第一单元　化学是认识和创造物质的科学教学设计及教案分析

《专题四

化学科学与人类文明》教案

一、课题：

化学是打开物质世界的钥匙

二、课型：新授课

三、教学目标：

1．知识与技能：

⑴较为深刻的认识化学学科研究的内容。

⑵了解化学学科一些基本的化学原理和理论。

⑶用化学原理解释生产、生活中实际问题。

⑷了解化学发展的前景及对人类的贡献。

2．过程与方法：

⑴通过对化学史的探究掌握进行科学研究的方法。

⑵培养学生能够提出问题、搜集材料及分析归纳合作交流的能力。

3．情感态度与价值观：

⑴在学习化学发展史的过程中，培养学生科学态度。

⑵在探究化学理论过程中认识科学家们所付出的艰辛劳动。

⑶能利用化学发展史实说明并体会对物质及其变化的认识是逐步发展和深入的。

四、教材分析：

重点难点：了解化学学科的一些基本化学理论

五、教学过程：

情景创设：通过必修模块的学习，我们已经感受到化学的魅力，认识到化学科学对于科学技

术发展、环境保护事业的重要性，体会到化学科学对于人类文明的进步所做出的巨大的贡献。

在人类文明的历史长河里，化学科学的发展历史也是不可或缺的支流。化学学科发展的历史，

是人类逐步深入认识物质的组成、结构、性质变化的历史，也是一部合成、创造更多新物质，

推动社会经济发展和促进人类文明进步的历史。

板书：

一、化学是打开物质世界的钥匙

新课引入：拥有了这把钥匙我们就能进入五彩斑斓的物质世界。可这把钥匙的铸造却是艰辛

的、漫长的。比如，人类对金属的开发和利用就经历了漫长的历史过程。

板书：1、人类对金属的制取和利用

叙述：请看屏幕，材料1 炼丹与汞的制备，葛洪在抱朴子中说：丹砂烧之成水印。大家思

考一下，图中显示的资料中可能发生了什么反应？

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板书：HgS（加热）

= Hg + S 叙述：材料2

西汉古籍记载：曾青得铁则化为铜。这句话隐含的化学反应是？

板书：CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu 叙述：材料3 我国古代的炼铁技术在世界上是遥遥领先的，比欧洲要早一千多年。早期的炼铁是将铁矿石和木炭一层夹一层的放在炼炉中，在650～1000℃的火上焙烧，利用木炭的不完全燃烧产生的一氧化碳使铁矿石中的氧化铁还原成铁。请用化学反应式表示古代炼铁的原理。

板书：Fe2O3 +3 CO （高温）== 2Fe +3 CO2

叙述：材料4 19世纪初，英国化学家戴维将250个电池串联起来，对多种熔融物进行电解，先后制得了钠、铝等金属。请根据图文信息写出反应方程式

板书：（1）金属活动性与金属开发利用先后的关系

阅读教材《交流与讨论》中金属活动顺序表中铜、锡、铁和铝元素被人类大规模开发、利用的大致年限图。

提问：依据图表中数据和有关化学知识说明金属的活动性与人类开发、利用它们的时间先后有何关系？

总结：金属被发现和广泛利用是和其活动性强弱有关的。金属越活泼，则被广泛利用的时间就越晚。

板书：金属越活泼，则被广泛利用的时间就越晚。

(2)金属冶炼的原理和实质

总结：①金属冶炼的原理：利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂或者加热、电解方法把金属化合物还原为金属单质。

②金属冶炼的实质：金属离子

→

金属单质： 即 M＋ne== M。

提问：①金属冶炼的方法有哪些？

叙述：金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法。总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来。金属冶炼的方法主要有：

n＋－

板书：

提问：金属活动性顺序与金属冶炼有何关系？完成相应的反应方程式（请学生板书）

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总结：金属活动性顺序表中，位置越靠后，越容易被还原，用一般的还原方法就能使金属还原；金属的位置越靠前，越难被还原，最活泼金属只能用最强的还原手段电解其熔融化合物（离子）来还原。

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。

板书：2、化学科学理论的建立与发展

讲述：（1）古代化学阶段

自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。

（2）近代化学阶段

：原子-分子学说——近代化学建立的标志

建立了原子价键理论——近代化学发展的里程碑

门捷列夫揭示了物质世界的根本性规律——元素周期律。

人工合成出了尿素，彻底动摇了“生命力论”。

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。

拓展视野：微观结构观测仪器的发展。光学显微镜→电子显微镜→扫描隧道显微镜

(3) 现代化学阶段：利用STM技术实现了对分子与原子的操纵

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：

3、人类对酸碱概念认识的发展。

提问：请同学们阅读课本P93 交流与讨论，阅读资料，回答人类对酸碱认识的发展经历了哪些阶段？

(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) 学生回答：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。

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计算机技术的发展，使化学研究进入了分子水平，分子设计的思想为合成人类发展需要的新物质开辟了更广阔的道路。

过渡：人们对酸碱的认识经历了哪些过程？请看教材P87的内容，并请同学们交流与讨论。

学生活动：]阅读书本P87提供的资料“人类对酸碱认识的发展”，了解认识发展的过程，并进

行汇报。

生1：17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2：17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3：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4：1883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5：1923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。

提问：请写出小苏打在水溶液中的电离方程式，小苏打溶液与盐酸溶液，氢氧化钠溶液反应的离子方程式。依据酸碱质子理论，碳酸氢根是否可以成为两性物质？为什么？

学生板书并回答（略）

总结语：化学作为一门庞大的知识体系,能用来解决人类面临的问题,满足社的需要,对人类社会做出贡献.它的成就已成为社会文明的标志,深刻的影响着人类社会的发展。

恩格斯说：“生命的起源必然是通过化学的途径实现的。”没有化学的变化,就没有地球上的生命,也就更不会有人类。是化学创造了人类,创造了美丽的地球。

一、课堂练习：

1、依据酸碱质子理论，下列物质属于碱的是确

A.铝

B.小苏打

C.食盐

D.苛性钠

2、下列反应中，哪个反应体现了酸的酸性

A. C + 4HNO3 ==== CO2↑ + 4NO2↑+ 2H2O

B. S + 6HNO3 ==== H2SO4 + 4NO2↑ + 2H2O C. 2H2S + H2SO3

==== 3S↓ + 3H2O

D. Fe + 2HCl ==== FeCl2 + H2↑

3、根据酸碱质子理论判定下列说法正确的是

A.所有的弱酸根都是碱

B.酸式弱酸根既是酸又是碱

C.不可能一种物质既是酸又是碱

D.氢氧根是碱

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二、课后练习：

1、化学真正成为一门科学并较快发展，始于

A.氧气的发现

B.质量守恒定律的发现

C.原子-分子论的发现

D.元素周期律的发现

2、人类使用材料的增多和变化，标志着人类文明的进步。下列材料与化学制备无关的是

A.石器

B.青铜器

C.铁器

D.高分子材料

3、我国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”指的是

A.氢氧化钠

B.碳酸钠

C.碳酸氢钠

D.碳酸钾

4、电子工业制造光电管时，需要一种经强光照射就失去电子从而接通电路的材料，制造这种材料的物质应属于

A.放射性元素

B.ⅦA族元素

C.卤化银

D.ⅠA族元素

5、微量元素是指人体内总含量不到万分之一，质量总和不到人体质量千分之一的20多种元素，这些元素对人体的正常发育和健康起着重要作用。下列各组元素中，全部是微量元素的是

A. Na、K、Cl、S、O

B. F、I、Fe、Zn、Cu C. N、H、O、P、C

D. Ge、Se、Cu、Mg、C 6、中国学者徐志博和美国科学家共同合成了世界上最大的碳氢分子，其一个分子由1134个碳原子和1146个氢原子构成。关于此物质的下列说法错误

A. 属于烃类化合物

B. 常温下呈固态

C.具有类似金刚石的硬度

D.易被氧化

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