第一篇:高中化学 《化学反应与能量的变化》教案8 新人教版选修4
第一节化学反应与能量的变化
教学目标: 知识与技能:
1、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变化,而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的质量;
3、了解反应热和焓变的涵义;
4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。过程与方法:
培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题的能力及热化学方程式的书写技能训练。情感态度与价值观:
培养理论联系实际的科学态度和保护环境,节约能源的意识。教学重点:
反应热的涵义,热化学方程式的书写方法和应用 教学难点:
△H的“+”与“—”,热化学方程式的书写。课时安排:2课时
第一课时 反应热 第二课时 热化学方程式的书写方法和应用 教学方法:读、讲、议、练,启发式,多媒体辅助教学 教学过程: 第一课时 反应热
【复习引入】高一时曾做过铝片与盐酸、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应实验。在这两个实验当中,能量有哪些变化?为什么?在我们学过的化学反应当中,还有哪些反应伴随着能量变化?请同学们讨论交流以下问题:
1、化学反应必定伴有能量变化,化学反应过程中当 时放出能量,当 时吸收能量。
2、从能量的角度看,断裂化学键要,形成化学键要,一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。【讲解】通过以上讨论知道,在化学反应中,常伴有能量的变化,现在我们就来学习化学反应中的能量变化。
【板书】第一节 化学反应与能量变化
一、反应热、焓变
【阅读】阅读教材相关内容,回答下列问题:
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。
4、可直接测量,测量的仪器叫量热计。
5、反应热产生的原因。(学生阅读后回答,教师板书)【思考】例如:H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g)实验测的1mol H2与1mol Cl2反应生成2molHCl时放出184.6KJ的热量,从微观的角度如何解释? 【阅读】教材第2页图
【分析】(1)化学键断裂时需要吸收能量,吸收总能量为:436KJ+243KJ=679KJ(2)化学键形成时需要释放能量,释放总能量为:431KJ+431KJ=862KJ(3)反应热的计算:862KJ—679KJ=183KJ 【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。【思考】
1、一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是什么?
2、如何理解△H的“+”与“—”?
【学生活动】阅读教材第3页及图1—2思考、讨论、回答。
【学生回答】
1、如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物放出能量,这就是放热反应;如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,这就是吸热反应。所以一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是“反应物和生成物所具有的总能量的相对大小”。
2、对于放热反应,由于反应后放出热量而使反应本身的能量降低,所以规定放热反应的 △H为“—”;对于吸热反应,由于反应通过加热、光照等吸收了能量,而使反应本身的能力升高,所以规定吸热反应的△H为“+”。
所以上述反应H2(g)+Cl2(g)
2HCl(g),反应热测量的实验数据是184.6KJ/mol,与计算的数据183KJ/mol很接近,一般用实验数据表示,所以△H= —184.6KJ/mol。【板书】
6、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 【投影】
例1、1molC与1molH2O(g)反应生成1molCO(g)和1molH2(g),需吸收131.5KJ的热量,该反应的反应热为△H= KJ/mol。例
2、拆开1molH—H键、1molN—H键、1mol
分别需要的能量是436KJ、391KJ、946KJ,则1molN2生成NH3的反应热为 ;1molH2生成NH3的反应热为。【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。
第二课时 热化学方程式的书写方法和应用
【复习引入】什么是化学反应热?如何表示?如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化?今天我们来学习热化学方程式及其应用。【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。
化学计量数与△H的关系:热化学方程式中,物质前的化学计量数不表示分子个数。因此它可以是整数,也可以是分数,对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H也不同。例如:
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H= —184.6KJ/mol 1/2 H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H= —92.3KJ/mol 2 H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H= —483.6KJ/mol H2(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】
1、△H与化学计量数成正比;
2、无论化学计量数怎么变,△H的单位都规定为KJ/mol。
【课堂练习】书写热化学方程式:课后习题第3题(集体练习,典型板演)【过度】我们研究热化学方程式,那么热化学方程式有什么含义?有何应用呢?
【讲解】例如:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H= —241.8KJ/mol,表示1mol气态H2和1/2molO2反应生成1mol水蒸气,放出241.8KJ的热量。(在101Kpa,25℃时)【板书】
4、热化学方程式的含义:
描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。
5、热化学方程式的应用:
例
1、已知C(s)+O2(g)=CO2(g);△H= —393.5KJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H= —241.5KJ/mol 欲得到相同热量,需充分燃烧C和H2的质量比约为(A)A、12:3.25 B、3.25:12 C、1:1 D、6:1 例
2、已知两个热化学方程式 H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H= —571.6KJ/mol C3H8(g)+5O2(g)=3CO2+4H2O;△H= —2220KJ/mol 实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847KJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比是()
A、1:3 B、3:1 C、1:4 D、1:1 教学设计说明:
尽可能利用每个教学环节让学生从阅读问题开始,通过自学、研究得出结论,使其学会学习,并学会教学研究的一般方法。
第二篇:高中化学选修4第一章第一节化学反应与能量的变化第三节教案
第一节化学反应与能量的变化(第三课时)
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?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?1)定义:在25℃,101 kPa时,1 mol 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。燃烧热通常可由实验测得。
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℃ ,101 kPa •②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。•③燃烧物的物质的量:1 mol •④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)
•⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物。如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2(g)
[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?
A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/mol B.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/mol C.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/mol D.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol 你能根据题中信息写出表示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1 mol 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101 kPa时,1 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ 2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
2、中和热 1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热。2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△H=-57.3kJ/mol。3)要点
①条件:稀溶液。稀溶液是指溶于大量水的离子。②反应物:(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伴随的热效应。
③生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内。④放出的热量:57.3kJ/mol 例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△ H=-57.3kJ/mol,求下列中和反应中放出的热量。(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量。(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出____________kJ的热量。3燃烧热和中和热的区别与联系
4、能源1)什么是能源?能源的作用?
就是能提供能量的自然资源,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。•能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平。2)当今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、天然气解决的办法 :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:科学地控制燃烧反应,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)相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造 成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用? 煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,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。
第三篇:化学反应与能量变化教案
化学反应与能量变化教学设计
【教材分析】本节内容选自人教版高中《化学4(选修)》,该内容属于化学反应与能量变化范畴。化学课程标准关于化学反应与能量的内容在初中化学、高中化学2和选修4均有安排,体现了知识生长与学习的层次性,本节将从科学概念的层面和定量的角度深入学习“化学与能量”。
【教学目标】
知识与技能:1.知道化学反应中释放能量的形式。
2.理解化学反应中能量变化的原因。
3.掌握焓变与反应热的关系。过程与方法: 学会用观察、实验探究等方法获取信息、理解信息。通过对化学反应中能量变化的原因分析,培养学生从现象到本质的自然科学思维方法。
情感态度与价值观:1.列举生活实例和能源发展里程碑,让学生认识化学科学的发展对人类生活质量的积极影响。
2.通过实验探究和研究性学习活动培养探究能力和实践能力。【学情分析】
知识基础:学生知道化学反应能提供能量,知道一些具体的吸热反应和放热反应,同时能够从化学键的角度认识化学反应的本质,但是缺少用定量的思想去分析问题。学生渴望利用所学化学知识解决生活中的实际问题,所以用暖宝宝探讨学习。
学情及年龄特征:学生对生活中的实例有浓厚的探究兴趣,对未知知识和应用有强烈的探究欲。
【教学重点】分析化学反应中热效应与焓变的关系。【教学难点】培养学生用微观理论解释宏观现象的原因。
【教学方法】现代教学方法中重视知识形成过程,所以出现了情景教学、探究教学等,对于焓变这样高度抽象的知识教学中,采用单一的实验探究不易激发学生的兴趣,所以在本节的教学方法中采用实验探究、层层引进、多媒体演示等辅助教学。【教学资源】电脑多媒体投影、实物暖宝宝
【教学流程】
教师活动
学生活动
【教学过程】 教学环节
教师活动
学生活动
教学意图
化学史 引入
【引入】介绍能源的发展史:原始社会→18世纪→19世纪→20世纪
观看并了解能源史
【过渡】能量来自能源
【讲解】观看这两组火焰图,我们知道:发生了能量变化 【板书】化学反应与能量变化
观察并思考能量变化的原因
进入课题,让学生初步建立能量与化学反应的思想
实例
【实物展示】暖宝宝、透气袋
【讲解】暖宝宝有一个透气袋,撕开包装后氧气进入透气袋反应而产生热量
仔细观看,初步了解暖宝宝
化学与生活息息相关,激发学生的学习兴趣
探究与思考
【讲解】同学们已经学过:化学反应可以分为吸热反应和放热反应 【板书】
化学反应: 吸热反应 放热反应
【设问和引导】依据什么划分为吸热反应和放热反应?回忆以前做的
Ba(OH)2.8H2O和NH4Cl及燃烧反应的实验现象,知道是根据热效应划分的 【板书】热效应
【引出情景】暖宝宝的热效应是什么?
放热反应
回忆实验现象,探究、总结出:暖宝宝的热效应是放热反应
引导学生探讨吸热反应和放热反应的划分依据,并判断了实物暖宝宝的热效应
情景创设
【讲解】目前使用的暖宝宝放热原理 化学能→热能
【情景设问】所有的放热反应都能做暖宝宝吗?可以用Mg、Al等原料吗?
【拓展知识讲解】Mg、Al等热效应效果更好,但是价格比较高,暖宝宝作为一种商品,必须满足市场需要和顾客的接受程度
知道暖宝宝的放热原理,思考、了解是否能用其它材料
情景探究,提高学生思考问题的能力
提出概念
【过渡】Fe、Mg、Al等都可以做暖宝宝,为何热效应会有差异?
【讲解】不同的物质能量不同,这就是今天将学习的重点知识:焓变与热效应。焓是与物质内能相关的物理量,焓变是等压下的热效应 【板书】 焓变与热效应
理解并掌握焓变的概念
形成正确的概念
【讲解】焓变是定量描述化学反应热效应的物理量
【引导讲解】同学们在必修2中已经学习过放热反应和吸热反应的能量变化图形
回忆以前的知识,归纳出焓变与热效应的关系
进行知识的梳理、归纳,让学生养成新、旧知识的联系
放热反应:ΔH<0
吸热反应: ΔH>0
【设问】回忆氢气在氯气中燃烧的实验现象,如何判断反应的热效应? 【讲解】氢气与氯气反应的微观过程…….对比旧键断裂吸收的能量与新键形成释放的能量,判断热效应。
观看反应的微观过程,倾听老师的讲解
呈现微观反应过程,弥补讲授法的不足
归纳总结
【归纳总结】吸热反应:反应物旧键断裂吸收的能量>生成物新键形成释放的能量
ΔH= E反–E生>0 放热反应:反应物旧键断裂吸收的能量<生成物新键形成释放的能量
ΔH= E反–E生<0 【板书】
吸热反应:ΔH>0 放热反应:ΔH<0 【回顾】常见的吸热反应和放热反应有哪些?
归纳整理,记笔记,化学反应与热效应的关系: 吸热反应: ΔH>0 放热反应: ΔH<0
对所讲的知识进行提炼,让学生明白重点
实验探究 知识应用
【情景设问】同学们是否有疑问:哪些因素影响化学反应的热效应? 【探究实验】
选择NaOH和HCl中和实验,用控制变量法探测最高温度,第一组探究用量是否影响,第二组探究温度的影响,第三组探究状态的影响 【总结】用量、温度、状态影响化学反应的热效应 【板书】
影响焓变的因素:用量、温度、状态等
【过渡】理论的角度认识了热效应后,同学们能够能够举出热效应的应用吗? 【板书】
化学反应热效应的应用
【讲解】无论是嫦娥一号卫星的发射,还是生活中常见的自热米饭、暖宝宝,都说明了化学让我们的生活变得越来越美好
猜想,并跟随老师思路思考理解影响焓变的因素 思考、了解热效应的应用
学会用控制变量法探究实验,探究影响焓变的因素,为下节课写热化学方程式奠定基础 应用化学知识能解释生活中的问题,化学服务于生活,激发学生好好学化学
知识梳理
【情景回顾】暖宝宝的热效应是什么?是否所有的放热反应都能做暖宝宝?哪些因素影响化学反应的热效应?
【探究作业】同学们:如果是你,如何制作暖宝宝?
回顾学习的知识,运用所学知识完成暖宝宝的制作
理论应用到实践,提高学习能力
【教学反思】
新课程的概念是要将知识与生活联系起来。暖宝宝图片的展示为同学提供了感性认识,接着引导学生进入深入的理性思考。从生活实例去研究热效应的原因,使教学的实效性提高。本节课是在原有的化学能、热能基础上继续探究学习,在学习的过程中,掌握化学反应的热效应、热效应与焓变的关系、热效应在生活中的应用,提出影响焓变的因素,为下节热化学方程式的书写奠定基础。
第四篇:高中化学必修2化学键与化学反应中能量变化
化学反应中的能量变化
1、下列物质中,既含离子键又含共价键的是 A.Na2O
B.NH
3C.Ca(OH)
2D.CaBr2
2、下列关于化学键的说法正确的是
A.构成单质分子的微粒一定含有共价键
B.全部由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 C.含有共价键的化合物一定是共价化合物 D.含有离子键的化合物一定是离子化合物
3、下列电子式书写正确的是 A、NaCl: C、HCl:
B、OH: D、Na2O2:
—
4、下列各对原子序数的原子能以共价键结合成化合物的是
A、9和11 B、14和17 C、11和1 D、12和17
5、现有如下各说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合。②金属和非金属化合形成离子键。
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引。④根据电离方程式,判断HCl分子里存在离子键。
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H、Cl原子,而后H、Cl原子形成离子键的过程。
上述各种说法正确的是
()A、①②⑤正确
B、都不正确
C、④正确,其他不正确
D、仅①不正确
6、下列变化中,不需要破坏化学键的是
()A、氯化氢溶于水
B、加热氯酸钾使其分解
C、碘升华
D、氯化钠溶于水 7.下列关于能量转换的认识中不正确的是
A.电解水生成氢气和氧气时,电能转化为化学能 B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能 C.煤燃烧时,化学能主要转化为热能 D.白炽灯工作时,电能全部转化为光能
8、下列物质中有离子键存在的是
A、N
2B、HCl
C、H2SO
4D、NH4Cl 9.氢氧化钠与盐酸的反应属于()。·
A.吸热反应 B.放热反应 C.既是吸热反应也是放热反应 D.都不是
10. “摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。该化学物质可能是()。
A.氯化钠 B.固体硝酸铵 C.生石灰 D.蔗糖 11.对于放热反应,下列说法正确的是()A.产物H20所具有的总能量高于反应物H2和O2所具有的总能量 B.反应物H2和O2所具有的总能量高于产物H2O所具有的总能量 C.反应物H2和O2所具有的总能量等于产物H2O所具有的总能量 D.反应物H2和02具有的能量相等 12.关于吸热反应的说法正确的是()。A.凡需加热的反应一定是吸热反应 B.只有分解反应才是吸热反应 C.使用催化剂的反应是吸热反应
D.反应是放热还是吸热,必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
13、下列说法正确的是
A、凡是金属元素跟非金属元素化合形成离子化合物
B、离子化合物中的阳离子都是金属离子
C、离子化合物中,一个阴离子可同时与多个阳离子之间有静电作用
D、溶于水可以导电的化合物一定是离子化合物
14.从能量的角度看,断开化学键要,形成化学键要。化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。
15.当反应物的总能量高于生成物时,该反应为 反应;当反应物的总能量低于生成物时,该反应为
反应。16.下列反应中,属于放热反应的是,属于吸热反应的是。①煅烧石灰石(主要成分是CaC03)制生石灰(CaO)②燃烧木炭取暖 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥食物因氧化而腐败
17、短周期的三种元素X、Y、Z,原子序数依次变小,原子核外电子层数之和是5。X元素原子最外电子层上的电子数是Y和Z两元素原子最外电子层上的电子数的总和;Y元素原子的最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,X和Z可以形成XZ3的化合物。请回答:(1)X元素的名称是
;Y元素的名称是
;Z元素的名称是。
(2)XZ3化合物的分子式是
,电子式是。
(3)分别写出X、Y的含氧酸的分子式。
第五篇:高中化学《化学反应速率》教案5 新人教版选修4
第一节 化学反应速率(第一课时)
[教学目的] 1.使学生了解化学反应速率的概念及表示方法; 2.掌握化学反应速率的计算及化学反应速率的影响因素; 3.明确研究化学反应速率的意义。
[教学重点] 1.化学反应速率的涵义及简单计算 2.化学反应速率的影响因素
第一课时 [教学过程] [设问]假设你是某合成氨工厂的技术人员,请从化学的角度出发,如何提高工厂的生产效益? [学生活动]思考讨论回答问题 [创设情境导入新课] [学生讨论后总结讲授]要考虑的问题很多方面,但应该研究解决的关键是:
1)改变条件,加快合成氨反应的速率; 2)改变条件,提高氨的产率。
如何解决这一关键问题呢?这就要研究有关化学反应的速率和化学平衡。[板书] 第二章 化学反应速率和化学平衡
[讲授提问] 初中物理学习了有关物体运动的知识。我们知道,不同的物体的运动快慢是不同的,有的物体运动相当快,而有的物体运动则相当慢。用什么物理量表示不同物体运动的快慢?这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么?
[根据学生回答讲授并板书] 运动速率:单位时间内物体移动的距离;单位:m/s [提问] 同学们想一想,不同的化学反应快慢是否一样? [指导学生完成演示实验] 实验2-1。观察放出气泡的量。[学生活动] 思考问题完成实验回答现象
[讲授] 由实验可知,CaCO3与盐酸反应产生气泡要明显比CaCO3与醋酸的快。也就是说,不同物质在反应时有快慢之分。在化学中用化学反应速率来表示反应的快慢。
[板书] 第一节 化学反应速率
[提问] 化学反应速率这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么? [指导学生阅读] 请阅读课本P20有关内容,回答上述问题。[根据学生回答讲授并板书]
一、化学反应速率
1、定义:单位时间内反应物浓度减少或生成物浓度增加的量(浓度)
用心 爱心 专心
2、表示:v=△C/△t;单位:mol/L·min或mol/L·s [提问] 请指出下列说法所表示的含义:
某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/L·min。
[讲述] 该说法表示该物质在参与反应时,1分钟内物质的量浓度减少(或增加)了为0.50mol/L.[练习] 在A+2B==C的反应中,已知其始时A的浓度为2mol/L,经过2分钟后,其浓度变为1mol/L,求该物质在2分钟内的反应速率。[巡视,了解学生答题情况,并讲授](内容略)
[设问] 在某一反应中,用不同物质表示该反应的速率时,其数值是否相同? [指导学生完成下列练习] 合成氨的反应为:N2+3H2==2NH3。现往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2,反应5分钟后,容器中N2的物质的量减少为1mol。试求:(1)5分钟后容器中H2、NH3的物质的量。(2)5分钟内三者的反应速率各是多少?(3)三者速率是否相等?它们之间有何关系? [针对学生完成情况讲评](1)H2和NH3的物质的量依次为2mol、2mol(2)三者的速率依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L(3)不相等;三者之间的关系为V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2 [小结并板书]
3、用不同反应物表示同一反应的反应速率时,其数值不一定相等;它们之间之比等于化学方程式的计量数之比。
[讲解] 对于化学反应速率,同学们还应注意;它用反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示,不取负值;而且根据公式可知,所求得的值是指定时间内的平均值。还需注意的是,由于不同物质表示反应速率时,其数值会不同,因此必须指明是哪种物质。[板书]
4、(1)反应速率不取负值,且表示指定时间内的平均值。
(2)必须指明所对应的物质。[讨论]请同学们谈谈研究化学反应速率的意义。
[讨论后小结] 由于有的反应速率很慢,现实生产生活中要加快,如钢铁冶炼、合成橡胶;而有的反应速率很快,现实生产生活中要减慢,如钢铁生锈、橡胶老化。这对提高生产效益、减少浪费等都有现实意义。研究它们,就可以采用适当的方法来实现加快或减慢的目的,因此很有意义。
[归纳小结] 本节学习了化学反应速率的概念、表示方法及研究反应速率的意义。学习时,要重点掌握以下几点:
用心 爱心 专心(1)反应速率是表示反应快慢的物理量,用单位时间内浓度变化表示,单位为mol/L.s或mol/L.min;
(2)用不同反应物表示反应速率时,其数值可能不相等;但数值之比等于化学方程式的计量数之比;
(3)反应速率是一个平均值。[课堂练习] 1.往一容积为5L的密闭容器中充入2molN2、4molH2进行合成氨反应。该合成反应5分钟内的速率V(NH3)=0.02mol/L·min。试求反应进行5分钟时,容器中各物质的物质的量是多少。[针对学生完成情况讲评](内容略)
2.根据下图填空:
(1)反应物是________;生成物是_________(2)在2分钟内A、B、C三者的反应速率值各是多少? 该反应的化学方程式是:__________________.[课外练习] 课本P21习题一 二
用心 爱心 专心 3
第一节 化学反应速率
(第二课时)
[教学目的]
1、使学生深化对化学反应的本质认识;
2、使学生理解浓度、压强等外界条件对化学反应速率的影响;
[教学重点]浓度对化学反应速率的影响 [教学难点]浓度对化学反应速率的影响的原因 第二课时 [教学过程] [提问] 从物质结构(化学键)的角度看,化学反应的本质是什么? [学生思考并回答] [针对学生的回答总结] 化学反应的过程就是反应物组成微粒重新组合形成新物质的过程。也就是说,就是旧键断裂、新键形成的过程。例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反应中,H-Br、Cl-Cl断裂,形成H-Cl、Br-Br。
[提问]怎样加快或减慢化学反应?影响化学反应速率的因素是什么? [板书]
二、外界条件对化学反应速率的影响 [引导学生完成实验2-2] [总结现象] 加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡产生;而加入0.1mol/L盐酸的试管气泡很慢。
[提问] 根据这一现象,同学们可以得出什么结论?(学生思考并归纳)
[讲解] 浓度大的盐酸与大理石反应的速率比浓度小的盐酸与大理石反应的速率大。因此,由此实验推知,反应物的浓度越大,反应速率越大。
[设问] 该结论是否适合所有的化学反应?请同学们继续完成下列实验。
补充实验:往装有1mL的0.05mol/LNa2S2O3溶液的两支试管中分别加入1mL0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(尽量做到同时加入)(学生完成实验,并汇报现象)
[讲解] 浓度大的硫酸与Na2S2O3混合后先有沉淀产生;而浓度小的硫酸与Na2S2O3混合时产生沉淀的现象要来得慢。由此可以证明,反应物的浓度越大,反应速率越大。[小结]
1、在其他条件不变时,反应物的浓度越大,反应速率越大。[提问] 为什么增大反应物浓度可以加快反应速率?(学生先思考、讨论)
[讲解并板书] 原因:浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增加,反应速率加快。[思考] 某一密闭反应体系中有如下反应:N2+3H2==2NH3。现往体系中再充入一定量的N2、H2,用心 爱心 专心 该反应的速率将有何变化?(学生思考回答)[讲评](内容略)
[提问] 如果对上述反应体系进行压缩,反应速率是否回改变?为什么? [讲解](此内容可放置在最后做拓展)压缩体积,使得反应体系内的压强增大。压强增大一倍,其体积将缩小至原来的一半,而体系内分子的数目保持不变,使得单位体积中的分子数增加一倍,换句话说,就是各物质的浓度增大一倍。浓度增大,反应速度也就增大。
[小结并板书]
2、在其他条件不变时,增大压强,反应速率增大。其实质是压强改变,引起浓度的改变。仅适用于体系中有气体物质的反应。
[讨论] 往上述反应体系中充入适量的He,体系的压强如何改变?反应速率是否改变?为什么?
(学生讨论,汇报答案)
[讲评] 充入He,体系的压强增加。但是,体系压强的改变并未引起各物质浓度的改变,因此反应速率将不会发生改变。请同学们特别要注意:对于压强的改变,只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速率产生影响。[演示2-3] H2O2 + MnO2 ——
我们可以看到,在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加入MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。
综上所述,许多实验和事实都证明,对于同一个化学反应来说,条件不同时,反应速率会发生变化。增大浓度、升高温度、使用催化剂化学反应速率增大。如果改变有气体参加反应的压强,同样能改变化学反应速率。另外,电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等,也会对化学反应速率产生影响。[巩固练习]
1、在一固定体积的密闭体系中发生反应:N2+3H2==2NH3。现采取下列措施:(1)往体系中充入一定的氢气;(2)往体系中充入一定量的氮气;(3)往体系中充入一定量的He;(4)压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反应速度增大?为什么?
2、讨论:乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更低,原因是什么?
作业:P21习题三
课外补充练习
用心 爱心 专心 5