第一单元　化学是认识和创造物质的科学教案2

必修二（苏教版）专题四

第一单元

化学是认识和创造物质的科学

高碑店一中 李宏伟

【教材地位】

金属的冶炼是金属材料的主要来源，电解法获取Cl2、烧碱和H2是重要的氯碱工业，化学是创造物质的科学，也是高考命题的热点。

【教学目标】

1.知道化学科学理论发展的历程及其化学技术的发展对人类社会的贡献。

2.知道金属在自然界中的存在形态和金属冶炼的一般方法，会书写相关的化学方程式。

【教学难点】金属冶炼的方法、氯碱工业

【教学方法】引导阅读、归纳整理

教学流程设计

【情境导入】

人类的发展史，是人类不断认识世界和改造世界的历史；化学科学的发展史，是人类认识物质和创造新物质的历史。

【板书】化学是认识和创造物质的科学

【学生活动】安排学生阅读课本P92交流与讨论，了解金属使用的发展历程，并思考：金属活动性顺序与金属开发利用先后的关系。

【播放幻灯片】总结出：

一般金属活动性越活泼，人类开发、利用该金属的时间就越晚；金属活动性越差，人类开发、利用该金属的时间就越早。

【引导学生】思考：我们学习了哪些金属的冶炼方法，并进行归纳总结。

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【播放幻灯片】总结出：

①通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属金属。例如：Na Mg Al ②在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属(一般从Zn～Cu)，通常是用 方法，利用热还原法(例如C、CO、H2、活泼金属Al等)将金属从其化合物中还原出来。

③对于不活泼金属(Hg、Ag等)，可以直接用热分解方法将金属从其化合物中冶炼出来。

【过渡】

化学科学理论的建立和发展帮助人们更深刻认识物质世界，19世纪，化学理论的建立使化学发展为一门科学，20世纪，现代物理技术、测试手段的发展拓展了人们的视野，化学科学又提出了一系列理论。

【学生活动】阅读课本P92---93页，将化学科学重要基本理论进行归纳。

【归纳总结】师生总结学生交流情况：

【播放幻灯片】

2、化学科学理论的建立与发展

(1)19世纪：

①化学科学建立了以道尔顿原子论

、

分子结构和原子价键理论为中心内容的经典原子分子论。

②1869年门捷列夫发现了元素周期律。

③质量作用定律的提出，奠定了化学反应的

动力学

基础。

④尿素的人工合成，彻底动摇了“生命力论”，使有机化学得到迅猛发展。

(2)20世纪

①化学家鲍林提出了氢键理论和蛋白质分子的螺旋结构模型，为DNA分子双螺旋结构模型的提出奠定了基础。

②人们借助扫描隧道显微镜，实现了对原子或分子的操纵。

【讲述】总结化学理论的意义：

化学科学理论帮助人们发现许多结构和性质关系的初步规律，为预测化学反应的可能性、判断化学反应的方向提供理论指导，为合成化学的发展指明了2

方向，为功能材料的设计提供了依据。高中选修课程我们将进一步研究物质结构与性质关系的基础理论。

【过渡】人们对酸碱的认识经历了哪些过程？

请看教材P93的内容，并请同学们交流与讨论。

【提问】学生进行汇报：

生：17世纪前，人们凭感觉认为有酸味的物质是酸，有涩味且溶液有滑腻感的物质是碱。

生：17世纪末波义耳根据水溶液与指示剂发生颜色变化来定义，使石蕊试剂变红的是酸，使石蕊试剂变蓝的是碱。

生：之后拉瓦锡根据物质与水反应的生成物来定义，非金属氧化物与水反应生成物为酸，金属氧化物溶与水生成物为碱。

生：1883年阿伦尼乌斯提出电离时产生的阳离子全部是氢离子的是酸，产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。

生：1923年质子论认为凡能给出质子（H+）的物质是酸，凡能接受质子的物质都是碱。

【播放幻灯片】人类对与酸碱的认识经历了以下几个阶段：

无定义阶段→波义耳酸碱理论→拉瓦锡酸碱理论

→酸碱电离理论 →酸碱质子理论

【讲述】人类对酸碱的认识经历了感性认识到本质发现这样一个历程，现阶段，相对较前沿的酸碱理论是：酸碱电离理论和酸碱质子理论。

【播放幻灯片】

（1）阿论尼乌斯的电离学说

①酸：电解质电离时产生的阳离子全部是H+的化合物，如HCl、H2SO4等。

②碱：电解质电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物，如NaOH等。

（2）酸碱质子理论

①酸：能给出质子(H＋)的物质，如HNO3、HCl等。

②碱：能接受质子的物质，如OH－、CO32－等。

③酸碱两性物质：既能给出质子（ H＋

）又能接受质子，如H2O、HCO3—等。

【学生思考】依据酸碱质子理论，HCO3—可称为酸碱两性物质，为什么？

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请大家写出离子方程式。

【学生活动】学生板书：

HCO3—

+ OH－

= H2O + CO32－

HCO3— + H＋

= H2O + CO2 ↑

【过渡】通过学习人类对金属的制取和利用，化学科学理论的建立及人类对酸碱认识的发展，我们体会到，化学为人类打开了物质世界的大门。但是，认识物质的同时，人类开始开拓创新，创造和发明了许多新物质，从而推动人类文明不断向前发展。那么，人类创造了哪些新物质呢？

【播放幻灯片】

二、化学是人类创造新物质的工具

1.电解技术的应用提高了食盐的利用价值 【学生活动】阅读课本p95 资料卡 比较NaCl（l）与NaCl（aq）的电解

【播放幻灯片】

存在微粒

阳极反应式

阳极反应

阴极反应式

阴极反应

电解产物

熔融氯化钠的电解

Na＋、Cl－

2Cl－－2e－===Cl2↑

氧化反应

Na＋＋e－===Na 还原反应

阴极

Na 阳极

Cl2

2Na＋＋2Cl－ 通电=====

氯化钠水溶液的电解

Na＋、Cl－、H＋、OH－、H2O 2Cl－－2e－===Cl2↑

氧化反应

2H＋＋2e－=H2↑ 还原反应

NaOH、H2

Cl2

通电2Cl－＋2H2O H2↑＋=====

化学反应方程式

2Na+ Cl2↑

Cl2↑ +2 NaOH

【学生思考】为什么电解熔融NaCl和电解NaCl溶液的阴极产物不同？

【过渡】除了电解技术的应用外，化学对粮食增产影响重大。

【学生活动】阅读

课本p96 交流与讨论,了解化学对粮食增产的影响。

【播放幻灯片】

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2、化学在粮食增产方面的巨大作用

(1)合成氨技术的改进

1909年哈伯发明了合成氨技术，施用氮肥使世界粮食产量增长近一倍。

合成氨的原理为： 应用：使世界粮食产量增长近一倍。

(2)研制杀虫剂

瑞士化学家米勒首先发现DDT具有杀虫剂的特性1944年后DDT被广泛用作杀虫剂，有效地控制了虫害，增加了粮食的产量。但对环境危害大，已经被禁止使用。目前人们正在研制高效、低残毒且能被生物降解的农药。

(3)光合作用原理的探索

植物的光合作用是地球上规模最大的化学反应，效率非常高。若人们能弄清楚光合作用的原理，就可以使粮食生产出现重大变化。

【过渡】医药是我们生活的需求，化学在医药方面有着突出的贡献。

【学生活动】阅读课本p97拓展视野，了解化学在医药方面的成绩。

【播放幻灯片】师生共同总结：

3、新药物的合成

(1)1899年，科学家用化学方法合成了阿司匹林。 (2)1929年，弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌叫青霉菌

，它能产生一种抑制和杀死金黄色葡萄球菌的物质——青霉素。

【过渡】随着生活水平的日益提高，人们的审美也有了大变化，开始追逐时尚，对于衣服的品味也越来越高。漂亮的服饰需要面料，面料与化学同样密不可分。

【播放幻灯片】展示服装。

【学生活动】阅读课本p98 练习与实践，了解天然纤维、人造与合成纤维

，熟悉重要的工业生产原理

【播放幻灯片】师生共同总结：

（1）棉花、麻等植物性纤维的主要化学成分是

纤维素；羊毛、蚕丝等动物性纤维的主要成分是蛋白质。

（2）人造纤维是利用 自然界的纤维材料

制成的。

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（3）合成纤维是一类高分子化合物，是利用自然界的非纤维材料通过化学合成得到的。常见的合成纤维有涤纶、尼龙、维尼纶等。

【思考】利用化学科学，人类创造出了许许多多的新物质，那么，化学是怎样创造新物质的呢? 【播放幻灯片】

原料基础

→技术手段

→发现和合成新物质→

应用于不同的领域

【课堂小结】

人类对金属的制取和利用

化学是打开物质世界的钥匙 化学科学理论的建立与发展

人类对酸碱认识的发展

电解技术的应用

化学是人类创造新物质的工具 粮食增产方面

新药物的合成

【课堂练习】

1．下列关于化学发展史上重大事件的描述不正确的是(

) A．19世纪初，阿伏加德罗提出了原子学说

B．1774年，法国科学家拉瓦锡通过实验证明空气是由O2和N2组成的

C．17世纪末，英国化学家波义耳又提出了酸、碱的定义

D．1869年，俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律

2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限。之所以有先后，主要取决于（ ）

A．金属的导电性强弱

B．金属在地壳中的含量多少

C．金属的化合价高低

D．金属的活动性强弱

【课堂反思】

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