《化学反应与能量转化》学案(8份打包)
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2-1-1化学反应速率.doc 82.00 KB
2-1-2化学反应的限度.doc 85.00 KB
2-2-1化学反应中的热量变化.doc 73.00 KB
2-2-1有机化合物的分类.doc 153.00 KB
2-2-2 燃料燃烧释放的热量.doc 63.00 KB
2-2-2电能转化为化学能.doc 105.00 KB
2-3-1化学能转化为电能.doc 56.00 KB
2-3-2 化学电源.doc 213.00 KB
【教学目的】
1、了解化学反应速率的概念及表示方法;
2、、初步学会用化学反应速率的简单计算;
3、了解影响化学反应速率的条件。
【教学重点】
化学反应速率的概念及表示方法。
【教学难点】
化学反应速率的概念的理解。
【学法指导】
化学反应速率要求学生掌握速率计算,速率的影响因素,其中影响因素建议同学通过实验探究达到掌握的目的。改变固体、纯液体的量不能影响反应速率。
【教学过程】
[引入]各种化学反应进行的快慢不同。有的反应进行得极快,如炸药爆炸;有的反应进行得很慢,如石灰石溶洞形成的反应;有的反应不用催化剂也进行得很快,如酸碱中和反应,有的不作用催化剂则进行得非常慢,如氮气和氢气合成氨气。
[观察与思考]进行下列实验,观察并比较两个反应放出氢气的快慢。
取两支试管,各加入5mL 0.5mol/L盐酸,再剪取相同大小的镁条和铁片,用砂纸打磨后,分别放入两支试管中。
[小结]上述实验中,镁与盐酸反应放出氢气显然比铁要快,我们如何来表示化学反应的快慢呢?
[板书]一、化学反应速率
1、概念:是衡量化学反应快慢的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
单位:mol•(L•s)-1 或mol•(L•min) -1。
3、公式:
【例1】在一定条件下,一份双氧水样品经过2h,H2O2的浓度从5×10-2mol•L-1下降到3×10-2mol•L-1。双氧水样品在这2h中分解的平均速率是多少?
[解析] v(H2O2) =(5×10-2mol•L-1-3×10-2mol•L-1)/120min = 1.67×10-4 mol•(L•min) -1
【例2】在一体积固定的密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A + 2B = 3C 。反应经2min后,A的浓度从开始时的1.0mol•L-1下降到0.8mol•L-1。 已知反应开始时B的浓度是1.2mol•L-1,求:
(1)2min末B、C的的浓度。
(2)以单位时间内A的浓度的减小来2min内该反应的平均速率。
[活动与探究]完成下列实验,分析影响过氧化氢分解反应速率的因素。
【实验1】取两支大试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液(即双氧水),分别滴入几滴洗涤剂,将其中一支用水浴加热,观察并比较两支试管中发生的变化。
【实验2】取两支大试管,各加入5mL4%的过氧化氢溶液,用药匙向其中一支试管内加入少量二氧化锰粉末,分别滴入几滴洗涤剂,观察发生的变化。
[板书]二、影响化学反应速率的因素:
1、内因:化学反应速率的大小首先取决于反应物的性质(这是最本质的原因)。
【教学目标】
1.了解反应限度的概念和影响反应限度的因素;
2.掌握化学平衡的概念;
3.掌握判断化学平衡的标志。
【教学重点】
反应限度的概念和影响反应限度的因素;化学平衡的概念及标志。
【教学难点】
化学平衡的概念及标志。
【学法指导】
首先要建立可逆反应的概念,确立化学平衡研究的对象是可逆反应,能用两个直接判据判断一个可逆反应是否达到平衡状态。
【教学过程】
[引入]通过前面的学习,我们知道化学反应中,反应物之间是按照方程式中的系数比进行反应的,那么,在实际反应中,反应物能否按相应的计量关系完全转化为生成物呢?
[阅读]请同学们阅读课本P32页
[板书]2-1-2 化学反应的限度
[讲述]Cl2溶于水得到的氯水中既含有Cl2分子、H2O分子,也含有H+,Cl-,HClO分子等微粒,这是由于Cl2能与H2O发生可逆反应。
[板书] Cl2 + H2O HCl + HClO
[设问]什么叫做可逆反应呢?
[板书]1、可逆反应:在同一反应条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。
[强调]这里需要注意的是要在同一个反应当中,中间用的是“ ”号。我们今天要学习的化学反应的限度就是研究可逆反应所能达到的最大限度。
[活动与探究]已知FeCl3溶液和KI溶液能发生如下反应:2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴,继续加入2mLCCl4,充分振荡。静置后观察到什么现象?取上层清液,用KSCN溶液检验是否还存在Fe3+。该实验说明了什么?
[讲述] FeCl3溶液与KI溶液能发生反应,离子反应式是:2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2
[讲解]这是一个氧化还原反应,Fe3+化合价降低被还原成Fe2+,I-化合价升高被氧化成I2。这个反应是不是可逆反应呢?显然必须通过实验验证才能确定。在该实验设计中用过量的KI溶液与少量的FeCl3溶液充分反应,如果这个反应的反应物能完全转化为生成物,那反应后的溶液中应该只有Fe2+,没有Fe3+;但如果这是个可逆反应,反应不能进行到底,反应后溶液中就应该既含有Fe2+,又含有Fe3+。那么我们如何检验产物中是否含有Fe3+呢?应该用KSCN溶液,Fe3+ + 3SCN - = Fe(SCN)3 血红色。这个反应非常迅速而且现象非常明显。由于反应中有I2生成,而碘溶液是红棕色的,会干扰我们对这个现象的观察,所以我们必须想办法消除I2的干扰,那要怎么做呢?应该先加CCl4,CCl4是一种很好的萃取剂,I2很容易溶解到CCl4当中,加入2mL 的CCl4,振荡一下,静置,可以观察溶液分成两层,下层颜色深的是溶解有I2的CCl4溶液,上层是含有Fe2+、I-还可能有Fe3+的清夜。再取一些上层清夜出来检验,加几滴KSCN,溶液变成血红色。说明了有Fe3+的存在,这个反应没有进行到底,是可逆反应。
FeCl3溶液与KI溶液的反应
实验 现象 结论
①FeCl3溶液与KI溶液反应
②在反应①的溶液中加CCl4,振荡、静置
③取②的上层溶液,滴加KSCN溶液
[解析] FeCl3溶液与KI溶液的反应现象说明该反应是可逆反应,且反应物不能完全转化为生成物,即可逆反应有一定的限度。
[交流与讨论]在高温、高压和催化剂存在下,氮气和氢气发生可逆反应,无论反应时间多长,在反应器中总是同时存在着氮气、氢气和氨气。
请依据图2-2分析合成氨反应中正、逆反应的反应速率及反应物和生成物的浓度随时间变化的情况。
【目标要求】
1.通过实验探究认识不同的化学反应其能量变化不同;
2.了解放热反应和吸热反应;
3.认识化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因;
4.学会用图表表示吸热反应和放热反应中能量变化的方法,培养观察分析实验、阅读图表的能力;
5. 培养学生节约能源及环境保护等意识。
【教学重点】
吸热反应和放热反应。
【教学难点】
吸热反应和放热反应。
【教学过程】
[引入]在化学反应中,反应物转化为生成物的同时,必然发生能量的变化。我们可以通过研究化学反应中的能量变化,更好地利用化学反应为生产和生活服务。
[你知道吗]
1、举例说明化学反应中伴随着能量的转化。
2、图2-3给出了几种常见的化学反应实例,请说出反应中能量转化的方式。你还知道哪些应用能量转化的事例?
[解析]课本第32页图2-3中涉及的能量转化方式:
① 镁条的燃烧: 转化为 ;
② 石油气的燃烧: 转化为 ;
③ 闪电时产生氮氧化物: 转化为 ;
④ 原电池放电: 转化为 ;
⑤ 高温冶炼铁: 转化为 。
[活动与探究]
【实验1】向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入5mL2mol/L盐酸,用手触摸试管外壁,有什么感觉?
【实验2】在100mL小烧杯中加入约20g经研磨的氢氧化钠晶体[Ba(OH)2•8H2O],然后加入约10g氯化铵晶体,用玻璃棒搅拌,使之充分混合。用手触摸烧杯外壁,反应混合物的温度有什么变化?
根据上述实验现象,回忆并联系生活实验和所学化学知识,谈谈你对化学反应中能量变化的看法。
现象:
结论:
现象:
结论:
(1)镁条的燃烧
(2)高温煅烧石灰石
(3)氧化钙与水的反应
(4)盐酸和氢氧化钠溶液反应
[板书]二、热化学方程式
1、定义:表示化学反应中放出或吸收的热量的化学式。
[阅读并并讨论]热化学方程式与化学方程式在写法上有何不同?请同学归纳热化学方程式的书写要点。
[板书]2、书写要点
①要标明物质的状态,用g、l、s分别代表气态、液态、固态。
②用△H表示放出或吸收的热量,负值表示放热,正值表示吸热。
[思考]1、为什么聚集状态不同,热量值不同?
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H= —571.6KJ/mol
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g) △H= —483.6KJ/mol
[思考]2、为什么化学反应中总随着能量的变化?
[投影]①新旧物质组成结构不同,本身能量有所不同。
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