第一单元　化学是认识和创造物质的科学优秀教学设计

第1单元

课时1 化学是打开物质世界的钥匙

教学设计

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：

发现物质

促使

认识物质

促进

形成

指导

化学理论

测试技术

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

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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

约200年前

约6000年前

约6000年前

K Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Au 约2500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

举例

2HgO = 2Hg+ O2↑

△

热还原法

举例

Fe2O3+3CO

高温

2Fe+3CO2

电解法

举例

MgCl2＝Mg + Cl2↑

通电

[巩固练习] (ppt:4) 1.在工业上常常采用下列四种方法冶炼金属：①焦炭法；②水煤气法（或H2或CO法）；③活泼金属置换法；④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

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

确的是（

B

）

A．（1）①

B．（2）②

C．（3）③

D．（4）④

2.金属冶炼的实质是（

BC

）

热正

2

A．金属元素失去电子

C．金属元素被还原了

B．金属元素获得电子

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：6～11）

化学发展史与测定技术演变：

(1)古代化学

近代化学

现代化学

现代分子结构理论

原子－分子论

冶金、陶瓷、酿造、

火药、造纸、医药

3

(2)微观结构观测仪器：（ppt：6～11）

光学显微镜

[讲述] 电子显微镜

扫描隧道显微镜(STM)

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、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：12～13）

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。

4

[作业]教材第98页：练习与实践第1题

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