鲁科版高中化学必修一12《研究物质性质的基本方法》省一等奖教案.docx
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鲁科版高中化学必修一12《研究物质性质的基本方法》省一等奖教案
第二节研究物质性质的方法和程序
第1课时研究物质性质的基本方法
学习目标：
1.了解研究物质物质性质的基本方法，并体会它们的意义。
2.了解运用观察、实验、分类、比较等科学方法研究钠的性质。
3.掌握金属钠及其氧化物的物理性质和化学性质。
学习重点：
金属钠的化学性质
学习难点：
掌握金属钠的化学性质以及观察、实验、比较、分类等方法在研究物质性质中的运用。
教学过程：
一、导入新课
[引入]咱们初中学过很多金属，铁是典型的代表，在研究以下性质时，用到了哪些方法？
Fe外观性质观察法
Fe化学性质实验法
Fe与Cu异同点比较法
金属的通性分类法
[阅读]课本第9页，最后一段
[过渡]通过同学们思考与交流，我们知道，研究物质的性质就应该首先把握研究的方法和程序。
我们先探讨研究物质性质的基本方法。
二、推进新课
教学环节一：
研究物质的基本方法
[板书]一、研究物质的基本方法
[讲解]通过同学们交流与探讨，研究物质的性质常常运用观察、实验、分类、比较等方法。
教学环节二：
观察法
[板书]二、观察法
（1）含义：
是一种有计划、有目的地用感官考察研究对象的方法
（2）内容：
可以直接用肉眼观察物质的颜色、状态，用鼻子闻物质的气味，也可以借助一些仪器来进行观察，提高观察的灵敏度。
人们既在观察过程中，不仅要用感官去搜集信息，还要积极地进行思考，及时储存和处理所搜集的信息。
观察要有明确而具体的目的，要对观察到的现象进行分析和综合。
[观察·思考]
观察金属钠的物理性质及钠与水反应的现象
[实验目的]
1.引导学生学会观察实验现象，掌握观察的方法；
2.引导学生学会通过实验现象的分析，揭示物质的性质；
3.通过实验观察，认识金属钠的状态、颜色、硬度和密度的相对大小、熔点的相对高低等物理性质。
4.通过观察金属钠与水反应的现象，分析金属钠的化学性质。
[实验内容]
1.观察盛放在试剂瓶中的金属钠。
镊子将金属钠从试剂瓶中取出，用滤纸将其表面的煤油吸干，在玻璃片上用小刀切下一小块钠（黄豆粒大小），观察钠块的切面。
用小刀或玻璃片挤压豆粒状的钠（注意：
金属钠有强烈的腐蚀性，千万不要用手直接接触它。
）
2.向培养皿中加适量水，滴入1～2滴酚酞溶液，将切好的钠投入到水中，观察现象。
[实验记录]
金属钠的物理性质
状态
颜色
硬度和密度的相对大小
延展性强弱
金属钠与水的反应
现象
分析（或结论）
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）
[交流与讨论]
1.你是如何通过观察来认识金属钠的有关物理性质？
在观察过程中，你发现了什么问题？
2.通过观察金属钠与水反应的现象，分析金属钠的性质；
[问题思考]
1.实验中，你注意到金属钠是怎样保存的？
为什么？
2.通过该实验，你对实验观察的认识有哪些提高（对比初中阶段）？
形成了哪些观察的方法以及透过现象到本质的分析方法。
[概括]通过上述实验现象的观察和分析得到：
金属钠是一种银白色的金属；熔点低、密度小、硬度小、展性好。
查表或看书可知金属钠熔点为97.81℃,沸点为882.9℃；密度为0.97g·cm－3金属钠与水发生反应，生成氢氧化钠和氢气。
[板书]2Na＋2H2O====2NaOH+H2↑
[拓展讲解]钠的用途
Na、K合金导热性能好
[过渡]刚才我们从“观察法”的角度来认识物质的性质。
在研究物质性质的过程中，往往还通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质。
教学环节三：
实验法
[板书]三、实验法
[讲解]
（1）含义：
通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
（2）注意的问题：
在进行实验时，要注意控制温度、压强、溶解的浓度等条件，这是因为同样的反应物质在不同的条件下可能会发生不同的反应。
（3）实验的步骤：
在进行研究物质性质的实验前，要明确实验的目的要求、实验用品和实验步骤等；实验中，要仔细研究实验现象，并做好实验记录；实验后，要写好实验报告，并对实验结果进行分析。
[活动·探究]
金属钠与氧气反应的实验
[实验目的]
1.会通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知的性质的方法。
2.探究金属钠与氧气的反应。
3.认识条件控制在实验研究中的意义。
[试剂和仪器]
金属钠，酒精灯，石棉网，铁架台，铁圈。
[实验步骤]
1.将切好的金属钠放置在空气中，使其与氧气反应。
2.将金属钠放在石棉网上加热，使其与氧气反应。
实验记录：
实验内容
实验现象
结论
金属钠在空气中放置
在空气中加热金属钠
[交流与讨论]
将金属钠放置在空气中与氧气反应和将金属钠放在石棉网上加热与氧气反应的现象有什么不同。
[问题思考]
1.这组实验对你有什么启示，理解实验法的意义。
2.在你做过的实验中，还有因条件改变而影响实验结果的情况吗？
[概述]金属钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成氧化钠，失去金属光泽（因此金属钠通常保存在煤油里）；金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠。
[板书]4Na＋O2====2Na2O
2Na＋O2====Na2O2
该实验验证了金属钠在不同条件下与氧气反应的性质。
[拓展]钠的氧化物
[讲解]过氧化钠与水和二氧化碳反应都可以放出氧气。
[板书]2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
[讲解]过氧化钠的用途：
可以作为呼吸面具和潜水艇里氧气的来源。
教学环节四：
分类法
[板书]四、分类法
[讲解]在研究物质性质时，运用分类的方法，分门别类地对物质及其变化进行研究，可以总结出各类物质的通性和特性；反之，知道某物质的类别，我们就可推知该物质的一般性质。
教学环节五：
比较法
[板书]五、比较法
[讲解]运用比较的方法，可以找出物质性质间的异同，认识物质性质间的内在联系，对物质的性质进行归纳和概括。
[交流·研讨]
1.运用所学知识，比较金属钠与金属铁的性质。
性质
相同点
不同点
物理性质
化学性质
2.根据所学的知识和已有的生活经验，预测金属可能具有哪些共同的性质？
本节小结：
1.研究物质的基本方法：
观察法、实验法、比较法、分类法
①与水反应
②与氧气反应
物理性质
2.钠的性质
化学性质
3.钠的用途
4.过氧化钠的性质和用途
第3章第4节海水中的化学元素
一、教材分析
（一）知识脉络
本节教材内容以海水中化学资源的开发利用为线索展开，简单介绍了海水中化学元素的种类和存在形式，重点介绍了金属镁的提取原理、重要的化学性质和主要用途；然后通过实验探究，得出溴和氯、碘的氧化性强弱关系，以此为启示，介绍溴单质的提取原理和主要用途。
（二）知识框架
海水化学资源的综合利用
氯、溴、碘单质之间氧化性的比较
海水提溴和含溴化合物的用途
海水中的化学元素
种类、含量和存在形式
海水提镁及镁的性质、用途
（三）新教材的主要特点：
本节内容既承载了元素化合物知识，又使学生认识到开发利用海洋的重要性和艰巨性。
既关注了知识的获取、情感态度价值观的培养，又关注了海水化学资源综合利用的方向。
体现了新课程的基础性和时代性。
二．教学目标
（一）知识与技能目标
1、通过观察思考，交流研讨等教学活动，使学生认识镁单质的还原性和重要用途。
2、通过实验探究、交流研讨等教学活动，使学生认识到氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变顺序及溴单质和溴的化合物的重要用途。
3、了解海水中微量元素的存在和应用及在工业生产和高科技领域的潜在价值，认识到综合开发利用海水化学资源的重要意义。
（二）过程与方法目标
通过对氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序的活动探究，学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。
（三）情感态度与价值观目标
通过对海水中化学资源的开发利用的学习，使学生认识到海洋对人类的重要性，学会关注和珍惜自然资源。
三、重点、难点
（一）知识上重点、难点
重点：
金属镁的还原性；氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。
难点：
氯、溴、碘单质的氧化性和氧化性递变次序。
（二）方法上重点、难点
学会应用氧化还原反应原理设计实验，探究物质氧化性或还原性相对强弱的方法。
四、教学准备
（一）学生准备
预习：
第四节-海水中的化学元素。
重点思考“交流·研讨”中所提出的问题。
（二）教师准备
编制“活动·探究”活动报告及评价表。
第1课时
【引入】尝过海水的人都知道，海水又苦又咸，不能直接饮用。
看来，海水除了含有氢、氧元素外，一定还含有其它元素。
那么，海水中还含有哪些元素呢？
它们在海水中是以什么形式存在的？
它们在海水中的含量如何？
人们是怎样提取利用食盐的？
【指导阅读】阅读P92-P95第一部分：
海水——化学元素宝库。
【学生阅读后回答】海水中共含有80多种元素，这些元素大部分以盐的形式存在，它们在海水中的含量差异很大。
人类通过海水晒盐从海水中提取食盐，食盐不仅是常用的调味品，是人体必须的物质，更被誉为“化学工业之母”，在工业上，主要通过氯碱工业等进行综合利用。
【老师总结】教师点评并简单介绍氯碱工业（不要求掌握这部分内容）。
【设问】海水中镁的含量一般为1.28g/L，属常量元素。
目前，世界上有60%的镁来自海水，人们是怎样从海水中提取镁的呢？
【指导阅读】阅读P95-P96第二部分：
镁和海水提镁
【交流讨论】用多媒体投影下列讨论题：
1、简述海水提镁的基本方法和工业流程。
2、海水提镁要用到海滩上的贝壳。
那么，贝壳在生产流程中起什么作用？
其主要成分发生了怎样的化学变化？
3、从海水中的镁离子到金属镁，经历了哪些化学变化？
4、在用上述方法提镁的过程中，采取了哪些措施来提高经济效益？
这对你有什么启示？
【讨论作答】学生回答，教师点评。
1、海水提镁最基本的方法就是往海水里加碱，得到氢氧化镁沉淀，将沉淀分离出来后再加入盐酸把它变成氯化镁；之后，经过滤、干燥、电解，就可得到氯化镁。
高温
2、贝壳起到提供碱-消石灰的作用。
主要成分发生的化学变化有：
CaCO3======CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca（OH）2
3、经历的化学变化有：
Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
Mg（OH）2+2HCl=MgCl2+2H2O
通电
MgCl2=====Mg+Cl2↑
4、
（1）就地取材-利用海滩上的贝壳
（2）节约原料-循环利用氯元素
<启示>：
一个真实的化学工业流程所考虑的问题远比我们想象的复杂。
它不仅考虑化学反应，还要考虑经济效益、环境保护等问题。
【讲述】海水提镁的原理较为简单，但在实际生产中，还有许多难题需要解决，主要是怎样除去杂质。
英国、美国、日本在这方面走在前列。
我国由于陆地天然菱镁矿资源丰富，目前主要是通过煅烧菱镁矿来制取镁，没有安排大量人力和物力开发海水提镁工作。
只是根据需要，每年利用制盐卤水生产一些氯化镁。
近年来，我国对海水提镁的开发，也进行了一些研究和试生产，取得了可喜的成绩。
镁是一种轻金属，其合金的强度高、机械性能好。
这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。
在冶金工业上，金属镁常用作还原剂和脱氧剂。
下面我们通过实验来进一步认识镁的化学性质。
【演示实验】取一段镁条，观察它的颜色。
用砂纸把表面的氧化膜擦净，观察金属镁的颜色和光泽。
用坩埚钳夹住镁条，点燃后伸入盛有二氧化碳的集气瓶中（集气瓶底部要放一些细沙或少量水），观察发生的现象。
并完成下表
实验内容
实验现象
实验结论或化学方程式
镁跟氧气反应
镁跟二氧化碳反应
【归纳总结】学生归纳，教师点评并板书。
镁的主要化学性质-还原性
1、与酸反应置换氢气
点燃
2、与氧气反应
3、与二氧化碳反应：
2Mg+CO2=======2MgO+C
<思考>由金属镁引起的火灾能否用泡沫灭火器灭火？
【课堂练习】P1001、2
【概括整合】归纳本节课所学的内容。
第2课时
【复习】镁的主要化学性质有哪些？
【引入】溴是海水中重要的非金属元素。
地球上99%的溴元素以溴离子的形式存在于海水中，所以人们也把溴称为“海洋元素”。
溴和氯、碘等元素在原子结构和性质方面具有一定的相似性，化学上常把它们放在一起研究。
前面我们学习过氯气，下面我们一起来探讨溴单质和碘单质的性质。
【演示实验】
<演示实验1>：
观察溴单质和碘单质的状态、颜色；取少量的溴单质和碘单质，分别观察它们在水、酒精和四氯化碳溶剂中的溶解情况和所形成溶液的颜色，把观察结果填入下表中：
物理性质
溴单质
碘单质
颜色
状态
溶解性和溶液颜色
水中
酒精中
四氯化碳中
<演示实验2>：
给碘锤加热，观察发生的现象。
【交流讨论】1、在保存溴单质和碘单质时应分别注意哪些问题？
2、碘容易升华的性质有什么重要用途？
【过渡】氯、溴和碘的单质除了具有以上物理性质之外，在化学性质方面有哪些相同和不同呢？
【活动探究】我们已经认识了氯气的强氧化性，请用氯水、溴水、碘水、氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液，设计实验探究氯、溴、碘三种单质的氧化性强弱。
记录实验现象、实验结论或化学方程式。
你的实验方案与实验记录
实验内容
实验现象
实验结论或化学方程式
<思考>：
1、通过实验探究，你认为氯、溴、碘单质的化学性质有什么共同特点？
它们的氧化性强弱如何？
写出发生反应的离子反应方程式。
2、氯、溴和碘单质的氧化性强弱对于从溴化物中提取溴有何启示？
【指导阅读】阅读P98-P99，思考并回答下列问题：
1、海水提溴的化学反应原理是什么？
工业流程所经历的主要步骤有哪些？
2、溴及其化合物在工业、农业、医药等方面有哪些用途？
3、为了降低开发成本，海水化学资源的利用将走什么道路？
我国科学家在此领域取得了哪些成就？
【概括整合】根据P99的提示，概括整合本节内容。
【作业】P100-1013、4
【研究性学习课题】P1015、6
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