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化学选择性必修3 第4章第一节糖类第1课时逐字稿-3,801字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:40:22 +0800

　　师：同学们，大家好。今天我们来学习高二化学选择性必修三第四章第一节糖类的第一课时。先来看学习目标：第一，认识常见糖类代表物的组成、结构和典型性质，体会结构决定性质的学科特点；第二，了解葡萄糖的结构特点和主要性质，通过实验探究认识其化学性质，深化对多官能团有机化合物中羟基和醛基性质的认识；第三，知道葡萄糖在食品加工和生物能源等方面的应用。

　　首先，生活中常见的糖类有日常用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物茎叶的纤维素、人体血液中的葡萄糖等。糖类是重要的有机化合物，在自然界分布广泛，在生命活动中起着重要作用，是生物体所需能量的主要来源和重要的能量储存物质，也是很多生物体的结构成分，如植物细胞壁的主要成分纤维素。

　　接下来认识糖类的组成和分类，请大家阅读课本第100页到101页思考并讨论：第一，糖类化合物的组成元素和组成特点；第二，糖类化合物可按什么标准分类。

　　糖类的组成元素主要有碳、氢、氧三种，很多糖类分子中氢原子和氧原子数目比恰好为2:1，组成可用通式C?(H?O)?来表示，故糖类也被称为碳水化合物。但要注意，糖类分子中氢原子和氧原子并非以水的形式存在；糖类物质不一定符合此通式，比如脱氧核糖；符合此通式的也不一定是糖类物质，例如乙酸、甲醛；有甜味的不一定是糖，比如木糖醇；没有甜味的也可能是糖，比如淀粉和纤维素。所以糖类并不等于碳水化合物，也不等于甜味物质。

　　那糖究竟是什么呢？从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物，并伴随着失去水等小分子的反应。

　　糖类按照能否水解以及水解产物的不同可分为单糖、低聚糖和多糖。不能水解的糖叫单糖，代表物有葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖。一摩尔糖水解后能产生2到10摩尔单糖的糖叫低聚糖，常见的低聚糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖，也就是后面要学的二糖。1摩尔糖水解后能产生10摩尔以上单糖的糖叫多糖，常见的多糖有淀粉和纤维素。单糖和多糖可通过缩合反应和水解反应相互转化。

　　下面认识单糖，自然界分布最广的单糖是葡萄糖。它主要存在于水果、蜂蜜以及植物的种子、叶、根、花中，动物的血液和淋巴液中也有。葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146摄氏度，有甜味，但甜度不如蔗糖。

　　了解完葡萄糖的物理性质，来看它的化学性质。结构决定性质，在了解葡萄糖结构前，先了解其分子组成。根据前面学的有机知识，一个纯净有机物的分子组成可通过燃烧法得出实验式（最简式），再通过质谱分析找到相对分子质量，得到分子式，葡萄糖的分子式是C₆HO₆。

　　知道了葡萄糖的分子式，同学们能否根据它推测可能有的结构和官能团呢？可以根据不饱和度预测，计算发现葡萄糖不饱和度为1且是多氧结构。不饱和度为1的官能团可能有酯基、碳碳双键、醛基、羧基，其余饱和氧可能以醚键或羟基形式存在。

　　那如何通过实验验证这些官能团呢？酯基可通过水溶性或能否水解验证；碳碳双键常用能否使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色验证；醛基用新制氢氧化铜和银氨溶液，看是否出现砖红色沉淀或银镜验证；羧基可检验是否有酸性，或看能否与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体验证；醚键性质还没学，可通过验证是否存在羟基来推测葡萄糖结构，羟基的验证方法是与金属钠反应看是否生成氢气，或与酸反应看是否发生酯化反应。

　　因为葡萄糖不饱和度为1，意味着酯基、碳碳双键、醛基和羧基不能同时存在，只能存在其中一种结构。在设计实验检验官能团顺序时，要考虑碳碳双键和羟基都能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色，所以应先利用新制氢氧化铜和银氨溶液检验醛基，再检验碳碳双键。基于此，官能团验证顺序为：先检验羧基，看葡萄糖溶液是否有酸性；再检验醛基；最后检验碳碳双键。

　　在必修2我们已学过葡萄糖的一些性质，请大家回顾葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜的反应，确定葡萄糖分子的部分结构。接下来观看视频。

　　（视频内容：葡萄糖与银氨溶液在水浴加热条件下反应，生成银单质、葡萄糖酸、氨气和水。本实验用到的试剂有热水、2%硝酸银溶液、2%氨水、10%葡萄糖溶液。在试管中加入约1毫升2%硝酸银溶液，边震荡试管边滴加2%稀氨水，可看到滴加氨水后溶液变浑浊，继续滴加至沉淀恰好完全溶解，制成银氨溶液。向银氨溶液中加入约1毫升10%葡萄糖溶液，震荡，在热水浴中加热一段时间后停止加热，可观察到试管内壁附着一层光亮如镜的金属银。

　　本实验用到的试剂还有10%葡萄糖溶液、10%氢氧化钠溶液、5%硫酸铜溶液。向试管中加入约两毫升10%氢氧化钠溶液，滴加5滴5%硫酸铜溶液，震荡试管得到新制氢氧化铜。再向试管中加入约两毫升10%葡萄糖溶液，点燃酒精灯，用试管夹夹持试管，在酒精灯上加热至溶液沸腾，沸腾过程中可观察到试管内逐渐生成砖红色沉淀。）

　　通过这两个实验发现，葡萄糖能和新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀，和银氨溶液反应产生银镜，由此可确定葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性。根据糖类能否对银氨溶液和新制氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性，可将糖类分为还原性糖和非还原性糖。常见的还原性糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖，非还原性糖有蔗糖、淀粉和纤维素。

　　同学们回顾一下，刚才做实验时发现配置新制氢氧化铜加入葡萄糖溶液有绛蓝色溶液生成，这是为什么呢？这里做个对比实验：取5只试管，分别编号1 - 5，向5只试管中分别加入等量新制氢氧化铜悬浊液，向2 - 5号试管中分别滴入5滴乙醇、乙二醇、丙三醇、葡萄糖，1号试管作为对照实验观察现象。通过现象发现加入乙醇、丙三醇和葡萄糖的试管出现绛蓝色溶液，加入乙醇的试管没有出现。查阅资料可知，多羟基有机化合物会和新制氢氧化铜作用产生绛蓝色溶液。由此可得实验结论，葡萄糖应是含有多个羟基的结构。

　　通过以上实验可推测葡萄糖是多羟基醛类有机化合物。那怎么设计实验确定葡萄糖分子中羟基的数目和连接方式呢？可根据羟基性质进行定量分析。补充信息：1摩尔葡萄糖完全酯化消耗5摩尔乙酸，可证明一个葡萄糖分子含有5个羟基；两个羟基连在同一个碳上不稳定。通过分析可得出葡萄糖的结构简式。

　　总结一下研究有机化合物性质探究的方法：根据组成预测结构，得出可能的碳骨架和官能团，预测化学性质，再用实验事实验证预测是否准确。

　　得到葡萄糖结构简式后，大家根据其结构能否预测它还可能具有哪些化学性质，发生哪些化学反应？葡萄糖分子中有醛基和羟基，根据醛和醇的性质，葡萄糖可能发生以下反应：醛基可发生加成反应，实验事实是葡萄糖和氢气反应生成直链的正己六醇，醛基也能跟溴水反应使溴水褪色；醛基还可发生氧化反应，能和银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂反应，也能和氧气发生催化氧化，还能使高锰酸钾溶液褪色。羟基可和活泼金属反应，实验事实是将葡萄糖加热至融化可和一些活泼金属反应生成氢气，但要注意与活泼金属反应时不能将葡萄糖配成水溶液，因为水会干扰葡萄糖中醛基性质的检验；羟基也能发生一系列氧化反应，如催化氧化使高锰酸钾溶液褪色；羟基还可与酸发生酯化反应，和乙酸在一定条件下生成五乙酸葡萄糖酯；此外，羟基还能发生取代反应，比如和卤化氢反应，也能发生分子之间或分子内的脱水反应。

　　总结葡萄糖的化学性质，主要由其结构中的醛基和羟基决定。这里有几个重要方程式需掌握：第一个是银镜反应的化学方程式，1摩尔醛基对应生成2摩尔银单质，可进行定量分析；第二个是葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应，1摩尔醛基对应生成1摩尔氧化亚铜沉淀，这两个反应都可用于检验尿糖；醛基还能和高锰酸钾、溴水等强氧化剂反应；第四个是发生催化加氢的反应，这些方程式都要熟练写出。醇的性质简单回顾：置换反应、氧化反应，取代反应可发生酯化、卤化氢取代、分子间脱水，还能发生消去反应。

　　了解完葡萄糖化学性质，来看其应用。第一个应用在食品和医药工业，它是重要营养物质，易被人体吸收，经酶催化发生氧化反应放出热量，提供维持生命所需能量。人生病不能正常饮食或低血糖时，医生一般会静脉注射葡萄糖水溶液。第二个应用是工业上用于制银镜、镀银工业。第三个应用是制酒工业，在酒化酶作用下，葡萄糖反应生成乙醇和二氧化碳。

　　另外，糖尿病在日常生活中越来越常见，主要是人体糖代谢功能紊乱，血液和尿液中葡萄糖含量超出正常范围。测定患者血液或尿液中的葡萄糖含量有助于判断病情，常根据葡萄糖特征反应制备试纸进行测量，主要利用葡萄糖与银氨溶液反应和新制氢氧化铜的反应来检验。

　　以上是葡萄糖的内容，接下来了解另一种单糖——果糖。它主要存在于水果和蜂蜜中。纯净的果糖是无色晶体，易溶于水，吸湿性强，甜度比蔗糖高，而葡萄糖甜度比蔗糖低，所以果糖甜度高于葡萄糖。它的分子式也是C?H??O? ，结构简式与葡萄糖不同，分子内不含醛基，含酮基，属于多羟基酮糖，即酮糖，与葡萄糖互为同分异构体。

　　再了解另外两种单糖，核糖和脱氧核糖，它们是生物体遗传物质核糖核酸RNA与脱氧核糖核酸DNA的重要组成部分。它们都是含5个碳原子的单糖，属于戊糖，均含醛基，所以为醛糖，也具有还原性。

　　总结本节课主要内容：了解了糖类的组成、定义和分类；学习了葡萄糖的结构与性质，其具有醛基和羟基的性质，能发生生理氧化反应；还了解了果糖的结构，知道它和葡萄糖互为同分异构体。本节课到此结束，同学们再见。

化学选择性必修2 第2章第三节分子结构与物质的性质第3课时逐字稿-3,697字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:40:16 +0800

　　师：同学们，今天我们学习高二人教版化学选择性必修2第二章第三节分子结构与物质的性质第三课时。本节课学习目标如下：一、结合实例，初步认识分子的手性；二、认识分子的手性对其性质的影响；三、初步认识手性分子在生命科学和药物合成中的应用；四、能运用分子结构的知识理解物质性质的差异，形成结构决定性质的化学观念。

　　通过前两节课学习，我们建立了分子结构与物质性质的关系，树立了结构决定性质的化学观念。通过共价键的学习，我们了解到共价键的极性不仅影响分子的极性，还对物质的某些性质有影响。我们认识了分子间存在相互作用，知道了范德华力和氢键及其对物质性质的影响，并归纳出相似相溶规律。

　　本节课我们继续学习分子的手性，并了解手性分子在药物研究中的应用。请同学们观察图片并思考，镜子里的手和现实中的手真的完全一样吗？镜子里的手和现实中的手完全对称，如同我们的左手和右手。但无论怎么操作，它们都不能在三维空间中重合，左右手的关系称为镜像关系，所以左手右手并非完全相同。

　　微观世界也有类似情况。请同学们观察下面两个分子结构模型，它们完全一样吗？图中两个分子原子组成和排列完全相同。若从中间加一面镜子，两个分子恰好成为镜像关系，那这两个分子完全一样吗？尝试将两个分子重合，它们能完全重合吗？请同学们观看动画，会发现两个分子不管怎么旋转，都不能在三维空间里互相重合。

　　实际上，这两个互为镜像的分子并非完全一样。像这样具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手和右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重合，互称为手性异构体或对应异构体。含有手性异构体的分子称为手性分子。请同学们观察下面两个分子的结构模型，思考这两个分子互为手性异构体吗？我们尝试将分子旋转180度，发现可以重合，所以这两个分子不能互称为手性异构体。主要原因是该分子，也就是氯溴甲烷有两个完全一样的氢原子，可以通过旋转一定角度重合。

　　请同学们观察下面两组分子的结构模型，总结判断手性分子的方法。首先在有机物中，若碳原子结合的四个原子或基团各不相同，如图所示，R1、R2、R3、R4是互不相同的原子或基团，该碳原子又称为手性碳原子，可以用星号标记。其次，在三维空间里不能重合。

　　请同学们观察乳酸分子的结构简式思考，乳酸分子是手性分子吗？结合手性分子的判断方法可知，首先乳酸分子中的一个碳原子同时结合羧基、羟基亚基和氢原子，该碳原子是手性碳原子，标记为星号。其次，互为镜像的乳酸分子在三维空间里不能重合，所以乳酸分子是手性分子。人们把乳酸的手性异构体分别命名为d型乳酸和l型乳酸。人体产生的乳酸是l型乳酸，生物相容性和生物降解性好，因此聚l型乳酸被广泛应用在生物医学高分子材料中。

　　手性分子在生命科学和药物方面有广泛应用。现今使用的药物中，手性药物超过50%。对于手性药物，一种异构体可能有效，而另一种异构体可能无效，甚至有害。开发和服用有效的单一手性药物，不仅可以排除由于无效或不良手性异构体所引起的毒副作用，还能减少用药剂量和人体对无效手性异构体的代谢负担，提高药物的专一性，因而具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。

　　医学史上曾出现这样的悲剧，20世纪50年代，反应停最早在德国被研发出来。当时德国及其他国家都将它用于缓解孕妇孕吐的处方药，但是反应停的制造者未考虑反应停分子的手性异构问题。该药物手性异构体分别命名为左旋沙利度胺和右旋沙利度胺。后来研究发现，只有左旋的沙利度胺才有药效，右旋的却能致婴儿畸形，而出售的药物中是左旋和右旋的混合物。这样的事故最终导致1.2万余名畸形儿出生。他们有一个共同特征，四肢短小，外形和海豹相似，被称为海豹肢婴儿。

　　因此，在合成药物过程中得到或者主要得到一种手性分子是最理想的合成方法，这种独特的方法称为手性合成。手性催化剂只催化或主要催化一种手性分子的合成，可以比喻成握手。手性催化剂向迎宾的主人伸出右手，被催化合成的手性分子像客人总是伸出右手去握。由于手性催化剂独特的匹配效果，它会合成单一属性的匹配产物，极少生成不匹配的手性产物，提高了手性药物的选择性。因此手性合成成为当代合成的热点之一，是21世纪化学研究的重要领域。2001年诺贝尔化学奖就授予三位用手性催化剂生产手性药物的化学家。

　　通过对第二章第三节的学习，我们从共价键的极性、分子间的作用力、分子的手性等角度认识了分子结构与物质性质的关系，从分子结构的角度深刻理解了化学学科的本质与规律。但这些知识对生产、生活等实践有什么指导意义呢？接下来我们将应用第二章第三节所介绍的知识和方法，从分子水平上了解乳酸的性质，进而认识乳酸的用途。

　　乳酸有良好的水溶性，请同学们结合乳酸分子的结构简式分析，为什么乳酸易溶于水？首先由乳酸的结构简式可知，乳酸分子不对称导致正负电荷中心不重合，即极性向量和不等于0，因此乳酸属于极性分子。同理可知水属于极性溶剂。由相似相溶规律可知，极性分子一般能溶于极性溶剂，所以乳酸易溶于水。其次，乳酸分子结构中有羟基，水分子中也有类似羟基结构，分子结构相似，同样符合相似相溶规律，所以乳酸易溶于水。最后，看乳酸分子的结构简式可知，乳酸分子中的氧原子可以与水分子中的氢原子形成分子间氢键，乳酸分子中直接与氧原子相连的氢原子可以和水分子中的氧原子形成分子间氢键。氢键的形成增大了乳酸分子与水分子间的分子间作用力，从而使乳酸易溶于水。

　　请同学们总结影响分子溶解性的因素是什么？相似相溶规律，极性溶质一般能溶于极性溶剂，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂。分子结构的相似性也适用于相似相溶规律，以及与溶剂是否形成氢键。当然，若溶质与溶剂能发生化学反应，必然会影响溶解度。

　　生活中，相信同学们都有过这样的经历。经过长时间的剧烈运动后，我们的肌肉会有酸胀的感觉。这其实是人体中突然产生的大量乳酸给我们带来的不适感觉。为了维持体内的酸碱平衡和缓解症状，我们需要消除乳酸。除了身体的正常代谢外，运动员们通常会大量饮水来缓解症状。请同学们分析，为什么大量饮水可以促进消除身体内的部分乳酸？因为乳酸易溶于水，所以可以通过尿液和汗液排出一部分乳酸。通过刚才的例子，我们可以体会结构决定性质、性质决定用途的化学观念。

　　在上节课的学习中，我们了解到邻溴甲苯的沸点比对溴甲苯的沸点低，你们还记得是什么原因吗？邻溴甲苯在分子内形成了氢键，而对溴甲苯只能在分子间形成氢键，所以导致邻甲苯甲醛的沸点低。组成和结构相似的分子，二羟甲基丙酸，俗称乳酸，它的沸点比三溴甲烷的沸点低。你能解释其原因吗？对比二羟甲基丙酸和三羟甲基丙烷的结构式，可知二羟甲基丙酸中羧基和羟甲基的距离近，容易形成分子内氢键，所以沸点低。由此可见物质的性质反映结构。

　　乳酸在生活中的用途比较广泛，比如乳酸可以作为调配饮料或果汁的酸味剂，还有很强的防腐保鲜功能。研究者发现，使用乳酸防腐可以使产品周围的pH值明显下降，进而抑制细菌生长。同学们，结合乳酸的用途，你能推测乳酸有什么化学性质吗？乳酸具有酸性。观察乳酸结构简式可知它含有羧基，属于有机酸，可以电离出氢离子而呈酸性。结合图表可知丙酸与乳酸具有相同碳原子，但酸性比乳酸弱。请同学们解释原因。对比二者分子结构上的异同点可知，乳酸分子中与羧基直接相连的碳原子上连有一个羟基，羟基中氧原子的电负性强于碳原子的电负性，进而使乳酸羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，乳酸的酸性更强。因此，性质反映结构。通过乳酸结构、性质和用途之间的关系，我们再一次深刻认识到结构决定性质、性质决定用途、性质反映结构的化学思想。

　　下面我们通过课堂练习来巩固本节课的知识。

　　下列对分子性质的解释中，不正确的是。

　　A. 由于氟原子吸引电子能力强，导致羧基中的氧氢键的极性更强，羧基电离氢离子能力更强，所以乙二酸的酸性大于乙酸。同理可知氯原子吸引电子的能力强，导致一氯乙酸的酸性大于乙酸。所以A正确。

　　B. 乳酸分子中含有一个手性碳原子，即中间与甲基、巯基、羟甲基相连的碳原子，故B错误。

　　C. 碘和四氯化碳均为非极性分子，则碘易溶于四氯化碳，符合相似相溶原理。甲烷为非极性分子，水为极性分子，则甲烷难溶于水，也可用相似相溶原理解释。C正确。

　　D. 水结冰时，由于分子间氢键的数目增多，且氢键有方向性，每个水分子以氢键跟周围水分子形成四面体构型，导致冰的体积增大，因此冰的密度比水小。氨气和水之间形成氢键，所以氨气极易溶于水。邻羟基本甲醛形成分子内氢键，而对羟基本甲醛形成分子间氢键，导致邻甲苯甲醛的沸点低于对甲苯甲醛。D正确。

　　故本题正确答案为B。我们来看下一道题，已知臭氧分子为V型结构，臭氧在水中的溶解度和氧气相比？

　　A. 一样大

　　B. 臭氧比氧气小

　　C. 臭氧比氧气大

　　D. 无法比较

　　因臭氧分子为V型结构，是极性分子，氧气为非极性分子。根据相似相溶规律可知臭氧在水中的溶解度比氧气大，所以C正确。本题的正确答案选择C。

　　课堂到此结束，谢谢大家的观看，再见。

化学选择性必修2 第1章第一节原子结构第4课时逐字稿-4,263字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:40:10 +0800

　　师：同学们好，今天我们来学习高二化学选择性必修二《物质结构与性质》第一章第一节原子结构第四课时。

　　本节课的学习目标有三个：一是掌握泡利原理、洪特规则、能量最低原理，能依据这三条规则书写轨道表示式，熟知核外电子排布的表示方式；二是掌握1 - 36号元素的核外电子轨道表示式；三是能根据核外电子的表示方法推导出对应的原子或离子。

　　前面的学习中，我们依据构造原理，用原子结构示意图、电子排布式分别表示电子在能层和能级中的填充。那么核外电子在原子轨道中按照什么规律排布？又该如何表示呢？本节课我们就来解决这些问题。

　　我们可以用方框表示原子轨道，用箭头表示电子，这种表述电子排布的图示叫做轨道表示式，也叫电子排布图。比如氧的基态原子的轨道表达式如下，在轨道表达式中，既可以用方框，也可以用圆圈表示原子轨道。能量相同的原子轨道称为简并轨道，用方框相连。箭头表示一种自旋状态的电子，上下箭头表示电子不同的自旋方向，上下箭头成对出现称为电子对，单个出现称单电子，或称未成对电子。在氧原子中有三个电子对，有两个单电子。箭头同向的单电子称自旋平行，如基态氧原子有两个自旋平行的2P能级电子。通常应在方框下或上方标记能级符号，有时画出的能级上下错落，以表达能量高低的不同。

　　下面请同学们写出基态氢原子可能的轨道表达式。基态氢原子电子排布式是1S1 ，只有1S一个原子轨道，轨道上有一个电子，电子自旋方向可以是顺时针或逆时针，所以有两个答案。

　　下面请同学们写出基态氦原子可能的轨道表达式。基态氦原子的电子排布式是1S2 ，只有一个1S轨道，但有两个电子。同学们可能画出在同一个轨道里，两个电子方向画成自旋相反与自旋平行的两个答案。我们应该选择同一个轨道电子自旋相反的这个答案。1925年，基于光谱事实，泡利正式提出在一个原子轨道里最多只能容纳两个电子，而且它们的自旋状态相反。这个原理由泡利首先提出，称为泡利原理，也称为泡利不相容原理。泡利原理的另一个表述是同一个原子中不能有两个或两个以上的电子处于完全相同的运动状态。核外电子的运动状态包括空间运动状态和电子自旋。把电子在原子核外的一个空间状态称为原子轨道，根据泡利不相容原理的另一个表述，同一个原子中不能有两个或两个以上的电子处于完全相同的运动状态，也就是说，原子中有多少个电子就会有多少种运动状态。在氧原子中有5个原子轨道，所以应该有5种空间运动状态。共有8个电子，所以有8种电子的运动状态。

　　请写出基态锂、铍、硼的轨道表达式。书写基态硼原子的轨道表示式时要注意，虽然2P能级上只有一个轨道填充了电子，但是能量相同的原子轨道即简并轨道的方框是相连的。无论是否填满，都应该画齐全该简并轨道的方框。

　　请同学们写出基态碳原子可能的轨道表示式。基态碳原子的电子排布式是1S2 、2S2 、2P2 ，2p能级上有三个简并轨道要填充两个电子，有如下四种填充方法：将两个电子填在同一轨道，自旋相反或自旋平行，或是填充在不同轨道，自旋相反或自旋平行。由泡利原理可以排除掉填在同一个轨道且自旋平行的轨道表达式。正确的基态碳原子的轨道表示式应为第三个。在简并轨道上填充电子需分占不同轨道且自旋平行。1925年，洪特在诠释复杂的原子光谱时得出了判断基态原子光谱项三条经验规则。后人归并简化为一条：基态原子中填入简并轨道的电子总是先单独分占且自旋平行，称为洪特规则。洪特规则不仅适用于基态原子，也适用于基态离子。必须注意，洪特规则是针对电子填入简并轨道而言的，并不适用于电子填入能量不同的轨道。

　　下面请同学们写出7 - 24号元素原子的轨道表示式。在填到基态铬原子时，1S、2S、2P、3S能级的原子轨道上是填满的，3d和4S的能级轨道都是单电子，应该是3d?4S1 ，而不是3d?4S2 。这是为什么呢？由洪特规则的特例，电子排布时，当能量相同的简并轨道处于半满、全满或全空时，整个原子的能量较低，原子处于相对稳定的状态。因此，基态铬原子如果价层电子排布是3d?4S2 ，则3d原子轨道上有4个单电子，一个空轨道。如果将4S的一个电子填充到3d的原子轨道上，那么3d能级的简并轨道为半充满，铬原子处于相对稳定的状态，所以基态铬原子价层电子排布是3d?4S1 。

　　请同学们写出29号元素铜的价层电子轨道表示式。根据洪特规则的特例，铜的3d的简并轨道全充满时比较稳定，所以轨道表示如大屏幕所示，价层电子排布为3d1?4S1 。

　　基态是指原子能量最低的状态，所以基态原子的电子排布式是能量最低的原子轨道组合。由此，人们得出一条原理，在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量最低，这就是能量最低原理。整个原子的能量由核电荷数、电子数和电子状态三个因素共同决定。相邻能级能量相差很大时，电子填入能量低的能级即可使整个原子能量最低，如所有主族元素的基态原子；而当相邻能级能量相差不大时，有一到两个电子占据能量稍高的能级可能反而降低电子排斥能而使整个电子能量最低，如所有副族元素的基态原子。

　　总之，基态原子的核外电子排布遵循泡利原理、洪特规则和能量最低原理。

　　请同学们翻开书本第16页，完成下面的思考与讨论题。

　　一、为什么基态氢原子的电子排布式是1S2 而不是1S12S1 ？因为1S12S1不符合能量最低原理，在构建基态原子时，电子将尽可能占据能量最低的原子轨道，使整个能量最低。1S能级的能量低于2S能级，且可以容纳两个电子，应先填满1S能级，所以是1S2 而不是1S12S1 。

　　二、为什么基态氮原子的轨道表示式是前面这个而不是后面所示的？因为后者不符合洪特规则。基态氮原子中填入2P简并轨道的电子应该先单独分占且自旋平行。

　　三、为什么基态碳的价电子是3d1 、4S2 而不是4S3 ？因为后者不符合泡利原理，在一个原子轨道里最多只能容纳两个电子。4S只有一个原子轨道，最多只能容纳两个电子。

　　请同学们完成书本第16页上面的思考与讨论题。

　　一、下列轨道表示式中哪个是硼的基态原子？为什么？答案是a选项，b不符合泡利原理，在一个原子轨道里最多只能容纳两个电子，而且自旋状态相反，b不符合。

　　二、下列轨道表示式中哪个是氧的基态原子？为什么？答案是a选项，b、c不符合洪特规则。基态原子中填入2P简并轨道的电子应先单独分占且自旋平行，b、c不符合。

　　三、以下锂原子的轨道表示式表示的状态中，能量最高的是，能量最低的是。除特殊情况，按照构造原理、泡利原理、洪特规则和能量最低原理填充电子时，原子能量最低，是基态原子的电子排布式。因此，基态原子各电子运动状态是确定的，每种元素的基态原子轨道表示式只有一种。可以确定，选项d为基态原子轨道表示式。激发态原子的原子轨道表示式则因为电子跃迁到较高能级可为多个，所以激发态原子的原子轨道表达式有多种，如a、b、c三个选项都是1S原子轨道上的电子跃迁至2S或2P原子轨道，都为激发态原子。其中c选项两个电子从1S能级跃迁到2P能级，所以原子能量最高，d能量最低。

　　请同学们思考并写出铁离子的原子或离子结构示意图、价层电子排布式和价层电子轨道表示式。答案请看大屏幕。

　　通过书写三种表示核外电子排布的表示方法，我们能够发现三种核外电子排布分别传递出不同的信息。原子结构示意图是表示元素的核电荷数和原子或离子各能层上的核外电子总数的式子。用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数就是电子排布式。为了简化电子排布式书写，把内层电子达到稀有气体结构的部分，以相应稀有气体元素符号外加中括号表示，就是简化电子排布式。只写价层的就是价层电子排布式。轨道表示式中每个方框代表一个原子轨道，每个箭头代表一个电子。原子结构示意图和电子排布式分别表示电子在能层、能级上的电子排布，因而可以体现电子的能量差异。而轨道表示式能够详尽地描述表示电子的运动状态，即电子的空间运动状态和电子自旋，因而通过轨道表示式既可以体现核外电子的能量差异，又可以表示核外电子成对与否的信息。合理选择原子轨道的表示方法有利于我们从不同的角度认识原子核外电子排布。

　　下面我们通过练习来进行巩固。

　　请同学们思考并完成第一题，下列化学用语表达正确的是。a.原子核内有10个中子的氧原子。b.氯原子的结构示意图。c.铁离子的最外层电子排布式。d.基态铜原子的价层电子轨道表示式。本题考察的是原子结构的表示方法，本题选c。原子核内有10个中子的氧原子的质量数为10 + 8 = 18，故a错误。氯原子核外电子总数为17，故b错误。铁为26号元素，铁离子最外层电子数为13。根据构造原理可得铁离子的最外层电子排布式为3S23d? ，故c正确。铜是29号元素，其原子核外有29个电子，基态原子价层电子排布为3d1?4S1 ，图中3d和4S能级电子数目不符，故d错误。

　　请同学们思考并完成第二题。按要求完成下列的填空，本题考察的是原子结构的表示方法的书写。答案请看大屏幕。

　　请同学们思考并完成第三题。下列有关化学用语中不能体现氮原子核外电子能量有差异的是，本题考察的是不同原子结构的表示方法的意义。答案选a。多电子原子中能层序数越大，能量越高，相同能层不同能级的原子轨道能量分别是s能级小于p能级小于d能级小于f能级。同一能级的原子轨道具有相同的能量，如Px = Py = Pz，因此轨道的能量是由能层和能级决定的，与电子云伸展方向、电子自旋状态无关。选项b是轨道表示式，能够表示核外电子在原子轨道中的能量差异。选项c是原子结构示意图，能够表示核外电子在能层中的能量差异。选项d是电子排布式，能够表示核外电子在能级中的能量差异。而选项a是电子式，表示氮原子的最外层电子的数目，不能够体现核外电子的能量差异。

　　最后我们一起来进行总结。前面我们以原子光谱为实验依据和研究核外电子排布的工具，深入认识了原子核外电子因能量量子化而具有精细结构、能层和能级。依据构造原理用原子结构示意图、电子排布式表示电子在能层和能级中的填充。根据量子力学的理论认识到原子核外电子的运动特点，通过原子光谱和实验做依据，知道核外电子在原子轨道中运动可用电子云表示。核外电子的运动状态包括空间运动状态和电子自旋。本节课我们学习了核外电子在原子轨道中按照泡利原理、洪特规则、能量最低原理排布，可以用轨道表示式来表示。本节课到此结束，谢谢观看。

化学必修2 第1章元素周期律第2课时逐字稿-3,536字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:40:04 +0800

　　师：各位同学们好，今天我们一起来学习必修2第一章第二节第二课时元素周期律。这是我们今天要达成的学习目标：第一，根据数据作图，得出元素原子的电子层排布、原子半径、化合价的周期性变化；第二，依据第三周期元素，探究金属性和非金属性的周期性变化；第三，从原子结构角度认识元素周期律；第四，根据“位 - 构 - 性”关系建立元素推断思维模型并解决实际问题。

　　首先，这个表提供了前三周期1 - 18号18种元素的部分信息，我们把表中所缺内容补齐。以碳元素为例，核电荷数是 +6，电子层结构为2、4，即电子层两层，最外层电子数4个。再以钠元素为例，核电荷数为11，电子层结构是2、8、1，电子层为3层，最外层电子数1个。

　　用同样方法将表格补充完整后，由于数据多不易看出规律，所以我们把表格中复杂数据转变成清晰统计图，再寻找规律。我们选择以原子序数为横坐标，分别以原子最外层电子数、原子半径以及化合价为纵坐标作图。

　　第一张图以原子最外层电子数为纵坐标，很明显，随着原子序数递增，元素原子电子层排布呈现第一层1 - 2个电子，其余层1 - 8个电子的周期性变化。

　　第二幅图以原子半径为纵坐标。先关注第一、第三和第十一号元素，即氢、锂、钠元素，它们在周期表中位于第一主族，上周学过，因电子层数增加，它们原子半径逐渐递增。再看同一周期元素，同一周期元素半径逐渐递减，这是因为同一周期元素电子层数相同，但核电荷数增加，导致半径减小。所以，随着原子序数递增，元素原子半径呈现由大到小的周期性变化。

　　第三幅图纵坐标是化合价。先关注三号、四号、11、12和13号这五种金属元素，发现它们只有正化合价。再看每种元素最高正价，比如第十七号氯元素，最高正价是 +7价，它核外电子排布是2、8、7，最外层7个电子，位于第七主族；以第6号碳元素为例，最高正价是 +4价，核外6个电子，最外层4个电子，位于第四主族。由此可知，元素最高正化合价等于主族序数，也等于最外层电子数，但氧和氟除外。

　　接着关注6、7、14、15、16号这几种元素，会发现坐标轴上方表示最高正价的高度，加上坐标轴下方表示最低负价的高度都等于8。因为最高正价等于原子失去或偏移最外层电子数的最大值，最低负价等于原子达到8电子稳定结构所需电子数，所以最高正价加上最低负价的绝对值等于8。由此可知，随着原子序数递增，元素原子化合价呈现最高正价从 +1到 +7，最低负价从 - 4到 - 1的周期性变化。

　　通过前面分析，元素原子的核外电子排布、原子半径、化合价都呈现周期性变化，那么元素的非金属性和金属性是否也会呈现周期性变化呢？我们以第三周期为例研究。

　　第三周期有钠、镁、铝三种金属元素，比较它们的性质，可利用单质与水或酸反应的剧烈程度，以及最高价氧化物水化物的碱性来判断。上周学过碱金属锂、钠、钾等，从上至下单质与水或酸反应越来越剧烈，金属性越来越强。同理，我们可比较这三种元素单质与水或酸反应剧烈程度，也可比较最高价氧化物水化物碱性，但碱性比较依赖碱的电离常数，我们到选修4再学，今天以第一种依据设计实验。

　　现在提供一些试剂，请同学们思考设计实验方案。相信同学们能想到两种方案，但第一种方案中镁和铝与水反应缓慢，现象难区分；第二种方案中钠和稀盐酸反应时，不仅与盐酸反应，还与稀盐酸中的水反应，两种方案都不完美。同学们应该能想到第三种方案，用与水反应比较钠和镁的金属性，用与盐酸反应比较镁和铝的金属性。这个实验通过三种金属单质与水或酸反应置换出氢气的快慢比较金属性，所以要控制反应物用量，选择等量且等表面积的三种金属，以及等量的水和等量的盐酸。

　　钠和水反应现象是“浮、熔、游、响、红”，生成氢氧化钠和氢气。镁和水反应呢？通过视频看，镁和冷水混合几乎无气泡，和热水混合有少量气泡，滴入少量酚酞，溶液变红，说明镁和热水反应生成氢氧化镁和氢气。对比可知钠的金属性比镁强。同理，镁和铝与等量稀盐酸反应，从视频可看出镁反应比铝快，说明镁的金属性比铝强。所以钠、镁、铝三种元素金属性逐渐减弱，它们最高价氧化物对应的水化物碱性也逐渐减弱，进一步确认金属性逐渐减弱。

　　接下来比较第三周期四种非金属元素的非金属性强弱。上周学过氟、氯、溴、碘，从下至上单质与氢气化合越来越容易，生成氢化物越来越稳定，非金属性递增。同理，我们可比较这四种元素单质与氢气化合难易程度及生成氢化物稳定性，还可比较它们最高价氧化物的水化物，即含氧酸的酸性强弱。

　　看表格第一行单质与氢气反应所需条件，从硅到硫，条件越来越简单，说明单质与氢气化合越来越容易，这四种非金属元素非金属性逐渐增强。再看最高价氧化物对应的水化物酸性，酸性递增，也进一步确认非金属性逐渐增强。

　　综合前两部分，对于第三周期元素，从钠到氯，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。研究其他周期元素也可得此结论。所以，随着原子序数递增，元素金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强，呈现周期性变化。

　　元素性质由原子结构决定，同一周期元素电子层数相同，但核电荷数增大，核电荷数增多使核对最外层电子吸引力增强，原子得电子能力增强，失电子能力减弱。得电子能力增强对应非金属性增强，失电子能力减弱对应金属性减弱。

　　综上所述，元素原子电子排布、原子半径、化合价、金属性、非金属性都呈现周期性变化。把随着原子序数递增，元素性质呈现周期性变化的规律称为元素周期律。元素化学性质由原子电子层排布决定，尤其是最外层电子，所以元素性质呈现周期性变化规律的本质原因是原子的核外电子排布呈现周期性变化，即原子结构决定元素性质。

　　我们结合元素在周期表中的位置，探讨位置、结构、性质之间的关系。原子结构决定元素在周期表中的位置，原子电子层数决定周期序数，原子最外层电子数决定主族序数。已知元素在周期表位置，也能写出原子结构示意图，所以位置反映结构。

　　原子结构决定元素性质，比如最外层电子数决定最高正价，电子层数和最外层电子数决定得失电子能力，进而决定金属性和非金属性。元素性质又决定物质性质，决定单质氧化性、还原性强弱，最高价氧化物水化物酸性、碱性强弱，气态氢化物稳定性等。

　　从关系图看，原子结构决定位置，结构决定性质，所以位置和性质可相互推断。同一主族元素最外层电子数相同，化学性质相似，但电子层数不同，化学性质相似又有差异。同周期元素电子层数相同，核电荷数增大，金属性和非金属性呈现递变。

　　所以结构、位置、性质相互联系，三位一体，其中原子结构起主要作用。正是原子结构的相似性和递变规律，决定物质性质的相似性和递变规律。通过大量实验证明物质性质规律，制定元素周期表，将元素填入对应位置，这与唯物主义相符。

　　唯物主义认为世界由物质构成，物质存在不依人的意志为转移。所以我们要学好化学，掌握物质性质客观规律，造福人类。比如，周期表中越往下、越往左金属性越强；越往上、越往右非金属性越强。在周期表左下角，除去放射性元素钫，金属性最强的是铯元素；在右上角，非金属性最强的是氟元素。

　　周期表中金属元素与非金属元素交界线附近的元素，既有金属性又有非金属性，是良好的半导体材料，如硅和锗。此外，过渡元素区域内部分元素对应物质有良好耐热性和耐腐蚀性，是很多化学反应的良好催化剂。所以可加大对过渡元素研究，寻找更好的耐腐蚀、耐高温新型合金材料和更良好的催化剂。

　　接下来通过一道习题巩固。已知元素X在周期表中位于第二周期，说明有两个电子层；在第五主族，说明最外层电子数是5，原子结构如图所示。比较该原子与氧原子半径，氧原子核电荷数是8，电子层结构为2、6。氧原子核电荷数比氮原子多，核对最外层电子吸引力更大，所以氧原子半径更小，即氮原子半径比氧原子半径大。

　　比较该元素与碳元素非金属性，碳原子是6号元素，电子层结构为2、4。氮原子核电荷数比碳原子多1个，核对最外层电子吸引力更大，得电子能力更强，所以氮元素非金属性更强。

　　该元素最低负价，根据氮原子最外层5个电子，最高正价是 +5价，再根据最高正价与最低负价绝对值之和等于8，所以最低负价是 - 3价。

　　比较物质性质，因为氮元素非金属性比碳元素强，所以它们对应的最高价氧化物水化物酸性，氮元素的比碳元素的强，即硝酸酸性比碳酸强。同理，氮和磷在周期表中是上下关系，氮的非金属性比磷强，所以它们对应的气态氢化物NH?更稳定。

　　最后，老师留一道思考题，过渡元素在生产生活中有很多用处，请同学们选择一种过渡元素，上网查找资料，列出其用处，注意不少于三处。

　　这节课主要内容讲完了，请同学们完成课后作业，巩固知识。感谢同学们聆听，再见。

化学必修1 第2章第二节氯及其化合物第1课时：氯气的性质逐字稿-3,906字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:58 +0800

　　师：同学们，今天我们学习高一人教版化学第二章氯气的性质。先来看看学习目标：一、能描述通常情况下氯气的物理性质，包括色、味、态、溶解性，知道氯气有毒；掌握氯气的化学性质，即氧化性，以及与水、与碱的反应；掌握新制氯水的成分；学习探究氯气能与水反应的设计思路。下面，请观看一则新闻报道。

　　前不久的一天晚上，在安徽淮南市一处废弃的水场内，一个破旧的氯气罐发生泄漏。幸好周围人烟稀少，加上消防处置及时，没有对环境造成影响。接到报警后，消防官兵迅速赶到现场，当时周围空气中弥漫着刺鼻的氯气味，一枚长约两米、直径约一米的钢罐正躺在墙角的杂草中。泄露的氯气从罐体头部的阀门中不断向外喷出，发出“滋滋”的响声。消防人员穿上防化服，向罐体喷水稀释气体，并试图关闭阀门阻止泄露，但因阀门锈蚀损坏无法完成。在专家的建议下，救援人员决定利用工程车辆将罐子吊起，转移至水厂内的一处小水坑再做处置。消防人员在罐体上捆上重物，把它完全浸入水中，并将石灰倒入水中，加速中和氯气，阻止氯气向空气扩散。罐内的残余气体在接下来的数个小时内被完全释放和稀释，有效避免了泄漏氯气对环境造成的影响。

　　从这则报道中，我们知道了一种新的气体——氯气。氯气泄漏时，消防员用水进行处理和稀释，这是利用了氯气的什么性质呢？今天，我们就来学习氯气。

　　首先，了解氯气的物理性质。请阅读课本41页，获取氯气颜色、气味、状态、溶解性、密度等相关信息。通过阅读课本可知，氯气是黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，可用向上排空气法收集，同时氯气能溶于水。

　　那么，氯气有哪些化学性质呢？我们先分析氯原子的结构。氯原子最外层有7个电子，容易得到电子，所以可知氯气具有强氧化性。这体现在它可以与钠、铁、铜等金属反应。观察相关方程式，我们会发现反应规律：都是生成高价的金属氯化物，比如铁反应生成正三价的氯化铁，铜反应生成正二价氯化铜。氯气还可以与非金属氢气反应。下面，请同学们观看实验视频，并记录实验现象。

　　（播放氢气在氯气中燃烧的实验视频：将已经点燃的氢气缓慢伸入到盛满氯气的集气瓶中。）

　　同学们，我们观察到氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，并有白雾出现。这是因为氢气与氯气反应生成了氯化氢气体，它与空气中的水蒸气结合，呈现雾状。通过这个视频我们得出，氢气能在氯气中安静燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾，这说明燃烧不一定需要氧气参与，任何发光、发热的剧烈氧化还原反应都叫做燃烧。

　　了解了氯气的强氧化性，我们就开始今天的探究之旅。通过探究来解释新闻报道中的问题：消防员为什么可以用水处理和稀释泄漏的氯气？氯气遇水会有什么变化？化学实验探究的一般思路是：提出问题、做出假设、设计验证方法、活动探究、记录现象、分析现象，得出结论。前面我们已经知道氯气能溶于水，在25摄氏度时，一体积水可溶解约两体积氯气，得到的水溶液称为氯水，呈现浅黄绿色，这说明新制氯水中含有氯气分子。那这个过程仅仅是物理变化吗？有没有发生化学变化？请同学们思考，并做出猜想。猜想一：氯气溶于水的过程中与水反应；猜想二：氯气溶于水的过程中不与水反应。

　　根据猜想，请同学们设计实验验证。如果猜想一是正确的，即氯气会与水发生化学反应。在初中学习中我们知道，化学反应必须有新物质生成，所以设计实验前，请同学们先预测氯气与水反应生成的新物质。我们可以根据氯气的强氧化性预测有氯离子生成。根据这个预测，请同学们设计实验思路进行实验验证。可以在洁净的试管中加入两毫升新制的氯水，再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸。

　　（展示实验图片）同学们观察这张实验图片，记录实验现象。我们看到出现白色沉淀，这是氯化银沉淀，说明有氯离子生成。所以，猜想一成立，氯气与水发生了反应。

　　那么，反应后溶液是否显酸性呢？请同学们设计实验思路进行实验验证。方法有很多，我们采取在洁净的试管中加入两毫升新制的氯水，再向试管中加入几颗锌粒。

　　（展示实验图片）同学们观察这张实验图片，记录实验现象。我们看到有气泡产生，说明有氢离子生成，反应后溶液显酸性，所以我们也把氯气称为酸性气体。验证溶液显酸性，还可以用洁净的玻璃棒蘸取新制氯水滴入pH试纸，观察到试纸变红。与滴入稀硝酸的试纸对比，发现滴入新制氯水的pH试纸出现褪色现象。为什么pH试纸会褪色呢？氯气与水反应是否还生成其他物质呢？请同学们观看实验视频，并记录实验现象。

　　（播放次氯酸的漂白性实验视频：向两个盛有干燥氯气的集气瓶中，分别放入一张干燥的有色纸条和一张湿润的有色纸条；将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中。）

　　同学们，我们观察到干燥的有色纸条不褪色，湿润的有色纸条褪色；将有色的鲜花放入盛有干燥氯气的集气瓶中，鲜花花瓣的颜色也褪去。实验结论是：干燥的氯气不能使干燥的纸条褪色，但可以使鲜花和湿润的纸条褪色。这是因为氯气与水结合生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可以使某些染料和有机色素褪色。

　　看完视频，请同学们思考两个问题：一、干燥有色纸条不褪色的原因是什么？二、湿润有色纸条和鲜花褪色的原因是什么？

　　生：干燥有色纸条不褪色是因为干燥的氯气没有漂白性；湿润有色纸条和鲜花褪色是因为氯气与水反应生成了具有漂白作用的次氯酸，发生了氧化还原反应，0价的氯元素既升高到正一价，又降低到负一价，生成的次氯酸是很弱的酸，有强氧化性，不稳定，见光容易分解放出氧气。

　　师：非常好。学习了这些知识，我们就很容易分析出新制氯水的成分。以分子形式存在的有氯气、次氯酸、水；以离子形式存在的有氢离子、氯离子、次氯酸根离子（来自次氯酸部分电离），还有水电离产生的氢氧根离子。知道氯水含有的微粒，对应的性质就不难理解了。下面，我们学以致用，预测下列反应的实验现象。

　　反应一，新制氯水滴入氯化亚铁溶液，氯化亚铁作还原剂，溶液由浅绿色变成黄色，说明新制氯水中含有氯气分子。

　　反应二，新制氯水滴入碳酸钙固体，固体溶解并有气泡产生，说明新制氯水中含有氢离子。

　　反应三，锌粒与稀盐酸滴入紫色石蕊溶液，先变红后褪色，说明锌粒与稀盐酸中含有氢离子和氯离子。

　　反应四，新制氯水滴入稀硝酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀，说明新制氯水中含有氯离子。

　　我们的预测是否正确呢？请同学们观看实验视频。

　　（播放新制氯水成分的实验验证视频：实验用到的试剂有新制氯水、紫色石蕊溶液、硝酸银溶液、稀硝酸和碳酸钙固体。首先取少量碳酸钙固体于试管中，滴入新制氯水，观察到固体溶解并有气泡产生，说明新制氯水中含有氢离子；取少量紫色石蕊溶液于试管中，滴入新制氯水，观察到溶液先变红后褪色，说明新制氯水中含有氢离子和次氯酸分子；取少量硝酸银溶液于试管中，先滴加稀硝酸酸化，再滴入新制氯水，观察到出现白色沉淀，说明新制氯水中含有氯离子。）

　　通过视频得出，我们的预测都是正确的，这巩固了新制氯水的成分：三分子（氯气分子、次氯酸分子、水分子）、四离子（氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子），新制氯水具有酸性、氧化性、漂白性。而久置氯水则成了盐酸，含有氢离子、氯离子、水分子、氢氧根离子，只有酸性。

　　新闻报道中处理泄漏的氯气时，还往水里倒入石灰加速中和氯气，说明氯气还能与碱反应。请同学们观看氯气分别与水、氢氧化钠溶液反应的对比实验。

　　（播放对比实验视频）

　　同学们，通过视频看到氯气瓶中加入浓氢氧化钠溶液，矿泉水瓶变瘪程度加深，说明氯气能与碱反应，可用来制漂白剂。由氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，推知氯气和氢氧化钠溶液反应生成了氯化钠、次氯酸钠和水。这一操作可以得到以次氯酸钠为有效成分的漂白液。将氯气通入冷的石灰乳中，即制得以次氯酸钙为有效成分的漂白粉。请模仿书写该化学方程式：氯气和氢氧化钙溶液反应生成氯化钙、次氯酸钙和水。通过这两个反应可得出氯气与碱反应的规律：生成氯化物、次氯酸盐和水。

　　请同学们思考以下两个问题：

　　一、工业上使用漂白粉时加入少量盐酸，家庭中使用漂白液时，把浸泡漂白液的衣物露置在空气中一段时间，这样能增强漂白效果。请写出相关的化学反应方程式，并分析反应原理。

　　生：首先要清楚，漂白粉和漂白液发挥漂白作用的都是次氯酸。所以工业上使用漂白粉时加入少量盐酸，盐酸与次氯酸钙反应生成次氯酸，增强漂白效果；家庭中使用漂白液时，露置在空气中一段时间，使次氯酸钠与空气中的二氧化碳、水蒸气反应生成次氯酸，漂白效果增强，都是运用强酸制弱酸的原理。

　　师：非常好。思考二，自来水常用氯气来消毒，棉花和纸张常用漂白粉来漂白，其本质是次氯酸发挥作用。请用化学方程式表示漂白粉在空气和水蒸气存在时变质的原因。

　　生：漂白粉的有效成分次氯酸钙会与空气中的二氧化碳和水蒸气反应，生成碳酸钙和次氯酸，次氯酸见光分解，所以漂白粉失效。化学方程式为：Ca(ClO)? + CO? + H?O = CaCO?↓ + 2HClO，2HClO$\stackrel{光照}{=}$2HCl + O?↑。

　　师：很好。小结本节课的主要内容：一、学习了氯气的物理性质，黄绿色，有强烈刺激性气味，有毒，气体密度比空气大，能溶于水；二、重点学习了氯气的化学性质，强氧化性，与水反应，与碱反应；三、学习了化学实验探究的一般思路，提出问题、做出假设、设计验证方法、活动探究、记录现象、分析现象，得出结论；四、学习了氯气的用途。氯气与水反应可用于自来水杀菌消毒，氯气与碱反应可用于制漂白剂，虽然氯气有毒，但在有机中可用于制特殊杀虫剂。课堂到此结束，谢谢大家。

化学必修2 第6章第一节化学反应与能量变化第1课时逐字稿-4,789字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:52 +0800

　　师：同学们，今天我们一起来学习高一化学必修第二册第六章第一节的第一课时——化学反应与热能。本节课我们有三个学习目标：一是通过实验和已有知识经验，感受化学反应中的能量变化，了解常见的吸热反应和放热反应，树立物质变化伴随能量变化的观念；二是从反应物与生成物所具有的能量、化学键的断裂与形成两个角度，理解化学反应中能量变化的主要原因，提升证据推理能力；三是了解人类对化学反应中能量的利用情况，以及节能的意义和方法，感受化学学科的社会价值，培养科学态度与社会责任。

　　我们知道，化学变化不仅有物质变化，还伴随着能量变化。人们利用化学反应，有时是为了制取所需物质，比如从铜矿石中提炼金属铜制成铜箔；有时是为了利用反应释放的能量，像火力发电厂利用煤燃烧释放的热量发电。大家还知道哪些利用化学反应释放能量的例子呢？请举例说明，并指出能量是如何转化的。

　　生：在日常生活、社会生产和科学研究中，这样的例子很多。比如厨房里的天然气灶，通过燃烧天然气释放热能来炒菜；冬天用暖宝宝，里面化学物质反应放热保暖；汽油、柴油在汽车发动机中燃烧，释放热量提供动力；北京冬奥会开幕式燃放烟火，火药爆炸将大量能量转化为光能；手机、电脑等电子产品以及电动汽车，电池中发生化学反应产生电能；高炉炼铁时，高炉内燃料释放能量为铁矿石等原料提供反应所需热量；长征系列火箭发射，燃料燃烧释放热量为火箭提供动力。

　　师：由此可见，现代社会中，人类的一切活动都离不开能量，许多能量利用与化学反应的能量变化密切相关。能量有热能、光能、电能等不同形式，常见的是热能。那么，化学反应会伴随着怎样的能量变化呢？下面我们来完成两个探究实验。

　　首先是镁条与盐酸的反应。在一支试管中加入 2 毫升 2 摩尔每升的盐酸，用温度计测量其温度，再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象并测量溶液温度的变化。具体操作请看视频。

　　（播放盐酸与镁反应前后溶液温度变化的视频）

　　师：这个实验用到的实验用品主要有 2 摩尔每升盐酸、镁条。视频中，向试管中加入 2 毫升 2 摩尔每升盐酸，将其固定在铁架台上，用温度计测量温度，取出温度计后放入打磨光亮的镁条，可观察到有气泡产生，该气体为氢气，再次用温度计测量溶液温度，发现温度升高，说明该反应为放热反应。在这一过程中，镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应放出的热使溶液温度升高，温度计示数上升。大家来描述一下实验现象并分析原因。

　　生：实验现象是镁条表面有气泡产生，溶液温度升高。这是因为镁条与盐酸发生反应，产生氢气，并在反应过程中向环境释放了热量。

　　师：很好。再来看看八水合氢氧化钡与氯化铵晶体的反应。将 20 克研细的八水合氢氧化钡晶体与 10 克氯化铵晶体一起放入烧杯中，把烧杯放在滴有几滴水的木片上，用玻璃棒快速搅拌，闻到气味后迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触摸杯壁下部，试着用手拿起烧杯，观察现象。具体操作请看视频。

　　（播放氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应的视频）

　　师：本实验用到的实验用品主要有氯化铵、八水合氢氧化钡。视频中，在木片上滴几滴水，取 20 克研细的八水合氢氧化钡晶体与 10 克氯化铵晶体放入烧杯，并放在木片上，用玻璃棒快速搅拌，可以闻到刺激性气味，迅速用玻璃片盖上烧杯，用手触碰杯壁下部，感觉很凉，试着拿起烧杯，可观察到烧杯底部与木片冻结在一起。在这一过程中，八水合氢氧化钡与氯化铵反应生成氯化钡、水和有刺激性气味的氨气，同时吸收大量的热，导致烧杯与木片之间的水结冰，使烧杯和木片冻结在一起。大家说说这个实验的现象及原因。

　　生：能观察到可以闻到刺激性气味，手摸烧杯壁感觉温度降低，拿起烧杯发现底部与木片冻结在一起。这是因为八水合氢氧化钡与氯化铵晶体反应产生了有刺激性气味的氨气，并在反应过程中向环境吸收热量。

　　师：像镁条与盐酸反应这样释放热量的化学反应，我们称之为放热反应。常见的放热反应有活泼金属与酸的反应、所有的燃烧反应、酸碱中和反应以及大多数的化合反应。而吸收热量的化学反应，我们称之为吸热反应。常见的吸热反应包括氢氧化钡与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、大多数的分解反应以及用碳、氢气、一氧化碳作为还原剂的氧化还原反应，不过要注意，碳、氢气、一氧化碳自身燃烧是放热的，需除外。

　　为什么化学反应会伴随能量变化？为什么有的反应放热，有的反应吸热呢？大家还记得化学反应的微观实质是什么吗？

　　生：从化学键的角度看，化学反应就是断裂旧化学键和形成新化学键的过程。断开旧化学键需要吸收能量，形成新化学键则释放能量。

　　师：非常好。当反应过程中，反应物断裂旧键吸收的能量大于生成物形成新键所释放的能量时，该反应就会吸收能量；反之，当反应物断裂旧键吸收的能量小于生成物形成新键所释放的能量时，该反应将释放能量。下面请大家思考这个问题：根据信息判断氢气与氯气发生化合反应生成氯化氢时，是吸收能量还是释放能量？

　　（给出相关数据信息）

　　生：断开 1 摩尔氢气和 1 摩尔氯气中的化学键一共需要吸收能量 479 千焦，而形成 2 摩尔氯化氢中的化学键一共要释放能量 862 千焦。断旧键吸收的能量小于成新键释放的能量，所以该反应最终表现为释放能量。

　　师：没错。各种物质都具有一定的能量，物质的组成、结构与状态不同，所具有的能量也不同。一个化学反应是释放能量还是吸收能量，与反应中全部反应物的总能量和全部生成物的总能量的相对大小有关。物质在发生化学反应时要遵循能量守恒原则。反应过程中，如果全部反应物的总能量大于全部生成物的总能量，反应物转化为生成物时需要向外界释放能量，当能量表现为热量时，反应放热；相反，如果全部反应物的总能量小于全部生成物的总能量，反应物转化为生成物时需要向外界吸收能量，当能量表现为热量时，反应吸热。所以从宏观角度看，反应过程可看作是把储存在物质内部的能量转化为热能、光能等释放出来，或者是把热能、光能等转化为物质内部的能量储存起来的过程。

　　接下来，请同学们仔细阅读课本第 34 - 35 页，思考以下几个问题：一、人类利用能源经历哪几个阶段？各阶段分别以什么为主要能源？二、随着社会进步和人类生活水平提高，能源消耗增多，化石燃料作为人类利用最多的常规能源，其利用过程中有哪些亟待解决的问题？三、节能减排有哪些措施？

　　生：人类利用能源主要经历三个阶段，依次是柴草时期，以树枝、杂草为主要能源；化石能源时期，以煤、石油、天然气为主要能源；多能源结构时期，以可再生能源和清洁的新能源，即绿色能源为主要能源。

　　利用化石燃料有两个亟待解决的问题：一是化石燃料短期内不可再生，储量有限，能源消费与储量的矛盾日益凸显；二是化石燃料燃烧产物包括粉尘、二氧化硫、氮氧化物及一氧化碳，会污染大气。

　　节能减排可采取的措施有：燃料燃烧阶段，提高燃料的燃烧效率；能量利用阶段，提高能源的利用率；开发使用新能源，目前人们比较关注的新能源有太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能等。

　　师：非常好。下面我们对本节课所学的核心内容进行归纳小结。化学反应伴随物质变化和能量变化，且遵循质量守恒与能量守恒。化学反应伴随能量变化，是因为一切化学反应都包含旧化学键断裂和新化学键形成的过程，断开旧化学键吸收能量，形成新化学键释放能量，两者相对大小决定反应是释放还是吸收能量。

　　从宏观角度看，反应物和生成物之间的能量差异导致化学反应的能量变化。当反应物总能量大于生成物总能量时，反应向外界释放能量；反之则吸收能量。反应物的化学能可转化为热能、光能、电能等不同形式的能量，通常表现为热量的释放或吸收。

　　常见的放热反应有活泼金属与酸的反应、所有的燃烧反应、酸碱中和反应以及大多数的化合反应；常见的吸热反应有氢氧化钡与氯化铵的反应、盐酸与碳酸氢钠的反应、大多数的分解反应以及用碳、氢气、一氧化碳作为还原剂的氧化还原反应（自身燃烧除外）。通过这节课的学习，我们能体会到研究化学反应中能量转化对社会发展、科技进步具有重要意义。最后，我们通过几道典型例题来检测一下今天的学习情况。

　　首先看例题一，判断下列说法是否正确。第一个说法：氢氧化钠固体溶于水，放出热量，该变化为放热反应。

　　生：这个说法错误，因为吸热反应和放热反应描述的对象必须是化学变化，氢氧化钠固体溶于水虽放热，但不是放热反应。

　　师：对。第二个说法：化学反应必然伴随能量变化，且一定是热量变化。

　　生：这个说法也不正确，化学变化一定伴随能量变化，但能量变化形式不止热量变化，还可以是光能、电能等。

　　师：很好。第三个说法：化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因。

　　生：这个说法正确，化学反应是断裂旧化学键和形成新化学键的过程，断裂旧键吸收能量，形成新键释放能量，所以化学反应必然伴随能量变化。

　　师：没错。最后一个说法：吸热反应需要加热才能进行，放热反应在常温下一定容易进行。

　　生：这个说法错误，一个反应是放热还是吸热，与反应开始前是否需要加热无关。吸热反应不一定需要加热，如八水合氢氧化钡与氯化铵晶体的反应；放热反应在常温下也不一定容易进行，如氢气在氯气中燃烧前需要加热引燃。

　　师：非常好。例题 2，已知 A 和 B 反应生成 C 和 D 的能量变化如图所示，下列说法哪一个是不正确的呢？

　　（展示能量变化图）

　　生：根据图像可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，则该反应是吸热反应，A 选项正确；碳酸钙分解是常见的分解反应，碳酸钙分解时吸热与该反应类似，B 选项正确；对于吸热反应，断旧键吸收的能量高于成新键所释放的能量，C 选项正确；吸热反应中所有参与反应的反应物所具有的总能量比所有生成物具有的总能量要低，而不能只比较部分反应物和产物，因此选项 D 错误，这道题答案是 D。

　　师：完全正确。接着看例题 3，根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化，找出其中一定正确的说法。

　　（给出相关信息）

　　生：结合题目信息，分析氢气与氧气反应的热量变化可知，1 摩尔氢气与 0.5 摩尔氧气断键时共吸收 685 千焦的热量，而生成 1 摩尔水的化学键时则放出 930 千焦热量，整个过程共放出 245 千焦的热量，选项 A 不正确；氢气与氧气燃烧生成水的反应放热，所以水分解生成氢气与氧气则吸热，选项 B 不正确；由题目信息可知，1 摩尔氢气与 0.5 摩尔氧气要吸收能量才能转化为 2 摩尔氢原子及 1 摩尔氧原子，作为放热反应，1 摩尔氢气与 0.5 摩尔氧气的总能量应高于 1 摩尔水的总能量，因此，2 摩尔氢原子及 1 摩尔氧原子具有的总能量高于 1 摩尔氢气与 0.5 摩尔氧气具有的总能量。综上可知，甲、乙、丙中物质具有的总能量大小关系为乙大于甲大于丙，所以选项 C 正确，选项 D 不正确。

　　师：非常棒。例题 4，如图所示，25 摄氏度时，把试管放入盛有饱和石灰水的烧杯中。试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入 5 毫升盐酸于试管中。第一小问，滴入试管中的稀盐酸会与镁片发生化学反应，镁与氢离子反应生成什么？

　　生：镁与氢离子反应生成镁离子和氢气。

　　师：对。第二小问，实验中能观察到哪些现象？产生这些现象的原因是什么？

　　生：实验中能观察到镁片表面有气泡产生，镁片逐渐溶解，澄清石灰水变浑浊。产生这些现象的原因是盐酸与镁片反应产生氢气，反应放热使饱和石灰水温度升高，而氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，氢氧化钙因过饱和而析出。又因为反应放热，所以产物氯化镁溶液和氢气的总能量小于镁片和盐酸的总能量。

　　师：非常好，同学们对本节课知识掌握得不错。希望大家课后继续巩固，加深对化学反应与热能的理解。

9年级化学第6单元二氧化碳对生活和环境的影响逐字稿-4,005字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:46 +0800

　　师：同学们，大家好。今天我们来学习九年级化学第六单元碳和碳的氧化物，课题三第二课时——二氧化碳对生活和环境的影响。这是今天的学习目标：一、认识二氧化碳的用途，通过多角度介绍二氧化碳用途，认识物质性质与用途间的关系；二、通过二氧化碳在自然界中的循环，全面科学地认识二氧化碳对环境的影响，知道温室效应的危害及预防。

　　在学习今天的内容前，我们先来猜个谜：植物学家说我是植物粮食，消防官兵说我是灭火先锋，建筑师们说我是粉刷天使，这是什么呢？这就是我们今天要继续学习的二氧化碳。通过以上的介绍，不难了解二氧化碳的妙用。在实际生活中，二氧化碳到底有怎样的用途呢？首先，让我们来看两幅图。汽水你一定喝过，你了解汽水吗？汽水又称碳酸饮料，在高压作用下将二氧化碳溶解于水，反应生成碳酸。喝的时候由于嘴里温度较高，使一部分二氧化碳气体溢出，给你清凉感，这便是二氧化碳的作用之一——制作碳酸饮料。

　　说到二氧化碳的作用，我们不得不提我国化学史上一位重要的人物——侯德榜，他发明了侯氏制碱法，利用二氧化碳制备碳酸钠。二氧化碳还可以用于生产尿素等化工产品，是一种重要的化工原料。除此之外，二氧化碳不可燃，也不支持燃烧，密度比空气大，所以常常被用作灭火。

　　师：同学们，你们知道二氧化碳的灭火原理吗？

　　生：（思考，可能有同学小声讨论）

　　师：二氧化碳的灭火是将二氧化碳高压压缩在小钢瓶中，灭火时将其喷出，可迅速覆盖在可燃物的表面，起到降温和隔绝空气的作用。固态的二氧化碳我们又称之为干冰，升华的时候可吸收大量的热，使周围的温度迅速降低。因此常常被用作制冷剂，可用于食品保鲜、冷藏、运输等。干冰升华的时候，周围温度迅速降低的同时，空气中的水蒸气可凝结成雾，可制造舞台烟雾效果。如果在高空中喷洒干冰，能够使空气中的水蒸气凝结成水滴，以此形成降雨。干旱地区可利用此方法来进行人工降雨。

　　二氧化碳的作用之四，是植物光合作用的原料。首先让我们来看一则资料：1977 年，广东地质队在南海县普查石油资源时，打穿了一个石灰岩溶洞，二氧化碳气体的强大压力形成井喷气柱，高达 100 多米，时间持续了两个月之久。有人无意间在井喷附近种了一棵南瓜苗，南瓜的长势特别旺盛，果实异常硕大。井喷后几年，周围的稻谷、小麦等作物都连续获得大丰收。

　　师：怎么会有这样的怪事？

　　生：（思考，发表自己看法）

　　师：二氧化碳存在于大气中，纯净的二氧化碳是无色无味的气体。在光照的条件下，二氧化碳可与水反应在植物体内转化为糖类，保证了植物进行光合作用的需要，所以农业上二氧化碳是一种重要的气体肥料，二氧化碳浓度的高低直接影响农作物的生长发育。温室大棚里人为地增加二氧化碳的浓度，可促进植物的光合作用，使其生长更加旺盛。

　　通过学习，我们知道二氧化碳具有以下性质，正是因为二氧化碳所具有的这些性质，使其在生产生活等方面具有广泛的应用。物质的性质决定用途，其对应关系是怎样的呢？请同学们连连线。首先，二氧化碳能溶于水，可做汽水、碳酸饮料；二氧化碳不可燃，也不支持燃烧，可用于灭火；二氧化碳能够参与光合作用，可做气体肥料；固体二氧化碳干冰升华吸热，可做制冷剂、储藏食物、人工降雨等；二氧化碳可做化工原料，可通过反应制备纯碱、尿素等。

　　师：同学们，你们明白了二氧化碳的用途，那么二氧化碳有危害吗？当人们进入久未开启的菜窖，这样进去安全吗？同学们，请思考，如果直接进去会怎样？

　　生：（思考回答）可能会危及生命。

　　师：对了，可能会危及生命，这是为什么呢？

　　生：久未开启的菜窖含有大量的二氧化碳。

　　师：没错，久未开启的菜窖含有大量的二氧化碳，在这种情况下会发生窒息。那么我们需要做什么呢？为了确保是否安全，首先我们需要进行灯火实验，将一支点燃的蜡烛伸入到菜窖中，若蜡烛熄灭，请勿进入。

　　其实二氧化碳本身是没有毒性的，但是二氧化碳却不能够供给呼吸，当大气中二氧化碳的含量超过正常含量时，会对人体健康造成影响。当二氧化碳的浓度达到 10% 时，会使人神志不清、呼吸停止，甚至致人死亡。因此，在人群密集的地方应注意通风换气，例如冬天天气比较寒冷，同学们习惯紧闭门窗。我们知道，由于人体的呼吸作用，会导致室内二氧化碳含量越来越多，氧气会越来越少，不利于大家的学习。所以同学们请注意通风换气。二氧化碳对环境又有怎样的影响呢？那我们来看一则视频。

　　（播放视频：海平面上升、植被退化、冰川融化、极端降水，这个星球面临着多重威胁。2020 年地球表面平均温度已经比第二次工业革命前期高了约 1.2 摄氏度。这一切背后的推手就是碳排放。来自交通、能源、制造业乃至我们的呼吸。全世界都在期待人类的碳排放尽快达到峰值，然后进入平稳下降阶段，最终实现二氧化碳排放量收支相抵，这就是碳中和。中国是世界三大经济体中第一个做出碳中和承诺的国家，计划在 2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。）

　　师：通过短片我们听到了两个名词，碳达峰和碳中和。碳达峰是指我国承诺二氧化碳的排放力争于 2030 年前达到峰值，后逐渐降低。碳中和是指我国工业企业、个人在一定时间内直接和间接产生的二氧化碳气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式抵消产生的二氧化碳，实现二氧化碳零排放。

　　师：为什么要减少二氧化碳的排放？它有怎样的危害呢？我们知道大气中二氧化碳的含量极少，约为 0.03%，但它的作用却不容小觑。大气中的二氧化碳就如温室的玻璃或塑料薄膜那样，既能让太阳光透过，又能使地表吸收的二氧化碳的热量不易向外散失，起到让地球保温的作用。这种现象我们称之为温室效应。正是由于温室效应，地球平均地表温度才提高到目前适合人类生存的 15 摄氏度。可以形成温室效应的气体，除了我们所说的二氧化碳，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷，也就是氟利昂等。

　　师：如果地球上没有二氧化碳会怎么样呢？

　　生：（思考回答）

　　师：伴随着二氧化碳含量的减少，温室效应减弱，地表热量散失，地表温度下降。例如土星上二氧化碳的含量为 0，致使土星地表温度低至零下 140 摄氏度，根本不利于人类的生存。那么，二氧化碳含量过高又会怎么样呢？

　　生：（思考回答）

　　师：伴随着二氧化碳含量增多，温室效应增强，地表热量聚集，地表温度升高，比如金星上二氧化碳含量高达 97%，致使其地表温度高达 465 - 485 摄氏度。由此可见，大气中的二氧化碳对于调节地表温度起着重要的作用。那么二氧化碳在大气中为什么会维持相对稳定呢？

　　生：（思考回答）

　　师：这是因为人和动物的呼吸，煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧会吸收大气中的氧气，释放出二氧化碳。而绿色植物的光合作用会吸收二氧化碳，释放出氧气，因此大气中的二氧化碳含量是相对稳定的。但近几十年来，随着工业的迅猛发展和人类生活水平的不断提高，人类所消耗的化石能源急剧增多，排入到大气中的含量越来越多。另一方面，能够吸收二氧化碳的森林却因为天灾和人类的滥砍滥伐而逐渐减少。结果，大气中二氧化碳含量不断上升，导致温室效应加强。全球变暖已对人类的生存遭受严重的威胁，全球变暖将有可能导致两极冰川融化、海平面上升，淹没部分沿海城市；其次还有可能导致暴雨、洪水等灾害性和极端气候发生的频率增加，导致气候反常，海洋风暴增多；同样会影响自然生态系统，导致部分动植物灭绝，改变生物多样性；还有可能导致土地因干旱沙漠化面积增大、农业减产等等。

　　正因为如此，我们需要减少二氧化碳的排放，避免温室效应进一步加剧。那么请思考防止温室效应进一步增强的措施有哪些呢？减少二氧化碳的排放需要我们全世界共同努力。

　　从法律层面上来说，我们需要制定国际规定，共同限制二氧化碳的排放。例如 1992 年在巴西里约热内卢通过了《联合国气候变化框架公约》，1997 年在日本京都通过了《京都议定书》，2009 年在丹麦哥本哈根通过了《哥本哈根协议》，2015 年在巴黎气候变化大会上通过了《巴黎协定》，减碳发展一直在进行。作为发展中国家，我国承诺 2060 年实现碳中和，充分体现了大国担当。

　　从技术层面上来说：一、改善能源结构，尽量减少使用化石能源，利用太阳能、风能等清洁能源；二、提高能源的生产效率和使用效率，发展试用更高效的洁净煤技术，改善公共交通体系，例如使用氢能源电车；三、大力植树造林，严禁滥砍滥伐；四、通过物理或化学方法人工吸收二氧化碳等，例如二氧化碳补集或封存等。

　　从个人层面上来说，我们倡导低碳生活。同学们，你们知道什么是低碳吗？

　　生：（思考回答）

　　师：低碳其实就是减少二氧化碳的排放，在日常生活中怎样做才算是低碳呢？我们尽量自带餐具，少用或不用一次性筷子，节约用水用电，生活垃圾分类处理，少开私家车，多乘公交车或骑自行车，植树造林等。

　　师：同学们，你们今天做到低碳了吗？结合今天所学，我们来看一道题。下列不符合低碳理念的是（题目选项略）。

　　生：（思考回答）

　　师：正确答案，应该选 B 选项，会造成植被的减少，工业生产中二氧化碳的释放不符合低碳环保的要求，应尽量不用或少用一次性筷子。而 A、C、D 选项都符合低碳理念。

　　经过今天的学习，你学会什么了呢？我们一起来小结一下，二氧化碳在生活中有着广泛的应用，可直接用于灭火、人工降雨、制碳酸饮料等，还可与其他物质发生反应，制备新物质如尿素、纯碱等。另一方面，二氧化碳对生活和环境也存在一定的影响。二氧化碳浓度过高会对人体健康造成影响，同时会形成温室效应，造成一系列不良的后果。针对于这些后果，在法律层面上，我们制定国际规定减少二氧化碳的排放；从技术层面上来说，开发清洁能源，提高能源利用效率；从个人层面上来说，倡导低碳生活，避免资源的浪费。今天的授课内容到此结束，谢谢观看。

化学必修2 第7章第四节基本营养物质第2课时逐字稿-4,558字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:40 +0800

　　师：同学们，今天我们学习人教版高一化学必修第二册第七章第四节基本营养物质的第二课时——蛋白质和油脂。本节课学习目标如下：第一，通过对氨基酸结构的分析，学会从官能团角度推测氨基酸和蛋白质的化学性质；第二，通过学习蛋白质的化学性质，认识蛋白质在生产生活中的重要应用；第三，通过生活经验总结归纳油脂的物理性质，通过学习油脂的组成和结构，了解油脂的水解反应与氢化反应及其在生产生活中的应用。

　　上节课我们了解到人体所需的六大营养物质：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。其中，蛋白质是构成细胞的基本物质，是生命活动的主要承担者。蛋白质大约占人体全部质量的18%以上。营养学指出，人体每1千克需要摄入1.2克蛋白质。比如体重为50千克的女性，每天需要摄入大约60克蛋白质。蛋白质由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成，相对分子质量大，在几万到几千万之间，是一类非常复杂的天然有机高分子化合物，主要存在于生物体内，如肌肉、毛发、皮肤、角蹄、酶、激素、抗体、病毒等，在植物中也很丰富，像大豆、花生、谷物等。蛋白质结构复杂多样，由氨基酸分子之间通过聚合反应生成多肽，进而构成复杂的网状结构，多条多肽链聚集形成四级结构的蛋白质，比如人体的血红蛋白。

　　大家观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，这两种氨基酸有哪些官能团？它们的共同点是什么？

　　生：它们的结构都含氨基和羧基。

　　师：鉴于官能团的种类决定有机物的化学性质，大家思考一下，含羧基和氨基的物质可能表现什么化学性质呢？我们可以类比乙酸，含羧基的物质表现酸性；含氨基的物质可以看成是氨气当中的一个氢原子被其他原子或者基团所取代。由于氨气和氨基结构相似，氨气有碱性，那么氨基也表现碱性。

　　由氨基酸构成的蛋白质具有什么样的化学性质呢？蛋白质在酸碱或酶的催化下能水解生成氨基酸。人体从食物中摄取的蛋白质在消化道内酶的作用下，经过水解反应生成各种氨基酸，氨基酸被吸收后结合生成人体所需的各种蛋白质。不同的蛋白质水溶性不一样，有的蛋白质能溶于水，比如鸡蛋清；有的蛋白质难溶于水，比如丝、毛等。蛋白质除了可以发生水解生成氨基酸之外，还具有其他性质。往蛋白质鸡蛋清溶液当中加入几滴醋酸铅溶液，会发生什么现象呢？请观看实验视频。

　　本实验用到的实验用品主要有醋酸铅溶液、浓硝酸、头发、鸡蛋清溶液。向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液，可观察到溶液中出现沉淀。这是由于鸡蛋清中富含蛋白质，而蛋白质遇到重金属盐会发生溶解度下降，从而从溶液中析出。能使蛋白质发生这种变化的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等；物理方法有加热、紫外线照射等。

　　我们看到蛋白质在加热或者加入重金属盐醋酸铅后，溶解度下降，再加水析出的蛋白质沉淀不能再溶解，失去了生理活性。此时我们说蛋白质发生了什么呢？在某些条件下，蛋白质的分子内部结构和性质发生改变，溶解度下降，失去生理活性，这叫做蛋白质的变性。蛋白质变性是不可逆的化学变化，这里的某些条件包含物理因素和化学因素。物理因素有加热、加压、搅拌、震荡、紫外线和超声波等；化学因素有加入强酸、强碱或者重金属盐，比如醋酸铅、硫酸铜等，还有某些有机物，比如甲醛、乙醇和苯酚等。这些物理因素和化学因素都能使蛋白质发生变性。蛋白质变性在生活中是常见的现象，比如鸡蛋的烹饪、牛奶制成酸奶或奶酪都属于蛋白质的变性过程。此外，我们可以利用蛋白质变性的原理来进行杀菌消毒，破坏病毒蛋白的功能。蛋白质也有自己的特征反应，我们来看看实验视频。

　　向另一只盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，可观察到试管中有白色沉淀产生，加热后可观察到沉淀变为黄色，发生了显色反应。点燃酒精灯，分别在酒精灯的火焰上灼烧一小段头发和丝制品，均可闻到类似烧焦羽毛的气味。这是由于头发、丝织品和羽毛中均含有蛋白质，蛋白质在灼烧时产生了该气味。

　　通过刚刚的实验，向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴浓硝酸，产生白色沉淀，加热之后变成黄色沉淀，这是蛋白质的显色反应；将蛋白质灼烧会产生类似烧焦羽毛的气味，而灼烧纤维素会产生烧纸的气味。因此我们可以用这两个特征反应来鉴别蛋白质。同学们在课后也可以做一下蛋白质灼烧的兴趣实验，取一小段毛线和棉线分别放在火上点燃，注意观察灼烧后的状态和气味，实验过程要注意用火安全。

　　蛋白质是人体必需的营养物质，动物的毛皮、蚕丝是很好的纺织原料，动物的皮革是衣服的原料。驴皮可以熬制成一种中药材——阿胶。各种生物酶也是蛋白质，是生物体重要的催化剂等等。1965年，我国科学家首次完成了牛胰岛素的全合成，为蛋白质的研究做出了重大贡献。请同学们利用蛋白质的性质来思考以下两个问题：第一，为什么医院里可以用高温蒸煮、紫外线照射或涂抹医用酒精等方法进行消毒呢？第二，在生物实验室里常用甲醛溶液俗称福尔马林来保存动物标本，在农业上可以用波尔多液来防治农作物的病害。想一想为什么？

　　生：我们知道细菌和病毒的主要成分是蛋白质，因此可以采用物理方法，比如高温加热、紫外线照射，或使用化学试剂，如医用酒精、甲醛、重金属盐等等，使蛋白质发生变性，从而使细菌或病毒的蛋白质失去生理活性，起到杀灭细菌的目的。

　　师：非常好。接下来我们再来认识一种基本营养物质——油脂。油脂可以分成两类：油和脂肪。油是常温下为液态的油脂，如花生油、橄榄油等植物油；脂肪是常温下为固态的油脂，比如猪油、牛油等。从生活经验我们可以归纳出油脂的物理性质：把油脂放入水中，油会漂浮在水面上，说明油脂的密度比水小，难溶于水，粘度较大，触摸时有明显的油腻感。油脂易溶于有机溶剂，根据油脂的这个溶解性，食品工业常使用有机溶剂来提取植物种子里的油脂。

　　植物种子里的油脂是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应所生成的酯，它由碳、氢、氧三种元素组成。油脂的结构可表示成……这是酯基，根据酯化反应的原理是酸脱羟基醇脱氢而得到酯。大家能否根据酯的结构逆推回对应的酸和醇呢？给大家一个提示，甘油是丙三醇，碳骨架上有三个碳，每个碳上都连接一个羟基，故称为丙三醇。请大家按下暂停键，花1分钟时间尝试写出对应的酸和醇。

　　生：从酯基结构反推对应的酸和醇其实可以看作酯基的碳氧单键断裂，给羰基加上羟基变成羧基，形成对应的高级脂肪酸；给氧原子补回氢变成醇羟基，形成对应的丙三醇。

　　师：非常正确。因此油脂是由这三种高级脂肪酸和丙三醇（俗称甘油）通过酯化反应得到，其中高级脂肪酸的烃基R1、R2和R3可以相同也可以不同。组成油脂的高级脂肪酸种类较多，常见的高级脂肪酸可以分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。这里的饱和与不饱和指的是烃基是否含碳碳双键，不含碳碳双键的，说明烃基里的碳原子都达到饱和，对应的酸为饱和脂肪酸；含碳碳双键的烃基对应的酸为不饱和脂肪酸。饱和脂肪酸有硬脂酸、软脂酸等，不饱和脂肪酸有油酸和亚油酸等。

　　我们来看看由硬脂酸对应的硬脂酸甘油酯的结构简式，可以计算出硬脂酸甘油酯的相对分子质量只有900，不足1万，其他油脂的相对分子质量也差不多，都很小，因此油脂不属于高分子化合物。油脂的高级脂肪酸的饱和程度对油脂的性质有什么影响呢？

　　生：不饱和的高级脂肪酸甘油酯的熔点较低，呈液态，比如植物油；而饱和高级脂肪酸甘油酯的熔点较高，呈固态，比如动物脂肪。

　　师：很好。根据刚刚分析的油脂结构，请同学们预测一下油脂具有什么样的化学性质呢？

　　生：油脂中含有酯基，酯基在酸性和碱性条件下会发生水解。酯的水解反应可以看成是酯化反应的逆反应。简言之，酯化反应是酸和醇反应得到酯，则酯的水解反应则是生成酸和醇，所以油脂和水在酸的催化下会生成高级脂肪酸和甘油（丙三醇）。此外，油脂在人体小肠中酶的催化下也发生水解，生成对应的高级脂肪酸和甘油。这两者再分别发生氧化分解，可释放能量，为人体提供热量。

　　师：非常棒。在碱性条件下，油脂和水也发生水解反应，生成对应的高级脂肪酸和甘油。但是因为酸无法在碱性条件下存在，会与碱反应生成盐，因此油脂在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸盐和甘油（丙三醇）。高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分，在工业上，常利用油脂在碱性条件下的水解反应来获得高级脂肪酸盐，再经过填充剂处理可获得块状肥皂，因此这个反应也叫做皂化反应。对于不饱和的高级脂肪酸甘油酯，由于它含有不饱和的碳碳双键，因此可以与氢气发生加成反应。例如，不饱和油酸甘油酯在催化剂、加压加热条件下可以与氢气发生加成反应，生成饱和的硬脂酸甘油酯。液态植物油通常含不饱和脂肪酸甘油酯，其中不饱和的碳碳双键久置于空气中会被氧化，产生过氧化物和醛类等，使得变质的油脂带有难闻的“哈喇”味。因此，工业上常利用氢化反应提高液态植物油的饱和程度，将其转换成固态氢化植物油，氢化植物油性质会更稳定，不易变质，便于运输和储存。正是因为这些优点，氢化植物油被用来大量生产人造奶油。书本87页的资料卡片和88页的科学技术社会栏目有相关介绍，同学们可以阅读了解。

　　生活中大多数人认为油脂热量高，容易引发发胖，还有高血脂有碍心血管健康，那我们不吃油脂是否可以呢？

　　生：当然不行，油脂是六大营养素之一，我们每天需要摄入一定量的油脂。油脂具有以下几个功能：首先，油脂是身体最佳的储备能量，每千克油脂可以产生9大卡热量，比糖类和蛋白质产生的热量多；其次，油脂是构成身体细胞与组织的成分，油脂可以提供人体所需的必需脂肪酸，亚麻油酸和阿尔法次亚麻油酸，也可以促进脂溶性维生素A、D、E、K的吸收；再者，油脂可以增加食物的口感，增强我们的饱食感，还可以润滑肠道，帮助排便，适当的脂肪还可以保护内脏，保持体温，让我们在冬天时减少体热的流失。

　　师：没错，不过我们要适度摄取油脂，选择健康的橄榄油、坚果类油或者是葵花油、葡萄籽油等，少吃或不吃可能伤害人体健康的油，比如含饱和脂肪酸的动物油脂、椰子油，或者是含人工反式脂肪酸的油炸食品、人造奶油等。此外，油脂也具有经济价值，油脂及其衍生物和它们的反应产物在其他领域中发挥着重要作用。油脂化学主要以油脂为原料来获得像甘油、甲酯、脂肪酸和脂肪醇等物质，然后以甘油、脂肪酸作为日常生活中其他产品的原料，比如人造黄油、肥皂、化妆品或护肤品的原料。例如从脂肪酸月桂酸中可以获取表面活性剂十二烷基硫酸钠，这是许多护肤品的重要成分。此外，油脂在润滑剂、制药、制皂和橡胶行业当中也有着成千上万种用途。

　　最后我们来小结本节课的学习内容。蛋白质是由碳、氢、氧、氮、硫、磷等元素组成的天然有机高分子化合物，它的基本结构单位是氨基酸。蛋白质在酸碱酶的作用下能发生水解反应，生成氨基酸；在某些条件下能发生变性反应，使蛋白质的结构和性质发生改变。它还具有两个特征反应：一个是与浓硝酸在加热下的显色反应，一个是灼烧时会产生类似烧焦羽毛的气味。

　　油脂属于酯类的小分子有机化合物，它可以分成两类：一类是液态油，含碳碳双键的不饱和高级脂肪酸甘油酯；一类是固态脂，不含碳碳双键的饱和高级脂肪酸甘油酯。含有酯基的油脂均能在酸碱或酶的催化下发生水解反应，其中含碳碳双键的不饱和高级脂肪酸甘油酯还能和氢气发生加成反应，转化为稳定的氢化油。课堂到此结束，谢谢大家的观看。

化学必修1 第1章第二节离子反应第1课时：电解质的电离逐字稿-3,967字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:34 +0800

　　师：同学们，今天我们学习高一人教版化学第一章第二节电解质的电离。本节课的学习目标是明确电解质、导电的本质，建立电解质的概念和判断依据，建立电离模型，能从宏观、微观和符号认识电离过程，能用电离方程式描述电解质的电离，还要明白为什么失手给电器通电或者接触带电设备时有触电风险，探究其中的化学本质。

　　首先，我们学习第一个小模块，认识氯化钠溶液的导电性。初中的导电性实验表明，氯化钠固体不导电，纯水也不导电。接下来研究将氯化钠固体溶于水形成的溶液，实验说明氯化钠溶液能够导电。搅拌溶解过程中，灯泡变得更加明亮，这一现象说明随着氯化钠溶液浓度增大，溶液的导电能力增强，所以氯化钠溶液的导电能力与浓度密切相关。

　　那为什么氯化钠溶液能导电呢？我们知道，电流是由带电粒子按一定方向移动形成的，因此能导电的物质必须具有能自由移动的带电荷粒子。氯化钠固体中含有带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子，由于带相反电荷的离子间相互作用，钠离子和氯离子按一定规则紧密排列，这些离子不能自由移动，所以氯化钠固体不导电。而氯化钠的水溶液能够导电，说明在氯化钠的水溶液中存在着能自由移动的带电荷粒子。

　　不难猜想，氯化钠固体与水作用产生了新的能导电的粒子，这种新的微观粒子是如何产生的呢？将氯化钠固体加入水中时，在水分子的作用下，氯化钠固体表面的氯离子被水分子中的氢原子吸引，脱离固体表面，形成能自由移动的水合氯离子；氯化钠固体表面的钠离子被水分子中的氧原子吸引，脱离固体表面，形成能自由移动的水合钠离子。在氯化钠溶液中插入电极并接通电源时，带正电荷的水合钠离子向与电源负极相连的电极移动，带负电荷的水合氯离子向与电源正极相连的电极移动，因而氯化钠溶液能够导电。

　　其他形式的氯化钠能导电吗？现在我们来认识熔融氯化钠的导电性，下面一起观看实验视频。

　　在视频中我们看到，氯化钠固体不导电，当氯化钠固体融化时能够导电。为什么熔融氯化钠能够导电呢？我们可以通过动画模拟来了解氯化钠晶体受热融化的微观过程。当氯化钠固体受热熔化时，升温使离子内能升高，运动加快，克服了离子间的相互作用，产生能自由移动的钠离子和氯离子。在熔融的氯化钠中插入电极并接通电源时，带正电荷的钠离子向与电源负极相连的电极移动，带负电荷的氯离子向与电源正极相连的电极移动，因而熔融的氯化钠也能够导电。

　　现在我们学习第三个小模块，认识电解质。首先回顾一下电解质概念和电离理论的发展历史。1799 年，法拉第用直流电研究硫酸镁溶液的导电性，发现该溶液能被电解生成镁单质，他把这种电流使化合物分解的现象称为电解，将分解前的物质称为电解质。1834 年，法拉第提出离子的概念，当时认为离子是在电流作用下电离产生的。但是 1884 年，阿伦尼乌斯通过大量实验得出电解质的电离不需要外加电离。1903 年，阿仑尼乌斯因电离学说获得了诺贝尔化学奖。

　　通过电解质概念和电离理论近一个世纪的发展历史，结合氯化钠溶于水和熔融状态下的导电性实验，大家认为电解质是怎样的物质呢？如大家所想，它应该是化合物，在溶液中或者熔融状态时能自发电离产生离子而导电，这就是电解质的概念。

　　怎样判断一个物质是不是电解质呢？一是要看它是不是纯净的化合物，二要满足在水溶液中或者熔融状态下能电离出自由移动的离子导电。这就是电解质判断的两个要点。下面我们用实际的例子来巩固电解质的概念和判断要点。同学们，请判断表格中各物质是否为电解质。

　　浓硝酸、稀硫酸、硝酸钾溶液由于电离产生了自由移动的离子，所以能够导电。但因为这些溶液是混合物，都不是电解质，不过它们的溶质是电解质。熔融的氢氧化钠、熔融的硝酸钾能够电离导电，且是纯净物，所以它们是电解质。蔗糖、乙醇这样的有机物在水溶液中和熔融状态下都不导电，不满足电解质判断的第二个要点，所以它们不是电解质。

　　铜虽然能导电，但它是单质，不满足电解质判断的第一个要点，而且它是通过电子定向移动导电，不是通过电离出的离子导电，不满足电解质判断的第二个要点，所以单质都不是电解质。

　　总之，单质和混合物一定不是电解质，能电离出自由移动的离子的纯净化合物才是电解质。从物质组成分类的角度看，这些纯净的化合物有酸、碱、盐。接下来我们用所学知识来解决实际问题，讨论以下几种说法是否正确，并说明原因。

　　先看第一、第二题，同学们检查一下自己的答案。这两个说法都是错误的。第一题，石墨能导电，所以石墨是电解质。这个说法错误，因为石墨是单质，不是纯净的化合物，所以它不是电解质。第二题，盐酸能导电，所以盐酸是电解质，这种说法也错误，因为盐酸是混合物，不是纯净的化合物，所以它不是电解质。

　　再看第三、第四题，同学们检查一下自己的答案，这两个说法也都是错误的，一起看一下原因。第 3 题，由于硫酸钡不溶于水，所以不是电解质。这种说法错误，因为纯净的化合物硫酸钡熔融时能电离出离子导电，所以它是电解质。第 4 题，固体氯化钠不导电，所以不是电解质。这种说法错误，因为氯化钠溶于水或者熔融时能电离出离子导电，所以它是电解质。

　　最后看第五、第六题，同学们检查一下自己的答案，这两个判断同样错误，一起看一下原因。第 5 题，二氧化硫溶于水能导电，所以二氧化硫是电解质。这种说法错误，因为二氧化硫与水反应生成了硫酸，溶液中导电离子是硫酸电离产生的，二氧化硫自身不能电离，所以二氧化硫不是电解质。第 6 题，导电的物质一定是电解质，这种说法错误，因为电解质在一定条件下产生自由移动的离子时才能导电，导电的物质还可能是单质或者混合物。

　　现在通过练习，检验同学们对电解质概念的掌握情况。A 选项，硝酸钾溶于水或受热熔化时能产生自由移动的离子导电，所以硝酸钾是电解质，A 选项错误。B 选项，金箔、石墨烯是单质，它们都不是电解质，B 选项错误。C 选项，熔融的氯化镁能导电，所以该纯净化合物是电解质，C 选项正确。D 选项，氯化钠溶于水，在水分子的作用下自发发生电离，电离过程不需要通电，D 选项错误。正确答案选 C。

　　现在我们来学习第四个小模块，电离和电离方程式。把电解质溶于水或受热熔化时形成自由移动的离子的过程叫电离。用化学式和离子符号表示电离过程的式子叫电离方程式，如氯化钠电离生成钠离子和氯离子。需要注意的是，水溶液中电离出来的是水合离子。为了简便起见，书写电离方程式时仍然用离子符号表示水合离子，也可以用微观示意图表示电离过程，这能很好地帮助我们理解微观过程。用电离方程式表示电离过程，化学符号书写简单，便于描述解释电离过程。

　　将氯化钠固体加入到蒸馏水中搅拌，宏观上看到固体溶解消失，溶液在电路中能够导电；微观上氯化钠电离成了自由移动的钠离子和氯离子；符号上用电离方程式表示氯化钠的电离过程。在其他的电离过程中，写出电离方程式的同时，我们会想到微观上溶质如何电离成离子，以什么离子存在于溶液中，宏观上它的状态发生了什么变化，这样我们就可以更全面地认识电离过程，理解物质在溶液中的真实存在形式，形成分析电离过程的稳定思路。

　　现在我们学习第五个小模块，酸碱盐的电离本质。例题一，用电离方程式表示氯化氢、硝酸、硫酸在水中的电离，氯化氢电离生成氢离子和氯离子，硝酸电离生成氢离子和硝酸根离子，硫酸电离生成氢离子和硫酸根离子。通过例题 1 分析电离出的离子，发现这些酸电离生成的阳离子全部是氢离子。从电离的角度可以将酸定义为：电离时生成的阳离子全是氢离子的化合物。

　　例题 2，用电离方程式表示氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡在水中的电离。氢氧化钠电离成钠离子和氢氧根离子，氢氧化钙电离成钙离子和氢氧根离子，氢氧化钡电离成钡离子和氢氧根离子。这些碱电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子。通过例题 2 的分析可以看出，电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物是碱。

　　例题 3，用电离方程式表示碳酸铵、硫酸镁、氯化钠在水中的电离。碳酸铵电离成铵根离子和碳酸根离子，硫酸镁电离成镁离子和硫酸根离子，氯化钠电离成钠离子和氯离子。通过例题 3 的分析可以看出，电离时生成的阳离子有金属离子或者铵根离子，阴离子有酸根离子的化合物是盐。

　　已知硫酸氢钠溶于水，电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子。大家认为硫酸氢钠是酸还是盐呢？从定义上看，它是盐，可以进一步细分为正盐、酸式盐。正盐是酸跟碱完全中和生成的盐，如硫酸铜、硝酸银；酸式盐是酸中的氢离子部分被中和生成的盐，如硫酸氢钾；碱式盐是碱中的氢氧根离子部分被中和生成的盐，如碱式碳酸铜、碱式氯化镁。所以硫酸氢钠是酸式盐。

　　现在我们可以回答最开始的问题，为什么失手接触带电的设备或者电源、插座、开关等都有触电的风险。人体汗液中排出来的氯化钠在水中电离成离子，形成电解质溶液。电解质溶液是能够导电的，所以失手给电器通电或者接触带电设备时，很容易发生触电事故。

　　最后对本节课进行小结。本节课通过研究氯化钠在溶液中、熔融时的导电性，明确了化合物导电的本质是在一定条件下产生了自由移动的离子。通过回顾电解质概念和电离理论的发展历史，从电离导电的标准得出了电解质的概念。对于陌生物质，要预测它是否为电解质，按照电离定义比较困难。化合物按照组成可以分为酸、碱、盐、氧化物、有机物等等，这两种分类方法存在交集。其中酸碱盐是电解质，陌生物质可先按组成分类，再判断所属类别物质是否为电解质。从微观分析理解氯化钠溶液和熔融氯化钠的电离过程，得出电离的概念，掌握电离方程式的书写。从宏观、微观、符号多个角度理解电离过程，理解物质在溶液中的真实存在形式。通过实例分析，从电离的角度认识酸碱盐本质上是按电离出的离子种类进行分类的。课堂到此结束，感谢大家的观看，再见。

化学必修2 第1章元素周期律第1课时逐字稿-3,862字第5版

Fri, 09 Jan 2026 10:39:28 +0800

　　师：今天我们学习的课题是原子核外电子的排布，以下是本节课的学习目标。一是熟悉原子的核外电子排布规律，能写出常见简单原子的原子结构示意图。原子核外电子排布是科学家基于大量实验事实创建的理论模型，利用该模型可以解释一些现象，比如不同微粒的半径大小。二是运用原子或离子的电子排布规律比较微粒半径。此外，我们还能利用原子结构特征列出10电子微粒、18电子微粒。上节课我们学习了元素周期表，知道元素在周期表中的位置与原子核外电子的分层排布有关，那么原子核外电子的排布有什么规律呢？同学们请看，这是目前最常用的原子结构理论模型，从原子核往外一共有7个电子层，分别用K、L、M、N、O、P、Q表示。不同电子层的能量是否不同呢？是的，离核越近，电子层的能量越低，也就是说电子层能量最低的是K层。我们排布电子的时候，先把K层排满，接着再排下一层，这就是能量最低原则。每个电子层排满最多可以排布多少个电子呢？如果把每层排满电子，得到的正是每一周期稀有气体元素原子的电子层排布，我们能不能通过稀有气体元素原子的电子层排布发现一些规律呢？请同学们观察表格，看看最外层、次外层最多可以容纳多少电子？你能归纳出第n层最多能容纳的电子数吗？我们看氦原子，最外层是两个电子，而其他原子是8个电子，也就是说最外层最多能容纳的电子数是8，而次外层最多可以容纳18个电子。

　　师：再来看一下K层，也就是第一层，电子数都是2，L层是8个电子，M层最多可以容纳的电子数是18。你发现规律了吗？第n层最多容纳的电子数是2n2。要提醒同学们的是，这几条规律是相互联系的，画原子结构示意图时，不能只看其中一条。学习了以上规律，你能画出以下原子的原子结构示意图吗？我们一起看第十四号原子，它的核电荷数是14，第一层排满是两个电子，第二层是8个电子，排满后第三层就有4个电子，满足最外层电子数不超过8。下面这道题，L层也就是第二层，K层是第一层，先把K层排满两个电子，L层是它的3倍，也就是6个电子，所以核电荷数就是八号原子。看来同学们掌握得非常不错。

　　师：学习了原子结构的理论模型，就可以分析比较微粒半径的大小。同学们看一下，结合模型，你认为影响微粒半径的因素有哪些呢？电子层数或者电子数增多，由于电子之间相互排斥，半径就会增大。然而还有一个因素影响着半径，我们知道原子核带有正电荷，对核外电子有吸引作用，会收缩半径，使它减小。也就是说随着核电荷数增加，会使得原子半径减小。这两方面的因素同时影响着微粒半径的大小，情况不同，占据主导作用的因素也会不同，变化规律当然也不同。

　　师：具体什么情况下哪个因素占据主导作用呢？让我们通过一些例子来看一下。表格中提供了第一主族元素的原子半径数据，以钠原子和钾原子为例，原子半径钠小于钾。结合原子结构示意图，我们能解释原因吗？两种原子的核电荷数、电子层数都不同，而最外层电子数相同，都是一个电子。钾原子的电子层数更多，半径应该更大；核电荷数钾原子更大，会吸引核外的电子，使得半径更小。结合数据可知钾原子的半径更大，说明电子层数的影响占主导。

　　师：可见最外层电子数相同的时候，电子层数占主导作用，电子层数多的半径就大，也就是说同主族的元素从上往下原子半径逐渐增大，这和我们学过的碱金属元素原子半径的递变规律是相符合的。同样，第三周期的原子半径数据如下。因为稀有气体半径测量的方式不同，这里不研究。我们如何解释原子半径氯原子小于硫原子呢？结合原子结构示意图可以看到硫原子、氯原子电子层数相同，而核电荷数不一样。氯原子电子层数是3层，电子数更多，电子之间相互排斥会使半径更大；同时氯原子的核电荷数更大，对核外电子具有吸引力，会使得半径更小。从数据来看，氯原子的半径更小，说明此时占主导作用的是核电荷数。同理可知，同周期的元素从左往右原子半径逐渐减小，当然，稀有气体元素的原子除外。

　　师：根据原子半径的比较方法，同学们可以推测钠离子、镁离子、氧负离子、氟离子的半径从大到小的顺序是怎么样的吗？为了比较，我们可以先画出它们的结构示意图，可以看出它们核外电子的排布完全相同，也就是说电子层数以及电子数都一样。那么原子核的影响就占了主导作用，核电荷数大的例如镁离子，吸引核外电子，会使得半径更小，也就是说离子半径应该是氧负离子大于氟离子，大于钠离子大于镁离子。由此我们可以得出，核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小。再来看一种情况，请同学们推测一下钠离子和钠原子谁的半径更大呢？同样的原理，钠离子和钠原子核电荷数一样，电子层的影响占主导因素，原子的电子层数越大，半径应该更大。那么氯离子和氯原子又是怎么样的呢？它们电子层数一样，核电荷数也一样，17个电子和18个电子排斥力有所不同，18个电子电子之间的排斥力更大，半径就更大。

　　师：由此我们可以发现，对于同一元素的离子和原子，阳离子的半径小于它的原子，而阴离子半径大于它的原子。通过分析推断原子和离子的半径大小，我们可以总结以下几个比较角度。第一，同主族的元素主导因素是电子层数，从上往下，原子的半径逐渐变大；同周期的元素除稀有气体以外，主导因素是核电荷数，从左往右，原子的半径越来越小。对于核外电子排布相同的离子，主导因素是核电荷数，核电荷数越大，离子半径就越小。对于同一原子的阳离子和原子，主导因素是电子层数，阳离子半径小于它的原子；对于阴离子和原子，主导的是电子数，阴离子电子数更多，半径更大。

　　师：结合以上方法，下列微粒半径大小比较正确的是哪一项呢？我们可以先画出它们的结构示意图，然后分析从哪个角度去比较。例如a选项，画出钠离子、镁离子、铝离子和氧负离子的结构示意图，可以看到它们核外电子排布完全相同，这个时候核电荷数更大的例如铝离子，会吸引核外电子往核靠近，半径就更小，所以应该是氧负离子的半径大于钠离子，大于镁离子，再大于铝离子，a选项错误。b选项，同样画出这些结构示意图，对于硫离子和氯离子来说，它们的电子层数相同，此时核电荷数占主导，核电荷数大的氯离子吸引核外电子半径更小，所以硫离子大于氯离子正确。对于钠离子和铝离子，核外电子排布完全相同，核电荷数更大的铝离子吸引核外电子半径更小，这里是钠离子大于铝离子，正确。怎么去比较氯离子和钠离子呢？氯离子和钠离子核外电子排布最外层的电子数都是8，相当于同主族元素的规律，因此电子层数多的氯离子半径更大，所以氯离子大于钠离子也是正确的，正确答案选b。c选项，镁、铝、硫都在同一周期，从左往右半径应该逐渐减小，所以c选项错误。d选项，钠、钾、铷、铯是同一主族的元素，从上往下半径应该逐渐增大，所以应该是铯大于铷，大于钾，大于钠，d选项错误。

　　师：同学们，为了熟悉记忆原子结构和化合物形成的特征，我们一起玩个有趣的小游戏。请写出10个电子的微粒，看看谁写得更多。这里我们需要知道微粒包括原子、分子、离子等。为此我们可以进行有序地思考，最简单的是原子，10个电子的原子就是氖。氟、氧、氮、碳外层分别有9、8、7、6个电子，怎么构成10个电子的微粒呢？我们知道一个氢原子有一个电子，缺多少电子就加多少氢原子。例如氟加入一个氢原子可以变成氟化氢，氧、氮、碳也分别可以加入相应数量的氢原子，变成水分子、氨气分子和甲烷分子。

　　师：同样，10个电子的离子，我们可不可以类比构成10电子分子的方法写出来呢？例如氟化氢要保留10个电子，可以失去一个不带电子的氢离子，变成氟离子，水和氨气也可以变成相应的氧负离子、氮离子。另外氖原子下一周期的钠、镁、铝元素的原子分别含有11、12、13个电子，可以通过失去电子变成10个电子的离子，钠离子、镁离子、铝离子。同样，多原子分子例如水分子、氨气分子也能通过失去氢离子或得到氢离子，构成氢氧根离子、水合氢离子、铵根离子、氨基负离子等。我们总结一下10电子的微粒，包括原子氖，分子氟化氢、水、氨气、甲烷，简单离子氟离子、氧负离子、氮离子或相应阳离子钠离子、镁离子、铝离子，原子团有氢氧根离子、水合氢离子、铵根离子、氨基负离子等等。仿照这个思路，你能写出18个电子的微粒吗？我们一起看一下。原子是氩，分子可以形成氯化氢、硫化氢、氟化氢、硅烷等等，形成分子除了加入氢原子以外，还可以加入其他原子，例如形成氟气、过氧化氢、连氨等。简单的离子可以形成氯离子、硫离子、磷离子，阳离子有钾离子、钙离子，原子团比较常见的是过氧根离子。

　　师：同学们光说不练假把式，让我们看一下这些练习你们能不能快速完成？第一题，10个电子和10个质子的微粒，表明微粒是中性的，可以排除b和c选项，d选项碳是6个核电荷数，氧是8个，总的来说是14个质子和14个电子，所以d也是错的，答案选a。第二题，某微粒的结构示意图是这样的，第一小问，x - y = 10的时候，也就是核外电子数y + 10等于核电荷数x，所以微粒是原子。第二问，y = 8的时候微粒可能是什么？这个时候可以是第三周期的原子得电子变成阴离子，例如氯离子、硫离子、磷离子，也可以是第四周期的原子失去最外层电子，例如钾离子和钙离子。第三问，当y = 1的中性原子，也就是11号的钠原子，y = 7的中性原子，也就是氯原子，那么化合之后就是氯化钠。同学们，我们了解原子结构，能够帮助我们更好地解释科学事实，理解物质的组成和性质，希望同学们能够整理归纳，灵活运用。这节课我们就上到这里，下课。

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