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文档简介
第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化
课题
1、了解化学反应中能量转化的原因与常见的能量转化形式;
能力2、认识化学反应过程中同时存在着物质与能量的关系;
目标3、了解反应热与熔变的含义
4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式
重
点
难
点
教学过程学生活动
[回顾及引入]能源、材料、信息是现代社会的三大支柱。化学
反应必然有物质的变化,也会伴随能量的变化如热能、光能、电能,
其所释放的能量是现代能量的主要来源。
问:常见的放热与吸热反应有哪些?
[板彳5]第一章化学反应与能量
盛^靡瓣端将嫖麻烈
[讲]我们对反应研究的对象是反应的反应物与生成物,我们把它
们称小7反应体系,而把除它们之外的物质称为环境。体系与环境之
间会有能量的传递。
问:
[板书]一、反应热将变
1、熔:
始变:恒压条件下,反应的热效应,中学即等于熔变
2、符号:AH单位:kJ/mol或kJmol"
3、测量方法:量热计
[问]放热反应中焰是增大还是减小?
[板书]4、反应热表示方法:AH为“一”或△HVO时为放热反应;
△H为“+”或△H>0时为吸热反应。
版群入合野愫豳:81好:反应物的总能量
问: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?
舒H==化学键断裂所吸收的总能量一化学键生成所释放的总
[板书]6、AH有正负之分,因此比较大小时,要连同“+”、
包含在内,类似干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]什么是化学反应热?如何表示?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
1.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:H2(g)+I2(g)S2HI(g);AH=-14.9kJ/mol
[讲]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。
问:观察上述热化学方程式,其书写有与普通化学方程式相比什么
要求或者需要注意哪些事项呢?
【板书12.书写热化学方程式的注意事项:
[板书]⑴需注明反应的温度与压强。(101kPa与25℃时可不特
别注明)。一般不要求写条件
(2)注明的与“一”及单位
[投影]例如:H2(g)+lo2(g)=H2O(g);AH=-241.8kJ/mol
H2(g)+1o2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol
[问]从上述两个热化学方程式,产生的热量为什么不同?
[板书](3)注明反应物与生成物的状态,不用“f”、“1”。物
质状态由固液气转化时,通常放热
[讲]通常气体用“g”、液体用“1”、固体用“S”、溶液用“aq”,
且热化学方程式通常不用“t”、“1”。
问:上述方程式的化学计量数有何特殊之处?
若变为整数,还应有什么改变才行?
[板书](4)化学计量数不表示分子个数,而是物质的量,可以是整
数也可以是分数。
(5)参加反应的物质的化学计量数增大一倍,其4H也增大一倍。
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
[实践活动]中与反应反应热的测定
一、中与热
1、定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中与反应,生成lmol水时的
反应热叫做中与热。
+
2、中与热的表示:H(aq)+OH-(aq)=H2O(1);AH=-57.3kJ/
molo
3、注意点
①条件:稀溶液。
②中与热不包括浓溶液稀释或固体溶解的放热、弱电解质电离
的吸热。
③以生成lmolH2O为标准配平其余物质的化学计量数,常出
现分数,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中与
热内。
例:
4、表示中与热的热化学方程式
二、中与热的测定
1、实验用品
2、实验步骤
(1)量热计组成
(2)分别量取HC1与NaOH温度
(3)量取反应后的最高温度
(4)共测3次
(5)计算
3、注意点
⑴.因NaOH易吸收CO2,选用0.55mol/LNaOH溶液,使碱稍
稍过量.要现配并冷至室温
⑵.大小烧杯口应持平,以减少热量的散失.
⑶•用0.1分刻度的温度计,测完盐酸温度后要冲洗且也要转至小
烧杯,才能测氢氧化钠溶液温度
⑷.NaOH要一次性加入,读取反应后的最高温度
教学反思:
课题第二节燃烧热能源
能力1、理解燃烧燃烧的含义
目标2、掌握表示燃烧热的热化学方程式的写法与有关燃烧热的简单的计算
重
点
难
点
教学过程备注
一、燃烧热
问:燃烧热是反应热的一种?燃烧热与通常反应的反应热有何
异同呢?
1、定义:在25℃,101kPa时,lmol纯物质完全燃烧生成
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
常可由量热计测得。
2、注意点:
①物质的聚集状态:
②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
C—CO2H—H2OS—S02
③以燃烧lmol纯物质为标准配平其余物质的化学计量数,常
出现分数
④
二、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。•能源的开发与利用
可以用来衡量一个国家或地区的经济发展与科学技术水平。
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、海洋能与生物能。
教学回顾:
第三节化学反应热的计算
1、盖斯定律的本质,了解其科学研究中的意义。
能力
②掌握有关盖斯定律的应用
目标
掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的计算
重掌握有关盖斯定律的应用;掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的
点计算
难掌握有关盖斯定律的应用;掌握有关反应热、燃烧热、热化学方程式的
点计算
教学过程备注
引入:如何测出这个反应的反应热:C(s)+l/2O2(g)==CO(g)
一.盖斯定律:
1、内容: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与终态有关,
而与反应的途径无关。
2、理解
3、应用:有些反应反应热相当小,转化速率慢,有时还很不
完全,测定反应热很困难。现在可根据盖斯定律间接计算
加合法:运用方程式的加减约掉中间产物得到所求热化学方程式
(1)热化学方程式同乘以一个数,反应热也须乘以该数
(2)加减时同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减
(3)方程式颠倒时,AH的符号也要改变
例题
二、反应热的计算
1、反应热数值与各物质的化学计算数成正比,可列比例式进行计
算
2、根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其
△H相加或相减,得到一个新的热化学方程式。
3、可燃物完全燃烧产生的热量=nXAH
教学回顾:
课题:第一节化学反应速率
①了解化学反应速率的含义
知识
②理解化学反应速率的表达式及其简单计算
目标
③了解化学反应速率的测量方法
能力
通过学习化学反应速率的测量方法,培养设计实验的能力
目标
重点理解化学反应速率的表达式及其简单计算
难点理解化学反应速率的表达式及其简单计算
教学过程
教学步骤、内容师生活动
一、化学反应速率.
1、定义:对于化学反应,当体系为气态或溶液时,用单位时
间内反应物或生成物的浓度变化来表示。
数学表达式为:v==AC/t==An/Vt
单位是:mol/(L•s)或mol/(L•min)或mol/
(L・h)
练习:
2、注意点:
1.平均速率,而不是瞬时速率。
2.无论用反应物生成物表示,一般都取正值,通过文字说
明方向。
3.对于给定反应aA+bB==cC+dD来说有:
:::
VAVB:VcVD===ACA:ACB:ACcACD
===AnA:AnB:△n。:△nD====a:b:c:d
6,用化学反应速率来比较反应进行得快慢,应选择同一物
质来比较。
7、固体与纯液体
3、化学反应速率的计算
(1)由公式计算
(2)由化学计量数
(3)三行式计算
二、化学反应速率的测定
教学反思:
第二节影响化学反应速率的因素
(1)理解浓度、压强、温度与催化剂等条件对化学反应速率的影
知识响。
目标(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向与活化分子等来解
释浓度、压强、温度与催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(1)掌握运用浓度、压强、温度与催化剂等条件比较反应速率大
能力小的方法;
目标(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。
重点外界条件对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应
速率的影响。
压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速
难点
率的影响。
教学过程
教学步骤、内容师生活动
一、有效碰撞理论
1、有效碰撞:引起分子间的化学反应的碰撞。
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、活化分子:具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。
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gl7—TV―r
是有效碰撞。有效碰撞次数的多少\彳
反应物[反应热
与单位体积内反应物中活化分子的1___________出J
反应过程
多少有关。
3、活化能
活化分子与反应物分子平均能量之差,如图
(1)与反应速率的关系
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。如溶液中的离子反应,
活化能接近于。,而溶洞的形成、矿物的形成活化能很高。
(2)对反应热/H无影响
问:影响化学反应速率的因素有哪些?举例说明。
[导入]有些反应速率很快,如盐酸与氢氧化钠的中与反应,
而有些反应速率很慢,如石油的形成。可见,不同物质化学反
应速率相差很大,决定化学反应速率的因素是反应物本身的性
质C
[板书]
二、决定化学反应速率的因素:反应物本身的性质
三、外界条件对化学反应速率的影响:
(一)浓度对化学反应速率的影响
[演示]课本20页实验2-2草酸与酸性高镒酸钾的反应
原理:
【板书】1、当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以
增大反应的速率。
【实验解释】从有效碰撞理论解释,为什么增大反应物的
浓度会影响反应速率呢?
2、当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量
增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
3、对于可逆反应aA+bB=cC+dD来说,正反应的速
率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度
关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,
与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可
以使正反应的速率增大,加入这一时刻逆反应的速率不变,达
新平衡后V正V逆均比原来快。
4、固体与纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的
量,不会影响反应的速率。
【应用】
(二)压强对化学反应速率的影响
【板书】1、对于有气体参加的反应来说,其他条件不变时,
增大体系的压强,反应速率会加大。
【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的
速率?
2.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。
在分析压强对反应速率的影响时,应落实到浓度上,将压强问
题转化为浓度问题
3.恒容时加入与反应无关的气体使压强增大,反应物与生成物
的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。
恒压时加入与反应无关气体使体积增大,反应物与生成物的浓
度都减小,所以化学反应速率减小。
4.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强
对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认
为压强与它们的反应速率无关。
5、有效碰撞理论:同浓度
例
(三)温度对化学反应速率的影响
[演示]课本21页实验2-3
原理:
【板书】1、在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应
要加快。
【解释】从有效碰撞理论,为什么升高温度会使反应速率
加快?
2、当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应
物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而单位体积
内活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加
大C
3、对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物与生成物中
的活化分子数都增加,所以,正反应的速率与逆反应的速率都
增大。
【应用】
【科学探究】课本21页科学探究:不同温度下碘化钾与
稀硫酸反应(淀粉指示颜色)的速率不同。
原理:
现象:
注意:
试剂加入顺序:
(四)催化剂对化学反应速率的影响
【演示】22页演示实验2.4:过氧化氢分解的对比实验
【结论】1、催化剂能加快化学反应速率。
【解释】为什么催化剂能加快化学反应速率?
2、当温度与反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径
发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比
增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增
大,故化学反应速率加大。
3.催化剂不改变反应的反应热。例:
在加热条件下:2Cu+O2==2CuO
2CuO+2CH3cH20H==2Cu+2
CH3CHO+2HQ
3.能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率
的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明,均指正催化剂。
4.对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加
快的程度相同。
【应用】
(五)其它因素对化学反应速率的影响
光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等
教学反思:
课题:2-3化学平衡(一)
知识1、了解可逆反应与不可逆反应的概念
目标2、描述化学平衡建立的过程,建立起化学平衡的概念,理解化学平衡
状态的特征
能力从学生已有的关于饱与溶液的溶解平衡,导入化学平衡,通过对溶
目标液节平衡的理解与迁移,让学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念
重点可逆反应与不可逆反应化学平衡的建立及特征
难点化学平衡的建立及特征
教学过程
教学步骤、内容师生活动
【知识回顾】什么是可逆反应?可逆反应有什么特征?
一、可逆反应
1、定义: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
2、表示方法:用“一”表示。
3、特点:参加反应的物质不能完全转化
例题:
阅读书26页资料了解不可逆反应
4、不可逆反应:逆反应程度很小,接近于0
二、化学平衡
1、化学平衡状态的建立
⑴溶解平衡的建立
提问:将晶形不规则的晶体放入到其饱与溶液中一段时间后,晶
体会变得完整、有规则,但晶体的质量并不发生变化,这
是为什么?
提问:将足够多的NaCl固体加入一定水中,分析u(溶卜u(析)
的变化情况
溶解平衡图像化学平衡图像:从反应物
达到平衡
⑵化学平衡的状态建立
【讲解】以可逆反应CO(g)+H2O(g)J=^CO2(g)+H2®为例,
若反应开始时只有CO与H2O各ImoL,此时c(CO)>
c(H2。)最大,因此U(正)最大,c(CC)2)=c(H2)=0mol/L,
因此u(逆)=0。随着反应的进行,反应物不断减少,生成
物逐渐增加,u(正)逐渐减小,u(逆)逐渐增大,当反应进行
到某一时刻,u(正)=u(逆),此时,反应达到了其“限度”,
反应体系中各物质的物质的量、浓度等都不再发生变化,
但反应仍然在进行着,只是U(正)=u(逆),我们把这样的状
态叫作化学平衡状态,简称化学平衡
⑶定义:在一定条件下的可逆反应里,正反应速率与逆反应速
率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态,
就叫做化学平衡状态,简称化学平衡
【思考与交流】根据前面的分析,请大家思考:化学平衡研究的
对象是什么?
2、化学平衡的特征
⑴逆:化学平衡研究的对象是可逆反应
【思考与交流】当反应达到平衡时,有什么特点?
⑵等:化学反应处于化学平衡状态时,正反应速率等于逆反应
速率,但都不等于零,即:U(正)=u(逆)>0
【思考与交流】反应是否还在进行?为什么?
⑶动:化学平衡是动态平衡,表面“静止”
【思考与交流】平衡状态下的反应体系中各成分的量是否发生变
化?
⑷定:化学反应处于化学平衡状态时,反应化合物中各组分的
质量或浓度保持一定
【思考与交流】平衡能否一直保持不变?
(5)变:化学平衡是有条件的平衡状态,当外界条件变化,原有
的化学平衡被破坏,直到建立新的化学平衡。
练习
教学反思:
课题:化学平衡(二)
1、理解化学平衡状态的标志
知识2、理解化学平衡移动的原因及与V(正)V(逆)的关系
目标3、通过实验探究温度、浓度与压强对化学平衡的影响,并能用平衡移
动原理加以解释。
能力通过边讲边实验的形式引导学生认真观察实验现象,启发学生充分
目标讨论,培养学生启发思维的能力
化学平衡状态的标志化学平衡移动的本质
重点
温度、浓度与压强对化学平衡的影响平衡移动原理
化学平衡状态的标志化学平衡移动的本质
难点
温度、浓度与压强对化学平衡的影响平衡移动原理
教学过程
师生活
教学步骤、内容
动
3、判断可逆反应达到化学平衡状态的方法
[①u(A正)=F(A逆)>0,只要能证明此即可
⑴基本依据:[②反应混合物中各组成成分的质量分数保持不变
⑵常见方法:以xA+yB=zC为例
'a、u(A正)==u(A逆)
<b、u(A耗)==u(A生)
率.c>u(A耗):u(A生)==x:y
、d、u(B耗):u(C耗)==y:z
方向相反同种物质表示时数值相等,不同物质表示时数值相
当
b、各物质的质量或浓度保持不变
(1)反应物的转化率不变
(2)产物的产率不变
(3)绝热体系中温度不变
(4)有颜色气体参与时颜色不变
C、只适用于某些反应的标志:以下面三个反应填空
一定平衡不一定平
衡
体系气体的总质量不变
体系气体的总物质的量不变
恒压下体系气体的总体积不变
恒容下体系气体的总压强不变
体系气体的M不变
恒容体系气体的密度不变
【练习】
【问题探究】当外界条件改变时,已经建立的化学平衡会不会发生什
么变化?
【讲解】我们知道,化学平衡是有条件的平衡,在一定条件下才能保
持平衡状态,当平衡的条件发生改变时,原平衡就会被破坏,
反应混合物里各组分的含量会随之改变,然后在新的条件下重
新建立平衡,我们把这样的过程叫作化学平衡的移动
三、化学平衡的移动
1、定义:可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立过程
叫做化学平衡的移动
2、化学平衡移动的本质与方向
外界条件的改变使原平衡体系u(正)=u(逆)的关系被破坏,使
u(正)(逆),然后在新的条件下,重新建立u(正)=u(逆)的关系,才
能表明化学平衡发生了移动
(1加(正)>u(逆):化学平衡向正反应方向(右)移动
⑵U(正)VU(逆):化学平衡向逆反应方向(左)移动
【学与问】如果外界条件的改变使得U(正卜U(逆)同等程度地改变,平
衡是否发生移动?
【讲解】如果外界条件的改变使U(正卜u(逆)变化的倍数相同,那么对
反应中任何一种物质而言:消耗了多少就会生成多少,因此体
系中各物质的浓度不发生改变,所有此时平衡不移动
(3加(正)=u(逆):化学平衡不移动
【小结】
错误!
课后反思:
第三课时
【引言】上节课我们学习了化学平衡移动方向的判断方法,那么,外
界条件的改变化学平衡将向哪个方向移动呢?这节课我们就来
具体研究外界条件对化学平衡的影响
四、外界条件对化学平衡的影响
1、浓度
【实验探究】演示实验2—5
【现象】1号试管橙红色变深,2号试管黄色变深
[增大产物浓度时平衡向逆反应方向移动
【小论】[减小产物浓度时平衡向正反应方向移动
【实验探究】演示实验2—5
编号12
滴力口
步骤1滴加饱与FeCl31mol/LKSCN
溶液
现象溶液变得更红溶液变得更红
步骤2滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液
现象红色变浅红色变浅
J增大反应物浓度时平衡向正反应方向移动
【川治】⑴【减小反应物浓度时平衡向逆反应方向移动
【思考与交流】为什么改变反应物的浓度会引起化学平衡的移动?从
正逆反应速率变化思考?
【讲解】当增大反应物浓度时,正反应速率增大,随之生成物浓度也
逐渐增大,逆反应速率也增大,但逆反应速率增大量不及正反
应速率增大量,所以平衡向正反应方向(右)移动,如图⑴。
若减少生成物浓度,则逆反应速率减小,随之反应物浓度降低,
正反应速率也减小,但正反应速率减小的程度不及逆反应速率
减小程度,所以平衡向正反应方向(右)移动,如图⑵。反之
亦然,如图⑶⑷
①增大反应物浓度②减少生成物浓度
③增大生成物浓度④减少反应物浓度
(2)速率一时间图(见上,从图像分析可得以下结论)
①改变反应物的浓度,只能使正反应的速率瞬间增大或减小;改变
生成物的浓度,只能使逆反应的速率瞬间增大或减小
②只要u(正)在上面,u(逆)在下面,即uQE)>u(逆),化学平衡
一定向正反应方向移动,反之亦然
③只要增大浓度,不论增大的是反应物还是生成物的浓度,新平衡
状态下的反应速率一定大于原平衡状态;减少浓度,新平衡条件下的
反应速率一定小于原平衡状态
【思考与交流】是否增加反应物或减少生成物的量都能使平衡向正反
应方向移动;增加生成物或减少反应物的量都能使平衡向
逆反应方向移动?
【结论】否。(3)增大固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡
不移动
【思考与交流】对反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),若增大反
应物A的浓度,平衡将向哪个方向移动?反应物A.B的
转化率将怎样变化?
【结论】(4)对反应mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),若增大反
应物A的浓度,平衡将向正反应方向移动。反应物B的转化率
将增大,而A则减小
【思考与交流】本规律在化工生产上有何利用价值?
【讲解】在化工生产上,往往采用增大容易取得或成本较低的反应物
的浓度的方法,使成本较高的原料得到充分的利用
2、温度
【学与问】温度的变化对化学反应速率有何影响?u(正)与u(逆)将如何
变化?
【讲解】升高温度,将增大化学反应速率,u(正)与u(逆)都将增大;降
低温度,将减小化学反应速率,U(正)与U(逆)都将减小
【学与问】温度的变化如何改变同一反应的U(正)与U(逆)的倍数?
【实验探究】演示实验2—7
[温度升高,混合气体颜色加深,NO2浓度增大
【头丸坊象】[温度降低,混合气体颜色变浅,NO?浓度减小
【思考与交流】如何解释这样的现象?
【讲解】对于反应:aA(g)+bB(g)ucC(g)2XH有
升高温度,平衡向吸热方向移动
⑴在其他条件不变时:
・降低温度,平衡向放热方向移动
【学与问】分析以上图像,升温与降温对正、逆反应的速率有何影响?
(2)升高温度,可逆反应的速率都增大,但吸热反应增大的程度要大
于放热反应,反之亦然
【学与问】升高温度后,化学平衡发生移动,反应速率在移动后与移
动前有何关系?
(3)升高温度,化学平衡移动后,在新的平衡状态下,化学反应速率
一定大于原平衡状态的化学反应速率,反之亦然
【小结】
错误!
第四课时
【学与问】压强的变化对化学反应速率如何影响?U(正)与U(逆)怎样
变化?
【讲解】增大压强,将增大化学反应速率,U(正)与U(逆)都将增大;减
小压强,将减小化学反应速率,U(正)与U(逆)都将减小
3、压强
【思考与交流】压强的变化如何改变不同反应的U(正)与U(逆)的倍数?
【科学探究】N2(g)+3H2(g)^2NH3(g),压强变化与NH3含量的如
表,请分析后归纳
压/p>
(MPa)
NH3(%)2.09.216.435.553.669.4
【结论】增大压强,NH3的百分含量增大,平衡向正反应方向移动
【思考与交流】请分析合成氨的反应,找出加压后平衡右移与反应方
程式中系数的关系?
结论在其他条件不变时
,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动
减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动
【思考与交流】对于等体积的7体反应,压强改变将怎样影响化学平
衡?如&3)+1施)一2HI(g)
【讲解】对于反应:aA(g)+bB(g)ucC(g)
①a+b>c改变压强的速率一时间图像②a+b=c改
变压强的速率一时间图像
⑴在其它条件不变时:
增大压强,会使平衡向着气体体积缩小的方向移动
减小压强,会使平衡向着气体体积增大的方向移动
⑵在其他体积不变时:若反应前后气体体积不变,则平衡不移动
【思考与交流】浓度变化与压强变化的速率-时间图像有何区别?
【讲解】
错误!
【学与问】对于反应aA(s)+bB(l)=cC(l)达到平衡后,改变压强,平
衡将怎样移动?
【讲解】对于无气体参加的化学平衡,改变压强不能使化学平衡发生
移动
【学与问】对于反应aA(g)+bB(g)ucC(g),若a+b=c,达到平衡
后改变压强,平衡将做怎样的移动?
【讲解】对于反应前后气态物质的总体积不变的化学平衡(a+b=c),压
强的改变对平衡无影响(但将同等程度的改变正、逆反应速率)
【学与问】一定条件下的密闭容器中,反应N2+3H2=2NH3达至U
平衡后,再充入一定量的氧气,平衡将做怎样的移动?
【讲解】充入“无关气体”,如He、Ne、Ar或不参加反应的N2等
有以下两种可能情况:
⑶充入“无关气体”对平衡的影响
①恒容时
充入“无关气体”一引起总压增大,但各反应物的浓度不变-平衡
不移动
②恒压时
充入“无关气体”一引起总体积增大—使各反应物浓度减小一各
气体的分压减小一平衡向气体体积增大的方向移动
【结论】压强的改变如果没有引起气体体积的变化,则不能引起平衡
的移动
五、勒夏特列原理
1、定义:如果改变影响平衡的一个条件(如温度、压强、浓度),
平衡就向能够减弱这种改变的方向移动
【学与问】对于一个正在进行的可逆反应,改变其中一个条件(如温
度、压强、浓度),平衡应该怎样移动?
【讲解】勒夏特列原理不适用于未达到平衡的体系
【思考与交流】如何理解“减弱这种改变”这句话?
2
六、催化剂对化学平衡移动的影响
【思考与交流】催化剂能改变化学反应速率,那么向一个已经达到平
衡的反应体系中加入催化剂,平衡将如何移动?
【讲解】由于催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率,化学平衡
不移动
【讲解】对于未达到平衡的反应体系,使用催化剂可以缩短达到平衡
所需的时间
小结
错误!
教学反思:
课题:化学平衡常数
知识1、知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
目标2、掌握化学平衡计算
能力
从定量角度深入理解化学平衡常数
目标
重点知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数进行相关计算
难点利用化学平衡常数进行相关计算
教学过程
教学步骤、内容师生活动
七、化学平衡常数
【问题探究】当一个可逆反应达到化学平衡状态时,反应物与生
成物的浓度之间有怎样的定量关系,请你分析教材P29
的表进行归纳
【讲解】从H2与12的反应可以看出,在可逆反应中,无论平衡是
从哪个方向形成的,只要温度相同,生成物浓度的系数次
方的乘积跟反应物浓度的系数次方的乘积之比为一个常
数,这个常数就叫作化学平衡常数,简称平衡常数
1、定义:达到平衡,这时各种生成物浓度的系数次方的乘积除
以各反应物浓度的系数次方的乘积所得的比值,常用K
表示
2、表达式:对于一般的可逆反应,mA(g)+nB(g)=pC(g)+
cp(C)•cq(D)
qD(g),当在一定温度下达到平衡时黑=7网.y(B)
【讲解】化学平衡常数同阿伏加德罗常数以及物理中的万有引力
常数一样都是一个常数,只要温度不变,对于一个具体的
可逆反应就对应一个具体的常数值;一般情况下使用平衡
常数不注明单位
3、影响因素:
【练习】
4、书写平衡常数关系式的规则
【学与问】在进行有关平衡常数的计算时,对于反应中有固体、
纯液体参加的反应,应该如何处理?
⑴如果反应中有固体与纯液体参加,它们的浓度不应写在平衡
关系式中,因为它们的浓度是固定不变的,化学平衡关系式中只
包括气态物质与溶液中各溶质的浓度。如:
CaCO3(s)^CaO(s)+CO2(g)K=c(CO2)
c(CO)
K=
CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(l)C(CO2)C(H2)
【学与问】在稀溶液中进行的反应,如果有水参加反应,那么水
的浓度该如何表示?
⑵稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度也不必写在平
衡关系式中,如:
“CrCy-d(H+)
2-2一+2H+K=
Cr2O7+H2O^±2CrO42-
c(Cr2O7)
【学与问】在水溶液中进行的反应,水的浓度不需要表示,那么
在非水溶液中进行的反应呢?
⑶非水溶液中的反应,如有水生成或有水参加反应,此时水的
浓度不可视为常数,必须表示在平衡关系式中。如酒精与醋酸的
液相反应
C2H5OH+CH3coOH=CH3COOC2H5+H2O
C(CH3COOC2H5)C(H2O)
C(C2H5OH)C(CH3COOH)
11
【学与问】反应:H2(g)+I2(g)^2HI(g)>-H2(g)+-I2(g)—HI(g)^
2HI(g)^H2(g)+I2(g),它们的平衡常数是否相同?为什
么?
【讲解】P41
所以平衡常数必须与反应方程式相互对应
⑷化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数:
错误!
5、平衡常数的应用
33
【思考与交流】在25℃时:H2+C12^2HC1,K=5.3X10;
28
H2+Br2^=±2HBr,K=5.3X10;H2+I2^=±2HI,
K=49;请结合以前的知识推测平衡常数跟反应的难
易程度有何关系?
⑴化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。它能够
表示出可逆反应进行的完全程度。一个反应的K值越大,平衡时
生成物的浓度越大,反应物的浓度越小,反应物转化率也越大。
可以说,化学平衡常数是一定温度下一个反应本身固有的内在性
质的定量表达
【科学探究】mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),在一定温度的任意
时刻,反应物与生成物的浓度如下关系:Q=
cp(C)>cq(D)
cm(A)•cn(B);
当:
错误!
⑵可以利用平衡常数的值做标准,判断正在进行的可逆反应是
否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡:
'QVK时,平衡在向正反应方向移动
<Q=K时,反应达到平衡
、Q>K时,平衡向逆反应方向移动
【思考与交流】对于反应H2(g)+l2(g)=2HI4HvO,其平衡常
数跟温度有如下关系:请据表分析,平衡常数与反应
的热效应有什么关系?
T(K)623698763
K66.954.445.9
⑶利用K可判断反应的热效应:
[若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应
[若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应
【练习】
教学反思:
第一节弱电解质的电离
知识1.能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡及影响因素,了解酸碱电离理
论。
目标2.使学生了解电离平衡常数及其意义。
能力
1、能从物质分类与结构上加以理解电解质与非电解质、强弱电解质
目标2、从理论及实验角度辨析强弱电解质
电离平衡的建立与电离平衡的移动,从化学平衡的建立与化学平衡的移
重点
动理论认识电离平衡的建立与电离平衡的移动。
难点外界条件对电离平衡的影响强弱电解质的辨析
教学过程
教学步骤、内容师生活动
[提问]什么是电解质?什么是非电解质?
[回答]在水溶液或熔化状态下能导电的化合物叫电解质。
[投影]请大家根据电解质的概念,讨论以下几种说法是否正
确,并说明原因。
1.石墨能导电,所以是电解质。
2.由于BaSCU不溶于水,所以不是电解质。
3.盐酸能导电,所以盐酸是电解质。
4.SO2>NH3、Na?。溶于水可导电,所以均为电解质。
【板书】
[学与问]酸、碱、盐都是电解质,在水中都能电离出离子,
不同的电解质电离程度是否有区别?
[回答]有区别,电解质有强弱之分。
[板书]第三章水溶液中的离子平衡
第一节弱电解质的电离
[思考]盐酸与醋酸是生活中常用的酸,盐酸常用于卫生洁具的
清洁与去除水垢,为什么不用盐酸代替醋酸呢?
[回答]醋酸腐蚀性比盐酸小,酸性弱。
[追问]醋酸的去水垢能力不如盐酸强,除浓度之外是否还有其
它因素?
[实验]3-1:体积相同,氢离子浓度相同的盐酸与醋酸与等量
镁条反应,并测量溶液的pH值。
Imol/lmol/LCH3
LHC1COOH
与镁条反应现
象
溶液的pH值
[实验结果]开始Imol/LHCl与镁条反应剧烈,pH值盐酸为
1,醋酸小于1
[小组探讨]反应现象及pH值不同的原因?
[汇报]探讨结果:开始lmol/LHCl与镁条反应剧烈,说明
Imol/LHCl中氢离子浓度大,即氢离子浓度为lmol/L,说明
HC1完全电离;而开始lmol/LCH3coOH与镁条反应较慢,
说明其氢离子浓度较盐酸小,即小于lmol/L,说明醋酸在水中
部分电离。HC1是强电解质,CH3COOH是弱电解质。
[阅读40页图]两溶液中存在的粒子有哪些?
[提问]什么叫强电解质?什么叫弱电解质?
[板书]一、强弱电解质
在水溶液里全部电离成离子的电解质叫强电解质;如强酸、
强碱、绝大多数盐。
只有一部分分子电离成离子的电解质叫弱电解质。如弱酸、
弱减、水。
[过渡]勒沙特列原理不仅可用来判断化学平衡的移动方向,
而且适用于一切动态平衡,当然也适用于电离平衡,像我们刚才
提到的体积相同,浓度相同的盐酸与醋酸分别与足量的镁条反
应,氢气谁多?请同学们想一想如何从电离平衡的移动去解释?
[板书]二、弱电解质的电离
[回答]因为HC1不存在电离平衡,CH3COOH存在电离平
衡,随着H+的消耗,CH3coOH的电离平衡发生移动,使H+
得到补充,所以最终得到氢气一样多。
[提问]请大家再回答一个问题:CH3coeT与H+在溶液中
能否大量共存?
[回答]不能。
[讲解]我们知道,醋酸加入水中,在水分子的作用下,
CH3COOH会电离成CH3coO-与H+,与此同时,电离出的
CH3coO-与H+又会结合成CH3COOH分子,随着CH3COOH
分子的电离,CH3COOH分子的浓度逐渐减小,而CH3coeT
与田浓度会逐渐增大,所以CH3COOH的电离速率会逐渐减小,
CH3coeT与H+结合成CHaCOOH分子的速率逐渐增大,即
CH3COOH的电离过程是可逆的。
电离(或称离子化)
[板书]1、CH3coOH/CH3coeT+H+
结合(或称分子化)
[接着讲述]在醋酸电离成离子的同时,离子又在重新结合
成分子。当分子电离成离子的速率等于离子结合成分子的速率
时,就达到了电离平衡状态。这一平衡的建立过程,同样可以用
速率一时间图来描述。
[板书]
反
应
速
率
成
子电离
解质分
,弱电
速率
黑子的
'、
,
相等
速率
两种
状态
平衡
电离
处于
解质
成弱电
子结合
//离
的速率
1/分子
时由
图
示意
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