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文檔簡介
1、第一章 第一節(jié) 化學反應與能量的變化教學目標知識與技能:1.使學生了解化學反應中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式;2.認識化學反應過程的物質(zhì)變化和能量變化;3.了解反應熱和焓變的涵義;4.能正確認識、書寫熱化學方程式。過程與方法:1.通過對學習資料的查找與交流,培養(yǎng)學生獲取信息、理解信息并得出結(jié)論的能力以及語言表達能力;2.通過從化學鍵的角度分析化學反應,引導學生分析引起反應熱的本質(zhì)。情感態(tài)度與價值觀:培養(yǎng)學生從微觀的角度理解化學問題。教學重點:熱化學方程式的書寫和反應熱與鍵能教學難點:反應熱與鍵能課時安排:2課時教學過程:第一節(jié) 化學反應和能量變化一、概念1.化學反應及其能量變化任何一個化
2、學反應中,反應物所具有的總能量與生成物所具有的總能量總不會相等的。在新物質(zhì)產(chǎn)生的同時總是伴隨著能量的變化。2.放熱反應和吸熱反應(1)放熱反應:即有熱量放出的化學反應,其反應物的總能量大于生成物的總能量。(2)吸熱反應:即吸收熱量的化學反應,其反應物的總能量小于生成物的總能量。能量反應過程反應過程反應物生成物能量H<0H>0反應物生成物3.化學反應中的能量變化示意圖對于該“示意圖”可理解為下列形式:由能量守恒可得:反應物的總能量:生成物的總能量+熱量(放熱反應)應物的總能量:生成物的總能量-熱量(吸熱反應)4熱化學方程式的書寫:(1)熱化學方程式必須標有熱量變化。(2)熱化學方程式
3、中必須標明反應物和生成物的狀態(tài),因為反應熱除跟物質(zhì)的量有關(guān)外,還與反應物和生成物的聚集狀態(tài)有關(guān)。(3)熱化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)只表示各物質(zhì)對應的物質(zhì)的量,因此,有時可用分數(shù)表示,但要注意反應熱也發(fā)生相應變化。5書寫熱化學方程式時明確以下問題: (1)反應放出或吸收的熱量的多少與外界的溫度和壓強有關(guān),需要注明,不注明的指101kPa和25時的數(shù)據(jù)。(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同,反應吸收和放出的熱量不同,因此要注明反應物和生成物的聚集狀態(tài)。(3)熱化學方程式中的熱量數(shù)據(jù),是與各化學計量數(shù)為物質(zhì)的量時相對應的,不是幾個分子反應的熱效應。因此式中化學計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù)。一般出現(xiàn)分數(shù)時是以某一
4、反應物或生成物為“1mol”時其它物質(zhì)才出現(xiàn)的。(4)無論熱化學方程式中化學計量數(shù)為多少,H的單位總是KJ/mol,但H的數(shù)值與反應式中的系數(shù)有關(guān)。板書設(shè)計:一、概念1.化學反應及其能量變化2.放熱反應和吸熱反應(1)放熱反應: (2)吸熱反應:3. 反應物的總能量:生成物的總能量+熱量(放熱反應)應物的總能量:生成物的總能量-熱量(吸熱反應)4熱化學方程式的書寫:5書寫熱化學方程式時明確以下問題: 練習:1、請解讀下面的熱化學方程式:(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H =-22
5、20.0 kJ/mol2、依據(jù)事實,寫出下列熱化學方程式(1)1mol乙烷燃燒生成CO2(g)和4H2O(l),放出1559.8 kJ熱量。(2)1克氫氣燃燒生成液態(tài)水放出142.9 kJ熱量【作業(yè)布置】課本:P6 -2、3、4【教學反思】1.重點講練熱化學方程式的書寫;2.重點圖解化學反應熱。教研組長簽字:第一章 第二節(jié) 燃燒熱 能源教學目標知識與技能:1掌握燃燒熱、熱中和熱相關(guān)概念和計算2掌握熱化學方程式的書寫 3了解能源的相關(guān)問題過程與方法:通過閱讀、比較、分析培養(yǎng)學生綜合分析問題的能力。情感態(tài)度與價值觀:1.認識能源是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。2.知道節(jié)約能源、提高能量利用效
6、率的實際意義。教學重點 :燃燒熱和熱化學方程式的書寫教學難點 :燃燒熱和熱化學方程式的書寫課時安排: 1課時教學過程復習引入:回憶反應熱 、焓變的知識。一、燃燒熱定義:(一)、反應熱1、概念:2、放熱反應和吸熱反應的比較。 (二)熱化學方程式1、概念: 2、表示意義:不僅表明了化學反應中的物質(zhì)變化,也表明了化學反應中的能量變化。例如:;H241.8kJ/mol表示1mol氣態(tài)H2與(1/2)mol氣態(tài)O2反應生成1mol水蒸氣,放出241.8kJ的熱量。(三)燃燒熱1、概念: 2、注意:必須以1mol可燃物燃燒為標準;可燃物必須完全燃燒,生成穩(wěn)定化合物。例如:1mol碳燃燒生成CO時放出的熱不
7、是燃燒熱,CO不穩(wěn)定,可繼續(xù)燃燒生成CO2。C的燃燒熱為393.5kJ/mol而不是110.5kJ/mol。3、表示的意義:例如C的燃燒熱為393.5kJ/mol,表示在101kPa時,1molC完全燃燒放出393.5kJ的熱量。4燃料充分燃燒的兩個條件(1)要有足夠的空氣(2)燃料與空氣要有足夠大的接觸面。(四)中和熱1、概念: 2、注意:必須以生成1mol水為標準;中和反應對象為稀溶液;強酸與強堿中和時生成1mol H2O均放熱57.3kJ,弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應時的中和熱小于57.3kJ/mol。3、中和熱的表示:H(aq)OH(aq)H2O(l);H57.3kJ
8、/mol二、能源使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā) (1)重要的化石燃料:煤、石油、天然氣 (2)煤作燃料的利弊問題 (3)新能源的開發(fā)【板書并小結(jié)】一、燃燒熱 二、能源【作業(yè)】1.下列反應既屬于氧化還原反應,又是吸熱反應的是( )A.鋁片與稀鹽酸的反應. B.Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應.C.灼熱的碳與CO2的反應 D.甲烷在氧氣中的燃燒反應2.下列燃料中,不屬于化石燃料的是( )A.煤 B.石油 C.天然氣 D.水煤氣3. 實驗測得25、101kPa時1molC完全燃燒放出393.5 kJ的熱量,寫出C燃燒的熱化學方程式: 。 4.實驗測得25、101kPa時1mol
9、H2完全燃燒放出285.8 kJ的熱量,寫出H2燃燒的熱化學方程式: 。6.在1.01×105Pa時,4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水,放出572KJ的熱量,則H2的燃燒熱為 ;表示氫氣燃燒的熱化學方程式為 。教研組長簽字:第一章 第三節(jié) 化學反應熱的計算教學目標知識與技能:在質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的基礎(chǔ)上理解、掌握蓋斯定律,并學會應用蓋斯定律進行化學反應熱的計算;進一步鞏固對化學反應本質(zhì)的理解。過程與方法:通過分析、歸納,從能量守恒定律角度理解蓋斯定律。情感態(tài)度與價值觀:學習從不同的角度觀察、分析、認識事物。教學重點、難點:利用蓋斯定律進行化學反應熱的計算課時安排: 2課時教
10、學過程:一、引入:與舊知識“燃燒熱”相銜接,減少學生的陌生感,且為學生設(shè)計測定“C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?”做好知識與理解的鋪墊。1.下列數(shù)據(jù)表示燃燒熱嗎?為什么?H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 已知: H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol2.如何測出這個反應的反應熱:C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?思考并回答:能直接測出嗎?如何測?若不能直接測出,怎么辦?C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g
11、)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol + = ,則 H1 + H2 =H3所以,H1 =H3-H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol為什么可以這樣計算?應用了什么原理?二、蓋斯定律不管化學反應是分一步完成或分幾步完成,其反應熱是相同的。換句話說,化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)。這就是蓋斯定律。講述蓋斯的生平事跡。三、對蓋斯定律的理解與分析請觀察思考:H、H1、H2之間有何關(guān)系?H=H1+H2根據(jù)能量守恒定律引導學生理解
12、蓋斯定律。四、應用蓋斯定律計算反應熱石墨能直接變成金剛石嗎?例1:寫出石墨變成金剛石的熱化學方程式(25,101kPa時)說明:(1)可以在書中查找需要的數(shù)據(jù).(2)并告訴大家你設(shè)計的理由。學生查閱燃燒熱數(shù)據(jù),設(shè)計方案:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金剛石,s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以, - 得:C(石墨,s)= C(金剛石,s) H=+1.5kJ/mol這個熱化學方程式說明了什么?石墨不會自動變成金剛石;石墨與金剛石的能量相差不遠。過渡:你知道火箭的燃料是什么嗎?例2:某次發(fā)射火箭,用N2H4(肼)在NO2中
13、燃燒,生成N2、液態(tài)H2O。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=-534kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 請寫出發(fā)射火箭反應的熱化學方程式。先確定反應物與生成物,再對兩個已知方程式的反應熱進行處理,H=2H2-H1=-534kJ/mol 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-534kJ/mol 你能設(shè)計出合理的路線嗎?總結(jié)歸納蓋斯定律:化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與反應的途徑無關(guān)。板書設(shè)計:第三章 第一節(jié) 化學反應熱的計算一、蓋斯定律: 二、應用蓋斯定律計
14、算反應熱1、內(nèi)容: 2、理解 3、蓋斯定律的意義: 小結(jié):課后作業(yè):按照蓋斯定律,結(jié)合下述反應方程式,回答問題,已知:(1)NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3.H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=?則第(5)個方程式中的反應熱H是 。(根據(jù)蓋斯定律和上述反應方程式得:(4)+
15、(3)+ (2)- (1)= (5),即Q= +16.3kJ/mol)教學反思:蓋斯定律是第一章的一大重點,應用其計算化學反應熱既是重點又是難點,必須多講多練,及時鞏固。教研組長簽字:第二章 第一節(jié) 化學反應速率教學目標知識與技能:化學反應速率的概念和表示方式,以及相關(guān)計算過程與方法:通過使學生初步學會用化學反應速率圖表獲取信息;培養(yǎng)學生獲取信息的能力、歸納知識和總結(jié)知識的能力。情感態(tài)度與價值觀:通過本節(jié)學習聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的環(huán)保意識。教學重點:化學反應速率的概念和計算教學難點:化學反應速率的表示方式。課時安排:2課時教學過程引言 不同的化學反應進行的快慢不一樣,有的反應進行得很快,瞬間就能
16、完成。例如氫氣與氧氣混合遇火發(fā)生瀑炸,酸堿的中和反應等;有的反應進行得很慢,例如,石油的形成要經(jīng)過幾百萬年甚至更長的時間。板書:一、化學反應速率演示實驗2-1引導學生觀察:兩支試管中都有氣泡產(chǎn)生,但大理石與鹽酸反應迅速,有大量氣泡產(chǎn)生,而與醋酸反應較緩,只有少量氣泡產(chǎn)生。板書:化學反應速率:通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 單位:mol/L.min或mol/L.s。投影:例題某一化學反應:A+B=2C,在2min鐘內(nèi),A的濃度由2mol/L減小到1mol/L,C濃度由0.5mol/L增加到2.5mol/L,則在這兩分鐘內(nèi),A的化學反應速率為0.5mol/L.min,C
17、的化學反應速率為1mol/L.min。討論、分析得結(jié)論:在同一段時間內(nèi),同一個化學反應中各物質(zhì)的反應速率是成比例的:在2升密閉容器中發(fā)生的可反應:A+2B2CA的物質(zhì)的量B的物質(zhì)的量C的物質(zhì)是量t=0min3mol1mol0t=1min2.8mol0.6mol0.4mol反應速率0.1mol/L.min0.2mol/L.min0.2mol/L.minVA:VB:VC=1:2:3(為方程式中的系數(shù)比)講述:不同的化學反應,具有不同的反應速率,這說明,參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。但由于受其它條件的影響,同一化學反應在不同條件下可能會有不同的化學反應速率,因此,我們可以通過改變
18、反應條件來改變化學反應的速率。改變化學反應速率在實踐中有很重要的意義,例如,我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要,采取適當?shù)拇胧┘涌炷承┖彤a(chǎn)過程,如使煉鋼、合成樹脂或合成橡膠的反應加快等;也可以根據(jù)需要減慢某些反應速率,如使鋼鐵生銹、塑料和橡膠老化的反應速率減慢。下面我們來探討濃度、壓強(主要對有氣體參加的反應)、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響。反饋練習:1、反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10升密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率(X)(反應物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為 ( )Av(NH3)=0.01mo
19、l/L Bv(NO)=0.001mol/L Cv(O2)=0.001mol/L DvH2O)=0.045mol/L2、某溫度時,在2L容器中X、Y、Z 三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如右圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應的化學方程式為 .反應開始至2min,Z的平均反應速率為 作業(yè):1、可逆反應2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)在四種不同條件下有以下4種反應速率,則該反應在不同條件下反應速率最快的是 ( )Av(A)=0.5mol/(L.s) Bv(B)=0.6mol/(L.s) Cv(C)=0.35mol/(L.s) Dv(D)=0.4mol/(L.s)2、將等物質(zhì)的量的A、B混合于
20、2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反應速率為0.1mol/(L.min)。試求:(1) 此時A的濃度及反應開始前容器中A、B的物質(zhì)的量;(2) B的平均反應速率; (3)x的值。教學反思:化學反應速率是學習化學平衡的基礎(chǔ),在教學中以一些實例入手,使學生對本章所學內(nèi)容有一個整體感知。在教學中應充分發(fā)揮學生的能動性,通過自學得出化學反應速率的概念、單位、表達式等基礎(chǔ)知識,最后提醒學生應注意的幾個問題,增強學生運用知識的靈活性。教研組長簽字: 第二章 第二節(jié) 影響化學反應速率的
21、因素教學目標知識與技能:1.認識濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響,了解改變化學反應速率的意義。2.能初步運用有效碰撞、活化分子等概念解釋濃度、壓強、溫度等條件對化學反應速率的影響。過程與方法:運用濃度、壓強、溫度和催化劑等條件比較反應速率大小.情感、態(tài)度與價值觀:1.通過實驗培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,知道科學研究的一般方法。2.通過目前催化劑研究的遺憾,激發(fā)學生投身科學的激情。教學重點:外界條件對化學反應速率的影響。教學難點:有效碰撞課時安排:2課時教學過程:板書:一、濃度對化學反應速率的影響實驗并引導學生觀察:大理石與1mol/L的鹽酸反應迅速,有大量氣泡產(chǎn)生,而與0.1mo
22、l/L的鹽酸反應較緩,只有少量氣泡產(chǎn)生。引導學生分析并板書:當其它條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大化學反應速率。引導學生閱讀教材后分析講解能量高于分子平均能量的分子,屬于活化分子;活化分子在具有合適的取向相互碰撞后,才能使舊鍵斷裂,發(fā)生化學反應,這樣的碰撞叫做有效碰撞。在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物中所占的百分數(shù)目是一定的,因此,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目與單位體積內(nèi)反應物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應物的濃度成正比。增大反應物的濃度,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,活化分子數(shù)也相應增多,單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應增多?;瘜W反應速率就增大。板書:二、壓強對化學反應速率的影響閱
23、讀、分析:對于氣體來說,當溫度一定時,一定量氣體的體積與其所受的壓強成反比。這就是說,如果氣體的壓強增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的1/2,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增大到原來的2倍。所以,增大壓強,就是增加單位體積內(nèi)反應物和生成物的物質(zhì)的量,即增大了濃度,因而可以增大化學反應速率。相反,減小壓強,氣體的體積就擴大,濃度就減小,因而化學反應速率也減小。如果參加反應的物質(zhì)是固體、液體或溶液時,由于改變壓強對它們體積的影響很小,因而對它們濃度改變的影響也很小,可以認為改變壓強對它們的反應速率無影響。板書:三、溫度對化學反應速率的影響實驗并引導學生觀察:給加入.1mol/L鹽酸的試管加熱后,反應
24、速率明顯加快了。這說明溫度的變化也可以使反應的化學反應速率發(fā)生改變。引導學生分析并講解在濃度一定時,升高溫度,反應物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從而增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多,因而使化學反應速率增大。當然,由于溫度升高,會使分子的運動加快,這樣單位時間里反應物分子間的碰撞次數(shù)增加,反應也會相應地加快,但不是反應加快的主要原因,而前者是反應加快的主要原因。溫度每升高10,化學反應速率通常增大到原來的24倍。有很多在常溫或高溫時進行得很快的化學反應,在低溫下則進行得較慢。這就是人們使用電冰箱保存食物的原因。板書:四、催化劑對化學反應速率的影響
25、引導學生觀察:在H2O2中加入MnO2粉末時,立即有大量氣泡產(chǎn)生,而在沒有加MnO2粉末的試管中只有小量氣泡出現(xiàn)??梢姶呋瘎㎝nO2使H2O2分解的反應加快了。閱讀、分析并講述:催化劑能夠增大化學反應速率的原因,是它能夠降低反應所需的能量,這樣就使更多的反應物分子成為活化分子,大大增加單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的百分數(shù),從而成千成萬倍增大了化學反應速率。許多實驗成績和事實證明,對于同一個化學反應來說,條件不同時,反應速率會發(fā)生變化。除了濃度(對于有氣體參加的反應,改變壓強相當于改變濃度)、壓強、催化劑等能夠改變化學反應速率外,反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等,也會對化學反應速率產(chǎn)生影響。
26、在適當條件下,人們還可以利用光、超聲波、甚至磁場來改變某個反應的速率。討論 采用哪些方法可以增大Fe與鹽酸反應的化學反應速率?在這些方法中,哪些是由于增加了活化分子在反應物中的百分數(shù)所造成的?(增加鹽酸的濃度升高溫度增大鐵與鹽酸反應的接觸面積等)練習:1、根據(jù)化學反應A+B=2C,填寫下表中的空白:ABC反應開始時濃度mol/L2.72.502min后的濃度mol/L2.32min后的濃度mol/L化學反應速率mol/(L.min)2、取amolA和bmolB置于v升容器內(nèi),發(fā)生可逆反應:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)。1min后,測得容器內(nèi)A的濃度為xmol/L,這時B的濃度為
27、 ;C的濃度為 。這段時間內(nèi)反應的平均速率若以物質(zhì)A的濃度變化來表示,應為 。要加快該反應的速率,可采取的方法有 。作業(yè):1.設(shè) C+CO2 2CO-Q1,反應速率為1;N2+3H2 2NH3+Q2,反應速率為2。對于上述反應,當溫度升高時,1和2的變化情況為(A)A.同時增大 B.同時減小 C.1增大,2減小 D.1減小,2增大2把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,鹽酸的濃度,鎂條的表面積,溶液的溫度,氯離子的濃度,影響反應速率的因素是( C )。A. B. C. D.3在密閉容器中發(fā)生2SO2+O2 2SO3反應,現(xiàn)控制下列三種不同的條件:
28、在400時,10molSO2與5molO2反應;在400時,20molSO2與5molO2反應; 在300時,10molSO2與5molO2反應; 問:開始時,正反應速率最快的是 ;正反應速率最慢的是 。教學反思:讓學生親自動手做實驗,學生對實驗現(xiàn)象印象深、結(jié)論記憶深,教學效果大大提高。教研組長簽字:第二章 第三節(jié) 化學平衡教學目標知識與技能:1.建立化學平衡的觀點。2理解濃度、壓強、溫度等外界條件對化學平衡的影響規(guī)律,能用化學移動原理解釋一些化學移動問題。過程與方法:通過做蔗糖晶體結(jié)晶的實驗,引導學生分析、認識可逆過程與平衡狀態(tài)的建立及特征,培養(yǎng)學生利用實驗探究、分析、解決問題的能力。情感態(tài)
29、度與價值觀:培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學態(tài)度與科學素養(yǎng)。教學重點、難點: 化學平衡觀點的建立和特征,濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響。等效平衡.課時安排 3課時(第三課時課后習題和實際練習)教學過程第一課時引言在化不學研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學反應速率是不夠的,還需要考慮化學反應所能達到的最大限度。例如,在合成氨的工業(yè)中,除了需要考慮使N2和H2盡可能快地轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3外,還需要考慮使N2和H2盡可能考慮多地轉(zhuǎn)變?yōu)镹H3,這就涉及到化學反應進行的程度問題化學平衡?;瘜W平衡主要是研究可逆反應規(guī)律的,如反應進行的程度以及各種條件對反應進行程度的影響等。問:請同學們認真觀察自己小組的實驗成果,你們發(fā)
30、現(xiàn)了什么?引導分析:一定溫度下,當把適量蔗糖晶體溶解在水里時,一方面,蔗糖分子不斷離開蔗糖表面擴散到水里去;另一方面,溶解在水里的蔗糖分子不斷地在未溶液的蔗糖表面聚集為晶體,當這兩個相反過程的速率相等時,蔗糖的溶解達到最大限度,形成蔗糖的飽和溶液。此時,我們說達到溶解平衡狀態(tài)。在溶解平衡狀態(tài),溶解和結(jié)晶過程并沒有停止,只是速率相等罷了,因此,溶解平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡狀態(tài)。板書:一、化學平衡投影:800下,容積為1L的密閉容器里,在有催化劑存在條件下發(fā)生的可逆反應: CO+H2O(g)CO2+H2編號起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量(mol)COH2OCO2H2COH2O
31、CO2H2(1)0.010.01000.0050.0050.0050.005(2)000.010.010.0050.0050.0050.00053.0x0.01xx0.01-x0.01-x0.0050.0050.0050.005正反應速率逆反應速率正、逆反應速率相等時間反應速率在一定條件下的可逆反應中,正反應速率和逆反應速率 隨時間變化的示意圖分析(1)t=0時,V(CO)=V(H2O)=最大值,V(CO2)=V(H2)=0,隨著反應的進行,正反應速率(V(CO)或V(H2O))不斷減小,逆反應速率(V(CO2)或V(H2))不斷增大。當反應進行到一定程度,V(CO)= V(CO) 0;V(H
32、2O)= V(H2O) 0;V(CO2)= V(CO2) 0;V(H2)= V(H2)0,反應達到平衡狀態(tài)。此時n(CO)= n(H2O)= n(CO2)= n(CO2)=0.005mol,反應混合物中CO、H2O、CO2、H2的物質(zhì)的量分數(shù)均為1/4。(2)t=0時,V(CO2)=V(H2) =最大值, V(CO)=V(H2O)=0,隨著反應的進行,正反應速率(V(CO2)或V(H2))不斷減小,逆反應速率(V(CO)或V(H2O))不斷增大。當反應進行到一定程度,V(CO)= V(CO) 0;V(H2O)= V(H2O) 0;V(CO2)= V(CO2) 0;V(H2)= V(H2)0,反
33、應達到平衡狀態(tài)。此時n(CO)= n(H2O)= n(CO2)= n(CO2)=0.005mol,反應混合物中CO、H2O、CO2、H2的物質(zhì)的量分數(shù)也均為1/4。因為(3)狀態(tài)下,最終達到平衡時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量與(1)、(2)一樣,所以可認為,(1)、(2)、(3)是等效的,即它們是等效平衡。它們要滿足的條件是:反應前后元素的種類不變,原子的物質(zhì)的量比不變(等溫等壓條件下,C、H、O原子的物質(zhì)的量不變。)平衡狀態(tài)相同,各組分的濃度保持不變。故有:(3)當0x0.01時,各物質(zhì)的起始物質(zhì)的量有許多種組合,在相同條件下達到平衡時,得到與(1)和(2)相同的平衡,(1)和(2)只不過是(3)的一
34、種特殊情況。講解不論該反應從什么狀態(tài)開始,要達到相同的平衡狀態(tài),起始狀態(tài)有多種。當反應達到平衡狀態(tài)時,正反應和逆反應都仍在進行,只是由于在同一瞬間,正反應生成CO2和H2分子數(shù)和逆反應所消耗的CO2和H2的分子數(shù)相等,亦即正逆反應速率相等。因此反應混合物中各組分的濃度不變。由此可見,化學平衡是一種動態(tài)平衡。重點指出反應物和生成物的化學反應速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比,與反應是否達到平衡沒有關(guān)系。因此,不要把這點做為化學平衡狀態(tài)的標志!化學平衡狀態(tài)的標志是:每一種物質(zhì)的正反應速率等于它的逆反應速率;反應混合物中各組分的濃度保持不變狀態(tài)(當然它們的物質(zhì)的量之比也是不變的)。板書:化學平衡
35、狀態(tài)是指一定條件下的可逆反應,正、逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。舉例可逆反應2SO2+O2 2SO3 達到化學平衡狀態(tài)時,V(SO2)= V(SO2),V(O2)=V(O2),V(SO3)=V(SO3),由這些等式還可變化出許多關(guān)系式。但要注意,當V(SO2)=2V(O2)時,并不能說明該反應已達化學平衡狀態(tài)!雖然化學平衡狀態(tài)時這一等式成立。討論高爐煉鐵Fe2O3+3CO2Fe+2CO2反應是一個可逆的反應。在19世紀后期,人們發(fā)現(xiàn)高爐煉鐵所排出的高爐氣中含有相當量的CO,有的工程師認為,這是由于CO和鐵礦石的接觸時間不夠長所造成的,于是在英國耗費了大量資金建造了一
36、個高大的煉鐵高爐,以增加CO和鐵礦石的接觸時間??墒呛髞戆l(fā)現(xiàn),用這個高爐煉鐵,所排出的高爐氣中CO的含量并沒有減少。試用化學平衡的理論來分析,為什么用增加高爐高度的辦法不能減少煉鐵高爐CO的含量?(在一定條件下的可逆反應達到平衡后,反應混合物中各組分的濃度保持不變,因此,CO的濃度不會因高爐的增大增高而發(fā)生改變,高爐氣中CO的含量當然不會減少。)課堂練習:1.在一定條件下,使NO和O2在一密閉容器中進行反應,下列說法不正確的是:A反應開始時,正反應速率最大,逆反應速率為零B隨著反應的進行,正反應速率逐漸減小,最后為零C隨著反應的進行,逆反應速率逐漸增大,最后不變D隨著反應的進行,正反應速率逐漸
37、減小,最后不變2.一定溫度下,反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)達到化學平衡狀態(tài)的標志是 AN2,H2和NH3的物質(zhì)分數(shù)不再改變 Bc(N2)c(H2)c(NH3)132 CN2與H2的物質(zhì)的量之和是NH3的物質(zhì)的量2倍D單位時間里每增加1 molN2,同時增加3mol H23.對于可逆反應2SO2+O22SO3,在混合氣體中充入一定量的18O2,足夠長的時間后,18O原子 ( )A.只存在于O2中
38、0; B.只存在于O2和SO3中 C. 只存在于O2和SO2中 D. 存在于O2、SO2和SO3
39、中【作業(yè)布置】課本P32 1、4(1)、5教研組長簽字:第二課時引言化學平衡只有在一定條件下才能保持,當一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)后,如果改變濃度、壓強、溫度等反應條件,達到平衡的反應混合物各組分的濃度也會隨著改變,從而達到新的平衡狀態(tài)。我們研究化學平衡的目的,并不是希望保持某一個平衡狀態(tài)不變,而是要研究如何利用外界條件的改變,使舊的化學平衡破壞,并建立新的較理想的化學平衡。例如,使轉(zhuǎn)化率不高的化學平衡破壞,而建立新的轉(zhuǎn)化率高的化學平衡,從而提高產(chǎn)量。我們把可逆反應中舊化學平衡的破壞、新化學平衡的建立過程叫做化學平衡移動。下面,我們著重討論濃度、壓強和溫度的改變對化學
40、平衡的影響。板書:二、影響化學平衡的條件1.濃度對化學平衡的影響實驗2-5,2-6.觀察、分析得結(jié)論:在其它條件不變的情況下,增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,都可以使化學平衡向正反應方向移動;增大生成物的濃度或減小反應物的濃度,都可以使化學平衡向逆反應方向移動。討論:運用濃度對化學反應的影響以及化學平衡的建立等知識,解釋濃度對化學平衡的影響。分析:增大反應物的濃度,則V正增大,而V逆增大得較慢,使平衡向正反應方向移動。如果減小生成物的濃度,這時V正雖未增大,但V逆減小了,同樣也使V正大于V逆,使化學平衡向正反應方向移動)板書:2.壓強對化學平衡的影響引導分析:我們可以合成氨反應為例來說明壓
41、強對化學平衡的影響:N2(g)+3H2(g)2NH3(g).在該反應中,1體積N2與3體積H2反應生成2體積NH3,即反應前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積發(fā)生了變化,反應后氣體總體積減少了。表2-1列入的是450時N2與H2反應生成NH3的實驗數(shù)據(jù)。歸納結(jié)論:a.增大壓強,會使化學平衡向著氣體體積縮小的方向移動;減小壓強,會使會使化學平衡向著氣體體積增大的方向移動。b.在有些可逆反應里,反應前后氣態(tài)物質(zhì)的總體積沒有變化,增大或減小壓強都不能使化學平衡移動。例如:2HI(g) H2(g) + I2(g) (2體積) (1體積) (1體積)c.固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積,受壓強的影響很小,可以忽略不計。因此,如
42、果平衡混合物都是固體或液體,改變壓強不能使化學平衡移動。板書:3.溫度對化學平衡的影響實驗2-7.觀察、分析得結(jié)論:溫度升高,會使化學平衡向著吸熱反應方向移動;溫度降低,會使化學平衡向著放熱反應方向移動??偨Y(jié):濃度、壓強、溫度對化學平衡的影響可以概括為平衡移動原理,也叫勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強或溫度等),平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。板書:4.催化劑對化學平衡的影響閱讀分析得結(jié)論:由于催化劑能夠同等程度地增加正反應速率和逆反應速率,因此它對化學平衡的移動沒有影響,也就是說,催化劑不能改變化學平衡狀態(tài)的反應混合物的組成,但是使用催化劑,能夠改變反應到達平衡所需要
43、的時間。反饋練習:( )1、在平衡體系CO(g)+2H2CH3OH(g)(正反應為放熱反應)中,為了增加CH3OH(甲醇)的產(chǎn)量,工廠應選擇反應條件是A高溫、高壓 B適宜溫度、高壓、催化劑 C低溫、低壓 D低溫、高壓、催化劑( )2、在合成氨工業(yè)中,下列事實不能用勒夏特列原理來解釋的是A向循環(huán)氣體中不斷補充N2和H2并將生成的NH3及時地從混合氣中分離出來,這樣做有利于合成氨的反應B高壓有利于合成氨的反應 C加入催化劑有利于合成氨的反應 D溫度過高不利于合成氨的反應 ( )3、工業(yè)上常用煅燒石灰石的方法來制取生石灰。當生石灰在密閉容器中發(fā)生分解時,建立了下列平衡:CaCO3(s)CaO(g)+
44、CO2(g),若保持溫度不變,使反應進行較完全,應該采取的措施是A增大體系的壓強 B繼續(xù)加入石灰石 C加入催化劑 D降低體系壓強,不斷導出CO2 作業(yè)布置:1、將一定量N2與H2(體積比為1:3)的混合氣體通入全盛塔,反應達平衡后,NH3的體積分數(shù)為16%,則平衡混合氣體中N2的體積分數(shù)為 ,H2的轉(zhuǎn)化率為 。2、反應N2+3H22NH3在密閉容器中進行并達到平衡。如果起始濃度c(N2)=4mol/L,c(H2)=8mol/L,平衡時N2的轉(zhuǎn)化率為10%。試求:(1)達到平衡時,N2、H2和NH3的濃度各為多少? (2)平衡時壓強為起始壓強的多少倍(反應前后溫度不變)?教研組長簽字:第二章 第
45、四節(jié) 化學反應進行的方向教學目標知識與技能:了解化學反應發(fā)生與否的判斷依據(jù)有哪些,是如何影響的。過程與方法:通過學生已有知識及日常生活中的見聞,使學生構(gòu)建化學反應方向的判據(jù)。學會運用比較、歸納、概括等方法對信息進行加工,構(gòu)建新知識。情感態(tài)度與價值觀:通過本節(jié)內(nèi)容的學習,使學生體會事物的發(fā)展、變化常常受多種因素的制約,要全面分析問題。教學重點、難點:焓減和熵增與化學反應方向的關(guān)系課時安排:1課時教學過程:基礎(chǔ)要點1:科學家根據(jù)體系的存在著使體系總能量趨向于 ,也就是H 0的趨勢,也存在使體系由有序向無序轉(zhuǎn)化(S 0)的自然現(xiàn)象,提出了焓判據(jù)和熵判據(jù)。 板書:一、焓變與自發(fā)反應的關(guān)系思考1.是不是
46、只要焓變小(放熱反應)的反應就是自發(fā)的反應?2.從上述的化學變化中,找出自發(fā)反應與焓變的關(guān)系?3.與下表對比,你找出的規(guī)律是否正確?化學反應反應焓變(KJ/mol)S4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)H(298K)=-444.3 0NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)H(298K)=37.3 0CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)H(298K)=178.2 0結(jié)論1.焓變只是決定化學反應方向的 。板書:二、熵變與自發(fā)反應的關(guān)系基礎(chǔ)要點2:熵指的是 ,用 表示。作為固液氣三態(tài)的熵值比較
47、大小順序為 。交流:為何物質(zhì)的溶解是自發(fā)過程?(請用熵變來解釋)思考:2.為何發(fā)生離子反應的條件之一是生成氣體?3.是不是只要熵變大的反應就是自發(fā)的反應?4.從上述的化學變化中,找出自發(fā)反應與熵變的關(guān)系?5.與表2對比,看你找出的規(guī)律是否正確?化學反應S(KJmol1K1)2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)57.16NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)184CaCO3(s)=CaO(S)+CO2(g)169.6C(s, 石墨)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)133.82Al(s)+Fe2O3(s)=Al2O3(
48、s)+2Fe(s)-39.35結(jié)論2.熵變只是決定化學反應方向的 。板書:三、自發(fā)反應的判斷依據(jù)基礎(chǔ)要點3.焓變(焓判據(jù))只能判斷 熵變(熵判據(jù))只能判斷 因此二者的復合判據(jù)才是自以反應的判斷標準。結(jié)論3.請?zhí)顚懴铝斜砀瘢ㄓ米园l(fā)反應,非自發(fā)反應,不一定) 熵增大熵減小焓變大 焓減小 拓展:二者對反應方向的影響存在著關(guān)系:a.HTS<0 正反應自發(fā)進行:b.HTS>0 逆反應自發(fā)過行.【課堂練習】1.下列過程是非自發(fā)的是 ( )A、水由高處向低處流; B、天然氣的燃燒;C、鐵在潮濕空氣中生銹; D、室溫下水結(jié)成冰。2.下列說法正確
49、的是( )A、凡是放熱反應都是自發(fā)的,吸熱反應都是非自發(fā)的;B、自發(fā)反應一定是熵增大,非自發(fā)反應一定是熵減少或不變;C、自發(fā)反應在恰當條件下才能實現(xiàn);D、自發(fā)反應在任何條件下都能實現(xiàn)。3.自發(fā)進行的反應一定是( )A、吸熱反應 B、放熱反應 C、熵增加反應 D、熵增加或者放熱反應教學反思: 本節(jié)內(nèi)容介紹了“焓判據(jù)、熵判據(jù)及自由能(G=H-TS)”知識,有一定難度。人教版教材將本節(jié)內(nèi)容安排在學生學習了化學反應及其能量變化、化學反應速率、化學平衡之后以知識介紹的方式呈現(xiàn)出來,讓學生了解決定反應進行方向的因素不是單一的焓變,熵變也是決定因素之一。教研組長簽字:第三章 第一節(jié) 弱電解質(zhì)的電離教學目標知
50、識與技能:1、了解強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。2、能描述弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,了解酸堿電離理論。3、認識濃度等條件對電離平衡的影響。過程與方法: 通過實驗,培養(yǎng)學生觀察、分析能力,掌握推理、歸納、演繹和類比等科學方法.情感態(tài)度價值觀:通過本節(jié)課的學習,意識到整個自然界實際就是各類物種相互依存、各種變化相互制約的復雜的平衡體系.教學過程:一鋪墊:1鹽酸與醋酸是生活中經(jīng)常用到的酸,是用哪一種酸除鐵釘?shù)蔫F銹?2如果上述兩種酸用于衛(wèi)生潔具的清潔或除水垢,常用鹽酸還是醋酸?二引入實驗改進:1)實驗中先測反應前溶液的pH值,再進行與鎂條的反應。2)用錐形瓶進行實驗,瓶中先放酸液,后同時投放等量
51、鎂片,然后迅速套上汽球,觀察現(xiàn)象。3)分兩部分討論,從定性角度分析強弱電解質(zhì)的區(qū)別與表現(xiàn)。項 目1mol/L HCl1mol/L HAc溶液的pH與足量鎂條反應產(chǎn)生氣泡的速度比較與足量鎂條反應產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量比較三弱電解質(zhì)的電離探究性實驗1:稀釋實驗項 目1mol/L HCl1mol/L HAc溶液的pH稀釋1000倍后,溶液的pH值分析得結(jié)論:鹽酸的pH值上升三個單位,即氫離子濃度為原來的1/1000,而醋酸的pH值增大不足2個單位,表明,氫離子的濃度降低要少得多。探究性實驗2:酸液中加對應的鹽1mol/L HCl1mol/L HAc溶液的pH1mol/L HCl中加入少量的NaCl1mo
52、l/L HAc中加入少量的NH4Ac溶液的pH分析得結(jié)論:由于醋酸溶液中,醋酸根離子濃度的增大,導致醋酸溶液的pH值上升,而鹽酸中,加入NaCl,溶液的pH值無明顯變化。探究性實驗3速度實驗1mol/L HCl1mol/L HCl+少量的NH4Ac與鎂反應速度的比較分析得結(jié)論:由于鹽酸中,醋酸根離子濃度增大,結(jié)合了部分氫離子,使溶液中氫離子濃度下降,與鎂反應產(chǎn)生氣泡的速度下降,劇烈程度減緩。歸納得結(jié)論:弱電解質(zhì)的電離是可逆的。四、弱電解質(zhì)的可逆電離過程的應用 利用化學平衡的v-t圖描述CH3COOH在水中的電離情況. 在CH3COOH溶液中分別加入下列物質(zhì),對CH3COOH的電離平衡各有什么影響CH3COOHCH3COO-+H+加入物質(zhì)或方法鹽酸 NaOH固體 加熱CH3COOH 氨氣 對電離平衡的影響 作業(yè)布置:向兩支分別盛有0.1mol/L醋酸和飽和硼酸
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