《化学反应原理》全册教案精编(15份打包)
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人教版化学选修4《化学反应原理》全册教案精编:第二章第四节 化学反应进行的方向.doc.doc 25.50 KB
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人教版化学选修4《化学反应原理》全册教案精编:第三章第四节 沉淀溶解平衡.doc.doc 119.00 KB
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第二章 化学反应速率和化学平衡
第二节 影响化学反应速率的因素
(一)在其它条件不变的情况下,浓度对化学反应速率的影响
【表征性抽象】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。
【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?
(明确)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。
【对结论的再理解】
1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大
2.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,不会影响逆反应的速率。
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,不会影响反应的速率。
【应用】
1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。
2. 制Fe(OH)2时,通过降低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)在其它条件不变的情况下,压强对化学反应速率的影响
【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?
【收集事实】途径:已有的实验知识
(提出以下几个实验)对比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。
2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。
3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。
(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?
【事实的处理】列表比较
编号 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化
1
2
3
【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压力,反应速率会加大。
【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?
(明确)
1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。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一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。
2.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。
【结论的再理解】
第二章 化学反应速率和化学平衡
第三节 化学平衡
(第一课时)
教学目标
1.使学生建立化学平衡的观点,并通过分析化学平衡的建立,增强学生的归纳和形象思维能力。
2.使学生理解化学平衡的特征,从而使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点。
教学重点 化学平衡的建立和特征。
教学难点 化学平衡观点的建立。
教 学 过 程
[引言]:
化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,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,因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。
一、 可逆反应与不可逆反应(阅读教材27页理解可逆反应的概念)
1、可逆反应的概念:在 下,既可以向 进行,同时,又可以向 进行的反应。
如:
注意:1、
2、
3、
2、不可逆反应:能进行到底的反应
如:H2的燃烧:
酸碱中和:
生成沉淀的发应:
生成气体的反应:
一些氧化还原反应:
二、化学平衡状态
思考1:对于不可逆反应存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?
思考2:什么是化学平衡?化学平衡是如何建立的?下面我们就来讨论这一问题。
1、化学平衡的建立
类比:溶解平衡的建立:(以蔗糖为例)
开始时:
平衡时:
结论:。
那么对于可逆反应来说,又是怎样的情形呢?我们以CO和H2O (g)的反应为例来说明化学平衡的建立过程。
CO + H2O (g) CO2 + H2
开始浓度 0.01 0.01 0 0
一段时间后0.005 0.005 0.005 0.005
如图:
归纳:
反应开始:
反应过程中:
一定时间后:
思考:当可逆反应达到平衡状态时,反应是否停止了?
2、化学平衡的定义:
在 下的 反应里,正反应和逆反应速率 ,反应混合物中各组分的 或 保持不变的状态。
3、化学平衡的特征:
(1)条件:
(2)对象:
(3) 等:
(4) 动:
(5) 定:
4、应用:
例1、可逆反应2NO2 2NO + O2在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2 的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时,生成2n mol NO
③用NO2 、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态l
A.① ④ ⑥ B.② ③ ⑤ C.① ③ ④ D.① ② ③ ④ ⑤ ⑥
反馈练习:
1、可以说明密闭容器中可逆反应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 D.P、Q、R、S的物质的量相等
2、下列方法中可以证明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1molA
⑵、一个B — B键的断裂的同时有一个C — C键的生成
⑶、反应速率v(B2)=v(C2)=1/2v(D2)
⑷、C(B2):C(C2):C(D2) = 2:2:1
⑸、温度、体积一定时,[B2]、[C2]、[D2]浓度不再变化
⑹、温度、体积一定时,容器内的压强不再变化
⑺、条件一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑻、温度、体积一定时,混合气体的密度不再变化
⑼、百分组成 B2% = C2% = D2%
3、在一定温度下,可逆反应:A2(气)+B2(气) 2AB(气)达到平衡的标志是
第二章 化学反应速率和化学平衡
第四节 化学反应进行的方向
【教学目标】
1、 了解反应的自发性与反应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应进行的方向。
【教学重难点】
能够用熵增原理判断化学反应进行的方向
【教学过程设计】
〖引入〗水往低处流,而不会自发的向上流;一般在室温下,冰块会融化,铁器在潮湿空气中会生锈,甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧,这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是,体系会对外部做功或释放热量,即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。那是否就意味着放热反应自发进行,吸热反应就是非自发进行呢?
〖副板书〗在25℃和1.01×105Pa时,
2N2O5(g)== 4NO2(g)+O2(g) ∆H=+56.7 kJ/mol
(NH4)2CO3(s)== NH4 HCO3(s)+NH3(g) ∆H=+74.9 kJ/mol
〖分析〗不难看出,上述两个反应都是吸热反应,显然只根据反应热(焓变)来判断反应进行的方向是不全面的。那么究竟如何来判断反应的自发性呢?
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,提出了互相关联的能量判据和熵判据,为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。
〖讲解〗除自发的化学反应外,还有一类自发过程,例如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,气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系,经过长期放置后,人们能够找到通过扩散而进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵溶于水虽然要吸热,它却能够自发地向水中扩散。为了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的自发性,人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素,即在密闭条件下,体系有由有序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比,无序体系“更加稳定”,可以采取更多的存在方式。以扑克牌为例,经过多次的洗牌之后,严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混乱排列的机会相比,大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。
〖板书〗熵:
1、概念:描述体系混乱度的物理量
2、符号:S
3、单位:J•mol-1•K-1
4、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、同一物质的熵与其聚集状态有关:S(g)>S(l)>S(s)
6、熵变(∆S):∆S==反应物总熵—生成物总熵
7、反应进行方向的判断方法:
∆H—T∆S<0 反应能自发进行
∆H—T∆S=0 反应达到平衡状态
∆H—T∆S>0 反应不能自发进行
〖讲解〗在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓变小于零,熵增加反应的熵变大于零,都对∆H—T∆S<0有所贡献,因此放热和熵增加有利于反应自发进行。
〖补充习题〗
1.下列说法中,正确的是 ( )
A.化学反应总是伴随着能量变化的
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