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1、2022年高中化学化学是认识和创造物质的科学教案2 苏教版选修2一、学习目标1能用化学发展史说明并体会人类对物质及其变化的认识是逐步发展和深入的，认识化学科学的研究内容，了解化学科学的发展前景。2通过金属活动性与金属发现利用年代与冶炼方法的对比，了解化学发展的必然规律。3以人类对酸碱认识的发展过程为例，了解在实验基础上不断深化对物质世界认识的过程，认识科学研究的方法。二、教学重点及难点金属的认识历程；人类对酸碱认识的发展三、设计思路本节设计以金属的发现及对酸碱的认识发展为例，从人类对具体物质的认识、认识技术的更新、理论的发展等三个维度，让学生了解化学科学的发展历程：测试技术认识物质化学理论形成
2、指导发现物质促进促使从人类对物质的认识历程中，在两个典型事例中让学生回顾与总结相应的化学知识，同时感悟科学方法与科学精神，本节课对事例本身所涉及的科学知识，基于学生的已学知识作了一定程度的系统化与提升。四、教学过程导入经过近一年的学习，化学在你的印象中是怎样的一门学科？ (学生各抒己见)总结化学是一门研究物质组成、结构、变化的科学，因而它也是一门发现物质、认识物质、和创造物质的科学。接下来我们就沿着化学发展的历程，来认识人类是如何发现、认识与创造物质的。板书化学是打开物质世界的钥匙一、发现物质交流与讨论（ppt：2）阅读资料：部分金属的发现时间K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H
3、） Cu Hg Ag Au约200年前约2500年前约6000年前约6000年前 (1)你认为金属开发、利用的时间先后与其活动性存在怎样的联系？（2）结合你学过的知识，选择几种金属（如钠、镁、铝、铁、铜等），指出它们的冶炼方法，写出有关化学方程式并标出电子转移的方向和数目。通过比较你是否发现一些规律？尝试用氧化还原反应的知识解释它们。总结 (ppt：3)金属冶炼方法Ag Hg Cu (H) Pb Sn Fe Zn Al Mg Na Ca K加热法 热还原法 电解法Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2高温MgCl2Mg+ Cl2 通电举例举例举例2HgO = 2Hg+ O2 巩固练习 (ppt:
4、4)1.在工业上常常采用下列四种方法冶炼金属：焦炭法；水煤气法（或H2或CO法）；活泼金属置换法；电解法。这四种方法在工业上都有典型的应用实例。（1）古代的湿法炼铜；（2）古代的火烧孔雀石炼铜；（3）现代的铝热法炼铬；（4）现代的用氧化铝炼铝。其中金属冶炼方法与实例对应关系不正确的是（ B ） A（1） B（2） C（3） D（4）2.金属冶炼的实质是（ BC ）A金属元素失去电子 B金属元素获得电子C金属元素被还原了 D金属元素被氧化了 (设计意图：让学生通过对金属发现时间、冶炼方法与金属活动性的关系，认识科学探索的历程与方法，领会科学规律的指导意义。并让学生体验从宏观现象分析到微观特征解析
5、的认识过程。)过渡人类在发现物质的同时，也不断地认识、研究和利用物质，酸碱是化学中很常见的两类物质，人们又是怎样认识它们的呢？板书二、认识物质阅读教材第93-94页人类对酸碱认识的发展思考与讨论 （ppt：5）(1)人类认识酸碱经历了怎样的历程？(由表及里，从宏观到微观的历程)(2)过去你是用哪种理论来确定酸碱的？(酸碱电离学说)(3)按照酸碱的质子理论，结合学过的知识，你认为下列物质哪些是酸？哪些是碱？哪些是两性物质？ A、H2SO4 B、NaHCO3 C、Na2CO3 D、NaOH(酸：H2SO4；碱：Na2CO3 、NaOH；两性物质：NaHCO3)设问人类对酸碱的认识是否会到此为止？讲
6、述在1923年，美国化学家路易斯(Lewis)提出了著名的酸碱电子理论；此外，在化学史上还出现了“酸碱溶剂理论”、“酸碱氧化物离子理论”、“酸碱正负理论”等(有兴趣的同学可在课后继续查阅资料)。随着理论的创新、科学研究方法与技术的进步，人类对酸碱等物质的认识还将不断深入。让我们一起来回顾化学进步的历程：资料1 （ppt：611）化学发展史与测定技术演变：(1)古代化学冶金、陶瓷、酿造、火药、造纸、医药近代化学原子分子论现代化学现代分子结构理论(2)微观结构观测仪器：（ppt：611）光学显微镜电子显微镜扫描隧道显微镜(STM) 讲述1.古代的化学是实用的化学，是各种化学工艺知识的积累。如：制陶
7、、制玻璃、冶金、酿酒、染色等。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术和炼金术积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。2.近代化学：1661年，英国科学家波义耳(R. Boyle)首次赋予“元素”以科学的定义；1808年，英国科学家道尔顿(J.Dolton)提出原子学说，1811年，意大利化学家阿伏加德罗(A.Avogadro)把“分子”引入道尔顿的原子论，提出了分子假说。促使道尔顿的原子论发展为完整全面的原子分子论。3.现代化学时期：二十世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，现代物理技术在化学中应用，解决了化学上许多悬而未决的问题；在这一时期，元素周期律
8、有了新的发展，建立起现代的分子结构理论（包括价键理论、分子轨道理论和配位场理论）等。 (说明：以上资料所涉及的资源，教师可根据实际情况，在方式上由教师直接介绍，或由学生课前搜集、课堂汇报等，具体内容可参考本单元“资源”部分)。练习（ppt：1213）1.自从1803年英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子假说以来，人类对原子结构的认识不断深入，通过实验事实不断丰富和完善原子结构理论。请判断下列关于原子结构的说法正确的是（ C ）A.所有的原子都含有质子，中子和电子三种基本构成粒子B.所有的原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子的个数都是相等的C.原子核对电子的吸引作用的实质是原子核中的质子对核
9、外电子的吸引D.原子中的质子，中子和电子三种基本构成粒子不可能再进一步分成更小的粒子 2.根据酸碱的质子理论，我们以前学过的盐类物质中，有的属于酸，有的属于碱，而有的属于酸碱两性化合物，请各举1-2例，并说明理由。结束语对于物质结构与性质我们将在选修模块物质结构与性质中继续学习，而对物质的认识是建立在实验的基础上逐步深入的，在选修模块实验化学中，你会了解更多的实验方法，领略化学研究的过程与魅力。作业教材第98页：练习与实践第1题课时2化学是人类创造新物质的工具教学设计一、学习目标1.了解化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用；能用具体实例说明合成新物质对人类生活的影响；2.了解化学方
10、法在实现物质间转化中的作用。3.认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值,体验化学的学科魅力；4.在资料的搜集与交流中提高信息的获取与利用的能力。二、教学重点与难点认识化学创造新物质的方法与意义；认识合成氨、农药的更新及其粮食增产的关系。三、设计思路本节课设计的基本思路： 无机（如电解）创造物质 有机合成分离物质（导入）应用（如粮食增产）在内容上主要安排了两个活动，首先通过氯化钠电解一例，了解化学合成所采用的科学方法与实际价值，在知识方面突出了反应的产物及用途，对反应的原理未作过多的强调与深化；同时结合有机合成让学生对纷繁的化学合成能有大致的总体了解。其次，通过对合成氨及农药的更新等内容的讨论
11、，让学生体会到化学合成对人类生存与发展所起的关键作用，在讨论中要把握以化学知识与化学方法为主要载体，以体现化学的学科特点。四、课前准备学生分成小组，就粮食的增长问题，分别从生产化肥、利用基因工程育种、研制杀虫剂与除草剂、研究光合作用机制等四个方面搜集资料，并将资料以研究历史为主线进行汇总，列出简要的汇报提纲。五、教学过程导入(1) 介绍：化学不仅能帮助我们认识与发现物质，它也为人类创造了数千万种的物质。在化学1 中我们学习了化学的分离与提纯的方法，这是我们从自然界获得物质的重要方法，还记得我们学过哪些分离与提纯的方法吗？化学工作者不仅从自然界获得物质，同时也利用化学反应创造自然界不存在的物质，
12、我们学习过从海水中获得的物质、合成橡胶、导电塑料、合成氨等等。(2)阅读：教材第94页表4-1(ppt:2)：从天然产物中分离与人工合成的化合物种类统计数据，可以帮助我们认识化学在这一领域的巨大贡献(学生阅读教材)。(3)小结：难怪著名有机化学家、诺贝尔化学奖获得者伍德沃特RBWoodward说：“化学家在老的自然界旁边又建立一个新的自然界。” (ppt:3)那么科学工作者是如何分离与创造这些新物质的呢？下面我们就以电解为例来领略科学家是如何利用科学规律，将自然界中无法发生的化学反应付诸实际，从而创造出新物质的。阅读教材第95页“资料卡”：熔融氯化钠与氯化钠水溶液的电解交流与讨论 (ppt:4
13、)电解熔融氯化钠与氯化钠水溶液时，在电解槽的阴阳两极分别能得到哪些产品，根据你学过的知识，你觉得利用这些产品又能生产哪些新物质？资料电解氯化钠的产品及应用：(阴极)NaCl熔融电解NaCl2水溶液电解H2NaOH相关工业冶金(如K、Ti)、Na2O2等CHCl3、CCl4、聚氯乙烯、漂白剂、药物、颜料等HCl、NH3、冶金等肥皂、造纸、漂白液等(阴极)(阴极)(阳极)评价以氯化钠为原料电解可以得到钠、氯气、氢气和氢氧化钠，这些物质本身既是用途广泛的化学品，同时又是宝贵的化工原料，利用它们又可以制造很多的新物质。就像鸡能生很多的蛋，而蛋又可以变为鸡，由此我们能等到一系列的产品。而这种氯化钠电解为
14、基础的化工又被称为“氯碱工业”。过渡在人类创造的数以千万计的新物质中，绝大部分为有机物。有机合成的也经历了一个曲折而艰难的历程。 资料 (ppt:5)“生命力论”的破灭与有机合成：(1)16世纪后期,西欧制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体，因此，那时人们仅将从动植物体内得到的物质称为有机物，并认为只有生命体才能生成有机物。(2)十九世纪初，贝采尼乌斯（Berzelius,Jons Jacob）提出了“有机化学”的概念，仍认为有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量生命力的作用下产生，人工合成有机物是不可能的。他把“有机化学”称为“研究在生命力影响下形成的物
15、质的化学”。(3)1828年，贝采尼乌斯的学生德国化学家维勒(F. Wohler)通过蒸发氰酸铵（NH4CNO），水溶液得到了尿素CO(NH2)2。维勒的实验给予“生命力”学说以第一次冲击。(4)柯尔柏(H . Kolbe)在1844年合成了醋酸，柏赛罗(M . Berthelot)在1854年合成了油脂等，有机化学从而才进入了合成时代，大量的有机物被用人工的方法合成出来。请举例说明合成有机物在现代生活中重要作用？ 过渡科学家发现与合成了数以千万计的物质，它们对人类的生存与发展又发挥了怎样的作用呢？交流与讨论 (ppt:610)各小组学生分别就如下四个方面的研究历史及面对粮食增产的贡献，简要汇
16、报各自在课前搜集的资料。增产粮食 生产化肥 利用基因工程育种 研制杀虫剂、除草剂 研究光合作用的机制 (资料要点：合成氨、DDT等农药的更新、光合作用的机制等)问题：1、除上述途径外，你觉得还有哪些可行方法能促使粮食增产？2、通过对上述粮食增产各方面研究的历史与现状的认识，你认为未来我们应从哪些方面去研究它们？请设想未来粮食生产的状况 。(ppt:2)总结以上四个方面的过去、现状并展望未来。练习 (ppt:11)全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使
17、溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有： （写出化学方程式）；Br2+3CO32BrO3+ 5Br+3CO2;BrO3+ 5Br+6H3Br2+3H2O。其中反应中氧化剂是 ；还原剂是 。（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫与水反应的化学方程式：_ _。（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的 。乙醇 四氯化碳 硝酸参考
18、答案（1）Cl2+2Br2Cl+Br2 ；Br2Br2（2）Br2SO22H2O2HBrH2SO4；（3）分液漏斗。结束语化学合成对人类的生存与发展起到了举足轻重的作用。如果没有发明合成氨、合成尿素和新农药技术，世界粮食产量至少要减半，60亿人口中的30亿就会挨饿；没有发明合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短25年；没有发明合成纤维、合成橡胶、合成塑料的技术，人类生活要受到很大影响。科学工作者在合成新物质时要基于一定的化学反应规律，同时在研究新物质的同时发现了一些新规律，积累了很多科学的方法，在选修模块有机化学基础、化学反应原理、化学与技术等模块，我们还会有机会进一步学习与研究。作业教材第98页：练习与实践第2、3题
2022年高中化学《化学是认识和创造物质的科学》教案2 苏教版选修2
