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文档简介

教案目录(人教版)绪言2第一章化学反应与能量2第一节化学反应与能量的变化2第二节燃烧热能源8第三节化学反应热的计算12第二章化学反应速率和化学平衡18第一节化学反应速率18第二节影响化学反应速率的因素21第三节化学平衡26第四节化学反应进行的方向57第三章水溶液中的离子平衡62第一节电离平衡62第二节水的电离和溶液的PH69第三节盐类的水解77第四节沉淀溶解平衡98第四章电化学基础50第一节原电池106第二节化学电源109第三节电解池114第四节金属的电化学腐蚀与防护123授课班级课题绪言课时1知识与技能1、引导学生了解本教材的内容,即化学反应原理的研究范围2、引导学生学习“有效碰撞”概念模型、活化分子、活化能的概念,并对化学反应原理的学习方法有初步的领会;3、了解催化剂的作用和研究意义。过程与方法1、通过一些具体的化学反应情景,展现化学反应、化学性质的复杂性,转而指出化学反应其实有“规律”,引发学生的学习动力;2、利用教材创设的具体情景,分析“有效碰撞”概念模型,使学生在理解的基础上认识“有效碰撞”“活化分子”“活化能”这些概念。教学目的情感态度价值观1、引导学生对化学反应的“复杂性”与“规律性”有一个初步的了解,使学生学会辩证地看问题;2、通过对“有效碰撞”概念模型的学习,展现化学反应的最本质的东西,激发学生对化学反应的探究兴趣;3、指出目前尚未有“活化能”的理论测量方法,激发学生的社会责任感和探究热情。重点“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”的学习。难点“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”的学习。知识结构与板书设计绪言一、化学反应原理的研究内容1、化学反应与能量的问题2、化学反应速率、方向以及限度的问题3、水溶液中离子反应的问题4、电化学的基础知识二、简化的概念模型1、简化后的简单碰撞模型(1)、分子间的碰撞时化学反应的必要条件,有效碰撞是化学反应发生的充分条件。(2)、有效碰撞时能引起化学反应的碰撞2、活化分子和活化能(1)具有较高的能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子。(2)活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能3、催化剂(1)催化剂是能改变化学反应的速率,但前后本身的性质和质量都不再改变的物质(2)催化剂降低活化能提高活化分子数提高有效碰撞频率反应速率加快教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】化学研究的核心问题是化学反应,化学具有创造性的工作是设计和创造新的分子,要实现这个过程我们就必须对化学反应原理理解清楚。我们已经学习过很多的化学反应,也做过不少化学实验。那么化学反应时怎样发生的化学反应遵循怎样的规律呢为什么有的化学反应快,有的反应慢如何能控制化学反应为人所用呢要解决这一系列的问题就要依赖于化学反应原理这一模块的学习。【板书】一、化学反应原理的研究内容【问题情境1】课件投影氢气与其他物质反应反应条件难易程度H2O2点燃易H2CUO加热易H2N2高温、高压、催化剂难【问题】为什么反应的难易程度不同【结论】物质之间能否反应,以及反应的难易程度都是由反应物本身的性质决定的,即影响化学反应速率的根本原因反应物本身的性质(内因)【问题情境2】(课件投影)将H2、O2混合,在室温的条件下可以存在数百年,但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应,而且只要配比适当,可以完全转化为生成物【问题】由此说明了什么问题【结论】对于一个确定的化学反应,不同的外界条件都能够改变化学反应速率。在化学反应的“内因”确定的情况下,“外因”则是变化的条件。【问题情境3】(课件投影)H2和N2即使在高温、高压、有催化剂的条件下反应也不能完全转化为生成物。【问题】由此又能得出什么结论【结论】该反应有一定限度的【总结】化学反应“速率”、“方向”和“限度”正是化学反应原理研究的主要内容。(第二单元介绍的内容)【讲述】在不同的物质体系、不同环境中,化学反应所遵循的的规律是不同的,教材第三单元将介绍水溶液中离子反应的规律;在第一单元中介绍化学反应中化学能与热能、电能的相互转化,了解化学反应中物质与能量之间的定量关系以及电化学的有关基础知识。【板书】1、化学反应与能量的问题2、化学反应速率、方向以及限度的问题3、水溶液中离子反应的问题4、电化学的基础知识【讲述】通过学习我们将认识到纷繁复杂的化学反应。乍看起来,好像十分复杂,难易把握,而实际上是有规律可循的。这正是化学的精髓所在,也是化学的魅力所在。【过渡】我们如何研究一个化学反应研究化学反应原理的基本思路和方法是怎样的的呢下面我们介绍几个简化的概念模型,这是我们学习和研究化学反应原理的基础。【板书】二、简化的概念模型1、简化后的简单碰撞模型【问题1】有效碰撞模型成立的前提是什么有效碰撞的含义是什么1、在常温常压下,气体分子的运动是自由的,它们之间的碰撞是随机的。反应物分子之间的碰撞时是化学反应的必要条件,但并不是所有的碰撞都能引起化学反应。【问题2】如何知道并不是所有的分子之间的碰撞都是有效的2、如果反应物分子之间的碰撞都能反应,所有的化学反应都将在瞬间完成,而事实并非如此。【问题3】什么是有效碰撞3、能引起分子之间的化学反应的碰撞时有效碰撞【归纳】分子之间的碰撞时化学反应的必要条件,但并不是所有的碰撞都是有效的,而有效碰撞是化学反应发生的充分条件,能引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,某一化学反应速率的大小与单位时间内有效碰撞的次数有关。【板书】(1)、分子间的碰撞时化学反应的必要条件,有效碰撞是化学反应发生的充分条件。(2)有效碰撞时能引起化学反应的碰撞。【过渡】什么样的分子才能发生有效碰撞分子间发生有效碰撞的条件是什么【板书】2、活化分子和活化能【问题1】1、什么是活化分子活化分子发生的碰撞一定是有效的吗【回答】具有较高的能量,能够发生有效碰撞的分子一定是活化分子;发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但是活化分子的碰撞不一定是有效碰撞,活化分子必须在合适的空间取向才能发生有效碰撞。【问题2】什么是活化能【回答2】活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能【问题3】有没有活化能为0的化学反应请举例说明【回答】有,如溶液中的自由离子间的反应,高空大气中自由离子间的反应,高空大气中自由原子之间的反应,因为这些反应的反应物分子在反应前已经成为自由里子或原子,不需要再破坏或减弱化学键。【归纳】活化分子的能量可以通过吸收外界的能量或者分子之间在碰撞是能量交换不均匀二产生;发生有效碰撞的分子一定是有效碰撞。有效碰撞的次数多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,活化分子的多少与该反应活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定的;(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,活化分子越多,单位时间内的有效碰撞次数越多,反应速率就越快。【板书】(1)具有较高的能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子。(2)活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能【过渡】催化剂的研究也是化学反应原理中的一个重要领域。催化剂的使用对化工生产的影响也越来越大,催化剂往往成为化工技术改造和更新的关键。【问题】1、什么是催化剂【回答】催化剂能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不再改变【问题】催化剂为何能影响化学反应速率【回答】2、可以降低化学反应所需要的活化能,也就提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率,反应速率大幅提高。【板书】3、催化剂(1)催化剂是能改变化学反应的速率,但前后本身的性质和质量都不再改变的物质(2)催化剂降低活化能提高活化分子数提高有效碰撞频率反应速率加快【小结】一个化学反应要经历那些过程教学回顾教案授课班级课题第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化课时2知识与技能1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式过程与方法1、通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法,2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力教学目的情感态度价值观激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点重点化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写难点焓变,H的“”与“”,热化学方程式的书写知识结构与板书设计第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化一、反应热焓变1、定义恒压条件下,反应的热效应等于焓变2、符号H3、单位KJ/MOL或KJMOL14、反应热表示方法H为“”或H0时为吸热反应;H为“一”或H0时为放热反应。5、H计算的三种表达式1H化学键断裂所吸收的总能量化学键生成所释放的总能量2H生成的总能量反应物的总能量3H反应物的键能之和生成物的键能之和二、热化学方程式THERMOCHEMICALEQUATION1定义表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。例H2GI2G2HIG;H149KJ/MOL2书写热化学方程式的注意事项1需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其H不同。2要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。3热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其H也不同。4热化学方程式的应用教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】相信大家都听过这句名言“给我一个支点和足够长的杠杆,我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢【回答】阿基米德【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢【讲解】对,能量就是推动人类进步的“杠杆”能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习【板书】第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变【回忆】通过必修二的学习,我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化,还有能量的变化。那么常见的能量变化形式有哪些【学生】阅读本章引言回答热能、电能、光能等【过渡】当能量以热的形式表现时,我们把化学反应分为放热反应和吸热反应,你能列举常见的放热反应和吸热反应吗【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等;吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的”【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程,那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的能否从微观的角度解释能量变化的原因【回答】水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量【分析】虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化【探究】给出具体实例,图例,请学生分析图中包含的信息【引导】在化学反应H2CL22HCL的过程中能量变化如何【投影】【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化从两个角度来考虑1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的与能量有什么关系2、反应物和生成物的相对能量的大小【图像分析】1MOLH2和1MOLCL2反应得到2MOLHCL要放出183KJ的能量;断开1MOLHH键需要吸收436KJ的能量;断开1MOLCLCL键需要吸收243KJ的能量;形成1MOLHCL键能放出431KJ的能量;【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放出能量,断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等;2、反应物和生成物的总能量通常不相等,当反应物的总能量大于生成物的总能量时,化学能转化为其他形式的能量释放出来,当反应物的总能量小于生成物的总能量时,化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来,所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。【过渡】断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的,可以在工具书上查到,这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了。【提问】如何表示反应过程是放热还是吸热呢【讲解】我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物,我们把它们称为反应体系,而把除它们之外的物质称为环境,我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量,用热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称作为“焓变”,用符号“H”表示,单位常采用KJ/MOL或KJMOL1【板书】一、反应热焓变1、定义恒压条件下,反应的热效应等于焓变2、符号H3、单位KJ/MOL或KJMOL1【思考】我们看看H的单位是KJ/MOL,这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量我们可以怎样计算H的数值【讲解】当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时,反应为放热反应,使反应本身能量降低,规定放热反应H为“一”,所以H为“一”或H0时为放热反应。上述反应H2GCL2G2HCLG,反应热测量的实验数据为1846KJ/MOL,与计算数据183KJ/MOL很接近,一般用实验数据表示,所以H1846KJ/MOL。当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时,反应是吸热反应,通过加热、光照等方法吸收能量,使反应本身能量升高,规定H为“”,所以H为“”或H0时为吸热反应。【投影】【板书】4、反应热表示方法H为“”或H0时为吸热反应;H为“一”或H0时为放热反应。【讲解】如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量,反应时就会以热能的形式放出,反之,则吸热。【板书】5、H计算的三种表达式1H化学键断裂所吸收的总能量化学键生成所释放的总能量2H生成的总能量反应物的总能量【讲解】化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小,稳定性越弱,能量就越高破坏它需要的能量就越小;生成物的键能越大,稳定性越强,能量就越低,释放的能量就越大,故需要放出能量,H为负,反应之为正【板书】3H反应物的键能之和生成物的键能之和【讲解】H有正负之分,因此比较H大小时,要连同“”、“”包含在内,类似于数学上的正负数比较,如果只比较反应放出热量变化,则只比较数值大小。【过渡】通过上一节的学习我们知道化学反应过程中的反应热与断裂反应物中化学键吸收的能量和形成生成物中化学键放出的能量有关,即能量的变化时以发生变化的物质为基础的,那么如何更准确的表示一个化学反应的热效应如如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化下面我们来学习热化学方程式。【板书】二、热化学方程式THERMOCHEMICALEQUATION1定义表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。例H2GI2G2HIG;H149KJ/MOL【投影】例H2GO2GH2OG;H2418KJ/MOL,表示LMOL气态H2和MOL气态O211反应生成LMOL水蒸气,放出2418KJ的热量。在101KPA和25时H2G十O2GH2OL;H2858KJ/MOL,表示LMOL气态H2与MO气态O2反应在101KPA和25时,生成LMOL液态水,1放出2858KJ的热量。【小结】描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。【讲解】热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢【板书】2书写热化学方程式的注意事项【讲解】与普通化学方程式相比,书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点【学生活动】阅读教材归纳、总结【板书】1需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时,其H不同。【讲解】但中学化学中所用的H的数据,一般都是在101KPA和25时的数据,因此可不特别注明。但需注明H的“”与“”。热化学方程式一般不要求写条件【投影】例如H2GO2GH2OG;H2418KJ/MOL1H2G十O2GH2OL;H2858KJ/MOL【讲解】从上述两个热化学方程式可看出,LMOLH2反应生成H2OL比生成H2OG多放出44KJ/MOL的热量。产生的热量为什么不同【板书】2要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态,与它们所具有的能量有关。【讲解】通常气体用“G”、液体用”L”、固体用“S”、溶液用“AQ”,且热化学方程式通常不用“”、“”。【投影】例如H2GC12G2HCLG;H1846KJ/MOLH2GCL2GHCLG;H923KJ/MOL1【板书】3热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数,它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其H也不同。【讲解】我们还需要注意的是,热化学方程式是表示反应已完成的量,而不管反应是否真正完成。H与反应完成的物质的量有关,而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少,并不表示物质的分子数或原子数,所以化学计量数必须与H相对应,如果化学计量数加倍,则H也要加倍。当反应逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。【板书】4热化学方程式的应用【点击试题】已知在25,101KPA下,1G18HC辛烷燃烧生成二氧化碳和液态水时放出4840KJ热量表示上述反应的热化学方程式正确的是AGO98GO251HC228;H4840KJ/MOLB1;H5518KJ/MOLCC22218;H5518KJ/MOLD8G1652;H11036KJ/MOL答案BD【实践活动】中和反应反应热的测定【投影】一、实验原理【讲解】中和热的定义是在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1MOLH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段,只讨论强酸和强碱反应的中和热。【回顾】必修2第二章30页关于“中和热”的内容【回答】酸与碱发生中和反应生成1MOLH2O时所释放的热量称为中和热。【实验】实验23在50ML烧杯中加入20ML2MOL/L的盐酸,测其温度。另用量筒量取20ML2MOL/LNAOH溶液,测其温度,并缓缓地倾入烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程,并作好记录。盐酸温度/NAOH溶液温度/中和反应后温度/THCLTNAOHT2数据处理HQ/NCMT/N其中C418J/G,M为酸碱溶液的质量和,TT2T1,T1是盐酸温度与NAOH溶液温度的平均值,N为生成水的物质的量。【投影】二、实验操作【讨论】上述实验装置和操作存在哪些问题热量的散失【投影】【提问】课本第5页图13与实验23相比,作了哪些改进改进的目的是什么【回答】1双层烧杯、2碎泡沫塑料、3盖板、都是为了减少热量的散失。【思考与交流】课本第5页实验用品,想一想,每件用品的用途,NAOH溶液为什么不用050MOL/L而用055MOL/L【回答】为了保证050MOL/L的盐酸完全被NAOH中和,采用碱稍过量。【讲解】阅读课本第5页实验步骤,强调下列问题【投影】注意事项1、为了保证050MOLL1的盐酸完全被NAOH中和,采用055MOLL1NAOH溶液,使碱稍稍过量,因为过量的碱并不参加中和反应。2、实验中若用弱酸代替强酸,或用弱碱代替强碱,因中和过程中电离吸热,会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时,测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中,且要稳定一段时间再记下读数。4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温,才能使用。5、操作时动作要快,尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定,但在计算时,应取二者中量小的一种,因为过量的酸碱并不参加中和反应。操作学生按课本步骤做实验,记录相应数据。【投影】三、数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据T2T1思考如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显,怎么办2、计算反应热HQ/NCMT/N。其中C418J/G,MM1M2100G,TT2T1,N050MOLL1050ML0025MOL。H【总结】化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用,同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展,从而深切体会化学的实用性和创造性。【随堂练习】1、下列说法不正确的是AA、放热反应不需加热即可发生B、化学反应过程中的能量变化除了热能外,也可以是光能、电能等C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2、已知(1)H2G1/2O2GH2OGH1AKJ/MOL(2)2H2GO2G2H2OGH2BKJ/MOL(3)H2G1/2O2GH2OLH3CKJ/MOL(4)2H2GO2G2H2OLH4DKJ/MOL则A、B、C、D的关系正确的是。A、AD0C、2AB03、沼气是一种能源,它的主要成分是CH4。05MOLCH4完全燃烧生成CO2和H2O时,放出445KJ的热量。则下列热化学方程式中正确的是A、2CH4G4O2G2CO2G4H2OLH890KJ/MOLB、CH42O2CO2H2OH890KJ/MOLC、CH4G2O2GCO2G2H2OLH890KJ/MOLD、1/2CH4GO2G1/2CO2GH2OLH890KJ/MOL4、已知1MOLH2分子中化学键断裂时需要吸收436KJ的能量;1MOLCL2分子中化学键断裂12时需要吸收243KJ由H原子和CL原子形成1MOLHCL分子时释放431KJ的能量。下列叙述3正确的是A、氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是H2GCL2G2HCLGB、氢气和氯气反应生成2MOL氯化氢气体,反应的H183KJ/MOLC、氢气和氯气反应生成2MOL氯化氢气体,反应的H183KJ/MOLD、氢气和氯气反应生成1MOL氯化氢气体,反应的H183KJ/MOL吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写教学回顾教案授课班级课题第二节燃烧热能源课时1教知识1、掌握燃烧热的概念;与技能2、了解资源、能源是当今社会的重要热点问题;3、常识性了解使用化石燃料的利弊及新能源的开发过程与方法培养学生综合分析问题的能力学目的情感态度价值观教育学生能源、环境与现代社会有关的化学问题,以培养学生的社会责任感、使命感重点燃烧热的概念难点燃烧热的概念知识结构与板书设计第二节燃烧热能源一、燃烧热1定义在101KPA时,LMOL物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。2研究物质燃烧热的意义3有关燃烧热的计算二、能源1、定义能源就是能提供能量的资源,它包括化石燃料、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。2、新能源太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。3、新能源介绍1太阳能2氢能3地热能4风能教学过程教学步骤、内容教学方法【引言】复习热化学方程式的意义,书写热化学方程式的注意事项,引入新课。【板书】第二节燃烧热能源一、燃烧热【讲解】反应热种类燃烧热、中和热、溶解热等【板书】1定义在101KPA时,LMOL物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。【学生活动】讨论、归纳概念要点【投影】注意1在101KPA时,生成稳定的氧化物。如C完全燃烧应生成CO2G,而生成COG属于不完全燃烧。又如H2燃烧生成液态H2O,而不是气态水蒸气。S对应的是SO2等。2燃烧热通常是由实验测得的。3可燃物以LMOL作为标准进行测量。4书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1MOL纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数,热化学方程式常以分数表示。例H2G十O2GH2OL;H2858KJ/MOL1【强调】燃烧热其H200T3C、单位时间内消耗的锌的质量MGMFMBD、以上说法都正确教学回顾教案授课班级课题第三节化学平衡一课时1知识与技能1、理解化学平衡状态等基本概念。2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。教过程1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态,从而提高判断平衡状态、非平与方法衡状态的能力。2、利用化学平衡的动态特征,渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。3、加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键,培养学生严谨的学习态度和思维习惯。学目的情感态度价值观通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等,提高学生的归纳和总结能力;通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系,提高知识的总结归纳能力。重点化学平衡的概念及特征难点化学平衡状态的判断知识结构与板书设计第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应溶解平衡的建立开始时V(溶解)V结晶平衡时V(溶解)V(结晶)结论溶解平衡是一种动态平衡二、化学平衡状态1、定义指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。教学过程教学步骤、内容教学方法【引入】我们已经学过许多化学反应,有的能进行到底,有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。【讲解】化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题化学平衡。【板书】第三节化学平衡【讲解】如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说,由于反应物已全部转化为生成物,如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了,所以,化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。【板书】一、可逆反应与不可逆反应【思考】大家来考虑这样一个问题,我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖,当加入一定量之后,凭大家的经验,你们觉得会怎么样呢【回答】开始加进去的很快就溶解了,加到一定量之后就不溶了。【提问】不溶了是否就意味着停止溶解了呢【讲解】回忆所学过的溶解原理,阅读教材自学思考后回答没有停止。因为当蔗糖溶于水时,一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面,扩散到水里去;另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体,当这两个相反的过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到了最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。【讲解】所以说刚才回答说不溶了是不恰当的,只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了,溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果,以帮助大家理解溶解过程。【投影】演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。【讲解】这时候我们就说,蔗糖的溶解达到了平衡状态,此时溶解速率等于结晶速率,是一个动态平衡。【板书】溶解平衡的建立开始时V(溶解)V结晶平衡时V(溶解)V(结晶)结论溶解平衡是一种动态平衡学生举例化学反应存在的限度。【探讨】们学过那些可逆反应可逆反应有什么特点在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应可逆反应不能进行完全,【讲解】在容积为1L的密闭容器里,加001MOLCO和001MOLH2OG,的体系中各组分的速率与浓度的变化【投影】【讲解】开始时CCO、CH2O最大,CCO2、CH20。随着反应的进行,CCO、CH2O逐渐减小,正反应速率逐渐减小;CCO2、CH2逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,进行到一定程度,总有那么一刻,正反应速率和逆反应速率的大小相等,且不再变化【板书】二、化学平衡状态1、定义指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。【提问】化学平衡有什么特征【投影】化学平衡状态的特征1动动态平衡V正V逆02等V正V逆3定反应混合物中各组分的浓度保持一定,各组分的含量保持不变。4变条件改变,原平衡被破坏,在新的条件下建立新的平衡。【小结】对于不同类型的可逆反应,某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志,取决于该物理量在平衡到达前(反应过程中)是否发生变化。若是则可;否则,不行。【随堂练习】1、在一定温度下,可逆反应A气3B气2C气达到平衡的标志是AC的生成速率与C分解的速率相等B单位时间生成NMOLA,同时生成3NMOLBC单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等(数值)D单位时间生成NMOLA,同时生成2NMOLC2、下列说法可以证明反应N23H22NH3已达平衡状态的是A1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B1个NN键断裂的同时,有3个HH键断裂C1个NN键断裂的同时,有6个NH键断裂D1个NN键断裂的同时,有6个NH键形成3、下列说法中可以充分说明反应P气Q气R气S气,在恒温下已达平衡状态的是AP、Q、R、S的浓度不再变化BP、Q、R、S的分子数比为1111C反应容器内P、Q、R、S共存D反应容器内总物质的量不随时间而变化4、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应A固3B气2C气D气已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色)A混合气体的压强B混合气体的密度C气体的平均分子量D气体的颜色教学回顾相等相等V正正时间时间速速率率V逆逆教案授课班级课题第三节化学平衡二课时2知识与技能理解化学平衡的概念,使学生理解浓度、压强对化学平衡的影响过程与方法1、通过浓度实验,逐步探究平衡移动的原理及其探究的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学实验方法,2、通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的观察能力和实验探究能力教学目的情感态度价值观激发学生的学习兴趣,培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点重点浓度、压强、温度、催化剂对化学平衡的影响难点平衡移动的原理分析及应用知识结构与板书第三节化学平衡二一、浓度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度,正反应速率加快,平衡向正反应方向移动,增大生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动。二压强对化学平衡的影响1、其他条件不变时,增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强;平衡向气体体积设计增大的方向移动。2、如反应前后气体体积没有变化的反应,改变压强不会使平衡移动。三、温度对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡商着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。在其它条件不变的情况下,温度升高,会使化学平衡商着吸热反应的方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应的方向移动。四、催化剂对化学平衡的影响使用催化剂不影响化学平衡的移动。五、可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫化学平衡的移动勒沙特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度)平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。教学过程教学步骤、内容教学方法【提问】1、平衡状态的特征及实质2、影响速率的外界因素有哪些【投影】逆可逆反应(或可逆过程)等V正V逆(不同的平衡对应不同的速率)动动态平衡。达平衡后,正逆反应仍在进行V正V逆0)定平衡时,各组分浓度、含量保持不变(恒定)变条件改变,平衡发生改变平衡状态各成分含量保持不变,正逆反应速率相等浓度、温度、压强、催化剂等改变影响速率的条件,来打破原有平衡,建立新平衡【板书】第三节化学平衡二一、浓度对化学平衡的影响【科学探究】实验25已知K2CR2O7的溶液中存在着如下平衡CR2O72H2O2CRO422H。K2CR2O7为橙色,K2CRO4为黄色。取两支试管各加入5ML01MOL/LK2CR2O7溶液,然后按下表步骤操作,观察并记录溶液颜色的变化。【投影】滴加310滴浓硫酸滴加1020滴6MOL/LNAOHK2CR2O7溶液橙色黄色【科学探究】实验26向盛有5ML0005MOL/LFECL3溶液的试管中加入5ML001MOL/LKSCN溶液,溶液呈红色。在这个反应体系中存在下述平衡FE33SCNFESCN31将上述溶液均分置两支试管中,向其中一支试管中加入饱和FECL3溶液4滴,充分振荡,观察溶液颜色变化,向另一支试管中滴加4滴1MOL/LKSCN溶液,观察溶液颜色变化2向上述两支试管中各滴加001MOL/LNAOH溶液35滴,观察现象,填写下表。【投影】编号12步骤(1)滴加饱和FECL3溶液滴加浓的KSCN溶液现象颜色加深颜色加深C生增大增大步骤(2)滴加NAOH溶液滴加NAOH溶液现象试管都有红褐色沉淀,且溶液颜色变浅C生都减小【活动】结合溶液颜色变化,进行分析,填写表格。【投影】操作现象C生V正V逆V正与V逆平衡原混合液保持不变保持不变保持不变保持不变相等不移动滴加浓FECL3溶液后达到平衡加深增大增至最大后减小增大V正V逆向右移动【提问】上述两个实验中,化学平衡状态是否发生了变化,你是如何判断的从中你能否知化学平衡的因素【投影】填写下列表格,总结浓度是如何影响化学平衡的浓度的变化V正V逆的变化结果平衡移动平衡移动结果增大反应物浓度减少反应物浓度增大生成物浓度减少生成物浓度【活动】根据表格,完成VT图【投影】【板书】在其它条件不变的情况下,增大反应物浓度,正反应速率加快,平衡向正反应方向移动,增大生成物浓度,逆反应速率加快,平衡向逆反应方向移动。【过渡】哪些状态物质受压强影响比较大如何影响的压强也能够影响化学反应速率,那究竟如何改变呢【讲解】压强对化学平衡的影响固态、液态物质的体积受压强影响很小,压强不使平衡移动。反应中有气体参加压强减小浓度减小平衡向体积减小的方向移动,反之亦然。【板书】二压强对化学平衡的影响1、其他条件不变时,增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强;平衡向气体体积增大的方向移动。2、如反应前后气体体积没有变化的反应,改变压强不会使平衡移动。【活动】根据压强对平衡的影响画出增大压强的VT图【投影】【过渡】我们知道,加热可以加快固体溶解,那同时也可以提高结晶速率,那么温度对化学平衡有没有影响呢【板书】三、温度对化学平衡的影响【科学探究】实验27NO2球浸泡在冰水、热水中,观察颜色变化2NO2N2O4;H、V逆,反应向正反应方向进行QCK,V正V逆,反应处于平衡状态QCK,V正105时,该反应进行得就基本基本完全。【板书】(2)判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行对于可逆反应MAGNBGPCGQDG,在一定的温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系QCCPCCQD/CMACNB,叫该反应的浓度商。QCK,V正V逆,反应向正反应方向进行QCK,V正V逆,反应处于平衡状态QCK,V正V逆,此时正反应占优势,则化学平衡向正反应方向移动。2、若条件变,引起V正V逆,平衡发生移动。在平衡移动过程中,生成物浓度增大,使V逆增大,反应物浓度降低,使V正降低,直至V正V逆,达到新的平衡状态,用如图所示【投影】、正、正逆、正正逆逆、逆TT1T2T3【学生画出其它改变反应物浓度的VT图】【板书】二、浓度对化学平衡的影响规律当其他条件不变时,增大反应物浓度或减小生成物浓度,使化学平衡向正向移【讲解】在这里我们要注意的是,浓度改变是指气体浓度、溶液浓度的改变,固体或纯液体无法改变浓度;生产中往往增大成本低的原料浓度,提高成本高的原料的转化率并提高产量。【随堂练习】可逆反应H2OGCSCOGH2G,一定条件下达到平衡状态后,改变下列条件,能否引起平衡移动1、增大水的浓度2、加入更多的碳3、增大H2的浓度【板书】三、压强对化学平衡的影响【实验探究】以工业合成NH3反应为例说明压强对化学平衡的影响【实验原理】N2G3H2G2NH3G是一个体积减小的反应【实验数据】450时实验数据压强/MPH32092164355536694【实验结论】在可逆反应N2G3H2G2NH3G的平衡混合物中,压强增大,混合气体中NH3的体积分数增大,即反应向生成NH3的方向移动;减小压强,混合所中NH3减小,即反应向生成N2和H2方向移动。【投影】【板书】规律对于体系有气体,且反应前后气体体积有变化的可逆反应,增大压强,使化学平衡向气体体积减小的方向移动;压强减小,使化学平衡向气体体积增大的方向移动。对于反应前后气体体积无变化的反应,平衡不移动。【讲解】我们要注意的是,在容积不变的密闭容器中,气体反应已达到平衡,充入一不反应的气体,平衡不移动。在容积可变的恒压容器中,充入一不反应气体,尽管总压不变,但浓度减小,相当于减小压强。向体积增大的方向移动。也就是说,压强要想改变平衡,必须能改变浓度。【随堂练习】下列反应达到化学平衡时,压强增大,平衡是否移动若移动,向哪个方向移动2NOGO2G2NO2GH2OGCOGCO2GH2GH2OGCSCOGH2GCACO3SCAOSCO2GH2SGH2GSS【板书】四、温度对化学平衡的影响【实验探究】NO2和N2O4的相互转化【实验过程】把NO2和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里,用夹子夹住橡皮管,把一个烧瓶放进热水里,把另一个放进冰水里,观察混合气体变化【实验原理】2NO2GN2O4正反应放热HNB、MBBABCAPQ,平衡正向移动,则N减小,M增大若MN0,随着温度的升高,气体平均相对分子质量有变小的趋势,则下列判断中正确的是A、B和C可能都是固体B、B和C一定是气体C、若C为固体,则B一定是气体D、B和C可能都是气体2、极限法在一定条件下,将1MOL的CO和水蒸气通入容器中发生下述反应COH2OCO2H2,达到平衡后,测得CO2为06MOL,再通入4MOL水蒸气,又达到平衡后,CO2的物质的量为A等于06MOLB等于1MOLC大于06MOL小于1MOLD大于1MOL3、假设法过渡态方法一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应XAGYBGZCG该反应达到平衡后,测得A气体的浓度为05MOL/L。在恒温下将密闭容器扩大到原来的2倍,再次达到平衡后,测得A的浓度为03MOL/L,则下列叙述正确的是A、平衡向正反应方向移动B、XYZC、C的体积分数降低D、B的转化率提高4、守恒法温度一定,在一个密闭容器内,发生合成氨反应N23H22NH3。若充入1MOLN2和3MOLH2,反应达到平衡时NH3的体积百分含量为W。若改变开始时投入原料的量,加入AMOLN2,BMOLH2,CMOLNH3,反应达到平衡时,NH3的体积百分含量仍为W,则若温度、容器体积恒定AB0,C若温度、压强恒定AB0,C若温度、容器体积恒定A075,B,C若温度、压强恒定A075,B,C若温度、压强恒定,则A、B、C之间必须满足的关系是5、一边倒原则温度、催化剂不变,向某一固定体积的密闭容器内按下列各组物质的量加入H2、N2、NH3,反应达平衡时;氨气浓度最大的一组是ABCDH261355N220115NH30421教学回顾教案授课班级课题专题四化学平衡中的图象问题课时2知识与技能加深对反应速率、平衡移动的理解过程与方法培养学生解决实际问题的能力教学目的情感态度价值观重点速率时间图难点图像特点的分析和规律知识结构与板书设计专题四化学平衡中的图象问题一、速率时间图二、浓度时间图1、CT图2、含量时间图三、恒压恒温曲线四、速率温度、压强图教学过程教学步骤、内容教学方法【板书】专题四化学平衡中的图象问题一、速率时间图【讲解】此类图像定性提示了V正、V逆随时间含条件改变对速率的影响而变化的规律,体现了平衡的基本特征,以及平衡移动的方向。【讲解】可用于I已知引起平衡移动的因素,判断反应是吸热或放热,反应前后气体体积的变化。II已知反应,判断引起平衡移动的因素。【投影】例1、对达到平衡状态的可逆反应XYZW。在其他条件不变的情况下,增大压强,速率变化如图所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为AA、Z、W均为气体,X、Y有一种是气体B、Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体C、X、Y、Z、W皆非气体D、X、Y均为气体,Z、W中有一种有气体【分析】由图可知,左、右两侧都为气体且右侧气体多。【投影】例2、下图是可逆反应A2B2C3D的化学反应速率和化学平衡,随外界条件改变而变化的情况。由图可推断正反应是反应,(填放热或吸热)若A、B是气体,则C的状态是,D的状态是。例2下图是可逆反应A2B2C3D的化学反应速率和化学平衡,随外界条件改变而变化的情况。由图可推断正反应是反应,(填放热或吸热)若A、B是气体,则C的状态是,D的状态是。V正V正反应速率0降温加压时间V逆V正正V逆V逆答案放热;气体;固体或纯液体【板书】二、浓度时间图【讲解】此类图像能说明各平衡体系或某一成分在反应过程中的变化情况,此类图像要注意各物质曲线的转折点,即达到平衡的时刻。V正V逆V逆V正【板书】1、CT图【投影】例3、某温度下,在体积为5的容器中,、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示,则该反应的化学方程式为_A的转化率为例3、某温度下,在体积为5的容器中,、三种物质物质的量随着时间变化的关系如图所示,则该反应的化学方程式为_A的转化率为D答案2A3BC,50D【投影】例4、将5MOLO2在高温下放电,经过时间T后建立了3O22O3的平衡体系,已知O2的转化率为20,下列浓度(C)变化曲线正确的是(C)【随堂练习】1、今有反应XGYG2ZG热量,若反应开始经T1秒后达到平衡,又经T2秒后由于反应条件的改变使平衡破坏到T3时又过平衡(如图所示),试分析,从T2到T3曲线变化的原因是(D)A增大了X或Y的浓度B使用了催化剂C增加了反应体系的压强D升高了反应的温度【板书】2、含量时间图【讲解】这里的含量是指质量分析,体积分数、转化率【投影】例5、已知反应3AGBGCS4DGQ下图中A、B表示一定条件下,D的体积分数随时间T的变化情况,若要使曲线B变为曲线A,可采取的措施是(CD)A、增大B的浓度B、升高反应温度C、缩小反应容器的体积D、加入催化剂TT1P、2、分析催化剂只改变速率,不影响平衡移动【随堂练习】2、已知某可逆反应MAGNBGPCGQ在密闭容器中进行反应,测得在不同时间T、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B的关系曲线如图所示AT1T2,P1P2,MNP,Q0BT1T2,P2P1,MNP,Q0CT2T1,P2P1,MNP,Q0DT1T2,P2P1,MNP,Q0【板书】三、恒压恒温曲线【讲解】该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率、横坐标为温度或压强。【投影】例6、图中表示外界条件(T、P)的变化对下列反应的影响L固G气2R气Q,Y轴表示的是(B)A平衡时,混合气中R的百分含量B平衡时,混合气中G的百分含量CG的转化率DL的转化率【

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