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化学选修(4)全书教学设计绪言授课年级高二学科化学标题绪言教师 课型课时授课日期教材分析绪言作为全书的开篇,目的在于让学生从一开头就对本书的基本内容、学习方法有一个初步的了解,并简要地介绍有效碰撞理论、活化分子与活化能的概念模型,以及催化剂对于化学科学和化工生产的巨大作用,以起到提纲挈领、引起学生学习化学反应原理兴趣的作用。学生分析在前面的学习中,学生已经知道了化学反应的发生是由于反应物分子之间发生激烈碰撞,破坏化学键,使得各原子间的组合发生变化形成新的化学键,产生了新的分子,同时也了解了化学键的断裂和形成与化学反应中能量变化的关系。本模块是以学生此前的化学学习为基础,以学生对许多具体化学反应的知识积累为前提,为适应学生的学习心理发展需求而设立的选修课程,旨在帮助学生进一步从理论上认识一些化学反应原理的基础知识和研究问题的方法。教科书中介绍的简化后的有效碰撞模型和活化分子、活化能模型及催化剂的重要作用,将为学生后面的学习打下重要基础。设计理念由于本课的理论性较强,概念较为抽象,学生接受相关知识有较大难度,所以绪言教学采取以教师讲授与学生探究活动相结合的方法为宜。教学中对概念模型的表述应尽量简化,对概念模型的认识还需要在后面的学习中逐渐深入,这里更多地是强调研究问题的方法和意识。通过绪言的教学,应使学生在内容上对化学反应原理研究的范围有所了解,在方法上对科学的研究方法概念模型法有所领悟。教学目标1. 认识物质的各种化学性质是有规律可循的,而这些规律是化学的精髓,需要下功夫学习掌握。2. 了解本书的基本内容和学习方法,认识学习概念模型是学习和研究化学反应原理的基础。3. 初步了解“有效碰撞”、“活化分子与活化能”的概念模型,认识催化剂对于化学科学研究和化工生产的巨大作用,为其后的学习打下基础。重点难点教学重点:了解化学反应原理的基本学习方法概念模型法。教学难点:“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型。教学方法学生汇报交流自学与讨论教 学 过 程 设 计1:学习化学反应原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程?通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于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5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程?课堂思考题1、 为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?2、2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?第一节化学反应与能量的变化授课年级高二学科化学标题化学反应与能量的变化教师 课型课时授课日期教材分析绪言作为全书的开篇,目的在于让学生从一开头就对本书的基本内容、学习方法有一个初步的了解,并简要地介绍有效碰撞理论、活化分子与活化能的概念模型,以及催化剂对于化学科学和化工生产的巨大作用,以起到提纲挈领、引起学生学习化学反应原理兴趣的作用。学生分析在前面的学习中,学生已经知道了化学反应的发生是由于反应物分子之间发生激烈碰撞,破坏化学键,使得各原子间的组合发生变化形成新的化学键,产生了新的分子,同时也了解了化学键的断裂和形成与化学反应中能量变化的关系。本模块是以学生此前的化学学习为基础,以学生对许多具体化学反应的知识积累为前提,为适应学生的学习心理发展需求而设立的选修课程,旨在帮助学生进一步从理论上认识一些化学反应原理的基础知识和研究问题的方法。教科书中介绍的简化后的有效碰撞模型和活化分子、活化能模型及催化剂的重要作用,将为学生后面的学习打下重要基础。设计理念由于本课的理论性较强,概念较为抽象,学生接受相关知识有较大难度,所以绪言教学采取以教师讲授与学生探究活动相结合的方法为宜。教学中对概念模型的表述应尽量简化,对概念模型的认识还需要在后面的学习中逐渐深入,这里更多地是强调研究问题的方法和意识。通过绪言的教学,应使学生在内容上对化学反应原理研究的范围有所了解,在方法上对科学的研究方法概念模型法有所领悟。教学目标1. 认识物质的各种化学性质是有规律可循的,而这些规律是化学的精髓,需要下功夫学习掌握。2. 了解本书的基本内容和学习方法,认识学习概念模型是学习和研究化学反应原理的基础。3. 初步了解“有效碰撞”、“活化分子与活化能”的概念模型,认识催化剂对于化学科学研究和化工生产的巨大作用,为其后的学习打下基础。重点难点教学重点:了解化学反应原理的基本学习方法概念模型法。教学难点:“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型。教学方法概念模型法教 学 过 程 设 计1:引 言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化2:反应热,焓变化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答)化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。反应热 焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号: H ,单位:kJ/mol 或 kJmol-1H为“” 为放热反应H为“” 为吸热反应思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规定放热反应的H 为“”,是站在谁的角度?体系还是环境放热反应H为“”或H 0 吸热反应H为“+”或H 0HE(生成物的总能量) E(反应物的总能量)HE(反应物的键能) E(生成物的键能)3:练习1)1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为H=kJ/mol。2)拆开 lmol HH键、lmol NH键、lmolNN键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为,1mol H2生成NH3的反应热为。3、H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时,哪个反应放出的热量多?若干化学键的键能( kJ/mol,25 )1、下列说法正确的是A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热的反应在常温下一定很易发生C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在一定的条件下也能发生2、反应C(石墨) C(金刚石)是吸热反应,由此可知A、石墨比金刚石更稳定B、金刚石和石墨可以相互转化C、金刚石比石墨稳定D、金刚石和石墨不能相互转化第一节化学反应与能量的变化(第二课时)学习过程1复习回忆1)、催化剂为什么能够加快反应速度?2)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能?3)、化学反应中能量变化的主要原因?4)、你了解“即热饭盒吗?知道是什么原理吗?5)、什么是反应热(焓变)2引入阅读课本:例1与例2问题展示:1、与化学方程式相比,热化学方程式有哪些不同?2、正确书写热化学方程式应注意哪几点?3、热化学方程式的书写1)热化学方程式定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。2)正确书写热化学方程式应注意:(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,(为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压。(2)标出了反应物与生成物的状态,(为什么要标出?)(3)写出了反应热,还注明了“”,“”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。4注意点:反应物和生成物前的系数它代表了什么?在方程式中H它表示了什么意义? H的值与什么有关系?热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示对应物质的物质的量。H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量,H的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其H不同。例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。2写出下列反应的热化学方程式1)1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO (g),需吸收68kJ的热量;2)2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;3) 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式。4)4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式。5)在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为: 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ /mol CH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l); r H= 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少。6)在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= 572 kJ/molC3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);H = 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为 (A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:17)、已知 (1)H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( g ) H1 = a kJ/mol(2)2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( g ) H2 = b kJ/mol(3) H2( g )1/2O2 ( g ) H2O ( l ) H3 = c kJ/mol(4) 2H2( g )O2 ( g ) 2H2O ( l ) H4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 A C 。A、acd0 C、2a=b0教学后记:第二节燃烧热 能源授课年级高二学科化学标题教师 课型课时授课日期教材分析本节分为两部分,第一部分简单介绍了燃烧热,其中突出了对燃烧热定义的介绍,并引导学生从诸多因素出发讨论选择燃料的标准,培养学生综合考虑问题的能力;第二部分,结合燃烧热的利用介绍了能源的开发与利用,特别是化石燃料的利弊以及能源与人类生存和发展的关系。学生分析在化学2中学生对中和热已经有了一定的认识,并通过实验感受了中和热,知道它是反应热的一种形式,在此可将其与燃烧热进行比较,以加深对概念的理解。设计理念资源、能源、环保是当今社会的重要热点问题,教学中应结合教科书渗透资源、能源和环保的意识,激发学生学习化学的兴趣,教育学生关心能源、环境等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。教学中应尽量采用投影、录像、多媒体等现代教学手段,以激发学生的学习兴趣,通过自主学习、讨论交流、分析评价等教学方法,培养学生的阅读能力、调查研究能力、交流与合作的能力、综合分析能力等。教学目标重点难点本节教学重点和难点:燃烧热的概念。教学方法自主探究,合作探究。教 学 过 程 设 计二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?1)定义:在25,101 kPa时,1 mol 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。燃烧热通常可由实验测得。2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:研究条件: 25 ,101 kPa反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。燃烧物的物质的量:1 mol研究内容:放出的热量。(H0,单位kJ/mol)在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25 ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如: CCO2(g)、H H2O(l)、S SO2 (g)燃烧热用文字叙述时,用“正值”;若用“H”表示,则为“负值”。例如,CH4的燃烧热为890.3 kJmol1或H890.3 kJmol1。 燃烧热是以1 mol 物质完全燃烧所放出的热量来定义的。因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时,应以燃烧1 mol 物质为标准来配平其余物质的化学计量数,故在其热化学方程式中常出现分数。练习1分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么? A.C(s)O2(g)=CO(g);H=110.5 kJ/molB.C(s)O2(g)=CO2(g);H=393.5 kJ/molC.2H2(g)O2(g)=2H2O(l);H=571.6 kJ/molD.H2(g)1/2O2(g)=H2O(g);H=241.8 kJ/mol你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数。2、燃烧热的计算及应用例题1.在101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97104 kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)6O2(g)=6CO2(g)6H2O(l)H=2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。2、中和热1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);H=-57.3kJmol。3)要点条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。反应物:(强)酸与(强)碱。中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。放出的热量:57.3kJ/mol例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l); H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出_ kJ的热量。(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出_kJ的热量。3燃烧热和中和热的区别与联系 4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。 2)当今世界上重要的能源是什么?怎样解决能源枯竭问题?节约能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然气解决的办法 :开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率。措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率。新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能。3)相关思考题燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造 成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等),大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行。提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋。教学后记:第三节 化学反应热的计算授课年级高二学科化学标题教师 课型课时授课日期教材分析定律盖斯定律是本节的重点内容,可以从能量守恒的角度出发来介绍,说明盖斯定律是能量守恒定律的必然结果,也是能量守恒定律在化学过程中的应用。由于这部分内容比较抽象,从课程标准中的要求和学生的认知水平来看,宜于简化处理,重在应用。学生分析前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,及燃烧热的概念。在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。设计理念化学计算是运用数学工具从“量”的方面来研究物质及其变化的规律,化学知识是化学计算的基础。通过前面的学习,学生已经知道了化学反应中反应物和生成物之间的质量关系、物质的量的关系等,在这一节里,将进一步讨论在特定条件下,化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系,这既是理论联系实际方面的重要内容,对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。教学目标知识与技能1理解盖斯定律的本质,了解其在科学研究中的意义 2掌握有关盖斯定律的应用(重、难点)过程与方法通过运用盖斯定律求有关物质的反应热,进一步理解反应热的 概念情感、态度与价值观通过实例感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要贡献重点难点本节教学重点:盖斯定律,反应热的计算。本节教学难点:盖斯定律的应用。教学方法教 学 过 程 设 计1引入:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)=CO(g)C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ,则 H1 + H2 =H3所以,H1=H3-H2 H1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2盖斯定律:不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。3如何理解盖斯定律?1)请用自己的话描述一下盖斯定律。2)盖斯定律有哪些用途?4例题1)同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);H = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);H = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。2)已知下列热化学方程式: (1)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H1=25kJ/mol (2)3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) H2=47kJ/mol(3)Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H3= +19kJ/mol写出FeO(s)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式。(4)FeO(s)CO(g)=Fe(s)+CO2(g) H4= ? (2)61/3Fe3O4(s) 3Fe2O3(s) (3)3 (1)2FeO(s)CO(g) Fe(s)+3CO2(g) H4= H33H26H1219kJ/mol347kJ/mol625kJ/mol2=11kJ/mol3)已知(1)2C(s)+O2(g)=2CO(g) H1=221.0kJ/mol(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H2=483.6kJ/mol制备水煤气的反应的反应(3)C(s)+H2O(g)=CO(g)H2(g) 的H3为?(1)2(2)2(3)H3H12H22221.0kJ/mol2(483.6kJ/mol2)131.3kJ/mol教学后记:第二章第一节化学反应速率授课年级高二学科化学标题教师 课型课时授课日期教材分析化学反应速率属于化学动力学的范畴。为了让学生在研究化学反应进行的快慢及如何定量表述上有感性知识,教科书安排了简单易行的实验。在实验过程中使学生体会到,要想准确表达化学反应进行的快慢,就必须建立起一套行之有效的方法:确定起点,确定时间单位,找出易于测量的某种量或性质的变化。要明确反应物的本质决定了反应速率学生分析化学反应速率、化学平衡和反应进行的方向等化学反应原理知识,是在学习了化学反应与能量、物质结构、元素周期律等知识的基础上学习的中学化学的重要理论之一,有助于加深理解以前所学的元素化合物知识及化学反应,后续学习的电离平衡、水解平衡等,实际上是化学平衡知识的延续,因此它还是后一章内容学习的基础。设计理念在学生已有的物体运动速度的基础上,引入化学反应速率的概念不会给学生带来太大的困难,但化学反应速率的表示方法却将是一个难点。为了增加学生的感性认识,用【实验21】来引导学生,使他们得出只根据看到的气泡产生的快、慢来表示反应的速率是模糊的、不准确的判断。教学目标知识与技能1了解化学反应速率的涵义2理解化学反应速率的表达式及其简单计算(重、难点)3了解化学反应速率的测量方法过程与方法通过学习化学反应速率的测量方法,培养设计实验的能力情感、态度与价值观通过对化学反应速率的学习,感悟其在生产、生活和科学研究中的作用,提高对化学科学的认识重点难点化学反应速率的表示。教学方法边实验边讲解,边讨论。教学准备实验录像教 学 过 程 设 计一、化学反应速率1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。若浓度用物质的量(C)来表示,单位为:mol/L,时间用t来表示,单位为:秒(s)或分(min)或小时(h)来表示,则化学反应速率的数学表达式为: V = C/ t 单位是:mol/(Ls) 或 mol/(Lmin) 或 mol/(Lh)化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为【例题】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生 N2 + 3H2 2NH3 ,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反应的化学反应速率。 解: N2 + 3H2 2NH3 起始量(mol): 1 3 0 2s末量(mol): 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量(mol): 0.2 0.6 0.4 则 VN2=0.2/22=0.05 mol/(Ls) VH2=0.6/22=0.15 mol/(Ls) VNH3=0.4/22=0.1 mol/(Ls) 【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。 2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。 4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。即: VN2 :VH2 : VNH3 = 1 :3 :2 5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB = cC + dD来说有: VA :VB :VC :VD = CA :CB :CC :CD = nA :nB :nC :nD = a :b :c :d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。例如: 可逆反应A(g)+ B(g) C(g)+ D(g) ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( B )A. VA=0.15mol/Lmin B. VB=0.6 mol/Lmin C. VC=0.4 mol/Lmin D.VD=0.01 mol/Ls对化学反应速率要注意以下几个问题: 1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(ls)、mol/(lmon)或mol/(lh)。 2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率。 3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算. 4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。二、化学反应速率的测定化学反应的速率是通过实验来测定的。包括能够直接观察的某些性质,如释放出气体的体积和体系的压强;也包括必须依靠仪器来测量的性质,如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。在溶液中常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应的速率。教学后记:第二章第二节影响化学反应速率的因素授课年级高二学科化学标题教师 课型课时授课日期教材分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响,是本章教学内容的重点。教科书安排了【实验22】、【实验23】和【实验24】,意图是通过实验加深学生对浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的认识,为后续化学平衡移动的学习打下基础;同时通过科学探究激发学生的学习热情,进一步加深他们对知识的理解。学生分析在学生积累了大量影响化学反应速率现象的感性认识之后,有必要从理论上给以升华,让学生实现从现象到本质,进而利用理论指导实践,完成一次认识的飞跃。为了让学生清楚化学与生活息息相关,教科书列举了生活中的常见事实,让学生在观察、体悟的过程中感受化学。设计理念在利用理论模型加深学生对实验现象的理解的同时,应注意让学生体会理论模型的意义。教学目标1知识目标(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。2能力和方法目标(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;(2)通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。重点难点教学重点:浓度对化学反应速率的影响教学难点:催化剂与反应速率的关系。教学方法尽可能采用边讲边实验的方式,增加学生动手的机会,加深体验,有利于他们从中领悟教科书内容。2. 尽可能利用数据、动画等方法进行说明,以使教学深入浅出、生动形象。3. 可以自行设计、开发实验,以增强教学效果,如:教学准备相关实验录像和仪器药品教 学 过 程 设 计教学环 节教 师 活 动学生活动设计意图课的引入【图片】快慢差别很大的化学反应【叙述】通过必修阶段的学习,同学们已经知道了有些化学反应进行的很快(例);有些反应虽然在短时间内看不到明显的变化,但是在悄悄地进行(例);有些反应则进行的很慢(例)。【提问】:化学反应为什么有快有慢?受哪些因素影响?【叙述】:这些因素是怎样影响化学反应速率的?怎样解释?引出本节课的核心问题-影响化学反应速率的因素观看思考回答:反应物的性质是影响化学反应速率的内因。同时温度、溶液的浓度、固体的表面积、催化剂等也可以影响化学反应速率。聆听,明确本节课要研究的核心问题通过对已有知识的反思引发思考,从生活事例引入课题。进一步设疑为引发学生探究新知识提供诱因实验探究【讲解】三组实验反应原理FeCl3或MnO22H2O2=2H2O+O22KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2+8H2O +K2SO4Na2S2O3+H2SO4=S+ SO2+H2O+Na2 SO4理解反应原理为进行实验探究做知识上的准备。【任务】根据所给的药品和仪器,设计实验探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率有怎样的影响。【引导】 1.你借助于哪些化学实验现象来比较化学反应的快慢?2. 如果影响因素不止一个,实验中应该如何处理多个影响因素的情况?3. 研究某种因素对反应速率的影响时,要设计对照实验。观察所给的仪器和试剂、讨论并确定实验方案,进一步提高学生设计实验的能力,培养学生严谨的科学态度。通过实验验证温度、浓度、催化剂对化学反应有怎样的影响,确认基本的反应事实,增强感性认识。【巡视】 组织学生进行实验小组合作完成实验、详细记录现象。增强实验操作能力,合作完成实验的能力交流讨论【引导】 1你们探究的是哪个因素对反应速率的影响?做的是哪个实验?2实验中你观察到了哪些现象?3得到了什么结论?交流汇报得出结论:在其他条件相同时,升高温度,化学反应速率加快,增加反应物的浓度,化学反应速率加快,催化剂可以改变化学反应速率,不同的催化剂对同一个反应的影响有差别训练观察、归纳和语言表达能力。微观解释【提问】 升高温度为什么能加快反应速率(有效碰撞模型解释)充分听取学生的解释。【演示】温度对化学反应速率的影响讨论、交流倾听同学的回答观察、理解创设开放性的思考空间,充分交流。【提问】按照我们对温度的学习过程,请同学们分析浓度、催化剂对反应速率的影响实质思考回答应用类比学习的方法,获得知识的迁移。课堂小结【提问】通过本节课的学习你有哪些收获? 1通过实验验证了温度、浓度等对化学反应速率影响的一般规律;2能用有效碰撞模型解释影响的本质原因,对理论内容的学习有了初步的学习思路;3控制变量、对照实验在化学学习中的应用明确本课重点知识激发学生学习化学的热情学以致用【提问】如何提高工业合成氨的反应速率?思考、回答作业布置板书设计第二节:影响化学反应速率的因素一、 内因-反应物自身的性质二、 外因 如何影响 微观解释温度 浓度催化剂教学设计反思本节教学设计为人教版化学选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素第一课时的教学设计。本节课的目的是引导学生能通过温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响的探究实验,认识温度、浓度、催化剂对化学反应速率影响的一般规律,并能初步学会运用有效碰撞模型微观解释温度、浓度、催化剂影响化学反应速率的实质。 本节课采用分组实验的方法进行实验探究,学生根据以有的药品和仪器设计实验要研究的因素并设计实验,在设计实验过程中体会控制变量、对照实验在化学研究过程中的应用,实验完毕后根据实验现象得出结论,学会通过现象看本质。在设计这节课时,我认为实验是很好的教学资源,所以精心地准备好实验,以及相关问题引入。在用有效碰撞模型微观解释温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响实质这一难点时,首先选择温度对化学反应速率的影响实质,通过学生的充分思考、讨论,教师通过动画演示突破难点,在理解弄懂温度对化学反应速率的影响实质的基础上,学生逐一解决浓度、催化剂对反应速率的影响。这样的设计能充分发挥学生的动手、动脑能力,有利于培养学生的探究能力、实验能力、同学之间的协作能力,给学生一个开放的环境,变被动学习为主动学习。当然,本节课也存在着不足,就是,练习不够,使学生只是在理论层面上理解了各因素对速率的影响,而不会应用于具体的解题环境中去,这需要在后续课中再选择有针对性的习题加以巩固。第三节 化学平衡(第一课时)授课年级高二学科化学标题教师 课型课时授课日期教材分析为了加深学生对化学平衡的认识,教科书列举了H2(g)+I2 (g) 2HI反应中的相关数据,从定量角度给以深化,希望学生能够从变化的数据中找出规律,即化学平衡常数,并学会描述化学平衡的建立过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。学生分析随着化学知识的不断积累和对实验现象的深入观察,学生可能会产生是不是所有的化学反应都能进行完全(达到反应的限度)这样的疑问。教学中可本着温故知新的原则,从学生已有关于溶解的知识,从溶解平衡导入化学平衡。从一个熟悉的内容出发引领学生进行思考,充分利用学生的“最近发展区”(最近发展区理论强调人的思维是有弹性、有潜力的,在不同的社会环境中具有伸缩性。设计理念对化学平衡的教学应重视实验,教师应精心准备实验,最好以边讲边实验的形式进行。引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,一方面要提供建构理解所需的基础,同时又要留给学生广阔的建构的空间,让他们针对具体情境采用适当的策略,师生共同归纳出平衡移动原理。教学目标三维目标知识与技能:1.理解化学反应中存在可逆反应,化学平衡状态的形成本质过程。2.重点掌握平衡状态成立的条件、特征。3.懂得判断一个体系已达到平衡的判据。过程与方法:1.通过用事实阐明可逆反应的存在,理解反应可逆性对反应程度的影响。2.探究达到平衡时体系的特征变化,学会用一般理论分析解释普遍存在现象的能力。情感态度价值观:从化学的基础理论出发,感受过程可逆性和化学平衡的普遍存在与指导作用,体验化学世界的奇妙与和谐。重点难点教学重点化学平衡的建立及其特征教学难点化学平衡的本质,形成过程教学方法边讲边实验,实验探究法,自主探究法教 学 过 程 设 计 引言: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。一、 可逆反应与不可逆反应(阅读教材27页理解可逆反应的概念)1、可逆反应的概念:在 下,既可以向 进行,同时,又可以向 进行的反应。注意:1、 2、 3、二、化学平衡状态思考1:对于不可逆反应存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?思考2:什么是化学平衡?化学平衡是如何建立的?下面我们就来讨论这一问题。1、化学平衡的建立类比:溶解平衡的建立:(以蔗糖为例)开始时:平衡时:结论:。那么对于可逆反应来说,又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。CO + H2O (g) CO2 + H2 开始浓度 001 001 0 0一段时间后0005 0005 0005 0005如图:归纳:反应开始:反应过程中:一定时间后:思考:当可逆反应达到平衡状态时,反应是否停止了?2、化学平衡的定义:在 下的 反应里,正反应和逆反应速率 ,反应混合物中各组分的 或 保持不变的状态。3、化学平衡的特征:(1)条件:(2)对象:(3)等:(4)动:(5)定:4、应用:例1、可逆反应2NO22NO + O2在密闭容器中反应,达到平衡状
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