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文档简介
凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化课型新课课时第1课时授课时间教学目的知识与技能⑴了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;
(2)、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系(3)理解反应热、放热反应、吸热反应、焓及焓变等概念。过程与方法通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法.情感态度与价值观激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应教学重点化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写教学难点焓变,△H的“+”与“-”,热化学方程式的书写教学过程【学生活动】阅读教材第2页总结反应热的概念,单位及符号【教师板书】1、定义:在化学反应过程中或的热量,通常叫做反应热。2、符合:用表示。3、单位:一般采用。学生阅读教材2页图及相关内容,教师引导分析。【讲述】任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量,当原子重新组成生成物新化学键形成时,又要释放能量,新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此发应的反应热。学生阅读后讨论分析△H的“+”与“—”与吸热,放热反应的关系【教师板书】4、反应热的表示方法:放热反应:△H为“—”或△H<0吸热反应:△H为“+”或△H>0【小结】若反应放热,说明反应物所具有的总能量>生成物所具有的总能量△H<0反应物的稳定性<生成物的稳定性若反应吸热,说明反应物所具有的总能量<生成物所具有的总能量△H>0反应物的稳定性>生成物的稳定性物质所具有的总能量越高物质越不稳定。【教师】引导学生看图1—2。【过渡】我们之前学习的方程式只表示物质的变化,今天来学习一种不仅表示物质变化,同时有能量变化的方程式热化学方程式。【板书】二、热化学方程式【学生活动】阅读教材相关内容,思考、讨论、回答下列问题:1、什么是热化学方程式,有何意义?书写步骤?2、书写热化学方程式为什么要注明物质的状态?3、化学计量数与△H的关系?(让学生回答,并归纳小结)【板书】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。2、意义: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。3、书写步骤:(1)写出化学方程式;(2)标明各物质的聚集状态;(3)注明反应的温度和压强(中学阶段可不特别注明);(4)写出△H的值并标明“+”与“—”;(5)检查化学计量数和△H值是否对应。【讲解】书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,因为物质呈现哪一种聚集状态(气、液、固)与他们所具有的能量有关。例如:水蒸气状态时所具有的能量与液态或固态时所具有的能量是不同的。化学计量数可以为整数也可以为分数,表示的是物质的量,并非原子或分子。例如:H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=—184.6KJ/mol1/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H=—92.3KJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=—483.6KJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H=—241.8KJ/mol【学生根据以上热化学方程式,总结规律】△H与化学计量数成正比;无论化学计量数怎么变,△H的单位都规定为KJ/mol。【学生练习】课本6页3题【过渡】酸碱中和反应是放热,具体的反应热是多少?怎样测定,应注意哪些问题?三、中和反应反应热的测定【学生阅读】课本第4页实践活动明确实验目的,掌握实验用品及其用途。【教师演示实验】中和热的测定【教师】引导学生认识实验仪器并解释其用途,实验过程中引导学生观察实验中温度的变化情况。记录数据:数据的处理:总结:实验中的注意事项,保温、隔热,碱稍过量,搅拌充分。具体补充:备注教学反思凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修4授课年级高中二年级授课人授课内容第二节燃烧热能源课型新课课时1课时授课时间教学目标:1.知识目标:(1)了解燃烧热概念,并能进行简单的计算。(2)知道化学反应中能量转化的原因,能说出常见的能量转化形式。(3)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。2.能力目标:⑴能从概念入手进行简单的运算⑵学会资料的查询,能从常规能源向新能源发展3.情感目标:培养学生环保意识,知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义教学重点:燃烧热概念教学难点:燃烧热概念教学方法:讲述法、讨论法。教学准备:教学过程备注导入新课自行引入:新课【板书】第二节燃烧热能源燃烧热【教师引导分析】反应热种类:燃烧热、中和热、溶解热等【板书】1.定义:在101kPa时,lmol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。【学生讨论、归纳概念要点】(1)在101kPa时,生成稳定的氧化物。如C完全燃烧应生成CO2(g),而生成CO(g)属于不完全燃烧,既不能再燃烧为止。又如H2燃烧生成液态H2O,而不是气态水蒸气。【教师讲述】(1)燃烧热通常是由实验测得的。(2)可燃物以lmol作为标准进行测量。(3)计算燃烧热时,热化学方程式常以分数表示。例:H2(g)十O2(g)=H2O(l);△H=-285.8kJ/mol【板书】2.研究物质燃烧热的意义了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。【学生活动】阅读课本7页表1—1后完成思考与交流。【学生练习】学生易出现的问题:【过渡】物质燃烧离不开燃料,能源【板书】二、能源【指导学生阅读教材】资料中我国能源状况【讲述】权威部门的最新测算显示,我国能源利用率为33%,与世界先进水平相差10个百分点。我国能源的利用率却很低,矿产资源利用率为40%一50%。例如,1994年我国1000美元GDP耗煤2.041标吨,是日本的13.7倍,德、意、法的8.7倍,美国的4.6倍,印度的1.9倍,世界平均水平的4.7l倍。如此巨大的资源、能源消耗,不仅造成了极大的浪费,而且也成为环境污染的主要来源。【讨论】新能源的要求与探索(让学生讨论、想像,激发使命感和求知欲)【板书】1、新能源:太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。[副板书]太阳能[副板书]氢能[副板书]地热能[副板书]风能【小结】自行总结知识点。板书设计第二节燃烧热能源一、燃烧热1.定义:在101kPa时,lmol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。2.研究物质燃烧热的意义:了解化学反应完成时产生热量的多少,以便更好地控制反应条件,充分利用能源。3.有关燃烧热的计算二、能源1、新能源:太阳能、生物能、风能、氢能、地热能、海洋能。2、新能源介绍:教学反思凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第三节化学反应热的计算课型新课课时2课时授课时间教学目标:1.知识目标:(1)理解、掌握盖斯定律,并学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算;(2)进一步巩固对化学反应本质的理解。2.能力目标:盖斯定律的实际运用3.情感目标:培养学生的实际运用能力教学重点:利用盖斯定律,反应热的计算教学难点:利用盖斯定律的应用教学方法:阅读,自学、讨论研究教学准备:中和热的测定装置教学过程备注导入新课自行引入:新课【板书】一、盖斯定律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。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的__态和__态有关,而与反应的__无关。这就是盖斯定律。二、对盖斯定律的理解与分析思考:ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?(ΔH=ΔH1+ΔH2)。例如:可以通过两种途径来完成。如上图表:已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g);△H1=-241.8kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H2=-44.0kJ/mol根据盖斯定律,则△H=△H1+△H2=-241.8kJ/mol+(-44.0kJ/mol)=-285.8kJ/mol其数值与用量热计测得的数据相同。第二课时三、应用盖斯定律计算反应热例1、化工生产中用烷烃和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体。这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,对甲烷而言,有以下两个主要反应:①CH4(g)+O2(g)=CO(g)+2H2(g);△H1=-36kJ/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H2=+216kJ/mol由反应①、②推出总反应热为零的总反应方程式③,并求进料气中空气(O2的体积分数为21%)与水蒸气的体积比。解析:根据盖斯定律:m1·△H1+m2·△H2=△H3=0,所以总反应热为零的反应方程式为6×①+②③7CH4(g)+3O2(g)+H2O(g)=7CO(g)+15H2(g);△H=0从方程式知:进料气中V(O2):V[H2O(g)]=3:1,变式练习1、2005广东22·4由金红石TiO2制取单质Ti,涉及到的步骤为::TiO2TiCl4Ti已知:①Cs+O2g=CO2g;H=3935kJ②2COg+O2g=2CO2g;H=566kJ③TiO2s+2Cl2g=TiCl4s+O2g;H=+141kJ则TiO2s+2Cl2g+2Cs=TiCl4s+2COgH=。答案:80kJ·mol1例2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH,但可测出CH4燃烧反应的ΔH,根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)C(石墨)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393·5kJ·mol-1(2);ΔH3=-285.8kJ·mol-1(3)C(石墨)+2H2(g)=CH4(g);ΔH4(4)解析:利用盖斯定律时,可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应,以此来算得所求反应的热效应。也可以设计一个途径,使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物:因为反应式(1),(2),(3)和(4)之间有以下关系:(2)+(3)×2-(1)=(4)所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2(-285.8)kJ·mol-1-(-890.3)kJ·mol-1=-74.8kJ·mol-1例3、已知下列热化学方程式:(1);△H=-25KJ/mol(2);△H=-47KJ/mol(3);△H=+19KJ/mol写出FeO(S)被CO还原成Fe和CO2的热化学方程式______________。解析:依据盖斯定律:化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热量是相同的。我们可从题目中所给的有关方程式分析:从方程式(3)与方程式(1)可看出有我们需要的有关物质。但方程式(3)必须通过方程式(2)有关物质才能和方程式(1)结合在一起。将方程式(3)×2+方程式(2);可表示为(3)×2+(2):得:;△H=+19KJ/mol×2+(-47KJ/mol)整理得(4):△H=-9KJ/mol将(1)-(4)得△H=-25KJ/mol-(-9KJ/mol)整理得:;△H=-16KJ/mol例4、硝化甘油(C3H5N3O9)分解时产物为N2、CO2、O2和H2O,它的分解反应方程式是:_____________________;已知20℃时,2.27g硝化甘油分解放出热量15.4kJ,则每生成1mol气体伴随放出的热量为________kJ。解析:本题已给出了硝化甘油的分子式和分解产物,反应方程式配平得:4C3H5N3O9=6N2+12CO2+O2+10H2O2.27g硝化甘油的物质的量为:硝化甘油分解反应的反应热:△H=-1540KJ/mol4mol硝化甘油分解产生20℃时的气体19mol(在给定条件下,水是液态)。每生成1mol气体(在给定条件下,水是液态)伴随放出的热量为:例5、(2004年全国高考理综试题•云南等八省区卷)已知⑴H2(g)+O2(g)==H2O(g);△H1=aKJ•mol-1⑵2H2(g)+O2(g)==2H2O(g);△H2=bKJ•mol-1⑶H2(g)+O2(g)==H2O(l);△H3=cKJ•mol-1⑷2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H4=dKJ•mol-1下列关系式中正确的是()A.a<c<0B.b>d>0C.2a=b<0D.2c=d>0解析:⑴、⑵式反应物、生成物的状态均相同,⑴×2=⑵,即2△H1=△H2,2a=b,又H2的燃烧反应为放热反应,故2a=b<0,C项符合题意。同理,⑶×2=⑷,有2c=d<0,D项错误。对于A项,据盖斯定律可设计如下反应过程:,由于气态水转变为液态水要放热,有△H=-a+c<0,c<a<0,A项错误。对于B项,可设计如下反应过程:,同理,△H=-b+d<0,d<b<0,B项错误。知能训练一、选择题1.燃烧lg乙炔(C2H2)生成二氧化碳和液态水,放出热量50kJ,则这一反应的热化学反应方程式为 A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)△H=+50kJ·mol-1 B.C2H2(g)+5/202(g)2CO2(g)+H2O(l)△H=-1300kJ C.2C2H2+5O24CO2+2H2O;△H=-2600kJD.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2600kJ·mol-12.化学反应过程中发生物质变化时,常常伴有能量的变化。这种能量的变化常以热能的形式表现出来,叫反应热。由于反应的情况不同,反应热可以分为多种,如燃烧热和中和热等等。下列△H表示燃烧热的是A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);△H1B.C(s)+1/2O2(g)===CO(g);△H2C.4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(l);△H3D.C(s)+O2(g)===CO2(g);△H43.已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-184.6kJ·mol-1,则反应的△H为A.+184.6kJ·mol-1B.-92.3kJ·mol-1C.-369.2kJ·mol-1D.+92.3kJ·mol-4.已知25℃、101kPaC(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol-1C(金刚石)+O2(g)===CO2(g)ΔH=-395.41kJ·mo-1据此判断,下列说法中正确的是A.由石墨制备金刚石是吸热反应;石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应;石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应;石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应;石墨的能量比金刚石的高5.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-297.23kJmol-1,分析下列说法中正确的是A.S(g)+O2(g)=SO2(g);|△H|>297.23kJmol-1B.S(g)+O2(g)=SO2(g);|△H|<297.23kJmol-1C.1molSO2(g)所具有的能量大于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和D.1molSO2(g)所具有的能量小于于1molS(s)与1molO2(g)所具有的能量之和6.已知:CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=-890.3kJ·mol-12H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+517.6kJ·mol-11g氢气和1gA.1:34B.1:17C.23:1D.46:17.已知(l)=H2O(g)△H1=akJ·(2)=2H2O(g)△H2=bkJ·(3)=H2O(l)△H3=ckJ·(4)=2H2O(l)△H4=dkJ·下列关系式中正确的是A.a<c<0 B.b>d>0 C.2a=b<0 D.2c=d>08.已知葡萄糖的燃烧热是2840kJ·mol-1,当它氧化生成1g水时放出的热量是 A.260kJ B.519kJ C.1558kJ D.4673kJ9.已知①2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221.0KJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-483.6KJ·mol-1,则制备半水煤气的反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H为A262.6KJ·mol-1B-131.3KJ·mol-1C-352.3KJ·mol-1D131.3KJ·mol-110已知氟化氢气体中有平衡关系:2H3F33H2F2;△H1=aKJ·mol—1;H2F22HF;△H2=bKJ·mol—已知a、b均大于0;则可推测反应:H3F33HF的△H3为A.(a+b)KJ·mol—1B.(a—b)KJ·mol—1C.(a+3b)KJ·mol—1D.(0.5a+1.5b)KJ·mol—111.根据下列热化学方程式分析,C(S)的燃烧热△H等于C(S)+H2O(l)===CO(g)+H2(g)△H1==175.3KJ·mol—12CO(g)+O2(g)==2CO2(g)△H2==—566.0KJ·mol—12H2(g)+O2(g)==2H2O(l)△H3==—571.6KJ·mol—1A.△H1+△H2—△H3B.2△H1+△H2+△H3C.△H1+△H2/2+△H3D.△H1+△H2/2+△H3/212.某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)2M(g),△H<0。下列有关该工业生产的说法正确的是A.工业上在合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成B.物质B价廉易得,因此工业上一般采用加入过量的B,以提高A的转化率C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高D.工业生产中常采用催化剂,因为使用催化剂可提高M的日产量13、2003年10月15日,我国成功地发射了第一个载人航天飞船——“神舟”五号,从此向全世界宣告我国进入航天大国和航天强国。此次发射用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成氮气和水蒸气。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g);△H=+67.7kJ·mol-1,N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g);△H=-534kJ·mol-1A.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=-1135.7kJ·mol-1B.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=+1135.7kJ·mol-1C.N2H4(g)+NO2(g)=3/2N2(g)+2H2O(l);△H=-1135.7kJ·mol-1D.2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=-1135.7kJ·mol-114.强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的反应热为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ·mol-1。分别向1L0.5mol/L的NaOH溶液中加入:①稀醋酸、②浓H2SO4、③稀硝酸,恰好完全反应时的反应热分别为△H1、△H2、△H3,它们的关系正确的是 A.△H1>△H2>△H3 B.△H2<△H3<△H1C.△H1=△H2=△H3 D.△H1>△H3>△H215.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。共价键的键能是两种原子间形成1mol共价键(或其逆过程)时释放(或吸收)的能量。已知H—H键的键能为436kJ/mol,Cl—Cl键的键能为243kJ/mol,H—Cl键的键能为431kJ/mol,则H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热(ΔH)等于A.-183kJ·mol—1B.+183kJ·mol—1C.-862kJ·mol—1D.+862kJ·mol—16.在下列两图中,V表示反应速率,C%表示某反应物在平衡体系中的体积分数,P表示压强,t表示反应时间,图(I)为温度一定时,压强与反应速率的关系曲线;图(Ⅱ)为压强一定时,在不同时间的C%与温度的关系曲线。在下列反应中,同时符合以上两个图象的是A.4NH3(气)+5O2(气)4NO(气)+6H2O(气)△H=-808.7kJ·mol—1B.N2O3(气)NO2(气)+NO(气)△H=+41.8kJ·mol—1C.3NO2(气)+H2O(液)2HNO3(液)+NO(气)△H=-261.3kJ·mol—1D.CO2(气)+C(固)2CO(气)△H=+171.4kJ·mol—1图(I)图(Ⅱ图(I)图(Ⅱ)17.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g)2C(g);△H<0某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图: 下列判断一定错误的是 A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高 B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高 C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高 D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高二、填空题18.已知丙醛的燃烧热为,试写出丙醛燃烧的热化学方程式。19.0.3mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在O6中燃烧,生成固态的B2O3和液态水,放出649.5kJ热量,其热化学方程式为_____________________。又已知:H2O(l)=H2O(g);△H=+44kJ·mol—1,则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________________k20.1g丙烷和1g丁烷完全燃烧,放出的热量都是50kJ(1)它们燃烧的热化学方程式分别为:______________________,____________________。(2)有一质量为0.80kg,容积为4.0L的铝壶,将一壶20℃的水烧开需消耗石油液化气多少kg?[假设热量利用率为60%,水的比热为+4.2kJ/(kg·℃),铝的比热为0.88kJ/(kg·℃21.已知下列两个热化学方程式;H2(g)+O2(g)====H2O(l);△H=-285.8kJ·mol-1C3H8(g)+5O2(g)====3CO2(g)+4H2O(l);△H=-2220.0kJ·mol-1(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧生成液态水时放热5297.4kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是。(2)已知:H2O(l)=H2O(g);△H=+44.0kJ·mol-1试写出丙烷燃烧生成CO2和水蒸气时的热化学方程式。22、美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其构造如图12-9所示:a、b两个极均由多孔性碳制成,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。(1)a是__________极;b是____________极。电极反应式分别为_____________________、_________________________________;(2)飞船上宇航员的生活用水由燃料电池提供。已知这种电池发1度电时能生成350g已知:2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H3==—572KJ·mol—1(3)这种电池的输出电压为1.2V。要使标有1.2V、1.5W的小灯泡连续发光1h,则消耗标准状况下的H2多少升?参考答案及解析:1、1molC2H2生成CO2(g)及H2O(l),放出热量26g×50kJ/g=1300kJ,2nol放热2600kJ,因放热△H<0,单位kJ·mol-1,所以选D。2、燃烧热是指在101KPa时,1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量。选D。3、由题给条件得:2HCl(g)=H2(g)+Cl2(g);△H=+184.6kJ·mol-1,选D4、CO2(g)C(金刚石)+O2(g)ΔH=+395.41kJ·mo-1+)C(石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.51kJ·mol-1
C(石墨)C(金刚石)ΔH=+1.91kJ·mo-1因ΔH〉0,所以为吸热反应,选A。5、因S(s)+O2(g)=SO2(g);△H=-297.23kJmol-1S(g)=S(s);△H<0所以,S(g)+O2(g)=SO2(g);|△H|>297.23kJmol-1,选AD。6、由2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);△H=+517.6kJ·mol-1得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-517.6kJ·mol-11g氢气燃烧放出的热量5176/4kJ,而1g甲烷燃烧放出热量8907、由=H2O(g)△H1=akJ·+)H2O(g)=H2O(l)△H=e(<0)=H2O(l)△H3=(a+e)kJ·所以△H3较△H1更负,即0>a>c;同理0>d>b,由(1)与(2)或(3)与(4)倍数关系得2a=b<0、2c=d<0,选C。8、葡萄糖氧化生成1g水时放出的热量:=260kJ,选A。9、2C(s)+O2(g)=2CO(g);△H=-221.0KJ·mol-1+)2H2O(g)=2H2(g)+O2(g);△H=+483.6KJ·mol-12C(s)+2H2O(g)=2CO(g)+2H2(g);△H=+262.6KJ·mol-1所以C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g);△H=+131.3KJ·mol-1,选D。10、2H3F33H2F2;△H1=aKJ·mol—1+)3H2F26HF;△H2=3bKJ·mol—12H3F36HF的△H3为=(a+3b)KJ·mol—1H3F3HF的△H3为=(0.5a+1.5b)KJ·mol—1;选D。11、2C(S)+2H2O(l)===2CO(g)+2H2(g);2△H1==2×175.3KJ·mol—12CO(g)+O2(g)==2CO2(g);△H2==—566.0KJ·mol—1+)2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H3==—571.6KJ·mol—12C(S)+2O2(g)=2CO2(g);△H=2△H1+△H2+△H3对于C(S)+O2(g)=CO2(g)选D。12、题目所给反应为正向体积减小的放热反应。高压有利于M的生成,但压强高,生产设备耐压要求就越严格,是否采用高压要看具体情况;升高温度使该反应平衡逆向移动,反应物的转化率降低。所以正确的为BD。13、2NO2(g)=N2(g)+2O2(g);△H=-67.7kJ·mol-1,+)2N2H4(g)+2O2(g)=2N2(g)+4H2O(g);△H=-534×2kJ·mol-1。2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(l);△H=-1135.7kJ·mol-1选D。14、稀醋酸电离需吸收能量,浓H2SO4溶于水放热,三种酸放热数值大小为浓H2SO4〉稀硝酸〉稀醋酸,比较△H需将负号考虑在内,所以选B。15、H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应热ΔH=(243kJ/mol+436kJ/mol)-2×431kJ/mol=-183kJ·mol—1,选A。16、由图(I)知压强增大,平衡逆向移动,逆向为体积减小的方向,正向为体积增大的方向;图(Ⅱ)知升温反应物在平衡体系中的体积分数增大,逆向为吸热方向,则正向为放热方向。选A。17、催化剂使用并不能改变反应物在平衡时的浓度,即不能时平衡移动,因此A错;图Ⅱ中若甲的压强较高,对于题中反应平衡正向移动,B转化率应增大,所以B也错,选AB。18、CH3CH2O(l)+4O2(g)→3CO2(g)+3H2O(l);教学反思凤冈二中化学组集体备课教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第二章第一节:化学反应速率课型新课课时第1课时授课时间教学目的知识与技能了解化学反速率的概念和表示方法。过程与方法(1)通过有关化学反应速率概念的计算,掌握计算化学反应速率的方法,提高有关化学概念的计算能力。(2)提高根据化学方程式判断、比较和计算化学反应速率的能力,掌握比较化学反应快慢的方法。情感态度与价值观(1)使学生掌握计算化学反应速率的方法,体会成功的喜悦。(2)通过实验测定化学反应速率,体会化学是实验为基础的自然科学。教学重点化学反应速率的表示方法教学难点化学反应速率的表示方法教学过程备注【引入】同学们你们喜欢放假吗?想回家吗?(想)。那你们是否留意过你从学校到家和从家到学校的速度一样吗?怎样计算你的速度?【学生回答】【提问】我们能否用相同的方法计算化学反应的速率?【回答】不能【老师】那么怎么计算化学反应的速率?请大家阅读教材P17【阅读】阅读教材P17【板书】1化学反应速率定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。2.表达式:V—反应速率△C—反应物或生成物的浓度变化(取绝对值)△t—时间变化3.单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)【例题1】在密闭容器中,合成氨的反应N2+3H22NH3,开始时N2的浓度为8mol/L,H2的浓度为20mol/L,5min后N2的浓度为6mol/L,那么用N2的浓度变化表示的反应速率为多少?△C△C(N2)△tV(N2)=△t【课堂小结】教学反思凤冈二中化学组集体备课教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第二节:影响化学反应速率的因素课型新课2课时第1、2课时授课时间教学目的知识与技能(1).理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。(2).使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。过程与方法(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;(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。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。教学重点浓度、压强、催化剂和温度对化学反应速率的影响。教学难点用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。教学过程【提问】你们家有冰箱吗?【学生】有或没有【讲述】自从国家实行“家电下乡”和“以旧换新”政策以来,冰箱产业的发展突飞猛进,销售大幅攀升。【提问】为什么越来越多的人们喜欢用冰箱?你能说说用冰箱存放食物的优缺点吗?用冰箱保鲜食物的原理是什么?【学生回答】【引入】把食物放在冰箱里就是为了改变反应速率而采取的措施。那么请同学们结合生活实际和教材P20-22说说影响化学反应速率的因素有哪些呢?【学生回答】【板书】2影响化学反应速率的因素【思考】1、在相同条件下,钠和铝分别和水反应,哪个反应速率较快?为什么?2、镁和水分别在室温和加热时反应,哪个反应速率快?【学生回答】备注:【讲述】所以对于不同的化学反应,其反应速率由反应物本身的性质决定的;对于同一化学反应当改变外界条件时,其反应速率也发生改变。【板书】1.内因:反应物本身的性质外因:外界条件—温度、压强、浓度和催化剂等⑴浓度【实验2-2】演示实验2-2【学生】认真观察并记录实验现象【讲述】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应的速率,减小反应物的浓度可以减小化学反应的速率。【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应的速率,减小反应物的浓度可以减小化学反应的速率。(浓度增大→单位体积内反应物分子总数增多(活化分子百分数不变)→单位体积内活化分子的数目增多→有效碰撞次数增多化学反应速率增大)【阅读思考】请同学们阅读教材P20最后一段回答:为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?【回答】当增加反应物的浓度时,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。【板书】(2)压强【阅读思考】请同学们阅读教材P21回答:压强是怎样对化学反应速率进行影响的?有什么影响?【学生】【板书】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强,反应速率会加大。【练习】把下列金属分别投入0.1mol/l硫酸中,能发生反应但反应最缓慢的是(A)A FeBAlCMgDCu把下列四种X溶液,分别加进四个盛有10mL浓度为2mol·L-1的盐酸的烧杯中,并都加水稀释至50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是(D)。A10mL、2mol·L-1B20mL、2mol·L-1C10mL、4mol·L-1D20mL、3mol·L-1第二课时【引入】为什么一杯牛奶放在外面比放在冰箱里面变质要快?请同学们阅读教材P来回答该问题。【学生】升高温度,加快化学反应的速率【提问】温度是怎样影响化学反应速率的?【学生讨论】【板书】(3)温度当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应的速率,降低温度可以减小化学反应的速率。(温度升高使许多一般分子获得能量成为活化分子→活化分子百分数增加→活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大)。【板书】(4)催化剂【实验2-4】演示实验2-4【讨论】实验现象与实验数据的记录与分析【实验结论】H2O2在未加MnO2时的反应速率(产生气泡速率)比加入MnO2后______,说明加入MnO2____了化学反应速率。【板书】当其它条件不变时,加入催化剂,可以增大化学反应速率。(加入催化剂改变反应途径→降低反应所需的能量→活化分子数增多→活化分子的百分数增加→有效碰撞几率增加→化学反应速率增大。)【注意点】(1)使用催化剂能同等程度地改变(加快或减慢)化学反应速率。(2)能加快化学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。在实际应用中,如不特别说明,凡是说催化剂都是指正催化剂。【科学探究】1.在两支试管中分别加入H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol/LFeCl3和CuSO4溶液各1mL,.比较H2O2的分解速率。加入试剂0.1mol/LFeCl30.1mol/LCuSO4产生气泡快慢结论2.在两支试管中各加入4mL0.01mol/LKMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶液;再向其中一支试管中加入一粒黄豆大的MnSO4加入试剂0.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O0.01mol/LKMnO40.01mol/LH2C2OMnSO4固体褪色时间结论3.取两支试管,各加入5mL淀粉溶液和2滴碘水,然后向其中一支试管中加入1mL2mol/L的H2SO4溶液(必要时可加热);向另一支试管中加入1mL唾液.振荡。观察、比较硫酸溶液、唾液对淀粉水解的催化效果。反应物硫酸溶液、淀粉溶液碘水唾液、淀粉溶液、碘水反应现象结论选用适当的合适的催化剂是改变化学反应速率常用的有效方法之一。其它因素对化学反应速率的影响。【课堂小结】【练习】1、下列关于催化剂的说法,正确的是A、催化剂能使不起反应的物质发生反应B、催化剂在化学反应前后,性质和质量都不变C、催化剂能改变化学反应速率D、任何化学反应,都需要催化剂2、在滴入了合成洗涤剂的H2O2的水溶液中,加入下列物质时能使实验现象更明显的是A、稀硫酸 B、NaOH溶液 C、二氧化锰 D、CaO教学反思:凤冈二中化学组集体备课教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第三节:化学平衡课型新课3课时第1课时授课时间教学目的知识与技能了解可逆反应,掌握化学平衡的概念及其特点。过程与方法培养学生分析、归纳,语言表达能力。情感态度与价值观1.结合平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育。科学品质:培养学生严谨的学习态度和思维习惯。2.加强新知识的运用,找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键教学重点化学平衡的概念及其特点。教学难点化学平衡的概念及其特点。教学过程【引入】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。【学生回答】在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。回忆,思考并作答。【板书】一、化学平衡状态1.定义:见课本P26页【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。研究对象:可逆反应化学平衡前提:温度、压强、浓度一定原因:v正=v逆(同一种物质)结果:各组成成分的质量分数保持不变。准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。【提问】化学平衡有什么特点?【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。【讲述】例如:当水槽中进水和出水的速度相等时,槽内水量保持不变;当商场在一定时间里进出人数相同时,商场内人数保持不变等。实验步骤如下:出示装了水的一个矿泉水瓶Ⅰ,等待静止平衡,不动时称为平衡状态;一个空矿泉水瓶剪去上部,下部刺一个小孔;按图4所示向Ⅱ空瓶内不断倒水,使它出现与Ⅰ瓶水位等高的状态,而且保持这一水位。告诉学生这时水位不变了,也可以称为平衡了。请思考Ⅰ与Ⅱ两种平衡有何不同。【学生得结论】Ⅰ为静态平衡,Ⅱ为动态平衡。【讨论题】在一定温度下,反应达平衡的标志是()(A)混合气颜色不随时间的变化(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数(D)压强不随时间的变化而变化(E)混合气的平均分子量不变讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。【过渡】化学平衡状态代表了一定条件下化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。公式:a=△c/c始×100%通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。【课堂小结】【练习】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()(A)压强不随时间的变化而变化
(B)混合气的平均分子量一定
(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI
(D)v(H2)=v(I2)教学反思:、备注:凤冈二中化学组集体备课教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第四节:化学反应进行的方向课型新课课时第1课时授课时间教学目的知识与技能1、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应,让学算不了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性2、通过“有序”和“无序”的对比,引出熵的概念3、通过日常生活中的见闻引导学生,使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小,只能判断反应自发进行的可能性,不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。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式,构建新知识情感态度与价值观通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例,让学生明确化学与日常生活是息息相关的。教学重点熵判据教学难点焓减与熵增与化学反应方向的关系教学过程[情景创设]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳,它们是现代城市中的大气污染物,为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g),你能否判断这一方案是否可行?理论依据是什么?[引入]上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论,我们已经初步解决了后两个问题,即反应的快慢和限度问题,这节课我们来讨论反应的方向的问题。[板书]第四节化学反应进行的方向【阅读】课本36页了解自发过程和自发反应[问]根据生活经验,举例说说我们见过的自发过程。 [讲]生活中的自发过程很多,如:水由高处往低处流,自由落体,电流由电位高的地方向电位低的地方流,铁器暴露于潮湿的空气中会生锈,室温下冰块会融化,……这些都是自发过程。自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器,甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功,锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池。一般地,如果一个过程是自发的,则其逆过程是非自发的。非自发的过程要想发生,则必须对它做功,如利用水泵可将水从低处流向高处,通电可将水分解生成氢气和氧气。[过渡]科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象,提出了互相关联的焓判据和熵判据,为反应方向的判断提供了必要的依据。[板书]一、反应方向的焓判据。[思考与交流]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热:放热反应可以自发进行,而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗?结合曾经学习的反应举例说明。[讲]经验表明,那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是:体系能量趋向于从高能态转变为低能状态,这时体系会对外部做功或者释放能量,由此总结而得的经验规律就是所谓的焾判据。如水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾向。[板书]焓判据:放热反应过程中体系能量降低,因此具有自发进行的倾向。若ΔH<0,正向反应能自发进行;若ΔH>0,正向反应不能自发进行,而逆向反应能自发进行。[讲]多数自发进行的化学反应是放热反应,但也有不少吸热反应能自发进行。而且有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行,但在较高温度下则能自发进行,如:N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7KJ/mol;NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)△H=+37.3KJ/mol;因此,反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素,但不是唯一因素。[板书]二、反应方向的熵判据[思考与交流]同学们在相互探讨一下由“有序”变“无序”的自然现象,举例说明。密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽(包括挥发性固体),会通过分子扩散自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散,形成均匀的溶液等。[讲]为解释这一类与能量无关的过程的自发性,科学家提出了另一推动体系变化的因素:在密闭条件下,体系有由有序自发地变为无序的倾向。[问]如何理解“熵”的含义?[板书]1.熵判据:在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这一经验规律叫做熵增原理,是判断化学反应方向的另一判据——熵判据。2.同一物质,在气态时熵最大,液态时次之,固态时最小。物质由有序变得无序,即有序程度降低,混乱度增加。熵:表示物质混乱度。熵越大混乱度越大。熵变△S:生成物熵与反应物熵之差。三、能量判据和熵判据的应用能量判据中,自发过程取向于最低能量状态的倾向熵判据中,自发过程取向于最大混乱度的倾向很多情况下,简单地只用其中一个判据判断同一个反应,可能会出现相反的判断结果,所以应两个判据兼顾。由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据将更适合于所有的过程。【注意】1.过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如金刚石有向石墨转化的倾向,但是能否发生,什么时候发生,多快才能完成,就不是能量判据和熵判据能解决的问题了。2.在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。例如石墨经高温高压还是可以变为金刚石的。【阅读】“科学视野”反应自发进行的判断△H–T△S<0自发进行△H–T△S=0平衡状态△H–T△S>0非自发进行【小结】一、化学反应进行方向的判据1.能量判据:自发过程趋向于最低能量状态的倾向。放热过程常常是容易进行的。2.熵判据:自发过程趋向最大混乱度的倾向。若干熵增的过程是自发的。二、理解熵的含义和熵的变化1、放热的自发过程可能是熵减小的过程,如铁生锈、氢气燃烧等;也可能是熵无明显变化或增加的过程,如金刚石和石墨的互变熵不变;活泼金属与酸的置换反应熵增等……2、吸热的自发过程应为熵增加的过程,如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程,如两种理想气体的混合等。4、由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合成的复合判据(△G)将更适合于所有的过程。5、过程的自发性只能用于判断过程的方向,不能确定过程是否一定会期发生和过程发生的速率。如涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,其发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。6、若一个变化的正向能自发进行,则逆向是非自发反应。7、反应的自发性也受外界条件的影响。如常温下石灰石分解生成生石灰和二氧化碳是非自发性的,但在1273K时,这一反应就是自发的反应。规律方法总结自发反应中的焓变和熵变的关系1、放热的自发过程可能是熵减小的过程,如铁生锈、氢气燃烧等;也可能是熵无明显变化或增加的过程,如甲烷燃烧、氢气和氯气化合等。2、吸热的自发过程是熵增加的过程,如冰的融化、硝酸铵溶于水等。3、无热效应的自发过程是熵增加的过程,如两种理想气体的混合等。【练习】1、以下自发反应可用能量判据来解释的是()A、硝酸铵自发地溶于水B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g);△H=+56.7kJ/molC、(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g);△H=+74.9kJ/molD、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-571.6kJ/mol2、已知金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:()①C(金刚石、s)+O2(g)==CO2(g)△H1=-395.41kJ/mol②C(石墨、s)+O2(g)==CO2(g)△H2=-393.51kJ/mol关于金刚石与石墨的转化,下列说法正确的是A.金刚石转化成石墨是自发进行的过程B.石墨转化成金刚石是自发进行的过程
C.石墨比金刚石能量低D.金刚石比石墨能量低3、知道了某过程有自发性之后,则()可判断出过程的方向可确定过程是否一定会发生可预测过程发生完成的快慢可判断过程的热效应教学反思:备注:凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离课型新课课时1课时授课时间教学目的知识与技能1.掌握强电解质与弱电解质的概念;2.了解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响过程与方法1.从结构和组成上理解强、弱电解质的概念和判断;2.从化学平衡移动的角度理解电离平衡和移动的结果比较情感态度与价值观.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重点强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡教学难点弱电解质的电离平衡教学过程复习:1、请写出盐酸、硫酸的电离方程式。2、化学平衡建立的条件是什么?3、化学反应的限度决定于什么?受那些条件影响?引入:酸、碱、盐都是电解质,在水中都能电离出离子。不同的电解质的电离程度是否有区别?实验: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1mol/LHCl1mol/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的比较小结:1、强的电解质:能全部电离的电解质。如强酸、强碱和盐。HCl==H++Cl-Na2SO4==2Na++SO42-2、弱的电解质:能部分电离的电解质。如弱酸、弱碱。CH3COOHCH3COO-+H+提问:醋酸是怎样电离的呢?请利用化学平衡的v-t图描述CH3COOH在水中的电离情况vvt电离分子化平衡提问:上述v-t图体现了CH3COOH在水中的电离有什么特点?电离平衡时:v(离子化)=v(分子化)>0;溶液中的分子浓度和离子浓度保持不变。讨论:影响CH3COOH的电离平衡有那些,怎样影响?CH3COOHCH3COO—+H+探究性实验1:稀释实验项目1mol/LHCl1mol/LHAc溶液的pH稀释1000倍后,溶液的pH值分析:上述反应实验现象小结: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1mol/LHCl1mol/LHAc溶液的pH1mol/LHCl中加入少量的NaCl1mol/LHAc中加入少量的NH4溶液的pH分析:上述反应实验现象小结: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NaCl,溶液的pH值无明显变化。探究性实验3.速度实验1mol/LHCl1mol/LHCl+少量的NH4与镁反应速度的比较分析:上述反应实验现象小结:由于盐酸中,醋酸要离子浓度增大,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。小结:实验3-2硼酸溶液硼酸溶液碳酸钠溶液碳酸钠溶液碳酸钠溶液醋酸溶液碳酸钠溶液醋酸溶液实验现象酸性比较(pH值)_________<_________<__________[教师]简介电离常数的应用。[学生总结]电离平衡的过程,以及影响电离平衡的因素备注:教学反思:凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修4授课年级高二授课人授课内容第二节水的电离和溶液的酸碱性课型新课课时3课时授课时间教学目的知识与技能了解水的离子积的含义;掌握[H+]和[OH-]与溶液酸碱性的关系;初步学会有关水的离子积的简单计算。过程与方法通过实验,培养学生观察能力和发现问题、思考问题的能力;通过指导学生阅读课本有关内容,培养学生自学能力;通过质疑和问题讨论,培养学生分析问题的能力和归纳、总结、概括知识的能力。情感态度与价值观通过水的离子积和溶液酸碱性等内容的教学,对学生进行矛盾的对立统一、事物间的相互联系和相互制约、透过现象看本质等辩证唯物主义教育。教学重点水的离子积,c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系教学难点水的离子积,有关溶液pH的简单计算教学过程第一课时一.知识回顾1、什么是pH?酸性的pH_______;中性的pH_________;碱性的pH_________。2、水的pH_________,水中有没有H+、OH-?二.水的电离与水的离子积常数[教师]水中存在哪些离子?[学生]水是一种极弱的电解质,电离方程式可表示为:++H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-++[定性讨论]纯水的组成微粒有哪些?作为弱电解质,水的电离平衡受哪些外界因素影响?温度、离子浓度(H+、OH-)等影响[定量讨论]阅读教材P45---P46思考1:纯水中c(H+)与c(OH-)大小有何关系?由水电离出的H+、OH-的物质的量相等思考2:在25℃下,c(H+)、c(OH-)等于多少?25℃时,水电离出来的c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L三、Kw1.水是一种极弱的电解质,能微弱的电离:例、水是一种极弱的电解质,在室温下,平均每n个分子只有1个分子发生电离,则n值是:A、10-14B、55.6×107C、107D、55.6c(H+)×c(OH-)c(H+)×c(OH-)平衡常数:K电离=c(H2O)[教师]情景1:观察下表的数据t(℃)0102025405090100Kw/10-140.1340.2920.6811.012.925.4738.055.0从以上数据中发现什么递变规律?以上数据说明温度与水的电离程度之间存在什么关系?[学生小结]在H2OH++OH-中,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____移动,Kw_____[教师]水的离子积Kw=[H+][OH-]=1×10-14不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。[教师]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[学生小结]:对于电离平衡H2OH++OH-中①加入酸后,溶液中[H+]_____,平衡向___移动,水的电离程度____,Kw_____,而[OH-]_____②加入碱后,溶液中[OH-]_____,平衡向___移动,水的电离程度____,Kw_____,而[H+]____四.酸碱溶液中Kw值的应用[教师]情景3:有哪些方法可以抑制水的电离?加入强酸及中强酸的酸式盐。加入强酸加入强酸及中强酸的酸式盐。加入强酸增大[OH-]增大[H+]降低温度抑制水电离加入弱酸加入强碱加入弱碱[教师]情景4: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?[引申]判断溶液酸碱性强弱的依据是什么?[学生小结]溶液的酸碱性酸性溶液:C(H+)______C(OH—),C(H+)______1.0×10-7mol/L碱性溶液:C(H+)______C(OH—),C(H+)______1.0×10-7mol/L中性溶液:C(H+)______C(OH—),C(H+)______1.0×10-7mol/L第二课时复习练习一、判断:1、任何水溶液中都存在KW=10-14。2、某水溶液中c(H+)=10-6一定是酸性溶液。3、向纯水中加入溶质,水的电离平衡将向逆向移动4、如果由水电离出的H+浓度为10-10,则Kw=10-20二、计算:1、常温下,10-4mol/L的盐酸溶液.溶液中,c(OH-)=________mol/L.将上述盐酸稀释10倍,溶液中c(H+)=_______mol/L、c(OH-)=_____mol/L。将上述溶液稀释10000倍,溶液中c(H+)=_________、c(OH-)=___________。2、常温下,某溶液中由水电离出的H+和OH-浓度的乘积为1×10-24mol/L,该溶液的[H+]可能为_______二.溶液的酸碱性[教师]溶液呈酸性、碱性还是中性,其依据是什么?A.应看c(H+)和c(OH-)的相对大小B.应看c(H+)与1×10-7mol/L相对大小比较C.应看pH值[学生]溶液酸碱性的判断关键看c(H+)和c(OH-)的相对大小[引申]B与C选项作出什么的补充才可用于判断溶液的酸碱性?[学生]1×10-7mol/L与pH=7的临界标准适合于常温下在溶液。三.pH值的计算[教师]pH是氢离子浓度的负对数(室温),pH=—lgc(H+)[练习1]取1mol/L的HCl溶液,其pH是多少?取1mol/L的硫酸,其pH是多少?[练习2]1mLpH=3的HCl溶液,其c(H+)是多少?[练习3]1mLpH=3的HCl溶液加水稀释到100mL后,溶液的pH是多少?[练习4]取pH=12的NaOH溶液与水按1:99的体积比混合后,溶液的pH值是多少?[练习5]取80mLNaOH溶液加入到120mL盐酸中,所得溶液的pH为2。如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量溶液浓度相同,则它们的浓度是多少?三、pH的应用[举例对比]1.同一浓度的强酸与弱酸的pH值的比较,如0.1mol/L的盐酸与0.1mol/L的醋酸的pH值的比较2.同一浓度的强碱与弱碱的pH值的比较,如0.1mol/L的NaOH溶液与0.1mol/L的氨水的pH值的比较3.同一pH值的强酸(如盐酸)与弱酸(如醋酸)的浓度比较:c(HCl)与c(HAc)的关系4.同一pH值的强碱(如NaOH溶液)与弱碱(如氨水)的浓度比较:c(NaOH)与c(NH3·H2O)的关系[练习]体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,与NaOH溶液中和时两者消耗NaOH的物质的量()A.相同B.中和HCl的多C.中和CH3COOH的多D.无法比较[学生小结]强弱电解质酸溶液的浓度与氢离子浓度的比较第三课时一.实验原理[教师]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?[实验原理分析]c(H+)V(酸)=c(OH—)V(碱)[练习]1.10mL0.100mol/LHCl溶液与10mL0.100mol/LNaOH溶液反应后,溶液的pH值是多少?2.20mL0.100mol/LHCl溶液与10mL0.100mol/LNaOH溶液反应后,溶液的pH值是多少?3.10mL0.100mol/LHCl溶液与10mL0.200mol/LNaOH溶液反应后,溶液的pH值是多少?[练习]向20.00mL0.100mol/LHCl中滴加0.100mol/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,而在实际的中和滴定中,我们需要注意哪些方面?V(NaOH)/mL0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00pH11.21.82.32.63.9710.011.4[引导学生小结]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。20mL7pHV(NaOH)20mL7pHV(NaOH)0V(NaOH)0720mLpHpHV(NaOH)0720mL20mLpHV(NaOH)0720mL20mL7pHV(NaOH)0图B图A图D图C图D图C[学生]图D[引申]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?二.实验测定酸碱反应曲线[视频介绍]pH计、酸碱滴定管的使用[学生实验][小结]教学反思:备注:凤冈二中化学选修4集体教案授课学科化学选修四授课年级高中二年级授课人授课内容第三节盐类的电离课型新课课时2课时授课时间教学目标:1.知识目标:(1)使学生理解强碱弱酸盐和强酸弱碱盐的水解。(2)理解盐类水解的实质,能根据盐的组成判断盐溶液的酸碱性(3)能正确书写盐类水解的离子方程式2.能力目标:(1)培养学生分析问题的能力,使学生会透过现象看本质。(2)掌握盐类水解及其应用3、情感目标:培养学生的实验技能,对学生进行科学态度和科学方法教育教学重点:盐类水解的本质教学难点:盐类水解方程式的书写和分析教学方法:启发式、实验引导法、归纳法教学准备:实验教学过程备注导入新课一、探究溶液的酸碱性[科学探究]根据实验结果填写下表:盐溶液Na2CO3NH4ClNaClCH3COONaAl2(SO4)3KNO3酸碱性盐的类型由上述实验结果分析,盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱间有什么关系。新课【板书】一、盐的组成与盐溶液酸碱性的关系: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二、寻找盐溶液呈现不同酸碱性的原因1.强碱弱酸盐的水解[思考与交流](1)CH3COONa溶液中存在着几种离子?写出电离方程式。(2)溶液中哪些离子可能相互结合,对水的电离平衡有何影响?为什么CH3COONa溶液显碱性?(3)写出CH3COONa溶液水解的化学方程式和离子方程式。2.强酸弱碱盐的水解[思考与交流]应用盐类水解的原理,分析NH4Cl溶液显酸性的原因,并写出有关的离子方程式。归纳:(1)这种在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。(2)只有弱酸的阴离子或弱碱的阳离子才能与H+或OH-结合生成弱电解质。(3)盐类水解使水的电离平衡发生了移动,并使溶液显酸性或碱性。讨论:(4)盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应。水解的规律是:有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱双水解。谁强显谁性,同强显中性。三、盐类水解离子方程式的书写书写规则:1.盐类水解是可逆反应,反应方程式中要写“”号。如CH3COO-+H2OCH3COOH+OH
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