第1節(jié) 元素與物質的分類

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高一 來源: 高中學習網(wǎng)
第1節(jié) 元素與物質的分類

一.教材分析
(一)知識脈絡
學生在初中化學中已經(jīng)認識了幾種具體物質的性質和單質、酸、堿、鹽、氧化物的一般性質,但他們只是從單個物質的角度認識物質的性質,尚未從一類物質的角度認識物質的性質,更未建立起元素與物質的關系。因此,通過元素與物質的關系的研究,引導學生以元素的觀點認識物質;通過研究用不同的標準對物質進行分類,使學生建立分類的觀點。在分類的基礎上,研究純凈物——單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的相互關系;在學生原有的認知結構中已存在溶液、濁液等混合物的觀點,進而引進一種新的混合物——膠體,建立分散系的概念,豐富學生對混合物的認識,并使學生了解膠體的一般性質,學會從粒度大小的角度對混合物進行分類。
(二)知識框架

(三)本節(jié)教材的主要特點
從單個物質向一類物質過渡,體現(xiàn)分類思想的應用,為形成元素族奠定基礎,并以概念同化的方式引入新概念——膠體。
二.目標
(一)使學生初步接觸各種元素及其化合物,知道元素以游離態(tài)和化合態(tài)兩種形態(tài)在物質中存在,以及每一種物質都有自己的物質家族,建立起元素與物質家族的關系,了解110多種元素為什么能組成上千萬種物質。
(二)從物質組成和性質的角度對物質進行分類,為研究物質的通性建立認識框架,同時知道可以依據(jù)不同的標準對物質進行分類。了解單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的反應關系,掌握一類物質可能與哪些其它類物質發(fā)生化學反應。體驗了解研究一類物質與其它類物質之間反應的關系的過程方法。
(三)知道膠體是一種重要的分散系,了解膠體的丁達爾現(xiàn)象、電泳、聚沉等特性,能夠列舉生活中膠體的實例,了解膠體性質的簡單應用。
三.重點
(一)知識與技能:元素與物質的關系;膠體的性質。
(二)過程與方法:探討各類物質的通性及其相互反應關系,學會如何以元素為核心認識物質,從多角度依據(jù)不同標準對物質進行分類并體驗分類的重要意義。
(三)情感態(tài)度與價值觀:體會分類的重要意義,依據(jù)不同的標準對物質進行分類;讓學生樹立運用化學知識,使自己生活得更健康。
四.教學準備
(一)學生準備
要求學生復習初中化學中單質、氧化物、酸、堿、鹽之間的關系,復習第一章第二節(jié)研究物質性質的方法和程序,為學習本節(jié)教材做準備。
(二)教師準備
教學媒體及課件;概念圖;實驗探究的藥品及儀器。



第1課時
【板書】 第1節(jié) 元素與物質的分類

【板書】一.元素與物質的分類
1.聯(lián)想?質疑(提出本節(jié)教材的核心問題)
(1)110多種元素是如何構成幾千萬種物質的?
(2)為了更好地研究物質的性質和用途,應怎樣對物質進行分類?用什么樣的標準分類?
(3)各類物質之間具有怎樣的關系?
2.交流?研討(引發(fā)學生對于物質與元素之間的已有認識。通過對熟悉物質的組成元素的分析,逐漸建立起元素與物質的關系。)
【問題1】(P30)找出組成元素;由已找出的元素重新組合成新的物質。
合作學習的實施:針對課本P30的2個問題,以四人一個小組的形式進行交流活動,教師下發(fā)給學生交流討論的記錄表,按照元素的化合價規(guī)則(正價在前,負價在后)各自填寫這些熟悉物質中的元素還能組成物質的化學式(書中已有的化學式不再重寫):
(1)若只由一種元素組成,請寫出其化學式。這一類物質屬于單質還是屬于化合物?
(2)若由兩種元素組成化合物,先在下面的兩個表格中將能形成化合物的元素畫上連線,并請寫出其化學式(開展個人和小組比賽,看誰寫得又多又準確)。這一類物質屬于單質還是屬于化合物?
正價元素
Na(+1)
Mg(+2)
Cu(+1、+2)
Ca(+2)
C(+2、+4)
H(+1)
S(+4、+6)
(3)若由三種元素組成化合物,請寫出其化學式。
【問題2】(P30)含碳物質的研究。教師要引導學生找出含碳物質中的組成元素,研究含有0、+2、+4的碳元素的物質。



負價元素
O(—2)
Cl(—1)
S(—2)



(注意:—4價含碳物質供學有余力的學生研究)
3.得出結論:
(1)元素是物質的基本組成成分,物質都是由元素組成的。
(2)同一種元素可以自身組成純凈物——單質(元素以單質的形式存在的狀態(tài)稱為該元素的游離態(tài))
(3)不同種元素相互之間按照一定的規(guī)律可以組成純凈物——化合物(元素以化合物的形式存在的狀態(tài)稱為該元素的化合態(tài));相同的元素也可組成不同的化合物。
由于元素可以按照一定的規(guī)律以不同的種類和不同的方式進行組合,因而110多種元素能夠構成龐大繁雜的物質世界(回答聯(lián)想?質疑中的第一個問題)。
4.遷移?應用
(1)豐富已有的元素——純凈物圖,展現(xiàn)元素與物質的關系。

①省略號(一類物質)給學生留下了一個再創(chuàng)造的空間。如含銅物質、含鈉物質(金屬)、含氫物質、含碳物質、含硫物質(非金屬)等均可依下圖建立相應的圖示(教師啟發(fā),學生演練)。
②化合物中的化學式也給學生留下了一個再創(chuàng)造的空間。教師引導學生進一步填寫學生熟悉物質的化學式,使學生進行知識建網(wǎng)。


(2)遷移應用,培養(yǎng)學生的分類能力和建立元素及其化合物家族的概念。


知識點擊:供學生閱讀,使學生了解和建立元素的化合價與物質的關系,為后續(xù)學習奠定基礎。
課外作業(yè):P37—1、3題。

第2課時
二.物質的分類
交流?研討
學生列舉熟悉的物質,寫出化學式,根據(jù)一定的分類標準進行分類并繪制簡圖。

教師引例:


學生演練,教師要及時給出鼓勵性、發(fā)展性評價,使學生的個性得到張揚。
1.物質分類標準的研究
(1)物質是否由同一種分子組成(學生回憶初中化學或科學的內(nèi)容)——純凈物和混合物。
(2)要根據(jù)被分散物質顆粒的大小可將混合物分為溶液、濁液、膠體等。
(3)純凈物是否由同種元素組成——相同元素構成單質(游離態(tài));不同元素構成化合物(化合態(tài))。
(4)化合物在水溶液中或熔化狀態(tài)下是否導電——電解質和非電解質。
(5)根據(jù)化合物的性質可將它們分為酸、堿、鹽、氧化物。
(6)根據(jù)反應物在化學反應中的表現(xiàn),可將反應物分為氧化劑和還原劑。


2.單質、氧化物、酸、堿和鹽之間的關系
活動?探究
(1)探究示例:
反應物實驗現(xiàn)象結論

鋅溶解,有大量氣泡冒出酸能和活潑金屬反應放出氫氣。
堿溶液由紅色變成無色酸能和堿發(fā)生中和反應。
黑色的氧化銅溶解,溶液變藍色。
酸能和堿性氧化物反應。
產(chǎn)生白色沉淀酸能和某些鹽反應。
(2)學生探究:將全班學生分為四個小組分別探究以下四種代表物的性質,填寫探究報告,然后全班匯報、交流探究結果(探究的目的是讓學生嘗試探究一類物質的通性,初步體驗研究一類物質性質的過程和方法)。
①、金屬鐵(單質)的性質;②Ca(OH)2(堿)的性質;③CuSO4(鹽)的性質;④氧化銅(堿性氧化物)的性質。
(3)在活動探究的基礎上,建立單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的關系圖示(學生補充完成P33圖2—1—4),并寫出相應轉化關系的化學方程式。

【點評】科學探究是新課程改革的重要突破口,而“研究物質性質的方法和程序”是“過程與方法”的重要體現(xiàn)。探究單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的關系,正是使用了這一重要方法,其中學生主動參與其關系的探究過程,不僅完成了知識上的再發(fā)現(xiàn)任務,而且更重要的是在探究過程中能獲得一種體驗,獲得成功感,它對于提高學生的科學素養(yǎng)有著重要的作用。
3.單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的關系的用途
(1)研究一類物質的性質(完成從單個物質向一類物質的過渡)。當學生今后再探究陌生物質的性質時,可以先分析該物質的類別,然后預測它可能與哪些物質發(fā)生反應。
(2)制備有關物質。
(3)鑒別物質。
(4)提純物質。


課外作業(yè):
1.按照課本P33圖2—1—4的圖示,在補充完成單質、酸、堿、鹽、氧化物之間的關系圖示后,寫出相應的化學反應方程式(要求與課堂上的示例不重復)。
2.按照課本P33圖2—1—4的圖示,按下列要求各舉一例,并寫出化學方程式。
(1)制備一種物質。
(2)鑒別兩種物質。
(4)有兩種物質組成的混合物,提純一種物質。

第3課時
引入新課——
聯(lián)想?質疑(提出問題)
在天氣晴朗的情況下,當你漫步在茂密的樹林里,會看到縷縷霞光穿過林木枝葉鋪灑在地面上,你知道這是為什么嗎?
在晚上,當你打開手電筒時,會看到一道“光柱”射向天空或射向遠方,你知道這是為什么嗎?
這些現(xiàn)象與一種特殊的混合物有關。
1.分散質:被分散成微粒的物質叫分散質。如食鹽溶液中的食鹽。
2.分散劑:分散質分散到另一種物質中,這種物質(另一種物質)叫分散劑。如食鹽溶液中的水。
3.分散系:由分散質和分散劑構成的混合物統(tǒng)稱為分散系。如食鹽溶液就是一種分散系。
教師要求學生列舉幾種分散系,并指出分散質和分散劑。
4.幾種常見的分散系(根據(jù)分散系中分散質粒度大小進行分類)
(1)溶液:分散質是分子或離子,分散質的粒度<1nm(10-9m),具有透明、均勻、穩(wěn)定的宏觀特征。
(2)濁液:分散質是分子的集合體或離子的集合體,分散質的粒度>100nm(10—7m),具有渾濁、不穩(wěn)定等宏觀特征。
(3)膠體:分散質的粒度介于1~100nm之間的分散系叫膠體(也稱為溶膠)。


【點評】數(shù)軸是初一數(shù)學中的一個重要內(nèi)容。在化學教學中應用數(shù)軸將同一類型的不同對象按數(shù)量的大小在數(shù)軸上進行有序排列,可以使學生建立有序思維。如物質的溶解性(難溶、微溶、易溶)、同種元素的變價化合物均可用數(shù)軸進行排列。
5.膠體的性質
(1)丁達爾現(xiàn)象:當可見光束通過膠體時,在入射光側面可觀察到明亮的光區(qū),這種現(xiàn)象叫做丁達爾現(xiàn)象或丁達爾效應。
丁達爾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因:膠體中分散質微粒對可見光(波長為400~700nm)散射而形成的。
丁達爾現(xiàn)象的應用:區(qū)別溶液和膠體。
實驗:先取一個具有雙通性質的紙筒(事先在紙筒的下端鉆一個小孔,以讓光線通過),將紙筒套在盛在氫氧化鐵膠體的燒杯上,再取一只40W的電燈泡,通電后放在紙筒的小孔處,人從紙筒的上端從上往下觀察,即可觀察到有一條“光亮的通路”的現(xiàn)象。
能同樣的辦法觀察食鹽溶液的現(xiàn)象。
(2)電泳:膠體中的分散質微粒在直流電的作用下產(chǎn)生定向移動的現(xiàn)象叫電泳。
電泳現(xiàn)象說明膠體中的分散質微粒帶有電荷。
膠體粒子帶電的經(jīng)驗規(guī)律——
帶正電荷的膠體粒子:金屬氫氧化物(如氫氧化鋁、氫氧化鐵膠體);金屬氧化物膠體。
帶負電荷的膠體粒子:非金屬氧化物膠體;金屬硫化物膠體;硅酸膠體;土壤膠體。
特殊膠體:AgI膠體粒子隨AgNO3和KI 的相對量不同可帶正電或負電。若KI過量,則AgI膠體粒子吸附I—而帶負電荷;若AgNO3過量,則AgI膠體粒子吸附Ag+而帶正電荷。
(3)聚沉:向膠體中加入鹽時,其中的陽離子或陰離子能中和分散質微粒所帶的電荷,從而使分散質聚集成較大的微粒,在重力作用下形成沉淀析出。這種膠體形成沉淀析出的現(xiàn)象稱為膠體的聚沉(適用于液溶膠)。
實驗:向氫氧化鐵膠體中加入適量的硫酸鈉,可觀察到氫氧化鐵沉淀析出。
6.膠體的制備
凝聚法:
(1)向沸水中滴加幾滴飽和的氯化鐵溶液,適當加熱即可形成氫氧化鐵膠體(注意加熱時間不宜過長,否則會形成氫氧化鐵沉淀)。
FeCl3 +3H2O ====Fe(OH)3(膠體) +3HCl
(2)在不斷振蕩的情況下,向稀KI溶液中加入稀AgNO3溶液,可制得淺黃色的確良AgI膠體。
7.膠體的用途:
(1)鹽鹵點豆腐;
(2)肥皂的制取和分離;
(3)明礬凈水;
(4)FeCl3溶液用于傷口止血。
(5)水泥硬化;
(6)冶金廠大量煙塵用高壓電除去。
(7)土壤膠體中離子的吸附和交換過程,保肥作用。
知識點擊:供學生閱讀,并可讓學生進行家庭小實驗,研究膠體提純的方法——滲析。
家庭小實驗——用一個豬膀胱盛食鹽溶液和淀粉溶膠,然后將豬膀胱浸泡在蒸餾水中,過一段時間后,用兩個試管分別取燒杯中的蒸餾水少許,分別滴加硝酸酸化的AgNO3溶液碘水溶液,分別觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象,并思考產(chǎn)生這兩種現(xiàn)象的原因。
8.三種分散系的比較
分散系溶液膠體濁液
分散質粒子的直徑<1nm1nm100nm>100nm
外觀均一、透明較均一、透明不均一、不透明
分散質微粒分子、離子分子集合體、高分子大量的分子集合體
能否透過濾紙能能不能
能否透過半透膜能不能不能
穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定
【點評】比較法是進行歸納總結的一種重要方法。它能幫助學生找出不同對象的相同點和不同點,抽象出不同事物的本質特征。學生自己建立表格進行比較則效果更好。
課外作業(yè):
1.完成P36的知識結構示意圖。
2.P37第2題。

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