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(完好版)人教版高中化学选修4全册教课设计(完好版)人教版高中化学选修4全册教课设计(完好版)人教版高中化学选修4全册教课设计目录绪言2第一章化学反响与能量3第一节化学反响与能量的变化3第二节燃烧热能源9第三节化学反响热的计算12第二章化学反响速率和化学平衡13第一节化学反响速率13第二节影响化学反响速率的因素15第三节化学平衡22第四节化学反响进行的方向36第三章水溶液中的离子平衡40第一节电离平衡40第二节水的电离和溶液的pH47第三节盐类的水解60第四节积淀溶解平衡73第四章电化学基础78第一节原电池78第二节化学电源861第三节电解池94第四节金属的电化学腐化与防范99《化学反响原理》全册授课设计绪言一学习目标:1学习化学原理的目的2:化学反响原理所研究的范围3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程1:学习化学反响原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反响2)化学中最拥有创立性的工作是:设计和创立新的分子3)怎样实现这个过程?平常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必定对什么要清楚才能做到,对化学反响的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反响是怎样发生的,为什么有的反响快、有的反响慢,它依照怎样的规律,怎样控制化学反响才能为人所用!这就是学习化学反响原理的目的。2:化学反响原理所研究的范围是1)化学反响与能量的问题2)化学反响的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反响的问题4)电化学的基础知识3:基本见解1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反响的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反响的必要条件,有效碰撞是发生化学反响的充分条件,某一化学反响的速率大小与,2单位时间内有效碰撞的次数相关2)什么是活化分子?拥有较高能量,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必然是活化分子,但活化分子的碰撞不用然是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反响物中活化分子的多稀相关。3)什么是活化能?活化分子高出反响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响的活化能的大小相关,活化能的大小是由反响物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越简单,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反响速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反响的速率,但反响前后自己性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:能够降低化学反响所需的活化能,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.反响速率大幅提高.5)归纳总结:一个反响要发生一般要经历哪些过程?1、为什么可燃物有氧气参加,还必定达到着火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起要点作用,它主要作用是提高化学反响速率,试想一下为什么催化剂能提高反响速率?第一章化学反响与能量第一节化学反响与能量的变化(第一课时)3一学习目标:反响热,焓变二学习过程前言:我们知道:一个化学反响过程中,除了生成了新物质外,还有思虑1、你所知道的化学反响中有哪些是放热反响?能作一个简单的总结吗?爽朗金属与水或酸的反响、酸碱中和反响、燃烧反响、多数化合反响反响物拥有的总能量>生成物拥有的总能量、你所知道的化学反响中有哪些是吸热反响?能作一个简单的总结吗?多数的分解反响、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反响、水煤气的生成反响、炭与二氧化碳生成一氧化碳反响物拥有的总能量<生成物拥有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反响同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反响中的质量与能量有没相关系呢?有能量的释放或吸取是以发生变化的物质为基础,两者密不能分,但以物质为主。能量的多少则以反响物和产物的质量为基础。那么化学反响中能量终归怎样变化反响热,焓变化学反响过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答)化学反响的实质就是反响物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸取能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反响中,旧键的4断裂所吸取的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反响中能量的变化。所以化学反响过程中会有能量的变化。反响热焓变化学反响过程中所释放或吸取的能量,都能够热量(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kJ?mol-1?H为“-”为放热反响?H为“+”为吸热反响思虑:能量怎样变换的?能量从哪里转移到哪里?系统的能量怎样变化?高升是降低?环境的能量怎样变化?高升仍是降低?规定放热反应的ΔH为“-”,是站在谁的角度?系统仍是环境放热反响H为“—或”H〈0吸热反响H为“或+”H〉0?H=E(生成物的总能量)-E(反响物的总能量)?H=E(反响物的键能)-E(生成物的键能)3:练习1)1molC与1molH2O(g)反响失成lmolCO(g)和1molH2(g),需要吸取131.5kJ的热量,该反响的反响热为△H=kJ/mol。2)翻开lmolH—H键、lmolN-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1molN2生成NH3的反响热为,1molH2生成NH3的反应热为。3、H2+F2=2HFH2+Cl2=2HCl展望当生成2molHF和2molHCl时,哪个反响放出的热量多?5若干化学键的键能(kJ/mol,25℃)1、以下说法正确的选项是、需要加热方能发生的反响必然是吸热反响B、放热的反响在常温下必然很易发生C、反响是放热的仍是吸热的必定看反响物和生成物所拥有的总能量的相对大小D、吸热反响在必然的条件下也能发生?2、反响C(石墨)→C(金刚石)是吸热反响,由此可知?A、石墨比金刚石更坚固?B、金刚石和石墨能够互相转变?C、金刚石比石墨坚固?D、金刚石和石墨不能够互相转变第一节化学反响与能量的变化(第二课时)一学习目标:书写表示化学反响热的化学方程式二学习过程1.复习回忆1)、催化剂为什么能够加快反响速度?62)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能?3)、化学反响中能量变化的主要原因?4)、你认识“即热饭盒吗?知道是什么原理吗?5)、什么是反响热(焓变)2.引入阅读课本:例1与例2与化学方程式对照,热化学方程式有哪些不相同?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:表示参加反响物质的量和反响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响的温度和压强,(为什么?)而常温、常压能够不注明,即不注明则是常温、常压。(2)标出了反响物与生成物的状态,(为什么要标出?)3)写出了反响热,还注了然“+”,“-”(4)方程式中的计量系数能够是整数也能够是分数。4.注意点:反响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的值与什么相关系?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)它表示每摩尔反响所放出的热量,?H的值与方程式中的计量系数相关,即关于相同的反响,当化学计量数不相同时,其?H不相同。7例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反响生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反响的热化学方程式。2.写出以下反响的热化学方程式1)1molN(g)与适合O(g)反22应生成NO(g),需吸取68kJ的热量;2)2molCu(s)与适合O2(g)反响生成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)4gCO在氧气中燃烧生成CO,放出9.6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式。5)在2必然条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=–572kJ/molCH(g)+2O2(g)=CO(g)+2HO(l);422rH=–890kJ/mol由1mol氢气和2mol甲烷组成的混杂气体在上述条件下完满燃烧时放出的热量为多少。6、在必然条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);?H=–572kJ/molC3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);?H=–2220kJ/mol5mol氢气和丙烷的混杂气完满燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为1:3(B)3:1(C)1:4(D)1:17、已知(1)H+1/2O2(g)=HOH=akJ/mol2(g)2(g)1(2)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H2=bkJ/mol(3)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)H3=ckJ/mol(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的选项是AC。8A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b<0D、2c=d>08.若2.6g乙炔(CH,气态)完满燃烧生成液态水和CO(g)时放热130kJ。则乙炔222燃烧的热化学方程式为CH(g)+5/2O(g)=2CO(g)+HO(l)H=-1300kJ/mol222222CH(g)+5O(g)==4CO(g)+2HO(l)H=-2600kJ/mol22222第二节燃烧热能源一学习目标:燃烧热,中和热,能源二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热?可否是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?1)定义:在25℃,101kPa时,1mol物质完满燃烧生成坚固的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。燃烧热平常可由实验测得。2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:?①研究条件:25℃,101kPa?②反响程度:完满燃烧,产物是坚固的氧化物。?③燃烧物的物质的量:1mol?④研究内容:放出的热量。(H<0,单位kJ/mol)?⑤在未有特别说明的状况下,外界压强一般指25℃,101kPa.所谓完满燃烧也是完满氧化,它是指物质中的以下元素完满转变成对应的坚固物。如(g)、H→HO(l)、S22SO2(g)[练习1]解析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳平和态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?A.C(s)+O2(g)===CO(g);H=110.5kJ/mol(s)+O(g)===CO(g);H=-393.5kJ/mol2292(g)+O2(g)===2H2O(l);H=-571.6kJ/mol2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);H=-241.8kJ/mol你能依照题中信息写出表示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1mol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101kPa时,1molCH4完满燃烧生成CO和液态HO,放出890.3kJ的热22量,CH的燃烧热为多少?1000LCH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH的燃44烧热为890.3kJ/mol,1000LCH4(标准状况)完满燃烧产生的热量为3.97×104kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要本源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:CHO(s)+61266O(g)===6CO(g)+6HO(l)H=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学222方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完满氧化时所产生的热量。2、中和热1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反响,生成1mol水时的反响热叫做中和热。2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△/mol。3)要点①条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。②反响物:(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陪同的热效应。③生成1mol水,中和反响的实质是+-H和OH化合生成H20,若反响过程中有其他物质生成,这部分反响热也不在中和热内。④放出的热量:10例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△,求以下中和反响中放出的热量。1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反响放出____________kJ的热量。2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反响,放出____________kJ的热量。燃烧热和中和热的差异与联系4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能供应能量的自然资源,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。?能源的开发和利用能够用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。2)现在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、天然气解决的方法: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:科学地控制燃烧反响,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)相关思虑题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过分或不足,会造成什么结果?为什么固体燃料要粉碎后使用?11煤在直接燃烧时会产生SO、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易致使酸雨、温室效2应等,从而使环境碰到严重污染,故经过干净煤技术(如煤的液化平和化,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。第三节化学反响热的计算一学习目标:盖斯定律及其应用二学习过程1.引入:怎样测出这个反响的反响热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g)H1=?②CO(g)+1/2O2(g)==CO2(g)H2③C(s)+O2(g)==CO2(g)①+②=③,则H1+H2=H3所以,H1=H3-H2H12.盖斯定律:无论化学反响是分一步达成或分几步达成,其反响热是相同的。化学反响的反响热只与反响系统的始态和终态相关,而与反响的路子没关。3.怎样理解盖斯定律?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)同素异形体互相转变但反响热相当小而且转变速率慢,有时还很不完满,测定反响热很困难。现在可依照盖斯提出的见解“无论化学反响是一步达成或分几步达成,这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);H=-2983.2kJ/mol12P(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);H=-738.5kJ/mol试写出白磷转变成红磷的热化学方程式_________________________________。2)在同温同压下,以下各组热化学方程式中Q2>Q1的是(B)A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H=-Q1C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-Q22(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-Q2D.S(g)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q1S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-Q23、298K,101kPa时,合成氨反响的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△。在该温度下,取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反响,测得反响放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么。第二章化学反响速率和化学平衡第一节化学反响速率授课过程:1.定义:用单位时间内反响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,则化学反响速率的数学表达式为:V==△C/t单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)化学反响速率是用单位时间内反响物或生成物的量变化来表示,平常用单位时间内反响物浓13c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Vt【例题】在2L的密闭容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,发生N2+3H22NH3,在2s末时,测得容器中含有0.4mol的NH3,求该反响的化学反响速率。解:N2+3H22NH3初步量(mol):1302s末量(mol):变化量(mol):则VN2×2==0.05mol/(L·s)VH2×2==0.15mol/(L·s)VNH3×2==0.1mol/(L·s)【明确】理解化学反响速率的表示方法时应注意的几个问题:1.上述化学反响速率是平均速率,而不是瞬时速率。2.无论浓度的变化是增加仍是减少,一般都取正当,所以化学反响速率一般为正当。3.关于同一个反响来说,用不相同的物质来表示该反响的速率时,其数值不相同,但每种物质都能够用来表示该反响的快慢。4.在同一个反响中,各物质的反响速率之比等于方程式中的系数比。即:VN2:VH2:VNH3====1:3:25.关于在一个容器中的一般反响aA+bB==cC+dD来说有:VA:VB:VC:VD===△CA:△CB:△CC:△CD===△nA:△nB:△nC:△nD====a:b:c:d6.用化学反响速率来比较不相同反响进行得快慢或同一反响在不相同条件下反响的快慢时,应选择同一物质来比较。比方:可逆反响A(g)+B(g)C(g)+D(g),在四种不相同状况下的反响速率如14下,其中反响进行得最快的是(B)A.VA·minB.VB==0.6mol/L·minC.VC==0.4mol/L·minD.VD==0.01mol/L·s对化学反响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,时间单位平常可用s、min、h表示,因此反响速率的与常有单位一般为mol/(l·s)、mol/(l·mon)或mol/(l·h)。、化学反响速率可用反响系统中一种反响物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最简单测定的一种物质表示之,且应注明是什么物质的反响速率。3、用不相同的物质表示同一时间的反响速率时其数值可能不相同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反响速率的数值有互相关系,互相能够依照化学方程式中的各化学计量数进行换算:关于反响mA(g)nB(g)pc(g)qD(g)来说,则有VAVBVCVD。mnpq4、一般说在反响过程中都不是等速进行的,所以某一时间内的反响速率实际上是这一段时间内的平均速率。第二节影响化学反响速率的因素(一)在其他条件不变的状况下,浓度对化学反响速率的影响【表征性抽象】当其他条件不变时,增加反响物的浓度,能够增大反响的速率。【原理性抽象】为什么增大反响物的浓度会影响反响速率呢?(明确)当增加反响物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,致使反响速率增大。【对结论的再理解】1.一个反响的速率主要取决于反响物的浓度,与产物的浓度关系不大2.关于可逆反响aA+bBcC+dD来说,正反响的速率只取决于A、B两种物质的浓15度,与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反响的速率只取决于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的浓度只能够使正反响的速率增大,不会影响逆反响的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反响的速率。【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反响速率。2.制Fe(OH)2时,经过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。(二)在其他条件不变的状况下,压强对化学反响速率的影响【提出问题】压强是怎样对化学反响速率进行影响的?【收集事实】路子:已有的实验知识(提出以下几个实验)比较1.10ml、的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反响的实验。2.CaO固体与SiO2固体在高温下反响生成CaSiO3。3.SO2与O2在一密闭容器内反响生成SO3。(谈论)给上述三个反响的容器加压,三个反响的反响物的浓度是怎样变化的?【事实的办理】列表比较编号反响物的状态加压后反响物浓度变化加压后反响的速率变化123【表征性抽象】关于有气体参加的反响来说,当温度一准时,增大体系的压力,反响速率会加大。【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反响的速率?16(明确)1.必然量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,若是气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就减小到原来的一半,单位体积内的分子数就增加到原来的2倍,即系统中各个物质的浓度都增加,所以化学反响速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,所以反响速率减小。2.若是参加反响的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,所以它们的浓度改变也很小,能够认为压强与它们的反响速率没关。【结论的再理解】1.压强对反响速率的影响是经过改变浓度而影响反响速率的。我们在解析压强对反响速率的影响时,应最后落实到浓度上,将压强问题转变成浓度问题。关于那些反响物和生成物都有气体参加的可逆反响来说,增大体系的压强,反响物和生成物的浓度都增加,所以,正反响的速率和逆反响的速率都增大。(三)在其他条件不变的状况下,温度对化学反响速率的影响【提出问题】温度是怎样对化学反响速率进行影响的?【收集事实】路子:1.观察演示实验。2.回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不相同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反响的比较实验『复习回顾』1.Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反响状况的比较。Mg条分别与冷水和开水的反响状况的比较。【实验事实的办理】1.化学用语化(写方程式)1)Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O2)Cu+2H2SO4(浓)===CuSO4+2SO2↑+2H2O3)Mg+2H2O===Mg(OH)2+2H2↑17表格化(1)同浓度的Na2S2O3溶液在不相同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反响的比较表编的的反响温度反响中出现浑浊的时间NaSO3HSO4号222(℃)(秒)110ml10ml冷水210ml10ml热水(2)Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反响状况比较表编号Cu与浓硫酸在常温条件下反响Cu与浓硫酸在加热条件下反响12(3)Mg条分别与冷水和开水的反响状况比较表编号Mg条与冷水反响Mg条与热水反响12【表征性抽象】在其他条件不变的状况下,高升温度,化学反响要加快。经过实验测定,温度每高升10℃,反响速率平常要增大到原来的2~4倍。【原理性抽象】为什么高升温度会使反响速率加快?(明确)当反响物浓度一准时,分子总数必然,高升温度,反响物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,所以活化分子数量增加,有效碰撞频率增大,所以,反响速率加大。【对结论的再理解】关于可逆反响来说,高升系统的温度,反响物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反响的速率和逆反响的速率都增大。【应用】1.在实验室进行化学反响时,常常经过给反响物加热来增大反响的速率。18合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反响,以加快反响进行的速度。为防范食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。(四)催化剂对化学反响速率的影响【提出问题】催化剂是怎样影响化学反响速率的?【收集事实】路子:1.观察演示实验。2.回顾已有知识(演示实验)过氧化氢分解的比较实验(复习回顾)用KClO3制氧气的实验【实验事实的办理】1.写化学方程式1)2H2O2==2H2O+O2↑2)2KClO3==2KCl+3O2↑列表比较1)过氧化氢分解实验的比较表编号无催化剂时的反响状况有催化剂时的反响状况12(2)用KClO3制氧气实验的比较表编号无催化剂时的反响状况有催化剂时的反响状况12【表征性抽象】催化剂能加快化学反响速率。【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反响速率?(明确)当温度和反响物浓度一准时,使用催化剂可使反响路子发生改变,从而降低了反响的活化能,使得活化分子的百分比增大,所以活化分子的数量增加,有效碰撞频率增大,故19化学反响速率加大。【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反响速率的原因可是是改变始态到终态的路子,不改变反响的结果。例:(1)在加热条件下:2Cu+O2==2CuO2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O(2)氮的氧化物破坏臭氧:NO+O3==NO2+O2NO2+O==NO+O2能加快反响速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反响速率的催化剂叫负催化剂。对可逆反响而言,正催化剂使正、逆反响速率都加快,且加快的程度相同。相反,负催化剂使正、逆反响速率都减小,且减小的程度相同。【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大体85%的反响需要催化剂。特别是现代大型化工业、石油工业中,很多反响还必定使用性能优异的催化剂。例;接触法制硫酸工业。【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反响2A(气)+B(固)==2C(气)+Q(Q>0)的正反响速率显然加快,可采用的措施是(不考虑固、气态间的接触面积)()A.降温B.加入BC.增大体积使压强减小D.加入A2.把除掉氧化膜的镁条放入必然浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速度V随时间t变化如图。其中t1——t2速度变化的原因是___________________;t2——t3速度变化的原因是_________________________________。V20t1t2t3【实验事实的办理】1.写化学方程式或离子方程式(1.)Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O2.)2Mg+O2===2MgO3.)CaC2+H2O===C2H2↑+Ca(OH)2列表比较(1)不相同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反响的比较实验表编号NaSO溶液水硫酸出现浑浊的时间(秒)223110ml010ml25ml5ml10ml(2).镁条分别在空气中和纯氧中燃烧的状况比较表编号镁条与空气反响镁条与纯氧气反响现象速率(3)电石分别在水中和饱和食盐水中反响的状况比较表编号电石与水的反响电石与饱和食盐水的反响现象速率21第三节化学平衡(第一课时)授课目的1.使学生成立化学平衡的见解,并经过解析化学平衡的成立,增强学生的归纳和形象思想能力。2.使学生理解化学平衡的特点,从而使学生成立对峙一致的辩证唯物主义见解。授课要点化学平衡的成立和特点。授课难点化学平衡见解的成立。教课过程[序言]:化学反响速率谈论的是化学反响快慢的问题,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,由于我们既希望反响物尽可能快地转变成生成物,同时又希望反响....物尽可能多地转变成生成物。比方在合成氨工业中,除了需要考虑怎样使N2和H2赶忙地转....变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的2和23NH转变成NH,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。一、可逆反响与不能逆反响(阅读教材27页理解可逆反响的见解)1、可逆反响的见解:在下,既能够向进行,同时,又能够向进行的反响。如:注意:1、2、3、2、不能逆反响:能进行终归的反响如:H2的燃烧:酸碱中和:生成积淀的发应:生成气体的反响:一些氧化还原反响:二、化学平衡状态思虑1:关于不能逆反响存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?22思虑2:什么是化学平衡?化学平衡是怎样成立的?下面我们就来谈论这一问题。1、化学平衡的成立类比:溶解平衡的成立:(以蔗糖为例)开始时:平衡时:结论:。那么关于可逆反响来说,又是怎样的状况呢?我们以CO和H2O(g)的反响为例来说明化学平衡的成立过程。CO+HO(g)CO2+H22开始浓度0.010.0100一段时间后0.0050.0050.0050.005如图:归纳:反响开始:反响过程中:一准时间后:思虑:当可逆反响达到平衡状态时,反响可否停止了?2、化学平衡的定义:在下的反响里,正反响和逆反响速率,反响混杂物中各组分的或保持不变的状态。3、化学平衡的特点:条件:对象:等:动:定:234、应用:例1、可逆反响2NO22NO+O2在密闭容器中反响,达到平衡状态的标志是()①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时,生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反响速率的比为2∶2∶1的状态④混杂气体的颜色不再改变的状态⑤混杂气体的密度不再改变的状态⑥混杂气体的平均相对分子质量不再改变的状态lA.①④⑥B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥反响练习:1、能够说明密闭容器中可逆反响P(g)+Q(g)R(g)+S(g)在恒温下已达平衡的是()A.容器内压强不随时间变化B.P和S生成速率相等C.R和S的生成速率相等、Q、R、S的物质的量相等2、以下方法中能够证明A(s)+2B2(g)2C2(g)+D2(g)已经达到平衡状态的是______________________.⑴、单位时间内生成了2molC2的同时也生成了1molA⑵、一个B—B键的断裂的同时有一个C—C键的生成⑶、反响速率v(B2)=v(C2)=1/2v(D2)⑷、C(B2):C(C2):C(D2)=2:2:1⑸、温度、体积一准时,[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化⑹、温度、体积一准时,容器内的压强不再变化⑺、条件一准时,混杂气体的平均相对分子质量不再变化⑻、温度、体积一准时,混杂气体的密度不再变化⑼、百分组成B2%=C2%=D2%3、在必然温度下,可逆反响:A2(气)+B2(气)2AB(气)达到平衡的标志是()A2、B2、AB的浓度不再变化容器中的压强不再随时间变化(C)单位时间内生成nmol的A2同时生成2nmol的AB(D)A2、B2、AB的浓度之比为1:1:24、在1大气压390℃时,可逆反响:2NO22NO+O2达到平衡,此时平衡混杂气体24的密度是相同条件下H2密度的19.6倍,求NO2的分解率。第三节化学平衡(第二课时)授课目的:正确理解浓度、温度对化学平衡的影响,并能利用勒夏特列原理加以讲解。授课要点:理解浓度、温度对化学平衡的影响。授课难点:勒夏特列原理的归纳总结。教课过程【引入】:我们知道:不相同温度下物质的溶解度不相同。那么关于t0时达到溶解平衡状态的饱和溶液,当高升或降低温度至t1时:若:溶解度增大,固体溶质连续溶解,则V(溶解)V(结晶)溶解度减小,固体溶质析出,则V(溶解)V(结晶)那么溶解平衡状态被打破,既而成立一种新的溶解平衡,也就是说:条件改变,溶解平衡搬动。那么:化学平衡可否也只有在必然条件下才能保持?当条件(浓度、压强、温度等)改变时,平衡状态可否也会发生搬动?【实验研究一】:研究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:已知在K2Cr2O7的溶液中存在以下平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+K2Cr2O7为橙色,K2CrO4为黄色。实验步骤:①取两支试管各加入K2Cr2O7溶液,此后按下表步骤操作,观察并记录溶液颜色的变化。步骤滴加3~~10滴浓H2SO4滴加10~~20滴6mol/LNaOHK2Cr2O7溶液实验结论:25【实验研究二】:研究浓度变化对化学平衡的影响实验原理:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(红色)实验步骤:向盛有FeCl3溶液的试管中加入KSCN溶液,溶液显红色。(1)将上述溶液均分置于两支试管中;向其中一支试管中加入饱和FeCl3溶液4滴,充分振荡,观察溶液颜色变化;向另一支试管滴加4滴1mol/LKSCN溶液,观察溶液颜色变化。(2)向上述两支试管中各滴加溶液3~~5滴,观察现象,填写下表。编号12步骤(1)滴加饱和FeCl3溶液滴加1mol/LKSCN溶液现象步骤(2)滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液现象结论【思虑与沟通】1、上述两个实验中,化学平衡状态可否发生了改变?你是怎样判断的?2、从中你可否推知影响化学平衡状态的因素?小结:1)浓度对化学平衡的影响的规律在其他条件不变的状况下,增大反响物浓度或减小生成物浓度,都能够使平衡向着搬动;增大生成物浓度或减小反响物浓度,都能够使平衡向着搬动。(2)用v-t图表示化学平衡的搬动:vvV例:V
正逆
VVt
′正正′逆逆t26①旧的化学平衡②增大反响物的浓度请同学们用v-t图表示以下平衡的搬动:③减少反响物的浓度④增大生成物的浓度⑤减少生成物的浓度说明:(1)(2)(3)(4)【实验研究三】:温度对化学平衡的影响(阅读教材30页实验2-7)实验原理:实验步骤:实验现象:结论:v-t图表示:化学反响速率、化学平衡、平衡搬动三者之间的关系以一般反响:mA(气)+nB(气)=pC(气)+qD(气)+Q(千焦)通式为例来谈论浓度,温度,压强,催化剂等对三者的影响极其规律。改变条件瞬时达到平衡前达到新平衡反响特点改变条件v—t图象v正与v逆的平衡搬动方向A转B转v正v逆关系化率化率Q>0高升温度↑↑<←↓↓27降低温度高升温度↑↑>→↑↑Q<0降低温度加V入惰性V气体
不变变大
——=———↓↓>→↑↑m+n<p+qV变小增大压强减小压强加V入惰性V气体
不变变大
——=———↓↓=———m+n=p+qV变小增大压强减小压强加V入惰性V气体m+n>p+qV
不变变大变小
——=———↓↓<←↓↓增大压强减小压强注:用“=”表示相等“↑”表示高升或增加“↓”表示降低或减少“—”表示没关或不变“V”表示体积“v”表示速率反响练习:1、在密闭容器中存在以下平衡:,CO2的平衡浓度为C1摩/28升,现再充入CO使其浓度达到2C摩/升,重新达到平衡后,CO的浓度为C摩/升(设2122温度不变),则C1和C2的关系是()1<C21=C21>C2D.2C1=C22、现有可逆反响2A+B+H2OC+D已达到平衡,往平衡系统中加水稀释,平衡向_____方向搬动,原因是__________________________________3、关于mA(气)+nB(气)pC(气)+qD(气)的平衡系统,当高升温度时,系统对氢气的相对密度从16.5变成,则以下说法正确的选项是()A.m+n>p+q正反响是放热反响B.m+n>p+q正反响是吸热反响C.m+n<p+q逆反响是放热反响D.m+n<p+q逆反响是吸热反响4在密闭定容容器中,有可逆反响:nA(g)+mB(g)pC(g)+qD(g)H>0处于平衡状态(已知m+n>p+q),以下说法正确的选项是()①升温时C(B)/C(C)的值减小②降温时,系统内混杂气体的平均相对分子质量增大③加入B后,A的转变率变大A.①②③B.②③C.①②D.①③1、关于反响A+3B22AB3以下表示的反响速率中,速率最大的是2A、vA=0.4mol·L-1min-1B、vB=0.8mol·L-1min-1C、vAB3=0.6mol·L-1min-1D、vA2=0.01mol·L-1·S-12、在2L密闭容器中,盛有2molX和2molY物质进行以下反响:X(s)+3Y(g)Z(g),当反响进行到10s后,测得生成0.5molZ,这时期的平均反响速率为-1-1-1A、vX=0.05mol·sB、vX=0.025mol·L·sC、vy=0.05mol·L-1-1D、vy=0.075mol·L-1-1·s·s3、现有三个体积相等的密闭容器中都进行以下反响:CO+H2CO+HO(g),反响所处的温度相同,但反响的初步浓度不相同,其中甲:22[H2]=[CO]=amol乙:[CO2]=amol[H2]=2amol丙[CO2]=[H2]=[H2O]=amol,达到平衡时,29CO的浓度由大到小的序次排列正确的选项是A、丙>甲>乙B、甲>乙>丙C、乙>丙>甲D、乙>甲>丙4、在一个固定体积的密闭容器中,放入mmol的A和nmol的B,发生以下反响:mA(g)+nB(g)PC(g),平衡时C的浓度是wmol·L-1,若保持容器的体积不变,初步时放入amolA、bmolB和cmolC,要使平衡时C的浓度仍为wmol·L-1,则a、b、c必定满足的条件是A、a:b:c=m:n:pB、a:b=m:n和apcpmC、mcpcmn2pam和bnD、a=,c=3和c=pn335、对处于化学平衡的系统,以化学平衡与化学反响速率的关系可知:、化学反响速率变化时,化学平衡必然发生搬动。、化学平衡发生搬动时、化学反响速率必然变化。C、正反响进行的程度大、正反响速率必然大。、只有催化剂存在下,才会发生化学反响速率变化,而化学平衡不搬动的状况。6、在PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),达到平衡后,其他条件不变,向平衡系统中加入37Cl2,达到新平衡后,含37Cl的PCl3的物质的量与原平衡对照A、增大B、减小C、不变D、不能够确定7、以下事实不能够用勒沙特列原理说明的是A:往氢硫酸溶液中加入盐酸,[S2-]降低。B:温度不变时,敞口久置于空气中的饱和KNO3溶液含有晶体析出。C:在合成氨的工业生产中,使用较高的温度有利于提高产量。D:在密闭容器中,水面上方的蒸气压强随温度高升而增大。8:以下平衡:CH+H2CH①2CH4CH+2H②当降低温度时,①式222424230向右搬动,②式向左搬动,试判断以下式中C+2H24+Q12C+H222+2Q2CHCH2C+2H2C2H4+2Q3Q1、Q2、Q3的大小序次为A、Q1>Q2>Q3B、Q1>Q3>Q2C、Q2>Q1>Q3、D、Q2>Q3>Q19、在CuCl2水溶液中存在以下平衡:242++4Cl-42-2能使黄绿[Cu(HO)][CuCl]+4HO(蓝)(绿)色CuCl2溶液向蓝色转变的操作是A、蒸发浓缩B、加水稀释C、加入AgNO3D、加入食盐晶体10、反响A(g)+xB(g)yC(g),将A与B按体积比1:x混杂反响当A的转变率是50%时,反响前混杂气体的密度是反响后混杂气体密度的3(同温同压),则x、y的值可能是4A、3,4B、3,2C、3,3D、1,111、在容积必然的密闭窗口中,反响AB(g)+C(s)达平衡,若连续高升温度,容器内气体的密度增大,以下判断正确的选项是A、压强对该反响的平衡搬动没有影响B、在平衡系统中加入C,混杂气体平均分子量增大C、若正反响为吸热反响,则A为非气态D、若正反响为放热反响,则A为气态12、某温度下,反响H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q,在一带有活塞的密闭容器中达到平衡,以下说法不正确的选项是A、恒温压缩体积,平衡不搬动,颜色加深B、恒压迅速充入HI,开始时正反响速率减小C、恒容,升温正反响速率减小D、恒容,充入H2,I2的百分比含量降低31二:填空1、t0C在VL密闭容器中加入vmolN2和3vmolH2,当反响N2+3H22NH3达平衡时,混杂气体中N2、H2、NH3分别为A、B、Cmol,仍在t0C,若只改变初步物的加入量,但要保持A、B、C值不变,则在N2、H2、NH3的加入量用X、Y、Z表示,应满足的条件是1)若X=0,Y=0,则Z=_______2)若X=0.75vmol,则Y=________Z=________(3)X、Y、Z应满足的一般条件,用X、Y、Z的方程式表示式是______________________________、________________________。2、在必然温度下,把2体积N2(2体积)H2(6体积)大气N2和6体积H2通入一个带有活塞的容积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,发生反响N2+3H22NH3+Q达到平衡,测得混杂气体为7体积(1)保持上述反响温度不变,设a、b、c分别代表初始加入的N、H、NH3体积,若22反响达到平衡后,混杂气体中各物质的百分含量仍与上述平衡完满相同,那么:①若a=1,c=2则b=_____,在此状况下,反响初步时将向_____方向进行。②若规定初步时反响向逆方向进行,则C的取值范围是______________2)在上述装置中,若初步时的a、b、c值均与(1)相同,但需控制平衡后混杂气体为6.5体积,则可采用措施是______,其原因是______。3、在一个容积不变的反响容器中,要求经过调治系统的温度使以下反响达到平衡时保持容器内气体总物质的量为12mol,A(g)+2B(g)2C(g)。现向反响器中加入6.5molA,XmolB,2.0molC.32(1)若x=5.5时,需要降低系统温度使反响在平衡时达到题设条件,则正反响为_____热反响。(2)欲使初步反响保持向逆方向搬动,则x取值范围是__________【答案】一、选择题1、D2、AD3、D4、B5、B6、A7、C8、B9、BC10、BD11、CD12、C二、填空题:1、(1)2vmol(3)x+2z=v2Y+Z=3V32、(1)①3,逆②1<c≤4降温,由于正反响是放热反响且是体积减小的反响(不能够加压由于与外界大气相通)3、(1)放(2)第三课时化学平衡常数【学习目标】:1、化学平衡常数的见解2、运用化学平衡常数对化学反响进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算,转变率的计算【学习过程】:[序言]当一个可逆反响达到化学平衡状态时,反响物和生成物的浓度之间如同何的定量关系,请达成44页[问题解决],你能得出什么结论?一、化学平衡常数331、定义:在必然温度下,当一个可逆反响达到平衡状态时,生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反响物浓度以系数为指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反响的化学平衡常数(简称平衡常数)2、表达式:关于一般的可逆反响,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当在必然温度下达到平衡时,pqmn(B)K==c(C)·c(D)/c(A)·c阅读45页表2-7,你能得出什么结论?3、平衡常数的意义:(1)平衡常数的大小反响了化学反响进行的程度(也叫K值越大,表示反响进行得越完满,反响物转变率K值越小,表示反响进行得越不完满,反响物转变率
反响的限度)。越大;越小。(2)判断正在进行的可逆可否平衡及反响向何方向进行:关于可逆反响:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在必然的温度下的任意时辰,反响物的浓度和生成物的浓度有以下关系:Qc=Cp(C)·Cq(D)/Cm(A)·Cn(B),叫该反响的浓度商。Qc<K,反响向正反响方向进行Qc=K,反响处于平衡状态Qc>K,反响向逆反响方向进行(3)利用K可判断反响的热效应若高升温度,K值增大,则正反响为吸热反响(填“吸热”或“放热”)。若高升温度,K值减小,则正反响为放热反响(填“吸热”或“放热”)。阅读45页表2-8、2-9,你能得出哪些结论?二、使用平衡常数应注意的几个问题:1、化学平衡常数只与相关,与反响物或生成物的浓度没关。342、在平衡常数表达式中:水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写C(s)+H2O(g)CO(g)+H(g),K=c(CO)·c(H2)/c(HO)22Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO(g),K=c(CO2)/c(CO)23、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写相关比方:N223122(g)3(g)+3H(g)2NH(g)的平衡常数为K,1/2N(g)+3/2HNH(g)的平衡常数为K2,NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为K3;写出K1和K2的关系式:K12。=K2写出K和K的关系式:K·K=1。2323写出K1和K3的关系式:K1·K32=1。三、某个指定反响物的转变率=该反响物的初步浓度该反响物的平衡浓度×100%该反响物的初步浓度也许=该反响物反响中耗资(反响)浓度×100%该反响物的初步浓度也许=该反响物反响中耗资(反响)的物质的量×100%该反响物的初步物质的量转变率越大,反响越完满!四、相关化学平衡常数的计算:阅读46页例1和例2。达成47页问题解决。【课堂练习】:1、设在某温度时,在容积为1L的密闭容器内,把氮气和氢气两种气体混杂,反响后生成氨气。实验测得,当达到平衡时,氮气和氢气的浓度各为2mol/L,生成氨气的浓度为3mol/L,求这个反响在该温度下的平衡常数和氮气、氢气在反响开始时的浓度。(答案氮气、氢气在反响开始时的浓度分别为和6.5mol/L)2、现有必然温度下的密闭容器中存在以下反响:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),知CO和H2O的初步浓度均为2mol/L经测定该反响在该温度下的平衡常数K=2.60,试判断,351)当CO转变率为50%时,该反响可否达到平衡状态,若未达到,哪个方向进行?2)达平衡状态时,CO的转变率应为多少?(3)当CO的初步浓度仍为2mol/L,H2O的初步浓度为6mol/L时,CO的转变率为多少?(答案:(1)不平衡,反响向正方向进行,(2)61.7%(3)86.5%)3、在必然体积的密闭容器中,进行以下反响:CO(g)+H(g)CO(g)+H2O(g),其化学平22衡常数K和温度t的关系以下表所示:t℃70080083010001200K回答以下问题:⑴该反响化学平衡常数的表达式:K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2);⑵该反响为吸热(填“吸热”或“放热”)反响;⑶以下说法中能说明该反响达平衡状态的是BA、容器中压强不变B、混杂气体中c(CO)不变C、混杂气体的密度不变D、c(CO)=c(CO2)E、化学平衡常数K不变F、单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等⑷某温度下,各物质的平衡浓度吻合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),试判此时的温度为830℃。第四节化学反响进行的方向【授课目的】1、认识反响的自觉性与反响过程中能量变化及熵值变化的关系;2、能够用熵增原理判断化学反响进行的方向。【授课重难点】36能够用熵增原理判断化学反响进行的方向【授课过程设计】〖引入〗水往低处流,而不会自觉的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在润湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混杂气体遇明火就燃烧,这些过程都是自觉的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自觉过程的共同特点是,系统会对外面做功或释放热量,即系统趋向于从高能状态转变成低能状态。那可否就意味着放热反响自觉进行,吸热反响就是非自觉进行呢?〖副板书〗在25℃和1.01×105Pa时,2NO(g)==4NO2(g)+O(g)?H=56.7kJ/mol252(NH4)2CO3(s)==NH4HCO3(s)+NH3(g)?H=74.9kJ/mol〖解析〗不难看出,上述两个反响都是吸热反响,显然只依照反响热(焓变)来判断反响进行的方向是不全面的。那么终归怎样来判断反响的自觉性呢?科学家依照系统存在着力求使自己能量趋于“最低”和由“有序”变成“无序”的自然现象,提出了互相关系的能量判据和熵判据,为最后解决反响自觉性问题供应了必要的依照。〖讲解〗除自觉的化学反响外,还有一类自觉过程,比方放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包括能够挥发的固态物质)的蒸汽,不需要外界的任何作用,气态物质会经过分子的扩散自觉地形成平均混杂物。这种现象能够实行到互相接触的固体物质系统,经过长远放置后,人们能够找到经过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象能够作为纯物质难以保存的最实质的讲解)。又如把硝酸铵溶于水诚然要吸热,它却能够自觉地向水中扩散。为认识释这样一类与能量状态的高低没关的过程的自觉性,人们提出在自然界还存在着另一种能够推动系统变化的因素,即在密闭条件下,系统有由有序自觉地转变成无序的倾向。因为与有序系统对照,无序系统“更加坚固”,能够采用更多的存在方式。以扑克牌为例,经37过多次的洗牌此后,严格依照花色和序号排列的机遇与花色序号毫无规律的凌乱排列的机遇对照,大体要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。〖板书〗熵:1、见解:描述系统凌乱度的物理量2、符号:S3、单位:J?mol-1?K-14、熵判据:在与外界隔断的系统中,自觉过程将致使系统的熵增大,这个原理也叫做熵增原理。在用来判断过程的方向时,就称为熵判据。5、同一物质的熵与其齐聚状态相关:S(g)>S(l)>S(s)6、熵变(?S):?S==反响物总熵—生成物总熵7、反响进行方向的判断方法:?H—T?S<0反响能自觉进行?H—T?S=0反响达到平衡状态?H—T?S>0反响不能够自觉进行〖讲解〗在温度、压强必然的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反响的方向。放热反响的焓变小于零,熵增加反响的熵变大于零,都对?H—T?S<0有所贡献,所以放热和熵增加有利于反响自觉进行。〖补充习题〗1.以下说法中,正确的选项是().化学反响总是陪同着能量变化的.能够自觉进行的反响不用然都是放热反响C.只有放热反响才能够自觉进行38.能够自觉进行的反响就必然能够发生并达成2.以下物质中,熵值(S)最大的是()A.金刚石B.Cl2(1)C.I2(g)D.Cu(s)3.水在273K、1.01×105Pa时可转变成固态,在373K时则又可转变成气态。若分别用S(g)、S(1)、S(s)表示水的气、液、固三种状态的熵值,则以下表达式中,正确的选项是()A.S(g)<S(1)<S(s)B.S(g)>S(1)>S(s)C.S(g)>S(1)=S(s)D.S(g)>S(s)>S(1)4.已知反响2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)?H==285.8kJ·mol-1,以下结论中,正确的选项是()A.E(反响物)>E(生成物)B.E(反响物)<E(生成物)C.反响放热D.反响吸热5.以下热化学方程式中,放出的热量最多的是()A.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2HO(1)△H2B.2CH4(g)+4O2(g)==2CO2(g)+4H2O(1)△HC.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(g)△HD.2CH4(g)+4O2(g)==2CO2(g)+4HO(g)△H26.在25℃、1.01×105Pa条件下,反响2N2O5(g)==4NO2(g)+O2(g)?H==+56.7kJ·mol-1能够自觉进行。从能量上解析,生成物的总能量比反响物的总能量,从反响前后的熵值看,反响后的熵值(填“增加”、“减小”或“不变”)。〖提高题〗7.已知:298K、1.01×105Pa下:石墨:△H===0.0kJ·mol-1、S==5.74J·mol-1·K-1;金刚石:△H==1.88kJ·mol-1、S==2.39J·mol-1·K-1。39以下表达中,正确的选项是().依照焓和熵的见解,石墨比金刚石坚固B.依照焓和熵的见解,金刚石比石墨坚固C.依照熵的见解,石墨比金刚石坚固,但依照焓的见解,金刚石比石墨坚固.依照焓的见解,石墨比金刚石坚固,但依照熵的见解,金刚石比石墨坚固8.某化学反响其△H==—122kJ·mol-1,?S==231J·mol-1·K-1,则此反响在以下哪一种状况下可自觉进行()A.在任何温度下都能自觉进行B.在任何温度下都不能够自觉进行C.仅在高温下自觉进行D.仅在低温下自觉进行9.煤中含有硫,燃烧时会产生有害的SO2,用生石灰能够除掉SO2,减少污染,其反响为CaO(s)+SO2(s)==CaSO3(s)298K、1.01×1.01×105Pa时,此反响的△H==—402.0kJ·mol-1,?S==345.7J·mol-1·K-1,在室温下自觉进行。则保持此反响自觉进行的最高炉温是多少(焓变△H及熵变?S受温度的影响可忽略)?第三章水溶液中的离子平衡第一节电离平衡授课目的:1.掌握弱电解质的电离平衡。2.认识电离平衡常数的见解。3.认识影响电离平衡的因素要点、难点:外界条件对电离平衡的影响,电离平衡常数。课时安排:共2课时(此为第二课时)。授课方法:类比、推理等授课方法结合使用。40授课准备:习题及知识的总结、扩展可制作PPT或使用纸板。授课过程:今天学习的内容是:“电离平衡”知识。1.弱电解质电离过程(用图像解析成立)2.当v弱电解质分子电离速率v离子结合成弱电解质分子速率则弱电解质电离处于平衡状态,叫“电离平衡”,此时溶液中的电解质分子数、离子数保持恒定,各自浓度保持恒定。3.与化学平衡比较1)电离平衡是动向平衡:即弱电解质分子电离成离子过程和离子结合成弱电解质分子过程仍在进行,可是其速率相等。2)此平衡也是有条件的平衡:当条件改变,平衡被破坏,在新的条件下成立新的平衡,即平衡发生搬动。3)影响电离平衡的因素.内因的主导因素。B.外国有:①温度:电离过程是一个吸热过程,所以,高升温度,平衡向电离方向搬动。②浓度:问题谈论:在NH3H2ONH4OH的平衡系统中:①加入HCl:41②加入NaOH:③加入NH4Cl:各离子分子浓度怎样变化:NH3、H2O、NH4、OH溶液pH如何变化?(“变高”,“变低”,“不变”)4)电离平衡常数(ⅱ)一元弱酸:CH3COOHCH3COOHc(CH3COO)c(H)Kac(CH3COOH)(3)一元弱碱NH3H2ONH4OHc(NH4)c(OH)Kbc(NH3H2O)①电离平衡常数化是温度函数,温度不变K不变。②k值越大,该弱电解质较易电离,其对应的弱酸弱碱较强;k值越小,该弱电解质越难电离,其对应的弱酸弱碱越弱;即k值大小可判断弱电解质相对强弱。③多元弱酸是分步电离的,一级电离程度较大,产生作用。如:
,对二级、三级电离产生控制H3PO4HH2PO4K17.510H2PO4HHPO42K210HPO4HPO43K310
3813随堂练习1.足量镁和必然量的盐酸反响,为减慢反响速率,但又不影响H2的总量,可向盐酸中加入以下物质中的()A.MgOB.H2OC.K2CO3D.CH3COONa2.HClO是比碳酸还要弱的酸,为了提高氯水中HClO的浓度,可加入()42A.HClB.CaCO3C.H2OD.NaOH3.浓度和体积都相同的盐酸和醋酸,在相同条件下分别与足量CaCO3固体(颗粒大小均相同)反响,以下说法中正确的选项是().盐酸的反响速率大于醋酸的反响速率B.盐酸的反响速率等于醋酸的反响速率C.盐酸产生的二氧化碳比醋酸更多.盐酸和醋酸产生的二氧化碳相同多4.以下表达中可说明酸甲比酸乙的酸性强的是().溶液导电性酸甲大于酸乙B.钠盐溶液的碱性在相同物质的量浓度时,酸甲的钠盐比酸乙的钠盐弱C.酸甲中非金属元素比酸乙中非金属元素化合价高.酸甲能与酸乙的铵盐反响有酸乙生成5.有两种一元弱酸的钠盐溶液,其物质的量浓度相等,现将这两种盐的溶液中分别通入适合的CO2,发生以下反响:NaRCO2H2OHRNaHCO32NaRCO2H2O2HRNa2CO3HR和HR的酸性强弱比较,正确的选项是()A.HR较弱B.HR较弱C.两者相同D.无法比较总结、扩展1.化学平衡知识与电离平衡知识比较比较。2.一元弱酸弱碱中c(H)与c(OH)的求法:弱电酸中H浓度:c(H)Kac酸(酸为弱酸物质的量浓度)43弱碱中OH浓度:c(OH)Kbc碱(碱为弱碱物质的量浓度)3.谈论Cl2中存在哪些微粒?(包括溶剂)4.扩展难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡。在常温下,溶液中各离子浓度以它们的系数为方次的乘积是一个常数,该常数叫溶度各(Ksp)。比方Cu(OH)2Cu22OHKspc(Cu2)[c(OH)]221020溶液中各离子浓度(加上其方次)的乘积大于、等于溶度积时出现积淀,反之积淀溶解。(1)某CuSO4溶液中c(Cu2),如需生成Cu(OH)2积淀,应调整溶液的c(OH)使之大于。(2)要使CuSO4溶液中的Cu2积淀较为完满(使Cu2浓度降低至原来的千分之一),则应向溶液里加入NaOH溶液,使溶液[OH]为。部署作业第二课时P60一、填空题:2.3.4.P61四、板书设计第二课时一、电解质,非电解质1.定义:在水溶液中或熔融状态下,能导电的化合物叫电解质。[思虑]①BaSO4,AgCl在水溶液中,不导电,它属于非电解质吗?为什么?②NH3(g)溶于水能导电,则氨气是电解质吗?为什么?44③共价化合物在液态时,可否导电?为什么?2.电解质导电实质,电解质溶液导电能力强弱的原因是什么?二、强电解质,弱电解质1.区分电解质强弱的依照:电解质在溶液中“电离能力”的大小。2.电离方程式:电离方程式书写也不相同(1)强电解质:NaClNaClKOHKOH(2)弱电解质:CH3COOHCH3COOHNH3H2ONH4OH3.强弱电解质与构造关系。1)强电解质构造:强碱,盐等离子化合物(低价金属氧化物);强酸,极性共价化合物;2)弱电解质构造:弱酸,弱碱拥有极性共价位的共价化合物。三、弱电解质电离平衡1.电离平衡定义在必然条件下(如温度,浓度),当电解质分子电离成离子的速率和离子重新结合成分子的速度相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。2.电离平衡与化学平衡比较“等”:电离速率与离子结合成分子的速率相等。“定”:离子、分子的浓度保持必然。45“动”:电离过程与离子结合成分子过程向来在进行。“变”:温度、浓度等条件变化,平衡就被破坏,在新的条件下,成立新的平衡。3.影响电离平衡的外界因素1)温度:温度高升,电离平衡向右搬动,电离程度增大。温度降低,电离平衡向左搬动,电离程度减小。2)浓度:电解质溶液浓度越大,平衡向右搬动,电离程度减小;电解质溶液浓度越小,平衡向左搬动,电离程度增大;4.电离平衡常数(1)一元弱酸电离平衡常数:kaCH3COOHCH3COOHc(CH3COO)c(H)Kac(CH3COOH)(2)一元弱碱电离平衡常数:kbNH3H2ONH4OHKbc(OH)c(NH4)c(NH3H2O)(3)多元弱酸是分步电离,每步各有电离常数。如:H3PO4H3PO4HH2PO4K17.5103H2PO4HHPO42K210HPO42HPO43K310
8134)电离平衡常数只随温度变化而变化,而与浓度没关。5)K的意义:值越大,弱电解质较易电离,其对应弱酸、弱碱较强。46值越小,弱电解质较难电离,其对应弱酸、弱碱较弱。授课设计谈论:此授课设计表现了在授课建议中的方法,运用了知识的迁移方法,用化学平衡的知识的作为基础,来学习电离平衡。同时,又运用了化学平衡搬动的原理,应用于电离平衡。从而使电离平衡的学习变得相对简单。第二节水的电离和溶液的pH第一课时授课目的:1、使学生认识水的电离和水的离子积2、生认识溶液的酸碱性与pH的关系3、经过水的离子积和溶液酸碱性等内容的授课,对学生进行矛盾的对峙一致、事物间的互相关系和互相限制等辨证唯物主义见解的教育授课要点:水的离子积,溶液酸碱性和溶液pH值的关系授课难点:水的离子积授课过程:引入:水可否是电解质?研究电解质溶液时常常涉及溶液的酸碱性,而酸碱性与水的电离有亲近的关系。那么水是怎样电离的呢?精确的实考据明,水是一种极弱的电解质,它能稍微地电离,生成H3O+和OH—:板书:一、水的电离1、水的电离223++OH—2O++OH—HO+HOHO简写为:HH实验测定:25℃[H+]=[OH-]=1107mol/L100℃[H+]=[OH-]=1106mol/L水的电离与其他弱电解质的电离有何异同?不相同点:水是“自己”作用下发生的极稍微的电离。47相同点:均是部分电离,存在电离平衡提问:请学生计算水的浓度,1L纯水的物质的量是556mol,经实验测得0·离的水只有1×10-7mol,两者对照,水的电离部分太小,能够忽略不计。所以电离前后水的物质的量几乎不变,能够视为常数,常数乘以常数必然为一个新的常数,用Kw表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。板书2、水的离子积Kw=c(H+)·c(OH—)由于250C时,c(H+)=c(OH—)=1×10-7mol/L所以250C时,Kw=c(H+)·c(OH—)=1×10-14(定值)(省去单位)提问:当温度高升时,Kw怎样变化?影响Kw的因素是什么?(电离过程是吸热过程)0100C时,Kw=c(H+)·c(OH—)=1×10-12影响因素:温度越高,Kw越大,水的电离度越大。关于中性水,尽管Kw,电离度增大,但仍是中性水,[H+]=[OH-].注:温度高升时Kw增大,所以说Kw时要重申温度。练习:影响因素条件改变平衡搬动溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)Kw高升温度向右增大增大变大温度降低温度向左减小减小变小加入酸向左增大减小不变酸碱性加入碱向左减小增大不变过渡:在常温时,由于水的电离平衡的存在,不但是纯水,就是在酸性或碱性的稀溶液里,H+浓度和OH—浓度的乘积总是一个常数——1×10-14,请考虑一下,当纯水中加入盐酸或48氢氧化钠时,c(H+)和c(OH—)怎样变化?板书:二、溶液的酸碱性和pH(常温下):1、溶液的酸碱性与+—c(H)和c(OH)的关系:投影显示空表,教师引导填写,此后推出结论。电解质对水电离平衡溶液中溶液中cc(H+)与c(H+)·溶液溶液的影响c(H+)(OH—)c(OH—)比较c(OH酸碱(mol/L)(mol/L)—)性纯水=10-7=10-7相等10-14中性>10-7<10-7c(H+)>10-14盐酸加HCl,c(H+)酸性增大,平衡左移c(OH—)氢氧化加NaOH,(cOH<10-7>10-7c(H+)<10-14碱性钠—)增大,平衡c(OH—)左移+—-7中性溶液)=1×10mol/Lc(H)=c(OH+—+-7酸性溶液),c(H)>1×10mol/Lc(H)>c(OH+—+-7碱性溶液),c(H)<1×10mol/Lc(H)<c(OH注:①水中加酸或碱均克制水的电离,但由水电离出的+—)总是相等。c(H)与c(OH+②任何电解质溶液中,与碱性主要在于HOHc(H+—)的相对大小。+—)此增彼长,且w+)与c(OHc(H)与c(OHK=c(H)·(cOH—)不变。表达:酸性溶液中+—)越大,碱性越强。我们经c(H)越大,酸性越强,碱性溶液中c(OH++-7mol/L的溶液,用这样的量来表示溶液常用到一些c(H)很小的溶液,如c(H)=1×1049的酸碱性的强弱很不方便。为此,化学上常采用pH来表示溶液酸碱性的强弱。2、溶液的pH:+1)定义:pH=-lg{c(H)}适应范围:稀溶液,0~14之间。相关溶液的pH值的几个注意问题:①pH值是溶液酸碱性的量度。常温下,pH=7溶液呈中性;pH值减小,溶液的酸性增强;pH值增大,溶液的碱性增强。②pH值范围在0-14之间。pH=0的溶液其实不是没有H+,而是C(H+)=1mol/L;pH=14的溶液并非没有OH-,而是C(OH-)=1mol/L。pH改变一个单位,C(H+)就改变10倍,即pH每增大一个单位,C(H+)就减小到原来的1/10;pH每减小一个单位,C(H+)就增大到原来的10倍。③当C(H+)>1mol/L时,pH值为负数,当C(OH-)>1mol/L时,pH>14。关于C(H+)或C(OH-)大于1mol/L的溶液,用pH值表示反而不方便,所以pH值仅适用于C(H+)或C(OH-)小于等于1mol/L的稀溶液。④也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH--),由于C(H+)·C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得pH+pOH=14。⑤可用pH试纸来测定溶液的pH值。方法:用干净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液,滴在pH试纸上(注意不能够将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,由于这样做,实质上已将溶液稀释,致使所测定的pH不正确)将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡比较,确定溶液的pH值(由于时间长了,试纸所显示的颜色会改变,致使测得的pH严禁。)第二课时授课目的:1、认识指示剂的变色范围,学会用pH试纸测定溶液的pH值2、初步学会计算酸碱的pH值以及氢离子浓度和pH值的互算503、掌握pH相同的强酸与弱酸的几个规律授课要点:相关pH的简单计算授课难点:熟练掌握相关pH的计算授课过程:复习提问:①什么叫水的离子积?影响水的离子积因素?溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH—)及pH的关系?溶液pH的计算?求-?(25℃)求溶液中盐酸溶液中的[OH][H+]?②关于pH相同的酸(含强酸和弱酸)+(1)溶液中c(H)相等(填“相等”或“不等”)。(2)溶液中溶质的物质的量的浓度:强酸<弱酸(填“>”或“<”)。3)耗碱规律:pH和溶液体积均相同的HCl、H2SO4、CH3COOH与碱完满反响时,耗资碱物质的量最多的是CH3COOH。(4)稀释规律:分别加水稀释m倍时,溶液的物质的量的浓度均变成原来的1/m,强酸中++c(H)变成原来的1/m,但弱酸中c(H)减小小于(填“大于”或“小于”)m倍,故稀释后弱酸酸性强于强酸。③pH的相关计算:(1)求酸或碱溶液的pHa·先判断溶液的酸碱性·+(2)求强酸或强碱稀释后的c(H)后pHb若为酸性,先求出(3)求混杂溶液的pH由pH=-lg{c+(H)}求pH①两种强酸(碱)混杂若为碱性,先求c(OH—)后②强酸与强碱混杂由Kw=c(H+)·c(OH—)51(4)pH+pOH=14求c(H+),再求pH板书:三、相关溶液pH的计算(一)强酸、强碱自相或互相混杂(体积变化忽略不计)nI(H)nII(H)(1)酸I+酸II[H+]=VIVIInI(OH)nII(OH)(2)碱I+碱II[OH-]=VIVII(3)酸I+
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