1、第三章 水 氢第一节 水是人类宝贵的自然资源一.知识教学点1.水的存在及其与人类生产生活的关系。2.水的污染与防治。二.重点：节约用水与水污染的防治。三.教学步骤(一)明确目标1.水的存在及其与人类生产生活的关系。2.水的污染与防治。(三)教学过程前面我们学习了与我们息息相关氧的知识。从今天开始我们就学习与我们生产生活有密切联系的另一种常见的物质水，并且由此引出另一种新物质氢气，然后学习一些原子的核外电子排布的初步知识。对于水来说，它是我们必不可少的生活用品，也是动植物体内的必需的物质。同样在工农业生产中也是不可缺少的物质。那么水在自然界是如何分布的？水与动植物，人类与工农业生产有什么关系？我
2、们为什么要保护水资源？今天我们就通过学习水是人类宝贵的自然自然这节内容来解决这些问题。水是如何在自然界分布的？一.水在自然界的分布1.主要存在于海洋、湖泊、河流，约占地球表面积的 3/4。2.在人体、动植物体内。3.地层里、大气里也有存在。那下面我们就来看看水对人类的生产生活有什么重要意义。二.水对动植物和人类生产生活的意义水是动植物体内和人的身体中不可缺少的物质，可以说，没有水就没有生命的存在。另外，人类生活中的衣食住行都离不开水。工农业生产中也不能离开水，水是工农业生产的重要原料。三.保护水资源1.水污染的形成。（1）工业生产中的三废：废气、废水和废渣。（2）农业生产中使用的化肥、农药。（
3、3）生活污水。2.水污染的危害：可以使人致病、中毒甚至死亡。3.水污染的防治。（1）工业上控制污染物进入水体。（2）合理使用化肥、农药，提倡节水农业。（3）合理使用生活用水。（4）增强环保意识。第二节 水的组成（1 课时）1.水的物理性质。2.水是由氢元素和氧元素组成的，水的化学式是 H2O。3 了解水的物理性质。一.水的物理性质水是一种无色无味的液体，在 101KPa 时，水的凝固点为 0，沸点为 100。并且，水在 4时密度最大为 lg/cm3，水结冰时密度减小，体积膨胀。那么水是单质还是化合物？下面我们就通过实验来研究一下水的元素组成。二.水的组成聚集成氢气，大量的氧气分子聚集成氧气。副
4、板书：水分子 氧原子 氢原子 氧分子 氢分子所以水电解的反应用化学式表示为：H2O H 2 + O 2这个反应也证明了这样一个理论：分子可以分成原子，而原子不能再分，原子是化学变化中的最小微粒。第三节 氢气的性质和用途1.氢气点燃前检验纯度的原因。2 氢气的用途。氢气的化学性质，氢气的还原性。3 根据氢气的性质，了解氢气的用途。4 从得氧失氧角度了解氧化还原反应，氧化剂，还原剂。一.氢气的性质1.物理性质氢气是一种无色，无味的气体。在 101KPa 时氢气在-252时变成液体，在259变成雪花状固体，它难溶于水，密度比空气小。板书：2.化学性质氢气的燃烧 纯净的氢气在空气中燃烧的现象是什么？
5、它与空气中哪种物质发生了反应？ 它的产物是什么？你是怎样知道的？ 它们反应的化学反应表达式是什么？（1）氢气在空气中燃烧现象： 氢气在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色火焰； 烧杯内壁有水珠，并且发热。结论： 点燃 点燃氢气 + 氧气 水 H 2 + O2 H 2O总结：氢气具有可燃性。混有空气的氢气点燃会发生爆炸。为什么会发生这样的现象？之所以会发生爆炸是因为氢气中混有了空气。混合气体中大量氢气分子和空气中的大量的氧气分子混合，这样大量的分子相互接触点燃后，二者迅速反应，在极短的时间内放出大量的热，这些气体又在一个有限的空间内，当温度迅速升高，气体迅速受热膨胀，冲出容器发出爆鸣声。如果该反应发生在
6、密闭容器或容积大出口小的容器，气体不能排出或来不及排出，就会使容器炸裂造成危险。为什么纯净的氢气可以安静的燃烧呢？因为纯净的氢气在点燃后只在管口或小孔处与空气中的氧气接触，接触面积小，发生反应的氢气分子和氧气分子的量也少，所以放出的热量也少，并且很快就散失到空气中去了，不会发生爆炸。通过科学实验测定，空气中如果混入的氢气的体积达到总体积的 4%-74.2%时，点燃混合气体就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。氢气与氧化铜的反应氢气与氧化铜的反应现象： 试管中黑色的氧化铜变成红色。 试管口有水滴出现。结论：氢气 + 氧化铜 铜 + 水H2 + CuO Cu + H 2OH2 + CuO Cu
7、 + H 2O还原剂 氧化剂被氧化 被还原总结：氢气具有还原性。（3）氧化还原反应讲解：前面我们学过物质与氧的反应叫做氧化反应，也就是说，在这个反应中氢气发生了氧化反应，因为它与氧化铜中的氧发生了反应；对于氧化铜来说，它失去了氧，这种反应叫做还原反应。板书：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。讲解：从这个反应中我们可以总结这样的规律：板书：氧化剂失去氧被还原，发生还原反应；还原剂得到氧，被氧化，发生氧化反应。在通常情况下，氧化反应和还原反应是同时发生的。它与氧气反应生成水，纯净的氢气在空气中安静的燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量生成水；混有空气的氢气点燃可能会发生爆炸，所以在点燃氢气前一定
8、要验纯。2.氢气具有还原性它可以夺取某些含氧化合物中的氧，使含氧化合物还原，自己被氧化，发生氧化还原反应。讲述：针对氢气的物理性质和化学性质，氢气有哪些用途呢？板书：二.氧气的用途学生活动：阅读课本第 56 页“二、氢气的用途” 。讨论：氢气的用途，并说明它的用途是根据它的哪些性质？总结板书：1.填充探空气球(奄度小)。2.制备金属材料(还原性)。3.作为高能燃料(可燃性)。4.工业原料。性质决定用途，用途反映性质。(四)总结、扩展本节学习了氢气的还原性和用途。在这一节的学习中，同学们应重点掌握氢气的还原性，掌握它与氧化铜反应的实质，并且通过观察实验，总结概括结论，体会学习的方法性和实验的规范
9、性，应强调深入的研究和探讨，只有这样才能使我们不但学习了知识，同时培养了能力。 四.布置作业课本第 58 页第 4、5 题。第五节 核外电子排布的初步知识（2 课时）一.知识教学点1.核外电子是分层排布的。2.原子结构示意图的含义，结构与性质之间的关系。3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。二.重、难点1.重点：原子的核外电于是分层排布的，元素的化学性质与它的结构紧密相连。2.难点：对核外电子分层运动的表象的形成。三.教学步骤(一)明确目标1.了解核外电子是分层排布的。2.了解原子结构示意图的含义，进一步了解结构与性质的关系。3.对离子化合物和共价化合物的形成有一个大致的印象。(
10、二)整体感知学习核外电子排布的初步知识是在学过原子构成、核电荷数、质子数、核外电子数及其相互关系的基础上进行的。其目的在于通过 118 号元素的原子结构示意图，了解核外电子排布的情况，进一步了解元素的性质与结构的关系，并使学生初步了解离子化合物与共价化合物的形成。但是，应当注意这部分教学对学生来说既难以理解又难以掌握。因此，本节内容在讲解时不宜加深也不宜拓展，只要学生达到了解的水平即可。(三)教学过程复习提问：在前面我们学习了原子的结构，那么：1.原子是怎样构成的？2.原子核是由哪些微粒构成的？3.原子的核电荷数，核内质子数与核外电子数有何关系？讲解：虽然我们对原子的结构有所了解，但是我们对核
11、外电子的运动却一无所知。今天，我们就来了解一下核外电子的运动情况。板书：一.核外电子的排布讲述：对于核外只有一个电子的氢原子来说，核外电子的运动比较简单。对于核外电子数多于一个的原子，它的电子是怎样运动的呢？学生活动：阅读课本第 51 页第一段内容。提问：核外电子多于一个的原于其电子是如何运动的？总结板书：(1)在多电子原子里，由于电子的能量不同，电子在不同电子层上运动。(2)能量低的电子在高核近的区域运动；能量高的电子在高核远的区域运动。(3)离核最近的电子层叫第层；离核最远的电子层叫第七层。核电子的分层运动又叫核外电子的分层排布。讲解：根据以上三点内容我们可以总结出：板书：电子层数：一 二
12、 三 四 五 六 七高核距离：近远能 量：低高讲述：为了能够表示核外电子的排布，我们用原子结构示意图来表示。板书：二.原子结构示意图教师活动：讲解原子结构示意图的含义。以钠的原子结构示意图为例：板书：1.圆圈及里面的正数表示原于核及核内质子数；2.弧线表示电子层数；3.弧线上的数字表示每个电子层上容纳的电子数。注意：a.每个电子层上最多容纳的电子数为 2n2个；b.电于先填充能量较低的电子层，然后填充能量较高的电子层。提问：那么元素的分类，化学性质与核外电子数有何关系呢？板书：三.元素的分类、化学性质与核外电子数的关系提问：前面我们已经学习过元素的种类是由原子的核内质子数决定的，那么元素的化学
13、性质是由什么决定的呢？板书：元素的种类是由原子的核内质子数决定的。元素的化学性质是由原子核外最外层电子数决定的。1.稀有气体元素：最外层电子数为 8 个（He 为 2 个） ，化学性质稳定，这种结构称为稳定结构；2.金属元素：最外层电子数少于 4 个，易失去电子，化学性质活泼；3.非金属元素：最外层电于都大于或等于 4 个，易得到电子，化学性质活泼。结论：结构决定性质。讲解：由于金属元素的原子最外层易失去电子，非金属元素的原子最外层易得到电子，形成稳定结构，这样，原来的原子中的核电荷数与核外电子数就不相等而使原子带电，这样带电的原子就叫做离子。板书：四.离子：带电的原子(或原子团)叫做离子。阳
14、离子：带正电荷的原子(或原子团)叫做阳离子；阴离于：带负电荷的原于(或原于团)叫做阴离于。讲解：离子形成的过程。提问：原子我们可以用元素符号来表示，那离子我们应该怎么样来表示呢？板书：1.离子符号：阳离子：Na +、Mg 2+、Al 3+(NH4+)阴离子：Cl -、O 2-、S 2-(SO42-、CO 32-、OH -)。提问：下面同学们思考一下离子与原子的有何区别？如何相互转化？总结板书：原 子 阳离子 阴离子结 构 质子数核电荷数 质子数核电荷数 质子数核电荷数电 性 不带电 带正电 带负电表示法 Na Mg2+ Cl-相 互转 化提问：钠原子最外层有一个电子，氯原子最外层有七个电子，它
15、们之间是否可以形成化合物？如何形成的？教师活动：讲解离子化合物氯化钠的形成过程。总结板书：五.离子化合物1.定义：由阴阳离于相互作用而形成的化合物叫做离子化合物。2.离子化合物中，阴阳离子所带正负电荷总数相等，化合物本身不显电性。提问：在前面学习氢气的实验室制法时，我们曾经用到盐酸，它是氯化氢的水溶液。而氯化氢是氢气和氯气在点燃条件下生成的。那么，氯化氢分子是如何形成的？学生活动：阅读课本第 61 页有关内容。教师活动：讲解共价化合物的形成过程。总结板书：六.共价化合物1.共用电子对：P612.共价化合物：以共用电子对形成分子的化合物。3.共价化合物的形成：小结：形成物质的微粒有：分子，原子和
16、离子。由原子构成的物质：金属和稀有气体。由分子构成的物质：双原子分子单质，共价化合物。由离子构成的物质：离子化合物。(四)总结、扩展本节所学内容要求同学能够识别 1-18 号元素的原子结构示意图，了解原子结构示意图的含义，掌握离子的概念，能够区别离子和原子，知道离子化合物和共价化合物的形成过程和原理。通过学习我们还应该学会从微观想象中锻炼自己分析推断的思维方法。四.布置作业课本第 62 页第 1、2 题。第六节 化合价（2 课时）一.知识教学点1.化合价的含义。2.元素化合价与化学式的关系，能根据化合价书写化学式或根据化学式判断化合价。二.重、难点1.重点：(1)化合物中正负化合价的代数和为零
17、。(2)记住常见元素的化合价。2.难点：化合价概念的建立。三.教学步骤(一)明确目标1.了解化合价的概念及含义，初步认识化合价的实质，记住常见元素的化合价及化合价的一般规律。2.了解化合价与化学式的关系，会利用化合价原则根据化合价书写化学式或根据化学式判断元素的化合价。(二)整体感知化合价是初中化学课程中要求达到了解水平的基础知识。在此以前涉及的有关化学式，物质结构的初步知识，尤其是有关离子化合物和共价化合物的知识是给出化合价的依据。(三)教学过程复习引入：前面我们学习了有关原子结构的初步知识，那么，是什么决定了元素化学性质？提问：下面我们看一下投影片，讨论这些元素两两组合可以组成哪些化合物？
18、投影：练习：写出化学式并判断每种化合物中原子个数比。总结：离子化合物：NaCl MgCl 2 Na2S MgS Na2O MgO原子个数比：1:l 1:2 2:1 1:1 2:1 1:1共价化合物：HCl H 2O H2S SO2原子个数比：1:1 2:1 2:l 1:2新课引入：从上面的练习可以看到原子之间形成化合物时其原子个数比有确定的数值，如果不是这个比值那么就不能形成稳定的化合物。而元素原子之间相互化合的个数比又是由原子的最外层电子决定的，也就是说，原子的最外层电子结构决定了原子之间按一定数目相互化合。而这个数目就表现出了元素的原于在形成化合物时表现出的一种化学性质化合价。板书：一.化
19、合价提问：(1)什么叫做化合价？(2)元素的化合价是如何表示的？(3)化合价的实质是什么？(4)单质的化合价为什么为零？学生活动：阅读课本第 62、63 页，讨论后回答。总结板书：化合价：一种元素一定数目的原于跟其他元素一定数目的原子化合的性质，叫做这种元素的化合价。化合价有正价和负价。化合价的实质：化合价是元素在形成化合物时表现出的化学性质。因为化合价是在形戊化合物时表现出的性质，所以单质的化合价为零。提问：(1)化合价的正负与数值是如何确定的？(2)化合价的原则是什么？板书：二.化合价数值的确定化合价的正负化合价数值正价 负价离子化合物 一个原子得失电子的数目 失去电子 得到电子共价化合物
20、 形成共用电子对的数目 共用电子对偏离 共用电子对偏向化合价原则 在化合物里，正负化合价的代数和为 0，单质元素化合价为 0。讲解：常见元素的化合价。总结板书：三.常见元素的化合价一价钾钠氯氢银，二价氧钙钡镁锌，三氯四硅五价磷，谈变价，也不难，二三铁，二四碳，二四六硫都齐全，铜汞二价最常见。练习：标出下列化合物中各元素的化合价。Na 2O Cu(OH) 2 WO 3 Na 2CO3 NH 4NO3 FeSO 4 AlCl 3讲解：原子团的化合价：是组成元素的化合价的代数和。-1 -1 -2 -2 +1如：OH NO3 SO4 CO3 NH4讲述：那么如何根据化合价确定化学式？已知化学式如何判断
21、元素的化合价呢？学生活动：阅读课本第 64 页例 l、例 2、例 3。 ，总结：四.化合价与化学式的关系讲解：参考课本第 64 页例 1、例 2、例 3。板书：注意：1.依据化合价的代数和等于零的原则。2.化学式的写法：正价先，负价后，标出(化合)价，找(原子)个数。3.不能根据化合价书写不存在的物质的化学式。(四)总结、扩展本节我们主要学习了化合价，化合价的规则以及化合价与化学式的关系。在今后的学习中，同学们应注意把各知识点联系起来学习，这样可以使同学们的能力有较大的提高。四.布置作业1.课本第 65 页 2、4、5、6 题。2.化学谜语：以下均打一化学名称（1）学而时习之常温（2）拾金不昧还原（3）父母出门离子（4）火上加油助燃（5）引火烧身自燃（6）贾政责问宝玉质子
