和有关的化学方 程式或离子方程式填写在相应的横线上。 (1)FeO [ Fe(OH)] _______ ______________________________ 233 (2)FeO [ AlO] ________ ___________________________________ 2323 (3)FeCl [FeCl ] ________ ___________________________________ 32 (4)FeCl [ FeCl ]________ ___________________________________ 23 (5)Cu [ Fe ] ________ ___________________________________ 17、(4分)某反应的化学方程式为: aFeCl+cHCl===dFeCl+eKCl+fx+gHO 232 若b=1,d=3,则x的分子式为__________。 11 18、一种黑色固体A,加入盐酸后生成浅绿色溶液B,同时放出气体C;在浅绿色溶液B中通入氯气则转变为黄色溶液D。将D溶液分成两份,一份滴加几滴KSCN溶液,生成红色溶液E;另一份通入气体C,则棕黄色溶液D重新变成浅绿色溶液B,并析出淡黄色沉淀G;在溶液B中加入烧碱溶液,立即出现白色沉淀,并迅速变成灰绿色,最后得到一 种红褐色沉淀F。则 (1) 写出各物质的化学式 A _________、 B__________、C_______ D_________、E_________、F____________、G_____________ 静华化学教案 第 27 页 静华工作室 高二化学教案 (2)写出下列化学方程式: A+HCl __________________________________________________; B+Cl ____________________________________________________; 2 D+KSCN _________________________________________________; D+C________________________________________________________。 19、用50t褐铁矿(2FeO.3HO)作原料炼铁,在冶炼过程中损失铁2%,问能生成含杂质232 4%的生铁的质量是多少? 使学生熟练掌握中学化学的基础理论知识 氧化-还原反应、离子反应、元素周期表 综合启发式教学法 把有关的知识进行归类,使学生了解知识之间的相互关系。 (一)、氧化—还原反应 1、怎样判断氧化—还原反应 表象:化合价升降 实质:电子转移 注意:凡有单质参加或生成的反应必定是氧化—还原反应 2、有关概念 被氧化(氧化反应) 氧化剂(具有氧化性) 氧化产物(表现氧化性) 被还原(还原反应) 还原剂(具有还原性) 还原产物(表现还原性) 注意:(1)在同一反应中,氧化反应和还原反应是同时发生 (2)用顺口溜记“升失氧,降得还,若说剂正相反”,被氧化对应是氧化产物,被 还原对应是还原产物。 3、分析氧化—还原反应的方法 静华化学教案 第 28 页 静华工作室 高二化学教案 单线桥: 双线桥: 注意:(1)常见元素的化合价一定要记住,如果对分析化合升降不熟练可以用坐标法来分 析。 (2)在同一氧化还原反应中,氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。 4、氧化性和还原性的判断 氧化剂(具有氧化性):凡处于最高价的元素只具有氧化性。 (1)最高价的元素(KMnO3+、HNO、Fe等) 43 (2)绝大多数的非金属单质(Cl 、O等) 22 还原剂(具有还原性):凡处于最低价的元素只具有还原性。 —(1)最低价的元素(HS、I等) 2 (2)金属单质 2+既有氧化性,又有还原性的物质:处于中间价态的元素(Fe、SO等) 2 注意:(1)一般的氧化还原反应可以表示为:氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物 氧 化剂的氧化 性强过氧化产物,还原剂的还原性强过还原产物。 (2)当一种物质中有多种元素显氧化性或还原性时,要记住强者显性(锌与硝酸反 应为什么 不能产生氢气呢?) (3)要记住强弱互变(即原子得电子越容易,其对应阴离子失电子越难,反之也一 样) 记住:(1)金属活动顺序表 (2)同周期、同主族元素性质的递变规律 (3)非金属活动顺序 元素:F>O>Cl>Br>N>I>S>P>C>Si>H 单质:F >Cl>O>Br>I>S>N>P>C>Si>H 2222222 (4)氧化性与还原性的关系 +3+2++2+ F>KmnO(H)>Cl>浓HNO>稀HNO>浓HSO>Br>Fe>Cu>I>H>Fe 242332422———— 2+ 2+ F规则
(四)、元素周期律和元素周期表 1、什么是元素周期律? 什么是原子序数?什么是元素周期律?元素周期律的实质?元素周期律是谁发现的? 2、周期表的结构 (1) 周期序数=电子层数 主族序数=最外层电子数=最高正价 (2) 记住“七横行七周期,三长三短一不全”,“十八纵行十六族,主副各七族还有零和 八”。 (3) 周期序数: 一 二 三 四 五 六 静华化学教案 第 30 页 静华工作室 高二化学教案 元素的种数:2 8 8 18 18 32 (4)各族的排列顺序(从左到右排) ?A、?A、?B、?B、?B、?B、?B、?、?B、?B、?A、?A、?A、?A、?A、 O 注意:?A和?A同周期元素不一定定相邻 3、元素性质的判断依据 跟水或酸反应的难易 金属性 氢氧化物的碱性强弱 跟氢气反应的难易 非金属性 氢化物的热稳定性 最高价含氧酸的酸性强弱 注意:上述依据反过也成立。 4、元素性质递变规律 (1)同周期、同主族元素性质的变化规律 注意:金属性(即失电子的性质,具有还原性),非金属性(即得电子的性质,具有 氧化性) (2)原子半径大小的判断:先分析电子层数,再分析原子序数(一般层数越多,半径越 大,层数相同的原子序数越大,半径越小) 5、化合价 价电子是指外围电子(主族元素是指最外层电子) 主族序数=最外层电子数=最高正价 |负价| + 最高正价目= 8 注意:原子序数、族序数、化合价、最外层电子数的奇偶数关系 6、元素周期表的应用:“位、构、性”三者关系 (五)、分子结构 要求掌握“一力、二键、三晶体” 1、化学键 注意记住概念,化学键类型(离子键、共价键、金属键) 2、离子键 (1) 记住定义 (2)形成离子键的条件:活泼金属元素(?A、?A)和活泼非金属元素(?A、?A)之 间化合 (3)离子半径大小的比较:(电子层与某稀有元素相同的离子半径比较) 电子层结构相同的离子,半径随原子序数递增,半径减小 3、共价键 (1)定义 (2)共价键的类型: 非极性键(同种元素原子之间) 共价键 极性键(同种元素原子之间) (3)共价键的几个参数(键长、键能、键角): 4、电子式 (1)定义 (2)含共价键和含离子键电子式的异同点 静华化学教案 第 31 页 静华工作室 高二化学教案 5、晶体 (1)离子晶体、分子晶体、原子晶体 (2)三晶体的比较(成键微粒、微粒间的相互作用、物理性质) (3)注意几种常见晶体的结构特点 补充练习 1、使学生明解有机物的涵义;认识无机物能转化成有机物。 2、使学生认识有机物的特点。 3、使学生初步了解学习有机化学的重要意义。 1、 有机物的涵义和特点 2、 有机物的种类繁多和特点跟有机物结构的关系 引导探索法 [提问引入]在初中动物学、植物学中曾学过:从动物、植物等生物体中可以取得糖类、蛋白 质和油脂等多种多样的化合物,象这样的物质称为什么物质呢? 现在我们要进一步学习有机物(板书章和节的标题)。 [提出问题]引导阅读和讨论探索 请同学们先思考下列三个问题: 1、有机体内的物质是否都是有机物?能否把无机物转变为有机物?什么是有机物和有机化学? 2、跟无机物比较,有机物有哪些主要特点? 3、组成有机物的元素主要有哪些?有机物的种类繁多并有许多特点,这跟什么元素的原子结 构有关?为什么? 静华化学教案 第 32 页 静华工作室 高二化学教案 请同学们带着这三个问题阅读课文第62至64页。此时教师巡视指导学生自学和练习。 然后按题次组织讨论和提问回答。将学生的正确结论(或经过补充更正),依次进行下列板书和补充讲授。 1、 有机物的涵义 有机物指的是含碳元素的化合物(CO、CO、碳酸及其盐等除外)。 2 2、无机物能转变为有机物 例如: CO十2NH ==== CO(NH)十HO (在一定条件下) 23222 (无机物) (有机物) (无机物) 尿素[CO(NH)]是一种优良的氮肥。1990年我国生产尿素4880 5万吨,极大地促进了22 农业的发展。 3、有机物的主要特点 (1) 大多数有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。 (2) 绝大多数有机物受热容易分解,而且容易燃烧。 (3) 绝大多数有机物不易导电,熔点低。 (4) 化学反应比较复杂,一般比较慢,常伴有副反应。 有 机 物 无 机 物 溶解性 多数易溶于有机溶剂,难溶于水 多数易溶于水,难溶于有机溶剂 稳定性和可燃性 绝大多数受热易分解,容易燃烧 多数受热难分解,不易燃烧 熔 点 绝大多数较低 多数较高 溶解或熔化后导电性 绝大多数较难 多数较易 化学反应速度 较 慢 较 快 4、碳元素的原子结构与有机物的种类繁多和特点的关系 有机物种类繁多,主要由于碳原子有4个价电子,能跟其它原于形成4个共价键,而且碳原子之间也能以共价键相结合,形成结构不同的分子。这些分子聚集时形成分子晶体, 多数属非电解质,故在性质上有许多特点。 1、 有机化学的涵义 研究有机物的化学 2、学习有机化学的重要意义 有机化学对发展国民经济和提高人民生活水平有着重要意义。例如,1990年我国生产合成纤维143万吨,相当于4290万亩棉田一年的产量或2.86亿只羊一年所产的羊毛。1980 年世界三大合成材料产量已达6500万吨。科学家预言:下个世纪,人类将从现在的“钢铁 时代”,进入全盛的“高分子时代”。 [巩固练习] 1、下列各组物质在—定条件下能否制得有机物?为什么? (1)食盐、水和NH3 (2)空气、水和石灰石 2、用有机物在性质上的特点,简答下列问题: (1)稀释油漆为什么不用水? (2)石油仓库为什么要严禁烟火? (3L)熔化的石蜡滴在皮肤上为什么不易起水泡? (4)煎炒食品如火力过猛,为什么易变黑? 静华化学教案 第 33 页 静华工作室 高二化学教案 (5)用橡胶或塑料作电线的保护层有什么作用? 有机物的特点 课本习题P 4 65 第四章 烃 第一节 有机物 1、有机物的涵义 2、无机物能转变为有机物 3、有机物的主要特点 4、碳元素的原子结构与有机物的种类繁多和特点的关系 1、有机化学的涵义 2、学习有机化学的重要意义 [高二化学教案节选] 静华化学教案 第 34 页 静华工作室 高二化学教案 1、使学生了解甲烷的物理性质及甲烷在自然界里存在的概况。 2、通过确定甲烷分子式的教学,使学生初步掌握确定气态烃分子组成的基本方法。 3、要求学生掌握甲烷的电子式、结构式的写法,初步认识甲烷分子的空间结构。 甲烷分子的组成、结构及其表示式。 实验引导探索法。 (第一课) [提问引入]我们在上一节课已开始学习有机物。 ?? 最基本的一大类有机物是由碳和氢两种元素组成的,称“烃”,而最简单的烃就是第二 节所要学习的甲烷。 [实验观察]打开事先装甲烷的简易储气瓶的导管活路,用排水法收集一集气瓶甲烷,倒置着 巡回于教室让学生观察色、态,然后由一学生嗅其气味。 []? 1、颜色、气味、通常状态如何?(无色、无味气体) 2、与同温同压下的空气比较,谁的密度小?通过何事实说明?(甲烷密度小,集气瓶倒置) 3、水溶性如何?通过何实验事实可以说明?(难溶于水,可装于储气瓶,用排水法集气) [阅读、简介]让我们进—步了解甲烷在自然界里又是则可样狱的呢?有人把甲烷叫做“沼气” 或“坑气”,这又是什么绕故呢?消大家阅读课本65页。 应当知道,甲烷是天然气的主要成分。我国是世界上最早发现和利用天然气的国家,比 西方要早一千三百年;现在我国的天然气利用发展很快,20世纪队年代初年产达150亿立 方米,是解放前夕的2100多倍;沼气作为一种生物能,在全国各地农村越来越被广泛地利 用着。 那么,甲烷的化学成份究竟怎样? 先让我们来观察一个实验。 []点燃从储气瓶里导出的甲烷。(提示学生:与点燃H:类似,点燃甲烷气应先验纯,现瓶内气体已经检验过。提醒学生记住火焰显何颜色)由学生代表操作:将于燥烧杯 罩着甲烷燃烧的火炮,观察杯内壁有何现象?倒转烧杯迅速倒入澄清石灰水又有问现象? [讨论探索]提出如下问题由学生讨论回答: 1、通过实验,说明甲烷由什么元素组成?你是如何推知的?组成里有无氧,上述实验能肯定 ? 或否定吗 2、经化学工作者测得甲烷在标准状下,密度是0.717克/升,且只含C、H两元素,两者 3:1。据此你如何推算出它的分子组成,写出其分子式? 质量比为 3、请大家回顾元素周期律和物质结构理论,碳原于有几个价电子?它与氢结合形成哪种化学 静华化学教案 第 35 页 静华工作室 高二化学教案 键?那么,在甲烷分子里,各原子是怎样结合的呢?你能写出它的电子式和结构式吗? 4、经化学工作者测知,甲烷分子里各化学键的键长、键能、键角都是相等的,那么,它的 ?可不可能如结构式那样是平面对称结构呢?(结合观察甲烷分子球棍模型空间结构应当怎样 ) 和比例模型,认识其正四面体结构 (在学生讨论发言的过程中,教师穿插精讲,点明关链问题,揭示扼要的结论,然后要 求学生精读课本65页一67页的课文,消化并记住要点), 1、物理性质三要点 2、自然界里三存 3、确定有机气体分子式的基本步骤 作业:课本习题P 4 73 第二节 甲烷 (一)、甲烷的物理性质及其在自然界里的存在 (二)、甲烷的分子组成和结构 使学生掌握甲烷的重要化学性质,理解取代反应的涵义。了解甲烷的用途。 甲烷的取代反应 实验引导探索法 5、 写出甲烷的电子式 6、 写出甲烷的结构式,并说明甲烷的结构特点。 (三)、甲烷的化学性质和用途 [实验观察](1、3可提前先做) 1、通甲烷气于高锰酸钾溶液及嗅水中,不见褪色。 2、将甲烷与氯气混合,得两瓶混合气。用玻片盖住,一瓶用黑纸简罩住以避光,另一瓶放 在光亮处(不要用日光直射),一段时间后,对比两瓶气体,发现黑纸罩着者黄绿色末褪,而 置光亮处者颜色明显褪去。 3、点燃甲烷气。 [讨论探索]通过实验,我们认识到甲烷有哪些重要的化学性质呢? 静华化学教案 第 36 页 静华工作室 高二化学教案 (1)烷通入高锰酸钾液体和溴水,两种无机物均未褪色,说明了甲烷的稳定性如问?甲烷的 稳定性跟它的分子里化学键有何关系? (2)为什么氯气与甲烷混合,在光照条件下黄绿色会逐渐褪去?两者发生什么反应?甲烷与 氯气发生取代反应生成什么物质?请大家练习写逐步取代的各步化学方程式。(要求学生 阅读课文70——71页;指导学生用结构简式练写各步取代化学方程式;结合介绍CHCl、3 CHCl、CHC1、CCl的状态和用进)。 2234 究竟什么是取代反应呢?它与置换反有何不同?(提问学生试答,教师归纳要点,展示事 先列于投影片的如下各不同点) 取 代 反 应 置 换 反 应 反应物或生成物不一定有单质 反应物和生成物中一定有单质 反应常逐步进行,且多为可逆 反应通常是单向进行的 反应常属共价键,共用电于对破裂而交 反应常在水溶液中进行,属氧化-还原的 换原子(原子团)。受条件影响大。 离子反应。遵循金属或非金属活动顺序。 7、 甲烷有可燃性,燃烧时观察到什么现象,生成什么物质?为什么点燃甲烷时要先验纯?(学 生阅读课文71页学习写热化学方程式;结合简介用途及使用时的安全措施) 4.甲烷隔绝空气加强热怎样分解?(结合写有关化学方程式,简介用途) 掌握了甲烷的化学性质,要抓住知识结构和要点,明确实验现象,会写化学方程式。 课本习题P73 4 1、 甲烷跟氯气发生取代反应 2、 甲烷的氧化反应 3、 甲烷受热分解 使学生掌握甲烷的重要化学性质,理解取代反应的涵义。了解甲烷的用途。 甲烷的取代反应 实验引导探索法 8、 写出甲烷的电子式 9、 写出甲烷的结构式,并说明甲烷的结构特点。 (三)、甲烷的化学性质和用途 静华化学教案 第 37 页 静华工作室 高二化学教案 [实验观察](1、3可提前先做) 1、通甲烷气于高锰酸钾溶液及嗅水中,不见褪色。 2、将甲烷与氯气混合,得两瓶混合气。用玻片盖住,一瓶用黑纸简罩住以避光,另一瓶放 在光亮处(不要用日光直射),一段时间后,对比两瓶气体,发现黑纸罩着者黄绿色末褪,而 置光亮处者颜色明显褪去。 3、点燃甲烷气。 [讨论探索]通过实验,我们认识到甲烷有哪些重要的化学性质呢? (1)烷通入高锰酸钾液体和溴水,两种无机物均未褪色,说明了甲烷的稳定性如问?甲烷的 稳定性跟它的分子里化学键有何关系? (2)为什么氯气与甲烷混合,在光照条件下黄绿色会逐渐褪去?两者发生什么反应?甲烷与 氯气发生取代反应生成什么物质?请大家练习写逐步取代的各步化学方程式。(要求学生 阅读课文70——71页;指导学生用结构简式练写各步取代化学方程式;结合介绍CHCl、3 CHCl、CHC1、CCl的状态和用进)。 2234 究竟什么是取代反应呢?它与置换反有何不同?(提问学生试答,教师归纳要点,展示事 先列于投影片的如下各不同点) 取 代 反 应 置 换 反 应 反应物或生成物不一定有单质 反应物和生成物中一定有单质 反应常逐步进行,且多为可逆 反应通常是单向进行的 反应常属共价键,共用电于对破裂而交 反应常在水溶液中进行,属氧化-还原的 换原子(原子团)。受条件影响大。 离子反应。遵循金属或非金属活动顺序。 10、 甲烷有可燃性,燃烧时观察到什么现象,生成什么物质?为什么点燃甲烷时要先验纯?(学 生阅读课文71页学习写热化学方程式;结合简介用途及使用时的安全措施) 4.甲烷隔绝空气加强热怎样分解?(结合写有关化学方程式,简介用途) 掌握了甲烷的化学性质,要抓住知识结构和要点,明确实验现象,会写化学方程式。 课本习题P73 4 4、 甲烷跟氯气发生取代反应 5、 甲烷的氧化反应 6、 甲烷受热分解 使学生明确实验室制取甲烷的原理,学会实验室制备和收集甲烷气的方法 实验室制甲烷的原理 实验引导探索法 静华化学教案 第 38 页 静华工作室 高二化学教案 11、 写出甲烷与氯气反应的方程式 12、 写出甲烷在空气中燃烧的方程式 [提问引入]上节课已学习了甲烷的物理性质、化学性质、组成和结构,知道了甲烷在自然里 广泛地存在着。但实验室所需的少量甲烷却难随意从自然界获取。 (四)、甲烷的实验室制法 实验室通常用酣酸钠和碱石灰两种固体来制甲烷。 请大家回想:制取已学过的气体时,有哪些是用固体试剂作原料的?(O、NH)实验室23 里常用什么仪器装置来制取它们?甲烷也类似。 [实验观察]用同样的两套装置做对比实验 (1) 无水醋酸钠 + 碱石灰 有气体产生 (2) 结晶醋酸钠 + 氢氧化钠 无气体产生 (用排水集气法收集甲烷于集气瓶中。为充分利用气源、节约时间,可在制气时紧接着 做通甲烷气于高锰酸钾溶液及溴水的两个实验,最后点燃。要求学生先记住现象) [讨论探索]学生讨论如下问题并问答: 1、通过以上两个对照实验,大家以认识到制甲烷的原料及反应条件应有何基本要求? 2、实验中用到碱石灰,其成份在反应里各起什么作用? 3、用醋酸钠跟氢氧化钠制甲烷,为什么化学药品要特别注意干燥呢? 让我们先来分析醋酸钠和氢氧化钠有反应的基本原理。它们之间不属离子反应,在较高 温度下,发生如下的变化, 如果反应物中含有水份,反应就难以达到如上所示的化学键断裂的温度。谈大家在理解 以上分析的基础上,练写实验制甲烷的化学方程式。 CH COONa + NaOH ? NaCO + CH ? (加生石灰、加热) 2343 4、进行上述反应,组装仪器及实验操作应注意哪些问题?(强调:试管口应略向下倾斜; 药品应疏松地平铺于试管底部;加热时应由试管口向后逐渐移动并缓缓加热;实验结束 时应先抽插入水槽的导气管再移开、熄灭酒精灯) 掌握了甲烷实验室制法,写化学方程式。 静华化学教案 第 39 页 静华工作室 高二化学教案 课本习题P73 5、6 甲烷的实验室制法 CHCOONa + NaOH ? NaCO + CH ? (加生石灰、加热) 2343 1、使学生掌握五个概念:饱和链烃(烷烃)、同系物、烃基、同分异构现象和同分异构体。 2、使学生认识一个共同点、一个规律性:认识烷烃同系物在组成、结构、化学性质上的共 同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。 3、初步掌握二个方法:同分异构体的写法和烷烃的系统命名法。 4、建立一个观点:通过同系物、同分异构现象的教学,使学生初步建立起有机物的性质和 结构间相互联系的现点。 1、烷烃的性质 2、同分异构体的写法 3、烷烃的系统命名法 实验引导探索法 1、写出乙烷、丙烷、庚烷的化学式和结构式 2、写出乙烷的电子式 [提问]分别写出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等的化学式、结构式、结构简式。采用列表分析法, 组织学生讨论。与甲烷比较得出结论,在这些烃分子里: (1)、碳原子和碳原子都以单键结合成链状。 (2)、碳原子剩余的价键全部跟氢原子相结合,使每个碳原子的化合价都已充分利用, 达到“饱和”。 它们的共同结构特点:单键、链状、饱和。 (一)、烷烃 1、饱和链烃(烷烃) 2、烷烃的命名 [讲解]烷烃的命名是根据碳原子数目来命名的,十个碳原子以下用“天干”来表示,十个碳 原子以上用汉字。例如,C H叫庚烷,CH叫十七烷。 7161736 [指出]若碳原子之间以单键结合成环状的烃叫环烷烃,其结构特点:单键、环状、饱和。其 性质和烷烃相似。例如,环丙烷、环己烷。 (二)、同系物 [展示]出示甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等球棍模型。引导学生采用对比分析的方法找出表4—l 静华化学教案 第 40 页 静华工作室 高二化学教案 中几种烷烃在 结构和组成上的共同点: (1)、结构相似:单键、链状、饱和。 (2)、在分子组成上相差一个或若干个CH原子团。 2 (3)、归纳出烷烃的通式:CHn2n+2 1、 同系物: 结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH原子团的物质互相称为同系物。 2[强调](1)、结构相似 (2)、分子组成上相差一个或若干个CH原子团。 2 [指出]甲烷、乙烷、丙烷等都是烷烃的同系物。 引导学生分析表4—1 2、烷烃的性质 (1)、烷烃的物理性质 ?常温时的状态: 碳原子数l一4:气态。 5一16:液态。 17以上:固态。 ?熔点、沸点:随着原子数的增加逐渐升高。 ?液态时的密度:随着碳原子数的增加逐渐增大。 [结沦]各种烷烃的物理性质—般随着分子里碳原子数的递增(式量也递增)而发生规律性的变 化。 (2)、烷烃的化学注质: [讲解]这些烃在化学性质上跟甲烷相似。通常很稳定,跟酸、碱和氧化剂都不起反应,也难 于限其它物质化 合。但在一定条件下也可以发生反应。 ?取代反应:光照条件下均可以与卤素单质发生取代反应。 ?氧化反应:在空气中均可以点燃。 [设问]为什么这些烃的化学性质都和甲烷相似呢? [回答]因为它们结构相似,它们是同系物。 同系物具有相似的性质,反映了有机物的性质是和结构相联系的。 课本习题P83 11 [巩固练习]1、烷烃同系物分子中的碳原子数相差几个,则其式量相差多少? 2、按沸点依次升高的次序排列下列物质,并注明常温常压下物质的聚集状态。 (1)、戊烷 (2)、二十烷 (3)、庚烷 (4)、丁烷 第三节 烷烃同系物 (一)、烷烃 1、饱和链烃(烷烃) 2、烷烃的命名 (二)、同系物 1、 同系物: 静华化学教案 第 41 页 静华工作室 高二化学教案 烷烃的性质 1、使学生掌握五个概念:饱和链烃(烷烃)、同系物、烃基、同分异构现象和同分异构体。 2、使学生认识一个共同点、一个规律性:认识烷烃同系物在组成、结构、化学性质上的共 同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。 3、初步掌握二个方法:同分异构体的写法和烷烃的系统命名法。 4、建立一个观点:通过同系物、同分异构现象的教学,使学生初步建立起有机物的性质和 结构间相互联系的现点。 1、烷烃的性质 2、同分异构体的写法 3、烷烃的系统命名法 实验引导探索法 [测评]:1、什么是同系物?写出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷的结构简式。 2、写出烷烃同系物的通式。 [设问]:1、烷烃失去一个氢会变成什么呢? 2、碳链是否都是直链?(讨论) 3、怎样写出各烷烃的同分异构体?(讨论) 4、烷烃的初步命名 [引入新课]: 甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等失去一个氢原子后,剩余的部分其结构如何:CH一 3 CHCH一 CHCHCH— CHCHCHCH— 323233222(三)、烃基 烃分子失去一个或几个氢原子后剩余的部分叫烃基。表示为“R一”。 烷烃失去一个氢原子后剩余的原子团叫做烷基。CH一叫甲基,CHCH一乙基, 332 CHCHCH一丙基„„等。 322 [设问]烷烃的通式是CH ,请推导出烷基的通式。 n2n+2 [指出]烷基的通式CH一 n2n+2 [设问]丁烷的结构有几种可能?请画出丁烷可能的结构式。 [指出]:它们的分子式相同都是CH ,分子量相同,但结构有差异。 410 人们在研究丁烷的性质时,发现有差异。 正丁烷 异丁烷 0熔点(C) —138.4 —159.6 静华化学教案 第 42 页 静华工作室 高二化学教案 0沸点(C) —0.5 一11.7 3液态时的密度(克/厘米 0.5788 0.557 ) [设问]:为什么正丁烷和异丁烷的性质有差异呢? 科学实验证明:虽然有相同的分子组成和相同的分子量,但由于分子的结构不同,它们的性 质就有差异。 指出:烃分子中的碳原子既能形成直链的碳链,又能形成带有支链的碳链。 (四)、同分异构体 烷烃的命名 1、同分异构现象 同分异构体 化合物具有相同的分子式,但有不同结构的现象,叫做同分异构现象。具有同分异构现象 的化合物互称为同分异构体。 指出正丁烷、异丁烷是丁烷的两种同分异构体。 [练习]:写出戊烷可能的同分异构体的结构式和结构简式。 以戊烷为例归纳出同分异构体的写法 2、同分异构体的写法 [讲解]:先写出最长的碳链,然后依次写出少一个、二个、三个„„碳原子的直链,把剩下 的一个、二个、三个„„碳原子作为支链加在主链上,并依次变动支链的位置。 [展示]:戊烷的三种同分异构体的球棍模型。 指出:无论是带支链还是不带支链的碳链都不是直线形的,而是锯齿形的。 由于戊烷有三种不同的结构,所以性质上有差异。 [练习]:写出己烷的同分异构体的结构简式。 己烷有五种同分异构体。 [归纳]:同分异构体的写法 主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边(但不能在两端)。 由上看出:丁烷有两种同分异构体,戊烷有三种,己烷有五种。还可得出庚烷有九种, 癸烷(C H)有75种。 1022 [小结]:分子中碳原子数目越多,其同分异构体的数目也越多。 指出:同分异构现象是有机物普遍存在的重要现象;是有机物品种繁多的原因之一。 [思考]:试比较同系物、同分异构体、同素异形体、同位素四个名词的含义。 在学生讨论回答的基础上[总结](1) 同 系 物 同分异构体 同素异形体 同位素 静华化学教案 第 43 页 静华工作室 高二化学教案 组成 分子组成不同相差一个或几分子组成相同 分子组成不同 质子数相同 个CH原子团 中子数不同 3 结构 结构相似 结构不同 结构不同 类别 化合物 化合物 单 质 同一元素不同种原子 [总结](2)物质的性质不仅决定于它们的分子组成,还决定于它们的分子结构。 [巩固练习]: 1、判断下列说法是否正确 (1)、分子量相同的有机物是同一种物质。 (2)、分子组成相差1个或几个CH原子团的物质互称为同系物。 2 (3)、分子式相同而结构不同的有机物,一定是同分异构体。 2、分子量为72的烷烃有几种同分异构体,写出可能的结构简式。 [作业] 1、第83页习题第6、7、8题 2、补充题:下列烷烃分子中的1个氢原于被氯原子取代后,哪些不可能产生同分异构体。 (1)、丙烷 (2)、丁烷 (3)、异丁烷 (4)、异戊烷 (5)、新戊烷。 第三节 烷烃同系物 (三)、烃基 (四)、同分异构体 烷烃的命名 1、同分异构现象 同分异构体 2、同分异构体的写法 1、使学生掌握五个概念:饱和链烃(烷烃)、同系物、烃基、同分异构现象和同分异构体。 2、使学生认识一个共同点、一个规律性:认识烷烃同系物在组成、结构、化学性质上的共 同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。 3、初步掌握二个方法:同分异构体的写法和烷烃的系统命名法。 4、建立一个观点:通过同系物、同分异构现象的教学,使学生初步建立起有机物的性质和 结构间相互联系的现点。 1、烷烃的性质 2、同分异构体的写法 3、烷烃的系统命名法 实验引导探索法 静华化学教案 第 44 页 静华工作室 高二化学教案 [测评练习]:戊烷的同分异构体有几种,写出它们的结构简式。 [引入新课]:由于有机物联原于数目越多,同分异构体就越多,简单的命名方法就不能满足 需要。1892在日内瓦召开了国际化学会议,规定了系统命名法。 3、烷烃的系统命名法 以戊烷的同分异构体为例命名 (1)、选定分子里最长的碳链为主链,按主链上碳原子的数目称“某烷”。(就长不就短) (2)、把主链里离支链较近的一端为起点,将主链的各个碳原子依次编号1,2,3„„确定 支链的位置(就近不就远)。 (3)、把支链作为取代基。把取代烃基的名称写在烷烃名称的前面,在取代烃基的前面用 阿拉伯数字注明它在烷烃直链上的所在位置,并在号数后面连一短线,中间用“—” 隔开。 指出:没有把主链离支链最近的一端编号。 (4)、化合物中相同取代基的数目,用一、二、三等数字表示,取代基的位置用阿拉伯数 字表示,并用“,”号隔开,不同取代基简单的写在前面,复杂的写在后面(就多不就 少,就简不就繁)。 静华化学教案 第 45 页 静华工作室 高二化学教案 [小结]:系统命名法的步骤 定主链 就长不就短 找支链 就近不就远 命名 就多不就少 就简不就繁,. [巩固练习]: 1、 改错,并说出错误原因 2、在上题中(2)、(3)、(4)代表了几种物质,并用系统命名法正确命名。 3、写出下列各化会物的结构式 (1)、3,3—二乙基戊烷 (2)、2,2,3—三甲基丁烷 (3)、2,3—二甲基—3—乙基已烷 [作业]:第83页习题3、4题. 第三节 烷烃同系物 3、烷烃的系统命名法 1、使学生掌握五个概念:饱和链烃(烷烃)、同系物、烃基、同分异构现象和同分异构体。 2、使学生认识一个共同点、一个规律性:认识烷烃同系物在组成、结构、化学性质上的共 同点以及物理性质随着分子里碳原子数目的递增而变化的规律性。 3、初步掌握二个方法:同分异构体的写法和烷烃的系统命名法。 4、建立一个观点:通过同系物、同分异构现象的教学,使学生初步建立起有机物的性质和 结构间相互联系的现点。 静华化学教案 第 46 页 静华工作室 高二化学教案 1、烷烃的性质 2、同分异构体的写法 3、烷烃的系统命名法 实验引导探索法 1、什么是烷烃?烷烃初步命名的方法? 2、什么是烃基?什么是烷基? 3、什么是同系物? 4、什么是同分异构体? 5、系统命法的步骤怎样? [补充练习] 1、乙烷和丙烷的混合气体完全燃烧后,产物通过浓硫酸,浓硫酸增重2.04g ,然后通过 NaO,NaO增重3.24g 。混合气体中乙烷和丙烷的体积比为 ( ) 2222 A.1 : 1 B.2 : 3 C.3 : 2 D.3 : 5 2、化学式为CH ,每个分子中有4个甲基的烃可能有( 818 A、5种 B、6种 C、7种 D、8种 3、CH的各种同分异构体中所含甲基数和它的一氯取代物的数目分别是 ( ) 614 A.2个甲基,能生成4种一氯代物 B.3个甲基,能生成5种一氯代物 C.3个甲基,能生成4种一氯代物 D.4个甲基,能生成4种一氯代物 4、下列5种烃:? 2—甲基丁烷 ? 2,2—二甲基丙烷 ? 戊烷 ?丙烷 ?丁烷,按 它们的沸点由高到低的顺序排列正确的是( A.????? B.????? C.????? D.????? 5、已知正丁烷的二氯代物有6种同分异构体,则其八氯代物的同分异构体共有 ( ) A.6种 B.8种 C.10种 D.12种 6、从理论上分析,碳原子数为10或小于10的烷烃分子中,其一卤代物不存在同分异构体的烷烃分子共有的种数是( A、2种 B、3种 C、4种 D、5种 教学目的: 1、掌握氧化还原反应的实质和特征,并能根据其特征来判断哪些反应属于氧化还原反 静华化学教案 第 47 页 静华工作室 高二化学教案 应。 2、懂得用双单线桥的方法来表示电子的得失和转移情况。 3、懂得用对立统一的观点来分析氧化还原反应,能找出氧化剂、还原剂、氧化产物、 还原产物等对应的基本量。 4、掌握氧化还原反应方程式的配来的方法。 教学过程: 一、有关基本理论 氧化还原反应的特征:化合价的变化 氧化还原反应的实质:电子的转移 电子转移的表示方法:单、双线桥 (对立统一观点分析几个量的关系) 降价、被还原 氧化剂+还原剂、―――――还原产物+氧化产物 升价、被氧化 对于这四个量的关系,只要记住三个字,即“升失还”,这三个同时发生在同一个物质 中或同一元素里,即化合价升高的是失去电子,作还原剂,然后按照对立统一的观点,便可 知道其它的量。 物质的氧化性和还原性的相对强弱(氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性) 二、氧化还原反应方程式的配平步骤 1、标好价 2、列变化 3、调等价 4、后配查 三、有关练习 1、配平下列反应方程式 HS+ SO====S+ HO Cl+NaOH===NaClO+NaCl+HO 22222 Mg + HNO====Mg(NO)+ NHNO+ HO 3324322KMnO+16HCl====2MnCL+2KCl+8HO+5Cl 2222、配平下反应方程式并回答下列有关问题 静华化学教案 第 48 页 静华工作室 高二化学教案 3KS+8HNO====6KNO+3S+2NO+4HO 2322 ?指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是什么。 ?氧化剂与还原剂的物质的量之比为( ) 还原产物与氧化产物的物质的量之比为( ) ?当有1摩硝酸参加反应时,有( )升一氧化氮生成(标况), 当有1摩硝酸被还原时,有( )升一氧化氮生成 ?当有1摩电子发生转移时有( )克沉淀物生成, 当有4.48LNO生成时,有( )摩电子了生的转移。 3 教学目的: 1、掌握几族元素代表元素的重要性质和用途; 2、进一步巩固用元素周期的理论指导学习同一族元素; 3、通过比较、归纳总结,使所学知识系统化条理化。 教学过程: 设问:学习一族元素的方法是怎样的呢? (找出代表物,然后按照结构决定性质,性质决定用途的指导思想进行学习。) 提问:决定元素的化学性质的主要因素是什么呢? (最外层的电子) 1、卤素(Cl):F Cl Br I At (同一主族元素的性质的变化有何规律呢?原子半径、得电子能力、氧化能力的规律?) 氯气的性质:物性――黄绿色、刺激、溶于水、比空气重、有毒。 化性―― 金属Na Cu Fe ? (消毒)水? Cl?非金属H (HCl的实验室制法) 22 ? 碱(漂白) (指出结构与性质,有关性质发生反应的现象并分析性质与用途的关系,特别是氯的 静华化学教案 第 49 页 静华工作室 高二化学教案 几个重有化合物HCl、HClO、Ca(ClO)的用途) 2 练习:写出氯气与氢氧化钙反应的化学方程式,并指出氧化剂与还原剂的物质的量之比 2 、氧族(S):O S Se Te Po 设问:(原子结构如何) FeS ? S?SO?SO?HSO(制硫酸的原理及过程,) 2324 ? (浓的特性) HS?S 2 强调:1、SO的用途之一漂白,与氯水、过氧化钠的漂白原理进行比较。 2 2、S不能一步与O反应得到三氧化硫。 2 3、浓硫酸具有强氧化性,但与铁、铝发生钝化反应,还有浓硝酸也如此。 思考:1、写出SO 与HS反应的化学方程式,并指出氧化产物与还原产物的物质的量22 之比? (气体溶于水及其气味的规律:无味的则不溶于水(CO外),有刺激味的都溶于水) 2 静华化学教案 第 50 页 静华工作室 高二化学教案 3NaLi Na K Rb Cs Fr (原子结构最外只有一个电子容易失去表现出强的还原性。 A、钠的物理性质:银白、软、轻、熔沸点低 B、钠的化学性质: Na--------NaO (NaO)--------NaOH-------NaCO22223 ? ? NaOH 强调:1、NaO的用途 22 2、Na与水反应的现象及化学方程式。 原理(药品)、装置、收集、验满、干燥、余处。 Cl:4HCl+ MnO===Cl+ MnCl+ 2HO 浓(固)2()2222 HCl:HSO+2NaCl===2HCl+NaSO (多步反应的计算) 浓固2424 SO:HSO+NaSO=== NaSO+SO+HO 固224232422 NH:2NHCl+Ca(OH)====CaCl+2NH+2HO 342232 静华化学教案 第 51 页 静华工作室 高二化学教案 1、通过试卷的讲评,使学生能重新回忆上学年所学过的一些化学知识,希望能起到承前启 后的作用。 2、使学生了解本学期的教学计划和要求。 分析评讲、启发引导学生进行学习 怎样解化学题? 通过边复习边评卷的方法 45 、15230 16、下列各组元素属于同一主族的是 (A)S、Cl、P (B)O 、S、 Te (C)N、Cl、Se (D)F、Pb、Br 17、氧气的摩尔质量为 (A)32克/摩 (B)32克 (C)16克/摩 (D)16 18、具有升华性质的物质是 (A)液溴 (B)石墨 (C)碘 (D)氯化铵 19、在标准状态下,不是气态的物质是 (A)HS (B)SO (C)NO (D)NH 23320、发现元素周期律的是 (A)居里夫人 (B)道尔顿 (C)门捷列夫 (D)候德榜 21、下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是( ) ?过氧化钠 ?次氯酸 ?二氧化硫 ?活性炭 (A)?? (B)?? (C)??? (D)??? 22、下列气体中,只能用排水法收集的气体是 (A)SO (B)Cl (C)NO (D)NO 22223、可用于制造半导体元件的物质是 (A)二氧化硅 (B)高纯度单晶硅 (C)铝 (D)石墨 24、下列反应中,常温下有气体生成的是: (A)铜与稀硫酸 (B)铁与浓硝酸 (C)铝与浓硫酸 (D)锌与稀盐酸 25、下列离子的电子层结构与氖的电子层结构相同,其中离子半径最小的是 —+3+2+(A)Na (B)F (C)Al (D)Mg 26、下列说法错误的是 静华化学教案 第 52 页 静华工作室 高二化学教案 (A) 用工业酒精配制的“白酒”,不能饮用 (B) BaCO可用在医疗上作“钡餐” 3 (C) 亚硝酸钠外观类似食盐,要严防误食 (D) 芒硝在医药上用作缓泻剂 27、既含有离子键,又含有共价键的化合物是 (A)KBr (B)NaOH (C)NH (D)HCl 3 28、下列各组物质不属于同素异形体的是 (A)氧气和臭氧 (B)金刚石和石墨 (C)红磷和白磷 (D)NO 和NO 224 29、在通常情况下,能干燥氨气的物质是 (A)碱石灰 (B)五氧化二磷 (C)浓硫酸 (D)无水氯化钙 30、下列各组微粒具有相同质子数和电子数的是 ——、+(A)CH、NH、Na (B)OH、F、NH 433——++++(C)HO、NH、Na (D)NH、OH、NH 3442 5315 31、向稀硫酸中加入铜粉时不发生反应,若再加入某种盐后铜粉便可反应而溶解。则加入的 盐可能是 (A)KCl (B)NaNO (C)MgSO (D)NaHPO 3424 32、下列离子方程式书写不正确的是 2++(A)钠投入硫酸铜溶液中:2Na+Cu=Cu+2Na +2+(B)碳酸钙与盐酸反应:CaCO+2H=Ca+HO+CO? 322+-(C)硫酸与氢氧化钠反应:H+OH=HO 2+-(D)钠与水反应:Na+2HO=Na+2OH+H?22 33、已知X,Y,Z,W四种物质的氧化能力为W>Z>X>Y,下列氧化还原反应能发生的是 22222222 (A) 2Wˉ+Z=2Zˉ+W (B)2Xˉ+Z=2Zˉ+X 2222 (C) 2Yˉ+W=2Wˉ+Y (D)2Zˉ+X=2Xˉ+Z2222 34、相同状况下,在体积相同的三个烧瓶中分别盛NH、HCl和NO气体,并分别倒立于32 水槽,充分溶解后烧瓶内三种溶液物质的量浓度之比为(设烧瓶内液体未扩散到水槽中) (A)1:1:1 (B)2:2:3 (C)3:3:2 (D)2:2:1 35、有13.5g不纯的氯化铜粉末,当它与足量的AgNO溶液反应后,生成29gAgCl沉淀,则3 粉末中的杂质可能是 (A)FeCl (B)CaCl (C)ZnCl (D)BaCl 3222 14 41、在1—18号元素中,金属性最强的单质是:_______;非金属性最强的单质是:_______;最稳定的气态氢化物是:__________;最高价氧化物对应的水化物中酸性最强和碱性最强的 分别是:____________和____________。(填化学式)(共5分) 42、____CuS + ____ HNO == ____Cu(NO) + ____S + ____NO?+ ____ _________ 332 (1) 在上列横线处写上该反应的系数及空缺产物的化学式 (2) 该反应的还原剂是:___________,还原剂与氧化剂的物质的量之比为:_______ (3) 有32克硫生成时,该反应转移的电子数为:______摩。(共5分) 43、某元素A位于周期表第三周期?A族,其最高价氧化物的晶体类型为:_____________,B元素的原子序数比A大2,写出B元素的氢化物的电子式:___________。(共4分) 7 45、有A、B、C 3种气体。A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A能与O在一定条件下反应生2 静华化学教案 第 53 页 静华工作室 高二化学教案 成B;B不溶于水,且B能与O反应生成有色气体C。 2 (1)A是_______,B是________,C是_________(写化学式)。 (2) C与水反应的化学方程式为:____________________________________________。 (3) A在一定条件下与O反应生成B的化学方程式:__________________________________。 2 29 49、某一气态氮的氧化物112毫升(标准状态下),质量为0.22克,它的组成里氧氮质量比 为4:7,则它的化学式是____________;其俗名为____________。(不用写计算过程) 50、用Ca(OH)和NHCl各10.7克,在标准状态下可以制得多少升NH?如果把这些氨243 气配成2升溶液,这种氨水的物质的量浓度是多少?(写计算过程,分步给分) 一、 化学部分选择题(共45分) (一)、单选题(每小题2分,共30分) 16 17 18 19 20 21 22 23 B A C B C A C B 24 25 26 27 28 29 30 D C B B D A C (二)、不定项选择题(每小题3分,共15分) 31 32 33 34 35 B A A、D B、C A、B 二、 填空题: 化学部分(共14分) 41、Na F HF HClO NaOH (各1分) 24 42、(1)3 8 3 3 2 4 HO (2分) (2)CuS 3:2 (3)、2 (各1分) 2 43、原子晶体 五、化学推断题(共7分) 45、(1)NH NO NO (各1分) 32 (2)3NO+HO==2HNO+NO (2分) 223 (3)4NH+5O==4NO+6HO (2分) 322 六、计算题: (二)、化学部分 48、NO 笑气 2 49、4.48升 0.1摩/升 静华化学教案 第 54 页
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