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1.知道升华和凝华的概念,知道升华要吸热,凝华要放热。
2.了解生活中的升华和凝华现象,并能用物理的语言进行解释。
3.学会根据观察结果进行间接分析,从而推断出物理过程的思维方法。
教学重点
重点:对升华和凝华现象的认识。
教学策略:通过实验探索、观察思考和实例分析来加深理解。
教学难点
难点:升华和凝华是物质的固态和气态之间的直接变化,而学生易误认为需要通过液态这一过程。
突破策略:加强实验指导、教师启发点拨,着重指导学生注意观察实验过程。
教学过程
1、情景引入,设问
烈日当空,久旱无雨,为了解决旱情,在过去人们摆起香案,祈祷龙王爷恩惠,然而滴雨未下;而现在,派出几架飞机在高空投撤了一些固态物质,顷刻间乌云密布,下起了大雨,问:“这种固态物质是什么呢?它变成了什么?为什么会有雨形成?”引起学生兴趣,激发热爱科学、破除迷信思想。
2、导入新课,猜想
a.自然界中的物质常见的存在状态主要有哪些?
b.发生在固态和液态之间的转化过程分别叫什么?吸热还是放热?
c.发生在液态和气态之间的转变过程分别叫什么?吸热还是放热?
那么我们来猜一猜:自然界中,固态与气态之间能否转变呢?举例说明。
(衣柜中的卫生球变小;冰冻的衣服干了;冬天的雪人变小了……)
3、设计实验
①出示装在烧瓶里的几粒碘,让学生观察碘的状态、颜色,问:给碘加热,碘会变成什么状态?颜色会变吗?停止加热,又会变成什么状态?颜色又会变吗?让学生猜想,将有代表性的发言写在一边。
②由学生设计实验,包括器材。
对学生的实验方案给予肯定,引导学生共同筛选出较优的方案。
4、学生实验探究
让一名学生进行实验,教师指导,其余学生注意观察,用酒精灯加热,过一会儿,让学生观察。
问:你看到烧瓶中有什么现象?
(颜色由黑变紫,碘由固态变成气态)
问:此时有没有液态的碘产生?你如何验证?
演示:将瓶塞取下,烧瓶倒立,让学生观察看到了什么?(有紫色气体逸出,无液体流下)
移去酒精灯,盖上瓶塞,烧瓶倒立,让学生观察看到了什么?(颜色由紫变浅,逐渐变黑,瓶壁上有细小的冰粒形成,无液体流下)
演示人造“雪景”:在封闭烧瓶中插有小树枝,内放一些卫生球粉末,微微加热后停止加热,让学生观察树枝上出现了什么?是如何形成的?
5、学生交流结果,处理信息。
实验结果表明,碘可以由固态直接变成气态,此时要用酒精灯加热;也可以由气态直接变成固态,此时没有用酒精灯加热,而是对外放热。
6、学生举例,交流,评估
让学生举出日常生活或自然现象中的有关升华和凝华的现象,师生、生生共同交流,统一看法,对学生的举例,积极参与给予鼓励,同时教育学生要留心身边的物理现象(如雪、霜、冰雹的形成,冰冻衣服也会干,积雪未熔化,但一天比一天少,卫生球逐渐变小、消失、有气味等)
7、知识应用
让学生解释“生活物理社会”中讲的人工降雨,教师作出评价并统一观点,指出干冰易升华吸热还可用来给食品降温,在舞台上制造“白雾”等。
8、巩固练习,创新迁移。
①用久了日光灯管(或灯泡)为什么会变黑?
②“潮湿的衣服干了”与“寒冬冰冻的衣服干了”是否一样?
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法,了解氮的固定的重要意义。2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系,掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。(2)通过N2结构、性质、用途等的学习,了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法,提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图,让学生从中找出氮族元素的位置,并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。[教师引导]氮族元素的相似性:
[学生总结]最外电子层上均有5个电子,由此推测获得3个电子达到稳定结构,所以氮族元素能显-3价,最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。氮族元素的递变性:氮磷砷锑铋非金属逐渐减弱金属性逐渐增强HNO3H3PO4H3AsO4H3SbO4H3BiO4酸性逐渐减弱碱性逐渐弱增强NH3PH3AsH3稳定性减弱、还原性增强[教师引导]氮族元素的一些特殊性:[学生总结]+5价氮的化合物(如硝酸等)有较强的氧化性,但+5价磷的化合物一般不显氧化性。
氮元素有多种价态,有N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等6种氧化物,但磷主要显+3、+5两种价态。
[教师引导]氮族元素单质的物理性质有哪些递变规律?
[师生共同总结后投影]课本中表1-1。
[引入第一节]
第一节氮和磷
氮气
布置学生阅读教材第2-3页的内容,进行归纳总结。
[边提问边总结]
(一)氮的存在
游离态:大气中N2的体积比为78%、质量比为75%。
化合态:无机物中(如硝酸钾等),有机物中(如蛋白质、核酸等)。
[引导]请学生观察周围空气并通过联想分析氮气的物理性质。
[学生总结]
(二)氮气的物理性质
无色无味,难溶于水(1:0.02),比空气稍轻。
[投影]常见气体在常温常压下的溶解度,让学生进行比较。
难溶气体:N2(1:0.02);H2(1:0.02);
微溶气体:O2(1:0.2)
可溶气体:Cl2(1:2)、H2S(1:2.6)
易溶气体:SO2(1:40)
极易溶气体:HCl(1:500)
[思考]实验室制N2时应该用什么方法来收集?
(三)氮气的化学性质
[引导]结构决定性质,先研究N2的结构。
1.N2的结构
电子式:;结构式:NN。氮氮三键的键能很大(946kJ·mol-1),所以N2很稳定,通常情况下,性质很不活泼。
2.氮气的化学性质
(1)与氢气反应
(2)跟镁反应:3Mg+N2Mg3N2
(3)与氧气反应:N2+O22NO
引导学生从氧化还原反应角度分析上述三个反应。进而得出“氮气既能表现氧化性,也能表现还原性”的结论。
[引导]中国有句农谚,叫做“雷雨发庄稼”,谁能解释这句话的含义?请大家阅读教材第3-4页内容,再来理解这句农谚。
[学生总结]
[补充演示实验]教师事先在一烧瓶内充满一氧化氮气体,让学生观察一氧化氮的颜色等。打开瓶塞,让学生观察变化。
[学生观察结论]一氧化氮是一种无色气体、二氧化氮显红棕色。通常条件下,一氧化氮易转化为二氧化氮。
[教师引导]请用双线桥法标出以上三个反应中电子转移的方向和数目。
[学生活动]完成以上作业,教师根据学生作业情况加以说明。
(四)氮气的用途
1.合成氨、制氮肥、制硝酸。
2.用作保护气:焊接金属、充填灯泡、保存粮食和水果。
[教师引导]请学生分析以上用途中利用氮气哪方面的性质。
(五)氮的固定
将游离态的氮转变为氮的化合物的过程叫做氮的固定。
途径:自然固氮(雷雨固氮、生物固氮);人工固氮:合成氨工业。
教师向学生介绍人工模拟生物固氮这一世界性研究课题的现状和前景,鼓励学生献身科学研究为人类作出贡献。
[课堂小结]
结构、性质和具体反应之间的联系:
非金属元素及其化合物间的转化关系:
[随堂练习]
1.不属于氮的固定的变化是()
(A)根瘤菌把氮气转化为氨(B)氮气和氢气在适宜条件下合成氨
(C)氮气和氧气在放电条件下合成NO(D)工业上用氨和二氧化碳合成尿素
答案:D。
2.在汽车引擎中,N2和O2进行反应会生成污染大气的NO(N2+O22NO+Q),据此,有人认为废气排出后,温度即降低,NO分解,污染也就会自行消失,事实证明此说法不对,其主要原因可能是()
(A)常温常压下NO的分解速度很慢
(B)在空气中NO迅速变为NO2而不分解
(C)空气中N2与O2的浓度高,不利于平衡向左移动
(D)废气排出后,压强减小,不利于平衡向左移动
答案:AB。
3.利用下列方法,可以在实验室里从空气中制取氮气的是()
(A)把空气液化,然后分离出氮气
(B)把空气缓缓通过加热了的铜网
(C)把空气缓缓通过加热了的镁粉
(D)把空气通过装有氢氧化钠的洗气瓶
答案:B。
4.现有M、R两种第ⅤA族元素,下列事实不能说明M的非金属性比R强的是()。
(A)酸性:H3MO4>H3RO4
(B)气态氢化物稳定性:MH3>RH3
(C)气态氢化物还原性:MH3>RH3
(D)含氧酸盐的稳定性:Na3MO4>Na3RO4
答案:C、D。
5.在F、P、Si、Fe这四种元素中,每种元素都有某些方面区别于某它三种元素。若从中选出氟元素,选择的理由中正确的是()。
(A)最高价氧化物对应的水化物酸性最强
(B)单质与冷水反应最剧烈
(C)单质固态时为分子晶体,熔沸点较低
(D)在氧化物:OF6、P2O5、Fe2O3中,OF6最稳定
答案:BC。
6.在标准状况下,将O2与NO按3:4体积比充满烧瓶,将烧瓶倒置于水中,最后烧瓶内溶液的物质的量浓度约为(单位:mo
l·L-1)()。
(A)0.045(B)0.036(C)0.026(D)0.018
答案:B。
7.1898年,曾有人发明了固氮的一种方法,该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解;第二步是使第一步反应产物和焦炭反应,在电炉中的高温下制得第三步反应起始物;第三步反应中另一反应物是空气,该反应也是在电炉中完成的,生成一种固体;第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N3-互为等电子体的离子。
(1)试写出四步反应的化学方程式;
(2)试简评该固氮方法。
答案:(1)CaCO3CaO+CO2;CaO+3CCaC2+CO;CaC2+N2CaCN2+C;CaCN2+3H2O(g)=CaCO3+2NH3。
(2)这种方法,需要消耗大量电能,原料众多,设备重,生产成本高。
8.有A、B、C、D四种气体,能发生下列变化
A+DE+H2O,E+O2D,
C+DB+F,B+O2C。
且已知其中:C为红棕色,D能使石灰水变浑浊,E常温下是固体,F是一种酸酐。
(1)写出四种气体的化学式:A_________、B_________、C_________、D_________。
(2)写出C+DB+F所表示的反应方程式_____________________________。
(3)写出D使石灰水变浑浊的反应方程式_______________________________。
答案:
(1)H2S、NO、NO2、SO2。
工具/原料画纸彩笔方法/步骤1首先,红色笔写上:安全教育小报。
2接着画上安全教育图片。
3再画上安全重要性的图片。
4然后画上消防安全的图片。
5再画上边框。
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最低学历:不限
工作经验:不限
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联 系 人:陈老师
知识目标
了解钠的重要化合物的性质、用途。
掌握碳酸钠和碳酸氢钠的相互转化规律及性质的不同点。
能力目标
运用“对立统一”的辩证唯物主义观点分析掌握物质之间的相互关系。
情感目标
通过阅读材料“侯氏制碱法”,对学生进行化学史方面的教育及爱国主义教育。
教学建议
教材分析
钠的化合物很多,本节教材在初中已介绍过的氢氧化钠和氯化钠等的基础上,主要介绍过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。
对于过氧化钠,重点介绍它与水的反应,及与二氧化碳的反应。同时,还简单介绍了过氧化钠的用途。其中过氧化钠与二氧化碳的反应是本节的难点。
对于碳酸钠和碳酸氢钠,重点介绍它们与盐酸的反应,以及它们的热稳定性。同时,通过对它们的热稳定性不同的介绍,使学生进一步了解碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法。碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法,同时也是本节的重点。
本节教材与第一节教材相类似,本节教材也很重视实验教学。例如,教材中对过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的介绍,都是先通过实验给学生以感性知识,然后再通过对实验现象的观察和分析,引导学生共同得出有关结论。这样编写方式有利于学生参与教学过程,使他们能主动学习。教材最后的家庭小实验,具有探索和设计实验的性质,有利于激发学生的学习兴趣和培养能力。
在介绍碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应及它们的热稳定性时,采用了对比的方法,这样编写,可使学生在比较中学习,对所学知识留下深刻的印象,有利于理解、记忆知识,也有利于他们掌握正确的学习方法。
教材也重视知识在实际中的运用及化学史的教育。引导学生运用所学知识来解决一些简单的化学问题。对学生进行化学史方面的教育及爱国主义教育。
教法建议
1.加强实验教学。可将一些演示实验做适当的改进,如〔实验2-5〕可改为边讲边做实验。可补充与反应的实验,把蘸有的棉团放入盛有的烧杯中,观察棉团的燃烧,使学生更好地理解这一反应及其应用。
还可以补充漂白织物的实验,以说明的强氧化性。
的性质也可运用滴水着火这一引人入胜的实验来引入。
2.运用对比的方法。对于和的性质,可在学生观察和实验的基础上,让学生填写表格。充分发挥学生的主动性,使他们积极参与。在活动中培养学生的自学能力及训练学生科学的方法。
3.紧密联系实际。
教学要尽可能地把性质和用途自然地联系起来。对的一些用途所依据的化学原理(如制玻璃、制皂),可向学生说明在后面的课程里将会学到。
4.阅读材料“侯氏制碱法”是进行爱国主义教育的好素材。指导学生认真阅读,或参考有关我国纯碱工业发展的史料,宣扬侯德榜先生的爱国主义精神。也可指导学生查阅相关资料,利用综合实践活动课进行侯氏制碱法讲座。
教学设计示例
课题:钠的化合物
重点:碳酸钠与碳酸氢钠的性质及其鉴别方法
难点:过氧化钠与二氧化碳的反应
教学过程
[提问]钠与非金属反应,如、、等分别生成什么物质?而引入新课
1.钠的氧化物
(1)展示、样品,让学生观察后总结出二者的物理性质。
(2)演示课本第32页[实验2一5]把水滴入盛有、固体的两只试管中,用带火星的木条放在试管口,检验生成气体(图2-6)。
演示[实验2-6]用棉花包住约粉末,放在石棉网上,在棉花上滴加几滴水(图2-7)。观察发生的现象。让学生通过观察现象分析出钠的氧化物的化学性质。
①、与水反应
(放出氧气)
(不放出氧气)
②、与作用
(放出氧气)
(不放出氧气)
[讨论]
①是否是碱性氧化物
②是否是强氧化剂
学生根据所学知识可得出结论:
与水作用除生成还有氧气生成,与二氧化碳反应除生成外也还有氧气,所以不是碱性氧化物,由于与某些物质作用产生氧气,所以是强氧化剂。
[补充实验]溶于水后
①作有色织物的漂白实验,有色织物褪色。
②将酚酞试液滴入该溶液,酚酞开始变红,又很快褪色。
[结论]过氧化钠有漂白作用,本质是发生了氧化还原反应。
(3)指导学生阅读课文了解的用途
授课过程中始终要求对比的形式进行比较氧化物的联系与区别
2.钠的其他重要化合物
碳酸钠和碳酸氢钠
①展示样品,做溶解性实验。
演示实验第32页[实验2-7][实验2-8]
a.与盐酸反应,比较反应速率快慢
b.、CO的热稳定性实验
通过观察到的现象,将二者的性质总结列表。
②让学生回忆将过量通入澄清石灰水时的反应现象及有关化学方程式:
[提问]:当碳酸钠和碳酸氢钠外因条件变化时,二者可否相互转化?
提示也具有和相似的性质:
碳酸氢钠也具有相似的性质:
有关离子方程式:
[结论]
既碳酸盐和碳酸氢盐的转化,本质就是酸根离子中“”的变化。
③“侯氏制碱法”及碳酸钠、碳酸氢钠存在、制取用途等可由学生阅读课文后总结得出。
总结、扩展:
(1)总结
通过列表对比学习:钠的氧化物;碳酸钠和碳酸氢钠;以及连线法表示钠及其重要化合物的相互转化,可使学生更直观地掌握元素、化合物知识,及用对立统一的辩证唯物主义观点掌握物质之间的相互转化关系。
(2)扩展
根据的性质可知与反应,则可增加可燃烧气体(如、、……)与共存于密闭容器,电火花点燃时反应以及酸式碳酸盐与共热时的反应,培养学生的发散思维能力。
根据和的相互转化,不仅可掌握碳酸盐、碳酸氢盐相互转化的一般规律,同时要指出和在固态时和溶液中要用不同的检验方法,在固态时,可用加热法,在溶液中则需选用溶液和溶液,而决不能用溶液或溶液。
布置作业:
1.补充作业
(1)向饱和溶液中通过量的的现象及原因是什么?
(2)有一部分被氧化的钠块(氧化部分生成和)5g,与水完全反应,生成气体1.12L(标准状况),将这些气体引燃后冷却到标准状况,剩余气体为0.0336L,求钠块中单质钠、氧化钠、过氧化钠各多少克?
(3)由与组成的混合物28.2g,放入坩埚中充分加热至质量不变时,将残留固体用足量的盐酸溶解可产生标准状况的气体3.36L;若将28.2g原混合物与盐酸反应则放出标准状况下气体4.48L,由此计算:①残留固体质量,②n值,③质量
(4)今向100g8%的溶液中通入,生成的盐的质量为13.7g时,通入多少克?
(5)200℃时,11.6g和的混合气体与足量充分反应后,固体质量增加3.6g,求混合气体的平均分子量。
2.教材有关习题
参考答案:
(1)现象:产生白色沉淀
原因:①溶解度:
②溶质的质量:
③溶剂:反应消耗水,使溶剂减少
(2)
(3)①15.9g②③
(4)6.6g