教、学法指导
1.主要内容:
①碱金属元素的原子结构特点,碱金属原子的性质与原子结构的关系。
②碱金属元素制法、用途、存在与碱金属元素性质的关系。
③碱金属元素性质的相似性和递变性,碱金属元素单质和重要化合物性质、制法、用途及焰色反应。
2.学习重点:
钠的化学性质和碱金属元素性质比较。
考点与命题
钠是典型的活泼金属,其化合物Na202、NaOH、Na2C03、NaHC03分别作为过氧化物、强碱、强碱弱酸盐、酸式盐的代表,在无机化学中都有非常重要的地位,因而都成为命题的重点物质,它们是物质推断、鉴别及有关实验、计算的常见物质。近几年的高考命题主要侧重于三方面:一是钠及其化合物的性质推断;二是碱金属元素性质;三是有关钠及其化合物的计算。后者主要出现在选择题中。
第一节钠
1.钠的性质
金属钠很软,用刀切开可以看到它具有银白色的金属光泽,是热和电的良导体;它的密度为0.97g/cm3,比水的密度还小;而且熔点(97.8℃)、沸点(882.9℃)都较低。
(1)跟氧气反应:
与空气接触缓慢氧化:4Na+02=2Na20
在空气(或氧气)中燃烧:2Na+02?Na202(黄色火焰)以上反应说明Na202比Na20稳定。
(2)在氯气中燃烧:2Na+Cl2=NaCl(白烟)
(3)钠与硫混合研磨即生成Na2S2Na+S=Na2S
(4)钠与水反应,可见到下列现象:
①钠投入水中并浮在水面上--密度小于水。②钠立即跟水反应,并放出热量,发出嘶嘶响声,产生气体。③同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失——熔点低。④反应后的水溶液使酚酞变红——与水反应生成NaOH。
(5)钠与酸反应:钠与酸的反应比水反应更激烈,极易爆炸,要特别小心。
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
2.钠的存放和取用
少量金属钠可保存在煤油里,大量的金属钠则存人在铁筒中用石蜡密封。取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来,并用滤纸把表面的煤油吸干,然后用小刀切下绿豆大小的一块再做有关实验。
3.钠的存在与用途
自然界中钠只能以化合态的形态存在,主要以氯化钠的形式存在。钠是一种强还原剂,工业上用它还原金属钛、锆、铌等;另外钠和钾的合金在常温下呈液态,是原子反应堆的导热剂;钠也可用于制高压钠灯。
钠与盐溶液的反应(实质上是先与水反应生成NaOH,NaOH再与盐反应):
①与CuS04溶液反应
2Na+2H20=Na0H+H2↑(1)
CuS04+2NaOH=Na2S04+Cu(OH)2(2)
合并(1)(2)得
2Na+2H20+CuS04=Na2SO4+Cu(OH)2↓+H2↑
②与FeCl3溶液反应
6Na+6H20+2FeCl3=6NaCl+2Fe(OH)3↓+3H2↑
注意:钠和盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在,即金属离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触。
典型例题解析
例1将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来,并放在石棉网上加热,反应后生成的固体是()
A.黄色固体混合物D.硫粉与硫化钠
C.过氧化钠与硫化钠D.氧化钠与硫化钠
[解析]在加热条件下,钠既能与硫化合生成Na2S,也能与空气中的氧气反应生成Na202,而钠又是过量的,所以除生成Na2S外还有Na202生成,故答案为A、C。
[答案]AC
下列灭火剂能用于扑灭金属钠着火的是()
A.干冰B.黄沙
C.干粉(含NaHC03)灭火剂D.泡沫灭火剂
[解析]由于钠的化学性质非常活泼,能与多种物质起反应。高温下可与C02反应,故A项是不正确的。C项中NaHC03受热既生成水也产生C02,D项中有水等,这些物质都与钠反应,故C、D两项也不正确。
[答案]B
复习要求
1、钠的性质和用途。
2、NaOH、Na2CO3和Na2HCO3的重要性质和用途,混合物的计算。
3、Na2O2性质、用途、计算
4、碱金属及其化合物的相似性和递变规律。
5、焰色反应及其操作方法。
知识规律总结
1、碱金属是一族金属元素,它们的原子结构的共同特点是次外层电子是8个(锂是2个)和最外电子层都只有1个电子,在化学反应中容易失去电子,因此,因此它们都是活泼的金属元素,它们的化学性质基本相似。例如它们的单质大多是银白色(铯略带金色)、硬度小、熔点较低、密度较小的金属,有展性,导电、导热性好。它们的单质在化学反应中呈现出很强的还原性,能与大多数非金属化合,都能与水反应生成氢氧化物与氢气;它们的氧化物对应的水化物都是强碱。
碱金属的化学性质主要是强的金属性,随着原子半径的增大而金属性增强。它们的单质都是强还原剂。
2、随着核电荷数的增大,碱金属原子的电子层数增多,原子半径增大,最终导致原子核对最外层电子的引力逐渐减弱,原子失电子能力逐渐增强。元素的金属性逐渐增强。按照核电荷数增大的顺序,碱金属单质的晶体中,由于原子核间距增大,内部微粒间的相互作用减弱,它们的熔点、沸点逐渐降低;碱金属单质的还原性也随核电荷数的增大而增强。它们与水、氧气等反应依次变得更加剧烈。核电荷数比钠小的锂与氧气反应只生成普通氧化物,而钠与氧气反应一般可生成氧化物,点燃条件下可生成过氧化物;钾、铷等跟氧气反应除了生成过氧化物外,还有更复杂的氧化物。
3、碱金属和它们的化合物能使火焰呈现出不同的颜色,即呈现焰色反应。根据焰色反应所呈现的特殊颜色,可以判断某些金属或金属离子的存在。
思维警示
1.碱金属原子失电子变为离子时最外层一般是8个电子,但锂离子最外层只有2个电子。
2.碱金属一般都保存在煤油里,但锂的密度小于煤油而保存在液体石蜡中。
3.试剂瓶中药品取出后,一般不允许放回试剂瓶,但取用后剩余的Na、K可以放回原瓶。
4.碱金属单质的熔点只有锂的熔点高于100℃,其余都低于100℃。
5.碱金属中一般所述反应属化学变化,但焰色反应属于物理变化。
6.钾盐、钠盐一般都易溶于水,但KClO4微溶于水,Na2SiF6难溶于水。
7.碱金属单质硬度一般不大,都很容易用小刀切割,但锂不易用小刀切割。
8.碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
9.碱金属单质与水反应时,碱金属一般都浮在水面上,但铷、铯跟水反应时因铷、铯的密度都比水大,不能浮在水面上而是沉入水底。
10.碱金属一般用电解熔融氯化物制取,而制取钾用钠与熔融氯化钾在850℃反应,使钾生成后气化而分离出来。
11.碱金属在氧气中燃烧时生成过氧化物,甚至超氧化物,但Li只生成Li2O。
12.碱金属都可在氯气中燃烧,钾、铷、铯能跟液溴反应,而碱金属跟碘只在加热时反应。
13.活泼金属的氧化物一般都是典型的碱性氧化物,但碱金属的过氧化物和超氧化物都不是碱性氧化物,它们跟酸反应时不仅生成盐和水,还有氧气生成。
14.碱金属的盐中,只有钾盐可作化肥,如氯化钾、硫酸钾、碳酸钾等都是钾肥。
15.钠和钾的合金在室温下呈液态,是原子反应堆的导热剂。钠也应用在电光源上,高压钠灯发出黄光射程远,透雾能力强,对道路平面的照度比高压水银灯高几倍。
16.在碱金属硫酸盐中,硫酸钠是制玻璃和造纸的重要原料,也用于染色,纺织,制水玻璃等工业上,在医药上用作缓泻剂第二章平面向量
本章内容介绍
向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,是近代数学中重要和基本的数学概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.
向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景.在本章中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,学习平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容.能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题.
本节从物理上的力和位移出发,抽象出向量的概念,并说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的一些基本概念.(让学生对整章有个初步的、全面的了解.)
第1课时
§2.1平面向量的实际背景及基本概念
教学目标:
1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.
2.通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.
3.通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.
教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.
教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.
学法:本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.学生可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.
教具:多媒体或实物投影仪,尺规
授课类型:新授课
教学思路:
一、情景设置:
如图,老鼠由A向西北逃窜,猫在B处向东追去,设问:猫能否追到老鼠?(画图)
结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.
分析:老鼠逃窜的路线AC、猫追逐的路线BD实际上都是有方向、有长短的量.
引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?
二、新课学习:
(一)向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量
(二)请同学阅读课本后回答:(可制作成幻灯片)
1、数量与向量有何区别?
2、如何表示向量?
3、有向线段和线段有何区别和联系?分别可以表示向量的什么?
4、长度为零的向量叫什么向量?长度为1的向量叫什么向量?
5、满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?
6、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?
7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O,这是它们是不是平行向量?这时各向量的终点之间有什么关系?
(三)探究学习
1、数量与向量的区别:
数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;
向量有方向,大小,双重性,不能比较大小.
2.向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b
(黑体,印刷用)等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:;
④向量的大小――长度称为向量的模,记作||.
3.有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.
向量与有向线段的区别:
(1)向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;
(2)有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.
4、零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0.0的方向是任意的.
注意0与0的含义与书写区别.
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.
5、平行向量定义:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
6、相等向量定义:
长度相等且方向相同的向量叫相等向量.
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;
(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.
7、共线向量与平行向量关系:
平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上(与有向线段的起点无关).
说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.
(四)理解和巩固:
例1书本86页例1.
例2判断:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同)
(7)共线向量一定在同一直线上吗?(不一定)
例3下列命题正确的是()?
A.a与b共线,b与c共线,则a与c也共线?
B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点?
C.向量a与b不共线,则a与b都是非零向量?
D.有相同起点的两个非零向量不平行
解:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a与b共线,不符合已知条件,所以有a与b都是非零向量,所以应选C.
例4如图,设O是正六边形ABCDEF的中心,分别写出图中与向量、、相等的向量.
变式一:与向量长度相等的向量有多少个?(11个)
变式二:是否存在与向量长度相等、方向相反的向量?(存在)
变式三:与向量共线的向量有哪些?()
课堂练习:
1.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.?
①向量与是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;?
②单位向量都相等;?
③任一向量与它的相反向量不相等;?
④四边形ABCD是平行四边形当且仅当=
⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;?
⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.
解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量、在同一直线上.
②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.④、⑤正确.⑥不正确.如图与共线,虽起点不同,但其终点却相同.
2.书本88页练习
三、小结:
1、描述向量的两个指标:模和方向.
2、平行向量不是平面几何中的平行线段的简单类比.
3、向量的图示,要标上箭头和始点、终点.
一、机械运动【教学目标】1.知道参照系的概念。知道对同一物体选择不同的参照系时,观察的结果可能不同,通常选择参照系时要考虑研究问题的方便。
2.了解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道物体在什么情况下可以看作质点,知道这种科学抽象是一种普遍的研究方法。
3.理解位移的概念。
4.理解匀速运动、变速运动。
5.知道什么是位移-时间图象。以及如何用图象来表示位移和时间的关系。
【教学重点】质点的概念,参照物【教学难点】理想化的模型——质点的建立【教学过程】举例物体的运动(可让学生举例)。说明运动的相对性引出课题。㈠机械运动机械运动:物体相对于其它物体的位置变化叫机械运动,简称运动。㈡参考系1.参考系:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体叫做参考系。2.运动具有相对性:选择不同的参考系来观察同一物体的运动,其观察结果会有不同。3.比较两物体的运动情况,只有选择同一参考系,比较才能有意义。4.在没有特别指明参考系时,通常是以地面为参考系。5.描述一个物体的运动时,参考系可以任意选取,但具体选取时对应物体运动的描述尽量简洁、方便。㈢质点1.质点:用来代替物体的有质量的点叫质点。2.质点的概念是一种科学的抽象,是一种理想化的模型。3.将物体看作质点的条件:⑴运动物体的大小跟它在运动过程中所涉及的空间范围相比很小时,可将物体作为质点处理。例:在铁路上长距离运动的火车,远航的飞机、轮船、绕太阳运动的地球等。⑵运动物体上各个点的运动情况完全相同时(这种运动叫平动),可以拿物体上某一点的运动代替整个物体的运动,将物体可以看作质点。例:沿斜面下滑的木块。*说明:物体本身的尺寸大小不是能否看做质点的标准。【例1】在下列物体的运动中,可视作质点的物体有()A.从北京开往广州的严厉一列火车B.研究转动的汽车轮胎C.研究绕地球运动时的航天飞机D.表演精彩芭蕾舞演员E.参加不米跑竞赛的运动员F.在斜下推力的作用下,沿水平面一定到的箱子【解析】物体可简化为质点的条件时,在所研究的问题中,物体的体积和形状应属于无关因素或次要因素。A、C、E中物体本身大小比起它的运动轨迹长度或运动范围来说微不足道,可以忽略其大小和形状,故可以看作质点。F中箱子作平动,也可以看作质点,芭蕾舞演员的表演,有着不可忽略的旋转动作,身体各部分运动情况不全相同,不能当作质点。轮胎在转动过程中,它的大小和形状起主要作用,不能忽略,不能当作质点。所以可看作质点的是(A、C、E、F)
㈣时刻和时间间隔
1.时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上,用点来表示。2.时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用线段来表示,时间间隔简称时间。3.时间间隔的测量:在实验室中常用秒表和打点计时器㈤位移和路程1.质点的位置可用坐标表示,质点的位置坐标由一个带有正负号的数值完全确定。2.位移的引入:为表示质点位置的变动⑴位移:由质点的初位置指向末位置的有向线段⑵位移是矢量:大小为有向线段的长度,方向为有向线段的方向⑶位移用字母s表示,在国际单位制中,位移的单位是米(m)⑷质点的位移与运动路径无关,只与初位置、末位置有关。3.位移和路程不同⑴路程是质点运动轨迹的长度,是标量。而位移是表示物体的位置变动,是矢量。⑵只有在质点沿直线无往复运动时,路程才等于位移的大小。一般情况下,路程大于或等于位移的大小。【例2】如图2-1-1所示,某同学沿平直路面由A点出发,前进了100m到达斜面坡底端B点,又沿倾角为45°的斜坡,前进160m到达C点,求他的位移大小和路程。【解析】位移是初位置指向末位置的有向线段,初位置为A,末位置为C,所以位移大小即为AC线段的长度。
路程是指实际轨迹长度,所以路程等于AB+BC=260m
位移大小:
S=AC===241.29(m)所以人通过的路程为260m,位移大小为241.29m
【总结】运动相对性——参考系;代替物体有质量的点——质点;质点位置变化——位移。【作业】课本P21练习一1~6
文章来源:http://m.jab88.com/j/42183.html
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