选修4全套教案.doc
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1、第一章 第一节 化学反应与能量的变化教学目标知识与技能:1.使学生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.认识化学反应过程的物质变化和能量变化;3.了解反应热和焓变的涵义;4.能正确认识、书写热化学方程式。过程与方法:1.通过对学习资料的查找与交流,培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力;2.通过从化学键的角度分析化学反应,引导学生分析引起反应热的本质。情感态度与价值观:培养学生从微观的角度理解化学问题。教学重点:热化学方程式的书写和反应热与键能教学难点:反应热与键能教学过程:第一节 化学反应和能量变化一、概念1.化学反应及其能量变化任何一个化学反应中,反应物
2、所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。2.放热反应和吸热反应(1)放热反应:即有热量放出的化学反应,其反应物的总能量大于生成物的总能量。(2)吸热反应:即吸收热量的化学反应,其反应物的总能量小于生成物的总能量。能量反应过程反应过程反应物生成物能量H0反应物生成物3.化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式:由能量守恒可得:反应物的总能量:生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量:生成物的总能量-热量(吸热反应)4热化学方程式的书写:(1)热化学方程式必须标有热量变化。(2)热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态,因为
3、反应热除跟物质的量有关外,还与反应物和生成物的聚集状态有关。(3)热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量,因此,有时可用分数表示,但要注意反应热也发生相应变化。5书写热化学方程式时明确以下问题: (1)反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关,需要注明,不注明的指101kPa和25时的数据。(2)物质的聚集状态不同,反应吸收和放出的热量不同,因此要注明反应物和生成物的聚集状态。(3)热化学方程式中的热量数据,是与各化学计量数为物质的量时相对应的,不是几个分子反应的热效应。因此式中化学计量数可以是整数,也可以是分数。一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物
4、质才出现的。(4)无论热化学方程式中化学计量数为多少,H的单位总是KJ/mol,但H的数值与反应式中的系数有关。板书设计:一、概念1.化学反应及其能量变化2.放热反应和吸热反应(1)放热反应: (2)吸热反应:3. 反应物的总能量:生成物的总能量+热量(放热反应)应物的总能量:生成物的总能量-热量(吸热反应)4热化学方程式的书写:5书写热化学方程式时明确以下问题: 练习:1、请解读下面的热化学方程式:(1)H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=-285.8 kJ/mol(2)C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) H =-2220.0 kJ/mol2、依据事实,
5、写出下列热化学方程式(1)1mol乙烷燃烧生成CO2(g)和4H2O(l),放出1559.8 kJ热量。(2)1克氢气燃烧生成液态水放出142.9 kJ热量【作业布置】课本:P5-2、3、4【教学反思】1.重点讲练热化学方程式的书写;2.重点图解化学反应热。第一章 第二节 燃烧热 能源教学目标知识与技能:1掌握燃烧热、热中和热相关概念和计算2掌握热化学方程式的书写 3了解能源的相关问题过程与方法:通过阅读、比较、分析培养学生综合分析问题的能力。情感态度与价值观:1.认识能源是人类生存和发展的重要基础。2.知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。教学重点 :燃烧热和热化学方程式的书写教学难点
6、:燃烧热和热化学方程式的书写教学过程复习引入:回忆反应热 、焓变的知识。一、燃烧热定义:(一)、反应热1、概念:2、放热反应和吸热反应的比较。 (二)热化学方程式1、概念: 2、表示意义: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。例如:;H241.8kJ/mol表示1mol气态H2与(1/2)mol气态O2反应生成1mol水蒸气,放出241.8kJ的热量。(三)燃烧热1、概念: 2、注意:必须以1mol可燃物燃烧为标准;可燃物必须完全燃烧,生成稳定化合物。例如:1mol碳燃烧生成CO时放出的热不是燃烧热,CO不稳定,可继续燃烧生成CO2。C的燃烧热为393.5kJ/mol而
7、不是110.5kJ/mol。3、表示的意义:例如C的燃烧热为393.5kJ/mol,表示在101kPa时,1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。4燃料充分燃烧的两个条件(1)要有足够的空气(2)燃料与空气要有足够大的接触面。(四)、中和热1、概念: 2、注意:必须以生成1mol水为标准;中和反应对象为稀溶液;强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ,弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。3、中和热的表示:H(aq)OH(aq)H2O(l);H57.3kJ/mol二、能源使用化石燃料的利弊及新能源的开发 (1)重要的化石燃料:煤、石
8、油、天然气 (2)煤作燃料的利弊问题 (3)新能源的开发【板书并小结】一、燃烧热 二、能源【作业】1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )A.铝片与稀盐酸的反应. B.Ba(OH)28H2O与NH4Cl的反应.C.灼热的碳与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应2.下列燃料中,不属于化石燃料的是( )A.煤 B.石油 C.天然气 D.水煤气3. 实验测得25、101kPa时1molC完全燃烧放出393.5 kJ的热量,写出C燃烧的热化学方程式: 。 4.实验测得25、101kPa时1molH2完全燃烧放出285.8 kJ的热量,写出H2燃烧的热化学方程式: 。6.在1.0110
9、5Pa时,4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水,放出572KJ的热量,则H2的燃烧热为 ;表示氢气燃烧的热化学方程式为 。第一章 第三节 化学反应热的计算教学目标知识与技能:在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、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;进一步巩固对化学反应本质的理解。过程与方法:通过分析、归纳,从能量守恒定律角度理解盖斯定律。情感态度与价值观:学习从不同的角度观察、分析、认识事物。教学重点、难点:利用盖斯定律进行化学反应热的计算教学过程:一、引入:与旧知识“燃烧热”相衔接,减少学生的陌生感,且为学生设计测定“C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?”做好
10、知识与理解的铺垫。1.下列数据表示燃烧热吗?为什么?H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H1=-241.8kJ/mol 已知: H2O(g)=H2O(l) H2=-44kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) H=H1+H2=-285.8kJ/mol2.如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=?思考并回答:能直接测出吗?如何测?若不能直接测出,怎么办?C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H1=? CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) H2=-283.0kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g) H3=-393.5kJ/mol
11、 + = ,则 H1 + H2 =H3所以,H1 =H3-H2 =-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol为什么可以这样计算?应用了什么原理?二、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始态和终态有关,而与反应的途径无关。这就是盖斯定律。讲述盖斯的生平事迹。三、对盖斯定律的理解与分析请观察思考:H、H1、H2之间有何关系?H=H1+H2根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。四、应用盖斯定律计算反应热石墨能直接变成金刚石吗?例1:写出石墨变成金刚石的热化学方程式(25,101kPa时)说明:(1)
12、可以在书中查找需要的数据.(2)并告诉大家你设计的理由。学生查阅燃烧热数据,设计方案:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJ/molC(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) H2=-395.0kJ/mol所以, - 得:C(石墨,s)= C(金刚石,s) H=+1.5kJ/mol这个热化学方程式说明了什么?石墨不会自动变成金刚石;石墨与金刚石的能量相差不远。过渡:你知道火箭的燃料是什么吗?例2:某次发射火箭,用N2H4(肼)在NO2中燃烧,生成N2、液态H2O。已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) H1=-534kJ/mol N2H4(g)+O2(g)=N
13、2(g)+2H2O(l) H2=-534kJ/mol 请写出发射火箭反应的热化学方程式。先确定反应物与生成物,再对两个已知方程式的反应热进行处理,H=2H2-H1=-534kJ/mol 2 N2H4(g)+ 2NO2(g)= 3N2(g)+4H2O(l) H=-534kJ/mol 你能设计出合理的路线吗?总结归纳盖斯定律:化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。板书设计:第三章 第一节 化学反应热的计算一、盖斯定律: 二、应用盖斯定律计算反应热1、内容: 2、理解 3、盖斯定律的意义: 小结:课后作业:按照盖斯定律,结合下述反应方程式,回答问题,已知:(1)NH3(g
14、)+HCl(g)=NH4Cl(s) H1=-176kJ/mol(2)NH3(g)+H2O(l)=NH3.H2O(aq) H2=-35.1kJ/mol(3)HCl(g) +H2O(l)=HCl(aq) H3=-72.3kJ/mol(4)NH3(aq)+ HCl(aq)=NH4Cl(aq) H4=-52.3kJ/mol(5)NH4Cl(s)+2H2O(l)= NH4Cl(aq) H5=?则第(5)个方程式中的反应热H是 。(根据盖斯定律和上述反应方程式得:(4)+ (3)+ (2)- (1)= (5),即Q= +16.3kJ/mol)教学反思:盖斯定律是第一章的一大重点,应用其计算化学反应热既是重
15、点又是难点,必须多讲多练,及时巩固。第二章 第一节 化学反应速率教学目标知识与技能:化学反应速率的概念和表示方式,以及相关计算过程与方法:通过使学生初步学会用化学反应速率图表获取信息;培养学生获取信息的能力、归纳知识和总结知识的能力。情感态度与价值观:通过本节学习联系实际,培养学生的环保意识。教学重点:化学反应速率的概念和计算教学难点:化学反应速率的表示方式。教学过程引言 不同的化学反应进行的快慢不一样,有的反应进行得很快,瞬间就能完成。例如氢气与氧气混合遇火发生瀑炸,酸碱的中和反应等;有的反应进行得很慢,例如,石油的形成要经过几百万年甚至更长的时间。板书:一、化学反应速率演示实验2-1引导学
16、生观察:两支试管中都有气泡产生,但大理石与盐酸反应迅速,有大量气泡产生,而与醋酸反应较缓,只有少量气泡产生。板书:化学反应速率:通常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.min或mol/L.s。投影:例题某一化学反应:A+B=2C,在2min钟内,A的浓度由2mol/L减小到1mol/L,C浓度由0.5mol/L增加到2.5mol/L,则在这两分钟内,A的化学反应速率为0.5mol/L.min,C的化学反应速率为1mol/L.min。讨论、分析得结论:在同一段时间内,同一个化学反应中各物质的反应速率是成比例的:在2升密闭容器中发生的可反应:A+2B2CA的物
17、质的量B的物质的量C的物质是量t=0min3mol1mol0t=1min2.8mol0.6mol0.4mol反应速率0.1mol/L.min0.2mol/L.min0.2mol/L.minVA:VB:VC=1:2:3(为方程式中的系数比)讲述:不同的化学反应,具有不同的反应速率,这说明,参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。但由于受其它条件的影响,同一化学反应在不同条件下可能会有不同的化学反应速率,因此,我们可以通过改变反应条件来改变化学反应的速率。改变化学反应速率在实践中有很重要的意义,例如,我们可以根据生产和生活的需要,采取适当的措施加快某些和产过程,如使炼钢、合成树脂或合成橡
18、胶的反应加快等;也可以根据需要减慢某些反应速率,如使钢铁生锈、塑料和橡胶老化的反应速率减慢。下面我们来探讨浓度、压强(主要对有气体参加的反应)、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响。反馈练习:1、反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10升密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率(X)(反应物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示为 ( )Av(NH3)=0.01mol/L Bv(NO)=0.001mol/L Cv(O2)=0.001mol/L DvH2O)=0.045mol/L2、某温度时,在2L容器中X、Y、Z 三种物质的物
19、质的量随时间的变化曲线如右图所示,由图中数据分析,该反应的化学方程式为 .反应开始至2min,Z的平均反应速率为 作业:1、可逆反应2A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)在四种不同条件下有以下4种反应速率,则该反应在不同条件下反应速率最快的是 ( )Av(A)=0.5mol/(L.s) Bv(B)=0.6mol/(L.s) Cv(C)=0.35mol/(L.s) Dv(D)=0.4mol/(L.s)2、将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,C的平均反应速
20、率为0.1mol/(L.min)。试求:(1) 此时A的浓度及反应开始前容器中A、B的物质的量;(2) B的平均反应速率; (3)x的值。教学反思:化学反应速率是学习化学平衡的基础,在教学中以一些实例入手,使学生对本章所学内容有一个整体感知。在教学中应充分发挥学生的能动性,通过自学得出化学反应速率的概念、单位、表达式等基础知识,最后提醒学生应注意的几个问题,增强学生运用知识的灵活性。 第二章 第二节 影响化学反应速率的因素教学目标知识与技能:1.认识浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,了解改变化学反应速率的意义。2.能初步运用有效碰撞、活化分子等概念解释浓度、压强、温度等条件对
21、化学反应速率的影响。过程与方法:运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小.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:外界条件对化学反应速率的影响。教学难点:有效碰撞教学过程:板书:一、浓度对化学反应速率的影响实验并引导学生观察:大理石与1mol/L的盐酸反应迅速,有大量气泡产生,而与0.1mol/L的盐酸反应较缓,只有少量气泡产生。引导学生分析并板书:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。引导学生阅读教材后分析讲解能量高于分子平均能量的分子,属于活化分子;活化分子
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