高中化学教学课件模板

高中化学教学课件模板课程目标与大纲知识目标能力目标素养目标掌握高中化学基本概念与理论培养实验操作与设计能力形成科学思维方式与态度•••理解元素周期表及其应用规律提升科学推理与问题解决能力建立环保意识与社会责任感•••熟悉常见元素及化合物的性质发展数据分析与结论归纳能力培养团队协作与创新精神•••教学重难点重点内容难点突破元素周期表规律应用分子结构与性质关系••化学方程式配平技巧化学能与电能转化原理••酸碱中和与氧化还原反应•学习动员与情境导入生活中的化学奥秘我们每天呼吸的空气、饮用的水、使用的日化产品，都与化学密不可分通过认识这些日常物质的成分和变化规律，我们能更好地理解世界、改善生活思考为什么打开汽水瓶盖会有气泡产生？这一现象背后的化学原理是什么？通过对饮用水进行简单的化学检测，我们可以了解水质安全状况，这正是化学在保障日常生活中的重要应用核心问题引导物质是由什么组成的？它们如何相互转化？•化学变化中的能量如何转移与转化？•元素周期律与周期表元素周期律基本规律门捷列夫元素周期律元素的性质随着原子序数的增加而呈现周期性变化现代周期律表述为元素的性质与其原子结构（特别是最外层电子数）密切相关周期表结构特点横行周期（周期），表示原子核外电子层数1-7纵列族（族），主族元素最外层电子数等于族序数（族）1-18A金属与非金属元素判别金属元素特征非金属元素特征位于周期表左侧和中部位于周期表右上角••最外层电子少（个）最外层电子多（个）•1-3•4-8易失去电子形成阳离子易得到电子形成阴离子••金属光泽，导电导热性好•化学键及分子结构共价键非金属元素之间通过共用电子对形成的化学键特点方向性强，极性或非极性，形成分子或原子晶体例H₂,O₂,CH₄,CO₂离子键金属元素与非金属元素之间通过电子转移形成的化学键特点方向性弱，强度大，熔点高，晶体呈离子晶体例NaCl,CaO,MgCl₂金属键金属原子之间形成的化学键，正离子与自由电子云结合特点导电导热，延展性好，光泽，形成金属晶体例Fe,Cu,Al,Ag分子几何结构几何构型类型•线型CO₂,C₂H₂•平面三角形BF₃,SO₃•四面体CH₄,CCl₄•角形H₂O,SO₂•三角锥NH₃,PCl₃物质的分类与性质物质分类纯净物与混合物纯净物单质和化合物单质举例氧气、氮气、铜化合物举例水、盐、二氧化碳化学反应与反应类型合成反应两种或多种简单物质结合形成一种复杂物质A+B→AB例2H₂+O₂→2H₂O分解反应一种复杂物质分解为两种或多种简单物质AB→A+B例2H₂O₂→2H₂O+O₂置换反应一种单质与一种化合物反应，置换出另一种单质A+BC→AC+B例Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu复分解反应两种化合物交换成分，生成两种新的化合物AB+CD→AD+CB例NaCl+AgNO₃→NaNO₃+AgCl↓化学反应的能量变化放热反应吸热反应反应过程中向外界释放热量，如燃烧反应、中和反应等反应过程中从外界吸收热量，如光合作用、某些分解反应等例C+O₂→CO₂+热量质量守恒定律在化学反应中，反应物质的总质量等于生成物质的总质量——安托万·拉瓦锡（1743-1794）实验验证密闭容器中进行化学反应，反应前后总质量不变典型实验包括•镁带在密闭容器中燃烧•碳酸钙与盐酸反应•碘化钾与硝酸铅溶液反应化学方程式的书写与配平离子反应方程式离子反应方程式表示溶液中离子之间的反应，只写参与反应的离子，不参示例硝酸银与氯化钠反应与反应的离子称为旁观离子，不出现在方程式中编写步骤分子方程式写出完整分子方程式₃₃

1.AgNO+NaCl→AgCl↓+NaNO标出强电解质电离形式

2.离子方程式消去方程式两侧相同的离子

3.⁺₃⁻⁺⁻⁺₃⁻Ag+NO+Na+Cl→AgCl↓+Na+NO得到净离子方程式

4.净离子方程式⁺⁻Ag+Cl→AgCl↓氧化还原反应配平电子转移法确定氧化剂和还原剂，写出氧化半反应和还原半反应

1.配平各半反应中的原子数和电荷

2.调整系数使转移电子数相等

3.合并半反应，消去电子

4.示例铜与浓硝酸反应₃₃₂₂₂Cu+HNO→CuNO+NO↑+H O氧化半反应⁺⁻Cu→Cu²+2e还原半反应₃⁻₂₂⁻HNO+e→NO↑+H O+OH溶液与溶解度溶液的基本概念溶液是一种或多种溶质均匀分散在溶剂中形成的均一混合物根据溶剂不同，可分为水溶液以水为溶剂•酸溶液以酸为溶剂•碱溶液以碱为溶剂•有机溶液以有机物为溶剂•溶解度及其影响因素酸碱理论与中和反应阿伦尼乌斯理论布朗斯特劳里理论路易斯理论-酸水溶液中电离出H⁺的物质酸能够给出质子H⁺的物质酸能接受电子对的物质碱水溶液中电离出OH⁻的物质碱能够接受质子H⁺的物质碱能提供电子对的物质局限性仅适用于水溶液例NH₃作为碱可接受H⁺形成NH₄⁺最广泛的定义，适用于非质子溶剂系统值及指示剂pHpH=-lg[H⁺]，表示溶液中氢离子浓度的负对数•pH7酸性溶液•pH=7中性溶液•pH7碱性溶液常见指示剂•石蕊试纸酸性变红，碱性变蓝•酚酞酸性无色，碱性粉红•甲基橙酸性红色，碱性黄色氧化还原反应基本概念氧化还原反应是电子转移的过程•氧化失去电子的过程，氧化数升高•还原得到电子的过程，氧化数降低•氧化剂使其他物质被氧化的物质，自身被还原•还原剂使其他物质被还原的物质，自身被氧化氧化数判断氧化数基本规则常见氧化还原反应例子•单质的氧化数为0（如Na,O₂,Cl₂）•置换反应Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂•O的氧化数通常为-2（过氧化物中为-1）•分解反应2KClO₃→2KCl+3O₂•H在化合物中通常为+1（金属氢化物中为-1）•复分解反应（含氧化还原）FeCl₃+3KSCN→FeSCN₃+3KCl•金属元素在化合物中通常为正值•燃烧反应CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O•化合物中所有元素的氧化数代数和为0常见氧化还原反应配平示例气体性质及其制取氧气₂二氧化碳₂氢气₂OCOH性质无色无味气体，密度比空气大，难溶于水，具有强氧化性性质无色无味气体，密度比空气大，溶于水形成碳酸，不助燃不可燃性质无色无味气体，密度最小，难溶于水，易燃具有还原性制备方法制备方法制备方法•实验室2KMnO₄△→K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑•实验室CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O•实验室Zn+2HCl→ZnCl₂+H₂↑•工业上空气分离法•工业上燃料燃烧副产品收集•工业上甲烷重整、电解水用途呼吸、燃烧、氧化工艺、医疗用氧用途灭火器、碳酸饮料、干冰、温室气体用途氢能源、氢燃料电池、合成氨、还原剂气体收集装置收集方法选择原则•排水法不溶或微溶于水的气体（H₂,O₂,CH₄）•向上排空气法密度比空气小的气体（H₂,NH₃）•向下排空气法密度比空气大的气体（CO₂,Cl₂）•低温冷凝法易液化气体（HCl,NH₃）金属活动性顺序极强活泼金属能置换出酸中的氢能被酸氧化惰性金属金属活动性顺序记忆口诀钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金前四个金属能与冷水反应，铝以下至铅能与酸反应，氢以下金属活动性较弱金属腐蚀与防护非金属及其化合物氯硫碳Cl SC单质黄绿色有刺激性气味的气体，有强氧化性单质黄色固体，不溶于水，可燃单质石墨、金刚石、富勒烯等同素异形体化合物化合物化合物强酸，工业原料₂无色刺激性气体，漂白剂₂温室气体，干冰•HCl•SO•CO漂白粉，消毒剂₂₄强酸，工业之血无色无味有毒气体•NaClO•H SO•CO食盐，生活必需品₂有毒气体，臭鸡蛋味碳酸盐₃₂₃等•NaCl•H S•CaCO,Na CO非金属氧化物的性质非金属氧化物通常是酸性氧化物，与水反应生成酸₂₂₂₃（亚硫酸）•SO+H O→H SO₂₂₂₃（碳酸）•CO+H O→H CO₂₅₂₃₄（磷酸）•P O+3H O→2H PO₂₅₂₃（硝酸）•N O+H O→2HNO非金属氧化物与碱反应生成盐和水有机化学基础羧酸及酯类醇类烃类醛类酮类能量与化学反应热化学方程式热化学方程式是表示化学反应中能量变化的化学方程式，在方程式右侧标注热效应值•放热反应ΔH0，如燃烧•吸热反应ΔH0，如光合作用例C+O₂→CO₂ΔH=-

393.5kJ/molN₂+O₂→2NOΔH=+

180.5kJ/mol实验测热方法简易量热器用于测定化学反应热效应的装置，主要由保温杯、温度计、搅拌器组成测量原理Q=m·c·ΔT其中，Q为热量，m为物质质量，c为比热容，ΔT为温度变化实验设计思路

1.测量反应前溶液初始温度

2.快速混合反应物，搅拌均匀

3.记录温度变化，找出最高或最低点电化学基础电解池将电能转化为化学能的装置组成阳极（氧化）、阴极（还原）、电解质、外加电源例氯碱工业、电镀、铝的电解制备原电池将化学能转化为电能的装置组成阳极（氧化）、阴极（还原）、电解质、导线例锌铜原电池、干电池、锂电池电极反应阳极失电子（氧化）反应阴极得电子（还原）反应阴阳极判断口诀氧化是失电子，还原是得电子，阳极是氧化极，阴极是还原极常见电化学应用电镀工艺电镀是通过电解作用，在金属表面沉积一层其他金属或合金的过程应用•防腐蚀镀锌、镀锡•装饰镀金、镀银、镀铬•提高耐磨性镀铬、镀镍电镀过程中，被镀物体作为阴极，待镀金属作为阳极，电解质含有待镀金属的可溶性盐化学实验基本技能实验室安全守则个人防护消防安全废物处理佩戴护目镜、实验服和手套，操作腐蚀性物质时使了解灭火器位置及使用方法，熟悉紧急出口位置，化学废液分类收集，不随意倾倒入水槽，固体废物用防护面罩，避免直接接触有害化学品禁止明火实验时使用易燃物，保持消防通道畅通按指定容器存放，重金属废物特殊处理，防止环境污染基本实验器材识别科学记录实验数据实验记录规范实验报告要素记录时间、地点、操作者、实验目的实验题目和目的•

1.详细记录实验步骤和观察现象实验原理简述•

2.数据记录准确，包含单位实验试剂和仪器•

3.记录直接数据，避免计算后再记录实验步骤•

4.异常数据应标记并分析原因实验数据和现象•

5.数据处理和分析

6.结论和讨论

7.常见探究性实验金属活动性探究实验实验目的通过金属与金属盐溶液的反应，探究金属活动性顺序实验原理活动性强的金属能置换出活动性弱的金属离子溶液中的金属实验步骤

1.取4支试管，分别加入稀硫酸、CuSO₄溶液、FeSO₄溶液、ZnSO₄溶液

2.在每支试管中分别放入锌片、铁片、铜片

3.观察并记录现象，完成反应方程式预期结果锌能置换出铁离子和铜离子，铁能置换出铜离子，但不能置换出锌离子，铜不能置换出锌离子和铁离子由此得出金属活动性顺序ZnFeCu酸碱中和滴定实验创新有机化学实验举例彩色染料合成实验实验背景实验步骤简介染料分子通常含有发色团，如偶氮基（）、硝基（₂）等，它们能吸收特定波长的可见苯胺重氮化苯胺与亚硝酸钠在酸性条件下反应生成重氮盐-N=N--NO

1.光，呈现出相应的颜色偶合反应重氮盐与萘酚偶合生成偶氮染料

2.β-实验目的产物分离过滤、洗涤、干燥

3.染色测试用合成的染料对棉布进行染色

4.合成简单的偶氮染料，了解有机合成反应过程和染料的应用原理绿色化学实验初探天然指示剂提取光催化降解实验从紫甘蓝、蓝莓等植物中提取花青素作为酸碱指示剂，替代合成生物降解塑料制备使用二氧化钛作为光催化剂，在阳光或紫外光照射下降解水中的指示剂，减少化学试剂使用利用淀粉、甘油和醋酸等天然材料制备可降解塑料薄膜，并测试有机染料，探究环境友好型水处理方法其物理性质和降解性能绿色化学原则应用以上实验体现了绿色化学的多项原则，包括使用可再生资源、减少有害试剂使用、提高能源效率、设计可降解产品等通过这些实验，学生可以深入理解化学与环境保护的关系常用数据分析方法化学计量学基础×

6.0210²³

22.4L M阿伏加德罗常数标准摩尔体积摩尔质量摩尔物质所含的粒子数标准状况下摩尔气体的体积摩尔物质的质量111g/mol溶液浓度计算常见浓度表示方法浓度换算示例质量分数溶质溶液וw=m/m100%已知40%NaOH溶液密度为

1.43g/mL，计算其物质的量浓度wNaOH=40%ρ=

1.43g/mLMNaOH=40g/molcNaOH体积分数溶质溶液וφ=V/V100%=w×ρ÷McNaOH=40%×

1.43g/mL÷40g/molcNaOH=

0.143×1000=

14.3mol/L物质的量浓度溶质溶液•c=n/V mol/L质量摩尔浓度溶质溶剂•b=n/m mol/kg实验误差分析误差类型误差计算误差减小方法系统误差仪器校准不准、方法缺陷绝对误差测量值真值多次重复测量取平均值•|-|••随机误差读数波动、环境因素相对误差|测量值-真值|/真值×100%•使用更精密的仪器人为误差操作不规范、记录错误改进实验方法和技术•平均偏差平均值•Σ|xi-|/n控制实验条件恒定•化学在生活中的应用医药应用消毒剂酒精₂₅、双氧水₂₂、漂白粉₂C H OH H OCaClO药物合成阿司匹林、青霉素、抗生素等医学检测血糖仪、尿液分析、测序DNA环保应用活性炭吸附利用其多孔结构吸附空气、水中的污染物催化转化器汽车尾气中有害气体转化为无害物质水处理混凝、沉淀、氯化消毒、臭氧处理新能源应用太阳能电池光能转化为电能的半导体材料锂离子电池电子设备和电动汽车的能源燃料电池₂₂₂电能，零排放能源H+O→H O+日常物品成分解析产品类型常见成分及其作用洗发水十二烷基硫酸钠表面活性剂、椰油酰胺丙基甜菜碱起泡剂、聚季铵盐抗静电-10洗洁精烷基苯磺酸钠去油污、乙二胺四乙酸，软水剂、柠檬酸EDTA调节pH防晒霜二氧化钛物理防晒、羟苯甲酯防腐剂、甘油保湿剂汽水二氧化碳碳酸、磷酸酸味剂、苯甲酸钠防腐剂、糖精甜味剂化学与科技前沿新材料开发与应用石墨烯纳米材料智能材料单层碳原子蜂窝状晶格结构，具有优异的导电性、导热性和机械强度尺寸在范围内的材料，表现出量子效应和表面效应对外界刺激有响应的功能材料，如形状记忆合金、压电材料1-100nm应用超级电容器、柔性电子设备、复合材料增强、传感器应用药物靶向传递、抗菌材料、高效催化剂、自清洁表面应用自修复涂料、智能窗户、可控释药系统绿色化学与可持续发展绿色化学十二原则使用可再生原料

1.减少衍生物

2.预防废物产生

1.使用催化剂

3.原子经济性

2.设计可降解产品

4.减少有害合成方法

3.实时分析防止污染

5.设计更安全的化学品

4.本质安全防止事故

6.使用更安全的溶剂

5.提高能源效率

6.案例绿色溶剂替代传统有机合成常使用有毒有害的溶剂，如苯、四氯化碳等绿色化学推动使用水、超临界₂、离子液体等环境友好型溶剂，减少环境污染和健康风险例如，超临界₂已用于咖啡脱因和干洗行业，替代有害的有机溶剂CO CO学科素养培养一科学思维归纳法模型思维从多个特殊事例中总结出一般规律建立简化模型解释复杂现象例通过观察多种金属与酸反应的现象，归纳出金属活动性顺序例使用原子轨道模型解释元素的化学性质训练任务观察不同溶液的值与导电性关系，归纳电解质的酸碱性规律训练任务构建分子模型，解释不同分子的空间构型与极性pH演绎法从一般原理推导出特殊结论例根据元素周期表规律，预测未知元素的性质训练任务根据阿伏加德罗定律，推导理想气体状态方程信息筛选与分析能力关键能力典型例题识别有效信息和干扰信息•某溶液中含有⁺、⁺、⁻、₄⁻四种离子若向该溶液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀；再向原溶判断信息的科学性和可靠性Na Ba²Cl SO²•液中加入稀硫酸，也产生白色沉淀试分析该溶液中可能含有的盐从信息中提取关键数据•分析思路₃可检验⁻（生成白色沉淀），₂₄可检验⁺（生成₄白色沉淀）因此将信息转化为化学语言（如方程式）AgNO ClAgCl HSO Ba²BaSO•溶液中含有和₂NaCl BaCl基于信息做出合理推断和决策•学科素养培养二团队合作与创新化学探究小组任务方案分析总结阶段实验操作阶段整理实验数据与图表方案设计阶段严格按照操作规程进行实验分析结果与理论的符合度明确探究问题，查阅相关资料实时记录实验现象与数据讨论实验误差与改进方法制定实验流程，分配组员角色遇到问题及时讨论并调整撰写报告并准备成果展示准备实验材料与器材多次重复确保结果可靠设计数据记录表格探究性任务示例影响反应速率的因素探究任务目标探究温度、浓度、催化剂、表面积等因素对化学反应速率的影响实验模型以H₂O₂分解产生O₂的速率为研究对象分工建议•组长统筹规划，协调任务•实验操作员负责精确操作•数据记录员记录实验结果•数据分析员处理数据，绘制图表典型题型解析选择题1特点考查基础知识点，需快速判断答题技巧2填空题通过排除法缩小范围•特点考查关键概念和基本反应注意题干中的限定词（如一定、可能等）•对于计算题，可通过数量级估算排除明显错误选项答题技巧•常见易错点忽视反应条件，混淆相似概念•注意答题的精确性和规范性化学用语准确（如化学式、方程式）•实验设计题3填写化学方程式时注意配平•特点综合考查实验思维和操作规范常见易错点离子方程式中的物理状态标注错误，氧化还原反应方向判断错误答题技巧明确实验目的，选择合适的实验方法•注意药品选择的合理性和经济性•详细描述操作步骤，注明关键控制点•预测可能的实验现象•常见易错点实验装置连接错误，忽略安全措施，对照实验设计不完整解题思路示例解题思路计算题示例列出反应方程式₂₃₂₂；₂

1.Na CO+2HCl→2NaCl+HO+CO↑NaOH+HCl→NaCl+HO某溶液中含和₂₃，取该溶液，加入过量稀盐酸恰好完全中和，放出₂气体NaOH NaCO

20.0mL CO根据₂体积计算₂₃的量₂⁻

2.CO NaCO nCO=V/Vm=

0.112L/

22.4L·mol¹=

0.005mol标准状况另取该溶液，加入过量₂溶液，产生₃沉淀求溶液中

0.112L

20.0mL BaClBaCO

0.592g₂₃₂和₂₃的物质的量浓度

3.nNa CO=nCO=

0.005molNaOH NaCO₂₃

4.cNa CO=n/V=

0.005mol/

0.02L=

0.25mol/L从₃质量反推₃⁻

5.BaCO nBaCO=m/M=

0.592g/197g·mol¹=

0.003mol₂₃

6.cNaOH=[nCO-nBaCO]/V=

0.002mol/

0.02L=

0.1mol/L课后拓展与学习资源推荐学习资源在线资源推荐书籍中国化学教育网（）《化学之美》（彼得阿特金斯著）•http://www.chedu.org.cn•·北京大学化学实验教学中心（）《化学与社会发展》（刘洪涛著）•http://chem.pku.edu.cn/lab/•中国化学会（）《趣味化学实验》（王祖浩编著）•http://www.chemsoc.org.cn•元素周期表在线查询（）《化学史话》（北京师范大学出版社）•https://ptable.com•分子模型库（）《物质科学化学》（科学普及出版社）•3D https://www.molview.org•竞赛与科研探究全国高中学生化学竞赛青少年科技创新大赛国际化学奥林匹克每年举办，分为初赛、复赛和决赛三个阶段，可面向中小学生的综合性科技创新竞赛，化学领域世界顶级高中化学竞赛，中国每年通过国家队选获得保送资格和大学自主招生加分关注中国可关注环保材料、新能源开发等热点方向登录拔机制选出名选手参赛参加全国化学竞赛决4化学会官方网站获取最新信息中国科协网站查询报名信息赛是进入国家队的前提化学相关专业与职业发展化学相关专业包括化学、化学工程与工艺、制药工程、材料科学、环境工程等就业方向涵盖新材料研发、药物合成、环境监测、化妆品研发、食品安全等领域随着绿色化学和新能源发展，相关人才需求持续增长课程总结与复习要点物质结构与性质原子结构、元素周期律、化学键、分子结构化学反应原理反应类型、化学平衡、反应速率、酸碱反应、氧化还原反应无机化学基础元素特性、重要无机物、金属化学、非金属化学有机化学基础有机物分类、官能团、有机反应类型实验与应用实验技能、材料科学、日常应用、环境化学学习方法建议知识构建实验能力建立化学知识图谱，明确各知识点之间的联系熟悉实验操作步骤，理解每步的原理••重视基本概念和原理，避免死记硬背关注实验现象，培养观察分析能力••结合日常生活现象理解化学原理注重实验安全，养成良好习惯••多做习题，注重思维方法培养鼓励设计简单的家庭实验（在安全条件下）••学习目标设定短期目标每周掌握个核心知识点，完成道相关练习题1-25-10中期目标每月完成个实验操作，能独立分析实验结果1-2长期目标建立完整的化学知识体系，培养科学思维方式，将化学知识应用于解决实际问题化学是探索物质世界的钥匙，也是解决人类面临挑战的工具希望通过本课程的学习，不仅掌握化学知识，更培养科学素养和创新精神，为未来发展奠定基础。