【化学课件】北京时间课件

北京时间化学课件主题概——览欢迎来到北京时间化学课件的学习之旅本课件专门为北京地区初中化学教学设计，结合版北京课改要求，融入本地化教学特色我们将通过个201750精心设计的主题，带领同学们探索化学世界的奥秘课件内容涵盖化学基础知识、实验技能、生活应用等多个维度，特别关注北京地区的化学教育特点和资源优势每个主题都配有丰富的图片、实例和互动环节，确保学习过程既生动有趣又富有成效北京时间课题简介1北京时间定义与教学地2版北京课改简介2017位年北京市教育改革重点2017北京时间化学课题是指在北京关注学科核心素养培养，化学地区统一教学时间框架下，结教学更加注重实践性和探究合本地教育特色开展的化学教性新课改要求教师创新教学学项目它强调时间管理、本方法，提升学生的科学思维能土化教学和现代化教学手段的力融合教学改革趋势化学与时间的联系物质变化与时间关系化学反应的进行需要时间，不同反应的速度差异很大有些反应瞬间完成，如酸碱中和；有些反应需要长时间，如金属腐蚀时间是衡量化学变化快慢的重要指标反应速率初步概念反应速率表示化学反应进行的快慢程度，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示理解反应速率有助于控制化学反应条件日常时间测量与化学现象生活中许多计时方法都涉及化学原理古代的日晷利用太阳光的化学反应，现代的石英钟利用晶体的压电效应这些都体现了化学与时间的密切关系构成物质的微粒分子分子是保持物质化学性质的最小粒子，由两个或多个原子通过化学键结合形成分子可原子以是同种原子或不同原子的组合原子是化学变化中的最小粒子，由原子核和核外电子组成原子核包含质子和离子中子，质子数决定元素种类离子是带电的原子或原子团，分为阳离子和阴离子原子失去电子形成阳离子，获得电子形成阴离子原子核外电子排布基础层电子K层是离原子核最近的电子层，最多容纳个电子K2层电子L层是第二电子层，最多容纳个电子L8层电子M层是第三电子层，最多容纳个电子M18能级关系电子在不同能级间跃迁时会吸收或释放能量元素周期表介绍周期排列规律族的分布特点元素周期表按原子序数递增排列，横行称为周期，共有个周纵列称为族，共有个族同一族的元素具有相似的化学性718期同一周期的元素原子具有相同的电子层数，从左到右原子半质，因为它们的最外层电子数相同第一族是碱金属，第十八族径逐渐减小是稀有气体第一周期只有氢和氦两个元素，第

二、三周期各有个元素，第北京时间化学教学中重点关注前号元素，特别是氢、碳、820

四、五周期各有个元素每个周期的开始都是金属性最强的氮、氧、钠、镁、铝、硅、磷、硫、氯、钾、钙等常见元素的性18碱金属元素质和应用元素的相对原子质量12碳标准-12相对原子质量的基准单位

1.008氢原子质量最轻的元素相对原子质量

16.00氧原子质量生命必需元素的相对质量

23.0钠原子质量常见金属元素的质量值离子的形成离子化合物特点以氯化钠为例离子化合物通常具有较高的熔点和沸点，电子转移过程钠原子失去一个电子变成离子，氯原在水中能够电离产生自由移动的离子，因Na+金属原子容易失去最外层电子，形成带正子获得一个电子变成离子由于静电此水溶液能够导电食盐、硫酸铜等都是Cl-电的阳离子非金属原子容易获得电子，吸引作用，和结合形成稳定的离常见的离子化合物Na+Cl-形成带负电的阴离子这种电子转移是离子化合物NaCl子形成的根本原因离子的表示方法阳离子表示阳离子用元素符号右上角标注正电荷数表示，如、、数字写在符号前面，正号写在数字后面Na+Ca²+Al³+阴离子表示阴离子用元素符号右上角标注负电荷数表示，如、、负号写在数字后面，单个负电荷可省略数字Cl-O²-N³-1复合离子表示由多个原子组成的离子叫做复合离子，如硫酸根₄、碳酸根₃、氢氧根等书写时需用括号括起整个离子SO²-CO²-OH-粒子结构对比粒子类型质子数电子数电荷性质原子等于原子序数等于质子数电中性阳离子等于原子序数小于质子数带正电阴离子等于原子序数大于质子数带负电通过对比可以看出，原子、阳离子、阴离子的根本区别在于电子数的不同质子数始终等于该元素的原子序数，这是元素本质特征的体现理解粒子结构对比有助于解释化学反应中电子转移的规律，也是学习化学键理论和预测化合物性质的重要基础分子结构模型水分子结构二氧化碳分子水分子₂由一个氧原子和两₂分子呈直线型结构，碳原H OCO个氢原子组成，呈折线型结构子位于中心，两个氧原子分别位氧原子与氢原子之间形成共价于两侧碳氧之间形成双键，分键，键角约为度子整体呈对称分布

104.5甲烷分子₄分子呈正四面体结构，碳原子位于中心，四个氢原子分布在四面体CH的顶点所有键长相等，键角为度C-H

109.5化学键初探离子键形成共价键形成金属与非金属之间通过电子转移形成离非金属原子之间通过共用电子对形成共子键，阳离子和阴离子通过静电作用结价键，电子在原子间共享合键能概念键的稳定性破坏化学键需要吸收能量，形成化学键化学键的形成使原子达到稳定的电子构会释放能量型，降低体系能量物质的分类纯净物组成固定，性质确定的物质单质与化合物单质由同种元素组成，化合物由不同元素组成无机物与有机物以含碳化合物区分的两大类物质物质分类是化学学习的基础，帮助我们理解不同物质的性质规律纯净物具有固定的组成和确定的性质，而混合物的性质会因组成比例变化而改变北京时间与物理变化1状态变化冰雪融化、水的蒸发凝结都是物理变化，在北京的四季交替中常见2形状改变玻璃加热变形、金属压制成型等，物质本质不变3混合分离食盐溶解于水、沙石混合等过程都属于物理变化北京时间与化学变化燃烧反应腐蚀过程生物化学蜡烛燃烧、煤炭燃烧等都是常见的铁器生锈是典型的化学变化，铁与植物光合作用、呼吸作用都是化学化学变化，有新物质生成，过程不氧气、水蒸气反应生成氧化铁北变化北京的城市绿化植物通过光可逆北京冬季供暖中的燃烧反应京干燥的气候条件影响金属腐蚀速合作用改善空气质量，体现了化学为城市提供热量度变化的重要作用典型化学变化案例铁锈生成过程铁在潮湿空气中与氧气反应，逐渐形成红褐色的氧化铁这个过程缓慢但持续进行，体现了化学反应的时间特性北京地区的空气湿度和污染物会影响铁器锈蚀速度蜡烛燃烧分析蜡烛燃烧包含物理变化和化学变化两个过程石蜡受热熔化是物理变化，而蜡蒸气与氧气燃烧生成二氧化碳和水是化学变化通过观察火焰颜色和产物可以分析反应过程学生讨论环节通过小组讨论，学生可以分享生活中观察到的化学变化现象，如食物腐败、金属锈蚀、植物生长等讨论有助于加深对化学变化本质的理解，培养观察和分析能力化学反应的表示反应物与生成物化学方程式左边写反应物，右边写生成物，中间用箭头连接箭头表示反应进行的方向，体现了化学变化的不可逆性系数配平原则根据质量守恒定律，反应前后各元素原子数目必须相等通过在化学式前添加适当系数来平衡方程式，确保原子数守恒反应条件标注在箭头上方标注反应条件，如加热、催化剂、高温高压等反应条件影响反应速率和产物生成，是化学方程式的重要组成部分质量守恒定律化学实验基础化学实验是学习化学的重要途径，需要熟练掌握各种实验仪器的使用方法烧杯用于溶解和反应，试管用于少量物质的反应，酒精灯提供热源，量筒用于测量液体体积北京地区的中学化学实验室设备齐全，为学生提供了良好的实验条件正确使用实验仪器不仅能确保实验安全，还能获得准确的实验结果，培养严谨的科学态度北京时间下的实验设计要点实验安全守则变量控制与对比实验进入实验室必须穿戴防护用品，了解紧急情况处理方法使用化科学的实验设计需要控制变量，只改变一个实验条件，保持其他学试剂时要小心谨慎，避免直接接触和吸入有害物质实验结束条件不变通过对比实验可以发现变量与结果之间的因果关系，后要妥善处理废料，保持实验台整洁得出可靠的实验结论北京市教育部门制定了严格的实验室安全管理制度，确保师生在在北京时间化学教学中，强调培养学生的实验设计能力学生需安全环境中进行化学实验每个实验室都配备急救箱和消防设要学会分析实验目的，确定实验变量，设计合理的实验步骤，并备，为实验安全提供保障对实验结果进行科学分析示范实验氧气的制备与检验药品准备取适量高锰酸钾粉末装入试管，在试管口放置一团棉花防止粉末飞溅加热分解用酒精灯加热试管，高锰酸钾分解产生氧气、锰酸钾和二氧化锰气体收集用排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集性质检验用带火星的木条检验氧气，木条复燃证明氧气的助燃性示范实验二氧化碳的制备与检测反应装置搭建在锥形瓶中放入大理石块，通过漏斗加入稀盐酸装置要密闭良好，确保生成的二氧化碳能够顺利导出反应方程式为₃₂CaCO+2HCl→CaCl₂₂+H O+CO↑气体收集方法由于二氧化碳密度比空气大且溶于水，采用向上排空气法收集将收集管口向下，当有气体溢出时说明收集满也可用澄清石灰水检验是否收集到二氧化碳性质检验与分析将生成的二氧化碳通入澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成这是因为₂₂₃CO+CaOH→CaCO↓+₂，生成的碳酸钙沉淀使溶液变浑浊H O物质分离与提纯过滤分离利用滤纸和漏斗分离不溶性固体与液体的混合物蒸发结晶加热使溶剂蒸发，析出溶质晶体的分离方法蒸馏提纯根据沸点差异分离液体混合物的有效方法磁选分离利用物质磁性差异进行分离的物理方法常见无机物识别气体名称颜色气味密度检验方法主要用途氧气₂无色无味比空气略带火星木助燃、呼O重条复燃吸氮气₂无色无味与空气相不助燃不保护气体N近燃烧二氧化碳无色无味比空气重石灰水变灭火、制₂浑浊冷CO氢气₂无色无味比空气轻燃烧产生清洁燃料H淡蓝色火焰掌握常见气体的性质和检验方法是化学学习的基础通过物理性质和化学性质的差异，我们可以准确识别和区分不同的气体物质有机化学初步甲烷₄乙醇₂₆葡萄糖₆₁₂₆CH C H OCH O最简单的有机物，天然气的主要成俗称酒精，具有杀菌消毒作用分子重要的单糖，是生物体能量的主要来分分子呈正四面体结构，是重要的中含有羟基官能团，能与水以任意比源在人体内通过呼吸作用氧化分清洁能源北京地区大量使用天然气例混溶广泛应用于医疗、化工和食解，为细胞活动提供能量医疗上常作为居民生活和工业生产的燃料品行业用作营养剂化学家与化学历史居里夫人门捷列夫中国化学家玛丽居里是第一位获得诺贝尔奖的女性科德米特里门捷列夫是俄国化学家，元素周中国现代化学发展迅速，北京地区汇集了··学家，在放射性元素研究方面做出了杰出期律的发现者他根据元素的原子量和性众多优秀的化学家中科院化学所、北京贡献她发现了镭和钋两种放射性元素，质规律排列元素，预言了当时尚未发现的大学、清华大学等科研院所在有机合成、为现代核化学奠定了基础她的科学精神元素元素周期表的建立是化学史上的里材料化学、生物化学等领域取得了世界领和献身精神激励着一代又一代的科学工作程碑，为化学理论发展提供了重要工具先的成果，为国家科技发展做出了重要贡者献化学反应类型分解反应化合反应一种化合物分解成两种或多种简单物质两种或多种物质结合生成一种化合物•₂₃₂₂₂₂H CO→H O+CO↑•C+O→CO•₂₂₂₂₂₂2H O→2H O+O↑•CaO+H O→CaOH复分解反应置换反应两种化合物相互交换成分生成新化合物单质与化合物反应生成新单质和新化合物₂•HCl+NaOH→NaCl+HO•₂₄₄₂•₂₂₄₄Zn+H SO→ZnSO+H↑BaCl+H SO→BaSO↓+₄₄2HCl•Fe+CuSO→FeSO+Cu酸碱盐基础知识酸的性质特征碱的性质特征盐的组成特点酸是电离时产生的阳离子全部是氢离子碱是电离时产生的阴离子全部是氢氧根盐是由金属阳离子和酸根阴离子组成的的化合物常见的酸有盐酸、硫酸、硝离子的化合物常见的碱有氢氧化钠、化合物常见的盐有氯化钠、碳酸钙、酸等酸具有酸味，能使紫色石蕊试液氢氧化钙、氨水等碱溶液有涩味，能硫酸铜等不同的盐具有不同的溶解性变红，与金属反应产生氢气使紫色石蕊试液变蓝和用途酸在工业生产中应用广泛，硫酸被称为氢氧化钠俗称烧碱，是重要的化工原食盐是最常见的盐类，除了调味作用化学工业之母在北京地区的化工企业料氢氧化钙俗称熟石灰，在建筑工业外，还是重要的化工原料碳酸钙是制中，酸类物质是重要的化工原料，用于中大量使用北京地区的建筑材料生产造水泥和玻璃的重要原料，硫酸铜可用制造肥料、染料、药物等产品中，石灰是不可缺少的原料作杀菌剂和电镀原料溶液与溶解性常见物质溶解性比较36g食盐溶解度°时每水中最多溶解食盐的质量20C100g204g蔗糖溶解度°时蔗糖在水中的溶解度远大于食盐20C

0.003g氧气溶解度°时氧气在水中的溶解度很小20C

1.7g二氧化碳溶解度°和个大气压下₂的溶解度20C1CO化学反应速率影响因素温度影响温度升高反应速率显著增加浓度影响反应物浓度越大反应速率越快催化剂影响催化剂能够大幅提高反应速率接触面积增大反应物接触面积可加快反应化学反应速率的控制在工业生产中具有重要意义北京地区的化工企业通过优化反应条件，提高生产效率，降低能耗和成本平衡与平衡移动动态平衡建立平衡正向移动在密闭容器中，正反应速率等于逆反应增加反应物浓度或降低生成物浓度使平速率时达到平衡状态衡向右移动新平衡建立平衡逆向移动外界条件改变后系统重新建立新的平衡增加生成物浓度或降低反应物浓度使平状态衡向左移动能源与物质转化化石燃料太阳能转化风能利用煤炭、石油、天然气燃太阳能电池通过光伏效风力发电将动能转化为烧释放化学能北京地应将光能转化为电能电能，是重要的可再生区正在逐步减少煤炭使北京市大力推广太阳能能源北京周边地区建用，推广清洁能源，改发电项目，利用清洁能设了多个风电场，为城善空气质量化学反应源减少环境污染这涉市提供清洁电力，体现中的能量变化是能源利及复杂的物理化学过程了能量转化的多样性用的基础电化学储能电池通过化学反应储存和释放电能从铅酸电池到锂离子电池的发展，展现了电化学技术的进步，为新能源汽车发展提供支撑电解与电池原理电解水实验通电后水分解为氢气和氧气，体积比为2:1电流方向电子从负极流向正极，离子在溶液中定向移动原电池原理化学能转化为电能，金属活动性差异产生电势差能量转化电解消耗电能进行化学反应，电池产生电能化学与环境保护大气污染治理1北京市通过控制工业排放、机动车尾气治理等措施改善空气质量化学反应原理指导污染物处理技术的开发和应用2水质净化技术利用混凝、沉淀、吸附等化学方法处理污水北京市污水处理厂采用先进的化学处理工艺，确保出水达到排放标准固废资源化利用3通过化学方法将废物转化为有用物质垃圾焚烧发电、废塑料裂解制油等技术体现了绿色化学的理念4清洁生产技术开发环境友好的化学工艺，从源头减少污染物产生北京化工企业积极采用清洁生产技术，实现可持续发展化学与生活健康食品添加剂化学药物作用机理防腐剂如苯甲酸钠能抑制细菌生药物通过化学反应在人体内发挥长，抗氧化剂如维生素防止食治疗作用阿司匹林抑制环氧化C物氧化变质了解添加剂的化学酶活性，青霉素破坏细菌细胞本质有助于合理选择食品，保障壁正确理解药物化学有助于合饮食安全理用药生活化学误区澄清常见的化学误解，如无化学添加、纯天然无害等概念任何物质都是化学物质，关键在于用量和用法的安全性科学认知化学很重要新材料与现代化学应用纳米材料革命生物降解材料纳米技术在纳米尺度上操控物质，创造出具有特殊性质聚乳酸、聚羟基丁酸等生物降解塑料能在自然环境中分解，解决1-100的新材料碳纳米管具有优异的导电性和机械强度，石墨烯被誉白色污染问题这些材料的分子设计体现了绿色化学的理念为神奇材料北京理工大学、中科院化学所在纳米材料研究方面取得重要进北京化工大学在生物降解材料开发方面贡献突出通过分子结构展纳米催化剂、纳米药物载体、纳米电子器件等应用前景广设计和化学改性，开发出性能优良的环保材料，为可持续发展提阔，将深刻改变未来生活供技术支撑化学与天文地理大气层化学组成氮气、氧气，还含有稀有气体和微量成分78%21%臭氧层保护平流层臭氧吸收紫外线，保护地球生物免受伤害北京空气成分监测、₂、₂等污染物浓度变化PM

2.5SO NO光化学反应阳光作用下产生光化学烟雾，影响空气质量北京当地特色化学资源云岗水泥工业燕山石化基地本地化工产业云岗地区的水泥生产是北京重要的建材工燕山石化是中国重要的石油化工企业，产北京化工产业正在转型升级，重点发展精业水泥生产涉及石灰石高温分解、硅酸品涵盖汽油、柴油、化工原料等石油炼细化工、新材料等高附加值产业顺义、盐化合物形成等化学过程现代水泥工艺制过程包括蒸馏、裂化、重整等化学反大兴等区域建设了现代化化工园区，集中注重环保，采用余热发电、脱硫脱硝等技应，体现了现代化学工业的复杂性和精密发展环境友好型化学工业，推动产业结构术减少污染排放性优化前沿化学动态诺贝尔化学奖趋势近年来诺贝尔化学奖关注生物化学、纳米技术、绿色化学等前沿领域年基因编辑技术、年不对称有机催化、年点击化学202020212022等获奖成果展现化学发展方向北京高校贡献北京大学、清华大学、中科院等科研院所在化学研究方面成果丰硕在有机合成、材料化学、催化化学等领域发表了大量高水平论文，培养了众多优秀化学人才产业化应用前景基础研究成果正在加速转化为实际应用新药开发、新材料制备、清洁能源技术等方面的突破为经济社会发展提供强有力的科技支撑，体现了化学科学的巨大价值智能化化学实验室虚拟仿真技术自动化实验设备利用计算机技术模拟真实实验智能机器人可以精确控制实验环境，学生可以在虚拟实验室条件，提高实验重现性和安全中进行危险或昂贵的实验性自动滴定仪、程控加热器技术让学生身临其境地学等设备减少人为误差，让学生VR习分子结构、反应机理等抽象专注于实验原理的理解概念数据分析平台北京大学化学实验教学中心建立了实验数据管理系统，学生可以在线提交实验报告，系统自动分析实验数据，提供个性化的学习建议和改进方案。