化学选修4第一章.doc

化学选修4第一章、第二章备课参考南京市第十三中学 钱海滨首先我建议大家要重视对选修4的“绪言”教学，因为这个“绪言”对于本模块的教学内容比起以前的绪言显得更为重要，它在高度概括本模块的教学内容的同时，还较为系统地介绍了学习化学反应原理的工具“简化后的有效碰撞模型”，所以搞好“绪言”的教学，既可调动学生学习的积极性，还为化学反应原理的学习进行了必要的知识诸备。一、课程目标：1、化学反应与能量：内容标准学习要求教学建议1了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。1了解化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。可观看影像或讨论：化学反应与能量转化。2能说出常见的能量转化形式。2通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3通过查阅资料说明能源是人类生存和发展的重要基础。可引导学生查阅人类社会所面临的能源危机以及未来新型能源有关资料，调查家庭使用煤气、液化石油气、煤等的热能利用效率，提出提高能源利用率的合理化建议。4了解化学在解决能源危机中的重要作用。5知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。3能举例说明化学能与热能的相互转化，了解反应热和焓变的涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。6能举例说明化学能与热能的相互转化。可通过比较的方法帮助学生理解热化学方程式与化学方程式的区别。7了解反应热和焓变的涵义，了解焓变的表示符号(H )及其常用单位（kJ/mol），认识H的“”、“”与放热反应和吸热反应的对应关系。8认识热化学方程式的意义，能正确书写热化学方程式并利用热化学方程式进行简单计算。9了解盖斯定律涵义，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。2、化学反应速率与化学平衡：内容标准学习要求教学建议1知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应的速率。1知道化学反应速率的概念定量表示方法，能进行有关化学反应速率的简单计算。 2了解测定化学反应速率的方法，通过实验测定某些化学反应的速率，结合实验培养观察、记录实验现象及数据处理能力。2知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。3知道活化分子、有效碰撞、活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。 3通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。4通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。实验探究：浓度、温度对硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的影响。不同催化剂对淀粉水解速率或过氧化氢分解速率的影响。5认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率影响的一般规律，能用有效碰撞理论加以解释。4通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。6通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 5能用焓变和熵变说明化学反应的方向。7能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。6描述化学平衡建立的过程，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。8进一步认识可逆反应及其限度，9能描述化学平衡建立的过程。10理解化学平衡是相对的、有条件的、动态的，树立辩证唯物主义观点。11知道化学平衡常数的涵义及表示方法，能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。不出现应用高次方程进行的计算。7通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以 解释。12通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。可组织学生讨论：合成氨反应条件选择的依据。13理解化学平衡移动原理，能够运用化学平衡移动原理对可逆反应的化学平衡移动进行分析。8认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。14认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。二、与2004年版相比，2006年版发生的变化：绪言：1、在绪言中的第一小节，删去了“化学反应中涉及的物质，通常是组成和结构一定的纯净物（单质和化合物）。2、关于“活化能”的描述有变化：关于实验测定活化能问题；关于活化能的作用问题。第一章：1、2004年版：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）来表示，叫做反应热，又称为“焓变”注解：在恒压条件下进行的化学反应的热效应。2006年版：焓（H）是与内能有关的物理量。在一定条件下，某一化学反应是吸热还是放热反应，由生成物与反应物的焓值差即焓变（H）决定。在恒压条件下进行的反应的热效应等于焓变。2、2006年版多出了测定“中和热”的实践活动第二章：1、第一小节中将“改变以及碰撞几率的外界条件”改为“改变以及碰撞几率的方法”，并在后面的内容中增加了一些条件改变引起反应速率改变的生活中的事例。2、增加了用有效碰撞理论模型对“浓度”、“温度”、“催化剂”的改变影响化学反应速率的理论解释，而在04年版中只在最后简单描述了温度对反应速率的影响原因，且在语言描述中将有效碰撞频率改为有效碰撞几率。3、在催化剂剂的重要性描述中增加了“对于在给定条件下，反应物之间能够发生多个反应的情况，理想的催化剂可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率”即强调了催化剂的选择性。4、在第四节（化学反应进行的方向）中改变的内容较多。如将“能量判据”改为“焓判据”，并各举了一个反应事例来分别说明反应进行的方向有时由“焓判据”判定，有时由“熵判据”判定。增加了一小节语言描述：“焓变和熵变都有与反应的自发性有关，又都不能独立地作为自发性的判据，要判断反应进行的方向，必须综合考虑体系的焓变和熵变。并在内容的最后增加了“科学视野”体系的自由能变化（G）：G=H-TS三、教材分析：第一章：化学反应与能量1、教学内容：第一节、化学反应与能量的变化：（1）焓变 （2）反应热第二节、燃烧热： （1）燃烧热 （2）能源 第三节、化学反应热的计算： （1）盖斯定律 （2）反应热的计算2、课标与大纲内容比较：现行高中大纲新课标化学反应中的能量变化放热反应和吸热反应燃料的充分燃烧热化学方程式燃烧热中和热使用化石燃料的利弊新能源的开发知道化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因（教材设计：知道化学反应是放热反应还是吸热反应与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关），了解化学能与热能的相互转化必修21、了解化学反应中能量转化的原因2、能说出常见的能量转化形式（教材设计：从微观角度说明能量变化的原因），说明能源是人类生存和发展的重要基础3、了解化学在解决能源危机中的重要作用4、知道节约能源，提高能源利用率的实际意义5、通过对燃烧热的教学和社会实践活动，能举例说明化学能与热能的相互转化6、通过中和热的测定实验，从定量角度理解化学能与热能的相互转化，并培养学生严谨的科学态度7、了解反应热和焓变的涵义8、能用盖斯定律进行反应热的简单计算。选修43、知识结构：4、地位与作用： 在必修化学2中，学生初步学习了化学能与热能的知识，对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定认识，本章是在此基础上的扩展与提高。本章属于热化学基础知识。热化学是研究化学反应热现象的科学，曾为建立热力学第一定律（能量守恒和转换定律）提供了实验依据，反过来，它又为热力学第一定律在化学反应中的具体应用。它主要解决各种热效应的测量和计算问题。第二章：化学反应速率与化学平衡1、教学内容： 本章内容分为三部分。第一部分是化学反应速率知识，着重介绍化学反应速率和浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响，以及造成这些影响的本质原因。第二部分是在化学反应速率和可逆反应知识的基础上，着重介绍化学平衡的建立，以及浓度、温度等外界条件对化学平衡的影响，引入 “ 化学平衡常数 ” 定量探讨和描述化学反应的限度，为将来学习、探讨化工生产条件（如温度、压强等）打下理论基础。第三部分是在具有化学平衡和化学反应速率的初步概念并已经能够定量描述化学反应的热效应的基础上引入 “ 焓变 ” 与 “ 熵变 ” 定量探讨化学反应进行的方向。内容按照由易到难的顺序安排，即：速率平衡平衡常数反应进行的方向2、课标与大纲内容比较：现行高中大纲新 课 标化学反应速率浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响可逆反应化学平衡浓度、压强、温度对化学平衡的影响关于合成氨条件选择的讨论通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。化学21、知道化学反应速率的定量表示方法，通过实验测定某些化学反应速率。2、知道活化能的涵义及其对化学反应速率的影响。3、通过实验探究浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响，认识一般规律。4、通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。5、能用焓变和熵变说明化学反应的方向。6、描述化学平衡建立的过程，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。7、通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响，并能用相关理论加以解释。8、认识化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学领域中的重要作用。选修43、知识结构: 浓度、压强 影响化学反应速率的因素 温度 催化剂化学反应速率（本课程重心） 定量表示方法 反应的可逆不可逆测量的方法 化学平衡 化学平衡状态特点 影响因素及平衡移动原理 化学平衡常数 化学反应进行的方向熵判据、焓判据4、地位与作用：选修4化学反应原理第二章有关化学反应速率、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及能量变化、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，是中学化学中所涉及的溶解平衡、电离平衡、水解平衡等知识的核心，对许多后续知识的学习起着重要的指导作用。通过本章的教学，不仅仅要帮助学生理解有关知识，更重要的是要帮助学生建立化学平衡的观点，以及化学平衡是相对的、当外界条件改变时平衡会发生移动等观点，培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观，从现象到本质的科学的研究方法，对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练，培养学生对知识的理解能力，通过对变化规律本质的认识，着力培养学生的分析、推理、归纳、总结的能力。三、教学重点和难点的分析：第一章：教学重点：1、化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写2、化学反应的热效应（或焓变）与反应物、产物总能量的关系 3、化学反应的热效应（或焓变）与反应物、产物总键能的关系 4、燃烧热、中和热概念的教学和中和热的实验测定 5、盖斯定律，反应热的计算教学难点：1、“H”的“+”与“”，热化学方程式的书写2、通过已知反应物和产物的键能求反应热 3、燃烧热、中和热概念的教学和中和热的实验测定4、盖斯定律的应用第二章：教学重点：1、化学反应速率的表示方法2、化学反应速率的影响因素以及用“有效碰撞理论模型”进行解释3、建立化学平衡的概念 4、影响化学平衡的因素和勒夏特列原理的归纳总结 5、等效平衡教学难点：1、化学反应速率的表示方法2、建立化学平衡的概念3、影响化学平衡的因素和勒夏特列原理的归纳总结 4、等效平衡5、判断化学反应进行的方向的“焓判据H0”及“自由能判据G吸热) H 为“-”或H 放热）H 为“+”或H 03从微观角度解释化学反应中的能量变化：化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因，化学反应放热或吸热与反应物和生成物的总能量相对大小有关 4常见的吸热、放热反应类型(含溶解热效应) 5能量变化与物质变化的关系 6体系与环境体系：被研究的物质系统。环境：体系以外与体系密切相关的其他部分。二、热化学方程式1掌握热化学方程式的含义2能正确书写化学方程式: 热化学方程式必须标出能量变化。 热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态 热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 热化学方程式中的化学计量数可以是整数，也可以是分数2 燃烧热与能源（教学时间：2课时）第一课时：一、燃烧热1概念：25 ，101 kPa时，1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。注意：燃烧热通常可由实验测得。在理解物质燃烧热的定义时，要注意以下几点：研究条件：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。（H v逆，才是平衡向正反应方向移动的唯一依据。（3）不要把化学平衡向正反应方向移动同原料转化率的提高等同起来。（4）不要把温度对化学反应速率和化学平衡的影响混同起来。（5）关于催化剂问题，应明确：由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率，因此它对化学平衡的移动没有影响；使用催化剂，能改变达到平衡所需要的时间。第三课时：勒夏特列原理应用1、 复习外界条件对化学平衡的影响、勒夏特列原理，并举例分析。进一步从浓度、压强、温度的数据等方面帮助学生理解条件对化学平衡的影响。理解勒夏特列原理的含义。2、 让学生用速率-时间图分析各种条件对平衡的影响。进一步理解速率与平衡的关系。其他典型图示分析。3、勒夏特列原理的教学：在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后，可采用归纳法，突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难：对勒夏特列原理的理解要注意下列要点： （）勒夏特列原理只有对达成化学平衡状态的系统才是有效的。 （）勒夏特列原理只有对维持化学平衡状态的因素的改变才是有效的。 （）勒夏特列原理指出了化学平衡的自发趋向，这种趋势是化学平衡系统的内部机制，无需外力帮助。由此，可判断勒夏特列原理能否扩大到非化学平衡系统。 （4）勒夏特列原理所说的“减弱这种改变”不能表述成“消除这种影响”。（5）关于勒夏特列原理的应用范围和局限性，应明确：平衡移动原理对所有的动态平衡都适用，为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫；平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向，但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围，对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练第四课时：化学平衡常数1、 给出一个反应如：CO+H2O CO2+H2在一定温度下各物质起始和平衡浓度的测量数据，让学生计算平衡时生成物浓度乘积和反应物浓度乘积的值，并结合课本数据得出化学平衡常数的概念。2、 比较同一条件下不同反应的平衡常数和同一反应不同温度的平衡常数，总结平衡常数的意义和影响因素。3、利用平衡常数简单解释平衡移动原理。4、利用平衡常数进行转化率的有关计算，利用好课本例题和习题，也可参考鲁教版和苏教版的内容。5、有关化学平衡计算的重要依据是：可逆反应发生至平衡状态过程中各物质的变化量，反应体系压强和密度等的变化，平衡时各组分的物质的量及体积分数等，但一般不涉及化学平衡常数。第五课时：等效平衡的基本概念、转化率规律总结1、 以2SO2+O2 2SO3反应为例，从正、逆等不同起始状态到建立平衡的数据分析和图示分析中，帮助学生建立等效平衡的概念。2、仍以上述反应为例，分别从恒温恒容和恒温恒压两个条件下的简单反应数据，分析等效平衡建立的条件。3、 以H2+I2 2HI反应为例，说明上述等效平衡条件建立的普遍性及特殊性。简明扼要的进行归纳。4、根据外界条件对平衡的影响，以及等效平衡的概念，总结转化率的变化规律。不要把转化率与移动方向等同起来。学会建模分析的思想方法。4 化学反应进行的方向（建议参考鲁教版）1、化学反应进行的方向，是在学生能够定量描述化学反应的热效应的基础上引入“焓变”与“熵变”定量探讨的，是让学生学习感到困难的知识点。教材通过图画和图注，从水总是由高处往低处流，引导学生联想到事物有趋向于最低能量状态的倾向；从有序排列的火柴撒落时成为无序排列，引导学生联想到事物有趋向于最大混乱度的倾向。2、焓变和熵变与化学反应的方向：等温、等压下可用自由能的变化判断化学反应的自发性： G=H-TS （G0 自发，G0 不自发，G=0，平衡状态）也就是说，判断一个反应是否能发生，必须结合由“焓判据焓减”和“熵判据熵增”两个方面共同决定的复合判据“自由能判据”来判断3、化学反应进行的方向，有可能不作为高考的知识点，因此只要求简单理解。如果能让学生利用化学反应原理知识能解释日常生活中某些现象，能够更加全面地思考问题，就完全达到教学目的。五、教学建议在必修2的学习中，对化学反应与能量和化学反应速率及影响因素已有初步的认识，但对燃烧热、热化学方程式、盖斯定律以及化学平衡了解较少，在第一章的学习中要提高对反应热与键能大小关系的认识，熟练热化学方程式的书写，理解盖斯定律及应用。在第二章的学习中不仅要对提高对化学反应速率的认识和理解，还要理解掌握化学平衡的标志、特征、化学平衡常数、移动原理及有关计算等，还新增加了熵的概念，并要求会用焓变、熵变组合来判断反应的进行方向。其中第二章的教材理论性强，难度较大，是高中化学的难点，当然这也为学生能力培养和进行思想教育提供了众多的契机，在教学过程中要注意贯彻新课程的理念，发挥本模块在培养学生科学素养方面的作用。1、落实三维目标，重视学习过程要改变过去的教学目标主要是落实知识目标，而应重视达到“三维目标”，同一知识点教学以前可能要深挖、迁移和拓展，而现在应注重基础，侧重知识的学习过程。例如在学习反应热时让学生动手做中和热的测定实验，从而搞清其化学原理、实验原理、操作时的注意事项和误差分析，培养学生严谨的科学态度，在学习“化学反应速率”时，不仅仅要让学生知道用“速率”表示化学反应快慢，还要通过设计实验研究定量表示“反应速率”的方法，学生通过科学探究获得的不仅是对化学反应速率的认识，更重要的是培养了对科学探究的理解，增强探索化学反应原理的兴趣。又如，由于反应条件对化学反应方向的影响，使得有些看似不能发生的反应得以进行，从而使学生学会辩证地看待化学反应。再如，本章教材注重通过大量的实验数据总结规律，这有利于培养学生分析、处理信息的能力，掌握科学的学习方法。2、改进实验教学，转变教学方式教材中的一些重要原理和规律都是建立在实验基础上的，要尽可能的增加学生动手实验的机会、加深体验，引导观察和分析实验、参加课堂讨论等，让学生积极参与教学过程，使学生成为学习活动的主体，自主领悟实验对于理论产生的重要性，加深理解学习内容。以第二章的第二节影响化学反应速率的因素为例，本节教材有4个实验，两个科学探究，如果仅仅教师演示很难提高学生的学习热情，而边讲边实验在平时的常态课中可操作性还是有较大局限性的，除了实验室安排的实际困难外，50多人的班级的教学秩序的维持也是问题。另外由于课堂时间的限制，学生体验探究时间、思考空间也很有限的，缺乏开放性和学生个性化的需求，这样也就削弱了体验探究的价值，不能充分体现探究的本质。因此建议用一节课的时间进行学生实验，在学生完成实验报告并对实验进行总结的基础讲课，由于学习中的问题学生已经在课前有所意识和思考，老师的讲解更能站在学生的角度，教与学的方式会有质的变化。3、衔接已学内容，把握难度深度对于第一章的内容，先让学生回忆必修2中的化学键与化学反应中能量的变化关系，然后导出利用反应物和生成物键能的大小求反应热的方法，利用必修2中关于中和热的定性实验过渡到定量测定中和热、燃烧热或其它反应热的原理，来进行关于反应热计算的学习。而在第二章中的有关速率与限度的基本知识在