高中化學(xué)必修 2 教學(xué)參考書(shū)（新人教） 說(shuō)明 為了幫助教師理解和體會(huì)課程標(biāo)準(zhǔn)，更好地使用教科書(shū)，我們根據(jù)教育部制訂的普通高中化學(xué)課 程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)） 和人民教育出版社、課程教材研究所化學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心編著的普通高中課 程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)化學(xué) 2（必修） 的內(nèi)容和要求，結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)實(shí)際，組織編寫了本教師教學(xué)用書(shū)， 供高中化學(xué)教師教學(xué)時(shí)參考。 全書(shū)按教科書(shū)的章節(jié)順序編排，每章包括本章說(shuō)明、教學(xué)建議和教學(xué)資源三個(gè)部分。 本章說(shuō)明是按章編寫的，包括教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容分析和課時(shí)建議。教學(xué)目標(biāo)指出本章在知識(shí)與技能、 過(guò)程與方法和情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面所要達(dá)到的教學(xué)目的；內(nèi)容分析從地位和功能、內(nèi)容的選擇與呈 現(xiàn)、教學(xué)深廣度以及內(nèi)容結(jié)構(gòu)等方面對(duì)全章內(nèi)容做出分析；課時(shí)建議則是建議本章的教學(xué)課時(shí)。 教學(xué)建議是分節(jié)編寫的，包括教學(xué)設(shè)計(jì)、活動(dòng)建議、問(wèn)題交流和習(xí)題參考。教學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)各節(jié)的內(nèi)容 特點(diǎn)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、重點(diǎn)和難點(diǎn)等作了較詳細(xì)的分析，并對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)思路、教學(xué)策略、教學(xué)方法等提出建 議。活動(dòng)建議是對(duì)科學(xué)探究、實(shí)驗(yàn)等學(xué)生活動(dòng)提出具體的指導(dǎo)和建議。問(wèn)題交流是對(duì)“學(xué)與問(wèn)” 、 “思考 與交流”等教科書(shū)中欄目所涉及的有關(guān)問(wèn)題給予解答或提示。習(xí)題參考則是對(duì)各節(jié)后的習(xí)題給予解答或 提示。 教學(xué)資源是按章編寫的，主要編入一些與本章內(nèi)容有關(guān)的教學(xué)資料、疑難問(wèn)題解答，以及聯(lián)系實(shí)際、 新的科技信息和化學(xué)史等內(nèi)容，以幫助教師更好地理解教科書(shū)，并在教學(xué)時(shí)參考。 參加本書(shū)編寫工作的有：王晶、王作民、李楨、吳海建、孫琳琳、張曉娟、宋銳等。 本書(shū)的審定者：李文鼎、王晶。 責(zé)任編輯：吳海建。 圖稿繪制：李宏慶、張傲冰。 由于時(shí)間倉(cāng)促，本書(shū)的內(nèi)容難免有不妥之處，希望廣大教師和教學(xué)研究人員提出意見(jiàn)和建議，以便 修訂改進(jìn)。 人民教育出版社 課程教材研究所 化 學(xué) 課 程 教 材 研 究 開(kāi) 發(fā) 中 心 2004 年 6 月 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律1 本章說(shuō)明1 教學(xué)建議 第一節(jié) 元素周期表2 第二節(jié) 元素周期律5 第三節(jié) 化學(xué)鍵6 教學(xué)資源8 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量14 本章說(shuō)明14 教學(xué)建議 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能17 第二節(jié) 化學(xué)能與電能23 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度31 教學(xué)資源36 第三章 有機(jī)化合物42 本章說(shuō)明42 教學(xué)建議 第一節(jié) 最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物甲烷43 第二節(jié) 來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料46 第三節(jié) 生活中兩種常見(jiàn)的有機(jī)物48 第四節(jié) 基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)50 教學(xué)資源51 第四章 化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展 59 本章說(shuō)明59 教學(xué)建議 第一節(jié) 開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源61 第二節(jié) 化學(xué)與資源綜合利用、環(huán)境保護(hù)64 教學(xué)資源67 第一障 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 本章說(shuō)明 一、教學(xué)目標(biāo) 1.能描述元素周期表的結(jié)構(gòu)，知道金屬、非金屬在元素周期表中的位置。 2.在初中有關(guān)原子結(jié)構(gòu)知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解元素原子核外電子排布。 3.通過(guò)有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)事實(shí)，了解原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)之間的關(guān)系。知道核素的涵義；認(rèn)識(shí)原子結(jié) 構(gòu)相似的一族元素在化學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出的相似性和遞變性；認(rèn)識(shí)元素周期律。 4.認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的涵義，通過(guò)實(shí)例了解離子鍵和共價(jià)鍵的形成。 二、內(nèi)容分析 1.地位和功能 物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律是化學(xué)的重要理論知識(shí)，也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知 識(shí)，可以使學(xué)生對(duì)所學(xué)元素化合物等知識(shí)進(jìn)行綜合、歸納，從理論進(jìn)一步加深理解。同時(shí)，作為理論指 導(dǎo)，也為學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)打下基礎(chǔ)。 這部分知識(shí)既是化學(xué) 2(必修)的內(nèi)容，也是選修化學(xué)的基礎(chǔ)。 2.內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn) 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素周期律的知識(shí)，在必修模塊和選修模塊中均有教學(xué)要求，作為 必修模塊中的內(nèi)容，比較簡(jiǎn)單、基礎(chǔ)，較系統(tǒng)地知識(shí)將在選修模塊中安排。 在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步介紹原子核外電子排布。教材沒(méi)有具體介紹原子核外電子排布的規(guī)律， 而是直接給出了 118 號(hào)元素原子核外電子的排布，讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單規(guī)律。較系統(tǒng)的知識(shí)將在 選修模塊中繼續(xù)學(xué)習(xí)。 教材將原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系以及元素周期律作為重點(diǎn)內(nèi)容。以堿金屬和鹵族元素為代表介紹 同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性；以第三周期元素為代表介紹元素周期律。將元素性質(zhì)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、 元素周期表等內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，歸納總結(jié)有關(guān)的化學(xué)基本理論。 在初中化學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)離子鍵和共價(jià)鍵的形成，以及離子化合物和共價(jià)化合物的比較，使學(xué)生 認(rèn)識(shí)化學(xué)鍵的涵義。 本章內(nèi)容雖然是理論性知識(shí)，但教材結(jié)合元素化合物知識(shí)和化學(xué)史實(shí)來(lái)引入和解釋，使理論知識(shí)與 元素化合物知識(shí)相互融合，以利于學(xué)生理解和掌握。 注：教科書(shū)章圖中選用的原子球塔，位于比利時(shí)首都布魯塞爾西北，為該市標(biāo)志性建筑之一。 3.內(nèi)容結(jié)構(gòu) 本章以元素周期表和元素周期律為框架，先介紹元素周期表，再通過(guò)一些事實(shí)和實(shí)驗(yàn)歸納元素周期 律。 第一節(jié)從化學(xué)史引入，直接呈現(xiàn)元素周期表的結(jié)構(gòu)。在學(xué)生了解一些元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)示意圖的 基礎(chǔ)上，以周期表的縱向結(jié)構(gòu)為線索，以堿金屬和鹵族元素為代表，通過(guò)比較原子結(jié)構(gòu)(電子層數(shù)，最外 層電子數(shù)) 的異同，突出最外層電子數(shù)的相同；并通過(guò)實(shí)驗(yàn)和事實(shí)來(lái)呈現(xiàn)同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變 性。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)元素性質(zhì)與原子核外電子的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，提出元素性質(zhì)與原子核的關(guān)系，并由 此引出核素和同位素的有關(guān)知識(shí)。 第二節(jié)以周期表的橫向結(jié)構(gòu)為線索，先介紹原子核外電子排布，突出電子層數(shù)的不同和最外層電子 數(shù)的遞增關(guān)系，以第三周期元素為代表，歸納出元素周期律。 第三節(jié)在前兩節(jié)的基礎(chǔ)上介紹化學(xué)鍵。使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)，以及化合物的形成和化 學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。 三、課時(shí)建議 第一節(jié) 元素周期表 2 課時(shí) 第二節(jié) 元素周期律 3 課時(shí) 第三節(jié) 化學(xué)鍵 3 課時(shí) 復(fù)習(xí)和機(jī)動(dòng) 2 課時(shí) 第一節(jié) 元素周期表 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 元素周期表是元素周期律的具體表現(xiàn)形式，是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具。元素周期表在初中化學(xué)中已有 簡(jiǎn)單介紹，學(xué)生已經(jīng)知道了元素周期表的大體結(jié)構(gòu)，并會(huì)用元素周期表查找常見(jiàn)元素的相關(guān)知識(shí)，但對(duì) 元素與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系還沒(méi)有更深的理解。因此，本節(jié)教學(xué)的主要目的在于幫助學(xué)生能夠從原子結(jié)構(gòu)的 角度進(jìn)一步認(rèn)識(shí)元素周期表的實(shí)質(zhì)，為學(xué)習(xí)元素周期律打下基礎(chǔ)。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：元素周期表的結(jié)構(gòu)；元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：元素在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。 為了落實(shí)重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的作用，根據(jù)各學(xué)校和學(xué) 生的實(shí)際情況，盡可能采用開(kāi)放式和探究式的教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。 1.關(guān)于元素周期表結(jié)構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)（第 1 課時(shí)） 教學(xué)流程： 查找資料（關(guān)于元素周期表的發(fā)展史） 實(shí)踐活動(dòng)匯報(bào)講授元素周期表的結(jié)構(gòu) 學(xué)生設(shè)計(jì)不同 類型的元素周期表 小結(jié)。 說(shuō)明： 實(shí)踐活動(dòng)（課前預(yù)習(xí)）分小組查找關(guān)于元素周期表發(fā)展史的相關(guān)資料，制作成幻燈片或資料卡 片等。 講授可采取制成 Flash 動(dòng)畫形式，每一版塊點(diǎn)擊出現(xiàn)，增加周期表結(jié)構(gòu)的動(dòng)感，加深記憶。 課堂開(kāi)放性訓(xùn)練以小組為單位競(jìng)賽，從不同的角度設(shè)計(jì)多種類型的元素周期表（如從密度、放 射性等角度）。 評(píng)價(jià)方式優(yōu)秀成果以墻報(bào)形式展出，進(jìn)行相互交流并評(píng)價(jià)。 2.關(guān)于元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系的教學(xué)設(shè)計(jì)（第 2 課時(shí)） 教學(xué)流程： 提出問(wèn)題設(shè)計(jì)探究方案理論探究（堿金屬及鹵素原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、規(guī)律）實(shí)驗(yàn)探究（堿金屬及 鹵素元素性質(zhì)遞變規(guī)律）得出結(jié)論。 說(shuō)明： 問(wèn)題創(chuàng)設(shè)（1）元素周期表中為什么把鋰、鈉、鉀等元素編在一個(gè)族呢？它們的原子結(jié)構(gòu)和性 質(zhì)有什么聯(lián)系呢？ （2）元素的原子結(jié)構(gòu)和元素的性質(zhì)有什么關(guān)系呢？ 堿金屬及鹵素的原子結(jié)構(gòu)有關(guān)資料以學(xué)案形式下發(fā)或課上以投影形式呈現(xiàn)。 理論探究比較、歸納、抽象。 實(shí)驗(yàn)探究事先可下發(fā)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提綱，實(shí)驗(yàn)可設(shè)計(jì)成學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，具體見(jiàn)活動(dòng)建議。 3.關(guān)于核素內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)（第 3 課時(shí)） 教學(xué)流程： 介紹前沿科學(xué)提出問(wèn)題事例分析得出概念概念辨析應(yīng)用課堂練習(xí)開(kāi)放性作業(yè)。 說(shuō)明： 問(wèn)題創(chuàng)設(shè)考古( 146C）、氫彈( 21H， 31H）的制造等。 內(nèi)容呈現(xiàn)氫、碳、鈾同位素資料卡片、幻燈。 方法手段比較、類比、抽象。 評(píng)價(jià)反饋多媒體呈現(xiàn)形成性練習(xí)題、同步測(cè)試等； 查閱同位素在能源、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、考古等方面的應(yīng)用，以讀書(shū)報(bào)告會(huì)形式進(jìn)行交流。 二、活動(dòng)建議 【科學(xué)探究】 鉀在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)可設(shè)計(jì)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，而鉀與水的反應(yīng)，鉀塊不要取太大，以免發(fā)生危險(xiǎn)， 此實(shí)驗(yàn)最好由教師在實(shí)物投影儀上演示。 【實(shí)驗(yàn) 1-1】 教材中此實(shí)驗(yàn)是分步進(jìn)行，飽和氯水會(huì)揮發(fā)出氯氣造成污染。可嘗試改進(jìn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，操作方便， 對(duì)比性強(qiáng)，現(xiàn)象明顯，且無(wú)有毒氣體逸出。 （1） 實(shí)驗(yàn)裝置（如圖 1-1）。 （2） 實(shí)驗(yàn)操作： 向 U 形管中加入約 2 g 高錳酸鉀粉末；取一根 5 mm150 mm 的玻璃管，插入橡皮塞中，在圖 1-1 所示實(shí)驗(yàn)裝 置中的“4、5、6”處貼上濾紙小旗，分別滴 3 滴淀粉 KI 溶 液、飽和 KI 溶液、溴化鈉溶液（從上到下）。另取一同樣的 玻璃管，兩端各塞入一小團(tuán)脫脂棉，在 1 和 2 處脫脂棉上分 別滴入淀粉 KI 溶液和飽和 NaBr 溶液，并在兩端分別接一橡 皮管（帶夾子）；在 3 處裝入吸有 NaOH 溶液的脫脂棉。按圖 1-1 的裝置連接。 滴加濃鹽酸，即可看到有黃綠色的氯氣 產(chǎn)生，與小旗接觸后，由下至上依次出現(xiàn)：藍(lán)色、紫黑色、 紅棕色。打開(kāi) 1、2 處的夾子，當(dāng)氯氣恰好上升到 2 位置，保 持一會(huì)兒即夾住 2 處，不使氯氣上升。 取下上節(jié)玻璃管， 在 2 處微微加熱，即看到紅棕色的溴上升到 1 處，此時(shí)有藍(lán) 色出現(xiàn)。 三、問(wèn)題交流 【思考與交流】 教材中關(guān)于元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，主要是通過(guò)探究堿金屬和鹵族元素的性質(zhì)得出同一主族元 素得失電子的能力、金屬性和非金屬性遞變的趨勢(shì)，這是本節(jié)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。教學(xué)中要注意教給學(xué) 生思考問(wèn)題的思路和方法，為學(xué)習(xí)下一節(jié)元素周期律奠定基礎(chǔ)。 四、習(xí)題參考 4.（1） 元素 甲 乙 丙 丁 原子序數(shù) 6 8 11 13 元素符號(hào) C O Na Al 周期 二 二 三 三 族 A A A A (2)甲與乙：C+O 2 CO2 乙與丙：2Na+O 2 Na2O2 乙與丁：4Al+3O 2 2Al2O3 5.不可以，113 種元素并不等于只有 113 種原子，原子的種類實(shí)際上多于 113 種。 第二節(jié) 元素周期律 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 元素周期律是對(duì)元素性質(zhì)呈現(xiàn)周期性變化實(shí)質(zhì)的揭示，通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生對(duì)以前學(xué)過(guò)的 知識(shí)進(jìn)行概括、綜合，實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)；同時(shí)，也會(huì)以此理論來(lái)指導(dǎo)后續(xù)學(xué)習(xí)，所以， 學(xué)好元素周期律是十分重要的。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：元素周期律的涵義和實(shí)質(zhì)；元素性質(zhì)與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：元素性質(zhì)和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 元素周期律屬于化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)，基礎(chǔ)理論教學(xué)應(yīng)具有嚴(yán)密的邏輯性，從課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)上，應(yīng) 當(dāng)體現(xiàn)出教材本身邏輯系統(tǒng)的要求；要重視理論推理，借助實(shí)驗(yàn)和事實(shí)分析，應(yīng)用歸納法和演繹法，培 養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。 基礎(chǔ)理論的教學(xué)模式一般為： 提出課題列出理論研究的要點(diǎn)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)或資料，分析闡述以得出規(guī)律性結(jié)論結(jié)合新的事實(shí)， 檢驗(yàn)、應(yīng)用得出的結(jié)論。 根據(jù)教材的安排以及高一學(xué)生的實(shí)際情況，關(guān)于原子核外電子的排布，只要求學(xué)生熟悉 118 號(hào)元 素原子核外電子的排布，并會(huì)應(yīng)用即可。重點(diǎn)是元素周期律、元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，關(guān)于這 部分內(nèi)容的教學(xué)可采用問(wèn)題探究教學(xué)模式組織教學(xué)過(guò)程。利用問(wèn)題探究的形式組織學(xué)生活動(dòng)，下列設(shè)計(jì) 可供參考： 分析教材表 1-2 數(shù)據(jù)學(xué)生歸納 118 號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)思考與交流得出原子核外電子排 布的規(guī)律提出新問(wèn)題（如元素的金屬性、非金屬性是否隨元素原子序數(shù)的變化而呈周期性變化呢？） 實(shí)驗(yàn)探究 （鈉、鎂、鋁元素化學(xué)性質(zhì)的比較）得出結(jié)論資料卡片（硅、磷、硫、氯元素的性質(zhì) 事實(shí)）思考與交流概括出元素周期律再結(jié)合周期表總結(jié)出元素性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)與周期表中元素位 置的關(guān)系應(yīng)用。 說(shuō)明： 實(shí)驗(yàn)探究事先可下發(fā)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提綱，實(shí)驗(yàn)可設(shè)計(jì)成學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，具體建議見(jiàn)活動(dòng)建議。 開(kāi)放性作業(yè)小論文（如由元素周期表所想到的 ） 。 二、活動(dòng)建議 【科學(xué)探究】 鈉、鎂、鋁的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單易做、現(xiàn)象比較明顯且安全，可以設(shè)計(jì)為學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案 不作統(tǒng)一規(guī)定，要求各小組自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后全班進(jìn)行交流評(píng)價(jià)，最后綜合總結(jié)出最佳方案，注 意培養(yǎng)學(xué)生求異思維的能力。 鎂與水的反應(yīng)，盡管有明顯的反應(yīng)速率，但產(chǎn)生氫氣的量較少，且看不到產(chǎn)生的氫氧化鎂，只能通 過(guò)氫氣的產(chǎn)生和酚酞指示劑的變色去認(rèn)定氫氧化鎂的存在，說(shuō)服力不強(qiáng)。根據(jù)水溶液中 KCl、NaCl 有阻 止氫氧化鎂薄膜在鎂上形成的作用，可將水改成食鹽水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)步驟：取一段擦去表面氧化膜的鎂條，卷成螺旋狀，插入盛有食鹽水溶液的試管或燒瓶中，再 將試管或燒瓶倒插在盛有食鹽水的燒杯中，可以觀察到鎂持續(xù)不斷地跟水反應(yīng)，幾分鐘后，白色的氫氧 化鎂沉淀聚積在燒杯底部。 注意事項(xiàng)：鎂條用量較多；食鹽水可以用飽和食鹽水稀釋一倍獲得。 三、問(wèn)題交流 【學(xué)與問(wèn)】 元素周期表和元素周期律學(xué)習(xí)中，應(yīng)幫助學(xué)生掌握以下要點(diǎn)： 1.根據(jù)元素在周期表中的位置，預(yù)測(cè)其原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，反過(guò)來(lái)根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)推測(cè)它在周期 表中的位置。 2.掌握同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。 3.熟悉常見(jiàn)元素在周期表中的位置。 4.指出金屬性最強(qiáng)和非金屬性最強(qiáng)元素的位置。 5.推測(cè)未知元素的位置及性質(zhì)。 四、習(xí)題參考 1.B 2.(1) NaK (2)AlB (3)ClP (4)ClS (5)OS 3.(1)HNO3H 2PO4 (2)Mg(OH)2Ca(OH) 2 (3) Mg(OH)2 Al(OH)3 4.銀白色，與水劇烈反應(yīng)，性質(zhì)比鉀和鈉活潑。 5.（1）BaBe (2) Ba 也要密封保存 6.（1）7，4 （2）七周期、A (3)金屬 第三節(jié) 化學(xué)鍵 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 初中化學(xué)中介紹了離子的概念，學(xué)生知道 Na+和 Cl-由于靜電作用結(jié)合成化合物 NaCl，又知道物質(zhì) 是由原子、分子和離子構(gòu)成的，但并沒(méi)有涉及到離子化合物、共價(jià)化合物以及化學(xué)鍵的概念。化學(xué) 2 的 化學(xué)鍵內(nèi)容，目的是使學(xué)生進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的構(gòu)成，從而揭示化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：離子鍵、共價(jià)鍵的概念；離子化合物和共價(jià)化合物的概念；化學(xué)鍵的概念；化學(xué)反 應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：化學(xué)鍵的概念；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 本節(jié)教材涉及的化學(xué)基本概念較多，內(nèi)容抽象。根據(jù)高一學(xué)生的心理特點(diǎn)，他們雖具有一定的理性 思維能力，但抽象思維能力較弱，還是易于接受感性認(rèn)識(shí)。因此，本節(jié)課的教學(xué)，應(yīng)低起點(diǎn)，小臺(tái)階， 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，進(jìn)行多媒體輔助教學(xué)，來(lái)突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。 1.關(guān)于離子鍵的教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)流程： 提出問(wèn)題實(shí)驗(yàn)（鈉和氯氣的反應(yīng)）進(jìn)行表征性抽象再進(jìn)行原理性抽象得出結(jié)論（離子鍵的 定義）離子鍵的形成條件離子鍵的實(shí)質(zhì)構(gòu)成離子鍵的粒子的特點(diǎn)離子化合物的概念實(shí)例反 思與評(píng)價(jià)。 說(shuō)明： 問(wèn)題創(chuàng)設(shè)（1）分子、原子和離子是怎么構(gòu)成物質(zhì)的呢？ （2）為什么物質(zhì)的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)地多于元素的種類呢？ 表征性抽象通過(guò)鈉和氯氣反應(yīng)產(chǎn)生白色固體的實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論（生成氯化鈉） 。 原理性抽象制作三維動(dòng)畫從微觀的角度模擬氯化鈉的形成，化靜為動(dòng)，變抽象為形象，增強(qiáng)學(xué)生 的感性認(rèn)識(shí)，降低難點(diǎn)，得出離子鍵的概念。 反思與評(píng)價(jià)利用 5 分鐘左右的時(shí)間，針對(duì)離子鍵概念的內(nèi)涵和外延以及電子式的寫法進(jìn)行練習(xí)， 強(qiáng)化對(duì)概念的理解、應(yīng)用及化學(xué)用語(yǔ)書(shū)寫的規(guī)范性。 2.關(guān)于共價(jià)鍵的教學(xué)設(shè)計(jì) 教學(xué)流程： 復(fù)習(xí)離子鍵及氫氣和氯氣的反應(yīng)提出新問(wèn)題（氯化氫的形成原因？）原理性抽象得出結(jié)論 （共價(jià)鍵的定義）共價(jià)鍵的形成條件構(gòu)成共價(jià)鍵的粒子的特點(diǎn)共價(jià)鍵的實(shí)質(zhì)共價(jià)化合物的概念 共價(jià)鍵的種類（極性共價(jià)鍵和非極性共價(jià)鍵）離子鍵和共價(jià)鍵的概念辨析歸納總結(jié)出化學(xué)鍵的定 義化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)教學(xué)評(píng)價(jià)。 說(shuō)明： 教學(xué)手段關(guān)于共價(jià)鍵形成過(guò)程的教學(xué)，仍然可以采用多媒體制作動(dòng)畫的方式呈現(xiàn)。 教學(xué)方法通過(guò)對(duì)離子鍵、共價(jià)鍵的比較，歸納抽象出化學(xué)鍵的概念。 教學(xué)評(píng)價(jià)10 分鐘課堂測(cè)驗(yàn)反饋。 二、活動(dòng)建議 【實(shí)驗(yàn) 1-2】 鈉和氯氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的改 進(jìn)建議及說(shuō)明： 1.教材中演示實(shí)驗(yàn)的缺 點(diǎn)：（1）鈉預(yù)先在空氣中 加熱，會(huì)生成氧化物，影響 鈉在氯氣中燃燒；（2）預(yù) 先收集的氯氣在課堂演示時(shí) 可能不夠；（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程 中會(huì)產(chǎn)生少量污染。 2.改進(jìn)的裝置（如圖 1- 2） 。 3.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取黃 豆大的鈉，用濾紙吸干表面 的煤油放入玻璃管中，按圖示安裝好；（2）慢慢滴入濃鹽酸，立即劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氯氣；（3）先排氣至 管內(nèi)有足夠氯氣時(shí)，加熱鈉，鈉熔化并燃燒。 4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鈉在氯氣中劇烈燃燒，火焰呈黃色且有白煙，反應(yīng)停止后，管壁上可觀察到附著的白 色固體。 5.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氯氣保持一定濃度和純度，避免發(fā)生副反應(yīng)。 （2）安全可靠，污染少。 6.實(shí)驗(yàn)條件控制：（1）高錳酸鉀要研細(xì)；（2）鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 30%34% 。 三、問(wèn)題交流 電子式是高中化學(xué)的重要化學(xué)用語(yǔ)，關(guān)于電子式的教學(xué)，必須使學(xué)生明確： 1.電子式中的電子數(shù)是指最外層電子數(shù)，而不是指電子總數(shù)； 2.陽(yáng)離子、陰離子電子式的區(qū)別； 3.離子電子式中的電荷數(shù)與元素化合價(jià)表示方法的區(qū)別； 4.表示離子鍵和共價(jià)鍵的電子式的區(qū)別； 5.“用電子式表示結(jié)構(gòu)” 和“ 用電子式表示分子的形成過(guò)程 ”是不同的，不要混淆。 四、習(xí)題參考 2.稀有氣體最外層電子已達(dá)到 2 個(gè)或 8 個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。 4.（1）非極性鍵 （2）非極性鍵 （3）極性鍵 （4）極性鍵 （5）極性鍵 教學(xué)資源 1.元素周期律和元素周期表的重要意義 元素周期律和周期表，揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，反映了元素性質(zhì)與它的原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在哲 學(xué)、自然科學(xué)、生產(chǎn)實(shí)踐各方面都有重要意義。 （1）在哲學(xué)方面，元素周期律揭示了元素原子核電荷數(shù)遞增引起元素性質(zhì)發(fā)生周期性變化的事實(shí)， 有力地論證了事物變化的量變引起質(zhì)變的規(guī)律性。元素周期表是周期律的具體表現(xiàn)形式，它把元素納入 一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，反映了元素間的內(nèi)在聯(lián)系，打破了曾經(jīng)認(rèn)為元素是互相孤立的形而上學(xué)觀點(diǎn)。通過(guò)元素周 期律和周期表的學(xué)習(xí)，可以加深對(duì)物質(zhì)世界對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的認(rèn)識(shí)。 （2）在自然科學(xué)方面，周期表為發(fā)展物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論提供了客觀依據(jù)。原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周 期表有密切關(guān)系，周期表為發(fā)展過(guò)渡元素結(jié)構(gòu)、鑭系和錒系結(jié)構(gòu)理論、甚至為指導(dǎo)新元素的合成、預(yù)測(cè) 新元素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都提供了線索。元素周期律和周期表在自然科學(xué)的許多部門，首先是化學(xué)、物理學(xué)、 生物學(xué)、地球化學(xué)等方面，都是重要的工具。 （3）在生產(chǎn)上的某些應(yīng)用 由于在周期表中位置靠近的元素性質(zhì)相似，這就啟發(fā)人們?cè)谥芷诒碇幸欢ǖ膮^(qū)域內(nèi)尋找新的物質(zhì)。 農(nóng)藥多數(shù)是含 Cl、P、S、N 、As 等元素的化合物。 半導(dǎo)體材料都是周期表里金屬與非金屬接界處的元素，如 Ge、Si、Ga、Se 等。 催化劑的選擇：人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，已發(fā)現(xiàn)過(guò)渡元素對(duì)許多化學(xué)反應(yīng)有良好的催化性能。 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這些元素的催化性能跟它們?cè)拥?d 軌道沒(méi)有充滿有密切關(guān)系。于是，人們努力在過(guò) 渡元素（包括稀土元素）中尋找各種優(yōu)良催化劑。例如，目前人們已能用鐵、鎳熔劑作催化劑，使石墨 在高溫和高壓下轉(zhuǎn)化為金剛石；石油化工方面，如石油的催化裂化、重整等反應(yīng)，廣泛采用過(guò)渡元素作 催化劑，特別是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)少量稀土元素能大大改善催化劑的性能。 耐高溫、耐腐蝕的特種合金材料的制?。涸谥芷诒砝飶腂 到B 的過(guò)渡元素，如鈦、鉭、鉬、 鎢、鉻，具有耐高溫、耐腐蝕等特點(diǎn)。它們是制作特種合金的優(yōu)良材料，是制造火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船、 飛機(jī)、坦克等的不可缺少的金屬。 礦物的尋找：地球上化學(xué)元素的分布跟它們?cè)谠刂芷诒砝锏奈恢糜忻芮械穆?lián)系?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā) 現(xiàn)如下規(guī)律：相對(duì)原子質(zhì)量較小的元素在地殼中含量較多，相對(duì)原子質(zhì)量較大的元素在地殼中含量較少； 偶數(shù)原子序的元素較多，奇數(shù)原子序的元素較少。處于地球表面的元素多數(shù)呈現(xiàn)高價(jià)，處于巖石深處的 元素多數(shù)呈現(xiàn)低價(jià)；堿金屬一般是強(qiáng)烈的親石元素，主要富集于巖石圈的最上部；熔點(diǎn)、離子半徑、電 負(fù)性大小相近的元素往往共生在一起，同處于一種礦石中。在巖漿演化過(guò)程中，電負(fù)性小的、離子半徑 較小的、熔點(diǎn)較高的元素和化合物往往首先析出，進(jìn)入晶格，分布在地殼的外表面。 有的科學(xué)家把周期表中性質(zhì)相似的元素分為十個(gè)區(qū)域，并認(rèn)為同一區(qū)域的元素往往是伴生礦，這對(duì) 探礦具有指導(dǎo)意義。 2.元素的金屬性與非金屬性跟原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 從化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，金屬原子易失電子而變成陽(yáng)離子，非金屬原子易跟電子結(jié)合而變成陰離子。元 素的原子得失電子的能力顯然與原子核對(duì)外層電子特別是最外層電子的引力有著十分密切的關(guān)系。原子 核對(duì)外層電子吸引力的強(qiáng)弱主要與原子的核電荷數(shù)、原子半徑和原子的電子層結(jié)構(gòu)等有關(guān)。 我們常用電離能來(lái)表示原子失電子的難易，并用電子親合能來(lái)表示原子與電子結(jié)合的難易。 從元素的一個(gè)最低能態(tài)的氣態(tài)原子中去掉 1 個(gè)電子成為一價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子時(shí)所需消耗的能量叫該元素 的第一電離能，從一價(jià)氣態(tài)陽(yáng)離子中再去掉 1 個(gè)電子所需消耗的能量叫第二電離能，單位常用電子伏特 （eV） 。 電離能的數(shù)據(jù)表明，同主族元素從上到下電離能減小，即越向下，元素越易失去電子。同周期元素 從左到右，電離能增大。一般說(shuō)來(lái)，元素的電離能數(shù)值越大，它的金屬性越弱。 原子的電子親合能是元素的一個(gè)氣態(tài)原子獲得 1 個(gè)電子成為一價(jià)氣態(tài)陰離子時(shí)所放出的能量。電子 親合能越大，元素的原子就越容易跟電子結(jié)合。一般說(shuō)來(lái)，元素的電子親合能越大，它的非金屬性越強(qiáng)。 元素的原子在化合物分子中把電子吸引向自己的本領(lǐng)叫做元素的電負(fù)性。元素的電負(fù)性同電離能和 電子親合能有一定的聯(lián)系。我們可把電負(fù)性的數(shù)值作為元素金屬性或非金屬性的綜合量度。金屬的電負(fù) 性較小，金屬的電負(fù)性越小，它的活動(dòng)性越強(qiáng)。非金屬的電負(fù)性較大，非金屬的電負(fù)性越大，它的活動(dòng) 性也越強(qiáng)。 同一周期中，各元素的原子核外電子層數(shù)相同，但從左到右，核電荷數(shù)依次增多，原子半徑逐漸減 小，電離能趨于增大，失電子越來(lái)越難，得電子能力逐漸增強(qiáng)，因此金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增 強(qiáng)。在短周期中這種遞變很顯著，但在長(zhǎng)周期中，自左至右，元素的金屬性減弱很慢。因?yàn)殚L(zhǎng)周期中過(guò) 渡元素增加的電子進(jìn)入尚未填滿的次外層，即填入 d 軌道（第六周期鑭系元素電子進(jìn)入倒數(shù)第三層，即 填入 f 軌道） ，所以在長(zhǎng)周期的前半部各元素的原子中，最外層電子數(shù)不超過(guò) 2 個(gè)，由于這些元素的原子 半徑和電離能依次僅略有改變，因此金屬性減弱很慢。在長(zhǎng)周期的后半部分各元素的原子中，最外層上 的電子數(shù)依次增加，因此金屬性的減弱和非金屬性的增強(qiáng)才變得顯著。 在各主族內(nèi)，從上到下，隨原子序數(shù)的增加，雖然原子的核電荷數(shù)是增加了，但原子的電子層數(shù)也 隨著增多，原子半徑也增大，內(nèi)層電子的屏蔽效應(yīng)也加大。由于這些原因，原子核對(duì)外層電子的引力減 弱，原子易失去電子，因而元素的金屬性也增強(qiáng)。 3.元素周期表的終點(diǎn)在哪里？ 1869 年俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫?qū)?dāng)時(shí)已發(fā)現(xiàn)的 63 種元素列成元素周期表，并留下一些空格，預(yù)示著 這些元素的存在。在元素周期表的指導(dǎo)下，人們“按因索驥”找出了這些元素。 元素種類到底是否有限？周期表有否終點(diǎn)？ 20 世紀(jì) 3040 年代，人們發(fā)現(xiàn)了 92 號(hào)元素，就有人提出 92 號(hào)是否是周期表的最后一種元素。然 而從 1937 年起，人們用人工合成法在近 50 年時(shí)間又合成近 20 種元素，元素周期表的尾巴增長(zhǎng)了。這 時(shí)又有人預(yù)言，105 號(hào)元素該是周期表的盡頭了，其理由是核電荷越來(lái)越大，核內(nèi)質(zhì)子數(shù)也越來(lái)越大， 質(zhì)子間的排斥力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)核子間作用力，導(dǎo)致它發(fā)生蛻變，然而不久，又陸續(xù)合成了 106109 號(hào)元 素。這些元素存在的時(shí)間很短，如 107 號(hào)元素半衰期只有 2 s，照此推算元素周期表是否到盡頭了？ 1969 年起，理論物理學(xué)家從理論上探索“超重元素”存在的可能性，他們認(rèn)為具有 2，8，14，28，50，82，114，126，184 等這些“幻數(shù)”的質(zhì)子和中子，其原子核比較穩(wěn)定，這就是說(shuō)， 隨著原子序數(shù)的遞增，其原子核不一定不穩(wěn)定。因此在 109 號(hào)元素之后還能合成一大批元素，這樣，第 七周期 32 種元素將會(huì)被填滿，第八周期也將填滿（按理論計(jì)算，第八周期元素共 50 種，其中 7 種主族 元素，1 種惰性元素，10 種過(guò)渡元素或副族元素，還有 32 種超錒系元素，列在元素周期表錒系元素的 下方） 。 然而理論的唯一檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)踐，能否不斷合成新元素至今還是一個(gè)謎，科學(xué)家將上天（如到月球） 入地（如海底）或反復(fù)在粒子加速器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，企圖合成新元素，其結(jié)果將會(huì)如何，人們正拭目以待。 更為有趣的是，有些科學(xué)家還提出元素周期表可以向負(fù)方向發(fā)展，這是由于科學(xué)上發(fā)現(xiàn)了正電子、 負(fù)質(zhì)子（反質(zhì)子） ，在其他星球上是否存在由這些反質(zhì)子和正電子以及中子組成的反原子呢？這種觀點(diǎn) 若有一朝被實(shí)踐證實(shí)，元素周期表當(dāng)然可以出現(xiàn)核電荷數(shù)為負(fù)數(shù)的反元素，向負(fù)向發(fā)展也就順理成章了。 4.化學(xué)鍵理論發(fā)展簡(jiǎn)介 化學(xué)鍵理論應(yīng)該回答原子怎樣形成分子（或晶體） ，以及分子為什么可以穩(wěn)定存在等問(wèn)題。歷史上 曾出現(xiàn)各種理論，從貝采里烏斯的二元學(xué)說(shuō)起，到熱拉爾的類型論、凱庫(kù)勒和布特列洛夫的結(jié)構(gòu)理論、 維爾納的配位理論、路易斯等的電子理論等，經(jīng)過(guò)了一個(gè)多世紀(jì)的努力，終于逐漸形成現(xiàn)代的化學(xué)鍵理 論。 1812 年，貝采里烏斯發(fā)表了二元學(xué)說(shuō)。當(dāng)時(shí)已知道水經(jīng)電解后，氫氣從負(fù)極析出，氧氣從正極析出。 他從電解現(xiàn)象中得到啟發(fā)，認(rèn)為每種化合物都是由電性相反的兩部分組成。電解時(shí)，正的部分在負(fù)極析 出，負(fù)的部分則在正極析出。例如， 它們靠正電性和負(fù)電性兩部分以靜電吸引結(jié)合而成穩(wěn)定分子。二元學(xué)說(shuō)較好地解釋無(wú)機(jī)化合物，解 釋有機(jī)化合物則遇到了困難。 熱拉爾完全拋棄了二元學(xué)說(shuō)，提出類型論，他把化合物分為四類： 這四個(gè)母體化合物中的氫被各種基團(tuán)所取代，可得到各種各樣的化合物。例如： 類型論只能總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使有機(jī)化合物初步系統(tǒng)化，但沒(méi)有預(yù)見(jiàn)性。 1857 年，凱庫(kù)勒提出碳是四價(jià)，并注意到碳的原子價(jià)不分正負(fù)，因而碳與碳原子可以結(jié)合形成鏈狀。 后來(lái)，凱庫(kù)勒又提出在芳香族化合物里，碳具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，對(duì)于苯分子提出了凱庫(kù)勒結(jié)構(gòu)式，并指出原 子間可以單鍵、雙鍵和三鍵聯(lián)結(jié)。凱庫(kù)勒的理論對(duì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。 1861 年，布特列洛夫提出了化學(xué)結(jié)構(gòu)理論。他認(rèn)為分子不是原子的簡(jiǎn)單堆積，而是原子按一定順序 排列的化學(xué)結(jié)合；這樣結(jié)合起來(lái)的每個(gè)原子之間有復(fù)雜的化學(xué)力相互作用。這種化學(xué)力的分配叫做物質(zhì) 的化學(xué)結(jié)構(gòu)，或稱分子中原子間的相互作用。分子中原子間的相互作用包含相鄰原子間直接的相互作用 和不相鄰原子間的間接相互作用。他還認(rèn)為每一個(gè)分子只能有一個(gè)確定的結(jié)構(gòu)，物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)決定于 它的化學(xué)結(jié)構(gòu)。 1893 年，維爾納提出了配位理論來(lái)解釋絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)。認(rèn)為金屬有兩種原子價(jià)，即主價(jià)和副價(jià)，后 者或稱配位數(shù)。每一種金屬有一定副價(jià)。主價(jià)必須由負(fù)離子來(lái)滿足，而副價(jià)則可由負(fù)離子或中性分子來(lái) 滿足。副價(jià)有方向性，如副價(jià)為 6 時(shí)，指向正八面體的六個(gè)頂點(diǎn)。副價(jià)為 4 時(shí)有兩種情況，可以指向正 方形的四個(gè)角，或指向正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。 以上是 19 世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論，它們是概括了大量化學(xué)事實(shí)而提出來(lái)的，又能解釋許多 事實(shí)，但限于當(dāng)時(shí)的科學(xué)水平，對(duì)許多問(wèn)題還搞不清楚。例如，分子中原子相互結(jié)合的本質(zhì)是什么？副 價(jià)是怎樣產(chǎn)生的？非相鄰原子之間的相互作用是怎樣的？進(jìn)入 20 世紀(jì)后，隨著電子、放射性的發(fā)現(xiàn)， 玻爾在普朗克的量子論和盧瑟福的原子模型基礎(chǔ)上提出了原子結(jié)構(gòu)理論，這些為創(chuàng)立化學(xué)鍵的電子理論 打下了基礎(chǔ)。 1914 年到 1919 年，路易斯等人創(chuàng)立和發(fā)展了電子理論。他們認(rèn)為： 原子價(jià)可分為共價(jià)和電價(jià)， 共價(jià)是由兩個(gè)原子共有電子對(duì)而成，電價(jià)是靠正負(fù)離子的靜電引力而成。 原子得失電子或共有電子， 如果外層電子達(dá)到稀有氣體的結(jié)構(gòu)時(shí)最穩(wěn)定（即所謂八隅律） 。 用八隅律解釋共價(jià)鍵的飽和性，有很多例外，而共價(jià)鍵的方向性，電子理論也不能解釋。但是電子 理論已經(jīng)明確指出分子中原子間的相互作用是價(jià)電子和各原子核間的相互作用，原子間的一個(gè)化學(xué)鍵是 一對(duì)電子。由于電子理論中引進(jìn)的電子概念是靜止的，所以，還不能解釋清楚共價(jià)鍵的本質(zhì)問(wèn)題。 1927 年，海特勒和倫敦用量子力學(xué)處理氫分子獲得成功，開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代的化學(xué)鍵理論。目前流行的化 學(xué)鍵理論有電子配對(duì)理論（或稱價(jià)鍵理論） 、分子軌道理論以及配位場(chǎng)理論。價(jià)鍵理論認(rèn)為，成鍵的電 子只是價(jià)電子，而其他電子仍是在各自的原子周圍運(yùn)動(dòng)。價(jià)鍵法與化學(xué)家熟悉的電子配對(duì)、八隅律等概 念符合，因此較易為人們所接受，同時(shí)，用它處理分子結(jié)構(gòu)問(wèn)題，價(jià)鍵的概念較明晰，因而一直為許多 教科書(shū)所采用。但對(duì)許多化學(xué)現(xiàn)象，如氧分子的順磁性、氮分子的特殊穩(wěn)定性等，價(jià)鍵理論都無(wú)法解釋。 在這些方面，分子軌道理論能發(fā)揮其作用。分子軌道理論將整個(gè)分子看作一個(gè)整體，整個(gè)分子中的各原 子核形成一定的勢(shì)場(chǎng)，所有的電子都在這勢(shì)場(chǎng)的一定的分子軌道中運(yùn)動(dòng)。電子在分子軌道中運(yùn)動(dòng)，同樣 遵循能量最低原理。近年來(lái)，由于分子軌道對(duì)稱守恒原理的發(fā)現(xiàn)及廣泛應(yīng)用，分子軌道理論發(fā)展較快。 5.共價(jià)鍵理論簡(jiǎn)介 對(duì)共價(jià)鍵本質(zhì)問(wèn)題的探討一直是化學(xué)鍵理論中的重大研究課題。為了闡明共價(jià)鍵的形成，20 世紀(jì) 30 年代以后建立了兩種化學(xué)鍵理論：一種是現(xiàn)代價(jià)鍵理論，另一種是分子軌道理論。現(xiàn)行中學(xué)教材中介 紹的基本上是現(xiàn)代價(jià)鍵理論。 由于 20 世紀(jì)初建立的經(jīng)典價(jià)鍵理論遇到許多不能解決的矛盾，對(duì)共價(jià)鍵的本質(zhì)也解釋不清，為了 解決這些矛盾，1927 年德國(guó)化學(xué)家海特勒和倫敦首先將量子力學(xué)理論應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)中。后來(lái)鮑林等又 發(fā)展了這一理論，建立了現(xiàn)代價(jià)鍵理論（Valence Bond Theory） ，簡(jiǎn)稱 VB 法，又稱電子配對(duì)法。該理論 認(rèn)為：原子在未化合前有未成對(duì)電子，這些未成對(duì)的電子，如果自旋方向相反的話，則可兩兩結(jié)合成電 子對(duì)，這時(shí)原子軌道發(fā)生重疊，電子在兩核間出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多，電子云密度較大，體系的能量降低，就能 形成一個(gè)共價(jià)鍵；一個(gè)電子與另一個(gè)電子配對(duì)后就不能再與第三個(gè)電子配對(duì)；原子軌道重疊愈多，所形 成的共價(jià)鍵就愈穩(wěn)定，等等。 現(xiàn)代價(jià)鍵理論不但可解釋共價(jià)鍵的飽和性和方向性問(wèn)題，而且在得到雜化軌道理論充實(shí)后，還能解 釋許多分子的幾何構(gòu)型問(wèn)題。值得注意的是現(xiàn)代價(jià)鍵理論不受經(jīng)典價(jià)鍵概念的所謂“八隅律”的束縛，如 中的 Be 和 B 原子的最外層并不是 8 個(gè)電子，而分別是 4 個(gè)和 6 個(gè)電子。 但現(xiàn)代價(jià)鍵理論在解釋有些分子的形成時(shí)，也遇到了困難。例如，它只能從原子軌道的重疊定性地 說(shuō)明共價(jià)鍵的穩(wěn)定性，而不能給予近乎定量的解釋；它也無(wú)法解釋氧分子和硼分子等為什么具有順磁性 等問(wèn)題。另外，在解釋較復(fù)雜的分子以及有大 鍵的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)時(shí)也與實(shí)際偏差較大，因?yàn)樵摾碚撊?乏對(duì)分子作為一個(gè)整體的全面考慮。如果認(rèn)為分子中的電子已不再?gòu)膶儆谌魏我粋€(gè)組成原子的原子軌道， 而是在屬于整個(gè)分子的若干分子軌道中運(yùn)動(dòng)，這似乎還比較合理，于是分子軌道理論（Molecular Orbital Theory） ，簡(jiǎn)稱 MO 法，便應(yīng)運(yùn)而生。 MO 理論認(rèn)為：能量相近的原子軌道可以組合成分子軌道。由原子軌道組合成分子軌道的數(shù)目不變， 而軌道能量改變。能量低于原子軌道的分子軌道為成鍵軌道，反之為反鍵軌道，能量等于原子軌道的分 子軌道為非鍵軌道。分子中的電子在一定的“分子軌道”上運(yùn)動(dòng)。在不違背每一個(gè)分子軌道只容納兩個(gè)自 旋方向相反的電子的原則下，分子中的電子將優(yōu)先占據(jù)能量最低的分子軌道，并盡可能分占不同的軌道， 且自旋方向相同。在成鍵時(shí)，原子軌道重疊越多，所生成的鍵愈穩(wěn)定。分子軌道中電子的排布也遵從原 子軌道電子排布的原則，即泡利不相容原理、能量最低原理、洪特規(guī)則和軌道最大重疊原理等對(duì)它都適 用。 利用分子軌道理論不僅可解釋現(xiàn)代價(jià)鍵理論所不能解釋的問(wèn)題（如 O2 和 B2 分子的順磁性等問(wèn)題） ， 并且提出了三電子鍵及單電子鍵等概念。分子軌道理論從分子整體出發(fā)，對(duì)于處理多原子 鍵體系，解 釋離域效應(yīng)和誘導(dǎo)效應(yīng)等方面的問(wèn)題，都能更好地反映客觀實(shí)際。1965 年在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，美國(guó)伍 德沃德和德國(guó)霍夫曼又提出了分子軌道對(duì)稱守恒原理。它對(duì)解釋和預(yù)示一系列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的難易程度， 以及了解產(chǎn)物的立體構(gòu)型等問(wèn)題都有指導(dǎo)作用，它使化學(xué)鍵理論進(jìn)入到了研究化學(xué)反應(yīng)的新階段。 第二章 化學(xué)反應(yīng)與能量 本 章 說(shuō) 明 一、教學(xué)目標(biāo) 1.知道化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因化學(xué)鍵的斷裂要吸收能量，化學(xué)鍵 的形成要放出能量。知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總 能量的相對(duì)高低。 2.通過(guò)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，了解化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化，了解化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用 及其對(duì)人類文明發(fā)展的貢獻(xiàn)。 3.能舉例說(shuō)明化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化關(guān)系及其運(yùn)用，認(rèn)識(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能對(duì)現(xiàn)代化的重大意義，初 步了解化學(xué)電池的化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)（氧化還原反應(yīng)）及研制新型電池的重要性。 4.通過(guò)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率及其影響因素，知道化學(xué)反應(yīng)有一定的限度，并在此基 礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)控制反應(yīng)條件對(duì)生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究的意義，初步認(rèn)識(shí)提高燃料燃燒效率的重要性和途徑。 5.初步體會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)和研究化學(xué)反應(yīng)原理的方法與價(jià)值，并為學(xué)習(xí)有關(guān)的選修模塊打下基礎(chǔ)。 二、內(nèi)容分析 1.地位和功能 本章內(nèi)容分為兩個(gè)部分化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和限度，都屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇，是化 學(xué)學(xué)科最重要的原理性知識(shí)之一，也是深入認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)和進(jìn)程的入門性知識(shí)。同時(shí)，本章 內(nèi)容又是在社會(huì)生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識(shí)，是對(duì)人類文明進(jìn)步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價(jià) 值的知識(shí)，與我們每個(gè)人息息相關(guān)。因此，化學(xué)能對(duì)人類的重要性和化學(xué)反應(yīng)速率、限度及其條件控制 對(duì)化學(xué)反應(yīng)的重要性，決定了本章學(xué)習(xí)的重要性。 初中化學(xué)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識(shí)，在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中，將從 科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的原理。 本章內(nèi)容既是對(duì)初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展，又是為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。 通過(guò)化學(xué)能與熱能、電能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的學(xué)習(xí)，學(xué)生將對(duì)化學(xué)在提高能源的利用率和開(kāi)發(fā)新 能源中的作用與貢獻(xiàn)有初步認(rèn)識(shí)；通過(guò)新型化學(xué)電源開(kāi)發(fā)利用的介紹，學(xué)生將對(duì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性 有更多的體會(huì)；通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的討論，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的條件將從原理上加深認(rèn)識(shí)。這些 都會(huì)增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣與情感，體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。 2.內(nèi)容的選擇與呈現(xiàn) 課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量及化學(xué)反應(yīng)速率與限度的內(nèi)容在初中化學(xué)、高中必修模塊和選修模塊 中均有安排，既有學(xué)習(xí)的階段性，又有必修、選修的層次性，在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊，學(xué)生 概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。 根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)于化學(xué)反應(yīng)中能量變化的原因，在此只點(diǎn)出化學(xué)鍵的斷裂和形成是其主要原因， 并籠統(tǒng)地將反應(yīng)中吸收或放出能量歸結(jié)為反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)高低，不予深究。 關(guān)于化學(xué)能與熱能、電能的相互轉(zhuǎn)化，側(cè)重討論化學(xué)能向熱能或電能的轉(zhuǎn)化，以及化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化 為電能的裝置化學(xué)電池，主要考慮其應(yīng)用的廣泛性和學(xué)習(xí)的階段性。在化學(xué)電池中，通過(guò)原電池和傳 統(tǒng)干電池（鋅錳電池）初步認(rèn)識(shí)化學(xué)電池的化學(xué)原理和結(jié)構(gòu)，并不要求上升為規(guī)律性的知識(shí)；通過(guò)介紹 新型電池（如鋰離子電池、燃料電池等）體現(xiàn)化學(xué)電池的改進(jìn)與創(chuàng)新，初步形成科學(xué)技術(shù)的發(fā)展觀。 關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，是通過(guò)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)使學(xué)生形成初步的認(rèn)識(shí)，但不涉及對(duì)反應(yīng)速率 進(jìn)行定量計(jì)算或同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的相互換算。反應(yīng)限度是通過(guò)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)史實(shí)（煉鐵高 爐尾氣之謎）感性地說(shuō)明其存在，雖涉及了反應(yīng)的“可逆性”及“平衡狀態(tài)”，但未從原理的、定義的高度 予以重點(diǎn)討論。反應(yīng)條件的控制是建立在上述二者的基礎(chǔ)之上，選取了“燃料的燃燒效率”這一常見(jiàn)的典 型例子進(jìn)行綜合分析，從中了解控制反應(yīng)條件的重要性，訓(xùn)練分析問(wèn)題的思路與方法。這一實(shí)例分析， 既與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，又與初中“燃料的燃燒”相銜接。 本章在選材上盡量將化學(xué)原理與實(shí)驗(yàn)、實(shí)例相結(jié)合，對(duì)化學(xué)概念或術(shù)語(yǔ)（如化學(xué)能、化學(xué)電池、催 化劑、反應(yīng)限度等）采用直接使用或敘述含義而不下定義的方式出現(xiàn)，以降低學(xué)習(xí)的難度。同時(shí)注意與 學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、社會(huì)發(fā)展、高新技術(shù)、化學(xué)史實(shí)、相關(guān)學(xué)科（如物理、生物等）相聯(lián)系，力求使本章學(xué)習(xí)內(nèi) 容在相應(yīng)的“知識(shí)生態(tài)” 中呈現(xiàn)，體現(xiàn)其知識(shí)的生長(zhǎng)性、環(huán)境性、綜合性和發(fā)展性。 3.內(nèi)容結(jié)構(gòu) 三、課時(shí)建議 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 2 課時(shí) 第二節(jié) 化學(xué)能與電能 2 課時(shí) 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度 2 課時(shí) 機(jī)動(dòng)和復(fù)習(xí) 2 課時(shí) 第一節(jié) 化學(xué)能與熱能 一、教學(xué)設(shè)計(jì) 能源與人類的生存和發(fā)展息息相關(guān)。本章通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)中能量變化的探討，使學(xué)生感悟到過(guò)去化 學(xué)反應(yīng)在人類利用能源中所充當(dāng)?shù)慕巧谖磥?lái)人類解決能源危機(jī)、提高能源利用率和開(kāi)發(fā)新能源等方 面中的關(guān)鍵作用，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，教育學(xué)生關(guān)心能源、環(huán)境等與現(xiàn)代社會(huì)有關(guān)的化學(xué)問(wèn)題。 本節(jié)課的教學(xué)是圍繞化學(xué)能與熱能的關(guān)系而展開(kāi)的。教學(xué)分為三個(gè)部分： 在第一部分中教材先從化學(xué)鍵知識(shí)入手，說(shuō)明化學(xué)鍵與能量之間的密切聯(lián)系，揭示了化學(xué)反應(yīng)中能 量變化的主要原因。然后分析了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物和生成物的能量?jī)?chǔ)存與化學(xué)反應(yīng)吸收還是放出能 量的關(guān)系，為后面強(qiáng)調(diào)“與質(zhì)量守恒一樣，能量也是守恒的”的觀點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)。 在第二部分中教材通過(guò)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)中能量變化主要表現(xiàn)為熱量的形式，提出吸熱反應(yīng) 和放熱反應(yīng)的概念。這部分內(nèi)容強(qiáng)調(diào)了科學(xué)探究和學(xué)生活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中認(rèn)識(shí)和感受化學(xué)能與 熱能之間相互轉(zhuǎn)化及其研究過(guò)程，學(xué)會(huì)定性和定量的研究化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的科學(xué)方法。 在第三部分中教材為了拓寬學(xué)生的科學(xué)視野，圖文并茂地說(shuō)明了生物體內(nèi)生命活動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn) 化、能源與人類社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系，使學(xué)生建立正確的能量觀。 關(guān)于化學(xué)反應(yīng)與能量之間的關(guān)系，學(xué)生在初中化學(xué)中已經(jīng)有所了解，在他們的生活經(jīng)驗(yàn)中也有豐富 的感性認(rèn)識(shí)。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)初步知識(shí)之后，從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān) 系。 本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：化學(xué)能與熱能之間的內(nèi)在聯(lián)系以及化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化。 本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)：從本質(zhì)上（微觀結(jié)構(gòu)角度）理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化，從而建立起科學(xué)的能量變 化觀。 依據(jù)以上分析，建議將本節(jié)課的教學(xué)分為三個(gè)課堂教學(xué)單元：理論思考教學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，實(shí)際 應(yīng)用教學(xué)。這三個(gè)教學(xué)單元相互聯(lián)系，同時(shí)又各自平行獨(dú)立，其中任何一個(gè)單元都可以作為教學(xué)切入點(diǎn) 進(jìn)行課堂整體教學(xué)，這樣就形成了以下幾種教學(xué)思路： 【教學(xué)設(shè)計(jì)】以理論思考教學(xué)作為切入點(diǎn)。 從復(fù)習(xí)化學(xué)鍵知識(shí)入手啟發(fā)學(xué)生思考化學(xué)反應(yīng)中“化學(xué)鍵的破與立”與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān) 系進(jìn)入理論思考教學(xué)引發(fā)學(xué)生考慮化學(xué)能與熱能相互轉(zhuǎn)化的問(wèn)題進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)提出人類如 何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問(wèn)題進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用教學(xué)。 這一教學(xué)思路強(qiáng)調(diào)的是理論的指導(dǎo)作用，啟發(fā)學(xué)生從理論出發(fā)提出化學(xué)反應(yīng)中能量變化的幾種科學(xué) 假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)各種假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，以此培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 理論思考教學(xué)單元中，應(yīng)充分利用學(xué)生已有的結(jié)構(gòu)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)鍵模型、圖表和多媒體課件等課 堂內(nèi)的教學(xué)資源，運(yùn)用模擬課件將“化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因”這一抽象 復(fù)雜的知識(shí)直觀化和形象化，運(yùn)用對(duì)比、比喻、聯(lián)想等教學(xué)方法進(jìn)行“一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程 中是吸收能量還是放出能量，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小”的教學(xué)，力求用直 觀化的圖表說(shuō)明問(wèn)題，注意新、舊知識(shí)的銜接和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行討論和對(duì)比。 【教學(xué)設(shè)計(jì)】以實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)作為切入點(diǎn)。 首先從一個(gè)燃燒實(shí)驗(yàn)入手啟發(fā)學(xué)生理解物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化，而這些能 量變化通常又表現(xiàn)為熱能變化進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)提出“為什么有的化學(xué)反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng) 放熱” 的問(wèn)題進(jìn)入理論思考教學(xué)提出人類如何利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量問(wèn)題進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用教學(xué)。 這一教學(xué)思路強(qiáng)調(diào)的是科學(xué)研究的一般過(guò)程，即應(yīng)用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出新的 問(wèn)題，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)用以收集、整理事實(shí)和數(shù)據(jù)，再得出結(jié)論，抽象出吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的概念， 然后上升到理論高度去理解概念，最后應(yīng)用到實(shí)際中去。整個(gè)教學(xué)過(guò)程即是一個(gè)完整的科學(xué)探究過(guò)程。 實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)單元中，在探討化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時(shí)，要使學(xué)生明確三點(diǎn)：1.熱量變化是化學(xué) 反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式；2.化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的能量守恒；3.化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過(guò)程中是吸熱還是 放熱，決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對(duì)大小。實(shí)驗(yàn) 2-1、2-2、2-3 是教學(xué)中非常重要的 課內(nèi)教學(xué)資源，為了最大限度的發(fā)揮其教學(xué)價(jià)值，建議將實(shí)驗(yàn) 2-1 和實(shí)驗(yàn) 2-3 安排為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，因 為放熱現(xiàn)象不能用眼睛直接觀察到，學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)有利于觸摸反應(yīng)器和觀察溫度計(jì)，能增強(qiáng)感性認(rèn) 識(shí)。由于實(shí)驗(yàn) 2-2 中產(chǎn)生氨氣，因此要在通風(fēng)條件好的環(huán)境下安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)直觀，現(xiàn)象明 顯、有趣，能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與熱情。經(jīng)過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生有了完整豐富的感性認(rèn)識(shí)后，引導(dǎo)學(xué)生 進(jìn)行高質(zhì)量的理性分析則是至關(guān)重要的。通過(guò)學(xué)生匯報(bào)、小組內(nèi)交流、填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等多種多樣的形式， 給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)對(duì)現(xiàn)象的描述和分析、對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)和數(shù)據(jù)的處理、依據(jù)事實(shí)和數(shù)據(jù)進(jìn)行抽象等科學(xué) 方法。最后，為了能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)入高層次的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性思維階段，可以提出一些富有挑戰(zhàn)性 的學(xué)習(xí)問(wèn)題或任務(wù)，供學(xué)生在課堂內(nèi)討論或課外深入學(xué)習(xí)。例如，除了觸摸、使用溫度計(jì)和觀察少量水 是否結(jié)冰等方法外，還有沒(méi)有其他指示反應(yīng)放熱或吸熱的方法？將你認(rèn)為可行的方法列出來(lái)，并根據(jù)這 些方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；在定性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上能否定量測(cè)定一個(gè)反應(yīng)所放出或吸收的熱量？如果能，應(yīng)該怎樣 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？你怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較兩個(gè)反應(yīng)放出能量的大?。?【教學(xué)設(shè)計(jì)】以實(shí)際應(yīng)用教學(xué)作為切入點(diǎn)。 首先讓學(xué)生觀看人類開(kāi)發(fā)和利用能源的錄像、圖片等，或提出一個(gè)有關(guān)能源的社會(huì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行討 論進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用教學(xué)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)反應(yīng)所釋放出的能量是當(dāng)今世界上最重要的能源，研究化學(xué) 反應(yīng)中能量變化的重要意義進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生考慮怎樣從本質(zhì)上去理解：為什么有的化學(xué) 反應(yīng)吸熱，而有的化學(xué)反應(yīng)放熱？進(jìn)入理論思考教學(xué)。 這一教學(xué)思路強(qiáng)調(diào)的是將化學(xué)研究與社會(huì)的生存和發(fā)展密切聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際出發(fā)去研究 化學(xué)反應(yīng)。 實(shí)際應(yīng)用教學(xué)單元中，注意較多地滲透化學(xué)社會(huì)學(xué)的觀點(diǎn)，要求的知識(shí)比較淺顯但涉及的知識(shí)面廣， 這部分內(nèi)容在課堂內(nèi)不要講得過(guò)深、過(guò)細(xì)和過(guò)多，應(yīng)側(cè)重于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生 充分利用課外教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。在課堂內(nèi)建議選擇有針對(duì)性的錄像片段、具有說(shuō)服力的圖片、數(shù)據(jù)資 料供學(xué)生觀看和閱讀，然后進(jìn)行討論和分析。同時(shí)，給學(xué)生一些學(xué)習(xí)問(wèn)題和學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生充分利 用課外教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，如上網(wǎng)學(xué)習(xí)，去圖書(shū)館查閱資料，到社會(huì)上去調(diào)研，尋找日常生活中與能量 有關(guān)的現(xiàn)象等，也可下發(fā)一些課后閱讀資料讓學(xué)生分析并寫出報(bào)告。 本節(jié)課整體教學(xué)結(jié)構(gòu)及流程圖為： 二、活動(dòng)建議 【實(shí)驗(yàn) 2-1】 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：鋁與稀酸和弱酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，常常需要加熱，所以要選擇強(qiáng)酸且濃度不要太低。盡 量使用純度好的鋁條，反應(yīng)前要用砂紙打磨光亮，這樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，用手觸摸才能明顯感覺(jué)到反應(yīng)放熱， 用溫度計(jì)測(cè)量效果會(huì)更好。 實(shí)驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)： 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解鋁與鹽酸反應(yīng)中熱量變化的情況； 2.學(xué)會(huì)觀察和測(cè)定化學(xué)反應(yīng)中熱量變化的方法。 實(shí)驗(yàn)要求 組內(nèi)成員共同合作完成下列三個(gè)欄目中所要求的學(xué)習(xí)任務(wù)。 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)間： 小組成員姓名： 思考與討論 1.鋁與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 2.在反應(yīng)過(guò)程中你將能看到什么現(xiàn)象？ 3.用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化，你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法來(lái)了解反應(yīng)中的熱量變化？ 4.要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化，你在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問(wèn)題？ 實(shí)驗(yàn)記錄 實(shí)驗(yàn)步驟 * 眼睛看到的現(xiàn)象 用手觸摸的感覺(jué) 用溫度計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù) 在一支試管中加入 23mL 6mol/L 的鹽 酸溶液 向含有鹽酸溶液的試管中插入用砂紙打 磨光的鋁條 結(jié) 論 反思與評(píng)價(jià) （一）個(gè)人反思和總結(jié) 1.通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銓W(xué)到了哪些化學(xué)知識(shí)？學(xué)會(huì)了哪些實(shí)驗(yàn)方法？ 2.在整個(gè)過(guò)程中，你最滿意的做法是什么？你最不滿意的做法是什么？ （二）組內(nèi)交流和評(píng)價(jià) 1.在思考、討論過(guò)程中，同組成員給了你哪些啟示？你又給了同組成員哪些啟示？ 2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同組成員給了你哪些幫助？你又給了同組成員哪些幫助？ （三）組間交流和評(píng)價(jià) 1.當(dāng)聽(tīng)完其他小組的匯報(bào)后，發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們小組的好？哪些不如你們的好？ 2.當(dāng)聽(tīng)完其他小組的匯報(bào)后，你是否又有了新的想法？ 根據(jù)你在這次活動(dòng)中的收獲和表現(xiàn)，以 10 分制計(jì)算，你的得分是 ：。請(qǐng)闡述理由： 。 請(qǐng)將你的報(bào)告送交到老師處。謝謝合作！ *實(shí)驗(yàn)步驟也可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和填寫。 【實(shí)驗(yàn) 2-2】 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)充分進(jìn)行，使體系溫度快速降低，將玻璃片上的 水凝固。實(shí)驗(yàn)中要注意兩點(diǎn)：（1）將 Ba(OH)28H2O 晶體研磨成粉末，以便與 NH4Cl 晶體充分接觸； （2）由于該反應(yīng)屬于固相反應(yīng)，一定要在晶體混合后立即用玻璃棒快速攪拌混合物，以使它們很快起 反應(yīng)；（3）反應(yīng)放出有刺激性氣味的氨氣，會(huì)造成學(xué)習(xí)環(huán)境的污染，所以要注意對(duì)氨氣的吸收。 建議實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程如下： （一）提出研究的題目 在常溫下氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體反應(yīng)過(guò)程中能量的變化。 （二）收集實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1.閱讀教材并根據(jù)已有知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)步驟如下： 圖 2-1 氫氧化鋇