有机高分子分离膜的研究和发展.docx
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有机高分子分离膜的研究和发展
命题范围:
第1节元素与物质分类
第1课时
课前学案
旧知回顾
1、完成下列概念
元素:
单质:
化合物:
纯净物:
混合物:
2、写出常见金属元素的元素符号和名称
3、写出常见非金属元素的元素符号和名称
4、标出下列物质中各元素的化合价
S、SO2、SO3、H2SO4、NO、NO2、N2O5、NH4NO3、NaCl、Cl2、KClO3、HClO、Fe2O3、FeSO4、CuO、Cu2O、MnO2、KI、MgCl2、Na2O2、AgNO3、
新课预习
1、元素是物质的,物质都是由组成的。
2、同一种元素可以自身形成。
不同元素可以形成。
3、元素在物质中有两种形态存在:
一种是,一种是。
4、
5、酸性氧化物:
碱性氧化物:
第2章元素与物质世界
第1节元素与物质分类
第1课时
课堂学案
重难点突破:
1、元素的存在形态
元素在自然界中的存在形态有两种:
一种是游离态即单质,另一种是化合态。
每一种元素的单质和化合物构成了这种元素的物质家族。
金刚石
碳单质石墨
C60
碳元素(C)氧化物:
CO、CO2
氢化物:
CH4、C2H4等
碳的化合物含氧酸:
H2CO3
碳酸盐:
Na2CO3、NH4HCO3等
有机物:
尿素CO(NH2)2、酒精C2H5OH等
例1、下列元素在自然界中既有游离态又有化合态存在的是:
()
①N②O③Cl④C⑤Na⑥Ca
A①②③④B①②④C②③④⑤D全部
解析:
在自然界中,活泼的金属元素和非金属元素一般以化合态存在,而不活泼的金属元素和非金属元素既可以游离态存在,也可以化合态存在。
但氧元素虽然是活泼非金属元素,空气的成分之一是O2,大气中存在臭氧(O3)层。
答案:
B
2、元素与物质的多样性
①每种元素都能自身组成单质,许多元素还可形成不同单质,如氧元素可形成O2和O3两种单质。
②一种元素与其他元素组成化合物,元素种类不同化合物不同,元素种类相同时也可形成不同化合物,如:
Na和O可形成NaO2和Na2O2两种氧化物。
由于可以按照一定的规律以不同的种类和方式进行组合,所以为数不多的元素能组成种类繁多的物质。
例2、经分析,某物质只含有一种元素,则此物质()
A、一定是一种单质B、一定是纯净物
C、一定是混合物D、可能是纯净物,也可能是混合物
解析:
一种元素中原子的连接方式不同可能会有不同的单质,例如氧元素可形成O2和O3两种单质,O2、O3分别为纯净物,而O2和O3在一起为混合物。
答案:
D
3、元素的化合价与对应的化合物
(1)化合价:
元素之间相互化合时,每一种元素一定数目的原子只能与另一种或几种元素一定数目的原子结合。
(2)元素的最低价即为元素的原子最外电子层要达到8电子稳定结构需得的电子数,如S最外层有6个电子,需得两个电子即可形成稳定结构,故其最低价为-2,存在于氢化物H2S和它与金属形成硫化物中。
(3)元素的最高价即为元素的原子失去最外层上的电子数显示的化合价,最高价的价数即为最外层上的电子数。
如S的+6价即为最高价,其化合物有SO3→H2SO4→硫酸盐(如CuSO4),其中S均为+6价。
+1价为Na和K的最高价。
(4)元素的中间价态即为处于最低价与最高价之间的化合价。
处于中间价态的原子既可以得电子转化为最低价态,又可失电子转化为最高价态,如S元素的0价、+4价即为其中间价态;Fe元素的+2价为其中间价态。
例3、若将以下化合物按硫元素的化合价分为三组,请把化学式填在相应短线上。
H2S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2S、FeS
CaSO3、BaSO3、Al2(SO4)3、FeSO3、ZnSO4
第一组________,第二组________,第三组________。
解析:
硫元素的常见价态为-2价、0价、+4价、+6价,依据化合物中正负化合价代数和为零可得。
答案:
第1节元素与物质分类
第1课时
课前学案
旧知回顾
1、完成下列概念
元素:
单质:
化合物:
纯净物:
混合物:
2、写出常见金属元素的元素符号和名称
3、写出常见非金属元素的元素符号和名称
4、标出下列物质中各元素的化合价
S、SO2、SO3、H2SO4、NO、NO2、N2O5、NH4NO3、NaCl、Cl2、KClO3、HClO、Fe2O3、FeSO4、CuO、Cu2O、MnO2、KI、MgCl2、Na2O2、AgNO3、
新课预习
1、元素是物质的,物质都是由组成的。
2、同一种元素可以自身形成。
不同元素可以形成。
3、元素在物质中有两种形态存在:
一种是,一种是。
4、
5、酸性氧化物:
碱性氧化物:
第2章元素与物质世界
第1节元素与物质分类
第1课时
课堂学案
重难点突破:
1、元素的存在形态
元素在自然界中的存在形态有两种:
一种是游离态即单质,另一种是化合态。
每一种元素的单质和化合物构成了这种元素的物质家族。
金刚石
碳单质石墨
C60
碳元素(C)氧化物:
CO、CO2
氢化物:
CH4、C2H4等
碳的化合物含氧酸:
H2CO3
碳酸盐:
Na2CO3、NH4HCO3等
有机物:
尿素CO(NH2)2、酒精C2H5OH等
例1、下列元素在自然界中既有游离态又有化合态存在的是:
()
①N②O③Cl④C⑤Na⑥Ca
A①②③④B①②④C②③④⑤D全部
解析:
在自然界中,活泼的金属元素和非金属元素一般以化合态存在,而不活泼的金属元素和非金属元素既可以游离态存在,也可以化合态存在。
但氧元素虽然是活泼非金属元素,空气的成分之一是O2,大气中存在臭氧(O3)层。
答案:
B
2、元素与物质的多样性
①每种元素都能自身组成单质,许多元素还可形成不同单质,如氧元素可形成O2和O3两种单质。
②一种元素与其他元素组成化合物,元素种类不同化合物不同,元素种类相同时也可形成不同化合物,如:
Na和O可形成NaO2和Na2O2两种氧化物。
由于可以按照一定的规律以不同的种类和方式进行组合,所以为数不多的元素能组成种类繁多的物质。
例2、经分析,某物质只含有一种元素,则此物质()
A、一定是一种单质B、一定是纯净物
C、一定是混合物D、可能是纯净物,也可能是混合物
解析:
一种元素中原子的连接方式不同可能会有不同的单质,例如氧元素可形成O2和O3两种单质,O2、O3分别为纯净物,而O2和O3在一起为混合物。
答案:
D
3、元素的化合价与对应的化合物
(1)化合价:
元素之间相互化合时,每一种元素一定数目的原子只能与另一种或几种元素一定数目的原子结合。
(2)元素的最低价即为元素的原子最外电子层要达到8电子稳定结构需得的电子数,如S最外层有6个电子,需得两个电子即可形成稳定结构,故其最低价为-2,存在于氢化物H2S和它与金属形成硫化物中。
(3)元素的最高价即为元素的原子失去最外层上的电子数显示的化合价,最高价的价数即为最外层上的电子数。
如S的+6价即为最高价,其化合物有SO3→H2SO4→硫酸盐(如CuSO4),其中S均为+6价。
+1价为Na和K的最高价。
(4)元素的中间价态即为处于最低价与最高价之间的化合价。
处于中间价态的原子既可以得电子转化为最低价态,又可失电子转化为最高价态,如S元素的0价、+4价即为其中间价态;Fe元素的+2价为其中间价态。
例3、若将以下化合物按硫元素的化合价分为三组,请把化学式填在相应短线上。
H2S、SO2、SO3、H2SO3、H2SO4、Na2S、FeS
CaSO3、BaSO3、Al2(SO4)3、FeSO3、ZnSO4
第一组________,第二组________,第三组________。
解析:
硫元素的常见价态为-2价、0价、+4价、+6价,依据化合物中正负化合价代数和为零可得。
答案:
元素与物质的分类教学设计
厦门华侨中学王仁阳
一、教学内容分析
1.从知识树看:
本节是鲁科版化学1(必修)第二章第1节课时1的内容,它起到承上启下的作用,上是“研究物质的方法与程序”延续,下为以元素为主线的物质分类学习打下基础。
2.从学科和课程上看:
本节是为了树立学生的化学科学观念(物质的元素观和分类观)。
并会应用观念来解决问题。
让学生从具有探讨个别物质性质的能力上升为对一类物质的讨论的能力。
3.本节首先要树立物质的元素观,让学生知道元素如何组成物质(可以游离态和化合态两种形态存在)。
按元素的分类观,每一种元素都有自己的家族,从而建立起元素与物质的关系。
进而让学生理解为什么110多种元素可以组成上千万种不同的物质。
二、学生学习情况分析
1.对学生最近发展区的分析:
学生在初中已经建立元素的概念,对元素组成物质也有一定的认识,但没有形成以一种核心元素为主线物质家族观。
学生在初中化学已经认识了几种具体物质的性质,但没有去探讨一类物质的意识,更没有建立有限元素与大量物质间的关系,没有建立物质的分类观。
2.建构学生物质的元素观和分类观所需的知识支架:
元素的化合价、单质和化合物的概念、初步的酸、碱、盐、氧化物的概念并知道其中一些重要的代表物质。
学生在建构以元素为主线,将已知物质连成网络的学习过程中能力会得到提升。
三、设计思想
1.总思想:
(1)达到用最合理的时间以最有意义的方式,学习最有价值的内容的目的。
(2)在情境中培养元素的资源意识、煽动爱国情绪;通过多彩的铜元素的物质世界进行化学美的教育。
(3)在活动中培养学生的团队合作精神和竞争意识。
2.教学环节设计:
(1)根据本节内容包括物质与元素的特点,用具体的物质创设情景,设计成“明线”;而元素是抽象的,设计为“暗线”,穿插在物质情景中学习。
(2)本节是科学观念为本的教学,观念的形成只能在实践中培养,所以采用如下流程(得到反馈后,确定是否进入下一环节)进行教学:
(3)通过问题链来驱动和联系“联想质疑”、“交流讨论”、“迁移应用”几个重要的教学环节。
由于学生层次不同,问题设计成从低层次逐步向高层次问题提升,让大部分学生能在问题分析、解决的思维过程中得到发展。
四、教学目标
(一)知识与技能:
1.让学生初步归纳各种常见元素及其组成的物质,知道元素以游离态和化合态两种形态在物质中存在;
2.认识到每一种元素都有自己的物质家族,建立起元素与物质家族的关系;
3.了解110多种元素为什么能组成上千万种物质。
(二)过程与方法:
学会如何以元素为核心认识物质,由对单个物质的认识向对一类物质的认识转变,体现分类观的应用,形成元素族初步观念;同时体验分类的重要意义。
(三)情感态度与价值观:
培养元素的资源意识,体会分类的重要意义,形成物质的元素观和分类观;同时进行化学美学教育。
五.教学重点与难点
重点:
元素与物质的关系。
难点:
以元素常见化合价找出常见物质并指出这些物质所属的类别。
六、教法、学法与教学用具
教法、学法:
问题情境法、启发讨论法、合作学习法、课堂练习法
教学用具:
多媒体
七.教学过程设计
第1课时
[板书]第一节元素与物质的分类
[板书]一.元素与物质的关系
[引入情景1](目的:
引入物质的元素观、元素的资源观和爱国教育等。
)
最近,中国钢铁协会与提供铁矿石资源力拓等公司进行价格谈判,意在争取铁矿石消费大国应有的定价权,但不是很顺利。
我们购买这些铁矿石是为了炼铁,这是由于铁矿石中含有什么的缘故?
(低层次问题)
[引入情景2](目的:
激发学生的认知冲突和化学美教育,同时引入氧化物、酸、碱、盐、单质、化合物等知识支架。
)
图片展示铜元素家族各种代表物(如下图),激发学生对同一元素组成多样物质知识的兴趣。
激发学生兴趣后教师展示下表,要求学生在框中填入相应物质所属类别(提示可以填入氧化物、酸、碱、盐、单质、化合物等)
[学生分组活动1](目的:
落实物质的元素观的目标,培养学生的团队意识。
)
1.活动任务:
谈谈你对元素和物质的已有认识。
2.活动安排:
以四人为一组进行交流后汇总到大组,再由大组各派一名代表发言,最后汇总并归纳出大家共同的认识。
(注意:
活动教师对学生的活动不做具体点评,在留有问题的情况下进入下一教学环节,体现学生为本教学。
)
[联想·质疑](目的:
引出核心问题。
由教师直接抛出。
其中
(1)为本节要解决的问题,
(2)、(3)是以后要逐步解决的问题)
(1)110多种元素是如何构成几千万种物质的?
(2)为了更好地研究物质的性质和用途,应怎样对物质进行分类?
用什么样的标准分类?
(3)各类物质之间具有怎样的关系?
[交流·研讨](目的:
通过对熟悉物质的组成元素的讨论分析,逐渐建立起物质的元素观。
以学生活动的方式进行。
)
[学生分组活动2]
(任务1)4人一小组共同完成(书P31问题1)的找出组成元素及其化合价的问题。
(属于低层次问题,以完成表格的形式进行。
)
正价元素
负价元素
元素符号
化合价
元素符号
化合价
(任务2)把已找出的元素重新组合成新的物质活动,看谁写得又多又准确。
(属于较高层次问题。
以开展小组比赛的方式进行,培养学生的竞争意识。
)
[教师提示活动规则]
4人一小组按照元素的化合价规则(正价在前,负价在后)各自填写这些熟悉物质中的元素还能组成物质的化学式(书中已有的化学式不再重写)。
(1)若只由一种元素组成,请写出其化学式。
指出这一类物质属于单质还是属于化合物?
(2)若由两种元素组成化合物,可得用任务1完成的表格中将能形成化合物的元素画上连线写出其化学式。
并指出这一类物质属于单质还是属于化合物?
(3)若由三种元素组成化合物,请写出其化学式。
(任务3)书P31中问题2含碳物质的研究。
研究含有0、+2、+4的碳元素的物质。
(教师引导学生找出含碳物质中的组成元素。
共同建构出下表,其中—4价含碳物质为能力提升问题,不要求全部学生都能找出。
)
化合价
+2
0
—4
+4
CO2、H2CO3、CaCO3、Na2CO3、NaHCO3等。
CO
化学式
C
CH4
[树立初步的观念]
(1)元素是物质的基本组成成分,物质都是由元素组成的。
(2)同一种元素可以自身组成纯净物——单质(元素以单质的形式存在的状态称为该元素的游离态)
(3)不同种元素相互之间按照一定的规律可以组成纯净物——化合物(元素以化合物的形式存在的状态称为该元素的化合态);相同的元素也可组成不同的化合物。
由于元素可以按照一定的规律以不同的种类和不同的方式进行组合,因而110多种元素能够构成庞大繁杂的物质世界(联想·质疑中的第一个问题得到解决)。
[迁移·应用](目的:
通过迁移与应用使刚树立的观念得到进一步的巩固)
[教师展示]纯净物图(目的:
丰富已有的元素,再次展现元素与物质的关系。
)
[学生分组活动3](目的:
让学生进行知识建网的实践)
学生进一步填写学生熟悉物质的化学式来补充化合物中的化学式,让学生进行空间的再利用。
[学生活动4](目的:
让学生进行简单的迁移应用实践。
在教师启发下进行,如含铜物质、含钠物质(金属)、含氢物质、含碳物质、含硫物质(非金属)等。
)
在省略号中依图式再创造的一个空间,建立相应的图示。
[学生活动5](目的:
培养学生的分类能力和建立元素及其化合物家族的观念。
)
以硫元素常见的化合价-2、0、+4、+6,找出这些价态硫元素的常见物质及这些物质的类别实践应用,进一步建构学生的分类观和元素及其化合物家族观念。
[注意]类别要求填(单质、化合物、氧化物、酸、碱、盐)
[小结]元素是物质的基本组成成份,物质都是由元素组成的。
按元素对物质进行分类是解决研究一类物质问题的重要方法。
[课外作业]
1.必须完成的作业:
P38—2题。
2.选择完成的作业:
练习册中能力提高题
3.不必完成的作业:
练习册中思维拓展题
八、教学反思:
1.在创设情景问题的同时培养学生的元素资源意识、爱国教育和化学美学教育,达到高层次的教育目的,又激发了学生的学习热情,逐步培养学生从好学到乐学的转变。
而竞争学习情景的创设使学生的团队意识加强了,师生之间的互动加强了,学生主动学习的意识增强了,从而达到生成性教学的目的。
2.在以观念学习为本与学生发展为本的教学中,如何让学生主动生成要学什么、什么学、学后什么应用的意识。
教师必须的课前对学生的最近发展区进行充分的分析和预设,当学生反馈的学习能力与预设不一致时,教师在课堂上要及时补充建构新知识所需的知识支架,使学生知识的生成能够顺利进行。
3.在教学设计上,让学生充分发挥的同时又不脱离课标与教材,使学生能够形成完整的知识网络。
在教学时间安排上,不设定每个教学环节的具体时间,是视学生在课堂上对知识的有效生成来确定的。
第一节元素与物质的分类
第1课时
【目标
解读】
课标要求
学习目标
1.了解元素与物质之间的关系。
2.了解物质分类的方法和意义。
1.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。
2.应用分类的方法研究单质、氧化物、酸、碱、盐之间的关系。
3.能根据物质的结构特点,对物质采用不同的分类方法,得出正确结论。
【知识再现】
一.元素与物质的关系
1.元素与物质的关系:
______是物质的基本组成成分,物质都是由_______组成的。
2.元素在物质中的存在形态
(1)游离态:
元素以_________形式存在的状态。
(2)化合态:
元素以_________形式存在的状态。
二.物质的分类
1.110多种元素为什么组成上千万种不同的物质:
①每一种元素都能自身组成物质_________。
②绝大多数元素可以与其它种类的元素组成物质_______;
③相同的元素可以组成不同的化合物,例:
_______;
2.纯净物与混合物的区别:
纯净物
混合物
组成和结构
固定
不固定
熔沸点
一定
不定
性质
保持一种物质的性质
保持原有物质的性质
3.物质分类的方法:
可以根据研究需要从多种角度进行分类:
①根据有无固定组成分为________________;
②根据元素组成分为__________________;
③根据在水溶液或熔化状态能否导电分为_________________;
④根据分散物质颗粒大小,将混合物分为______________;
⑤根据在氧化还原反应中的表现,将反应物分为_____________。
4.物质的分类:
【思考】
1.金属、非金属、碱性氧化物、酸性氧化物、酸、碱和盐分别可能与哪些类别的物质发生反应?
并分别用化学方程式举例。
2.硫元素有多种价态,分别列出各种价态的物质并注意物质的种类。
+6:
__________________________________________________
+4:
__________________________________________________
0:
____________________
-2:
__________________________________________________
【典例解析】
例1.下列物质中肯定为纯净物的是()
A.只由一种元素组成的物质B.只由一种原子构成的物质
C.只由一种分子构成的物质
D.只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子构成的物质
【解析】例如只有氧元素可以组成O2、O3两种不同的物质,它们的关系是混合物,故A错;只有一种氧原子16O,也可以组成O2、O3不同的分子,故B错;Na+与O2-、-Na+与O22-则组成Na2O、Na2O2两种物质,故D错。
【答案】C
【例3】请利用分类法把下列几种物质进行分类,
CaCl2Ca(NO3)2KNO3K2SO4KCl
【解析】以上几种物质均为盐,根据盐的分类方法:
(1)据阳离子分(钾盐、钠盐等)
(2)据组成分(正盐、酸式盐、碱式盐、复式盐)(3)据酸根分(盐酸盐、硝酸盐等)
【答案】
方法一、钾盐:
KNO3、K2SO4、KCl钙盐:
CaCl2、Ca(NO3)2
方法二、硫酸盐:
K2SO4硝酸盐:
Ca(NO3)2、KNO3盐酸盐:
CaCl2、KCl
【当堂检测】
1.下列家庭常用的调味品中,可视为纯净物的是()
A.食盐B.食醋C.白酒D.白糖
2.下列关于物质分类的正确组合是()
分类
组合
碱
酸
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
C2H5OH
H2SO4
NaHCO3
Al2O3
NO2
B
NaOH
HCl
NaCl
Na2O
CO
C
NaOH
CH3COOH
CaF2
Na2O2
SO2
D
KOH
HNO2
CaCO3
CaO
SO3
3.下列物质中,属于纯净物的是()
A.高锰酸钾受热以后生成的固体物质
B.将纯水结成的冰放入纯水中得到的物质
C.将食盐溶于水制成无色透明纯净的食盐溶液
D.液态空气
4.下列物质属于纯净物的是()
A.液氨B.溶液C.胶体D.浊液
5.单质和化合物的区别,在于是否由()
A.同种物质组成B.同种元素组成C.同种分子组成D.同种离子组成
6.下列各组物质按化合物、单质、混合物的顺序排列的是()
A.烧碱、液态氧、碘酒B.生石灰、熟石灰、白磷
C.干冰、铜、氯化氢D.空气、氮气、胆矾
7.下列11种物质⑴生石灰⑵铜绿⑶干冰⑷Na2O2⑸NO2⑹SiO2⑺Fe(OH)3胶体⑻煤⑼石灰水⑽小苏打⑾汽油
其中①属于混合物的是___________________________________
②属于盐类的是________________________________________
③属于酸性氧化物的是________________________________________
④属于碱性氧化物的是________________________________________
【能力提高】
1.Fe、CO、CuO、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、稀H2SO4七种物质,在常温下两种物质间能发生的化学反应有()
A.4个B.5个C.6个D.7个
2.意大利科学家最近合成一种新型的氧分子,其化学式为O4,下列叙述正确的是()
A.一个O4分子由2个O2分子组成
B.O4是一种单质
C.O4是由O2组成的混合物
D.O4是一种化合物
3.以保护环境和垃圾资源化为目的,某些城市将生活垃圾进行分类处理,下列垃圾属于同类物质的是()
A.废电池、易拉罐B.废铜烂铁、塑料袋
C.旧报纸、硬纸板D.空啤酒瓶、包装塑料
4.今有下列三组物质,每组中都有一种物质跟其他三种属于不同的种类。
将此物质(写化学式)和分类依据(选出的物质与其他物质不同之处)写在相应的表格内。
三种物质分别为:
(1)O2、Cl2、S、N2
(2)Fe、Na、Al、Si(3)NO、
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- 有机 高分子 分离 研究 发展