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文档简介
改变化学反应速率在实践中有很重要的意义,例如,我们可以根据生产和生活的需要,采取适当的措施加快某些和产过程,如使炼钢、合成树脂或合成橡胶的反应加快等;也可以根据需要减慢某些反应速率,如使钢铁生锈、塑料和橡胶老化的反应速率减慢。下面我们来探讨浓度、压强(主要对有气体参加的反应)、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响。反馈练习:1、反应4NH(g)+50(g)有—4N0(g)+6H0(g)在10升密闭容器中进行,半分钟后,322水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示为()A.v(NH)=0.01mol/LB.v(N0)=0.001mol/L3C.v(0)=0.001mol/LD.vH0)=0.045mol/L22n'mol/\1.00.8-0.6■0.4-0.2-质的物质的量随时间的变化曲线如右图所由图中数据分析,该反应的化学方程式>0.91—'0.7示,n'mol/\1.00.8-0.6■0.4-0.2-质的物质的量随时间的变化曲线如右图所由图中数据分析,该反应的化学方程式>0.91—'0.7示,反应开始至h,反应开始至h,|iii2^.2min,Z的平均反应速率为作业:1、可逆反应2A(g)+3B(g)斗=2C(g)+D(g)在四种不同条件下有以下4种反应速率,则该反应在不同条件下反应速率最快的是()A.v(A)=0.5mol/(L.s)B.v(B)=0.6mol/(L.s)C.v(C)=0.35mol/(L.s)D.v(D)=0.4mol/(L.s)2、将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)亍士xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速率为0.1mol/(L.min)。试求:此时A的浓度及反应开始前容器中A、B的物质的量;B的平均反应速率;(3)x的值。教学反思:化学反应速率是学习化学平衡的基础,在教学中以一些实例入手,使学生对本章所学内容有一个整体感知。在教学中应充分发挥学生的能动性,通过自学得出化学反应速率的概念、单位、表达式等基础知识,最后提醒学生应注意的几个问题,增强学生运用知识的灵活性。第二章第二节影响化学反应速率的因素教学目标知识与技能:1.认识浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,了解改变化学反应速率的意义。2.能初步运用有效碰撞、活化分子等概念解释浓度、压强、温度等条件对化学反应速率的影响。过程与方法:运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小.情感、态度与价值观:1.通过实验培养学生严谨的科学态度,知道科学研究的一般方法。2.通过目前催化剂研究的遗憾,激发学生投身科学的激情。教学重点:外界条件对化学反应速率的影响。教学难点:有效碰撞课时安排:2课时教学过程:板书:一、浓度对化学反应速率的影响实验并引导学生观察:大理石与1mol/L的盐酸反应迅速,有大量气泡产生,而与O.1mol/L的盐酸反应较缓,只有少量气泡产生。引导学生分析并板书:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。[引导学生阅读教材后分析讲解]能量高于分子平均能量的分子,属于活化分子;活化分子在具有合适的取向相互碰撞后,才能使旧键断裂,发生化学反应,这样的碰撞叫做有效碰撞。在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数目是一定的,因此,单位体积内活化分子数目与单位体积内反应物分子的总数成正比,也就是和反应物的浓度成正比。增大反应物的浓度,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应增多,单位时间内的有效碰撞次数也相应增多。化学反应速率就增大。板书:二、压强对化学反应速率的影响阅读、分析:对于气体来说,当温度一定时,一定量气体的体积与其所受的压强成反比这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的1/2,单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。所以,增大压强,就是增加单位体积内反应物和生成物的物质的量,即增大了浓度,因而可以增大化学反应速率相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度就减小,因而化学反应速率也减小。如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们体积的影响很小,因而对它们浓度改变的影响也很小,可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。板书:三、温度对化学反应速率的影响实验并引导学生观察:给加入0.1mol/L盐酸的试管加热后,反应速率明显加快了。这说明温度的变化也可以使反应的化学反应速率发生改变。[引导学生分析并讲解]在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。当然,由于温度升高,会使分子的运动加快,这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加,反应也会相应地加快,但不是反应加快的主要原因,而前者是反应加快的主要原因。温度每升高10°C,化学反应速率通常增大到原来的2〜4倍。有很多在常温或高温时进行得很快的化学反应,在低温下则进行得较慢。这就是人们使用电冰箱保存食物的原因。板书:四、催化剂对化学反应速率的影响引导学生观察:在HQ中加入MnO?粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加MnO?粉末的试管中只有小量气泡出现。可见催化剂MnO使HO分解的反应加快了。。222阅读、分析并讲述:催化剂能够增大化学反应速率的原因,是它能够降低反应所需的能量,这样就使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数,从而成千成万倍增大了化学反应速率。许多实验成绩和事实证明,对于同一个化学反应来说,条件不同时,反应速率会发生变化。除了浓度(对于有气体参加的反应,改变压强相当于改变浓度)、压强、催化剂等能够改变化学反应速率外,反应物颗粒的大小、溶剂的性质等,也会对化学反应速率产生影响。在适当条件下,人们还可以利用光、超声波、甚至磁场来改变某个反应的速率。[讨论]采用哪些方法可以增大Fe与盐酸反应的化学反应速率?在这些方法中,哪些是由于增加了活化分子在反应物中的百分数所造成的?(①增加盐酸的浓度②升高温度③增大铁与盐酸反应的接触面积等)练习:1、根据化学反应A+B=2C,填写下表中的空白:ABC反应开始时浓度mol/L2.72.502min后的浓度mol/L2.32min后的浓度mol/L化学反应速率mol/(L.min)2、取amolA和bmolB置于v升容器内,发生可逆反应:aA(g)+bB(g)斗士cC(g)+dD(g)。1min后,测得容器内A的浓度为xmol/L,这时B
的浓度为;C的浓度为。这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示,。要加快该反应的速率,可采取的方法有。作业:设C+CO2C0-Q,反应速率为u;N+3H.21122,72NH+Q,反应速率为u。对于上述反应,当温度升高322时,u和u的变化情况为(A)12同时增大B.同时减小C.u增大,u减小D.u减小,u增大把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H的速2图2-1-1②镁条的表面积,③①④B.③④C.①②③D.②③率可由如图2-1-1图2-1-1②镁条的表面积,③①④B.③④C.①②③D.②③在密闭容器中发生2SO+O2SO反应,现控制下列三种不同的条件:223①在400°C时,10molSO与5molO反应;②在400°C时,20molSO与5molO反应;2222③在300C时,10molSO与5molO反应;22问:开始时,正反应速率最快的是②;正反应速率最慢的是③教学反思:让学生亲自动手做实验,学生对实验现象印象深、结论记忆深,教学效果大大提高。教研组长签字:第二章第三节化学平衡教学目标知识与技能:1.建立化学平衡的观点。2.理解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响规律,能用化学移动原理解释一些化学移动问题。过程与方法:通过做蔗糖晶体结晶的实验,引导学生分析、认识可逆过程与平衡状态的建立及特征,培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。情感态度与价值观:培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。教学重点、难点:化学平衡观点的建立和特征,浓度、压强、温度对化学平衡的影响。等效平衡.课时安排3课时(第三课时课后习题和实际练习)教学过程第一课时[引言]在化不学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应所能达到的最大限度。例如,在合成氨的工业中,除了需要考虑使N2和H尽可能快地转变为NH外,还需要考虑使N和H尽可能考虑多地转变为NH,23223这就涉及到化学反应进行的程度问题——化学平衡。化学平衡主要是研究可逆反应规律的,如反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响等。问:请同学们认真观察自己小组的实验成果,你们发现了什么?引导分析:一定温度下,当把适量蔗糖晶体溶解在水里时,一方面,蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水里去;另一方面,溶解在水里的蔗糖分子不断地在未溶液的蔗糖表面聚集为晶体,当这两个相反过程的速率相等时,蔗糖的溶解达到最大限度,形成蔗糖的饱和溶液。此时,我们说达到溶解平衡状态。在溶解平衡状态,溶解和结晶过程并没有停止,只是速率相等罢了,因此,溶解平衡状态是一种动态平衡状态。板书:一、化学平衡投影:800°C下,容积为1L的密闭容器里,在有催化剂存在条件下发生的可逆反应:CO+H0(g)警CO+H2Hnwi.22编号起始时各物质的物质的量(mol)平衡时各物质的物质的量(mol)COHO2CO2H2COHO2CO2H2(1)0.010.01000.0050.0050.0050.005(2)000.010.010.0050.0050.0050.00053.0WxW0.01xx0.01-x0.01-x0.0050.0050.0050.005
[分析](1)t=0时,V=V二最大值,V二V=0,随着反应的进行,正反应速率(V丰0;V=V'丰0,(H2)(H2)
反应混合物中CO、(CO)(H2O)(CO2)(H2)(CO)或丰0;V=V'丰0,(H2)(H2)
反应混合物中CO、度,V=V'工0;V=V'工0;V二V'在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率随时间变化的示意图(CO)(CO)反应达到平衡状态。在一定条件下的可逆反应中,正反应速率和逆反应速率随时间变化的示意图HO、CO、H的物质的量分数均为1/4。222(2)t=0时,V=V=最大值,V=V=0,随着反应的进行,正反应速率(CO2)(H2)(CO)(H2O)(V或V)不断减小,逆反应速率(V或V)不断增大。当反应进行到(CO2)(H2)(CO)(H2O)一定程度,V二V工0;V二V'工0;V=V'工0;V二V'(CO)(CO)(H2O)(H2O)(CO2)(CO2)(H2)(H2)工0,,反应达到平衡状态。此时n二n二n二n=0.005mol,反应混合物(CO)(H2O)(CO2)(CO2)中CO、HO、CO、H的物质的量分数也均为1/4。222因为(3)状态下,最终达到平衡时,各物质的物质的量与(1)、(2)一样,所以可认为,(1)、(2)、(3)是等效的,即它们是等效平衡。它们要满足的条件是①反应前后元素的种类不变,原子的物质的量比不变(等温等压条件下,C、H、O原子的物质的量不变。)①平衡状态相同,各组分的浓度保持不变。故有:当0WxW0.01时,各物质的起始物质的量有许多种组合,在相同条件下达到平衡时,得到与(1)和(2)相同的平衡,(1)和(2)只不过是(3)的一种特殊情况。[讲解]不论该反应从什么状态开始,要达到相同的平衡状态,起始状态有多种。当反应达到平衡状态时,正反应和逆反应都仍在进行,只是由于在同一瞬间,正反应生成CO和H分子数和逆反应所消耗的CO和H的分子数相等,亦即正逆2222反应速率相等。因此反应混合物中各组分的浓度不变。由此可见,化学平衡是一种动态平衡。[重点指出]反.应.物.和.生.成.物.的.化.学.反.应.速.率.之.比.等.于.化.学.方.程.式.中.各.物.质.的.系.数.比.,.与.反.应.是.否.达.到.平.衡.没.有.关.系.。因此,不要把这点做为化学平衡状态的标志!化学平衡状态的标志是:每一种物质的正反应速率等于它的逆反应速率;反应混合物中各组分的浓度保持不变状态(当然它们的物质的量之比也是不变的)。板书:化学平衡状态是指一定条件下的可逆反应,正、逆反应的速率相等,反
应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。[举例]可逆反应2S0+02S0达到化学平衡状态时,V(SO)=V'22巴32(SO),V(O)=V'(O),V(SO)=V'(SO),由这些等式还可变化出许多关系式。但要注意,当V(SO)=2V(O)时,并不能说明该反应已达化学平衡状态!虽然化学22平衡状态时这一等式成立。[讨论]高炉炼铁FeO+3CO2Fe+2CO反应是一个可逆的反应。在19世纪后期,232人们发现高炉炼铁所排出的高炉气中含有相当量的CO,有的工程师认为,这是由于CO和铁矿石的接触时间不够长所造成的,于是在英国耗费了大量资金建造了一个高大的炼铁高炉,以增加CO和铁矿石的接触时间。可是后来发现,用这个高炉炼铁,所排出的高炉气中CO的含量并没有减少。试用化学平衡的理论来分析,为什么用增加高炉高度的办法不能减少炼铁高炉CO的含量?(在一定条件下的可逆反应达到平衡后,反应混合物中各组分的浓度保持不变,因此,CO的浓度不会因高炉的增大增高而发生改变,高炉气中CO的含量当然不会减少。)课堂练习:在一定条件下,使NO和O在一密闭容器中进行反应,下列说法不正确的是:2反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零C・随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变一定温度下,反应N(g)+3H(g)〜2NH(g)达到化学平衡状态的标志是TOC\o"1-5"\h\z223A.N,H和NH的物质分数不再改变223c(N):c(H):c(NH)=1:3:2223N与H的物质的量之和是NH的物质的量2倍单位时间里每增加1molN,,同时增加3molH22对于可逆反应2SO+O2SO,在混合气体中充入一定量的18O,足够长的时2232间后,18O原子()A.只存在于A.只存在于O中2只存在于O和SO中22只存在于O和SO中存在于O、SO和SO中223【作业布置】课本P321、4(1)、5教研组长签字:第二课时[引言]化学平衡只有在一定条件下才能保持,当一个可逆反应达到化学平衡状态后,如果改变浓度、压强、温度等反应条件,达到平衡的反应混合物各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。我们研究化学平衡的目的,并不是希望保持某一个平衡状态不变,而是要研究如何利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏,并建立新的较理想的化学平衡。例如,使转化率不高的化学平衡破坏,而建立新的转化率高的化学平衡,从而提高产量。我们把可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程叫做化学平衡移动。下面,我们着重讨论浓度、压强和温度的改变对化学平衡的影响。板书:二、影响化学平衡的条件浓度对化学平衡的影响实验2-5,2-6.观察、分析得结论:—在其它条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减小生成物的浓度,都可以使化学平衡向正反应方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使化学平衡向逆反应方向移动。讨论:运用浓度对化学反应的影响以及化学平衡的建立等知识,解释浓度对化学平衡的影响。分析:增大反应物的浓度,则V增大,而V增大得较慢,使平衡向正反应方
正逆向移动。如果减小生成物的浓度,这时V虽未增大,但V"减小了,同样也使V正逆大于V,使化学平衡向正反应方向移动)正逆板书:2.压强对化学平衡的影响引导分析:我们可以合成氨反应为例来说明压强对化学平衡的影响:N(g)+3H(g)有—2NH(g).在该反应中,1体积N与3体积H反应生成2体22»,3.22积NH,即反应前后气态物质的总体积发生了变化,反应后气体总体积减少了。3表2-1列入的是450°C时N与H反应生成NH的实验数据。223归纳结论:增大压强,会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动;减小压强,会使会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。在有些可逆反应里,反应前后气态物质的总体积没有变化,增大或减小压强都不能使化学平衡移动。例如:2HI(g)H(g)+I(g)22(2体积)(1体积)(1体积)固态物质或液态物质的体积,受压强的影响很小,可以忽略不计。因此如果平衡混合物都是固体或液体,改变压强不能使化学平衡移动。板书:3.温度对化学平衡的影响实验2-7.观察、分析得结论:温度升高,会使化学平衡向着吸热反应方向移动;温度降低,会使化学平衡向着放热反应方向移动。总结:浓度、压强、温度对化学平衡的影响可以概括为平衡移动原理,也叫勒夏特列原理——如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。板书:4.催化剂对化学平衡的影响阅读分析得结论:由于催化剂能够同等程度地增加正反应速率和逆反应速率,因此它对化学................平衡的移动没有影响,也就是说,催化剂不能改变化学平衡状态的反应混合物的组成,但是使用催化剂,能够改变反应到达平衡所需要的时间。反馈练习:()1、在平衡体系C0(g)+2H亍—CHOH(g)(正反应为放热反应)中,为了23增加CHOH(甲醇)的产量,工厂应选择反应条件是3高温、高压B.适宜温度、高压、催化剂低温、低压D.低温、高压、催化剂()2、在合成氨工业中,下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是向循环气体中不断补充N和H并将生成的NH及时地从混合气中分离出223来,这样做有利于合成氨的反应高压有利于合成氨的反应加入催化剂有利于合成氨的反应温度过高不利于合成氨的反应()3、工业上常用煅烧石灰石的方法来制取生石灰。当生石灰在密闭容器中发生分解时,建立了下列平衡:CaCO(s)亍—CaO(g)+CO(g),若保持温度不32变,使反应进行较完全,应该采取的措施是A.增大体系的压强B.继续加入石灰石C.加入催化剂D.降低体系压强,不断导出CO2作业布置:1、将一定量N与H(体积比为1:3)的混合气体通入全盛塔,反应达平衡22TOC\o"1-5"\h\z后,NH的体积分数为16%,则平衡混合气体中N的体积分数为,32H的转化率为。22、反应N+3H斗土2NH在密闭容器中进行并达到平衡。如果起始浓度223c(N)=4mol/L,c(H)=8mol/L,平衡时N的转化率为10%。试求:222达到平衡时,N、H和NH的浓度各为多少?223平衡时压强为起始压强的多少倍(反应前后温度不变)?教研组长签字:第二章第四节化学反应进行的方向教学目标知识与技能:了解化学反应发生与否的判断依据有哪些,是如何影响的。过程与方法:通过学生已有知识及日常生活中的见闻,使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工,构建新知识。情感态度与价值观:通过本节内容的学习,使学生体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约,要全面分析问题。教学重点、难点:焓减和熵增与化学反应方向的关系课时安排:1课时教学过程:基础要点1:科学家根据体系的存在着使体系总能量趋向于,也就是ZH0的趋势,也存在使体系由有序向无序转化(ZIS0)的自然现象,提出了焓判据和熵判据。板书:一、焓变与自发反应的关系思考1.是不是只要焓变小(放热反应)的反应就是自发的反应?从上述的化学变化中,找出自发反应与焓变的关系?与下表对比,你找出的规律是否正确?化学反应反应焓变(KJ/mol)ZIS4Fe(0H)+2HO+O=4Fe(0H)2(s)2(l)2(g)3(s)么H(298K)=-444.30NHHCO+CHCOOH43(s)3(aq)=CO+CHCOONH+HO2(g)34(aq)2(l)么H(298K)=37.30CaCO=CaO+CO3(s)(S)2(g)ZH(298K)=178.20结论1.焓变只是决定化学反应方向的板书:二、熵变与自发反应的关系基础要点2:熵指的是,用—表示。作为固液气三态的熵值比较大小顺序为。交流:为何物质的溶解是自发思考:2.为何发生离子反应的条件之一是生成气体?是不是只要熵变大的反应就是自发的反应?从上述的化学变化中,找出自发反应与熵变的关系?与表2对比,看你找出的规律是否正确?化学反应ZS(KJ-mol—1-K—1)2HO=2HO+O22(aq)2(l)2(g)57.16NHHCO+CHCOOHj=CO+CHCOONH+HO43(s)3(aq)2(g)34(aq)2(l)184CaCO=CaO+CO3(s)(S)2(g)169.6C+HO=CO+H(s石黑)2(g)2(g)2(g)133.8
2Al+FeO=AlO+2Fe(s)23(s)22Al+FeO=AlO+2Fe(s)23(s)23(s)(s)-39.35板书:三、自发反应的判断依据基础要点3.焓变(焓判据)只能判断熵变(熵判据)只能判断者的复合判据才是自以反应的判断标准。结论3.请填写下列表格(用自发反应,非自发反应,不一定)熵增大熵减小焓变大焓减小拓展:二者对反应方向的影响存在着关系a.么H—T么S<0正反应自发进行:b.ZIH—TZS>0逆反应自发过行.下列过程是非自发的是:
A下列过程是非自发的是:
A、水由高处向低处流;C、铁在潮湿空气中生锈;下列说法正确的是:(B、天然气的燃烧;D、室温下水结成冰。)A、凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的;B、自发反应一定是熵增大,非自发反应一定是熵减少或不变;C、自发反应在恰当条件下才能实现;D、自发反应在任何条件下都能实现。3.自发进行的反应一定是:3.自发进行的反应一定是:A、吸热反应B、放热反应)C、熵增加反应D、熵增加或者放热反应教学反思:本节内容介绍了“焓判据、熵判据及自由能(△G二△H-TAS)”知识,有一定难度。人教版教材将本节内容安排在学生学习了化学反应及其能量变化、化学反应速率、化学平衡之后以知识介绍的方式呈现出来,让学生了解决定反应进行方向的因素不是单一的焓变,熵变也是决定因素之一。教研组长签字:第三章第一节弱电解质的电离教学目标知识与技能:1、了解强电解质和弱电解质与结构的关系。2、能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡,了解酸碱电离理论。3、认识浓度等条件对电离平衡的影响。过程与方法:通过实验,培养学生观察、分析能力,掌握推理、归纳、演绎和类比等科学方法.情感态度价值观:通过本节课的学习,意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系.教学过程:一.铺垫:1.盐酸与醋酸是生活中经常用到的酸,是用哪一种酸除铁钉的铁锈?2.如果上述两种酸用于卫生洁具的清洁或除水垢,常用盐酸还是醋酸?二.引入实验改进:1)实验中先测反应前溶液的pH值,再进行与镁条的反应。2)用锥形瓶进行实验,瓶中先放酸液,后同时投放等量镁片,然后迅速套上汽球,观察现象。3)分两部分讨论,从定性角度分析强弱电解质的区别与表现。项目1moI/LHCI1moI/LHAc溶液的pH与足量镁条反应产生气泡的速度比较与足量镁条反应产生氢气的物质的量比较三•弱电解质的电离探究性实验1:稀释实验项目1moI/LHCI1moI/LHAc溶液的pH稀释1000倍后,溶液的pH值分析得结论:盐酸的pH值上升三个单位,即氢离子浓度为原来的1/1000,而醋酸的pH值增大不足2个单位,表明,氢离子的浓度降低要少得多。探究性实验2:酸液中加对应的盐1moI/LHCI1moI/LHAc溶液的pH1moI/LHCI中加入少量的NaCI1moI/LHAc中加入少量的NHAc4溶液的pH分析得结论:由于醋酸溶液中,醋酸根离子浓度的增大,导致醋酸溶液的pH值上升,而盐酸中,加入NaCI,溶液的pH值无明显变化。探究性实验3.速度实验
1mol/LHCl1mol/LHC1+少量的NHAc4与镁反应速度的比较分析得结论:由于盐酸中,醋酸根离子浓度增大,结合了部分氢离子,使溶液中氢离子浓度下降,与镁反应产生气泡的速度下降,剧烈程度减缓。归纳得结论:弱电解质的电离是可逆的。加入物质或方法盐酸NaOH固体加热CHCOOH3氨气对电离平衡的影响入下列物质,对CHCOOH的电离平衡各有什么影响CHCOOH=CHCOO-+H+33^3作业布置:向两支分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度碳酸钠溶液,观察现象。1II/)II)实验现象酸性比较(pH值)<<已知:等体积1mol/LHA与1mol/LHB参加下列反应,pH(HA)<pH(HB)<pH(HCO23推断HA、HB相关的实验现象HAHB与足量镁条反应产生气泡的速度比较与足量碳酸钠反应产生气泡的速度比较与足量镁条反应产生氢气的物质的量的比较与足量碳酸钠反应产生CO的物质的量的比较2四、弱电解质的可逆电离过程的应用利用化学平衡的四、弱电解质的可逆电离过程的应用利用化学平衡的v-t图描述CHCOOH在水中的电离情况.在CHCOOH溶液中分别加33第二节水的电离和溶液的酸碱性教学目标知识与技能:了解水的电离平衡及其“离子积”;了解溶液的酸碱性和pH的关系。过程与方法:通过与同学合作、交流,了解水的电离和溶液的酸碱性学会酸碱中和滴定的实验操作及反应曲线的绘制。情感态度与价值观:感受溶液的酸碱性及PH等与人类生产生活的关系,体会定量实验的魅力,培养学习化学的兴趣。教学重点、难点:水的离子积、溶液的酸碱性和pH的关系.第一课时问题引入:有人曾经用经过28次蒸馏的纯水进行导电性实验,你认为结果会怎么样?潮湿的手触摸正在工作的电器,可能会发生触电事故,为什么?电解水制H、0时,需要向水中加入水量的NaOH溶液或HSO溶液,为什2224么?新课:阅读归纳并板书:一.水的电离与水的离子积常数水是一种极弱的电解质,电离方程式可表示为:HO+HOHO++OH-或HOH++OH-2232水的离子积常数:在25°C时,[H+]=[0H-]=1XIOwol.L-iKw=[H+][0H-]=1X10-i4板书:二.Kw的应用情景1:1)从以下数据中发现什么递变规律?2)以下数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系?t(C)0102025405090100K/10-14w0.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0讨论、归纳:升高温度,水的电离程度,水的电离平衡向移动,Kw降低温度,水的电离程度,水的电离平衡向动,Kw讲述:水的离子积Kw=[H+][0H-]=1X10-14不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。情景2:比较下列情况下,C(H+)和C(OH—)的值或变化趋势。纯水加入少量盐酸加入少量NaOHC(H+)C(OH—)C(H+)与C(OH—)大小比较讨论、归纳:对于电离平衡加入酸后,溶液中[H+],平衡向移动,水的电离程度,Kw,而[OH-]加入碱后,溶液中[0H-],平衡向移动,水的电离程度Kw,而[H+]问题:酸碱溶液中Kw值的应用有哪些方法可以抑制水的电离?请分析1mol/L盐酸溶液中存在哪些离子,且各离子的浓度是多少?请分析1mol/LNaOH溶液中存在哪些离子,且各离子的浓度是多少?判断溶液酸碱性强弱的依据是什么?分析得结论:酸性溶液:C(H+)C(OH—),C(H+)1.0X10-7mol/L碱性溶液:C(H+)C(OH—),C(H+)1.0X10-7mol/L中性溶液:C(H+)C(OH—),C(H+)1.0X10-7mol/L填表:c(H+)c(OH-)c(H+)与c(OH-)大小比较Kw酸碱性加酸后水的电离平衡蒸馏水加酸前加酸后板书:三.溶液的酸碱性讨论、归纳:溶液呈酸性、碱性还是中性,其依据是什么?应看c(H+)和c(OH-)的相对大小应看c(H+)与1X10-7mol/L相对大小比较应看pH值1X10-7mol/L与pH=7的临界标准适合于常温下在溶液。板书:四.pH值的计算及应用1.计算:pH=—lgc(H+)2.溶液PH的测定方法(1)酸碱指示剂法:常用酸碱指示剂的pH变色范围指示剂变色范围的pH石蕊<5红色5-8紫色>8蓝色甲基橙<3.1红色3.1-4.4橙色>4.4黄色酚酞<8无色8-10浅红色>10红色pH试纸法:使用方法PH计法作业:体积相同、pH相同的HCl溶液和CHCOOH溶液,与NaOH溶液中和时两者消耗3NaOH的物质的量()相同B.中和HCl的多C.中和CHCOOH的多D.无法比较3教研组长签字:3第二节水的电离和溶液的酸碱性—酸碱中和滴定(第2课时)教学目标知识与技能:使学生初步掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算,初步学会酸碱和滴定的实验操作方法,掌握酸碱中和滴定所使用的仪器。过程与方法:通过酸碱中和滴定相关量关系、使用仪器和指示剂的选择、实验操作中有关问题的讨论探索,发展学生的思维能力,培养学生探究性学习的能力,对学生渗透科学方法的教育。情感态度与价值观:对学生进行热爱科学、尊重科学和依靠科学的科学思想教育。激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨、求实的优良品质重点、难点:酸碱中和滴定的实验操作方法及有关计算。教学过程复习:1.什么是中和反应?酸碱中和反应的实质是什么?2.盐酸与NaOH溶液的酸碱中和反应的原理是什么?两者的定量关系是什么?思考、回答板书:〈酸碱中和滴定〉一、酸碱中和滴定的原理1、定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱)测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。2、原理:H++OH-二HO;2C(H+)•V(酸)二c(OH-)•V(碱)3、关键:[投影例题]P49,注意解题规范。板书:二、酸碱中和滴定[仪器介绍][实验探究]P50(实验3-2)滴定操作滴定前:①洗涤、检漏;②润洗(用什么溶液润洗?为什么要润洗?)装溶液(充满尖嘴,为什么?怎样才能充满?)调整液面(到零或零以下)(为什么?)记录起始读数(精确到0.01)(怎样观察液面?)滴定中(用已知浓度的HCI溶液滴定未知浓度的NaOH溶液)取NaOH溶液25mL(V2)于锥形瓶中,加2滴酚酞试液。从碱式滴定管中放出25mLNaOH溶液(怎样操做作)锥形瓶是否要用碱液润洗?是否要干燥?为什么?加少量水稀释,对滴定结果有无影响?为什么?滴定(锥形瓶下衬一白纸)操作方法:左手(见图)速度:先快后慢;快不成线;越来越慢。C.判断滴定终点:视线始终注视锥形瓶中溶液颜色的变化,红色刚好褪去(反滴一滴又变为红色)记录终了读数,求所用HCI溶液的体积V(—般滴定三次,取平均值)1滴定后数据处理,计算NaOH溶液的浓度(四位有效数字),贴上标签。清洗仪器(碱式滴定管活塞处衬一纸片,将滴定管倒夹在滴定管架上)板书:实验操作步骤:准备:①洗涤②查漏③润洗④注液⑤排气泡⑥调整液面⑦读数滴定:①量取待测液加指示剂②滴定至终点读数③重复操作④计算板书:三、中和滴定误差分析:根据:C(H+)・V(酸)=c(OH-)・V(碱)分析:中和滴定时(已知酸的浓度),下列错误操作对所测碱液的浓度有何影响?(投影)(1)酸式(或碱式)滴定管未用待装溶液润洗——偏高(或偏低)(2)锥形瓶用待装碱液润洗——偏高(3)滴定前酸式(或碱式)滴定管尖嘴有气泡(后无)—偏高(或偏低)(4)滴定后酸式(或碱式)滴定管尖嘴有气泡(前无)—偏低(或偏高)(5)观察液面时,滴定前俯视,滴定后仰视——偏高(6)观察液面时,滴定仰俯视,滴定后俯视——偏低(7)滴定前酸式(或碱式)滴定管液面未调到“0”或“0”以下——偏低(或偏高)(8)锥形瓶中溶液的红色刚好褪去时,瓶壁上还沾有少量碱液或振荡时有溶液溅出——偏低板书:四.实验测定酸碱反应曲线分析:向20.00mL0.100moI/LHCI中滴加0.100moI/LNaOH溶液过程中,溶液的pH值变化如下,你发现了什么现象与规律?(在接近pH=7时,很少量的酸或碱的加入,就会引起溶液pH突变。)在实际的中和滴定中,我们需要注意哪些方面?进行酸碱中和滴定时,当滴定接近终点时,应注意哪些实验操作?V(NaOH)/mL0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00pH11.21.82.32.63.9710.011.4作业:1.P52三、四、五2.绘制PH突越曲线。教学反思:学生通过亲自动手操作,对滴定管的使用记忆比较深刻。对照公式进行误差分析,以计算用值和实际值比较得结论,学生容易掌握。教研组长签字:第三章第三节盐类的水解教学目标知识与技能:1.理解盐类水解的本质。理解盐类水解对溶液酸、碱性的影响及变化规律。了解盐类水解的利用。过程与方法:1.通过设置问题、实验、讨论、分析、归纳、讲解、自学相结合的教学法方法培养学生逻辑推理能力;通过联系生产和生活实际,培养知识的综合应用能力。
情感态度与价值观:引导学生树立“透过现象,抓住本质”的辩证唯物主义认
识观点。培养学生善于观察、勤于思考的科学态度。教学重点:盐类水解的本质教学难点:影响水解平衡的因素及水解反应方程式的书写教学过程:(两课时)[引入]大家知道碳酸钠的俗称吗?(纯碱、苏打),它的类别应属于盐类,为什么会称它为“碱”呢?(水溶液显碱性)测出以下盐溶液的PH值,并完成下表盐溶液NaCINaCO23NHCI4NaSO24MgCI2CHCOONa3PH值酸碱性盐的类型注:不同类型的盐溶液的酸碱性规律盐的类型强酸强碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐溶液的酸碱性问:1.盐溶液有的呈中性,有的呈碱性,有的呈现酸性,说明盐溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小如何?根据水的电离平衡,为什么形成盐溶液后,c(H+)与c(OH-)会发生改变呢?与组成盐的阴、阳离子有没有关系?以NaCI、CHCOONa、NHCI为例分析这三种盐溶液中可能存在的粒子。34分析三种不同类型盐溶液中的粒子,你可以得出什么结论?板书:一、盐类水解本质:在盐溶液中,由于盐电离出的离子与水电离出来的H+或0H-生成弱电解质,从而促进水的电离平衡,使溶液显示不同程度的酸性或碱性,这个过程我们成为盐类的水解。对于不能生成弱电解质的盐则显中性。水解的离子方程式和化学议程式盐类水解的规律测量以下盐溶液的酸碱性土卜NaHCO3NaHSO3NHF4CHCOONH34思考:1、弱酸酸式盐中酸式根电离使酸碱性溶液显酸性,水解使溶液显碱性,如何判断其酸碱性?2、弱酸弱碱盐中阴阳离子都可以发生水解,酸根离子使溶液显碱性,金属离子或铵根离子使溶液显酸性,其水溶液酸碱性又如何判断呢?分析、归纳:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解,谁强显谁性,同强显中性。弱酸酸式盐溶液的酸碱性由电离程度和水解程度的相对强弱来决定其酸碱性;弱酸弱碱盐溶液的酸碱性由阴、阳离子水解程度的相对强弱来决定复习巩固:(第二课时)TOC\o"1-5"\h\zCHC00K溶液显性,原因,AICI溶液显性,原因,3在氯化铵溶液中,下列关系正确的是:①c(CI-)>c(NH+)>c(H+)>c(OH-)②4c(NH+)>c(CI-)>c(H+)>c(OH-)③c(NH+)=c(CI-)>c(H+)>c(OH-)④44c(NH+)=c(CI-)>c(OH-)>c(H+)板书:二、盐类水解的影响因素分析:影响因素有内因与外因之分,内因是主要的决定因素,如碳酸钠与醋酸钠的PH值不同的主要原因是发生水解的离子不同,表现为水解程度不同,故PH就有区别,即盐类水解影响因素的内因是发生水解离子的性质。那影响盐类水解的外界因素有哪些呢?设问:1.从反应物性质考虑,FeCI能否水解,若可以,请写出水解反应的离子3方程式。2.据反应平衡移动原理,设计实验探究外界条件对盐类水解程度的影响。影响条件实验操作现象解释或结论盐的浓度加入FeCI晶体3加水稀释加入Fe粉温度升温溶液酸碱性加盐酸加NaHCO3板书:1、内因2、外界因素的影响温度升高,水解程度增大浓度:盐的浓度越小,水解程度越大PH值:通过控制溶液的酸碱性可以促进或抑制盐的水解反馈练习:1、为了出去MgCI酸性溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,2过滤后,燥加入适量的HCI,这种试剂是()A、NH.HOB、NaOHC、NaCOD、MgCO2、讨论在下列情况下CHCOONa溶液和NHCI溶液3中的水解平衡将如何移动,34水解程度有何变化?(1)增加溶液中溶质的量,使盐的浓度加倍(2)将盐的浓度稀释为原来的一半(3)微微加热溶液(4)向溶液中滴加少量浓盐酸(5)向溶液中滴加少量浓NaOH溶液板书:3、盐类水解的应用思考与交流:A、人们常用硫酸铝钾或硫酸铝做净水剂,你能解释其中的原理吗?B、在必修I学习胶体性质时,我们知道制取氢氧化铁胶体时是在沸水中滴入FeCI溶液,你现在知道其中的原理了吗?3C、家里常用纯碱来清洁厨房用具,用加热过的纯碱液效果更好,为什么?D、泡沫灭火器是常用的灭火器,其结构有两个筒,内筒为塑料筒,盛有硫酸铝溶液,外筒和内筒之间装有碳酸氢钠溶液,使用时将灭火器倒置,两种溶液混合即发生剧烈反应,产生大量泡沫而达到灭火效果,你能试着解释其中的原因吗?作业布置:教材习题2、6、9、10、11。教学反思:本节内容分为三部分:建立盐类水解的概念;探讨盐类水解的规律;运用盐类水解的知识。其中,盐类水解的概念是基础,旨在揭示盐类水解的实质,并为研究盐类水解规律提供依据。盐类水解的规律是核心,它是盐类水解原理的具体化,并使盐类水解一般概念得以直接应用。盐类水解的利用,则是通过具体的情境和应用实例,加深对盐类水解及其规律的理解、巩固。总之,本节教材涉及的知识面较宽,综合性较强,是前面已学过的电解质的电离、水的电离平衡以及平衡移动原理等知识的综合应用。因此,本节教材是本章的重点和难点。教研组长签字:第四节难溶电解质的溶解平衡教学目标知识与技能:1.知道难溶电解质在水溶液中也存在溶解平衡运用平衡移动原理分析、解决沉淀的形成、溶解和沉淀的转化问题。过程与方法:能够根据实验现象,得出结论。情感态度与价值观:在活动中增强团结、协作的合作意识,培养学生学习化学的兴趣,以及对立统一的辨证唯物主义观点。课时安排:第一课时:难溶电解质的溶解平衡与沉淀的转化第二课时:沉淀的形成和溶解教学重点、难点:难溶电解质的溶解平衡,沉淀的形成、溶解和转化教学方法:实验法、自主学习、合作探究、多媒体展示教学过程第一课时引入:展示一瓶饱和NaCI溶液.向饱和溶液中滴加几滴浓盐酸溶液,观察现象观察:有大量晶体析出分析:由于浓盐酸的加入,使得溶液中c(CI-)增大,加快了CI-与Na+的结晶速率,使溶液达到过饱和状态而析出晶体。设问:如果继续向饱和溶液中加入NaCI晶体,溶液中Na+,Cl-的量是否会增加?分析:说明CI-与Na+的结晶与NaCI晶体的溶解是一个平衡过程,溶液中C(CI-)增大,平衡向结晶方向移动,故有晶体析出。在饱和溶液中加入NaCI晶体,平衡不发生移动,溶液中Na+,CI-的量不会增加。NaCI(s)=CI-(aq)+Na+(aq)板书:第四节难溶电解质的溶解平衡阅读P59-60,思考:1、难溶电解质的定义是什么?难溶物的溶解度是否为0?你如何理解溶解性表中的“溶”与“不溶”?2、以AgNO与NaCI反应生成难溶AgCI为例,根据你对溶解度及反应限度、化3学平衡原理的认识,说明生成沉淀的离子反应是否能真正进行到底?溶液中是否含有Ag+和CI-?3、难溶电解质是否存在溶解平衡?若有,请写出AgCI的溶解平衡的表达式,与电离方程式有何区别?并解释之。4、怎样判断难溶电解质已经达到溶解平衡?板书:一、难溶电解质在溶液中存在溶解平衡讨论、分析归纳:1、难溶电解质的溶解度很小,但不会等于0,溶解度小于0.001g,则视为难溶。2、少量已溶解的沉淀在溶液中存在沉淀,溶解平衡。改变外界条件,平衡会发生移动。3、AgCI(s)=Cl-(aq)+Ag+(aq)
当向AgNO和NaCI恰好完全反应的平衡体系中加入I-,若再加入S2-,有何现3象?设问:Ag+与I-反应可以生成AgI沉淀,Ag+与S2-反应可以生成AgS沉淀,会不会步骤AgNO和NaCI步骤AgNO和NaCI混合溶液3向所得固液混合物中滴加KI溶液向新得固液混合物中滴加溶液现象产生这种沉淀呢?由什么来决定?[实验]完成课本实验3-4,并填写下表分析讨论:1、溶液中的Ag+有没有变化?体系中的溶解平衡有没有发生移动?沉淀的转化和溶解度的大小有什么联系?)2、如果将上述两个实验中的沉淀生成和转化的操作步骤颠倒顺序,会产生什么结果?3、如果向MgCI溶液中滴加NaOH溶液后,在滴加FeCI溶液,会有什么现象?23为什么?请用实验验证你的想法。归纳总结:实验说明,往溶解平衡体系中加入某种离子结合原沉淀电离出的某种离子形成更难溶的沉淀,即将原有沉淀通过加入其他离子转化为溶解度更小的沉淀AgI(比AgCI更难溶)。这个过程我们称为沉淀的转化。AgCI(s)=Cl-(aq)+Ag+(aq)【思考与交流】1、在工业废水处理过程中,通常会将FeS固体投入Cu2+,Ag+,Pb2+等重金属离子的废水中,你认为可能的原因是什么?运用了什么原理?2、加热可以使硬水中Ca(HCO)与Ca(HCO)分解为CaCO与MgCO沉淀,但实323233际上锅垢的主要成分是CaCO和Mg(OH),而不是CaCO与MgCO,Mg(OH),的溶解度32332比MgCO的溶解度小,试分析其中的原因?3第二课时【引入】展示美丽溶洞的图片在生活中,水资源是很宝贵的,如果工业废水中含有Ag+,理论上,你会选择什么试剂来除去Ag+?粗盐提纯时,NaCI溶液中含有SO2-离子,你会选择Ca2+还是Ba2+的试剂?为4什么?家里的暖水瓶总用久了会产生水垢,其主要成分是Mg(OH)和CaCO如何出23去其中的水垢呢?[思考并回答]1、离子的除杂,在相同条件下,选择一种溶解度小的沉淀,可使除杂更彻底,利用的是反应物本身的性质对难溶电解质平衡的决定性影响。2、沉淀的溶解以CaCO为例,体系存在溶解平衡CaCO(s)=Ca2+(aq)+33CO2-(aq),加入盐酸,可使CO2-离子浓度降低,平衡相右移动,则沉淀不断溶解,33利用了改变离子浓度的方法使溶解平衡发生移动而达到沉淀溶解的效果。【思考与交流】NHCI中含有FeCI,如何出去Fe3+?请总结出沉淀剂选择的条件以及沉淀43形成和沉淀完全的条件。以Mg(OH)为例,分析可使难溶电解质溶解的方法,并设计实验验证,总2结使沉淀溶解的本质所在.用平衡移动原理解释CaCO为何溶于碳酸?氢氧化铝为何既可容在强碱溶3液中又可溶在强酸中?板书:二、沉淀反应的应用沉淀的形成:加入沉淀剂与溶液中的某些离子生成沉淀,达到分离或除去某些离子的目的。2、沉淀的溶解:根据平衡移动原理,减少溶解平衡体系中的某种离子,会使平衡向沉淀溶解方向移动,沉淀逐渐溶解。Mg(OH)(s)=Mg2+(aq)+OH-(aq)2+HO2[问题]石灰岩的主要成分是碳酸钙,碳酸岩在有水的条件下可以与二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢盐,碳酸氢盐也可分解为碳酸盐,请你根据提供的条件结合沉淀形成和溶解的知识分析美丽的石笋、石钟乳和石柱是怎么形成的?[学生阅读]学生阅读课本P64【科学视野】有关溶度积的内容并思考。1、溶度积常数的表达式是什么?它表达的意义是什么?2、溶度积常数与沉淀的析出和溶解有何关系?它受哪些因素的影响?有哪些应用?作业布置:试用平衡移动原理解释下列事实FeS不溶于水,但却能溶于稀盐酸中。CaCO难溶于稀硫酸,但却能溶于醋酸中。分别3用等体积的蒸馏水和0.010mol/L硫酸洗涤BaSO沉淀,用水洗涤造成的BaSO的损失量大于用稀硫酸洗涤造成的损失量。44第四章第一节原电池教学目标知识与技能:进一步了解原电池的工作原理,了解设计原电池、选用正负极的原则,以及电极反应的概念。过程与方法:1.通过分组实验让学生体验化学能与电能相互转化的探究过程,培养学生观察能力与分析思维能力;实验引导学生掌握以问题为中心的学习方法,学会发现问题、解决问题的方法情感态度与价值观:使学生进一步从能量的角度理解化学科学对人类生活的重要贡献。教学重点:原电池的工作原理,写电极反应式和电池反应式教学难点:原电池的工作原理。教学方法:实验探究法。课时安排:1课时教学过程:[问题情境]1.同学们在化学必修2关于《化学能与电能》章节中,学习了原电池的基本原理和形成条件,那如果有下列两个装置能形成原电池吗?<GZnCuSO4溶液——__—ZnCuSO4溶液——__——■—————_」CuCuSO4溶液⑶CuSO4溶液⑶CuSO4溶液CuSO4溶液2.为什么⑵不能形成原电池?(是⑵不能形成闭合回路。如何能使⑵构成闭合回路,形成原电池呢?(依据学生的方案,肯定切实可行的方案,如在两烧杯间搭建盐桥。)[实验探究]在⑵装置中使用盐桥。观察装置⑶的实验内容实验现象。[学生]通过观察,记录并讲述实验现象。[教师]归纳并板书实验现象:4锌片4锌片锌片溶解质量减少;③铜片上有红色物质析出。[结论]Cu-Zn-CuSO溶液构成了原电池,发生了原电池反应,并且锌为原电池的4负极,铜为正极。问题:1.如何设法阻止溶液中的Cu2+在负极锌表面还原以及能使⑶装置原电池得到持续、稳定的电流呢?2.若把装置⑶中左烧杯中的CuSO溶液换成ZnSO溶液可以吗?44实验4-1观察,记录并讲述实验现象。①盐桥存在时电流计指针偏转,且指针偏转角度随时间的延续几乎保持不变;②Zn片溶解,无红色物质析出,Cu片上有红色物质析出;③取出盐桥电流计指针回到零点。[结论]Zn—Cu—ZnSO溶液—CuSO溶液—盐桥构成了原电池,且能产生持续、稳..........4.......4....................定的电流;取出盐桥时没有电流产生,不能形成原电池。....板书:1、构造特点:双液原电池由两个半电池组成,每个半电池中的电极与电解质溶液互不反应,电池反应的还原剂与氧化剂分别位于两个半电池中,中间通过盐桥连接形成闭合回路。2、电极反应:负极(Zn):Zn-2e-二Zn2+(氧化反应)正极(Cu):Cu2++2e-=Cu(还原反应)3、电池反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu4、外电路:电子由负极(Zn片)流向正极(Cu片);电流由正极(Cu片)流向负极(Zn片);内电路:阳离子移向正极(Cu片);阴离子移向负极(Zn片)。5、盐桥的作用:通过阴、阳离子的定向移动,在内电路形成电流回路而不中断电流。6、意义:随开随用,并能长时间产生持续、稳定的电流。[小结并板书]原电池的原理及形成条件。1、原电池的定义:化学能转变为电能的装置。2、构成原电池的条件:两极一液闭合电路,自发的氧化还原反应3、原电池的电极:材料种类:金属一金属(活泼性不同);金属一非金属;金属一金属氧化物等。负极:还原剂发生氧化反应的一极;正极:氧化剂发生还原反应.③正、负极的判断方法:电流计指针的偏转方向(电子流出或电流流入的一极为负极,电子流入或电流流出的一极为正极);池中实验现象(电极本身溶解的为负极,电极上有金属或气体析出的为正极)。[作业]教材P,习题1-6。72第四章第二节化学电源教学目标知识与技能:了解化学电源的分类,常用电池的构成工作原理,加深对原电池原理的认识。过程与方法:培养学生运用对比法和理论联系实际的能力及收集整理、分析资料的能力情感态度与价值观:增强学生的环境保护意识和可持续发展意识。教学重点:一次、二次电池和燃料电池的反应式的书写、性能及其应用教学难点:化学电池的反应原理教学过程复习:请同学以铜—锌原电池为例,叙述原电池组成和工作原理板书:第二节化学电源举例或实物展示:常见化学电源锌—锰干电池、铅蓄电池、镍—铬可充电电池、银—锌钮扣电池的标本或模型板书:化学电池——将化学能变成电能的装置讲述:电池分类:一次电池、二次电池、燃料电池板书:一、一次电池投影:1•电池反:Zn+2Mn0+2H02Mn0(0H)+Zn(OH).找出电池的正、负极(电222池的正、负极反应方程式看教材,不要求)2.银锌电池的电极分别是AgO和Zn,电解质是KOH,发生氧化还原反应后2生成Ag和Zn0,请写出该电池的电极反应式和电池反应方程式。分析、讨论得结论讲述:锂电池的优点:锂具有密度小,还原性强的特性。以及锂电池重量轻、电能高、寿命长、用途广的特点。板书:二、二次电池—铅蓄电池投影:铅锑合金的格板,格板上填充的正极、负极材料,两极之间注入硫酸的质量分数(30%)和密度等内容。总反应Pb(s)+PbO(s)+2HSO(aq).放电2PbS0(s)+2H0(l)224■充电42找出放电时(原电池)正负极材料与电极反应方程式及反应类型,计算当转移0.5N个电子时,蓄电池消耗硫酸的物质的量。并分析充电的反应。A分析、讨论得结论:板书:三、燃料电池投影:请写出氢氧燃料电池在酸性及碱性电解质下的正负极反应、总反应,并由此理解此类电池名称的来源。板书:酸性电解质:负极:2H-4e-==4H+正极:O+4H++4e-==2HO222总反应:2H+0==2H0222碱性电解质负极:2H-4e-+4OH-==4HO正极:O+2HO+4e-==4OH-2222总反应:2H+O==2HO222讨论、归纳:燃料电池的规律燃料做负极,助燃剂氧气为正极。书写方程式要考虑产生的离子是否与电解质溶液反应。电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。电极反应式必须遵循原子守恒与电苛守恒。燃料电池与前几种电池的差别:氧化剂与还原剂在工作时不断补充;反应产物不断排出③能量转化率高(超过80%),普通的只有30%,有利于节约能源。[阅读]科学视野:燃料电池具有能量利用率高,可连续使用和污染小等优点,已成为一种发展前景广阔的化学电源。作业:1.燃料电池是燃料(如H,CO,CH等)跟氧气或空气反应,将化学能转变24为电能的装置,电解液为强碱溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法中正确的是:(答案A、C)A.负极反应为:CH+1OOH--8e-==CO2-+7HOB.负极反应为:O+2HO+4e-==4OH-43222随着放电进行,溶液中的阴离子向负极移动随着放电进行,溶液的PH值不变2.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应是(答案是C、D)1H+NiO(OH)—放电、Ni(OH),根据此反应判断,下列叙述正确22,充电的是电池放电时,电池负极周围溶液的OH-浓度不断增大电池放电时,镍元素被氧化电池充电时,氢元素被还原D.电池放电时,H是负极2教学反思:本节内容应联系生活实际,向综合性、应用性和实践性转化。因此本节课的设计应注意:挖掘原电池的原理和组成条件,使学生认识到化学知识与工农业生产、科学发展、日常生活有密切的联系,以激发学生学习化学的兴趣。更重要的是启发学生运用化学知识解决实际问题,从而培养学生的创新精神。第四章第三节电解池教学目标知识与技能:掌握电解的基本原理。初步掌握一般电解反应产物的判断方法。使学生了解电解原理的应用。通过对比、分析、明确原电池与电解池的区别和联系。过程与方法:通过电解氯化铜水溶液的实验,加深对电解原理的理解和应用。培养学生观察现象、分析、推理、归纳和总结、探究等能力。情感态度与价值观:(1)指导学生主动参与教学过程,激发其主动探究的意识。(2)对学生进行唯物辩证法教育和环境保护教育,加深学生对“理论来源于实践,又反过来指导实践”,这一认识规律的认识。教学重点:电解原理。教学难点:离子放电实质。课时分配:第一课时,电解原理;第二课时,电解原理的应用。教学方法:实验探究与启发讨论法教学过程:教师活动学生活动设计意图【引入】生活中常用的充电电池,充电的过程是怎样的?人们用的银制餐具,是纯银的吗?又是怎么制作的?1807年,当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于发生了,在阴极附近产生一种银白色金属,随即形成紫色的火焰,这就是发现钾元素的主要过程当时在社会上引起了轰动。他随后用电解法又相继发现了钠钙锶钡镁等元素,成为发现化学元素最多的人,这其中的奥妙是什么呢?积极思考创设情境,让学生觉得将要学习的内容既熟悉又有趣。【实验探究】这就是我们今天要学习的内容电解原理,首先,我们通过一个实验,将CuCI2水溶液通电,仔细观察实验现象并记录,描述分析实验现象。做实验,记录现象①与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成。②与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激培养实验能力和合作精神。提供直接经验。处理信息,得出结
性气味,用湿润的K丨淀粉试纸变蓝,说明有氯气生成。③电流计指针发生偏转,说明电解质溶液导电。④溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。论。【讨论问题】针对实验中的现象讨论以下问题通电前,氯化铜溶液里有哪些离子?这些离子的运动情况怎样?通电时,这些离子的运动情况有什么变化?为什么?离子的浓度有什么变化?当离子定向移动到电极表面时,发生的是什么类型的反应?电子的流动方向如何?外电路上电流方向怎样?构成电解池的条件?电子从电源的负极沿导线流入碳棒(与负极相连),又从碳棒(与正极相连)流出,沿着导线流回电源正极,所以,外电路上的电流方向是由电源正极出发T碳棒(与正极相连)T碳棒(与负极相连)T回到电源负极。培养分析推理,归纳总结的能力。【实验探究】当电解一个电解质溶液,在阴阳两极上会发生什么样的反应?有什么规律?我们来电解两个混合溶液(CuCI+FeCI和KCI+KI)22探讨一下?做实验记录实验现象描述现象培育实验探究能力【讨论问题】在两个混合溶液(CuCI+FeCI和KCI+22KI)中分别存在哪些阴阳离子?根据实验现象,是哪些阴阳离子在放电?有什么规律可寻?【总结】阳离子放电能力与金属活动性顺序有关,越不活动的金属,其离子越易得电子。阴离子放电能力与其还原性有关,离子的还原性越强,放电能力越强培育归纳总结能力在水溶液中的放电顺序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+[特别提示]K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Ah+等活泼金属的阳离子在水溶液中不放电。S2->I->Br->CI->OH->含氧酸根加强理解
[特别提示]含氧酸的酸根离子在水溶液中不放电【巩固练习】以石墨为电极,电解下列物质的水溶液,写出有关电极反应式和电解总反应式:①氯化氢②硫酸③氢氧化钠④硫酸铜⑤硫酸钠⑥氯化钾学生练习巩固知识,使理论联系实际。【课下探索性练习】用惰性电极电解下列物质的水溶液时,两极均能放出气体,且溶液的PH值增大的是A氯化氢B硫酸铜C硫酸钠D氢氧化钠假如要将一根铁钉镀上铜,应如何设计电解池,请画出装置图。比较电解池和原电池。课后练习为下节内容做下铺垫板书设计一、电解原理构成电解池的条件第二课时电解原理的应用教师活动学生活动设计意图【问题讨论】如果电极一个用铁,一个用石墨,电解质溶液用CuCI,—个制成原电池,2一个制成电解池,请指出电子移动方向和电极反应,以及区分正负极和阴阳极。讨论,比较比较原电池和电解池的不同。【引入】大家都知道生活中使用的银制餐具不是纯银的,而是镀银的,和我们上节课布置的让大家在铁钉上镀铜的原理类似,属于电解池的应用,请大家展示自己设计的电解池。投影学生设计的装置图并进行评定。承上启下,对上节内容的巩固和引出本节内容。【问题讨论】有些同学采用惰性电极做阳极,有些采用铜做阳极,哪种方法好,为什么?这种方法也可以应用在铜的精炼上,比如用纯铜板做阴极,粗铜板做阳极,CuSO做电4解液,两极上分别发生了什么反应?如果粗铜中含有锌镍银金等杂质,那么在两个电极上又将发生什么变化?思考并讨论深化电解原理这个概念。【归纳总结】以上是电解原理的应用电增强理解
镀,可以使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。【实验探究】我们来看电解原理的另一个应用,电解饱和食盐水,这是氯碱工业的基础,下面大家来做这个实验,检验产物。做实验,记录,讨论培养实验能力和团体协作能力。【介绍】上节课我们提到过英国化学家戴维发现钾钠钙锶钡镁等元素的过程,一般金属的冶炼有加热分解法,热还原法,但是对于这些活泼的金属,由于很难有还原剂将它们从其化合物中还原出来,所以只能采用电解法这种“最强有力的氧化还原手段”理解承上启下,呼应重要知识点。【练习】请写出电解NaCI和AlO的电极方23
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