第一节 模型、符号的建立与作用
教学目标
1、体验使用符号、建立模型的思想。
2、能用物质粒子模型来解释物质的三态变化。作业本A本P1 第4题
重点难点分析
体验使用符号与建立模型的思想 作业布置:作业本 教学过程
【引入】在我们已经学完的三册科学书里,我们接触了很多新的东西。 例如: 运动学:v t s 电学:R I U 单位:m/s s m 单位:Ω A V 这些都是一些符号
【新课】
一、常见的符号
学生举例日常生活中常见的符号
投影展示:常见的符号 如:交通符号,安全符号等(作业本A本P1 第1、2题)
二、符号的意义
主问:请同学们讨论为什么要使用这些符号?
讲解:1、简单明了地表达事物
如一些复杂的事物,如电路图中的元件,如果都要用实物表示,那么电路图会变的十分复杂,所以我们就用一些简单的符号表示。
2、避免因语言文字的不同而引起的混乱。
例如时间,不同国家用不同的文字表示,为了减少这种语言文化带来的差异,我们就用T来表示时间。
3、避免因事物外形不同而引起的混乱。 小结:符号的作用:1、简单的表明事物 2、避免混乱 三、模型
主问:为什么要使用模型?
1、请同学描述一下对地球的认识
2、请同学在地球仪上找到一些相应的位子,并描述一下。
3、同学们都知道,任何生都是由细胞构成的,请同学说一下动物细胞和植物细胞的区别。
画出细胞模式图
再请一位同学根据细胞模式图来分析一下动物细胞和植物细胞的区别。
4、眼球的结构很复杂,所以我们通常用人们制造的眼球模型来认识其结构 5、请同学们填写书本第二页的填空
地球仪、细胞模式图、眼球模型就是用模型来表示一些我们通过肉眼直接很难观察很难认识清楚的对象时采用的方法,所以从某种意义上讲符号也是一种模型。
四、水的三态变化模型
请问同学水有几种状态? (作业本A本P1 第4题)
水用符号表示为“H2O”也就是说它由两个氢原子,一个氧原子构成,用模型表示水分子
从三态说明三种模型(略)
请同学在书上填空 通过模型,我们可以直观的区分出水的三态,从模型中我们也可以知道水在三态中,分子没有发生变化,变化的是分子间的距离。
需要强调一点,一个模型可以是一张图,一份表格,一条曲线,一条公式等。一个物体,也可以是对一个复杂的对象或过程的示意,如光合作用,我们将光合作用过程中物质的变化概括的写成一个简单的表达式就是一个模型,包括我们以后要学的化学方程式都是模型。 五 总结
通过学习同学们应该建立一种使用符号和模型的思想,它可以帮我们形象的认识事物的共同点,免去一些外因的科学研究是一个由具体到抽象,再由抽象到具体的过程符号和模型就是中间的纽带,所以我们建立了模型和符号的概念对我们以后学习科学,研究科学是很有利的,同学们通过学习后经常去使用一些符号和模型,也可以去设计一些符号和模型,只要方便使用就可以。
板书设计 一、符号 二、模型
三、水的三态变化模型
课后反思
我认为本节课的重点是让学生体验模型和符号在生活、学习中建立和作用,所以除了书本提到的例子以外,可以再举一些生活中学生比较熟悉的例子来说明。这样才能真正体现教材所要求的目的。
2
第二节 物质与微观粒子模型 (第1课时)
教学目标
1.道物质由分子构成,分子由原子构成。 2.知道物质也可由原子直接构成。 教学重点
物质由分子构成,分子由原子构成,原子也可直接构成物质。 教学难点
化学变化的实质是分子分解成原子,原子重新组合成新分子。 作业布置:作业本 教学过程 【引入】
通过以前的学习,我们已经知道,分子是构成物质的一种微粒,分子很小,不但用肉眼和放大镜看不见,即使用光学显微镜也看不见,只有用现代最先进的扫描隧道显微镜,才能看到一些较大的物质分子。知道了分子之间有空隙,分子处于不停的运动之中等特性。这节课我们进一步学习分子及其他一些微观粒子
板书:第二节 物质与微观粒子模型 课件显示:水的汽化和水的电解实验装置 主问:水的汽化和水的电解有什么不同?
3
讲述:水的汽化只是水分子之间的距离变大. 水分子本身没有发生变化,没有
变成新的分子,. 是物理变化
而水的电解实验中,当直流电通过液态水时,水变成两种不同的气体:
氢气和氧气,它们的体积比是2 :1。实验说明水分子由两种不同的、更小的粒子构成。
这种比分子更小的微观粒子就是原子。早在1803年,英国科学家道
尔顿就提出了原子概念。扫描隧道显微镜已经能够“看到”原子的图象。
提问1:你能用直观的方法表示上面两种变化的区别吗? 课件显示:水分子电解模型
提问2:从上述水分解过程的模型你能说出多少相关的信息? (作业本 B本P1 第3题)
讲述:1、分子由原子构成。
2、水电解是一个化学变化过程 3、水是由氢和氧组成的
4、在化学变化过程中分子可以分成更小的原子。
5、在化学变化过程中原子不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。
提问3:从上述水的两种变化的模型中你能归纳出物理变化和化学变化的根
本区别吗?还能说出分子和原子的根本区别吗?(作业本 B本P2 第5题)
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讲述:物理变化——分子本身不变,可以是分子间地距离变化。
化学变化——分子本身发生变化,变成更小的微粒——原子。
分子:在化学变化中可以再分,是保持物质化学性质的最小微粒。 原子:在化学变化中不能再分。是化学变化中的最小微粒。 读图:下面图告诉了我们什么呢?
讲述:一杯水是由许许多多的水分子构成的
一个水分子是由一个氧原子和二个氢原子构成的。 读图:各种各样的物质 填图:水由______构成
金刚石由______构成 铜由______构成 二氧化碳由______构成 食盐由______构成 提问4:这些信息告诉了你什么?
讲述:地球上的物质通常由分子构成,分子由原子构成,但也有些物质是直
接由原子构成,有些物质是由离子构成。分子、原子、离子是三种构成物质的微粒。由原子直接构成的物质有金属、稀有气体、碳、硅。 二、课堂练习:
1.下列物质中,由分子构成的有 由原子构成的有
5
A、铜 B、二氧化硫 C、液氧 D、硅 E、碘 F、冰 2.保持氧气化学性质的微粒是 。
当碳和氧气发生化学变化时,在化学变化中保持不变的微粒是 。化学变化中重新组合成的新分子是二氧化碳分子,反应前的 分子和反应后
的 分子是不同物质的分子,所以二氧化碳和氧气的 性质不同。 三、作业
(第二课时)
教学目标:
1.原子组成分子时,结构和种类不同,物质的性质也不同。 2.认识分子微粒大小、质量的数量级。 教学重难点
重点:分子可分解成原子。原子可以直接构成物质。 难点:相同的原子可以构成不同的分子。 作业布置:作业本 教学过程:
一、复习:分子和原子的根本区别 项目
分子 6
原子 定义 本质区别 保持物质化学性质的最小微粒 在化学变化中,分子可以再分 化学变化中的最小粒子 在化学变化中,原子不可再分 联系 原子可以构成分子,分子在化学变化中可以分成原子 显示:水 二氧化碳 氢气 氧气 一氧化碳 主问:你能用“球”表示下列分子的模型吗?(作业本 A本P2 第3/4/8/11题)
读图:问1:你是否可以发现什么规律呢? 读图:问2:你是不是感到很熟悉?
你联想到什么了吗?
24个英文字母可以组成多少个单词?
出示:甲烷分子、氮气分子、二氧化碳分子、二氧化硫分子模型 提问3:上图表示了几种分子的模型?
提问4:数一数上图中一共有几种原子?分别是什么原子? 提问5:这些原子还能构成其它分子吗?
通过上述这么多物质的构成情况你得到了什么启示? 讲述:构成分子的原子可以是同种原子,也可以是不同原子
不同种类、不同数量的原子能构成不同的分子。 出示:石墨、二氧化碳、氧气模型
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提问6:上述三个模型又表示了什么呢? 填图:二氧化碳由______构成。
二氧化碳分子由______ ______构成 石墨由______构成。
氧气由______构成,氧分子由______构成。 小结:分子可以构成物质,原子不但能构成分子,还能直接构成物质. 主问:一种分子能构成多少种物质?
填图:水分子构成______
二氧化碳分子构成______ 甲烷分子构成______ 讲述:一种分子只能构成一种物质。
思考:一种原子是否也只能构成一种物质?
提问1:构成上述几种物质的原子分别是什么呢? 提问2:碳原子构成不同物质的原因是什么?
讲述:同种原子构成不同物质时,原子的排列方式不同,结构不同.
思考:想一想金刚石与石墨在性质上有哪些不同?与结构有什么关系?
出示:1、一滴水的分子个数:1021个水分子构成,1ml水需要约20滴水组成。
2、如果把水分子放大到乒乓球那么大,那么乒乓球就要放大到地球
那么大。
3、铅笔留下的黑色的笔迹是碳原子的堆积,一个句号竟有1018个碳
原子。
讲述:分子很小,原子更小
实验:掂一掂硬币谈谈自己的感受? 讲述:硬币有一定的质量和体积!
提问3:五角铜币由什么微粒构成的呢? 从实验结构和分析你又得到了什么启示?
讲述:原子虽然很小,但还是有一定质量和体积的。(作业本B 本P2 第5题)
出示:一个氢原子质量:1.674×10-27千克
一个碳原子质量:1.993×10-26千克
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一个氧原子质量:2.657×10-26千克 一个氢分子质量:3.348×10-27千克
一个二氧化碳分子质量:7.307×10-26千克
体验:感受10-27数量级
天平上称1克大米,算出一粒大米的质量,然后耐心的计算:如果等分这粒米,要分几次才能把它分到10-27克。 二、课堂练习:
1、金刚石与石墨物理性质的差别很大,石墨很软,而金刚石是天然存在的最硬的物质,石墨导电而金刚石不导电。你推断造成上述差异的原因是( ) A.结构不同 B.组成不同 C.用途不同 D.化学性质不同
2、一个一氧化碳分子和一个二氧化碳分子含有相同的 ( ) A、氧原子个数 B、碳原子个数 C、原子总数 D、以上都不对 三、作业
板书设计 一、分子
1、 分子由原子构成。
2、 分子是保持物质化学性质的最小微粒,原子是化学变化中的最小微粒 3、 有些物质由分子构成,有些物质由原子直接构成。 二、分子和原子的区别和联系 项目 定义 本质区别 分子 保持物质化学性质的最小微粒 在化学变化中,分子可以再分 原子 化学变化中的最小粒子 在化学变化中,原子不可再分 联系 原子可以构成分子,分子在化学变化中可以分成原子 课后反思:本节内容分2课时。第1课时上到P7不同种类的物质。第2课时包括不同种类的物质和粒子的大小和质量。
由于本节内容较为抽象,所以用球棒模型来帮助理解。 因为作业本及课后的练习有较多是书本上没有讲到的,所以在课堂上略作补充。
第三节 原子结构的模型
教学目标
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1、了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程,体验建立模型的思想。
2、了解同位素的结构特点,能说出1-2项在实际生活中的用途。 3、知道物质也可由离子构成,认识离子微粒大小的数量级。 教学重难点
重点:了解原子的构成、原子结构模型及其在历史上的发展过程,体验建立模型的思想。
难点:对原子结构知识的初步了解 作业布置:作业本
教学过程 【引入】
1、练习:由同种原子构成的物质是纯净物; 由不同种原子构成的物质是混合物; 分子是由不同种原子构成的。 2、复习:物质的构成 【新授】
一、原子结构模型的建立与修正 1、道尔顿--实心球原子结构
--发现原子
2、汤姆森--“汤姆森模型”:原子是一个平均分布着正电荷的球体,带负电
荷的电子嵌在中间。
--发现电子(作业本 A本P3 第1题) 3、卢瑟福--“卢瑟福模型”:电子绕原子核运行(作业本 A本P3 第4题) 【介绍】实验:α粒子轰击原子 4、波尔--“分层模型”:电子在固定的轨道上运动 5、“电子云模型”--电子在核周围有的区域出现的次数多,有的区域出现的次数少,就象“云雾”一样笼罩在核的周围。
【小结】建立模型是一个不断完善、不断修正的过程。使学生体验、学习科学家提出问题、建立假设、修正模型的研究方法。 二、原子的结构:(作业本 A本P3 第2题) 1、原子: 原子核: 带正电 (不显电性) 核外电子:带负电
2、原子核大小与核外电子运动范围(原子大小)的比较。 三、揭开原子核的秘密
1、原子核是由更小的两种粒子质子和中子构成的。 核电荷数:原子核所带的电荷数 一个电子带一个单位的负电荷, 一个质子带一个单位的负电荷;
【读表】主问:在原子中哪些数目总是相等的?(作业本 A本P3 第8题)
(1)核电荷数=质子数=核外电子数。 (2)中子数不一定等于质子数。 (3)原子内可以没有中子。
2、质子、中子核电子的质量比较
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质子、中子的质量大小几乎相等。电子质量很小,在整个原子的质量中所占的比例极小,可忽略不计。所以说,原子的质量主要集中在原子核上。 【读图】一杯水的微观层次分析(作业本 A本P3 第3题)
3、一杯水--水分子--氧原子、氢原子--原子核、核外电子--质子、中子--夸克
四、原子的“孪生兄弟”--同位素
1、具有相同的核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称为元素。(作业本 B本P4 第2/4题)
如:氧元素就是所有氧原子的总称。
同种原子的原子核内核电荷数、质子数与中子数是一定的。 但有的原子其核内的中子数会发生变化。
【举例】氧的三种原子的原子核:核内都有8个质子,但中子数分别是8个、9个、10个。属于同种元素的不同原子。
2、原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子统称为同位素。
氧的同位素原子是氧元素的不同种原子。
【思考】氧的3种同位素其核外电子应各有几个?--8个。 如:氢有3种同位素原子:氕、氘、氚。
汞有7种同位素。
3、同位素元素在工业、农业、医疗、国防等方面有广泛的应用:化学分析、消除细菌、医学诊断等。
【阅读】利用碳-14同位素测定年代
五、带电的原子--离子(作业本 A本P4 第3/5/6题) 【实验】钠在氯气中燃烧的实验(并通过flash动画演示) 实验现象:
钠原子失去电子--形成正电荷的钠离子(阳离子) 氯原子得到电子--形成负电荷的氯离子(阴离子)
所以,离子就是带电的原子或原子团(离子的组成元素不止一种)。
离子和分子、原子一样也是构成物质的基本粒子。 【学生实验】估计高锰酸钾离子的大小
说明:这是一个思想实验。
目的:让显示感受到离子的存在,利用简易可行的实验估计构成物质的粒子--离子大小的数量级。
基本操作技能:固体药品的取用;毫米刻度尺的使用;液体体积的测量;振荡。
主要科学方法:估计方法、观察实验方法、对比方法。 实验设计思路:已知经过多次按1/10稀释后,最后能看到的紫红色高锰酸钾溶液中,每100毫升大约存在1000个高锰酸钾离子。根据稀释的次数克推算出高锰酸钾晶体中含有的高锰酸钾离子数为N。溶解前,先用毫米刻度尺测量并估算出离子的大小,这是一种通过宏观现象推测微观世界的思想方法。
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板书设计
一、原子结构模型的建立与修正 二、原子的结构:
1、原子: 原子核: 带正电 (不显电性) 核外电子:带负电
2、原子核大小与核外电子运动范围(原子大小)的比较。 三、揭开原子核的秘密
1、原子核是由更小的两种粒子质子和中子构成的。 2、质子、中子和电子的质量比较 四、原子的“孪生兄弟”--同位素
1、具有相同的核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称为元素。
2、原子中原子核内质子数相同、中子数不相同的同类原子统称为同位素。 3、同位素元素在工业、农业、医疗、国防等方面有广泛的应用
五、带电的原子--离子
阴离子 阳离子 教后反思 关于同位素原子的应用学生很难理解,所以在课外安排了一个探究作业:上网查找同位素原子的应用,再在课上交流。在课上对于阅读材料的讲解,学生有一种恍然大悟的感觉--科学真奇妙。
本节内容安排4课时。第1课时原子结构模型的建立与修正;(重点介绍粒子轰击原子的实验现象的分析及模型建立的历程,体验科学家提出假设、建立模型、修正模型的研究方法。)第2课时:揭开原子核的秘密;第3课时:原子的“孪生兄弟”--同位素;第4课时:带电的原子--离子和本节内容的简单小结和复习、练习。
一下子在本节内容中出现很多概念,学生很难接受,所以安排半节课左右的时间来温习。
教学目标
1、知道自然界的物质由100多种元素组成,从组成物质元素角度出发理解物质初步分类思想。
2、知道组成人体、地球的主要元素。
教学重难点
重点:单质和化合物的概念
难点:区别单质、化合物、混合物 作业布置:作业本
第4节 组成物质的元素
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教学过程
【引入】讲人类认识微观世界的历史 【新授】
一、元素的种类
1、110多种,包括人造元素。 元素分类:金属元素和非金属元素(包括稀有气体元素:在自然界含量极少,性质非常稳定)
2、单质:由同种元素组成的纯净物。举例:氧气、金属铁等。 化合物:由不同种元素组成的纯净物。举例:二氧化碳、水等。
【注意】单质和化合物的区别及分类依据(作业本 B本P5 第4/8/9/11题) 【阅读】元素名称的由来:进一步来了解元素的分类并学会判断金属与非金属 二、元素的分布(作业本 B本P5 第2/3题)
1、元素在地壳的分布是不均匀的,地壳主要由氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢等元素组成。其中含量最高的是氧,其次是硅。金属元素中含量最高的是铝,其次是铁。
2、在人体中含量最高的是氧元素,其次是碳、氢; 【阅读】人体种元素的作用
3、在海水中除了水由氢氧两种元素组成以外,含量较高的是氯元素和钠元素(氧85.5%,氢10.7%,氯2.0%,钠、镁等1.5%),还有贵重的金属等--海洋是资源宝库,21世纪是“海洋的世纪)。 【课外探究】海水中氕、氘、氚的利用
4、生物所含的大量的有机化合物如血糖、植物纤维主要由碳、氢和氧三种元素组成的。
5、人造元素通过核反应制得的,其中一部分人造元素核天然元素具有放射性。有利有弊:对人体有害;利用放射性可以治疗一些疾病。 板书设计
一、 元素的种类
氧、硅、铝、铁
二、元素的分布
元素分类:金属元素和非金属元素
课后反思 在练习中发现学生对混合物与纯净物、单质与化合物的区别或分类能力较差。需要反复练习常见的一些物质。建议下次上该课时能及时的给予当堂练,且加以强调。
第五节 表示元素的符号
教学目标
1、认识常见元素符号(H、0、C、S、Si、Na、Fe、Cu、Cl、Ca、Ag、Al、I、K、P),会查阅元素符号。
2、通过探究活动,初步认识元素周期表,知道金属元素和非金属元素在元素周期表中的分布。
3、阅读元素周期表的发现及应用的地形、典型历史事实,体会科学家的创造性思维和元素周期表的重要意义。
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教学重难点
重点:认识常见元素符号
难点:元素周期表的认识和简单运用 作业布置:作业本 教学过程
【复习】元素的种类、分布以及与物质、原子、分子间的关系 【新授】
一、元素符号)
1、元素符号是国际上统一采用的符号,通常用该元素拉丁文的第一个大写字母来表示。(作业本 A本P6 第1/3/4题
当元素的第一个字母与其它元素重复时,克写上该元素名称的第二个字母以示区别。
2、元素符号一般表示:(作业本 A本P6 第5/7题)
⑴一种元素⑵这种元素的1个原子⑶这种元素的原子的质量 【练习】“2N”等的意义;与“N2”的区别 二、元素周期表
【介绍】简单介绍元素周期表(作业本 B本P7 第2/3/4题) 7个周期(短周期、长周期、不完全周期); 16个族(7个主族、7个副族、0族、第8族); 112种元素(金属元素、非金属元素、稀有元素);
【探究】寻找元素周期表中元素之间的联系和规律(作业本 B本P7 第6题) 1、提出问题:
2、建立假设:规律可能表现在元素的性质上;
规律可能表现在元素的种类上;规律可能表现在元素的质量上; 规律可能表现在元素的质子数上;规律可能表现在元素的中子数上; 规律可能表现在元素的发现史上;
3、设计方案:研究课本上的元素周期表 4、记录考察结构5、验证假设6、交流 【小结】
课后反思
本节内容安排2课时。第一课时:元素符号;第二课时:元素周期表及探究活动。我在教学时是这样安排的,在上第二节课时,就先教学生背前20号元素口诀,后让学生记忆元素符号及书写要求,在上该课时在课堂上进行过关默写。
教学目标
1、会查元素的化合价,会运用化合价写出简单的化学式。
2、能解释化学式表示的意义,能根据化学式区分单质和化合价、金属和非金属。
3、能用;表示离子或带电原子团。
第六节 表示物质的符号
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教学重难点
重点:会查元素的化合价,会运用化合价写出简单的化学式。 难点:会运用化合价写出简单的化学式。 作业布置:作业本
教学过程 【复习】
1、默写元素符号 2、说明符号的意义 【新课】 一、化学式
1、用元素符号来表示物质分子组成的式子称化学式
2、化学式的确定依据:由实验测定组成,如水的电解实验测定水的组成。不能凭空想象,一种物质只有一种化学式。
3、化学式的书写原则(作业本 A本P7 第2/4/5/6题) ⑴单质化学式的写法: 双原子分子: 多原子分子: 稀有气体:
用元素符号 固态非金属(结构复杂,习惯上用元素符号表示):
金属(同上):
⑵化合物化学式的写法:
按一定顺序写出组成化合物的所有元素符号,然后在每种元素符号的右下角用数字写出化合物分子中该元素的原子个数。
一定顺序:氧元素与另一种元素组成的化合物,一般要把氧元素符号写在右边;氢元素与另一元素组成的化合物,一般要把氢元素写在左边;金属元素、氢元素与非金属元素组成的化合物,一般要把非金属元素写在右边。
口诀:“氢金前,非金后;氧化物,氧在后。”
直接由离子构成的化合物,其化学式常用其离子的最简单整数比表示。 【例】见课件 【练习】
写出下列物质的化学式:
1 一氧化碳、一氧化氮、氯化氢(分子都由两个原子构成) 2 二氧化硫、二氧化碳、水(分子都由三个原子构成) 3 氯化钠、硫化锌(各组成离子的比例均为1)
4、化学式的读法:一般从右向左读做“某化某”;或者要指出一个分子里的个数。
5、化学式表示的意义:(作业本 A本P7 第7/11题)
⑴表示某种物质(纯净物) ⑵表示某种物质的一个分子 ⑶表示物质的元素组成 ⑷表示物质分子的构成
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【例】CO2 【练习】
P2O5 【补充】
1.化学式能代表某种质,如CO2这个化学式就代表二氧化碳。因为一种物质只用一个化学式来表示。
2.化学式能表示物质组成。如H2O这个化学式能表示出水是由氢元素和氧元素组成。
3.化学式能表示物质中原子或离子个数比。如NaCl这个化学式表示在氯化钠中氯离子和钠离子的个数比为1∶1。
4.通过化学式可计算式量。如水的化学式是H2O,H2O的式量=1×2+16=18
5.通过化学式可计算组成物质的各元素的质量比。如二氧化硫中硫元素和氧元素的质量比等于:32:16×2=1∶1
6.通过化学式可计算物质中某一元素的质量分数。
二、离子的符号
【引入】当原子失去或得到电子成为离子时,怎样用符号来表示呢?
1、离子符号是在形成该离子的原子的元素符号右上角标出该离子所带的电荷数。
2、离子符号的意义:(作业本 B本P9 第5/7题) 3、常见的离子(包括原子团所带的电荷数)(作业本 B本P9 第4题) 详见课本P24 离子的符号
三、化合价
1、原子之间相互化合的数目,用化合价来表示。 2、常见化合价:(作业本 A本P9 第1题)
金属元素、非金属元素,氢、氧元素的化合价规律;
钾钠银氢+1价 钙镁钡锌+2价
氟氯溴碘-1价(末尾时) 铝+3,氧-2 亚铜+1,铜+2 亚铁+2,铁+3
假如氯,硫来结尾,-1,-2不能忘; 莫忘单质是0价 常见原子团(根)的化合价。 见课本P25 原子团的化合价
3、原则:在化合物中所有元素化合价的代数和为零。(作业本 B本P9 第3/5/7/8/12题)
4、单质的化合价为零。(作业本 B本P9 第2题) 5、注意标价方式与离子表示方式的区别。(作业本 B本P9 第3题) 6、应用:
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题)
根据化合价写出化合物的化学式。 【例】见课件
板书设计 一、化学式
1、用元素符号来表示物质分子组成的式子称化学式
2、化学式的确定依据: 3、化学式的书写原则 4、化学式的读法 5、化学式表示的意义
根据化合价的代数和为0,推出各元素的化合价;(作业本 B本P9 第3
二、离子的符号 三、化合价
1、原子之间相互化合的数目,用化合价来表示。 2、常见化合价:
3、原则:在化合物中所有元素化合价的代数和为零。 5、注意标价方式与离子表示方式的区别。 4、单质的化合价为零。
课后反思 在学习中,学生碰到了很大的难题,学生不能了解化合价为什么显示这样的价态。在教学中教师可根据学生的情况如在A班可以介绍电子排布结构,以便学生从根本上理解。另外根据化合价来书写化学式学生也感到难度很大。本节内容4课时。第1课时:化学式(包括化学式的定义、确定、书写原则及书写、读法);第2课时:化学式的意义及离子的符号;第3课时:化合价的确定、表示及常见元素的化合价。第4课时:综合练习及讲解。
教学目标
1、会查阅相对原子质量表。
第七节 元素符号表示的量
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2、能根据化学式计算物质的相对分子质量。
3、能根据化学式计算元素含量、所含元素质量比。
教学重难点
重点:能解释化学式表示的意义;
相对原子质量的了解及查阅;
根据化学式计算相对原子质量和元素的质量比。 难点:根据化学式计算相对原子质量和元素的质量比。 作业布置:作业本
教学过程 【引入】
今天我们要来学习元素符号表示的量,首先请同学们回忆一下“C”表示的意思
表示碳元素
C 表示一个碳原子
表示碳元素的质量
关于前面两层意思我们已经进行了详细的分析和讨论,今天我们就来研究一下其中的第三层含义 【新授】
我们知道“C”这个元素符号可以表示一个碳原子的质量,且由相关的表中可以查得 C:1.993×10-26千克
H: 1.674×10-27千克 O: 2.657×10-26千克
由此可见,原子的质量非常小,所以直接用它的真实质量会使计算复杂,且数据不容易记忆,所以我们取他们相对的值。在取这个相对的值之前我们必须先有一个标准。就像画地图时用的比例尺,我们就可以把一个国家按比例缩小画到一张纸上,现在我们的原子质量太小了,所以我们要让它按比例扩大,而且扩大后的数值要尽可能易记,实际上这就是建立原子质量模型。找出了原子质量的标准,我们就把其它原子的质量与之相比,把比值就定义为某元素的相对原子质量。
下面就来规定这个标准
C-12(提问:12表示什么意思?表示质子数和中子数之和是12,由于碳有两种同位素,即C-12,C-14,所以必须指明是哪种碳原子。)
C-12 M=1.993×10-26千克
1/12C-12 M=1/2×1.993×10-26千克=1.661×10-27千克 先留一个问题,为什么要取1/12C-12作为标准?
找到了标准,我们就可以给出任意一种元素的相对原子质量了 例如:O: 2.657×10-26千克/1.661×10-27千克 一、相对原子质量(作业本 B本P10 第1题)
以C-12质量的1/12作为标准,其它原子的质量跟它相比所得的比值,叫做这种原子的相对原子质量。
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【练习】查找各元素原子的相对原子质量。
【阅读】张青莲教授与相对原子质量--激发爱国热情 二、相对分子质量
1、一个分子中各原子的相对原子质量总和就是该原子的相对分子质量。(作业本 B本P10 第2/4/9/11题) 【例题】注意规范及计算方法。
H2SO4、3CO2、CuS04.5H2O等
2、化学式的意义:5点(作业本 B本P10 第6/10题) (1)表示一种物质;
(2)表示组成这种物质的元素; (3)表示各种元素原子的个数比;
(4)表示这种物质的一个分子(对由分子构成的物质)。 (5)表示物质的相对分子质量 【讲解】及【练习】
三、元素质量分数和质量比的确定
1、组成物质的各种元素的质量比(作业本 A本P11 第3.2题) 【例题】H2O、NH4NO3
【练习】Fe2O3、CO2、H2SO4、NH4HCO3、
2、物质中某一元素的质量分数(作业本 A本P11 第3.3题) 【例题】讲解例题。
提醒学生注意:①各元素的质量比跟原子个数比是不同的。例如NH4NO3中氮、氢、氧三种元素的质量比是7∶1∶12,而它们的原子个数比是2∶4∶3。②计算NH4NO3中氮元素的质量分数时, 【练习】
【补充】计算5t氧化铁中含铁多少吨。(作业本 A本P11 第3/4题) [解]氧化铁的化学式是Fe2O3
氧化铁的式量是56×2+16×3=160
5t氧化铁中所含铁的质量是:5×70%=3.5(t) 答:5t氧化铁中含铁3.5t。
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板书设计
一、相对原子质量 二、相对分子质量
1、一个分子中各原子的相对原子质量总和就是该原子的相对分子质量。 2、化学式的意义: (1)表示一种物质;
(2)表示组成这种物质的元素; (3)表示各种元素原子的个数比;
(4)表示这种物质的一个分子(对由分子构成的物质)。 (5)表示物质的相对分子质量 三、元素质量分数和质量比的确定 1、组成物质的各种元素的质量比 2、物质中某一元素的质量分数
课后反思 大多数学生都能跟上教学节奏,也发现大多数学生能过关。而且,学生学习的热情很高。很多学生能提早完成作业,效果很好。
本节内容3课时。第1课时上至化学式;第2课时上完;第3课时综合及例题。
第二章 空气与生命
第1节 空气
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教学目标
1、了解空气的主要成分,了解组成空气的各主要成分的体积分数。 2、了解空气(氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等)的利用。
教学重点难点
重点:空气的成分
难点:用实验证明空气的成分和体积关系 作业布置:作业本
教学过程 【引入】
地球上空气和水等物质一起养育着地球上的生命,使地球成为太阳系中生机勃勃,绚丽多彩的行星。
空气是怎样的物质?空气与生命,以及人类的生活和生产有着怎样密切的关系?我们怎样来保护空气免受污染? 【问题】先来谈谈你对空气的了解。 一、空气里有什么
空气里有水蒸气--降雨和降雪现象证实了这点。(作业本 A本P12 第7题)
空气里还有什么?
【实验】1、无水硫酸铜遇水变蓝色(见课本P34活动3);
【实验】1、在呼出的气体和洁净的空气中比较燃着的木条的燃烧现象(见课
本P34活动2);
2、澄清石灰水验证呼出的气体(见课本P34活动1)(作业本 A本
P12 第7 题)
现象:1、线香在洁净的空气中可燃烧较长时间。
2、呼出的气体能使澄清石灰水变混浊 结论:证明空气中含有氧气和二氧化碳。 【实验】测定空气中氧气含量的实验(见课本P35活动)(作业本 A本P13 第 9题)
1、红磷剧烈燃烧,产生大量白烟。
2、瓶内水位上升,约有1/5体积的水进入瓶内。 结论:氧气的体积约占空气体积的1/5。
【介绍】人类认识空气的历程:1773年瑞典化学家舍勒(Scheele),从碳酸银、硝石、二氧化锰跟砷酸等物质里制出了氧气。但他的实验结果没有及时发表。1774年英国化学家普利斯特列(Priestley),用分解氧化汞的方法制出了氧气,并研究了它的一些性质。以后,经过拉瓦锡(Lavoisier)的研究,确定这种气体是空气的一种成分。在世界化学史上,一般认为氧气是舍勒和普利斯特列分别发现的。
氧气的发现不仅加深了人们对许多物质的组成和性质的了解,而且,拉瓦锡在这基础上,利用氧气的性质解释了呼吸和燃烧的现象,提出了燃烧的氧化学说,彻底否定了风行一时的曾经在化学理论上占支配地位的“燃素学说”,使
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化学前进了一大步。
氧气,过去常叫“养气”。这名字是我国清末近代化学启蒙者徐寿取的,意即“养气之质”,是人的生命不可缺少的东西。后来为了统一起见,气体元素边旁一律写成“气”,才出现从“养”字演变而来的“氧”字。
空气里有氧气、氮气。还有氦、氖、氩、氙等稀有气体。还含有二氧化碳、,以及其它杂质。
空气按体积计算:氮气占78%,氧气21%,其它气体1%(稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其它0.03%)(作业本 A本P12 第1/2/3/6/10 题) 二、空气的利用
空气是一种重要的天然资源,有着广泛的应用。 1、氧气的用途:A.供给呼吸、维持生命和支持燃烧。
B.氧气易跟其他物质反应,放出热量,因此用于炼钢、焊接、
切割金属,也可作火箭燃料的氧化剂等。
2、氮气的用途:氮是构成人体蛋白质的主要元素。
氮气是一种无色、无味、性质较不活泼的气体。
A.灯泡中充氮可延长使用寿命;食品包装时充氮可防腐、保鲜。 B.制造化肥、炸药的重要原料。 C.用作制冷剂
3、二氧化碳的用途:A.固体二氧化碳称干冰,是致冷剂,可用来保藏食品,
也用于人工降雨(作业本 A本P12 第5题)
B.二氧化碳是一种工业原料,用于制造纯碱、尿素和汽水 C.用于灭火
4、稀有气体用途:化学性质不活泼,常用作保护气。(作业本 A本P12 第4题)
A.在焊接金属时用于隔绝空气;
B.充入灯泡时,稀有气体能发出不同颜色的光,可制成各种用途的电光源。 C.用于激光技术,制造低温环境,用于医疗麻醉等。 【小结】空气的成分和各成分的用途 板书设计
一、空气里有什么 二、空气的利用
空气是一种重要的天然资源,有着广泛的应用。 1、氧气的用途 2、氮气的用途: 3、二氧化碳的用途 4、稀有气体用途
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课后反思:在磷燃烧实验时,要让学生注意观察思考。并让学生分析实验现象。让学生思考为什么不用碳做实验,从理论上了解氧气含量测定的原理。
第2节
氧气和氧化
教学目标
1、了解氧气的主要物理性质和化学性质,能通过氧气的性质理解氧气的广泛用途。了解氧气是空气中最活跃的成分,也是和我们人类生命最息息相关的部分。
2、认识“氧化”这一自然界普遍存在的现象,了解氧化反应及其概念。 3、了解实验室制取氧气的方法(过氧化氢分解和高锰酸钾加热分解),了解实验室制取氧气的仪器名称、装置的连接、检验气密性的方法、收集方法和检验氧气的方法。了解工业上制氧的方法。
4、了解燃烧的条件,了解剧烈氧化和缓慢氧化,并具有安全意识。了解灭火和火灾自救的一般方法。
5、初步懂得用实验来研究物质性质及其变化的科学方法。学会观察和分析实验现象,培养观察能力和分析综合能力。
教学重点难点
1、氧气的主要的物理性质和化学性质及用途。 2、实验室制取氧气的有关知识 3、燃烧
作业布置:作业本
教学过程
【引入】列举生活中的氧化现象,并设问。 一、氧气的性质 【复习】1、“O2”的含义复习
2、什么叫物质的物理性质?它包括哪些内容?什么叫物质的化学性
质?举一例说明。
【实验】观察氧气的颜色和状态及验证氧气的助燃的性质(作业本 B本P16第1/2/9题)
结论:1、氧气是无色、无味的气体(通常状况下)
--【介绍】:观察气体的方法和闻气味的方法
2、氧气能使带火星的木条复燃--说明氧气具有助燃性,能支持燃烧。
【思考】氧气能溶解在水中吗?--能。
水中的生物就是靠水中溶解的氧气得以生存的。
3、氧气不易溶于水--常温下,1升水中能溶解30毫升的氧气。 4、密度:1.429克/升,比空气的密度略大。
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5、较易液化和凝固:变成淡蓝色的液体和雪花状的蓝色液体。
【问题】归纳一下氧气的物理性质:
1.无色、无气味的气体。 2.密度:比空气略大,1.429g/L
3.水溶性:不易溶于水。 4.液态——1.013×105Pa时,-183℃,淡蓝色;
固态——1.013×105Pa时,-218℃,淡蓝色雪花状固体。 【实验】一、硫在氧气中燃烧实验(作业本 B本P16第6题) 现象:在空气中燃烧:发出微弱的淡蓝色火焰。
在氧气中燃烧:
(1)比空气中燃烧得更旺,发出蓝紫色火焰;并放出热量。 (2)生成了一种有刺激性气味的无色气体。(该气体叫二氧化硫。教师可举出生活中实例,如烟煤燃烧时产生的有刺激性气味的气体。)
二、细铁丝在氧气中燃烧(作业本 B本P16第3/10题)
实验注意点:在集气瓶铺细砂或装少量水;细铁丝绕在火柴梗上,待将要烧完时,立刻伸入;铁丝悬在瓶内中央处勿触及瓶壁。
现象:铁丝在空气中红热。在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体--四氧化三铁。 两个反应的文字表达式:
硫+氧气--二氧化硫; 铁+氧气--四氧化三铁
氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。 【小结】氧气是一种化学性质比较活泼的气体。 二、呼吸作用与氧化
【问题】人呼出的气体与吸入的气体之间由什么区别? 【实验】用吸管向瓶内澄清石灰水吹气 现象:澄清石灰水变混浊。(知识:二氧化碳能使澄清石灰水变混浊。这是鉴定二氧化碳的方法。)
结论:人呼出的气体中含较多的二氧化碳。
【问题】为什么人通过呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳呢? --这是因为人体细胞内的有机物与氧气反应。
呼吸作用的反应过程:
葡萄糖+氧气--二氧化碳+水+能量
C6H12O6 + O2 —— CO2 + H2O
呼吸作用:人体细胞内的有机物与氧气反应,最终产生二氧化碳、水或其它产物,同时把有机物中的能释放出来,供生命活动的需要。这个过程是一个复杂的、多步骤的过程。
植物和微生物等其它生物也有呼吸作用。呼吸作用对生命活动来说很重要。 【讨论】食物燃烧和呼吸作用的差异。
食物燃烧不属于生命活动,是一种简单的氧化过程。呼吸作用属于生命活动,是复杂的多步骤的过程,需要酶的参加。 三、氧化反应
葡萄糖+氧气-——-二氧化碳+水 硫+氧气-——-二氧化硫
铁+氧气-——-四氧化三铁
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碳+氧气——--二氧化碳 --物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
氧化反应有些进行得非常剧烈,如硫的燃烧,铁在纯氧中的燃烧。有些进行得缓慢,如呼吸作用、生锈过程、塑料和橡胶制品得老化。
氧化性:在氧化反应中氧气具有氧化性。 【阅读】氧气的发现 四、氧气的制备
1、实验室制取氧气的方法:分解过氧化氢 过氧化氢--水+氧气
A、关于过氧化氢俗名双氧水,能与水以任意比混合。过氧化氢溶液的质量分数一般以10%-15%为宜,以免反应剧烈而引起事故。
B、二氧化锰:作催化剂,加快反应的速度。 【介绍】
(1)实验装置和操作原理:
仪器:烧瓶、导管、集气瓶、水槽、铁架台、分液漏斗(--用于分离不相溶的液体;装配气体发生器等反应装置,用于不断向烧瓶中添加液体试剂。
--装配气体发生器,用活塞控制添加剂,加液后关闭活塞,可防止气体冲出漏斗。)
装置:发生装置(左边):常温下进行,注意检查气密性(夹住导管,在分液漏斗中注水,看液面是否下降);装入液体和固体试剂(用漏斗和药匙或纸槽)。(作业本 B本P18第1/2/9/10题)
收集装置(右边):收集方法的确定(用排水集气法--凡是不易溶于
水的气体适于此法)。(作业本 B本P18第3/4/5题)
(2)催化剂:是在化学反应中能改变其它物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。工业上叫触媒。特点就是:一变二不变,即改变(不只是加快)反应速率,反应前后质量不变、化学性质不变。催化剂具有选择性,不是万能的,也不是唯一的。(作业本 B本P18第11题) 2、工业上制取氧气: A、分离空气法。(作业本 B本P18第6题) 【问题】工业制氧是物理变化还是化学变化?为什么?(作业本 A本P14第7题)
--工业制氧是物理变化。因为这里只是利用各种成分的沸点不同,把
空气中的氧气从液态空气中分离出来。
【讲述】氮气蒸发后,剩余的主要是液氧。国家规定储存氧气用的钢瓶一律漆成天蓝色。
B、利用膜分离技术,在一定压力下让空气通过具有复集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的复集氧气。
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【学生实验】
实验知识准备:1、装置的装配、连接及气密性的检查 2、固体试剂的取用 3、酒精灯的使用、加热方法 4、排水集气法的操作 实验注意点:1、在正式实验前要先练习一下有关的操作,如排水法收集气体、
铁架台的使用等 2、思考一些问题:见教参P61
五、缓慢氧化与燃烧
1、氧化反应进行得非常缓慢,甚至不易觉察,就是缓慢氧化。如呼吸作用、铁生锈等。
2、燃烧是可燃物跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。 【解释】燃烧的三个特点:1)发光、发热;2)剧烈;3)氧化反应
3、爆炸:燃烧以极快的速率在有限的空间里发生,瞬间内累积大量的热,使气体体积急剧地膨胀,就引起爆炸。
【讨论】爆炸一定是化学变化吗? 人类对爆炸的利用你认识多少? 4、燃烧的条件:
【实验】可燃物燃烧条件的实验(作业本 A本P14第8/10/11题)
实验现象:(略) 实验结论:可燃物燃烧必须同时满足两个条件: 一、要有氧气参与; 二、要达到一定的温度
着火点:每种物质的着火点是不同的,这是物质的一种特性。如白磷的着火点是40℃。
5、自燃:由缓慢氧化而引起地自发燃烧叫自燃。
物质在缓慢氧化过程中产生得热量如不能及时散失,会使温度逐渐升高,达到着火点时,不经点火,物质会自发地燃烧起来。 【讨论】怎样预防自燃? 六、灭火与火灾自救
【讨论】根据燃烧需要的条件,应该怎样来灭火?(作业本 A本P14第1/5/9/12题)
--消除燃烧发生的如何一个条件:或降低温度;或隔绝空气。 1、灭火的方法:
【读图】常见的灭火方法由哪些?--采用媒体教学,并进行补充。 2、火灾自救常识: 【小结】 板书设计
一、氧气的性质
1、物理性质:无色无味的气体,不易溶于水 2、化学性质:
①呼吸作用与氧化 ②氧化反应 二、氧气的制备
1、实验室制取氧气的方法:分解过氧化氢 过氧化氢--水+氧气 2、工业上制取氧气: A、分离空气法。
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B、利用膜分离技术 三、缓慢氧化与燃烧
课后反思:在教学过程中,我是这样处理教材的:将分解双氧水实验提前到这一节中教学。我认为将实验室制取氧气的两种方法分开讲解有助于学生对知识点的巩固,降低了学生学习的难度。在第3节中再讲解加热高锰酸钾法制取氧气,学生实验,有利于学生的学习。
第3节 化学反应与质量守恒
教学目标
1、了解化合反应和分解反应,了解化合反应与分解反应的区别。
2、通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定,了解质量守恒定律,通过对化学反应的实质分析,认识在化学反应中各反应物质量总和与各生成物质量总和相等的原因,培养分析推理能力。
3、通过具体化学反应分析,了解化学方程式包含的意义。了解书写化学方程式要遵循的原则,初步学会化学方程式的书写和配平(最小公倍数法)。 4、在了解化学方程式意义的基础上,能根据化学方程式进行反应物质量和生成物质量之间的计算。通过有关化学方程式的计算练习,规范解题格式。
教学重点难点
重点:化合反应和分解反应的区别;质量守恒定律;化学方程式的意义、书写
和配平;化学方程式的计算练习。 难点:质量守恒定律;化学方程式的意义、书写和配平;化学方程式的计算练
习。
作业布置:作业本
教学过程
【复习】 硫、碳、磷等物质在氧气燃烧所发生的反应,写出文字表达式
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【新授】一、化合反应和分解反应
【例】 硫+氧气--二氧化硫
铁+氧气--四氧化三铁 碳+氧气--二氧化碳
【特点】反应物两种或两种以上,生成物只有一种;
化合反应:由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反
应。
【例】过氧化氢--水+氧气 水--氢气+氧气
高锰酸钾--锰酸钾+二氧化锰+氧气
【特点】反应物只有一种,生成物有两种或两种以上
分解反应:由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫做分解反应。
【讨论】把学过的化学反应写出来,分析哪些是分解反应,哪些是化合反应,哪些不是?(作业本 B本P18第1题) 二、质量守恒定律 【设问】溶液质量=溶剂质量+溶质质量,那么在氧化反应和其它化学反应中,反应前后物质的质量总和是否相等呢? 【实验】或【flash动画演示】
1、白磷燃烧前后质量的测定 实验现象:白磷燃烧,生成大量的白烟,前后质量没有变化--天平保持平衡。
2、氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量的测定
实验现象:两种溶液混合,反应生成蓝色氢氧化铜沉淀。前后质量不变--天平保持平衡。
【结论】在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律就是质量守恒定律。 【讨论】能否设计一个实验,验证用过氧化氢制取氧气的反应前后质量守恒呢?--关键是使产生的气体能被吸收、储存或反应掉。
【解释】质量守恒定律的微观解释:化学反应的过程,就是反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。反应前后原子的种类和数目既没有改变也没有增减,原子的质量没有变化,所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等。(作业本 A本P16第1/2/9题)
【练习】用质量守恒定律解释下面两种现象:(作业本 A本P16第12题) 1、镁带在空气中燃烧后,生成物的质量比镁带的质量增加了。 2、煤燃烧后留下的煤灰的质量,比煤的质量减少了。
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三、化学方程式:
1、用化学式来表示化学反应的方程式,叫做化学方程式。 2、化学方程式的意义:(作业本 B本P20第1/2/6题) A、宏观上:表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。 B、表示反应在什么条件下进行。
C、微观上:表示各物质间原子和分子的个数比。
D、质量上:表示反应物、生成物各物质间的质量比。 【举例】
3、化学方程式的书写原则:(作业本 A本P16第7题) A、以客观事实为依据
B、要遵守质量守恒定律,即在式子左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
【例题讲解】说明书写化学方程式的具体步骤:
1、写出反应物和生成物的化学式:左边写出反应物的化学式,右边写出生成物的化学式,中间连一条短线。如果反应物或生成物不止一种,就用“+”连接。
2、配平化学方程式:在化学式前面,配上适当的化学计量数,使得式子两边每一种元素的原子总数相同。(作业本 A本P16第2/6题) 【介绍】用观察法或用最小公倍数法来确定化学计量数。
3、说明反应条件和生成物的状态。
“↑”“↓”号的使用范围:在反应物中无气态物质参加反应,如果生成物中有气体,则在气体物质的化学式右边要注“↑”号;在溶液中进行的化学反应,反应物无难溶性物质参加反应,如果生成物中有固体难溶性物质生成,在固体物质的化学式右边要注“↓”号。(强调要防止随意乱标)
反应条件常见的有:点燃、加热(△)、高温、催化剂等。
口诀:左反应,右生成;化学式、须正确; 系数平,原子等;等号连,条件清;生成气体和沉淀,上下箭头来表明。(作业本 A本P16第题) 【练习】1.下列化学方程式是否正确?为什么? (1)C2H2+O2CO2+H2O (2)2HgO2Hg+O2↑(3)KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2 (4)Zn+CuSO4===Cu↓+ZnSO4 2、试写出下列反应的化学方程式: ①硫在氧气中燃烧生成二氧化硫 ②磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷
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③铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁
④氢气与灼热的氧化铜反应生成铜和水 3、配平下列化学方程式: ①Cu+O2CuO ②Al+O2-Al2O3 ③Fe+HCl-FeCl2+H2 ④HgOHg+O2 ⑤KMnO4 K2MnO4+MnO2+O 4.写出下列反应的化学方程式,并计算各物质的质量比。 ①实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气 ②实验室用锌与稀硫酸反应制氢气
5.指出下列化学方程式中的错误,并将正确的化学方程式写在横线上。 ①H2+CuO=Cu+H2O ②Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
③KClO3 KCl+O3 ④ZFe+3H2SO4(稀)=Fe2(SO4)3+3H2↑
⑤2H2+O2=2H2O
三、根据化学方程式的计算(作业本 A本P16第2/3/4/10题)
【讲述】前面学过质量守恒定律,根据该定律,利用物质的化学式表示化学反应,这种式子叫做化学方程式。(作业本 A本P16第8题) 【提问】完成磷在氧气中燃烧的化学方程式,并算出反应中各物质间的质量比。(P—31、O—16)
师:在完成这个问题时,要特别注意化学方程式的配平和准确计算各物质的式量、式量和。
请讲出该化学方程式表示的意义。
生:这个化学方程式表示磷在点燃时发生反应,生成五氧化二磷。还表示磷、氧气和五氧化二磷3种物质之间的质量比是124∶160∶284。
师:从这位同学的回答中,说明化学方程式(1)表示化学反应中的反应物和生成物,(2)表示各物质之间的质量关系(即各物质之间的质量比),(3)表明该反应进行的条件,(4)表示各物质间原子和分子的个数比。
从提问中我们重温化学方程式可以表示化学反应前后物质的变化和质量关系。在生产和实验中常要涉及量的计算。例如,冶金工厂用氢气还原三氧化钨制取钨,要生产一定数量的金属钨,就要计算需要多少三氧化钨作原料。再如实验室里加热氯酸钾制取氧气,要会计算能产生多少氧气才能满足某实验的需要。这些都要以化学方程式为依据进行计算。这节课我们就要学习根据化学方程式的计算。
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【板书】根据化学方程式的计算(作业本 B本P20第8/9/10/11题) 【投影】例题1:加热分解5.8g氯酸钾,可以得到多少克氧气?
师:请同学们议论一下解题的根据是什么,应该找出哪些量的关系,列怎样的算式求解。
【板书】 一、解题步骤:1.设未知量。2.写出化学方程式。3.写出有关物质的式量(或式量和)和已知量、未知量。4.列比例式,求解。5.简明地写出答案。 【讲述】现在黑板上出现的解题格式符合解题的步骤。今后我们在做计算题时,一定要严格按解题格式书写,并注意有关物质的量要左右对应,上下对齐,注明单位等项。
例题2:在实验室中用氢气还原氧化铜制取铜。制取10g铜,需要氧化铜多少克?(一位同学上讲台板书。其他学生做书面练习。)
例题3:工业上用电解水的方法制取氢气。电解4.5t水,能制得氢气多少吨?同时得到氧气多少吨?
【小结】根据化学方程式的计算,关键在于正确书写化学方程式,这里包括正确书写反应物、生成物的化学式,化学方程式的配平。解题时一定要认真审题,明确题意、解题思路和步骤,书写格式要规范,计算数据要准确。
【练习】1.根据化学方程式计算:加热分解5g氯酸钾和加热分解5g高锰酸钾,分别能制取氧气多少克?
2.根据化学式的计算:5g氯酸钾和5g高锰酸钾,各含氧元素多少克? 比较1、2题的计算结果。你能从中得到什么启示?
板书设计
一、化合反应和分解反应 二、质量守恒定律
本质:化学反应前后原子的种类、个数和质量保持不变 三、化学方程式:
1、用化学式来表示化学反应的方程式,叫做化学方程式。 2、化学方程式的意义:
A、宏观上:表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。 B、表示反应在什么条件下进行。
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C、微观上:表示各物质间原子和分子的个数比。
D、质量上:表示反应物、生成物各物质间的质量比。 3、化学方程式的书写原则: A、以客观事实为依据
B、要遵守质量守恒定律,即在式子左、右两边各原子的种类与数目必须相等。 四、根据化学方程式的计算 1.设未知量。
2.写出化学方程式。
3.写出有关物质的式量(或式量和)和已知量、未知量。 4.列比例式,求解。 5.简明地写出答案。
课后反思:在教学时发现学生对化学方程式的写法非常的陌生及配平也很不熟练,存在着一定的困难。建议在上计算课之前先上一节有关常见化学方程式和配平的练习,让学生在熟练掌握的基础上学习有关的计算,既可以巩固化学方程式又能让学生增加学习的自信心。
教学目标
1、通过对吸入的空气和呼出的气体的成分比较,认识空气中氧气对生物体生命活动的意义。了解人体呼吸系统的结构和气体交换过程。 2、了解动物的呼吸。
3、了解植物的呼吸,了解植物的呼吸作用。
4、了解呼吸作用为人体内能量的利用提供了必要的条件。 教学重点难点
重点:人体呼吸系统的结构和气体交换;呼吸作用。 难点:人体内的气体交换;呼吸作用。 作业布置:作业本
教学过程
【引言】生命的基本特征之一就是新陈代谢。呼吸就是生命的标志。生物只要活着,就要不停地呼吸。吸入外界地新鲜空气,呼出体内地废气。那么,这种
第4节 生物是怎样呼吸的
32
气体交换在生物体内市怎样进行的呢? 一、人体的呼吸系统的结构和气体交换 分析吸入气体与呼出气体的成分表
【问1】人通过呼吸,气体的成分有什么变化? --呼出的气体氧气的含量降低,二氧化碳的含量增加。同时水汽的含量也明显增加。
【问2】你怎样用实验来证明呢?
--用澄清石灰水和白色的硫酸铜粉末。
【讲述】人体的气体交换是在呼吸系统内进行的。 【读图】我们来认识一下人体的呼吸系统
主问:人体的呼吸系统由哪些器官构成?这些器官分别有什么作用?
1、人体呼吸系统的构成:
呼吸道:鼻腔--阻挡和粘住灰尘、细菌,还能温暖、湿润空气,感受
气味刺激
咽--前后略扁的通道,是空气和食物的共同通道 喉和气管--气体的通道,由软骨作支架
支气管--管壁覆盖着有纤毛的黏膜,能分泌黏液,粘住灰尘和
细菌
肺:肺泡--气体交换的场所;特点:数目多、肺泡和毛细血管的壁都
很薄,只由一层上皮细胞构成,布满毛细血管和弹性纤维,有利于气体交换和使肺具有良好的弹性。
【补充】肺是呼吸系统的主要器官,位于胸腔内,左右各一个。左、右支气管进入左、右两肺,形成树枝状的分支,在分支的末端,形成了许多肺泡。肺泡外面包绕着毛细血管。
2、呼吸运动:呼气和吸气使依靠膈肌和肋间肌的活动而产生的。
Flash演示吸气过程,分析过程
吸气时,膈肌收缩,横膈扁平,外肋间肌收缩,内肋间肌放松,肋骨向上升及向外移,胸廓扩大;胸腔内的压力减小,外界大气压的作用下,气流进入肺部。
呼气时,过程与之相反。
【补充】为什么婴儿总是“啼哭”着来到人间?胎儿的身体在母体内处于蜷缩状态,胸腔很小,肺内没有空气。婴儿刚出生时,由于环境的变化,胸廓突然扩大,肺也随着扩张。这时候,婴儿才第一次吸入空气。吸气之后,与吸气有关的肌肉舒张,胸廓就缩小,肺随着回缩,迫使肺内的部分气体排出体外。当气体由肺排出,经过喉部,冲击喉腔中的声带时,引起声带的振动而发出声音——婴儿的第一次“啼哭”。这就是婴儿总是“啼哭”着来到人间的缘由。 3、肺泡内的气体交换:肺泡内的气体交换,是指肺泡与血液之间的气体交换。 由于吸入肺泡内的空气中,氧的含量比静脉血中的多,而二氧化碳的含量比静脉血中的少。因此,静脉血流经肺泡外的毛细血管时,如图所示,氧便由肺泡扩散到血液里;同时,静脉血里的二氧化碳扩散到肺泡中。经过这样的气体交换,静脉血就变成了含氧丰富的动脉血。氧从肺泡进入血液以后,绝大部分与红细胞中的血红蛋白结合。通过体循环,将氧输送到全身各处的组织里。
33
【思考】呼吸时,吸进的空气都能在肺部进行交换吗?--不能全部。 呼吸的全过程包括哪几环节?
二、动物的呼吸:
动物也要不停地呼吸来维持生命。
【问】动物呼吸是吸入什么气体,呼出什么气体? 【实验】证明动物需要呼吸的实验
试管B的设置有对照的作用。
【实验现象】试管A的红色水滴向试管移动。
【结论】动物和人一样,也要呼吸,吸入氧气,呼出二氧化碳。 三、植物会呼吸吗?
【实验】证明植物进行呼吸的实验
【实验现象】1、澄清石灰水变混浊--说明有较多的二氧化碳生成。 2、有较多的小水滴出现
3、蜡烛熄灭--说明氧气减少
4、温度升高--说明呼吸作用产生热
【结论】植物和空气之间有气体交换(吸收氧气,放出二氧化碳)--植物也要呼吸。
【讨论】呼吸和呼吸作用有什么不同?
--呼吸是指肺换气,包括呼气和吸气。呼吸作用是指细胞内的有机物与氧发生反应,最终产生二氧化碳、水和其它产物,同时八有机物中的能量释放出来,供生命活动的需要。这是一个复杂、多步骤的过程。 【小结】1、呼吸作用的一般概念 2、呼吸作用的反应式
34
3、呼吸作用的实质:分解有机物,释放能量。
4、呼吸作用的意义:呼吸作用在活细胞内进行,呼吸作用一旦停止,生物体就迅速死亡。
课后反思
呼吸运动的flash的演示不仅解决了呼吸系统的器官组成的解释和功能的讲解,而且直观地让学生知道了呼吸运动的具体过程。另外,肺泡和血液间的气体交换的课件的使用也使学生形象地了解了肺泡地变化。 板书设计
一、人体的呼吸系统的结构和气体交换
1、人体呼吸系统的构成:
呼吸道:鼻腔
咽
喉和气管 支气管
肺:肺泡--气体交换的场所;
特点:数目多、肺泡和毛细血管的壁都很薄,只由一层上皮细胞构成,布满毛细血管和弹性纤维,有利于气体交换和使肺具有良好的弹性。 2、呼吸运动:呼气和吸气使依靠膈肌和肋间肌的活动而产生的。
3、肺泡内的气体交换:肺泡内的气体交换,是指肺泡与血液之间的气体交换。 二、动物的呼吸: 三、植物也要呼吸
教学目标
1、了解绿色植物的光合作用及其重要意义。
2、了解光合作用的条件是光和叶绿体,了解光合作用的原料是二氧化碳和水,了解光合作用的产物是有机物和氧气。
3、了解二氧化碳的重要性质和用途。4、了解光合作用与呼吸作用的区别和联
第5节 光合作用
35
系。
教学重点难点
重点:光合作用
难点:光合作用 作业布置:作业本 教学过程
【引入】谈谈对光合作用的认识
--光合作用把无机物转化为有机物,并释放氧气,对生命活动极其重要。 一、光合作用的过程 1、什么是光合作用?
绿色植物在阳光的作用下,利用二氧化碳和水等物质制造有机物,并释放氧气的过程叫光合作用。
物质方面的转化:简单的无机物制成复杂的有机物,并释放出氧气; 能量方面的转化:光能转化为化学能。 【实验】证明植物光合作用制造淀粉的实验
【问题】1:为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜?
利用呼吸作用来分解原来储存的淀粉,消除淀粉对实验的影响。 2、为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置从上下盖严? 为了设置对比,证明绿叶光合作用需要光。
3、为什么要水浴加热?--酒精易燃,不能直接加热。 4、酒精中漂洗的作用是什么?--使叶绿素褪去
【实验现象】被光照射到的叶片部位产生了 蓝色 ,被铝箔纸遮光的叶片部分没有 变蓝。 【实验结论】说明光合作用产生 淀粉 。也说明光合作用发生的条件之一是光。
【思考】怎样证明植物光合作用使会产生氧气?
--如图2-45所示,收集水生绿色植物产生的气体,再用带火星的木条来试验。需要设置对比实验,这样才能说明气体是绿色植物产生的,而不是由水直接产生的。
【探究】光合作用需要二氧化碳吗?
1、这个实验有几个变量?--3个:阳光、二氧化碳(主要的变量)、植物的叶片。
2、如何防止植物吸入空气中的二氧化碳?--用生石灰吸收空气中的二氧化碳。
3、需要对照实验吗?--需要。为了控制变量。
4、改进建议:水不是由外界空气直接提供的。水应该是由根部吸收后运输到叶片的。(展示老教材中的实验装置,更加清晰) 【探究结论】光合作用需要二氧化碳。
【补充】教师出示并简单介绍光合作用吸收二氧化碳的实验装置。指出实验中氢氧化钠溶液的作用,以及实验的简单过程。 问:甲、乙两套实验装置有什么主要区别?
(要求回答:甲装置的槽里放的是氢氧化钠溶液,乙装置的槽里放的是清水。)
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问:随着时间的延长,甲、乙两套实验装置的空间内,空气成分会发生什么变化?
(要求回答:甲装置内空气中的二氧化碳量比乙装置内二氧化碳量大大减少。) 教师展示该实验的结果,指出:摘自甲装置内的叶片,经酒精脱色和碘液处理,未被染成蓝色。而摘自乙装置的叶片被染成蓝色。 问:对实验结果进行分析可以得出什么结论呢? (在学生回答的基础上,教师最后概括。)
结论:必须有二氧化碳参加,绿叶在光下才能制造淀粉。 光合作用的原料:二氧化碳。(板书)
教师指出:经科学家实验证明,没有水参加,绿叶在光下也不能制造淀粉。 结论:光合作用的原料还有水。(板书)
【补充】问:银边天竺葵的叶片边缘为什么是白色的?(要求回答:叶片边缘的细胞里不含叶绿素。)
启发思考:将经过光照的银边天竺葵的叶片用酒精脱色和碘液处理后,叶片的颜色会发生什么变化? 教师出示该实验的结果,指出叶片中部原是绿色的部分被碘液染成了蓝色,而白色的边缘部分未被染成蓝色。
问:对实验结果进行分析可以得出什么结论呢?(在学生回答的基础上,教师最后概括。)
结论:绿叶有叶绿素的部分经光照才能产生淀粉。 光合作用的条件:光、叶绿素。(板书) 启发思考:光合作用为什么需要光?
教师对有关能量的问题做出形象的解释之后,指出:植物进行各种生命活动都需要能量。绿叶进行光合作用时,就是依靠阳光提供的能量,把二氧化碳和水等原料转变成淀粉等有机物。同时释放出氧气。
光合作用的意义:
【问】人和动物也能像绿色植物那样,把从外界摄入到体内的各种无机物在体内转化成有机物吗?(学生回答:不能)
【问】那么,我们人和动物体内的各种有机物是哪来的呢?(学生回答:从食物中获得的)
【问】人和动物吃的植物性、动物性食物中的有机物又是从哪来的呢?(在学生回答的基础上教师最后概括。)
食物中的各种有机物,都是直接或间接由绿色植物通过光合作用制成的。不仅如此,自然界中的各种有机物,包括我们比较熟悉的棉、麻、糖、橡胶等,也都是绿色植物通过光合作用给我们提供的。
据科学家估计,整个地球上的绿色植物光合作用一年所制造的有机物,若折算成葡萄糖可达4500亿吨左右。 概括出意义之一:
(一)为人类和整个生物界提供大量的有机物(板书)
绿色植物可以直接利用光能来进行重要的生命活动——光合作用。 【问】人和动物体是否也能直接利用光能来进行各种生命活动呢?(学生回答:
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不能) 【问】那么,我们人体或动物进行生命活动所需要的能量是由谁提供的呢?(学生回答:是食物中贮藏的能量)
【问】食物中贮藏的能量又是哪来的呢?(学生回答:直接或间接来源于绿色植物的光合作用,来源于太阳光能。)
教师指出:不仅植物性、动物性食物中贮藏的能量来源于绿色植物的光合作用,来源于光能。我们用的柴草、煤、石油、天然气等能源物质,也都是现在或过去的绿色植物通光合作用所贮藏的太阳能。
据估计,地球上绿色植物一年进行光合作用所提供的能量,若折算成电能,可达1700万亿度。现在整个地球上人类一年所消耗的能量仅占绿色植物光合作用所提供能量的10%左右。 概括出意义之二:
(二)为人类和整个生物界提供丰富的能源(板书)
【问】人和动物以及其他生物在呼吸时,吸进的气体和呼出的气体成分有什么不同?
在学生回答的基础上,教师指出:生物呼吸时消耗了很多氧气,产生了很多二氧化碳。自然界中的燃烧同样要消耗很多氧气而产生很多二氧化碳。
据科学家估计,全世界生物的呼吸和燃烧所消耗的氧气,每秒钟可达l万吨左右。照这样的速度,大气中的氧气在3000年左右就会被用完。但是我们生活中并没有明显感到环境中氧气不足和二氧化碳过多,这是什么原因呢?这还要归功于绿色植物的光合作用。据估计,l公顷阔叶林,在生长季节其光合作用每天能吸收二氧化碳 1吨,释放出氧气0.73吨。地球上绿色植物进行光合作用一年所释放出的氧气,可以达到4800亿吨左右! 概括出意义之三:
(三)维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定(板书)
综上所述,光合作用是生物界食物的来源、能量的来源、氧气的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物的生存、繁荣和发展的根本保障。 二、二氧化碳
1、二氧化碳的物理性质和用途 1)常温下是无色无味的气体;
2)密度比空气大,约是空气的1、5倍--所以可以像倾倒液体一样从一个容器倒入另一个容器;--灭火 3)能溶于水--制成汽水
4)在一定条件下有三态变化,经压缩的二氧化碳叫干冰,干冰可升华、吸热,可作致冷剂,进行人工降雨。 2、化学性质:
⑴通常情况下,不能燃烧也不支持燃烧。 ⑵二氧化碳不能供给呼吸;
⑶二氧化碳可以跟水反应生成碳酸;--碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色;碳酸不稳定,见光、加热都会分解,使二氧化碳逸出。
⑷二氧化碳能跟澄清石灰水反应,生成白色沉淀。--利用此反应检验二氧化碳。
【补充】二氧化碳的制取方法:石灰石活大理石与稀盐酸反应
【讨论】二氧化碳的用途:1、化工原料;2、人工降雨; 3、人造云雾;4、
38
致冷剂;5、光合作用--气态肥;6、灭火剂。 三、光合作用和呼吸作用的关系: 光合作用 呼吸作用 区别: 二氧化碳 氧气 有机物 能量 是否需要叶绿 素 是否需要光 联系 光合作用和呼吸作用是相互依存的,呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也无法进行。 板书设计
一、光合作用的过程 物质方面的转化 能量方面的转化
光合作用的原料:二氧化碳、水 光合作用的条件:光、叶绿素 光合作用的产物:有机物和氧气 光合作用的意义:
(一)为人类和整个生物界提供大量的有机物 (二)为人类和整个生物界提供丰富的能源
(三)维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 二、二氧化碳
1、二氧化碳的物理性质和用途 1)常温下是无色无味的气体; 2)密度比空气大
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3)能溶于水
4)可作致冷剂,进行人工降雨。 2、化学性质:
⑴通常情况下,不能燃烧也不支持燃烧。 ⑵二氧化碳不能供给呼吸;
⑶二氧化碳可以跟水反应生成碳酸;
⑷二氧化碳能跟澄清石灰水反应,生成白色沉淀。--利用此反应检验二氧化碳。
课后反思
植物光合作用制造淀粉的实验不是很成功。原因是正好碰上阴雨天气。不过学生对于这样的实验操作很感兴趣。对于光合作用需要二氧化碳的探究实验,我觉得教材有误,或者说根本不需要这样的设计。通过讨论,学生对于控制变量法还是有较深的印象。 本节内容用3课时完成。第1课时至73页探究之前,重点完成植物光合作用制造淀粉地的实验。并对思考题进行了较为详尽的分析。第2课时完成探究,并把呼吸作用和光合作用的联系与区别提上来完成。第3课时以讲解二氧化碳的有关知识为主。这样的课时安排比较合理。在上完本节内容后,安排1课时的复习。
40
教学目标
1、了解自然界中的氧循环,了解自然界中的碳循环,从而认识自然界中物质间的循环与转化。
2、了解大气压中臭气层的作用及其保护。 3、了解温室效应的成因和温室效应的利弊。
教学重难点
自然界的氧、碳循环 作业布置:作业本
教学过程:
自然界的一切物质都在不停运动着,而且是在不断地循环演变中运动着。如已经学过的地球上水的循环,大气环流,洋流以及植物的生长循环等。这节课主要学习的是自然界中生态系统中的物质循环。
第6节 自然界中氧和碳的循环
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一、自然界中氧元素的循环:
氧是构成生命的物质(蛋白质和核酸)的元素之一。氧也是地球上最丰富的元素之一,占地壳总质量近一半。在江河湖泊中,氧元素占水体总质量的90%。据化学家估计,在每平方米地球上空约有2吨氧气。
【讨论】有什么办法能使鱼缸内水中溶解的氧气含量增加?--换水、使用增氧气泵、养水草等。
【问题】为什么在鱼缸里养一些水草,可以增加溶解氧呢?
【实验】证明植物光合作用产生氧气的实验(介绍普里斯特利实验的原理) 实验现象:钟罩内蜡烛熄灭的时间是放有绿色植物的时间长。 实验结论:绿色植物光合作用释放氧气。
氧的产生:植物通过光合作用吸收二氧化碳和水,制成糖类等有机物供人类和动物需要,并向大气释放氧气。 氧的消耗:
⑴动植物的呼吸作用,吸入氧气,放出二氧化碳重返大气
⑵动植物死后的尸体被微生物分解破坏,最后被氧气氧化变成水和二氧化碳;
⑶矿物燃料如煤、石油和天然气燃烧时也需要氧气,放出二氧化碳和水汽。
氧气不断地被消耗,又不断地产生,使大气中氧元素的含量保持恒定。科学家自1910年开始测定大气中氧的含量以来,至今几乎没有什么变化。--这个事实告诉我们:自然界存在一个重要的物质循环--氧循环:自然界中氧气的含量会随着生物的呼吸和物质的燃烧等而减少,但又会随植物的光合作用而增加,周而复始地进行循环。(使物质转化、循环和平衡)
【思考】根据氧循环的原理,在屋内可以用什么方法来使空气保持清新?
开窗通风,使用清新剂、白天放置绿色植物。 在塑料大棚里可以用什么方法使农作物增产?
人工补充二氧化碳,肥水管理,增强光照,夜间适当降温等。
二、保护臭氧层 1、关于臭氧:
氧气不是空气中唯一的氧化剂,空气成分中含臭氧,它的氧化性更强。 臭氧是氧气的同素异形体,是一种具有天蓝色和刺激性腥臭味的气体。 臭氧不溶于水,常温下不稳定,20分钟便自行分解:O3==O2+O,产生氧分子和氧原子。这个原子氧的能量很高,能杀死细菌和病毒。氧气在紫外线的作用下,也能转变成臭氧。3O2==2O3。
大气中的臭氧90%聚集在距地面20-35千米处的大气平流层里,即臭氧层。在臭氧层约有3亿吨臭氧,臭氧可以把太阳射来的致命的紫外线转化为热,从而阻止了高能紫外线直接射到地面上危害生命。 2、【讨论】臭氧层对人和生物的影响?
--高能紫外线对人的皮肤、眼睛,甚至免疫系统都会造成伤害;会影响水生生物的生长;会破坏植物体内的叶绿素,阻碍农作物和树木的光合作用。而臭氧层就有阻挡和削弱过强的紫外线,对人和生物起保护作用。
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3、【现状】臭氧层正遭受破坏,变薄,并出现臭氧空洞。
--原因:电冰箱、空调器的致冷剂的排放;过量的二氧化碳渗入;太空火箭喷出的氢氧化氮以及高空飞行的飞机喷出的尾气;大量使用化肥等。 --措施:各国颁布保护臭氧层的计划,在联合国探讨保护臭氧层的有效措施。如禁止生产、使用含氯氟烃的致冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。 【讨论】收集资料,讨论人类健康与臭氧层的关系。(交流)
三、自然界中的碳循环
1、关于碳:碳是构成生物体的基本元素之一。大气中碳的气态化合物主要有一氧化碳和二氧化碳。自然界的碳循环主要通过二氧化碳来完成。 2、碳循环的主要途经:
⑴CO2 光合作用 有机物 植物的呼吸作用 CO2
⑵CO2 光合作用 有机物 动物吸收 体内氧化 CO2
⑶ CO2 光合作用 有机物 动植物残体 微生物分解作用 CO2
⑷ CO2 光合作用 动植物残体 地下漫长反应 煤、石油、天然气燃烧 CO2
--说明:二氧化碳通过植物的光合作用被消耗,是大气中的二氧化碳变成有机物的唯一途经。动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及腐烂分解等的过程,又被重新释放。这样使得吸收得二氧化碳的数量与释放出的数量大致相等。
--作用:大气中二氧化碳的稳定的含量对地球上的生物生存提供了良好的条件。这是因为二氧化碳在中层大气的热平衡中起着重要的作用,能对地球产生一种“温室效应”。
四、温室效应 1、【问题】为什么二氧化碳产生的温室效应会使地球变暖? 【实验】温室的保温原理
实验现象:B杯的水温高。
原因:玻璃片阻止热量向外扩散。
--说明:温室的保温原理就是如此。太阳光透过温室的玻璃后,会使室内的地面温度升高,而地面的反射却很少能穿透玻璃,因此温室具有保温作用。 2、温室效应的利弊:
温室效应是保证地球上的气温适应动植物生存的必要条件,适宜的温室效应对于人类和各种生物来说是非常有益的。科学研究表明:由于温室效应地球表面的平均温度为15摄氏度,否则将会下降到-18摄氏度。而且,如果大气中二氧化碳和水蒸气的含量保持不变的话,大气表面的温度也将维持恒定。 【讨论】过强的温室效应会导致怎样的后果? 【讨论】为什么温室效应会加剧?
--1、煤、石油、天然气等矿物燃料的大量使用;
2、森林面积的急剧减少。
所以控制温室效应的增长速度,关键是控制二氧化碳的排放。
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板书设计: 一、氧循环
氧的产生:植物通过光合作用吸收二氧化碳和水,制成糖类等有机物供人类和
动物需要,并向大气释放氧气。 氧的消耗:
⑴动植物的呼吸作用,吸入氧气,放出二氧化碳重返大气
⑵动植物死后的尸体被微生物分解破坏,最后被氧气氧化变成水和二氧化碳;
⑶矿物燃料如煤、石油和天然气燃烧时业需要氧气,放出二氧化碳和水汽。 二、臭氧
是一种具有天蓝色和刺激性腥臭味的气体。 三、碳元素的演变、转化与循环 1、碳循环的主要途经:
⑴CO2 光合作用 有机物 植物的呼吸作用 CO2
⑵CO2 光合作用 有机物 动物吸收 体内氧化 CO2
⑶ CO2 光合作用 有机物 动植物残体 微生物分解作用 CO2
⑷ CO2 光合作用 动植物残体 地下漫长反应 煤、石油、天然气燃烧 CO2 2、温室效应
课后反思
通过碳、氧循环的平衡教育,使学生树立保护环境的意识,再通过对生活中常用的冰箱的冷却剂氟利昂(等氯氟烃)对臭氧层的破坏机理的说明和解释。使学生体验生活中的环境污染的严重性。
教学目标
1、了解空气污染的危害性与防护措施。
2、了解汽车尾气对空气的污染,了解可吸入颗粒物的危害,了解酸雨及其危害。3、看懂各种媒体公布的空气质量报告。
教学重难点
重点:空气的污染与保护 难点:酸雨;空气质量报告 作业布置:作业本
第7节 空气污染与保护
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教学过程
一、空气污染:
1、什么是空气污染?
空气有一定的自净能力,在一般情况下能保持清洁新鲜的状态。
当空气中某些组分的含量超过了正常含量,或者空气中进入了正常情况下不存在的成分或有毒有害物质,从而影响人的健康和生物的生长发育,或对各种物质以及对天气和气候产生不良影响时,这样的空气状态称为空气污染。
2、造成空气污染的主要原因:人类无节制地向空气中排放废气和固体废弃物。所以空气污染,一般是指人为原因所引起的空气污染。
3、空气中的污染物的来源: 燃料燃烧排放的废气和烟尘、工业废气和汽车尾气。生活中燃烧香烟、建筑装饰材料等也会释放一些有毒气体。
4、主要的污染物: 烟尘、二氧化硫、碳氧化物(二氧化碳和一氧化碳)、氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)、碳氢化合物等。
5、介绍:
⑴汽车尾气:汽车排放的气体,叫汽车尾气。主要的有害成分:一氧化碳、氮氧化物、碳烟、二氧化硫等。为主要的空气污染源之一。
⑵可吸入颗粒物:粒径在0.1-100微米,不易在重力作用下沉降到地面,能在空气中长期飘浮的颗粒物,称为可吸入颗粒物。影响生活和生产。
来源:工厂烟囱排出的烟尘,土地、房顶、马路或建筑工地上卷起的尘土,蝴蝶抖落的翅上的鳞片,植物的花粉和细菌等。
【实验】观察空气中的可吸入颗粒物
实验现象:不干胶带上有:小颗粒;它们是空气中悬浮的小颗粒沉降在胶带上形成的;不同环境中所粘的颗粒物是不同的。
二、酸雨
1、什么叫酸雨?
pH低于5.6的酸性降水,称为酸雨。(说明:天然降水成弱酸性。因为空气中含有少量的二氧化碳,溶于水呈弱酸性) 2、酸雨形成的原因:
降水中溶有空气中存在的二氧化硫、氮氧化物等。主要是硫酸、硝酸,pH越小,酸性越强。 我国的能源结构是以煤炭为主,所以二氧化碳、二氧化硫和一氧化氮的排放量较大,经检测,酸雨约占降水量的44.5%。 3、酸雨的危害:
危害健康,水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业,腐蚀建筑物、工业设备和文化古迹。 三、保护空气
1、洁净的空气对生命非常重要。被污染的空气损害人体健康,影响动植物的
45
正常生长,破坏生态平衡;臭氧层破坏、温室效应加剧、可吸入颗粒物过多和酸雨等都有空气污染有关。
2、保护空气要控制污染源,加强空气质量监测和预报,发展“绿色工业”,使用清洁能源,植树造林,绿化环境。
【讨论】校园周围空气状况?有什么方法可以使周围的空气更洁净?
【阅读】空气质量日报和预报
3、空气污染指数:就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成数值形式,分级表示空气污染程度和空气质量状况。
面前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
具体见表。
四、地球之肺--森林
作用:1、吸收二氧化碳,释放氧气。2、净化大气
板书设计:
一、空气中的污染物的来源:
燃料燃烧排放的废气和烟尘、工业废气和汽车尾气 二、酸雨:
pH低于5.6的酸性降水,称为酸雨。 三、空气质量日报和预报 四、地球之肺--森林
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第三章 植物与土壤 第1节 土壤中有什么
教学目标
1、知道土壤中有大量的生物。
2、知道土壤中有非生命的水分、空气、矿物质和有机物。
3、知道“借助于工具和科学方法,人们对某一事物的认识活动是可以逐渐深化的”。
教学重难点
重点:土壤的主要组成。 作业布置:作业本 教学过程:
【引入】土壤,在我们的周围随处可见。那么,土壤粒究竟有些什么呢?让我们一起来探究吧?
一、土壤中的生命--土壤生物
(我们把生活在土壤中的微生物、动物和植物等称为土壤生物)
【实验】观察土壤的纵剖面(具体操作:可带领学生去学校的百草园挖土) ⑴首先可以看到许多植物的根--吸收土壤中的各种营养; ⑵小动物,如蚯蚓等。
⑶微生物:细菌、真菌、放线菌等。
二、土壤中的非生命物质 ㈠土壤中有空气
【实验一】测量土壤中空气的体积分数
要求:选择干燥的土壤--干燥的土壤含较多的空气,实验效果明显。而潮湿的土壤中有许多空间已经被水分占据,空气含量会变少。
实验步骤:
1、在烧杯中放入一块土壤(土壤的体积为V),缓慢注入水,直到水面把土壤全部浸没为止。记录在烧杯中所加的水的体积。记做V1.
2、用与土壤体积相等的铁块替代土壤,重复上述实验。记录所加水的体积。记做V2。
3、土壤中空气的体积分数约为(V1-V2)/V 【讨论】测量土壤中空气体积分数的其它方法:
第1种方法:用金属容器在土壤中挖取一块土壤,然后用量筒向金属容器中加水,这时的注水量相当于空气的体积大小,然后洗净金属容器,再向容器中注水,测出容器的体积,它相当于土壤体积,这样可求得体积分数。
第2种方法:用金属容器挖取一块土壤,放在装有水的量筒中,这时液面上升的量就是土壤中非空气部分的体积,在通过测量金属容器的容积,就可以测量土壤空气的体积分数了。
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㈡土壤中有水
【实验二】取少许土壤,放入试管中,在酒精灯上加热,观察试管壁上是否有水。
现象:试管壁上有水。 结论:土壤中有水。 【思考】测量土壤中水分体积占土壤体积的体积分数。
思路:先选取一规则几何体状(长方体或正方体)的土壤样本,用刻度尺测出其相关数据,算出土壤体积数V。然后用天平称出其质量M,再将土壤捣碎,放在坩埚上用酒精灯加热,让其水分充分汽化充分散失,再称其质量M1。将水分的质量换算成体积,就可以知道水分占土壤体积的体积分数了。
公式:(M-M1)/pV
㈢土壤中有有机物
【实验三】土壤中有其它有机物吗?
用充分干燥(防止水分散失对质量称量的干扰)的土壤(应含较丰富的有机质)50-100克,放在细密的铁丝网(以防土壤颗粒漏掉)上加热。
现象:出现有机物的碳化分解和燃烧现象;称量时,发现土壤的质量减少。 结论:土壤中有有机物。 说明:土壤中的有机物主要来自生物的排泄物和死亡的生物体。有机物在土壤生物的作用下,可以分解成无机物,储存在土壤中。腐殖质可以为土壤动物提供食物,叶可以为绿色植物通过养分。
㈣土壤中有无机物
【实验四】1、将燃烧过的土壤用手搓一搓,发现:土壤颗粒很细,没有粘性。颗粒大小基本不一致。
2、溶解,过滤,得到土壤浸出液。
思考:为什么可以用过滤来分离泥浆?--土壤中含有不溶于水的无机盐。 土壤颗粒的大小与沉降的速度使怎样的关系--颗粒大的沉降较快,小的颗粒沉降较慢。
3、蒸发皿中加热滤液,使水分蒸发。观察蒸发皿上的残留物。
可见:蒸发皿上有很细的结晶物。说明土壤中有无机物(能溶于水,但不能燃烧的物质,这些无机盐这是植物生长所需的物质)。 【小结】构成土壤的物质有固体、液体、和气体三类。土壤固体部分主要由矿物质颗粒和腐殖质组成,其中的矿物质颗粒占固体部分的95%左右。
三、从岩石到土壤
从岩石到土壤的形成,是一个长时间多种自然因素共同作用的及其复杂的过程。即存在岩石从大到小的过程和有机物在岩石颗粒俭的积累过程。 1、风化:自然外力--风力、水流外力、水形成冰产生的外力;
热胀冷缩--骤热骤降使岩石爆裂
植物和动物的作用
2、植物和动物的尸体和排泄物积累在岩石颗粒间,是土壤腐殖质和有机物的
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重要来源。
3、土壤的形成目前还在正常进行,土壤形成的速度极其缓慢--注意保护耕地。
【讨论】针对目前许多地方肆意破坏土地资源的状况,谈谈你的看法。 【补充】土壤污染和净化
所谓土壤污染就是人类的生产和生活活动向环境中排放的三废物质通 过大气、水体和生物间接地进入土壤,当进入土壤的量超过了土壤的承受能 力时,就会破坏土壤生态系统的平衡,引起土壤的成分、结构和功能的变化。 值得注意的是,土壤中的污染物还可以通过生物的新陈代谢和食物链发生进 一步的传播。
滥用化肥、农药和除草剂是造成土壤污染的主要原因。其次,城市垃圾、 工业废渣和各种废水都会跟土壤发生接触,将污染物向土壤转移。大气中的 污染物也会通过重力沉降和随降水进入土壤,酸雨就是最明显的例子。土壤 发生污染的程度,可以由污染物在该土壤中的含量超过未被污染的同类土壤 中该物质的含量(背景值)的程度来表示,也可以由该土壤上生长的植物中 的含量间接显示,还可以通过该土壤中的生态变化(生物指标)来判断。 进入土壤的污染物,不大可能用人工的方法将其消除,从而使土壤恢复 原来的性状。土壤的净化只能依靠其自身的功能。土壤中的污染物参与土壤 中所进行的一系列变化,发生迁移转化,使土壤中的污染物逐渐减少,最终 消失,这就是土壤的自净能力。这些变化包括:物理的(如农药的挥发扩散), 化学的(如酸的中和),生物化学的(如有机物的生物降解)过程。当然, 土壤对不同污染物的净化能力是有差别的,有的污染物容易转化,而有的则
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很难得到净化而在土壤里长期残留。 板书设计
一、土壤中的生命--土壤生物
植物、动物、微生物 二、土壤中的非生命物质 空气
水分 有机物 无机盐 三、土壤的形成 主要靠岩石风化。
课后反思:
本节课的关键在于实验部分,让学生通过实验观察亲身体验土壤中的组成成分。使学生在直观的基础上通过理论分析得出土壤的结构。
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教学目标
1、区分砂粒、粉砂粒、黏粒的大小于性能。
2、区分砂土类土壤、黏土类土壤、壤土类土壤的土壤质地特征。 3、区分砂土类土壤、黏土类土壤、壤土类土壤的主要性状。 4、了解壤土类土壤各种成分的比例。
5、说出壤土类土壤最适于植物生长的主要理由。
教学重难点
重点:土壤的类型、土壤的性状
结构与功能相适应的科学理念既是重点也是难点。 作业布置:作业本 教学过程
【引入】问学生,观察过不同地方的土壤吗?有些地方寸草不生,有些地方植被茂盛。是什么决定了植物的生长状况?是气候,水分,还是土壤?
--土壤是一个非常重要的客观因素。那么,土壤是否有利于植物的生长是由什么因素决定的呢?
一、土壤的结构和类型
1、土壤的组成:土壤是由矿物质颗粒、腐殖质、水和空气组成的。这些成分是相互影响的,并使土壤形成了一定的结构。
如:矿物质颗粒较小,土壤的空隙就较小,于是水和空气也就少。 2、土壤主要是由矿物质颗粒构成(矿物质占固体部分的95%),所以矿物质的多少就成为影响土壤结构最重要的因素。
矿物质颗粒有粗有细,粗的叫砂粒,细的叫做黏粒,介于两者之间的叫粉砂粒。
土壤颗粒的分类
名称 直径/毫米 砂粒 2.0-0.02 粉砂粒 0.02-0.002 黏粒 <0.002
【思考】砂粒、粉砂粒、黏粒分别堆在一起,哪种颗粒之间的空隙大?含水和空气最多?
--砂粒之间的空隙大,含空气多,含水少。 3、不同的土壤,渗水的能力是不同的。
【实验】土壤的渗水实验--探究土壤渗水的多少与通气性和保水性的关系 实验步骤:1、感觉黏粒与砂粒的颗粒大小。
2、黏粒和砂粒的渗水实验:能渗出更多水分的是装砂粒的
漏斗。
【讨论】粉砂粒的渗水情况--介于砂粒和黏粒之间。 4、土壤的分类:
根据土壤中砂粒、粉砂粒和黏粒所占的比例不同,分为砂土类土壤、黏土类土壤、壤土类土壤。
第2节 各种各样的土壤
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土壤名称 土壤质地 砂土类土壤 砂粒多,黏粒少。土壤颗粒较粗。 黏土类土壤 黏粒、粉砂多。土壤颗粒较细。 壤土类土壤 砂粒、黏粒、粉砂大致相等。土壤质地较均匀。 【思考】1、哪种土壤通气性能最强?--砂土类土壤
2、哪种土壤透水性能最强?--砂土类土壤 3、哪种土壤保水性能最强?--黏土类土壤 4、哪种土壤通气性能最差?--黏土类土壤
二、土壤的性状与植物的生长
【问题】什么样的土壤最适合植物的生长呢? 【实验】
1、按砂粒:壤土类土壤=20:1的质量分数配制砂土类土壤;按黏土:壤土类土壤=5:1的质量分数配制黏土类土壤。
2、加水用手搓一搓,比较哪个土壤能搓成条状体? 结论:黏土类土壤能搓成条状体。 【分析】:
土壤的黏性差,如砂土类土壤,表示土壤中空隙较大,较疏松,水易渗入流出,通气性能好,但保水保肥性能差。
土壤黏性很强,如黏土类土壤,表示土壤空隙较小,保水性能好,但通气性能较差。
所以,最适合植物生长的土壤是黏性适度,通气透水,保水保肥能力强的土壤。
【问题】你认为哪种土壤更适合于植物的生长? 【实验】土壤的性状于植物生长关系 注意:
1、分别种一株大小相近、同一质量的植物,放在窗台上,浇等量的水,不能被雨水淋到--这些做法的意义是:控制变量、防止干扰因素干扰。 2、选取“生长旺盛”、“能照到阳光”是希望植物能在最适宜的土壤中继续旺盛生长。便于让3株植物在以后的生长中生长状况出现明显的差异,保证实验的成功。
结论:在壤土类土壤中的植物生长情况最好。 土壤名称 土壤的性状 砂土类土壤 疏松,不易黏结,通气、透水性能强,易干旱。有机质分解快,易流失。 黏土类土壤 质地黏重,湿时黏,干时硬。保水、保肥能力强,通气、透水性能差。 壤土类土壤 不太疏松,也不太黏。通气、透水,能保水、保肥,宜于耕种。 壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤,这种土壤固体部分(矿物质颗粒和腐殖质)占土壤总体积的50%,其中有机质占固体部分的1%-5%;水和空气各占25%。这样既通气、透水,又保水,保肥,能为植物的生长提供充足的水分、空气和有机质。
【练习】查找资料,建立砂土类土壤和黏土类土壤的模型?(体积分数的模型) 【小结】
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板书设计:
一、土壤的结构和类型
1、土壤的组成:土壤是由矿物质颗粒、腐殖质、水和空气组成的。 2、土壤主要是由矿物质颗粒构成 3、土壤的分类:
根据土壤中砂粒、粉砂粒和黏粒所占的比例不同,分为砂土类土壤、黏土类土壤、壤土类土壤。
二、土壤的性状与植物的生长
壤土类土壤是适合大部分植物生长的土壤 通气、透水,又保水,保肥,
课后反思 由于学生平时对砂粒、黏粒有过亲身的体验,故对这部分的学习学生对不同类型的矿物质颗粒的不同性质和功能较容易的学习。学得也较轻松。
教学目标
1 、区分植根系和须根系。
2、理解根尖的基本结构特点及其相关功能。 3、知道根吸水的主要部位和吸水、失水的条件。 4、了解植物缺乏氮、磷、钾的病症。 5、知道水体富营养化的基本症状。
6、初步学习数据处理能力--干扰数据的辨别和删除。 7、初步学习“实验方案”的优劣性比较。
教学重难点
重点:根尖的结构和功能(对水和无机盐的吸收) 难点:植物细胞吸水和失水的原理 作业布置:作业本 教学过程
【引入】请同学用恰当的比喻说说土壤与植物的关系。--没有土壤,植物就无法生长。
一、植物的根系:
1、植物是通过根来吸收土壤中的各种营养物质--水分和无机盐的。 【实验】根的观察--了解根是如何吸收土壤中的营养物质的。
第3节 植物与土壤
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比较项目 大豆 小麦 根的数目 是否有明显发达的根 还有哪些植物具有这样的根 2、根系:一株植物所有的根合在一起,叫做根系。 有明显发达的主根和侧根之分的根系,叫做直根系。 没有明显的主侧根之分的根系,叫做须根系。
【举例】常见的作物中,哪些是直根系,哪些是须根系? 【问题】根的功能,你知道吗?--固定和吸收。
3、植物的根在土壤中的分布,与土壤的结构、肥力、通气状况和水分状况等因素有关。
【探究】植物根系(同种植物的根系)的分布与地下水位的高低的关系 提出问题:根系的分布和地下水位高低的关系如何? 建立假设:(1)地下水位高,植物根系分布浅。(2)地下水位低,植物根系分布浅。(3)地下水位的高低与植物根系分布无关。 实验方案:1、野外调查2、野外栽培3、实验室栽培 实验方案优劣评价:
⑴组织野外观察较难,还要强调安全问题。虽然观察条件不是任何学校所在地都能满足,但是一旦观察到,则实验成功率就较大;
⑵野外栽培,可控性增强,但实验条件也不是任何学校都能满足的; ⑶实验室栽培,虽然可控性较强,但模拟地下水位的高低不大容易做到。 数据处理:一株植物根系的长度是根系所有根的平均长度--所有植物根的长度之和除以根的总数(多次测量取平均值)。数据处理时,应该去掉无效数据。 实验结论:地下水位越高,根系的平均长度会越短,根系分布浅。
二、植物细胞的吸水和失水
【实验】研究根的吸水部位
实验现象:被剪去根的前端的小麦先出现萎焉现象。 结论:说明根吸水的部位在根尖。
【讨论】在农业生产中,移栽作物幼苗是时为什么要带土移栽?--免于损伤幼嫩的根尖,使根尖在适应“新环境”以前,仍旧在一段时间内可以从被夹带的土壤中获取水分和营养物质。
【问题】为什么根尖能从土壤中吸收水分呢? 【观察】了解根尖的结构:显微镜观察根尖 根尖的结构:
根冠:细胞排列不整齐。保护后面的组织,使根在向前生长时,不被土壤颗粒檫伤。
植物
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分生区:细胞质的密度较大,没有液泡。能不断分裂,使根生长。
伸长区:细胞的液泡较小(通过吸收水分而形成),细胞壁较薄。细胞能
迅速生长,把根尖推向土层。
根毛区:细胞有较大的液泡(由小液泡融合而成),细胞壁较厚,内有输导组织(导管)。植物的根毛很多,保证了植物能吸收足够的营养。根毛区是根尖吸水的主要部位。
有人统计:正在抽穗的一株黑麦的根系具有1381万条根和140多根亿条根毛。
【问题】植物的根是否在如何情况下,都能从土壤中吸收水分呢?
实例:当作物施了过多的肥料时,作物反而发生萎焉现象。这表明作物体内的水分减少了。为什么?
【实验】植物细胞失水的实验
实验现象:在清水中的萝卜没有出现萎蔫现象,在浓盐水中的萝卜出现了萎蔫现象。
结论:植物细胞的细胞液的浓度只有在高于外界溶液的浓度时,植物的细胞才能吸水。
【问题】植物的根毛在什么情况下,能从土壤中吸收水分?
结论:植物根毛的细胞液的浓度只有在高于土壤溶液的浓度时,植物根毛细胞才能吸水。
【思考】有无其它方法证明根毛确实必须在土壤浓度小于细胞液浓度时才能吸水?
腌制青菜时,青菜失水;海水漫入农田,作物萎焉等。
正常情况下,植物根毛细胞的细胞液中营养物质的质量分数一般高于土壤溶液的质量分数,因此它能从土壤中吸收水分。若施肥过多,土壤溶液的质量分数会超过根毛细胞液内的质量分数,细胞就会失水过多而发生“烧苗”现象。
当土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞失水;当土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞吸水。
三、植物生长需要无机盐
1、植物的生长除了从土壤中吸收水分外,还需要无机盐。
【实验】配制四种营养液,观察植物在营养液中的生长。
实验现象:在分别缺乏氮、磷和钾元素的培养液中,植物的生长状况不同,分别出现生长异常。当分别按标准添加含氮、磷和钾的化合物后,植物的生长慢慢恢复正常。
实验结论:植物的生长需要无机盐,不同的无机盐对植物生长起不同的作用。
2、植物和环境是相互影响的。
植物可以帮助土壤积累有机物,农林业生产也会对土壤产生一些负面影响。 (1)过多施肥会使土壤板结,改变土壤的结构。 (2)“水华”现象介绍
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水华 (water blooms)是淡水中的一种自然生态现象,只是仅由藻类引起的,如蓝藻(严格意义上应称为蓝细菌)、绿藻、硅藻等,也就是水的富营养化。“水华”发生时,水一股呈蓝色或绿色。这种在自然界就有的“水华”现象,在我国古代历史上就有记载。在自然界中它们很快消失,并没有给水产动物和人类带来危害。
淡水中富营养化后,“水华”频繁出现,面积逐年扩散,持续时间逐年延长。太湖、滇池、巢湖、洪泽湖都有“水华”,就连流动的河流,如长江最大支流----汉江下游汉口江段中也出现“水华”。淡水中“水华”造成的最大危害是:饮用水源受到威胁,藻毒素通过食物链影响人类的健康,蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏,具有促癌效应,直接威胁人类的健康和生存。此外,自来水厂的过滤装置被藻类“水华”填塞,漂浮在水面上的“水华”影响景观,并有难闻的臭昧。
【阅读】植物营养的吸收 板书设计:
一、植物的根系:
1、根系:一株植物所有的根合在一起,叫做根系。
有明显发达的主根和侧根之分的根系,叫做直根系。 没有明显的主侧根之分的根系,叫做须根系。
二、植物细胞的吸水和失水
1、根尖的结构:
根冠:保护后面的组织
分生区:能不断分裂,使根生长。
伸长区:细胞能迅速生长,把根尖推向土层。
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根毛区:根毛区是根尖吸水的主要部位。 2、植物细胞的吸水与失水
当土壤溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞失水;当土壤溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞吸水。
三、植物生长需要无机盐
课后反思:
观察根尖的结构实验时,可采用试管内小麦种子萌发,观察小麦幼苗的根尖结构,在试管中观察根尖的结构,本身放大5倍。
在实验探究植物细胞吸水和失水时,除了采用条状的萝卜浸在水中实验较明显外,还可以采用香菜做实验的材料,同样可以看到由于根失水,香菜的叶子垂挂下来。
教学目标
1、区分直立茎、攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。 2、知道木质茎的基本结构及其功能。
3、知道水、无机盐和有机物的运输过程。 4、学习观察的基本技能。
教学重难点
重点:茎的结构和功能
难点:攀援茎和缠绕茎的区别、年轮的判断等 作业布置:作业本 教学过程
【引入】根有哪些功能?--固定和吸收。
那么根从土壤中吸收的水和无机盐是怎样运输的呢?
--通过茎来运输到植物的各个器官的。这节课我们来了解一下茎的结构。 一、茎的结构
1、茎的分类:按照生长方式的不同:
自然界最常见的茎是直立茎。其次还有攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。 直立茎:直立向上生长。
匍匐茎:比较软,不能直立生长,只能在地面上匍匐生长。
第4节 植物体中物质的运输
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攀援茎:借助他物而“直立上升”。常常借助茎和叶的变态结构(如卷须),
而附着在他物“上升”。如黄瓜、南瓜、丝瓜等。
缠绕茎:茎本身缠他物“上升”。
无论呈现什么特点,都是对环境的一种适应,是对光合作用这种营养方式的一种适应,即从环境中最大可能地获取其生长所需的阳光。 2、茎的结构:
【观察】双子叶植物茎的横切面
⑴横切面可以明显看出三层:树皮、木质部和髓。 ⑵质地较硬的是木质部,比较软的是树皮和髓。 ⑶烧瓶较易剥下来。 树皮:具有保护作用。
韧皮部:筛管:输导有机物。属于输导组织
韧皮纤维:增加茎的强度。属于机械组织
形成层:位于木质部和韧皮部之间,形成层细胞只有2-3层,能不断分裂,
产生子细胞。子细胞能吸收营养物质,不断长大,向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎加粗。
说明:水稻、小麦竹等植物都没有形成层,所以茎不能加粗生长。裸子植物和双子叶植物的根和茎中,具有形成层。所以茎能加粗。 木质部:导管:输导水分和无机盐。 属于输导组织 木纤维:增加茎的强度。属于机械组织 髓:贮藏营养
【思考】1、如果铁丝缠绕小树,至少会影响茎中有机物的运输。树干会加粗,铁丝缠绕势必影响小树的生长。
2、制作课桌椅,主要利用茎的木质部。茎具有木质部和韧皮部,因此它又硬又有韧性。
【学生实验】观察木质部的结构 【读图】年轮
1、数一数年轮,判断该植物的茎生长了多少年?其中,哪年生长比较快些?当时的气候怎样?哪年气候比较恶劣,不适宜植物生长?有没有连续几年的气候特别干旱或特别湿润?年轮上的“斑点”会是什么原因造成的? 二、水分、无机盐的运输
【引入】根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过茎运输的,茎是如何把它们运输到其它部位的呢?
【实验】观察水和无机盐的运输
实验说明:要把枝条削成平整的斜面,是希望导管切口横截面积大一些,利于水分和无机盐的运输。放在阳光下照射,是为叶的蒸腾作用创造条件,蒸腾作用产生“蒸腾拉力,以便水分和无机盐的运输。
实验现象:木质部的中央变成了红色。纵切枝条,看到红色越往上颜色越浅。
实验结论:说明运输水分和无机盐的是在茎中央的导管,且一般是自下而上进行的。
三、有机物的运输
【引入】植物的叶通过光合作用制造了有机物,这些有机物除了少部分留在叶
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肉细胞外,大部分需转送到茎、根、果实、种子等部位去。有机物在茎中是作用运输的呢?
【实验】观察有机物的运输
实验说明:⑴选取柳枝,是因为它容易在水中长出不定根,且它的外树皮特别容易进行“环割”处理。
⑵实使用土壤浸出液,其中含有大量的矿物质,可供植物生长需要。 ⑶在培养过程中,土壤浸出液的液面不能超过环割处的下端,否则也会使环割处愈伤组织产生不定根,干扰实验效果。
⑷“放在阳光下培养”使希望柳枝进行正常的光合作用。
实验现象:⑴未经环割处理的柳枝,不定根生长状况良好。而经过环割处理的不定根生长状况较差。
⑵在切口的上方,可以看到一些愈合组织,有机物积累在那里。 实验结论:有机物通过筛管自上而下运输。
【解释】割橡胶:橡胶乳胶的主要成分是有机物。是在筛管中运输的,切割橡胶树皮采橡胶,实际上是切割了筛管,让有机物流出来而已。 【小结】比较筛管和导管
板书设计: 一、茎的结构
1、茎的分类:按照生长方式的不同:
自然界最常见的茎是直立茎。其次还有攀援茎、匍匐茎、缠绕茎。
2、茎的结构:
树皮:具有保护作用。
韧皮部:筛管:输导有机物。属于输导组织
韧皮纤维:增加茎的强度。属于机械组织
形成层:向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎加粗。 木质部:导管:输导水分和无机盐。 属于输导组织 木纤维:增加茎的强度。属于机械组织 髓:贮藏营养
二、水分、无机盐的运输
三、有机物的运输
课后反思
学生通过这节内容的学习,对于植物茎的了解有很大的兴趣,表现出浓厚的求知欲。很多学生对茎的年轮可以告诉我们哪些信息尤为感兴趣,下课后问问题的学生较多,对于为什么可以告诉我们的原因有着强烈的探究欲。
第5节 叶的蒸腾作用和结构
教学目标
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教学重难点
重点:蒸腾作用的基本含义、保卫细胞和气孔的结构、水、无机盐的运输路径 难点:实验设计证明气孔的存在、水、无机盐的运输路径 作业布置:作业本 教学过程
【引入】我们知道将物体从低处运到高处是很费劲的(设置实验让学生体验)。那么,植物的根从土壤中吸收水分和无机盐后,通过茎运往高高在上的叶、花、果和枝等.据估计1株玉米从出苗到收获需消耗四、五百斤水。那么,完成这么复杂的生理过程,靠的是什么? 【实验】植物的蒸腾作用
实验说明:选用生长旺盛的阔叶植物,以及“不要透气、浇水后阳光照射”,都是希望蒸腾作用能加强,而使实验结果明显,易于观察。
实验现象:能观察到水珠的产生。
实验结论:叶片中确实有水汽散发出来--蒸腾作用的存在。 一、蒸腾作用:
1、什么使蒸腾作用:是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程。 2、蒸腾作用的意义:
⑴有效降低叶片温度,使植物在强光下进行光合作用而不致受害
⑵是根部吸水的主要动力,利于植物对水的吸收和运输,也利于溶解在水中的无机盐在植物体内的运输。
【补充】植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。成长植物的蒸腾部位主要在叶片。叶片蒸腾有两种方式:一是通过角质层的蒸腾,叫做角质蒸腾;二是通过气孔的蒸腾,叫做气孔蒸腾,气孔蒸腾是植物蒸腾作用的最主要方式。蒸腾作用的生理意义:它是植物吸收和运输水分的主要动力,可加速无机盐向地上部分运输的速率,可降低植物体的温度,使叶子在强光下进行光合作用而不致受害。植物蒸腾丢失的水量是很大的。自养的绿色植物在进行光合作用过程中,必须和周围环境发生气体交换。因此,植物体内的水分就不可避免地要顺着水势梯度丢失,这是植物适应陆地生活的必然结果。适当地抑制蒸腾作用,不仅可减少水分消耗,而且对植物生长也有利。在高湿度条件下,植物生长比较茂盛。蔬菜等作物生产中,采用喷灌可提高空气湿度,减少蒸腾,一般比土壤灌溉可增产。
【讨论】蒸腾作用的影响因素
1、在春天的阳光下,水银柱会有什么变化?为什么?
--水银柱会上升。
--因为在春天的阳光下,使气孔打开,且气温升高,蒸腾作用会加强。 2、放在烈日的阳光下,水银柱会有什么变化?为什么?
--夏天的烈日下,水柱不会缩短。
--因为夏天的烈日下,气孔会关闭,蒸腾作用基本停止。
1、了解蒸腾作用的基本含义及其意义。 2、知道气孔的分布状况。
3、知道保卫细胞和气孔的结构。
4、完整地描述水、无机盐的运输路径。
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3、放在阴暗潮湿的环境中,水银柱会有什么变化?为什么?
--阴湿的环境中,水银柱会上升,但非常缓慢,甚至不易觉察。 --因为阴湿的环境中,湿度大,气孔开放程度不大,蒸腾作用就弱。 4、用电吹风吹叶片,水银柱会有什么变化?为什么?
--水银柱会迅速上升。
--因为电吹风可以营造气孔周围的小气候--水分散失快,气温高,蒸腾作用会加强。
5、设计关于蒸腾作用的实验: 二、叶的结构
【引入】水是从叶的什么地方散发出来的呢? 【实验】
实验说明:
1、氯化钴蓝色滤纸:氯化钴如果不含结晶水,则呈蓝色,若含结晶水,则呈红色。因此,向氯化钴蓝色滤纸呵气,水汽会使滤纸变红色。
2、实验前要用滤纸将上下表皮上的水分洗干,否则会影响实验效果。选用同一张叶片,目的是进行对照,因为叶片大小会影响实验结构。
实验现象:贴在叶表皮表面的氯化钴蓝色滤纸都会变成红色。下表皮滤纸先变色,并且颜色会深一些。
实验结论:水是从叶的上下表皮散发出来的,而且下表皮散发出来的水分多于上表皮散发出来的水分。
【设问】从刚才的实验可知,不是叶表皮的每一处都在散发水分。那么,水又是从上下表皮的什么地方散发出来的呢? 【观察、实验】
实验说明:取材不能撕得太厚,否则会影响观察效果。
实验现象:1、表皮细胞一般呈现不规则形状,保卫细胞呈现半月形。 2、保卫细胞里面有叶绿素,气孔周围得细胞壁较厚。
3、叶片受热后,气孔内的气体会排出体外,在叶表皮表面形成气泡。形成气泡数目多,说明气孔就多。--气孔是叶片排出气体的门户。 【小结】水在植物体内的运输路径:根从土壤中吸收水分;水从根部经导管运输到叶;水从气孔中蒸腾而出。(根尖吸收--根、茎木质部中的导管--叶柄中的导管--叶肉细胞(利用或经气孔散失)
板书设计: 一、蒸腾作用:
1、蒸腾作用:是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程
2、蒸腾作用的意义:
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⑴有效降低叶片温度,使植物在强光下进行光合作用而不致受害
⑵是根部吸水的主要动力,利于植物对水的吸收和运输,也利于溶解在水中的 无机盐在植物体内的运输。 二、叶的结构
上下表皮:薄壁细胞:
保卫细胞:呈半月形,含叶绿体 叶肉细胞 叶脉
水分和无机盐吸收运输的途径:
根尖吸收--根、茎木质部中的导管--叶中的叶脉--叶肉细胞(利用或经气孔散失)
课后反思
教学目标
1、知道我国土壤资源地基本状况。 2、知道影响土壤资源保护地因素。 3、体验保护土壤的重要性。
教学重难点 保护土壤的情感体验 作业布置:作业本
教学过程
【引入】你知道资源的含义吗?你能列举多少资源呢?土壤也是一种资源,而且是非常重要的资源。 一、土壤是重要的资源
1、地球上陆地面积仅占地表总面积的29%。而有土壤覆盖的土地更少。陆地面积中89%的土地目前不宜农业生产。
原因:土层太浅,土壤污染,永久冻土和含水量过高或过低。 2、我国的情况:我国陆地总面积约877万平方千米,占国土面积的91、39%。
耕地、林地、草地只占陆地总面积的50%左右。耕地面积仅为137万平方千米,高产耕地仅29、4万平方千米。 【讨论】我们周围的土壤资源丰富吗?
【小结】土壤资源是有限的,而人类的生存与防止对它的依赖是必然的。我们必须保护好土壤。
第6节 保护土壤
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二、土壤污染与保护
土壤资源的最大威胁来自土壤的污染和过度开发。
污染:废水和固体废物的任意排放,农药、化肥的大量使用,都有可能会导致土壤的化学污染,从而破坏土壤的结构和性质。另外,某些病菌、寄生虫和病毒也会对土壤造成生物污染。
即土壤污染物的种类:物理污染、化学污染、生物污染。
土壤污染主要表现在土壤结构和土壤生态系统受到破坏,从而失去其原有的土壤功能。
【思考】1、会引起土壤污染的污染物还有哪些?--核反应给土壤带来的辐射性污染、工业废气带来的化学污染、重金属的任意排放。 2、防止土壤污染和保护土壤课采取说明措施?
耕地被蚕食、水土流失、土地沙漠化和盐渍化,都是影响土壤资源的开发和利用。
水土流失是全球环境中存在的大问题。我国水土流失相当严重。 沙漠化现象严重,主要在内蒙古、甘肃、宁夏、青海、新疆一带。 我国盐渍化耕地约为10万平方千米。 【小结】
课后反思
关于土壤的污染与保护,学生讲得最多的是沙尘暴。看来,学生还是比较关心身边的情况。
第四章 电和磁
教学目标
1、知道磁体及其性质。
第一节 指南针为什么能指南
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教学重难点
重点:磁极间的相互作用;磁场的概念、性质 难点:磁场的概念;磁化的概念。 作业布置:作业本 教学过程
【引入】大家知道我国古代的四大发明吗?--造纸、火药、指南针、印刷术 指南针是航海时常备的导航工具。那么,指南针为什么能指方向呢? 一、磁体和磁极
【出示、观察】先用线将条形磁体悬挂起来,使它自由转动,观察它的静止方位;再支起小磁针,让它在水平方向上自由转动,观察它的静止方位。
--小磁针在静止后的位置总是指向南北方向的。
小磁针或条形磁体指向北方的一端叫北极;指向南方的一端叫南极。 【实验】教师演示,如有条件可学生分组实验
1)让磁铁与铁块、木块、塑料、铝块、铜块等接近。 --能被磁铁吸引的物体有:铁块
1、磁体:具有磁性的物体--能吸引含铁、钴、镍等的物体 2)用条形磁铁去吸一些铁屑。
--发现原来均匀分布的铁屑不再均匀,磁铁的两端吸附的铁屑特
别多。说明磁体各部分的磁性强弱不同,磁体上磁性最强的部分叫做磁极,磁铁的两端磁性最强,中间最弱。
2、磁体有两个磁性最强的磁极--南极(S极)和北极(N极)
【提问】:世界最早的指南工具是什么?它是根据什么原理制成的?出示司南的挂图和幻灯片,说明世界最早的指南针就是我国战国时代的指南针,叫司南,它是根据磁针静止时总是指南北的原理制成的。
3)用磁铁的一极靠近小磁针。
--同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
3、磁体间有相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 【讨论】如果磁体被分割成两段或几段后,每一段磁体上是否仍然有南北极呢?--有。在水平面上有南北指向性。
【实验】铁棒的下方放铁屑,让条形磁铁靠近铁棒。然后把条形磁铁拿开。
--现象:靠近时,铁棒能吸引铁屑。说明铁棒有了磁性。 拿开后,铁屑又都落下。说明铁棒的磁性立即消失。
4、使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。
2、知道磁极间的相互作用。 3、了解磁化的概念。
4、理解磁场的基本性质,知道磁场的方向和判断方法。 5、知道地磁场的存在,知道地理北极就是地磁南极。
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【实验】用一根磁铁在钢棒上沿同一方向摩擦几次。
--钢棒有了磁性,而且能永久保持,就成了永磁体。人造磁体就是根据这一原理制成的。
【补充】铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料 【讲述】我们已经认识了磁体的许多磁现象,磁体可分为天然磁体和人造磁体,通常我们看到和使用的磁体都是人造磁体,它们都能长期保持磁性,通称为永磁体。
【讨论】有一条形磁体的N、S极的标记模糊不清了,怎样用实验的方法将它的两极判别出来? 【小结】
二、磁场和磁感线
【实验】让磁体接近小磁针--现象:当接近时小磁针会转动起来。
【分析】小磁针转动,说明小磁针受到力的作用。力是怎样产生的呢?应该是磁体,而磁体没有直接接触小磁针。那么肯定是在它的周围存在着一种物质。科学证明:在磁体的周围存在磁场(场--物质存在的一种形式)。而小磁针在磁场中会受到磁力的作用。所以小磁针是在磁力的作用下转动起来的。
--只要磁体放入磁场中,磁体都会受到磁场力。 1、在磁体的周围存在磁场。
2、磁场是有方向的。小磁针北极所指的方向就是其所处点的磁场方向。在磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同的。
【实验】用小磁针演示磁体周围的磁场。--在磁体周围的不同位置,磁场的方向是不同的。
【实验】观察磁场周围的铁屑分布(用铁屑可以形象地显示各点地磁场方向)--知道了磁场的强弱和分布情形
3、磁感线--带箭头的曲线来形象地描述磁体周围的磁场。箭头表示的方向就是磁场中各点的磁场方向。曲线的疏密表示磁场的强弱。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。 【练习】略
三、地磁场--地球产生的磁场叫地磁场。
【设问】悬挂的小磁针为什么总是有一极指向北方?
【分析】小磁针一极指向北方,说明地球表面一定有指向北方的磁场。而这磁场可能来自于地球本身。即由地球产生。所以,地球是一个磁体。 【思考】如何理解地理北极就是地磁南极? 【阅读】信鸽导航与地磁场 【小结】
与磁有关的自然现象
极光源于宇宙中的高能荷电粒子,它们在地磁场作用下折向南北极地区,与高空中的气体分子、原子碰撞,使分子、原子激发而发光。我国研究人员在
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历代古籍中业已发现,自公元前2000年到公元1751年,有关极光记载达474次。在公元1~10世纪的180余次记载中,有确切日期的达140次之多。在西方最早记载极光的,当推亚里士多德,他称极光为“天上的裂缝”。“极光”这一名称,始于法国哲学家伽桑迪。
太阳黑子,也是一种磁现象。在欧洲人还一直认为太阳是完美无缺的天体时,我国先人早已发现了太阳黑子。根据我国研究人员搜集与整理,自前165年~1643年(明崇祯十六年)史书中观测黑子记录为127次。这些古代观测资料为今人研究太阳活动提供了极为珍贵、翔实可靠的资料。
动物罗盘
鸽子是人们喜爱的一种鸟类。大家都知道信鸽具有卓越的航行本领.它能从2 000KM以外的地方飞回家里。实验证明,如果把一块小磁铁绑在鸽子身上,它就会惊慌失措,立即失去定向的能力:而把铜板绑在鸽子身上,却看不出对它有什么影响。当发生强烈磁暴的时候,或者飞到强大无线电发射台附近,鸽子也会失去定向的能力。这些事实充分说明了,鸽子是靠地磁场来导航的。
绿海龟是著名的航海能手。每到春季产卵时,他们就从巴西沿海向坐落在南大西洋的:沧海一:----啊森松岛游去。这座小岛全长只有几千米,距非洲大陆1600KM,距巴西2200KM。但是,海龟却只能准确无误地远航到达。产卵后,夏初季节,它们又渡海而归,踏上返回巴西的征途。距研究,海龟也是利用地磁场进行导航的。
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鱼儿能在波涛汹涌的海洋中按一定的方向去导航。这比鸟的迁途能力更为奇特。海水是导电的,当它在地球的磁场流动的时候就产生电流。于是,鱼儿便利用这个电流信号,敏感地校正自己的航行方向。
有人对鳗鲡进行了细致的观察,初步发现,鱼脑能对微弱的电磁场作出反映,地磁场是对鳗鲡提供信息源。因此,美洲的鳗鲡习惯于航行很长的距离后到达产卵场所,产卵后又返回它们原来的“基地”。
虽然人们已经知道鸟类,鱼类等动物能够利用地磁导航,但是还没有弄清楚这个“导航系统”究竟是怎样工作的,特别是讫今为止还没有从这些动物身上找到与“罗盘‘的作用相似的器官。
板书设计: 一、磁体和磁极
1、磁体:具有磁性的物体--能吸引含铁、钴、镍等的物体 2、磁体有两个磁性最强的磁极--南极(S极)和北极(N极)
3、磁体间有相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 4、使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。 二、磁场和磁感线
1、在磁体的周围存在磁场。
2、磁场是有方向的。小磁针北极所指的方向就是其所处点的磁场方向。 3、磁感线--带箭头的曲线来形象地描述磁体周围的磁场。箭头表示的方向就是磁场中各点
的磁场方向。曲线的疏密表示磁场的强弱。磁体周围的磁感线总是从磁体的北极出来,回到
磁体的南极。
三、地磁场--地球产生的磁场叫地磁场。
课后反思
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本节内容2课时。第1课时为磁体和磁极;第2课时为磁场和磁感线、地磁场。第2课时时间较紧。所以在第1课时中可以引入磁场的概念和磁场的基本性质。从作业反馈来看,学生对磁感线的了解和描述还是欠缺,不太规范。地理南北极和地磁南北极很容易搞错。
教学目标
1、知道电流周围存在磁场,能说出奥斯特实验的现象,知道直线电流磁场的特征。
2、认识通电螺线管磁场的特征,会用安培定则判断磁场方向和电流方向。
教学重难点
重点:电流的磁场 作业布置:作业本 教学过程
【设问引入】磁体在它的周围空间能产生磁场,那么,不用磁体能否在空间产生磁场呢?
一、直线电流的磁场
【设问】磁悬浮高速列车是怎么悬浮的?
这要从1820年丹麦的物理学家奥斯特对电流磁现象的发现说起吧。 【实验】奥斯特实验
1、在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线,当直导线上通电流是,你观察到什么现象?--小磁针发生了偏转。
学生思考:①小磁针为什么发生偏转?--小磁针受到了力的作用。
②没有其它的物体与之直接接触,那么什么东西能使小磁针受到力的
作用呢?--显然是磁场。是通电导线周围的磁场。 结论:通电导线的周围存在磁场。
改变电流的方向,观察小磁针的偏转方向有什么变化?--小磁针的偏转方向发生改变,指向与原先相反。
说明:磁场的方向与原先相反,与电流的方向有关。
【师】既然通电的直导线周围存在磁场,我们肯定会对磁场的分布(模样)发生兴趣吧。那么怎样才能观察到磁场的分布呢?--用铁屑来显示磁场的分布。 2、在有机玻璃上均匀地撒上一些铁屑,给直导线通电后,轻敲玻璃板后,观察铁屑在直导线周围的分布情况。
现象:铁屑的分布呈同心圆状,且靠近直导线铁屑越多,即磁感线越密集。说明磁场越强。
【小结】直线电流的磁场分布特点:通电直导线的周围存在磁场,且磁场方向与电流方向有关;直线电流磁场的磁感线分布是一个个同心圆,距离直线电流越近,磁性越强,反之越弱。 二、通电螺线圈的电流
第二节 电生磁
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【实验一】
1、如果把直导线按一定的方向绕螺线圈后再通电,观察能否吸引大头针。--现象:能吸引大头针。
--说明:通电螺线圈周围也存在磁场。
2、再螺线圈中插入一根铁棒或一枚铁钉,再观察吸引打头阵的现象。
--现象:吸引的大头针更多。 --结论:插入铁芯后磁性增强。 --原因:带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强,是因为铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁铁。 【实验二】
1、在穿过螺线管的有机玻璃上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板,观察铁屑的分布规律。
--通电螺线管周围的磁感线跟条形磁铁的磁感线很相似。它的两端相当于两个磁极,磁极的极性可以用小磁针的指向来确定。 2、改变电流方向,用小磁针探测螺线管的磁极有无变化。 --改变电流的方向,螺线管的磁极发生了变化。 三、右手螺旋定则:
通电螺线管磁极方向与电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则来判定。用右手握紧螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那一端就是通电螺线管的北极。
直线电流周围磁场方向与电流方向之间的关系:用右手握导线,使大拇指指向电流的方向,则与拇指垂直的其余四指所指的方向就是磁场的方向。
第3节 研究影响电磁铁强弱的元素 教学目标
1、经过对电磁铁结构的分析,能猜测影响电磁铁磁性强弱的元素。 2、知道在影响元素较多时,要用控制变量法进行实验方案设计。 3、能根据控制变量法的实验思想设计具体的实施方案。
4、能从实验结果定性得出影响电磁铁强弱的因素及其相互关系。 重难点
重点:培养学生科学猜想的意识和方法
难点:影响电磁铁磁性强弱的元素猜测、变量法的控制 作业布置:作业本 教学过程:
一、猜想影响电磁铁磁性强弱的因素: 引导学生从电磁铁的结构上入手去猜想:
①电磁铁由哪些东西组成?--通电螺线管和铁芯
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②我们已经知道铁芯能使磁性增强,那么通电螺线管本身的哪些元素可能会影响磁性强弱?
影响电磁铁磁性强弱的因素可能有:是否带铁芯、电流的大小、螺线管长度、导线的粗细、线圈的匝数 二、基本研究方法:控制变量法
让螺线管长度、导线的粗细、线圈的匝数不变,改变线圈中的电流大小,研究当电流逐渐变大时,电磁铁的磁性如何变化,或者控制其它变量。 三、实验方案设计--学生实验:
首先请同学们从盒子里拿出实验器材,放在桌上摆好,观察所用的器材,同时思考下列问题:
这些实验器材应连接成怎样的电路?
应将电源、开关、滑动变阻器、电流表与电磁铁连成串联电路) 用什么来判断电磁铁的磁性强弱?
(通过观察电磁铁吸引大头针的多少或电磁铁吸引铁块使弹簧德伸长长度来判断)
学生将实验器材连接好,检查电路无误后进行实验:
①将开关合上或打开,观察通电、断电时,电磁铁对大头针的吸引情况,判断电磁铁磁性的有无。
②将开关合上,调节滑动变阻器,使电流增大和减小(观察电流表指针的示数),从电磁铁吸引大头针的情况对比电磁铁磁性强弱的变化。
③将开关合上,使电路中的电流不变(电流表的示数不变)改变电磁铁的接线,增加通电线圈的匝数,观察电磁铁磁性强弱的变化。
实验小结:让学生归纳、概括实验结果。 实验表明:
1.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。 2.通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强。
3.在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈匝数越多,磁性越强。 (2)讨论电磁铁的优点
提问:通过实验,我们知道了电磁铁的一些特点,它的这些特点与永磁体相比,有哪些优点呢?
学生讨论后,老师归纳板书:
电磁铁的优点:1.磁性能快显快消。 2.磁性强弱可以调节。 【小结】 课后 反思 本节课一共做了四个实验:探究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响;探究线圈匝数的多少对电磁铁磁性强弱的影响;探究有无铁芯电磁铁磁性强弱的影响对;组装电铃;同样时间很紧,所以若按照教参上的提议,一节课安排实验方案的设计,一节课进行实验,效果会更好。
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第4节 电动机
教学目标
1、通过演示实验,知道磁场对电流有力的作用。 2、知道通电导线在磁场中受到力的方向与哪些元素有关。 3、通过演示实验,知道矩形线圈在磁场中转动情况。
4、了解直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用。
教学重难点:
重点:磁场对电流的作用,直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用 难点:磁场对电流作用的现象和规律,直流电动机的构造和工作原理,理解换向器的作用 作业布置:作业本 教学过程
【引入】出示电动机,闭合开关,让电动机工作--电动机提升重物。问电动机工作时,能是如何转化的?--电能转化为机械能。其实电动机也是利用了电和磁的原理制成的。那么,通电后电动机怎么会转动起来呢? 【实验】磁场对通电导线的作用 一、磁场对通电导线和线圈的作用
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1、磁场对通电导线的作用:
(1)当合上开关使导线AB通电时,实验现象:原来静止在导轨上的导体AB会沿导轨运动。实验表明:通电导线在磁场中要受到力的作用。 (2)改变电流方向或磁铁的磁极方向时,实验现象:导体AB的运动方向发生改变。 实验现象分析:导体AB的运动方向改变,说明导体AB所受力的方向发生改变。表示磁场对导体AB的作用力的方向发生改变。即通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用:
(1)通电线圈处于(a)位置--线圈平面与磁场平行时,线圈发生转动。 通电线圈处于(b)位置--线圈平面与磁场垂直时,线圈不发生转动。 通电线圈在磁场中为什么在(a)位置会发生转动?转到什么位置会停下来,为什么?在(b)位置为什么不发生转动?
分析:如图4所示,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁场力的方向相反且不在一条直线上,在这两个力作用下线圈会发生转动。当线圈从(a)位置转过90°时,这两上力恰好在同一直线上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。线圈在这对平衡力作用下可以在该位置保持静止。线圈的这一位置(b)叫做平衡位置,此时线圈的平面恰与磁感线垂直。
(2)通电线圈转到平衡位置时,为什么不立即停下来,而是在位置附近摆地动几下才停下来?--通电线圈转到平衡位置前具有一定速度,由于惯性它会继续向前运动,但由于这时受到的磁场力及摩擦力等又会使它返回平衡位置,所以它要摆动几下后再停下来。 二、直流电动机 【问题】:怎样使线圈在转过平衡位置后继续沿原来的方向转动下去?
1.直流电动机靠直流电源供电,是利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的现象制成的,是把电能转化为机械能的装置。
2.直流电动机主要由磁铁和线圈组成,此外还有换向器、电刷等。
3.换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,它能自动改变线圈中的电流方向。
(1)“换向器”是怎样实现“换向”的? 用直流电源给处在磁场中的线圈通电时,要使线圈能绕轴连续转动的关键,在于使线圈一到平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向,“换向器”就是能完成这一任务的装置。
①“换向器”由两个半铜环组成。②两个半铜环的开口处(即绝缘处)安装。 ③当线圈由于惯性稍稍转过平衡位置时,能交换电刷与换向器的半铜环的接触,从而改变了线圈中的电流方向和受力方向,使线圈仍能按原来的绕向转动 (2)直流电动机和交流发电机的区别。
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学生实验:安装直流电动机模型
1.直流电动机模型的安装顺序是从内到外,从下到上的。具体顺序是支架→线圈(转子)→电刷→磁极(定子)。 安装直流电动机模型的要点:
①应按一定次序安装; ②电刷与换向器之间的松紧,线圈转子与定子之间的间隙要适中;
③安装完毕后用手拨一下转子,观察其运转是否良好,否则应加以调试。 2.改变直流电动机转动方向的方法:改变通过线圈的电流的方向(对调电源两极)或者改变磁感线方向(对调磁铁的两极)。 3.改变转速的方法:改变线圈中电流的大小。 4.实验步骤:
①仔细观察换向器,弄清换向器的作用;②安装直流电动机模型;③画出有关电路图,并按图连接电路;④经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器至合适位置,观察电动机转动情况;
⑤按下表进行实验,把结论填入表中。
【小结】1、电动机原理:通电线圈在磁场里受力而转动2、直流电动机:利用直流电源供电的电动机叫直流电动机3、直流电动机的组成:模型:由磁体、线圈、换向器和电刷组成 实际的电动机由转子和定子两个基本部分组成 4、换向器的结构和作用:结构:由两个半环构成 作用:每当线圈转过平衡位置,
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自动改变线圈中电流的方向 5、能量转化:电动机工作时把电能转化为机械能
第5节 磁生电
教学目标:
1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。 2、说出电磁感应现象中能量转化。
3、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素。 4、知道感应电流方向与什么因素有关。 5、知道交流发电机的工作原理。
6、知道交流电和直流电的区别,知道大型交流电动机的组成,知道我国交流电的周期和频率。 教学重难点
重点:电磁感应现象及产生感应电流的条件
难点:电磁感应,直流电动机和交流电动机的工作原理 作业布置:作业本 教学过程
【引入】先回顾奥斯特实验的现象和结论,说明电能生磁。
设问:既然用电流能获得磁场,那么能否用磁场获得电流呢?许多科学家都在探索这个问题。英国的物理学家法拉第经过10年的研究,在1831年发现了磁产生电的条件和规律,实现了他利用磁场获得电流的愿望。法拉第的这个重要发现,导致了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。 一、磁生电--电磁感应
【实验】将一根导体放入磁场中,导体和电流表串联成一个闭合回路。然后让导体在磁场中运动。
①回顾产生持续电流的条件,一是需要电源,二是电路要闭合。怎样知道电路中有电流呢?--显然需要一个电流表。因为获得的感应电流较小,所以采用测量微小电流的灵敏电流计较好。
②怎样才能从磁场中获得电流呢?引导学生设计实验方案,教师演示并填
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表: 操作方法 现象 说明 将电路的一部分导体垂直(观察电流表) 磁感线放在磁场中 导体不动 指针不偏转 无电流产生 导体沿磁感线方向运动 指针不偏转 无电流产生 导体逆磁感线方向运动 指针不偏转 无电流产生 导体垂直磁感线方向向右指针偏转,方向相有电流产生 运动 反 导体垂直磁感线方向向左指针偏转,方向相有电流产生 运动 反 【板书】1、电磁感应--闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫感应电流。 ③若电路不闭合,重复上述实验,有什么现象?--电路中没有感应电流。2、电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,没有感应电流,但是导体中却有感应电压。
3、产生感应电流的条件:电路闭合且一部分导体作切割磁感线运动。 4、【讨论】感应电流的方向与导体切割磁感线方向之间的关系 【问】在实验中,有没有发现灵敏电流表的指针左右偏转,这说明了什么? --说明电流的方向发生了改变。
那么,感应电流的方向与什么因素有关呢?学生猜测后,演示: 闭合电路的一部分导体在磁磁极位置 电流表指针偏转方向 场中 向右切割磁感线 N上S下 向左偏转 向左切割磁感线 N上S下 向右偏转 向右切割磁感线 N下S上 向右偏转 向左切割磁感线 N下S上 向左偏转 感应电流的方向与导体切割磁感线的方向、磁场的方向有关。用右手定则可以形象地表示三者的关系:伸开右手,使大拇指跟四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么,其余伸开的四指所指的方向就是感应电流的方向。(注意:在“三个方向中只要知道其中任意两个方向就可以确定另一个方向。)
5、电磁感应现象中能量变化:用机械力移动导体,消耗了机械能,却在闭合电路中产生了电能。即机械能转化为电能。 【探究】感应电流的大小与哪些因素有关
猜测:①导线切割的速度大小;②导线切割的速度方向;③永磁铁的强度;④切割导线的条数;⑤切割的有效长度;等等。
实验设计和验证:控制变量法
实验结论:导线切割的速度大,电流大;永磁铁的强度大,电流大;切割导线的条数多,电流大;切割的有效长度长,电流大。感应电流的大小与导线切割的速度方向无关。
二、交流发电机的工作原理:
【复习提问】1、什么叫电磁感应?--强调“闭合”、“切割”
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2、感应电流的方向跟哪些因素有关?--强调“导体切割磁感线的运
动方向改变,或者磁感线方向改变时,感应电流方向就改变。”
3、提问:闭合电路的一部分导体沿图1 中箭头方向运动时,哪些情况可以产生感应电流?-乙、丙、丁
【新授】1、演示手摇发电机的发电过程,电流表的指针左右摆动,小灯泡发光。--说明发电机产生电流的方向是不断变化的。 【设问】那么电流是怎样产生的呢?
1、矩形线圈、圆环、电刷、电流表组成了闭合电路。当线圈在磁场中转动时,切割磁感线,线圈中产生感应电流。2、分析线圈运动到几个特殊位置时产生感应电流的情况:
当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈上无感应电流。
当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈上有感应电流。(注意两次的切割方向,及电流方向的改变)
3、线圈在磁场转动一周,感应电流方向改变两次;线圈不断转动,则感应电流方向不断作周期性变化。这种周期性改变方向的电流就是交流电。
交流电跟我们从电池得到的电流有所不同,从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电。
我国交流电的周期是0、02秒,频率为50赫兹,即发电机线圈转一周用0.02秒,即1秒内线圈转50周,每秒出现50个周期,方向改变100次。
【板书】
1、发电机的原理:电磁感应现象 2、发电机的模型结构:包括磁体、线圈、铜环、电刷等。
实际交流发电机由转子(电磁铁)和定子(线圈)组成。 【讲解】:这种发电机由于产生的电流是交流电,所以称为交流发电机。 3、发电机是把机械能转化为电能的机器。 【讨论】发电机和电动机的结构本质上是一样的。因此电动机也可以做发电机。 交流发电机发电时,线圈内是交流电,对外供应也是交流电;直流发电机发电时,线圈内是交流电,对外部供电是直流电。 【小结】
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第六节家庭用电 教学目标
1、了解家庭电路的组成。
2、知道测电笔的结构和使用方法。
3、知道保险丝的作用,会选用保险丝。 4、知道断路器的作用和工作原理。
5、知道三孔插座、三脚插头的连接和作用。 教学重难点
重点:家庭电路的组成、保险丝的作用和选用原则 难点:测电笔的结构、断路器的作用和工作原理 作业布置:作业本 教学过程
一、家庭电路:
1、家庭电路的组成:进户线和连接导线(电源--火线、零线)、电能表、(闸刀开关)、断路器、插座等。
电源:火线和零线,两线之间正常电压:220伏。辨别的方法用测电笔。 测电笔:构造:笔尖金属体、弹簧、氖管、大电阻(约1000千欧)、笔尾金属体。
作用:辨别火线和零线。能使氖管发光的是火线,不能使氖管发光的是零线。 原理:笔尖接触火线时,220伏的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上,通过人体和氖管的电流小于220/1000千伏=0.22毫安,这个电流可以使氖管发光,但对人体是没有危害的。
使用方法:用手接触笔尾金属体,用笔尖接触电线(或与电线连接的导体)。 电能表:铭牌:220V 5(20)A 意义:正常使用电压为220伏,标定电流为5安,最大允许电流为20安。 【读表】部分国家市电电压和频率
熔断器和断路器:保护装置。当电路中的电流过大时,会损坏电器,严重时会引起火灾,故需保护装置。
二、熔断器 【出示】各种熔断器
分类:封闭管式熔断器(一般装在电器设备上):保险丝装在封闭的玻璃管内。
敞开插入式熔断器:保险丝装在盒盖上。
共同点:当电路中电流过大时,保险丝会自动熔断。保险丝:材料--由熔点较低的金属合金制成。规格不同的保险丝,通常有不同的额定电流。
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保险丝的选用原则:应使保险丝的额定电流分别等于或稍大于电路中正常工作时的电流。
【问题】1、能否用铁丝或铜丝来替代保险丝?--电流过大时,铁丝或铜丝一般不会熔断,容易发生事故。 2、如果选用的保险丝额定电流太大或太小会怎样?--额定电流太大时,起不到保险的作用。太小,影响正常的工作。 3、熔断器应装在火线上还是零线上?为什么?--火线上。这样能真正起到保护的作用。
三、断路器 作用:替代闸刀开关和熔断器。当电流达到额定值的一定倍数时可以在几分钟或几秒钟内自动切断电路,从而起到电路过载或短路的保护作用。 一般接在火线上。
【思考】读断路器的工作原理,介绍其工作原理。(略)--说明双金属片的作用。 四、插座
二孔插座:一孔为火线,另一孔为零线。使用时只要把两脚插头插入插孔
就可。
三孔插座:火线孔、零线孔、接地孔。与接地孔相应的那个插头脚接在用
电器的金属外壳,与大地相连。
固定时插座 移动式插座
【讨论】为什么使用功率较大的用电器,都是三脚插座?--当发生漏电事故时,电流会经过接地线进入大地,,而不会经过人体,从而起到保护作用。 【阅读】图4-57,4-58 理解接地和不接地时的安全情况。 【小结】
第7节 电的安全使用
教学目标:
1、了解一般情况下的安全电流和电压。 2、了解触电事故的发生。 3、了解安全用电的原则。 教学重难点:
重点:安全用电的重要性及安全用电的原则
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难点:触电事故的发生原因 作业布置:作业本 教学过程
一、安全电流和电压:
1、用电不当的危害:引起触电,损坏电器设备和引发火灾。
【提问】人的两手接触一节干电池的正负极,有没有触电?--通过人体的电流太小的缘故。
2、触电:是指通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。 【阅读】电流值与相应的人体反应
结论:极小的电流(100-200微安)可以治病。通过人体的电流越大,从触电到死亡的时间越短。 【设问】决定通过人体电流大小的原因是什么?--结合欧姆定律来分析讨论。1-6毫安的电流通过人体时,效果是无害的刺痛。25-29毫安是生死边界。因此安全电流为24毫安,人体电阻的取值范围为1000-2000欧,计算安全电压为:
因为人体电阻并不是一个固定值。以皮肤的电阻为最大。当皮肤干燥和无损伤的情况下,人体的电阻可高达4-40万欧,如果除去皮肤,人体的电阻可下降至600-800欧。所以安全电压不是绝对的。
在潮湿环境下,人体电阻变小,安全电压也会变小,应在24伏甚至12伏以下。
【介绍】部分国家规定的安全电压
日本-30伏,德国、英国、法国-24伏,荷兰-50伏,美国-25伏,瑞士-36伏,比利时-35伏。 二、触电事故
照明电路的电压是220伏,动力电路的电压是360伏,远远超过安全电压。 【读图】4-59:人站在地上,手接触火线触电。这是因为人体跟火线和大地构成一个回路,造成大电流通过人体,从而产生触电。
4-60:说明人同时接触火线和零线,构成回路而触电。人相当于一个电阻接入电路。 三、安全用电常识
不接触低压带电体(安全电压的带电体除外),不靠近高压带电体。
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