初中化学情境化教学课件

初中化学情境化教学课件激发兴趣，探究化学的奥秘第一章导入化学就在你身边化学并不遥远，它就存在于我们的日常生活中每天我们都能观察到各种化学现象蜡烛燃烧时火焰跳跃，食盐溶解在水中消失不见，铁制品暴露在潮湿空气中逐渐生锈变红燃烧现象溶解现象蜡烛、木材、煤气燃烧时发生的化学糖、盐在水中溶解的物理化学过程变化变色现象铁生锈、苹果变黄等氧化反应思考问题为什么铁会生锈？水能分解吗？这些看似简单的问题背后蕴藏着深刻的化学原理情境故事神秘的白色粉末小明在实验室发现了一包神秘的白色粉末当他小心翼翼地向粉末中加入几滴水时，奇迹发生了——粉末开始剧烈反应，产生大量热量和水蒸气，整个容器变得温热观察到的现象•白色粉末遇水立即反应•产生大量热量和水蒸气•粉末逐渐溶解在水中•溶液呈现碱性特征实验演示生石灰与水反应010203准备实验材料观察反应过程记录实验数据生石灰（CaO）、蒸馏水、烧杯、玻璃棒、温度计向生石灰中缓慢加入水，观察现象变化温度变化、溶液性质、反应时间等化学反应方程式₂₂CaO+H O=CaOH氧化钙+水→氢氧化钙知识点解析物质的变化与反应类型化合反应分解反应两种或多种物质结合生成一种新物质一种物质分解成两种或多种物质A+B→AB AB→A+B物质的变化可以分为物理变化和化学变化化学变化的本质是分子结构的改变，伴随着新物质的生成而物理变化只是物质状态或形状的改变，没有新物质生成判断标准有无新物质生成是区别物理变化和化学变化的根本标志化学变化过程中往往伴随着能量变化、颜色变化、气体产生等现象情境引入空气中的隐形气体我们每时每刻都在呼吸，但你是否想过空气中到底有什么？这些看不见摸不着的气体对我们的生命有多么重要？让我们一起揭开空气组成的秘密氧气氮气21%78%维持生命的必需气体，支持燃烧和呼吸化学性质稳定，保护性气体二氧化碳稀有气体

0.03%

0.94%植物光合作用的原料氩气为主，化学性质极不活泼实验探究实验室制取氧气实验原理氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解，产生氧气和氯化钾二氧化锰在反应中起催化作用，能够降低反应的活化能，使反应在较低温度下进行装置准备试管、酒精灯、导管、集气瓶等加热反应均匀加热氯酸钾和二氧化锰混合物收集气体用排水法或向上排空气法收集检验氧气用带火星的木条检验互动环节氧气的生活应用医疗救护工业应用航空航天为呼吸困难的病人提供纯氧，在急救、手术、高原氧气支持燃烧的特性被广泛应用于金属焊接和切火箭发动机需要大量氧气作为助燃剂在太空中没反应治疗中发挥重要作用医用氧气纯度要求很割氧炔焰温度可达3000°C以上，能够熔化大部分有空气，必须携带液态氧气才能实现燃料燃烧推高，通常在

99.5%以上金属进思考为什么高海拔地区的人容易出现高原反应？这与氧气浓度有什么关系？如何科学地进行高原适应训练？情境故事镁带的燃烧奇观在化学实验室里，老师拿出一条银白色的金属带——镁带当镁带被点燃的瞬间，整个实验室被刺眼的白光照亮，仿佛闪电划破夜空这束白光是如此强烈，以至于大家都不敢直视镁带燃烧的奇观镁带在空气中燃烧时能产生温度高达2800°C的白色火焰，发出极其强烈的白光这种光线富含紫外线，直视会对眼睛造成伤害燃烧后留下的白色粉末是氧化镁，它是一种重要的工业原料，广泛应用于耐火材料、医药、化妆品等领域安全警告观察镁带燃烧时不要直视火焰，应戴上护目镜或通过滤光片观察，以免强光伤害眼睛实验演示镁带燃烧点燃前燃烧后银白色金属带，表面光滑有光泽，质软易弯曲生成白色粉末状固体——氧化镁123燃烧中发出耀眼白光，温度极高，火焰呈白色镁带燃烧的化学方程式这是一个典型的化合反应，镁原子失去电子变成镁离子，氧原子得到电子变成氧离子，形成离子化合物氧化镁反应过程中释放大量热能和光能镁的保护膜活泼性强镁在空气中表面形成致密的氧化镁薄膜，阻止内部镁继续氧化镁是活泼金属，易失去电子，化学反应剧烈知识点总结化合反应的特征化合反应的本质化合反应是指两种或多种物质结合生成一种新物质的反应在镁带燃烧的例子中，金属镁由游离态变为化合态，与氧气结合形成离子化合物反应特征1多种反应物生成一种产物，符合多变一的模式反应过程中伴随着电子转移和化学键的形成能量变化2大多数化合反应是放热反应，如镁带燃烧释放大量热能和光能，这是化学键形成时能量降低的结果颜色变化3反应前后物质的颜色往往发生明显变化，如银白色镁变成白色氧化镁，这是物质组成改变的外在表现记忆要点化合反应=多→一，通常放热，伴随颜色、状态变化，是合成新物质的重要途径情境引入水的神奇分解₂水是生命之源，看似简单的H O分子，却蕴含着深刻的化学奥秘如果我们告诉你，水可以分解成两种不同的气体，你会相信吗？让我们一起见证这个看似不可能的神奇过程水的组成之谜18世纪，科学家们通过各种实验证明了水不是单质，而是由氢元素和氧元素组成的化合物水分子中，两个氢原子与一个氧原子通过共价键结合₂•分子式H O•分子量18•氢氧质量比1:8•氢氧原子个数比2:1那么问题来了既然水是由氢和氧组成的，我们能否让它们重新分离出来呢？答案是肯定的，而且方法就是——电解！实验探究水的电解0102装置连接加入电解液电解器、直流电源、导线、电极，形成完整电路加入稀硫酸或氢氧化钠溶液增强导电性0304通电电解收集检验接通直流电源，观察电极上的气泡产生分别收集阴阳极产生的气体并检验化学反应方程式阴极（负极）阳极（正极）产生氢气，气体体积较多产生氧气，气体体积较少检验方法点燃有轻微爆鸣声检验方法能使带火星木条复燃⁺⁻₂⁻⁻₂₂2H+2e→H↑4OH-4e→2H O+O↑重要发现氢气和氧气的体积比约为2:1，这个比例恰好证明了水分子的组成比例知识点解析分解反应与气体的性质分解反应的特点分解反应是化合反应的逆过程，即一种化合物在特定条件下分解成两种或多种较简单的物质电解水是典型的分解反应，需要外界提供能量（电能）才能进行反应物反应条件生成物₂水（H O）通电氢气和氧气稳定的共价化合物提供足够的活化能两种单质气体氢气的性质氧气的性质•无色无味的可燃气体•无色无味，支持燃烧•密度最小的气体•助燃但不可燃•燃烧产物只有水，清洁环保•维持生物呼吸的必需气体•是理想的清洁能源•化学性质比较活泼安全提醒电解水实验中，氢气与氧气混合达到一定比例时遇火会发生爆炸，操作时要特别注意安全情境故事燃烧的秘密木炭与硫——在古代炼金术士的实验室里，两种看似普通的物质——黑色的木炭和淡黄色的硫粉，在火焰中展现出截然不同的燃烧景象木炭静静燃烧着橙红色的火焰，而硫粉则绽放出美丽的蓝紫色光芒木炭燃烧木炭主要成分是碳，燃烧时发出橙红色火焰，消耗大量氧气，产生无色无味的二氧化碳气体在氧气不足时会产生有毒的一氧化碳₂₂C+O→CO硫的燃烧硫在空气中燃烧产生美丽的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫气体这种气体是酸雨形成的主要原因之一₂₂S+O→SO同样是燃烧反应，不同物质表现出不同的特征，这说明物质的性质决定了化学反应的具体表现形式实验演示木炭和硫的燃烧木炭燃烧实验硫的燃烧实验将红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，观察到剧烈燃烧，火焰更加明亮燃烧后产生的气体能使澄清石灰水变浑浊用燃烧匙取少量硫粉，在空气中点燃后迅速伸入氧气瓶中硫在氧气中燃烧更剧烈，产生刺鼻的二氧化硫气体知识点总结燃烧反应的多样性燃烧反应的本质燃烧是可燃物与氧气发生的剧烈氧化反应，伴随发光发热现象不同可燃物的燃烧表现出不同的特征，但都遵循相同的化学原理不充分燃烧氧气不足时，燃烧不完全，产生一氧化碳等有害气体和炭黑颗粒充分燃烧氧气充足时，可燃物完全氧化，生成稳定的最高价氧化物，释放更多热量燃烧产物检测通过特定的化学试剂可以检验燃烧产物，如用石灰水检验二氧化碳物质火焰颜色主要产物检验方法₂木炭橙红色CO石灰水变浑浊₂硫蓝紫色SO有刺激性气味镁白色强光MgO生成白色粉末情境引入氧化还原反应的奥秘在化学反应的深层世界里，隐藏着一个重要的秘密——电子的转移当我们观察到铁钉在铜硫酸溶液中表面析出红色铜时，背后发生的是一场看不见的电子争夺战这就是氧化还原反应的奥秘所在什么是氧化？物质失去电子的过程称为氧化在这个过程中，元素的化合价升高，物质被氧化什么是还原？物质得到电子的过程称为还原在这个过程中，元素的化合价降低，物质被还原氧化还原反应是同时发生的，就像硬币的两面一样不可分割一种物质被氧化，必然有另一种物质被还原这种相互依存的关系构成了化学反应中最基本的规律之一在日常生活中，从金属的锈蚀到电池的工作，从食物的烹饪到植物的光合作用，氧化还原反应无处不在知识讲解氧化还原反应基本概念氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质是电子的转移，伴随着元素化合价的变化通过化合价的升降，我们可以判断哪种物质被氧化，哪种物质被还原氧化过程失电子→化合价升高→被氧化→还原剂还原过程得电子→化合价降低→被还原→氧化剂典型反应实例铁与硫酸铜反应元素化合价变化电子转移铁Fe0→+2（升高）失去2个电子，被氧化铜Cu+2→0（降低）得到2个电子，被还原在这个反应中，铁失去电子被氧化成亚铁离子，铜离子得到电子被还原成金属铜铁是还原剂，硫酸铜是氧化剂实验探究木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜是一个经典的氧化还原反应实验在高温条件下，木炭从氧化铜中夺取氧原子，自身被氧化成二氧化碳，而氧化铜被还原成金属铜0102混合反应物高温加热将木炭粉和氧化铜粉末均匀混合在试管中用酒精灯强烈加热混合物，温度需达到500°C以上0304观察现象产物分析黑色粉末逐渐变成红色，产生气体使石灰水变浑浊得到红色金属铜和无色的二氧化碳气体化学反应方程式现象观察反应分析•黑色氧化铜逐渐变成红色铜•碳0→+4价，被氧化，作还原剂•产生能使石灰水变浑浊的气体•铜+2→0价，被还原，CuO作氧化剂•反应需要高温条件•氧原子从铜转移到碳上•试管壁可能有水雾产生•整体上是氧化还原反应工业意义这个反应原理被广泛应用于金属冶炼工业，如炼铁、炼铜等过程都涉及类似的还原反应知识点解析氧化还原反应的本质电子转移与能量变化氧化还原反应的根本特征是电子在不同原子或离子之间的转移这种电子转移过程往往伴随着显著的能量变化，这就是为什么很多氧化还原反应会放出大量热能的原因原子层面电子在原子轨道间转移分子层面化学键的断裂与形成能量层面化学能转化为热能或光能宏观层面颜色、状态、性质的改变反应的实际意义氧化还原反应是获取金属、产生能源、处理废料的重要手段从古代的冶金术到现代的电池技术，都离不开氧化还原反应的应用应用领域典型反应实际意义金属冶炼碳还原金属氧化物获得纯净金属能源利用燃料燃烧释放化学能电化学电池反应化学能转电能情境故事二氧化碳的秘密在石灰岩溶洞中，千万年来大自然一直在进行着一场无声的化学反应当含有酸性的雨水接触到石灰岩时，岩石缓慢溶解，产生无色无味的二氧化碳气体在实验室里，我们可以用大理石和稀盐酸快速重现这个过程₃大理石的主要成分是碳酸钙（CaCO），它与稀盐酸发生复分解反应，产生氯化钙、水和二氧化碳这个反应在常温下就能进行，反应过程中可以观察到剧烈的气泡产生反应方程式这个反应不仅在实验室中用来制取二氧化碳，在自然界中也广泛存在，是岩石风化和溶洞形成的重要过程实验演示二氧化碳的制备与检验装置组装1锥形瓶、分液漏斗、导气管、集气瓶等器材的正确连接反应控制2通过分液漏斗控制盐酸的添加速度，调节反应速率气体收集3用向上排空气法收集二氧化碳（密度比空气大）纯度检验4用澄清石灰水检验二氧化碳的存在实验操作要点原料选择气体检验选用稀盐酸而不是浓盐酸，避免挥发出氯化氢气体影响产品纯将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊即可证明是二度大理石块不宜过小，以便控制反应速度氧化碳这是基于二氧化碳与氢氧化钙反应生成不溶性碳酸钙的原理收集方法二氧化碳密度比空气大，因此采用向上排空气法收集验满方法是将燃着的木条伸入集气瓶口，木条熄灭说明已收集满环保提示实验产生的二氧化碳可以用来演示温室效应，或者用于其他需要惰性气体保护的实验知识点总结酸碱盐的基本性质酸、碱、盐是化学中重要的三类化合物，它们在水溶液中表现出不同的性质理解它们的基本特征有助于我们更好地掌握化学反应规律酸的性质碱的性质盐的性质⁺⁻能电离产生氢离子H的化合物能电离产生氢氧根离子OH的化合物酸碱中和反应的产物•水溶液呈酸性，pH7•水溶液呈碱性，pH7•由金属离子和酸根离子组成•能使石蕊试纸变红•能使石蕊试纸变蓝•大多数盐能溶于水•与金属、碱、盐反应•与酸、某些盐反应•不同盐的性质差异很大•具有酸味（但不能品尝）•触摸有滑腻感（但不能直接接触）•广泛存在于自然界中常见物质的俗称与化学式俗称化学名称化学式类别食盐氯化钠NaCl盐₂石灰水氢氧化钙溶液CaOH碱胃酸盐酸HCl酸₂₃苏打碳酸钠Na CO盐重要概念酸碱盐溶液都能导电，这是因为它们在水中能够电离产生离子离子的存在是溶液导电的根本原因易错点提醒实验操作与知识误区实验安全与操作规范化学实验中的每一个细节都可能影响实验结果甚至安全掌握正确的操作方法，避免常见错误，是学好化学的重要保证123氯酸钾制氧气的安全注意氢气纯度检验的重要性常见混淆点解析加热氯酸钾时必须均匀加热，避免局部过热导致爆点燃氢气前必须检验纯度，将试管口接近火焰，听化学变化与物理变化的判断关键看是否有新物质炸试管口要略向下倾斜，防止生成的水蒸气冷凝声音判断纯净的氢气燃烧只有轻微的噗声，不纯生成燃烧与氧化的区别燃烧是剧烈氧化，氧化回流炸裂试管催化剂二氧化锰的用量要适中的氢气会发出尖锐的爆鸣声不一定伴随燃烧现象重点警示实验前要充分了解反应原理和安全注意事项，实验中要严格按照操作步骤进行，实验后要及时清理和总结操作易错点概念易错点•加热时试管口朝上（正确略向下倾斜）•混淆氧化和燃烧的概念•先熄灯后撤导管（正确先撤导管后熄灯）•错误理解催化剂的作用•收集氧气时瓶口向下（正确向上排空气法）•分不清化学变化和物理变化•用嘴吹灭酒精灯（正确用灯帽盖灭）•化学方程式配平错误情境互动化学反应的生活应用化学知识不仅存在于实验室中，更广泛地应用在我们的日常生活中从食品保鲜到环境保护，化学反应的原理无处不在，深刻影响着我们的生活质量食品防腐的化学原理食品腐败本质上是细菌发酵产生的化学反应过程防腐剂通过抑制微生物的新陈代谢来延长食品保质期常用的防腐方法包括添加抗氧化剂、调节pH值、使用防腐气体等环境保护中的化学污水处理利用化学沉淀和中和反应去除有害物质；垃圾焚烧通过控制燃烧条件减少有害气体排放；空气净化器使用催化剂分解有机污染物，这些都是化学原理的实际应用清洁用品的化学机理肥皂和洗涤剂利用表面活性剂降低水的表面张力，帮助去除油污；漂白粉通过氧化反应破坏有机色素分子；除锈剂利用酸性物质与铁锈发生反应思考讨论在你的日常生活中，还能发现哪些化学反应现象？这些现象背后的化学原理是什么？如何利用化学知识改善我们的生活？通过理解这些生活中的化学原理，我们不仅能更好地应用科技产品，还能培养科学的生活态度，做出更明智的选择知识拓展聚乙烯的元素组成探究聚乙烯是我们日常生活中最常见的塑料之一，从塑料袋到食品包装，随处可见那么，这种看似简单的材料究竟由哪些元素组成呢？让我们通过实验来探究0102实验设计思路燃烧现象观察利用聚乙烯完全燃烧的产物来推断其元素组成，通过检验燃烧产物确定含有的元素类型聚乙烯燃烧时产生蓝色火焰，有轻微的蜡烛味，燃烧比较完全，几乎无烟0304产物检验分析结论推导₂₂₂₂燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊，说明有CO产生；试管壁有水雾出现，说明有H O生成燃烧产物只有CO和H O，说明聚乙烯只含碳、氢两种元素，是碳氢化合物高分子化合物的认识₂₄聚乙烯属于高分子化合物，由许多相同的小分子单元（单体）通过化学反应连接而成乙烯（C H）是聚乙烯的单体，在催化剂作用下发生加聚反应形成长链状分子₂₄₂₂反应式nC H→[-CH-CH-]n复习与巩固知识点串讲重要反应类型回顾通过本章的学习，我们掌握了几种重要的化学反应类型让我们系统梳理这些反应的特点和应用化合反应分解反应A+B→AB AB→A+B₂₂₂₂如2Mg+O→2MgO如2H O→2H+O氧化还原反应燃烧反应₂伴随电子转移的反应可燃物+O→燃烧产物₂₂₂如C+2CuO→2Cu+CO如C+O→CO典型实验总结实验名称主要现象化学方程式反应类型₂₂生石灰与水反应放热，产生蒸汽CaO+H O=CaOH化合反应₂₂₂电解水产生氢气和氧气2H O→2H↑+O↑分解反应₂镁带燃烧发出白光2Mg+O→2MgO化合反应课堂小测验情境题与实验题通过实际问题的解决来检验我们对化学知识的掌握程度以下题目结合了生活情境和实验操作，考查理论与实践相结合的能力情境分析题题目小华发现家里的铁锅用久了会生锈，而不锈钢锅却不会请从化学角度分析原因，并提出防锈的方法考查要点氧化反应、金属活动性、防护措施实验设计题题目给你大理石、稀盐酸、澄清石灰水等材料，设计实验证明大理石中含有碳酸钙，并检验反应产物考查要点实验设计、现象观察、产物检验反应分析题题目某同学用氯酸钾制取氧气时忘记加催化剂，结果加热很久都没有产生气体请分析原因并说明催化剂的作用考查要点催化剂作用机理、反应条件安全操作判断题判断下列实验操作是否正确，如不正确请说明理由❌思考题制取氧气时，试管口向上倾斜（）•电解水实验结束后，先断开电源再撤出电极（✓）为什么化学实验要严格按照操作步骤进行？你在实验中还发现了哪些需要注意的安全问题？•用带火星的木条检验氧气（✓）❌直接观察镁带燃烧的火焰（）拓展思考如何设计一个实验来区分氧气、氢气和二氧化碳三种无色气体？你需要哪些检验试剂？总结与展望化学学习的乐趣与方法通过本章的学习，我们踏上了化学探索的精彩旅程从生活中的化学现象到实验室里的神奇反应，从分子原子的微观世界到宏观物质的变化规律，化学为我们打开了一扇认识世界的新窗口提问观察对现象背后的原理保持好奇用心观察身边的化学现象实验通过实验验证理论假设应用思考将化学知识应用于实际生活深入分析实验现象和结果学习感悟化学不是枯燥的公式和方程式，而是揭示物质变化规律的有趣科学每一个化学反应都是大自然的精彩演出，每一次实验都是探索未知的奇妙之旅鼓励同学们继续保持对化学的热情和好奇心，在今后的学习中要做到理论联系实际，勤动手、多思考化学世界浩瀚无边，还有更多的奥秘等待着我们去发现和探索。