1、化學反應的利用一、教材分析（一）知識脈絡 本節教材首先以氯氣的實驗室制法為例，讓學生體會怎樣利用化學反應制備新物質的一般思路，并總結曾經學過的常見物質的制備方法。第二部分承接本章第一節中化學反應中能量釋放問題，以“化學能如何轉變成電能”為例解釋了“為什么說化學反應為人類提供了能源”，并說明了化學在能源開發和利用方面的作用。作為化學必修模塊中元素化合物知識和基本概念、基本理論的最后一節，本節承擔著對前面知識的回顧、總結，以及深化和提升學生對化學研究的應用價值的認識的雙重任務。（二）知識框架（三）新教材的主要特點： 除了要求學生掌握“氯氣的實驗室制法”和“原電池的工作原理”等具體的知識點外，致力于

2、培養學生從大視野、高觀點、多角度了解化學在人類社會發展中的作用，以及化學研究的前沿。 二教學目標（一）知識與技能目標1、 使學生對“利用化學反應造福人類”認識進一步具體化。2、 引導學生掌握實驗室制備氯氣的原理和尾氣處理方法，了解制備裝置及收集方法，以及原電池的工作原理。3、 通過“活動·探究氯氣的制取和原電池的工作原理”，培養學生的觀察能力，實驗能力和分析推理能力。4、利用“化學前沿”、“資料在線”等拓展性欄目，為學生提供豐富的材料，開拓他們的視野，使他們從更多角度體會化學科學與人類文明和社會發展的密切關系。（二）過程與方法目標1、通過“交流·研討”，提高學生的分析、比較

3、、綜合的能力。2、通過 “活動·探究”，培養學生的觀察能力和分析解決問題的能力。 （三）情感態度與價值觀目標1、通過教材中活動欄目的設計，培養學生的探索精神和實事求是的科學態度。2、提升學生對化學反應價值的認識，贊賞化學科學對個人生活和社會發展的貢獻。三、教學重點、難點（一）知識上重點、難點如何利用化學反應制造新物質和怎樣將化學能轉化為電能。（二）方法上重點、難點探究物質制備的一般思路的形成，能量轉化研究的利用。四、教學準備（一） 學生準備1、預習 “第三節 化學反應的利用“ 中的 “交流·研討”；2、回顧實驗室制取氣體時發生裝置和收集方法的確定；3、收集身邊的廢舊電池，思

4、考生活、生產中能量的來源及利用。（二） 教師準備1、 教學媒體、課件；2、 編制“活動·探究”活動報告及評價表。五、教學方法實驗探究法，啟發、討論、對比六、課時安排2課時七、教學過程第1課時【引入】人類對化學反應的認識和利用從遠古時代就開始了。隨著人類生產生活實踐的深入以及科學技術的發展，人類對化學反應的利用逐漸從經驗走向理性，尤其是現在對物質結構和化學反應實質的探討，使人們對物質及其性質的認識更加深入，并能科學地創造適宜的條件調控化學反應。這就為新物質的合成、新材料的研制以及新能源的開發和合理利用等奠定了基礎，大大提高了人類對化學反應的利用水平。【投影】檢查學生課前預習作業。交流&

5、#183;研討1、 到目前為止，你已經學習過哪些化學反應？你對化學反應的實質、規律有了哪些了解？2、化學反應與人們的日常生活和化工生產有著密切的聯系。請你舉例說明，在日常生活中和化工生產中，化學反應有哪些應用？【評價與概括】1、到目前為止，你已經學習過哪些化學反應？你對化學反應的實質、規律有了哪些了解？我們學習了具有代表性的金屬和非金屬元素單質及其化合物的化學性質，了解了這些物質之間的化學反應。知道了化學反應的實質就是舊化學鍵的斷裂、新化學鍵的生成,既有物質的變化也有能量的變化。2、 化學反應與人們的日常生活和化工生產有著密切的聯系。請你舉例說明，在日常生活和化工生產中，化學反應有哪些應用？概

6、括學生發言，展示各種圖片（可由網上下載）。指出化學反應中物質的變化被應用在新物質的合成、新材料的研制上，能量的變化被應用在新能源的開發和利用等方面。【點評】重在分析學生對化學反應實質的認識。肯定學生在課前準備中所作的努力，激發學生的學習興趣。【過渡】我們將利用兩節課的時間來認識人們是怎樣利用化學反應制備新物質以及能量的轉化。本節課先來探究有關新物質的制備。 【板書】第三節 化學反應的利用 一、 利用化學反應制備新物質【講述】20世紀4050年代，人們用高純度的人工制備的化合物代替黏土制得了“先進陶瓷”，使其具有不同于普通磚瓦的優異性能；70年代后，一些不同材質和不同結構的陶瓷復合材料相繼出現，

7、材料結構進一步完善，性能進一步提高，適用范圍擴展到航空領域、軍事領域等。為了更好的滿足人們生活的需要，豐富人們賴以生存和發展的物質世界，目前人工合成的物質已超過3500萬種，且其數量仍在以每年合成幾百萬種新物質的速度繼續增長著。【思考、討論、提問】那么，一種新物質是怎樣利用化學反應制備出來的呢？【概述】應該根據物質的性質，選擇科學合理的實驗原理，合適的儀器和藥品；根據實驗的特點，設計安全可靠的實驗裝置。如果是工業生產，還需考慮原料的用量、價格以及設備的承受能力等；實驗室中制備物質還要考慮切實可行和簡單易行。【講述】消毒劑和漂白劑的有效成分中大多含有氯元素，如次氯酸鹽和二氧化氯等，它們都可以由氯

8、氣和其它物質反應制得，那么，氯氣又是如何制備的呢？本節課我們就以氯氣的制備為例來學習怎樣利用化學反應制備新物質。【板書】1、探究實驗室制取氯氣【思考】回憶氯氣的物理性質和化學性質【活動探究】分析以下四個制取氯氣的反應原理:1、 從氧化-還原反應知識的角度分析，有什么共同之處？2、 你認為哪個反應原理適合工業生產，哪些反應原理可以用在實驗室中？CuCl2 4HCl+O2 H2O+2Cl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+2KCl+8Cl2+5H2O通電2NaCl +2H2O2NaOH+H2+Cl2【評述】通過學生的比較分析，可得出這

9、幾個反應都是利用了氧化劑把-1價的Cl變成了0價的Cl 。【媒體顯示】電解食鹽水裝置。工業上利用反應通過電解食鹽水制備氫氧化鈉、氯氣和氫氣。反應是歷史上曾經使用過的地康法制氯氣。【評述】反應和從原料、反應條件分析都可以用于實驗室中制取氯氣。【講述】反應是瑞典化學家舍勒在研究軟錳礦石時，把鹽酸和軟錳礦礦石混合在一起加熱，意外地發現有一種令人窒息的黃綠色氣體生成，產生的就是氯氣。至今，實驗室中仍用這種方法制取氯氣。反應也是實驗室中常用的制取氯氣的方法之一。【點評】讓學生認識到一種物質的發現有偶然也存在必然，化學反應的利用從經驗性走向理性。【板書】反應原理：MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H

10、2O【過渡】確定了反應原理和藥品，還需要選擇合適的儀器裝置。【思考、討論、提問】回憶實驗室制取氫氣、二氧化碳、氨氣時所用的發生裝置和收集方法，比較得出在氣體發生裝置和收集方法的選取上遵循的一般原則。【評述】可根據原料的狀態、反應條件選擇氣體發生裝置，根據氣體的性質確定收集方法。物質發生裝置收集裝置氫氣固液 不加熱型向下排空氣法、排水法二氧化碳固液 不加熱型向上排空氣法氨氣固固 加熱型向下排空氣法【討論并回答】根據以上信息，選擇哪些實驗儀器組裝成制取氯氣的發生和收集裝置較為合適？可以采用固液混合加熱制氣裝置，向上排空氣法。儀器有：鐵架臺、酒精燈、燒瓶、分液漏斗、導氣管、集氣瓶等。【演示實驗】連接

11、制取氯氣的發生裝置和收集裝置。【提問】氯氣有毒、有刺激性氣味，對環境有污染。那么，多余的氯氣應該如何處理？【回答】可將多余的氯氣通入盛有堿液的燒杯。【演示實驗】實驗室制取氯氣的一般方法。（如下圖所示，在燒瓶里加入少量的二氧化錳粉末，通過分液漏斗向燒瓶中加入適量密度為1.19g/cm3的濃鹽酸，緩緩加熱，使反應加速進行。觀察實驗現象。用向上排空氣法收集氯氣，多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收）【小結】填寫探究報告。試劑濃鹽酸、二氧化錳固體裝置發生裝置：固液混合加熱制氣裝置收集裝置：向上排空氣法收集實驗現象有黃綠色的氣體產生【思考、討論、小結】請同學們回味“探究氯氣的制取”過程，結合教材48頁活動探究欄

12、目的問題3，體會物質制備的一般思路：根據物質的性質選擇適當的反應原理及發生裝置，設計實驗過程應符合科學性、安全性、可行性、簡約性等。【板書】2、制備物質的一般思路【點評】討論和體會物質制備的一般思路是這節課的重要內容。【導引】化學家在制備許多物質的過程中所作的工作比我們上面討論的要復雜得多。舍勒發現氯氣到工業電解食鹽水，也經歷了近200年的努力。【閱讀理解】教材49頁第一段。【媒體演示】相應圖片。【點評】藥物、防曬霜等物質的合成，既為學生打開了物質合成的一個全新領域，也使他們感覺到化學離我們并不遙遠，感受到化學的神奇。也說明化學家們經過不懈的努力，在工農業生產、生活、醫藥、農藥、國防等各個領域

13、取得了成就，做出了卓越的貢獻。【板書】3、化學前沿分子設計與新物質的合成 【閱讀理解】教材49頁的“化學前沿分子設計與新物質的合成”。【講述】“化學前沿”給大家展示了尖端科技的發展動態，說明人們已經從最初的“不經意”發現物質進入到主觀設計分子結構，合成自然界中存在或不存在的物質。分子設計的思想是化學理論的進展對于整個化學學科的影響的集中表現，在選修模塊“物質結構與性質”中會繼續探討。【點評】鼓勵學生學科學、愛科學，培養他們追求真理的科學態度，可以查找相關資料充實。【總結】研究物質的性質、制備物質都是為了更好的利用，本節我們以氯氣制備為例探究了新物質的合成，認識了化學反應在新物質制備方面的應用價

14、值。人類對化學反應的利于還突出的表現在能量的利用上，下節課我們將要探究化學能與電能之間的相互轉化。【練習】54頁3題；57頁5題【點評】本節課有兩個主要內容，以氯氣的實驗室制法的活動探究為載體，突出制備物質的一般思路，旨在培養學生的觀察能力、思維能力，以及正確的科學態度和科學方法【作業】1、預習50頁交流研討中的問題，從能量變化的角度歸納總結兩個小題中的共同點。 2、收集廢舊的電池。【板書設計】略。【后記】（第二課時）【引入】你已知道，物質發生化學反應的實質是舊化學鍵斷裂、新化學鍵生成；當生成新化學鍵所釋放的能量大于破壞舊化學鍵所吸收的能量時，化學反應會釋放能量。【投影】對教材50頁 “交流&

15、#183;研討”的分析和整理。【評述】即熱飯盒的原理：1molMg(24.30g)和水混合產生的熱量足可以把1L水從室溫加熱到100。焊接鋼軌是鋁與鐵的氧化物反應時釋放出大量的熱，使生成的鐵熔化成鐵水。即熱飯盒能加熱食物，鋁熱劑能焊接鋼軌，都是化學反應過程中產生的能量以熱能的形式釋放出來，被人們所利用。【板書】二、化學反應為人類提供能源 1、化學能與熱能的轉化【討論】在你的周圍有哪些化學能轉化成熱能的實例？為提高能量轉化效率和熱能利用率提供建設性的意見。預測將化學能轉化為熱能的應用前景。【點評】讓學生充分發揮想象，鼓勵合理的方案。【過渡】化學能不僅可以轉變成熱能，人們還可以通過氧化還原反應將化

16、學能轉化成電能。電池就是利用化學反應產生電能的裝置。 【展示】展示學生收集的廢舊電池。【講述】我們可以通過原電池的工作原理來認識化學能是如何轉化成電能的。【活動探究】按要求完成以下實驗，通過對實驗現象的觀察和分析初步了解原電池的工作原理。圖【演示實驗】圖2-3-7。將銅片、鋅片插入稀硫酸中，然后用導線將銅片、鋅片連接起來，并接入一支電流表，觀察發生的現象。【觀察、思考】你觀察到了什么現象？你能從中得出什么結論？【現象】鋅片溶解，銅片表面有氣泡產生；電流表指針偏轉。【學生分析】銅片質量未變化，鋅和稀硫酸發生了反應。【質疑】請嘗試用氧化還原知識分析鋅片、銅片上發生反應的情況。【媒體演示】動畫展示原

17、電池的工作原理。【引導學生分析】 在實驗中，當把銅片和鋅片同時浸入稀硫酸時，由于金屬鋅比金屬銅活潑，鋅原子容易失去電子被氧化成Zn2+進入溶液中，鋅片上的電子通過導線流向銅片，溶液中的H+從銅片獲得電子而被還原成氫原子，氫原子再結合成氫分子從銅片上逸出。可見，原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化成電能的裝置。【講述】在原電池中電子流出的一極是負極（如鋅片），電極被氧化，發生氧化反應；電子流入的一極是正極（如銅片），H+在正極上被還原。在銅鋅原電池中，負極自身被氧化，而正極作為載體，溶液中的離子在正極上發生還原反應。【板書】2、化學能與電能間的轉化 原電池的反應原理：較活潑的金屬發生氧化反應，電

18、子從較活潑的金屬（負極）通過外電路流向較不活潑的金屬。【結論】鋅片：Zn-2e- = Zn2+ (氧化反應) 銅片：2H+ +2e- = H2(還原反應)【研究】讓學生指出所收集的廢舊電池的正負極。分析為什么干電池用久了外殼會變軟？【思考、討論、小結】原電池是利用氧化還原反應將化學能轉化成電能的裝置，但是在原電池中，銅片并沒有參加反應，那么，銅片的作用是什么呢？電子在電壓的作用下，才能發生定向移動形成電流。當鋅片和銅片同時浸入電解質溶液時，由于兩種金屬的原子失電子的能力不同，會在兩者之間形成電勢差，當用導線將鋅片和銅片連接起來時會產生電流。不僅銅，任何與鋅活潑性不同的金屬，在電解質溶液中都能形

19、成原電池，還可以用導電的碳棒（石墨）來替代銅片，作為原電池的正極。【引申】原電池裝置中氣體未從鋅片上直接放出，也說明了，原電池的反應比一般的化學反應速率快。【點評】只要求學生初步了解原電池的反應原理。關于原電池的形成條件和電極反應式的書寫在此處不做要求。【過渡】這種原電池不能提供持續、穩定的電流，實際應用的電池的物質組成和內部結構比它要復雜得多。【觀察、交流】觀察所收集的電池的外觀，初步分析電池的類型、用途，交流結果。【媒體投影】各種各樣的電池。圖-3-9。【介紹、投影】電池的分類。 干電池（一次電池）：日常使用的鋅錳電池 蓄電池（二次滇池）：汽車用的鉛蓄電池、手機用的鎳氫電池、鋰電池 燃料電

20、池：用于航天、軍事領域。教材圖2-3-10、圖2-3-11。【點評】讓學生認識到生活中的電池是一種能源，以生活實際幫助學生理解和消化本節內容。【閱讀理解】教材52頁第二段：化學能與光能之間的相互轉化。【板書】3、化學能與光能之間的相互轉化。【講述】在現代科學技術領域，化學能與光能的相互轉化是非常重要的研究課題，這方面的研究對于光化學電池、太陽能分解水制氫等高新技術的發展具有十分重要的意義。【過渡】化學能以多種途徑進行著轉化，并直接參與到整個自然界的能量循環之中。人類生命活動所需要的能量，也是由營養物質在體內代謝過程中所發生的各種化學反應釋放出來的。在能源問題備受矚目的今天，化學科學將在能源的開發和利用方面發揮非常重要的作用。【閱讀、思考】教材52頁“資料在線”：合理利用化學能源、太陽能利用的前景、安全利用能源。圖2-3-13、圖2-3-14。【講述】人們不僅利用化學反應制造豐富多彩的物質、提供賴以生存的能量，還利用化學反應開發了各種分析技術來確定各種物質的組成、結構以及測定物質有關組分的含量等。例如，在農業生產和研究中，人們需要了解土壤中營養元素的種類及含量，以做到合理施肥，達到提高農業生產水平的目的；在病理診斷化驗、藥