化学是人类创造新物质的工具　教案

化学是人类创造新物质的工具　教案

‎ ‎ ‎4.1.2《化学是人类创造新物质的工具》教案 一、教学目标 ‎ 1.了解化学在合成新物质、提高人类生活质量方面的重要作用；能用具体实例说明合成新物质对人类生活的影响；‎ ‎ 2.了解化学方法在实现物质间转化中的作用。‎ ‎3.认识化学在自然资源综合利用方面的重要价值,体验化学的学科魅力；‎ ‎4.在资料的搜集与交流中提高信息的获取与利用的能力。‎ 二、教学重点与难点 认识化学创造新物质的方法与意义；认识合成氨、农药的更新及其粮食增产的关系。‎ 三、设计思路 ‎ 本节课设计的基本思路：‎ ‎ 无机（如电解）‎ 创造物质 ‎ 有机合成 分离物质 ‎（导入）‎ 应用 ‎（如粮食增产）‎ 在内容上主要安排了两个活动，首先通过氯化钠电解一例，了解化学合成所采用的科学方法与实际价值，在知识方面突出了反应的产物及用途，对反应的原理未作过多的强调与深化；同时结合有机合成让学生对纷繁的化学合成能有大致的总体了解。其次，通过对合成氨及农药的更新等内容的讨论，让学生体会到化学合成对人类生存与发展所起的关键作用，在讨论中要把握以化学知识与化学方法为主要载体，以体现化学的学科特点。‎ 四、课前准备 学生分成小组，就粮食的增长问题，分别从生产化肥、利用基因工程育种、研制杀虫剂与除草剂、研究光合作用机制等四个方面搜集资料，并将资料以研究历史为主线进行汇总，列出简要的汇报提纲。‎ 五、教学过程 ‎[导入](1) 介绍：化学不仅能帮助我们认识与发现物质，它也为人类创造了数千万种的物质。在化学1 中我们学习了化学的分离与提纯的方法，这是我们从自然界获得物质的重要方法，还记得我们学过哪些分离与提纯的方法吗？化学工作者不仅从自然界获得物质，同时也利用化学反应创造自然界不存在的物质，我们学习过从海水中获得的物质、合成橡胶、导电塑料、合成氨等等。‎ ‎(2)阅读：教材第94页表4-1(ppt:2)：从天然产物中分离与人工合成的化合物种类统计数据，可以帮助我们认识化学在这一领域的巨大贡献(学生阅读教材)。‎ ‎(3)小结：难怪著名有机化学家、诺贝尔化学奖获得者伍德沃特﹙R﹒B﹒Woodward﹚说：‎ 4‎ ‎ ‎ ‎“化学家在老的自然界旁边又建立一个新的自然界。” (ppt:3)那么科学工作者是如何分离与创造这些新物质的呢？下面我们就以电解为例来领略科学家是如何利用科学规律，将自然界中无法发生的化学反应付诸实际，从而创造出新物质的。‎ ‎[阅读]教材第95页“资料卡”：熔融氯化钠与氯化钠水溶液的电解 ‎[交流与讨论] (ppt:4)‎ 电解熔融氯化钠与氯化钠水溶液时，在电解槽的阴阳两极分别能得到哪些产品，根据你学过的知识，你觉得利用这些产品又能生产哪些新物质？‎ ‎[资料]电解氯化钠的产品及应用：‎ ‎(阴极)‎ NaCl 熔融电解 Na Cl2‎ 水溶液电解 H2‎ NaOH 相关工业 冶金(如K、Ti)、Na2O2等 CHCl3、CCl4、聚氯乙烯、‎ 漂白剂、药物、颜料等 HCl、NH3、冶金等 肥皂、造纸、漂白液等 ‎(阴极)‎ ‎(阴极)‎ ‎(阳极)‎ ‎[评价]以氯化钠为原料电解可以得到钠、氯气、氢气和氢氧化钠，这些物质本身既是用途广泛的化学品，同时又是宝贵的化工原料，利用它们又可以制造很多的新物质。就像鸡能生很多的蛋，而蛋又可以变为鸡，由此我们能等到一系列的产品。而这种氯化钠电解为基础的化工又被称为“氯碱工业”。‎ ‎[过渡]在人类创造的数以千万计的新物质中，绝大部分为有机物。有机合成的也经历了一个曲折而艰难的历程。‎ ‎ [资料] (ppt:5)‎ ‎“生命力论”的破灭与有机合成：(1)16世纪后期,西欧制得了乙醚、硝酸乙酯、氯乙烷等。由于这些有机物都是直接或间接来自动植物体，因此，那时人们仅将从动植物体内得到的物质称为有机物，并认为只有生命体才能生成有机物。(2)十九世纪初，贝采尼乌斯（Berzelius,Jons Jacob）提出了“有机化学”的概念，仍认为有机化合物只能由生物的细胞在一种特殊力量——生命力的作用下产生，人工合成有机物是不可能的。他把“有机化学”称为“研究在生命力影响下形成的物质的化学”。(3)1828年，贝采尼乌斯的学生――德国化学家维勒(F. Wohler)通过蒸发氰酸铵（NH4CNO），水溶液得到了尿素[CO(NH2)2]。维勒的实验给予“生命力”学说以第一次冲击。(4)柯尔柏(H . Kolbe)在1844年合成了醋酸，柏赛罗(M . Berthelot)在1854年合成了油脂等，有机化学从而才进入了合成时代，大量的有机物被用人工的方法合成出来。‎ 请举例说明合成有机物在现代生活中重要作用？‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ [过渡]科学家发现与合成了数以千万计的物质，它们对人类的生存与发展又发挥了怎样的作用呢？‎ ‎[交流与讨论] (ppt:6～10)‎ 各小组学生分别就如下四个方面的研究历史及面对粮食增产的贡献，简要汇报各自在课前搜集的资料。‎ 增产粮食 ‎ ‎ 生产化肥 ‎ 利用基因工程育种 ‎ 研制杀虫剂、除草剂 ‎ 研究光合作用的机制 ‎ ‎(资料要点：合成氨、DDT等农药的更新、光合作用的机制等)‎ 问题：‎ ‎1、除上述途径外，你觉得还有哪些可行方法能促使粮食增产？‎ ‎2、通过对上述粮食增产各方面研究的历史与现状的认识，你认为未来我们应从哪些方面去研究它们？请设想未来粮食生产的状况 。(ppt:2)‎ ‎[总结]以上四个方面的过去、现状并展望未来。‎ ‎[练习] (ppt:11)‎ ‎ 全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99％，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L。其工业提取方法有：‎ ‎（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：① （写出化学方程式）；②Br2+3CO32—＝BrO3—+ 5Br—+3CO2↑;③BrO3—+ 5Br—+6H＋＝－3Br2+3H2O。其中反应②中氧化剂是 ；还原剂是 。‎ ‎（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫与水反应的化学方程式：_ ____________________________。‎ ‎（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是 。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的 。‎ ‎①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸 ‎ [参考答案]（1）Cl2+2Br－＝2Cl－+Br2 ；Br2　　Br2（2）Br2＋SO2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4；‎ ‎ （3）分液漏斗　②。‎ 4‎ ‎ ‎ ‎ [结束语]化学合成对人类的生存与发展起到了举足轻重的作用。如果没有发明合成氨、合成尿素和新农药技术，世界粮食产量至少要减半，60亿人口中的30亿就会挨饿；没有发明合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类平均寿命要缩短25年；没有发明合成纤维、合成橡胶、合成塑料的技术，人类生活要受到很大影响。科学工作者在合成新物质时要基于一定的化学反应规律，同时在研究新物质的同时发现了一些新规律，积累了很多科学的方法，在选修模块《有机化学基础》、《化学反应原理》、《化学与技术》等模块，我们还会有机会进一步学习与研究。‎ ‎[作业]教材第98页：练习与实践第2、3题 4‎