化學(xué)備課組校本教材教案

校本教材教窠

高二

化學(xué)

目錄

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的焙變.............................1

第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能一一電解.....................8

第三節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能一一電池.....................11

第二章化學(xué)反應(yīng)的方向'限度與速率

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的方向................................16

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度................................18

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率...............................22

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化一一工業(yè)合成氨.............25

第三章物質(zhì)在水溶液中的行為

第一節(jié)水溶液.......................................27

第二節(jié)弱電解質(zhì)的電離鹽類的水解...................31

第三節(jié)沉淀溶解平衡.................................37

第四節(jié)離子反應(yīng).....................................42

主編

本冊(cè)主編

編寫人員

第一章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)的婚變

本節(jié)教材在學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化的知識(shí)基礎(chǔ)上，對(duì)反應(yīng)熱進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí),

引入含的定義，再進(jìn)一步分析化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)的焙變，最后用熱化學(xué)方程式表示出反

應(yīng)中涉及物質(zhì)變化及熔變。

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能

(1)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)學(xué)會(huì)從微觀角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

及熔變。

(2)了解焙的定義，了解化學(xué)過程中的熔變，掌握熱化學(xué)方程式的書寫。

(3)掌握蓋斯定律及焰變的簡(jiǎn)單計(jì)算。

2.過程與方法

(1)學(xué)習(xí)通過過程分析的方法，運(yùn)用抽象與概括、對(duì)比異同點(diǎn)進(jìn)行思維加工，形成概

念。

(2)提高分析、聯(lián)想、類比、遷移以及概括的能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

(1)激起探索未知知識(shí)的興趣，體驗(yàn)探究未知世界的樂趣。

(2)體驗(yàn)概念的形成過程，感受理論知識(shí)的科學(xué)美。

(3)增強(qiáng)認(rèn)識(shí)科學(xué)世界的信心。

二、教學(xué)分析

本課時(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)放在對(duì)焙的理解及熱化學(xué)方程式的書寫上。

三、重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.知識(shí)上的重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：靖、焙變的含義：焙變與化學(xué)反應(yīng)吸熱、放熱的關(guān)系；熱化學(xué)方程式的

書寫。

知識(shí)難點(diǎn)：焰的概念的理解；熱化學(xué)方程式的書寫。

2.方法上的重點(diǎn)、難點(diǎn)

學(xué)習(xí)焰以及焰變這些比較抽象的概念，要通過具體實(shí)例提出問題、分層剖析、形成

概念。

四、教學(xué)方法

探究法，引申法，問答法，閱讀法，講練法。

五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

【引入課題】我們知道：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過程中，除了生成了新物質(zhì)外，還有

熱能放熱反應(yīng)：

能量變化-電能化學(xué)反應(yīng)?

■光能思吸熱反應(yīng)：考

1,你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是放熱反應(yīng)？能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎？

活潑金屬與水或酸的反應(yīng)、酸堿中和反應(yīng)、燃燒反應(yīng)、多數(shù)化合反應(yīng)反應(yīng)物具有的

總能量>生成物具有的總能量

2、你所知道的化學(xué)反應(yīng)中有哪些是吸熱反應(yīng)？能作一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)嗎？

多數(shù)的分解反應(yīng)、氯化鏤固體與氫氧化釧晶體的反應(yīng)、水煤氣的生成反應(yīng)、炭與二氧化

碳生成一氧化碳

反應(yīng)物具有的總能量<生成物具有的總能量

當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時(shí)：

我們知道：一個(gè)化學(xué)反應(yīng)同時(shí)遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒，那么一個(gè)反應(yīng)中的質(zhì)量與

能量有沒有關(guān)系呢？

有能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)，二者密不可分，但以物質(zhì)為主。

能量的多少則以反應(yīng)物和產(chǎn)物的質(zhì)量為基礎(chǔ)。那么化學(xué)反應(yīng)中能量到底怎樣變化

-、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱

反應(yīng)熱：當(dāng)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物的溫度相同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)釋放或吸收的能量

稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱反應(yīng)熱。

表示符號(hào)：通常用符號(hào)Q表示，當(dāng)Q>0時(shí)表示反應(yīng)放熱，當(dāng)Q<0時(shí);表示反應(yīng)

2

吸熱。

【活動(dòng)探究】測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱

中和熱：在稀溶液中，酸與堿中和反應(yīng)時(shí)生成ImolHzO,這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱.

測(cè)定原理（測(cè)量計(jì)算）

藥品：50ml0.50mol/L的HC1+50ml0.50mopt的NaOH

方法：通過先測(cè)量稀的強(qiáng)酸與強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，然后計(jì)算酸堿反應(yīng)的中和熱.

+

H（aq）+OH-（aq）=H2O

0.025mol0.025mol0.025mol測(cè)定值

思考：我們?nèi)∫欢康柠}酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生中和反應(yīng)，哪些數(shù)據(jù)可以幫助我們測(cè)出

它們的反應(yīng)熱呢？請(qǐng)大家討論回答。

Q=mcAr①

。:中和反應(yīng)放出的熱量。

w：反應(yīng)混合液的質(zhì)量。

C：反應(yīng)混合液的比熱容.

Ar：反應(yīng)前后溶液溫度的差值

我們?nèi)绾蔚玫缴鲜鰯?shù)據(jù)呢？

機(jī)的質(zhì)量為所用酸、堿的質(zhì)量和，測(cè)出參加反應(yīng)的酸、堿質(zhì)量相加即可；c需要查閱，加

可用溫度計(jì)測(cè)出反應(yīng)前后的溫度相減得到。

［問］酸、堿反應(yīng)時(shí)，我們用的是它的稀溶液，它們的質(zhì)量應(yīng)怎樣得到？

問題討論］為什么不直接用100mllOmoVL的HC1+100mllOmoVL的NaOH或

1000mll.OmoUL的HCI+1000ml1.OmokL的NaOH直接得到1moL的氏0,從而

直接測(cè)得中和熱呢？

答：lOmokL的HC1濃度太大.1000mll.OmoPL的體積太大,既浪費(fèi)，而且體積太

大熱耗大.使測(cè)量值偏小.

簡(jiǎn)易測(cè)定方法：

大燒杯（500mL）、小燒杯（100mL）

3

溫度計(jì)、量筒（50mL）兩個(gè)、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板（中心有

兩個(gè)小孔）、環(huán)形玻璃攪拌棒。

0.50mol/L鹽酸、0.55mol/LNaOH溶液

為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿

稍稍過量。若使鹽酸過量，亦可。

5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測(cè)量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。

起蛤融小終止麒

HC1NaOH平均值砒

1

2

3

［過渡］化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱是由于反應(yīng)前后物質(zhì)所具有的能量不同而產(chǎn)生的。物質(zhì)所具有

的能量是物質(zhì)的固有性質(zhì)，科學(xué)家們用一個(gè)物理量來描述這一性質(zhì)，這節(jié)課我們就來探

討一下這個(gè)物理量。

二、化學(xué)反應(yīng)的焙變

1.培

（1）含義：用來描述物質(zhì)所具有的能量這一固有性質(zhì)的物理量稱為焰o

（2）符號(hào):H

【質(zhì)疑】焙是一個(gè)定值嗎?它受其他因素的影響嗎?（學(xué)生分析舉例，如100℃的水和

100%的水蒸氣，多媒體顯示水發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)的能量變化。）

能量增加

g液態(tài)水

熔化

10g冰

水發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)的能量變化

4

【闡述】對(duì)于一定量的純物質(zhì)，在一定狀態(tài)（溫度、壓強(qiáng)）下，焰有確定的數(shù)值，它的數(shù)

值的大小與物質(zhì)所具有的能量有關(guān)。但是，由于目前人們無法求得物質(zhì)內(nèi)部所具有能量

的絕對(duì)數(shù)值，因此焰的絕對(duì)數(shù)值也無從確定，只能判斷其相對(duì)值。

2.焰變

（1）定義：產(chǎn)物的總?cè)叟c反應(yīng)物的總焰之差，稱為化學(xué)反應(yīng)的焙變。

（2）符號(hào):AH

（3）表達(dá)式：△HuN反應(yīng)產(chǎn)物）--H（反應(yīng)物）

【交流研討】

用一個(gè)數(shù)學(xué)式可以將QP（等壓下的反應(yīng)熱）與AH的關(guān)系表示為：QP=AH?

Q與反應(yīng)吸熱、放熱的關(guān)系我們已經(jīng)在上節(jié)課中詳細(xì)討論過，那么，H與反應(yīng)吸熱、

放熱之間又有什么關(guān)系呢?（學(xué)生看多媒體投影，交流討論，回答。）

化學(xué)所由始亦示青國

（4）Z\H與反應(yīng)吸熱、放熱的關(guān)系：

若△H>0即反應(yīng)產(chǎn)物的熔大于反應(yīng)物的熔，則Q>0反應(yīng)是吸收能量的，為吸熱反應(yīng)。

若△HvO即反應(yīng)產(chǎn)物的焰小于反應(yīng)物的焙，則Q<0反應(yīng)是釋放能量的,為放熱反應(yīng)。

【質(zhì)疑】在《化學(xué)2（必修）》的學(xué)習(xí)中我們知道，化學(xué)反應(yīng)的前后總伴隨著能量的

改變，，我們可以用一個(gè)化學(xué)方程式來表示這個(gè)過程的物質(zhì)變化，那么，我們是否可以在

一個(gè)化學(xué)方程式中既?把化學(xué)反應(yīng)過程中的物質(zhì)變化表示出來，又把這一過程中的能量變

化表示出來呢？

5

【講述】在熱化學(xué)中，常用熱化學(xué)方程式把一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)的焰

變同時(shí)表示出來。

3.熱化學(xué)方程式.

【思考】什么是熱化學(xué)方程式?如何書寫熱化學(xué)方程式？

【探討】在298K時(shí)，1molH?(g)和l/2molO?(g)反應(yīng)生成1mol比0(1)放熱285.8

kJ,此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:H2(g)+1/202(g)=H20(g);AH(298K)=-285.8

kJ/mol這種表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式，叫做熱化學(xué)方程式。

【觀察?思考】

觀察熱化學(xué)方程式，比較它與我們以前學(xué)過的化學(xué)方程式有什么不同?在我們書寫熱

化學(xué)方程式時(shí)應(yīng)該注意什么問題?(學(xué)生分組討論，每四位同學(xué)一組。)

【投影或板書】

書寫熱化學(xué)方程式時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①要在物質(zhì)的化學(xué)式后面用括號(hào)注明參加反應(yīng)的物質(zhì)的聚集狀態(tài)。一般用英文字母

g、1、S分別表示物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，水溶液中的溶質(zhì)則用aq來表示。

②在AH后要注明反應(yīng)溫度，因?yàn)橥环磻?yīng)在不同的溫度下進(jìn)行時(shí)其焙變是不同的。

③標(biāo)明的“+”與“一表示為吸熱反應(yīng)，“?”表示為放熱反應(yīng)。

④AH的單位是Jmol-1或kJ-molT。其中，mol叫表明參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的

量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)相同。可用分?jǐn)?shù)作為各物質(zhì)的系數(shù)。

⑤若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)加倍，則AH的數(shù)值也加倍；若反應(yīng)逆向進(jìn)行，則

△H改變符號(hào)，但絕對(duì)值不變。

【交流?研討】

已知在298K時(shí)，由氫氣和氮?dú)夥磻?yīng)生成1molNH。(g)放熱46.11kJ,將下列化

學(xué)方程式寫成熱化學(xué)方程式(學(xué)生看書來進(jìn)行練習(xí)，找個(gè)別學(xué)生到黑板上板演)

Q1

H+N1NH~H(g)4--^-N(g)--*NH(g)

TZT-3223AH(298K)=-46.2kJ?moL

1

3HZ4-N2=-=-2NH33Hz(g)+N2(g)—-2NH3(g)△H(298K)=-92.4kJ?mol-

Q1Q1

NH-Hz+=Nz1

3NH3(g)-yH2(g)+yN2(g)△H(298K)=+46.2kJ-mor

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三、反應(yīng)焙變的計(jì)算

［小組討論］如何測(cè)出這個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)熱：(1)C(s)+l/2O2(g)==CO(g)AH1=?

@C(s)+1/2O2(g)==CO(g)AH1=?

②CO(g)+l/2O2(g)==C02(g)AH2=-283.0kJ/mol

③C(s)+O2(g)==CO2(g)AH3=-393.5kJ/mol

學(xué)生回答：①十②二③貝ijAHI+AH2=AH3

所以，AHI=AH3-AH2=-393.5kJ/mol+283.0kJ/mol=-l10.5kJ/mol

應(yīng)用了什么規(guī)律？

總結(jié)：蓋斯定律一不管化學(xué)反應(yīng)是分一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同的。

AH,AHI,AH2之間有何關(guān)系？AH=AH1+AH2

蓋斯定律:不管化學(xué)反應(yīng)是一步完成或分幾步完成，其反應(yīng)熱是相同.換句話說,化學(xué)反

應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān).

因?yàn)橛行┓磻?yīng)進(jìn)行得很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純(有副反應(yīng)

發(fā)生)，這給測(cè)定反應(yīng)熱造成了困難.此時(shí)如果應(yīng)用蓋斯定律,就可以間接地把它們的反應(yīng)

熱計(jì)算出來.

小結(jié)

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第二節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能--電解

一、教學(xué)目標(biāo)：

1.理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法

2.了解氯堿工業(yè)，電鍍，冶金的原理

3.掌握電解電極方程式的書寫。

4.金屬的電化學(xué)腐蝕

二、教學(xué)重點(diǎn)：

電解原理及應(yīng)用

三、教學(xué)過程：

我們知道化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，即反?yīng)熱?；瘜W(xué)能也能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，用原電池裝

置。今天這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)電能如何轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

一、電解原理

講：首先我們來比較金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電的區(qū)別。

金屬電解質(zhì)

導(dǎo)電粒子

導(dǎo)電狀態(tài)

溫度影響

導(dǎo)電實(shí)質(zhì)電子定向移動(dòng)

過渡：電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么呢？一起看實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象一一極有氣泡，檢驗(yàn)為氯氣；另一極有紅色的物質(zhì)析出，分析為銅。

講：要分析此現(xiàn)象我們得研究此裝置，首先看電極。

1.電極

陽極一與電源正極相連

陰極一與電源負(fù)極相連

隋性電極一只導(dǎo)電,不參與氧化還原反應(yīng)(C/Pt/Au)

活性電極一既導(dǎo)電又參與氧化還原反應(yīng)(Cu/Ag)

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問：通電前和通電時(shí)分別發(fā)生了怎樣的過程？

2+

通電前：CuCl2=Cu+2CrH20H++OH-

通電中：陽離子（CU2+,H+）向陰極移動(dòng)被還原；

陰離子（cr,OH）向陽極移動(dòng)被氧化

講：即在電極上分別發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，稱電極反應(yīng)。

2.電極反應(yīng)（陽氧陰還）

陽極：2Cr-2e-=CL（氧化）

陰極：Cu2++2e-=Cu（還原）

總電極方程式：____________________

放電：陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。

3.電解：電流（外加直流電）通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)（被動(dòng)的不是

自發(fā)的）的過程叫電解。

講：所以電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)便是——電解

電解池：借助電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，即把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解

池或電解槽。

問：構(gòu)成電解池的條件是什么？

電源、電極、電解質(zhì)構(gòu)成閉和回路。

4.離子的放電順序

陰極：（陽離子在陰極上的放電順序（得e-））

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（指酸電離的）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>AF+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

陽極（1）是惰性電極時(shí)：陰離子在陽極上的放電順序（失e-）

S2->I>Br>Cl>OH>NO3>SO42（等含氧酸根離子）>FSCVTMnOcOH-）

（2）是活性電極時(shí)：電極本身溶解放電

問：放電能力弱于H+和0H的物質(zhì)在水溶液中放電嗎？

否，但亞鐵離子濃度遠(yuǎn)大于氫離子濃度時(shí)，亞鐵離子放電。

問：電解水時(shí)為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性常常需加入氫氧化鈉或稀硫酸，為什么？可以加食鹽

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嗎？

練習(xí)：電解碘化汞、硝酸銅、氯化鋅、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的電極方程式。

5.電解規(guī)律：

（1）電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水，電解水型。

問：初中電解水時(shí)加硫酸或氫氧化鈉增強(qiáng)導(dǎo)電性，影響水的電解嗎？

電解硫酸和氫氧化鈉時(shí)為何H2和02之比大于2?氧氣溶解度大于氫氣

又為何硫酸一定大于2,而氫氧化鈉可能等于2?硫酸根可能放電。

（2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬，放氧生酸型。

練習(xí)：電解硫酸銅方程式。加入下列哪些物質(zhì)可以恢復(fù)到硫酸銅原來的溶液：氧化銅、

氫氧化銅、銅、碳酸銅。

（3）電解不活潑金屬無氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身，分解電解質(zhì)型。

（4）電解活潑金屬（K/Ca/Na）的無氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極析出非金屬，放氫生

堿型。

6.電解中電極附近溶液pH值的變化。

（1）電極區(qū)域A.陰極H+放電產(chǎn)生H2,陰極區(qū)域pH變大。

B.陽極OH放電產(chǎn)生。2，陽極區(qū)域pH變小。

（2）電解質(zhì)溶液中A.電解過程中,既產(chǎn)生H2,又產(chǎn)生則原溶液呈酸性的pH變小，原

溶液呈堿性的pH變大，原溶液呈中性的pH不變（濃度變大）。

B.電解過程中，無H2和02產(chǎn)生,pH幾乎不變。但象CuCb變大

C.電解過程中,只產(chǎn)生H2,pH變大。

D.電解過程中,只產(chǎn)生。2,pH變小。

過渡：如果把陽極換成銅棒，陽極發(fā)生的反應(yīng)就是銅自身溶解，如果電解質(zhì)是硫酸，陰

極析出的是什么？也是銅，這就是我們的銅的電解精煉法。

二、電解原理的應(yīng)用

1.銅的電解精煉

陽極：粗銅棒陰極：精銅棒電解質(zhì)：含銅電解質(zhì)

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問：精煉中硫酸銅的濃度怎樣？基本不變，但變小。

過渡：若把陰極精銅棒換成鐵棒，電解過程變嗎？

不變，但不是精煉銅了，而叫電鍍銅。

2.電鍍銅

陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬（鍍件）電鍍液：含鍍層金

屬的電解質(zhì)。

3.電解飽和食鹽水——氯堿工業(yè)

問：1、電解飽和食鹽水的陰極產(chǎn)物、陽極產(chǎn)物分別是什么？

2、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和氫氧化鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系？

3、從C「》C12一定需要加氧化劑嗎？

4、陰極產(chǎn)物和陽極產(chǎn)物能接觸嗎？

5、飽和食鹽水為何需要精制？如何精制？

精制：步驟一、1）先加過量的BaCb和過量的NaOH（順序可換），再加入過量的

Na2c。3

2）過濾

3）加鹽酸調(diào)節(jié)pH為7

步驟二、送入陽離子交換塔除去Ca2+、Mg2+等。

第三節(jié)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能--原電池

一、教學(xué)目標(biāo)

1.體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過程

2.金屬的電化學(xué)腐蝕

3.電極反應(yīng)式的寫法

二、教學(xué)重點(diǎn)

初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。電極反應(yīng)式的寫法。

三、教學(xué)難點(diǎn)

II

通過對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的研究，引導(dǎo)學(xué)生從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)，以

及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。

四、教學(xué)過程

【引入】

電能是現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用最廣泛，使用最方便、污染最小的一種二次能源，又稱電力。

例如，日常生活中使用的手提電腦、手機(jī)、相機(jī)、攝像機(jī)……這一切都依賴于電池的應(yīng)

用。那么，電池是怎樣把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪?？我們這節(jié)課來一起復(fù)習(xí)一下有關(guān)原電

池的相關(guān)內(nèi)容。

試驗(yàn)探究：銅片、鋅片、硫酸都是同學(xué)們很熟悉的物質(zhì)，利用這三種物質(zhì)我們?cè)佻F(xiàn)了1799

年意大利物理學(xué)家---伏打留給我們的歷史閃光點(diǎn)！

【實(shí)驗(yàn)探究】（銅鋅原電池）

實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象

1、鋅片插入稀硫酸

L—一

2、銅片插入稀硫酸

3、鋅片和銅片上端連接在一起插入稀硫酸

【問題探究】

1、鋅片和銅片分別插入稀硫酸中有什么現(xiàn)象發(fā)生？

2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，現(xiàn)象又怎樣？為什么？

3、鋅片的質(zhì)量有無變化？溶液中c（H+）如何變化？

4、鋅片和銅片上變化的反應(yīng)式怎樣書寫？

5、電子流動(dòng)的方向如何？

講：我們發(fā)現(xiàn)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說明產(chǎn)生了電流，這樣的裝置架起了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能

的橋梁，這就是生活中提供電能的所有電池的開山鼻祖一-原電池。

一、原電池

（1）原電池概念：學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。

問：在原電池裝置中只能發(fā)生怎樣的化學(xué)變化？

12

學(xué)生：Zn+2H+=Zn2++H2T

講：為什么會(huì)產(chǎn)生電流呢？

答：其實(shí)鋅和稀硫酸反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，有電子的轉(zhuǎn)移，但氧化劑和還原劑熱運(yùn)動(dòng)相

遇發(fā)生有效碰撞電子轉(zhuǎn)移時(shí)，由于分子熱運(yùn)動(dòng)無一定的方向，因此電子轉(zhuǎn)移不會(huì)形成電

流，而通常以熱能的形式表現(xiàn)出來，激烈的時(shí)候還伴隨有光、聲等其他的形式的能量。

顯然從理論上講，一個(gè)能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，若能設(shè)法使氧化與還原分開進(jìn)行，

讓電子的不規(guī)則轉(zhuǎn)移變成定向移動(dòng)，便能形成電流。所以原電池的實(shí)質(zhì)就是將氧化還原

的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)形成電流。

(2)實(shí)質(zhì)：將一定的氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移變成電子的定向移動(dòng)。即將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成

電能的形式釋放。

問：那么這個(gè)過程是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？我們來看原電池原理的工作原理。

(3)原理：(負(fù)氧正還)

問：在鋅銅原電池中哪種物質(zhì)失電子？哪種物質(zhì)得到電子？

學(xué)生：活潑金屬鋅失電子，氫離子得到電子

問：導(dǎo)線上有電流產(chǎn)生，即有電子的定向移動(dòng)，那么電子從鋅流向銅，還是銅流向鋅？

學(xué)生：鋅流向銅

講：當(dāng)銅上有電子富集時(shí)，又是誰得到了電子？

學(xué)生：溶液中的氫離子

講：整個(gè)放電過程是：鋅上的電子通過導(dǎo)線流向用電器，從銅流回原電池，形成電流，

同時(shí)氫離子在正極上得到電子放出氫氣，這就解釋了為什么銅片上產(chǎn)生了氣泡的原因。

講：我們知道電流的方向和電子運(yùn)動(dòng)的方向正好相反，所以電流的方向是從銅到鋅，在

電學(xué)上我們知道電流是從正極流向負(fù)極的，所以，鋅銅原電池中，正負(fù)極分別是什么？

學(xué)生：負(fù)極(Zn)正極(Cu)

實(shí)驗(yàn)：我們用干電池驗(yàn)證一下我們分析的正負(fù)極是否正確！

講：我們一般用離子反應(yīng)方程式表示原電池正負(fù)極的工作原理，又叫電極方程式或電極

反應(yīng)。一般先寫負(fù)極，所以可表示為：

13

負(fù)極（Zn）：Zn-2e=Zn2+（氧化）

正極（Cu）：2H++2e=H2T（還原）

講：其中負(fù)極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生的是還原反應(yīng)，即負(fù)氧正還。

注意：電極方程式要①注明正負(fù)極和電極材料②滿足所有守衡

總反應(yīng)是：Zn+2H+=Zn2++H2T

講：原來一個(gè)自發(fā)的氧化還原反應(yīng)通過一定的裝置讓氧化劑和還原劑不規(guī)則的電子轉(zhuǎn)移

變成電子的定向移動(dòng)就形成了原電池。

轉(zhuǎn)折：可以看出一個(gè)完整的原電池包括正負(fù)兩個(gè)電極和電解質(zhì)溶液，及導(dǎo)線。那么銅鋅

原電池中的正負(fù)極和硫酸電解質(zhì)能否換成其他的物質(zhì)呢？

學(xué)生：當(dāng)然能，生活中有形形色色的電池。

過渡：也就是構(gòu)成原電池要具備怎樣的條件？

二、原電池的構(gòu)成條件的探究一分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)一課件展示

思考：鋅銅原電池的正負(fù)極可換成哪些物質(zhì)？保證鋅銅原電池原理不變，正負(fù)極可換成

哪些物質(zhì)？（C、Fe、Sn、Pb、Ag、Pt、Au等）

思考：如何根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理來設(shè)計(jì)原電池呢？

請(qǐng)將氧化還原反應(yīng)Zn+Cu2+=Cu+Zi?+設(shè)計(jì)成電池：有學(xué)生板演畫出裝置圖，

講述：設(shè)計(jì)成鹽橋的原理及有點(diǎn)

此電池的優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。其中，用到了鹽橋

什么是鹽橋？

鹽橋中裝有飽和的KC1溶液和瓊脂制成的膠凍，膠凍的作用是防止管中溶液流出。

鹽橋的作用是什么？

可使由它連接的兩溶液保持電中性，否則鋅鹽溶液會(huì)由于鋅溶解成為Zn2+而帶上正

電，銅鹽溶液會(huì)由于銅的析出減少了Cu?+而帶上了負(fù)電。

鹽橋保障了電子通過外電路從鋅到銅的不斷轉(zhuǎn)移，使鋅的溶解和銅的析出過程得以繼續(xù)

進(jìn)行。導(dǎo)線的作用是傳遞電子，溝通外電路。而鹽橋的作用則是溝通內(nèi)電路.

結(jié)論：

14

1、活潑性不同的兩電極

2、電解質(zhì)溶液

3、形成閉合回路(導(dǎo)線連接或直接接觸且電極插入電解質(zhì)溶液

4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)(本質(zhì)條件)

三、化學(xué)電源

(1)干電池(NH4cl糊狀物為電解質(zhì))

負(fù)極(鋅筒)：Zn-2e-=Zn2+,

正極(石墨)2NH4++2MnO2+2e-=2NH3T+Mn2Ch+H2O

+2+

總反應(yīng)：Zn+2NH4+2MnO2=Zn+2NH3t+Mn2O3+H2O

(2)銀鋅電池(電解質(zhì)為KOH)

負(fù)極：Zn+20H-2e=Zn(OH)2(或Zn+20H-2e=ZnO+H2。)

正極：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH'

總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag(或Zn+Ag2O=ZnO+2Ag)

(3)鉛蓄電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)

2

負(fù)極(Pb)：Pb+SO4-2e-=PbSO4,

+2

正極(PbO2)：PbO2+4H+SO4+2e=PbSO4+2H2O

總反應(yīng)：Pb+PbCh+2H2so4=2PbSO4+2H?O

(4)燃料電池：當(dāng)前廣泛應(yīng)用于空間技術(shù)的一種典型燃料電池就是氫氧燃料電池，

它是一種高效低污染的新型電池，主要用于航天領(lǐng)域。它的電極材料一般為活化電極，

碳電極上嵌有微細(xì)分散的鉗等金屬作催化劑，如伯電極、活性炭電極等，具有很強(qiáng)的催

化活性。電解質(zhì)溶液一般為40%的KOH溶液。

電極反應(yīng)式為：負(fù)極H2MM2H

2H+2OH—2e-=2H2O

正極C)2+2H2O+4e-=4OH-

電池總反應(yīng)式為：2H2+O2=2H2O

另一種燃料電池是用金屬鉗片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)

15

和氧氣(氧化劑)。電極反應(yīng)式為：

負(fù)極：CHd+10OH—8e-=+7H2O；

正極：4H2O+2O2+8e-=80"。

電￥也總反應(yīng)式為：CH4+202+2K0H=K2CO3+3H2O

四、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)【學(xué)生看書討論】

1.什么是金屬的腐蝕?金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？

2.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)是什么？

3.鋼鐵腐蝕的兩種情況？電極反應(yīng)的書寫？

4.金屬的防護(hù)的方法有哪些？

第二章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

【教學(xué)目標(biāo)】1、理解能量判據(jù)、嫡的概念

2、理解能量判據(jù)和燧判據(jù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行方向的共同影響

3、學(xué)會(huì)利用能量判據(jù)和幅判據(jù)分析化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向

【教學(xué)過程】

一、自發(fā)過程與非自發(fā)過程

自發(fā)過程：在一定條件下，的過程；

非自發(fā)過程：在通常狀況下，的過程。

［討論】請(qǐng)盡可能多地列舉你熟知的自發(fā)過程。

【探究】以“物體由高處自由下落”為代表，探究自發(fā)過程中有哪些變化趨勢(shì)。

觀察下列幾個(gè)自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，找出它們的共同之處

⑴鈉與水反應(yīng)：2Na(s)+2比0⑴=2NaOH(aq)+氏(g)△H=-368kJ/mol

(2)鐵生銹：3Fe⑸+3/202(g)=Fe2()3(s)AH=-824kJ/mol

16

(3)氫氣和氧氣反應(yīng)：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)AH=-571.6kJ/mol

共同點(diǎn)：____________________________________

二、自發(fā)過程的能量判據(jù)

能量判據(jù)：自發(fā)過程的體系取向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(這時(shí)體系會(huì)對(duì)外部做功

或釋放熱量),這一經(jīng)驗(yàn)規(guī)律就是能量判據(jù)。

注：能量判據(jù)又稱培判據(jù),即△!1—0的反應(yīng)有自發(fā)進(jìn)行的傾向，焰判據(jù)是判斷化學(xué)反

應(yīng)進(jìn)行方向的判據(jù)之一。

I［練習(xí)』

1、已知金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：

①C(金剛石、s)+O2(g)=CO2(g)AH!=-395.41kJ/mol

②C(石墨、s)+02(g)=CO2(g)△H2=-393.5IkJ/mol

關(guān)于金剛石與石墨的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是

A、金剛石轉(zhuǎn)化成石墨是自發(fā)進(jìn)行的過程B、石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是自發(fā)進(jìn)行的過程

C、石墨比金剛石能量低D、金剛石比石墨能量低

2、知道了某過程有自發(fā)性之后，則

A、可判斷出過程的方向B、可確定過程是否一定會(huì)發(fā)生

C、可預(yù)測(cè)過程發(fā)生完成的快慢D、可判斷過程的熱效應(yīng)

【思考】判斷下列過程中能量的變化情況:

1、冰一液態(tài)水一水蒸氣

2、氯化鈉晶體溶于水

【展示】自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng)：

N2O5分解：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)AH=+56.7kJ/mol

碳錢的分解：(NH4)2CC>3(S)=NH4HCO3(S)+NH3(g)AH=+74.9kJ/mol

【思考】分析剛才兩個(gè)自發(fā)過程中混亂度的變化情況：

1、冰-液態(tài)水-水蒸氣

2、氯化鈉晶體溶于水

三、自發(fā)過程的墻判據(jù)

1、混亂度與燧

混亂度：表示體系的不規(guī)則或無序狀態(tài)。

17

——混亂度的增加意味著體系變得更加無序

埔：熱力學(xué)上用來表示邈度的狀態(tài)函數(shù)，符號(hào)為S

——體系的無序性越高，即混亂度越高，牖值就越大

注：同一物質(zhì)，在氣態(tài)時(shí)端最,液態(tài)時(shí),固態(tài)時(shí)最o

2、烯變：化學(xué)反應(yīng)中要發(fā)生物質(zhì)的變化或物質(zhì)狀態(tài)的變化，因此存在混亂度的變化，叫

做嫡變，符號(hào)：△$=$產(chǎn)物一Sfi?物

注：在密閉條件下，體系有由有序自發(fā)地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向一一烯增

自發(fā)過程的懶判據(jù)：在與外界隔離的體系中，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的燧增大，這一經(jīng)驗(yàn)

規(guī)律叫做墻增原理,是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的另一判據(jù)——端判

據(jù)。

【小結(jié)】自發(fā)過程的兩大變化趨勢(shì)：1、能量趨于

2、混亂度趨于

【思考】解釋以下兩種自發(fā)現(xiàn)象：①室溫時(shí)冰融化②一10℃時(shí)水結(jié)冰

四、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向

1、物質(zhì)具有的能量趨于降低一?烙(H)判據(jù)：AH(焙變)<0,放熱反應(yīng)

2、物質(zhì)的混亂度趨于增加一?焙(5)判據(jù)：AS(熠變)>0,燧增原理

焙變嫡變化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行

AH<0AS>0

AH>0AS<0

AH<0AS<0

AH>0AS>0

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度

【教學(xué)目標(biāo)】：

1、化學(xué)平衡常數(shù)的概念

2、運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度判斷

3、運(yùn)用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算

18

4、正確理解濃度、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，并能利用勒夏特列原理加以解釋。

【學(xué)習(xí)過程工

［引言］當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)物和生成物的濃度之間有怎樣的定

量關(guān)系，請(qǐng)完成43頁［交流與研討］,你能得出什么結(jié)論？

一、化學(xué)平衡常數(shù)

1、定義：在一定溫度下，當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度以系數(shù)為指數(shù)的

幕的乘積與反應(yīng)物濃度以系數(shù)為指數(shù)的幕的乘積的比值是一個(gè)常數(shù)。這個(gè)常數(shù)就是該反

應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)(簡(jiǎn)稱平衡常數(shù))

2、表達(dá)式：對(duì)于一般的可逆反應(yīng)，mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)

當(dāng)在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí)，K==cp(C)-c<'(D)/cm(A).cn(B)

引導(dǎo)學(xué)生完成44頁【交流與研討】1、2兩題，你能得出什么結(jié)論？

3、平衡常數(shù)的意義：

(1)平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度(也叫反應(yīng)的限度)。

K值越大，表示反應(yīng)進(jìn)行得越完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越大；

K值越小，表示反應(yīng)進(jìn)行得越不完全，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越小。

(2)判斷正在進(jìn)行的可逆是否平衡及反應(yīng)向何方向進(jìn)行：

對(duì)于可逆反應(yīng)：mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g),在一定的溫度下的任意時(shí)刻，

反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度有如下關(guān)系：Qc=Cp(C)-Cq(D)/Cm(A)-Cn(B),叫該反應(yīng)的濃

度商。

Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行

Qc=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)

Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行

(3)利用K可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)

若升高溫度，K值增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱

若升高溫度，K值減小，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

二、使用平衡常數(shù)應(yīng)注意的幾個(gè)問題:

19

1、化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。

2、在平衡常數(shù)表達(dá)式中：水(液態(tài))的濃度、固體物質(zhì)的濃度不寫

C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),K=C(CO)C(H2)/C(H2O)

Fe(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),K=c(CO2)/c(CO)

3、化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)

例如：N2(g)+3H2(g)=2NHKg)的平衡常數(shù)為Ki，l/2N2(g)+3/2H2(g)-NH3(g)

的平衡常數(shù)為七，NH3(g)-l/2N2(g)+3/2Hz(g)的平衡常數(shù)為K3；

2

寫出Ki和K2的關(guān)系式：K,-K2。

寫出K2和K3的關(guān)系式：K2-K3=l。

2

寫出Ki和K3的關(guān)系式：KrK3=l。

三、某個(gè)指定反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率=該反應(yīng)物的起始濃度一該反應(yīng)物的平衡濃度X1QQ%

該反應(yīng)物的起始濃度

該反應(yīng)物反應(yīng)中消耗(反應(yīng))濃度x](J。％

或者=

該反應(yīng)物的起始濃度

該反應(yīng)物反應(yīng)中消耗(反應(yīng))的物質(zhì)的量

或者=----------------------------------------xvj]ununo//O

該反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量

轉(zhuǎn)化率越大，反應(yīng)越完全！

四、有關(guān)化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算：閱讀45頁例1和例2。完成47頁交流與研討。

【過渡】我們知道：不同溫度下物質(zhì)的溶解度不同。那么對(duì)于to時(shí)達(dá)到溶解平衡狀態(tài)的

飽和溶液，當(dāng)升高或降低溫度至L時(shí);溶解平衡狀態(tài)被打破，繼而建立一種新的溶解平

衡，也就是說：條件改變，溶解平衡移動(dòng)。那么：化學(xué)平衡是否也只有在一定條件下

才能保持？當(dāng)條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)改變時(shí)，平衡狀態(tài)是否也會(huì)發(fā)生移動(dòng)？

【實(shí)驗(yàn)探究一工溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響(閱讀教材48頁實(shí)驗(yàn))

實(shí)驗(yàn)原理：2NCh(葉④N2O4(g)AH==-57.2kJ/mol

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：冷水中顏色變淺，熱水種顏色變深

結(jié)論：升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱方向移動(dòng)；降低溫度，化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng)

【實(shí)驗(yàn)探究二】：探究濃度變化對(duì)化學(xué)平衡的影響

20

實(shí)驗(yàn)原理：Fe3++3SCN~Fe(SCN)3(紅色)

實(shí)驗(yàn)步驟：向盛有5ml0.005moi/LFeCb溶液的試管中加入5mK).01mol/LKSCN溶液，

溶液顯紅色。

(1)將上述溶液均分置于兩支試管中；向其中一支試管中加入飽和FeCb溶液4滴，充

分振蕩，觀察溶液顏色變化；向另一支試管滴加4滴1mol/LKSCN溶液，觀察溶液顏

色變化。

(2)向上述兩支試管中各滴加O.Olmol/LNaOH溶液3~~5滴，觀察現(xiàn)象，填寫下表。

編號(hào)12

步驟(1)滴加飽和FeCb溶液滴加1mol/LKSCN溶液

現(xiàn)象顏色加深顏色加深

步驟(2)滴加NaOH溶液滴加NaOH溶液

現(xiàn)象出現(xiàn)紅褐色沉淀溶液顏色變淺出現(xiàn)紅褐色沉淀溶液顏色變淺

結(jié)論增加反應(yīng)物的濃度或減少生成物濃度平衡向正方向移動(dòng)

增加生成物的濃度或減少反應(yīng)物濃度平衡向逆方向移動(dòng)

【思考與交流】

1、上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中，化學(xué)平衡狀態(tài)是否發(fā)生了改變？你是如何判斷的？

2、從中你能否推知影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素？

【實(shí)驗(yàn)探究三】：

1、實(shí)驗(yàn)裝置：將16呈注射針頭直接插入4號(hào)橡膠塞，用橡膠塞連接預(yù)先裝有N02

和N2O4混合氣體的200mm試管和100mL注射器，實(shí)驗(yàn)者側(cè)立于黑板旁，一只手掌托住

注射器，手指握住橡膠塞和試管，另一只手操作注射器，先將活塞往外拉到H處，在試

管后襯一張白紙，然后觀察當(dāng)活塞反復(fù)地從n壓回I,又從I拉向n時(shí)，試管內(nèi)混合氣

體顏色的變化。

2、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加壓顏色加深；減壓顏色變淺

3、結(jié)論：增大壓強(qiáng)平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)

減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)

21

課堂小結(jié):

第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

教學(xué)目標(biāo)

1.通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識(shí)一般規(guī)律。

2.使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等來解釋濃度、壓強(qiáng)、

溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

3.通過催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例，認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。

教學(xué)重點(diǎn)：濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

教學(xué)難點(diǎn)：濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。

教學(xué)過程：復(fù)習(xí)回顧讓學(xué)生進(jìn)行56頁活動(dòng)探究

一、化學(xué)反應(yīng)速率：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。若濃

度用物質(zhì)的量(C)來表示，單位為：mol/L,時(shí)間用t來表示，單位為：秒(s)或分(min)

或小時(shí)(h)來表示，則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

V==AC/1單位是：mol/(L-s)或mol/(L-min)或mol/(Lh)

化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的量變化來表示，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)

物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示，其數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為V="

△t

【明確】理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題：

1、物質(zhì)濃度是物質(zhì)的量濃度以mol/L為單位，時(shí)間單位通?？捎胹、min、h表示，

因此反應(yīng)速率的與常見單位-一般為mol/Q-s)、mol/(Lmon)或mol/(l-h)。

2、化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以

最容易測(cè)定的一種物質(zhì)表示之，且應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。

3、用不同的物質(zhì)表示同一時(shí)間的反應(yīng)速率時(shí)其數(shù)值可能不同，但表達(dá)的意義是相同

的，各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計(jì)

量數(shù)進(jìn)行換算：

22

對(duì)于反應(yīng)加Kg)+〃伏g)=pc(g)+q￡)(g)來說，則有匕"=￡=

tnnpq

4、一般說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際上是這

一段時(shí)間內(nèi)的平均速率。

［講述］影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，是內(nèi)在因素，我們?nèi)祟愂遣?/p>

能改變這個(gè)因素的。因此我們應(yīng)尊重這個(gè)自然規(guī)律。但是，當(dāng)一個(gè)反應(yīng)確定之后，我們

可以尊重其客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上通過改變外界條件來改變這個(gè)反應(yīng)的速率，使它按著我們

人類需要的速率進(jìn)行。

二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

［提出問題］濃度是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？

［交流研討］58頁回答1.、2.兩題。

［結(jié)論］

1.v==kc(H2O2)c(HI)k為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。通

常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行的越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，但受溫度、催化

劑、固體表面積性質(zhì)等因素的影響。

2.其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，

可以減小化學(xué)反應(yīng)的速率。

［提出問題］壓強(qiáng)是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？

［講解］當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)，固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)體積基本不變，濃度也不變，反應(yīng)速率也不

變。對(duì)于氣體來說，增大壓強(qiáng)，體積減小，濃度增大，因而反應(yīng)速率也增大。

［思考］為什么增大壓強(qiáng)會(huì)影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率？

［講解口.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說，如果氣體的壓強(qiáng)增大到原

來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍,

即體系中各個(gè)物質(zhì)的濃度都增加，所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強(qiáng)，氣體的體

積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反應(yīng)速率減小。

2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí)，由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變很

小，因而它們的濃度改變也很小，可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無關(guān)。

23

［強(qiáng)調(diào)］壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)

對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)最終落實(shí)到濃度上，將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。

［結(jié)論］對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓

強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。

［提出問題］溫度是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？

三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

［交流研討］59頁

［思考］為什么升高溫度會(huì)使反應(yīng)速率加快？

［講解］當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí)，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增高，

是活化分子的百分比增大，因而活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反應(yīng)速

率加大。

［提出問題］催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？

四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

［交流研討］62頁

［講解］當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí)，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反

應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增

大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大。

［結(jié)論］

1、催化劑是能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。

由于催化劑的質(zhì)量及化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，反應(yīng)歷程中必定既包括有催化劑參與的

反應(yīng)，又包括使催化劑再生成的反應(yīng)。

2、催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。需要

注意的是，催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。

3、催化劑具有選擇性，某種催化劑對(duì)某一反應(yīng)可能是活性很強(qiáng)的催化劑，但對(duì)其他

反應(yīng)就不一定有催化作用.

［課堂小結(jié)］

24

第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化…工業(yè)合成氨

［教學(xué)目標(biāo)］

1、研究如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理，選擇合成氨的適宜條件.

2,研究應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思想和方法.

［教學(xué)過程］

分析:合成氨的反應(yīng)特點(diǎn)

N2+3H2=2NH3正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)

請(qǐng)根據(jù)正反應(yīng)的焰變和嫡變分析在298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行能自發(fā)進(jìn)行

一、自主獲取信息

（一）合成氨的反應(yīng)限度

請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，利用影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素，分析什么條件有利于氨

生成。

交流?研討參閱66頁

合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）。

已知298K時(shí):AH==-92.2kJ-mol-1AS=-198.2JK'mol1

1.請(qǐng)你根據(jù)正反應(yīng)的婚變和嫡變分析298K下合成氨反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。

2.請(qǐng)你利用化學(xué)平衡移動(dòng)的知識(shí)分析什么條件有利于氨的合成。

［結(jié)論］

高溫，低壓有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng),N2,H2濃度比為1:3有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng).

（二）合成氨反應(yīng)的速率一一閱讀67頁交流研討

條件Ea/kJ-mol1k（催）/k（無）

無催化劑3353.4x1012(700K)

使用鐵催化劑167

［交流?研討］

1、結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素,思考什么條件能使氨生成的快

答：升高溫度增大壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度使用催化劑

25

2、實(shí)驗(yàn)表明，在特定條件下,合成氨反應(yīng)的速率與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系為

I51

答:v=KC(N2)C-(H2)C-(NH3)

3、請(qǐng)你根據(jù)關(guān)系式分析:各物質(zhì)的濃度對(duì)反應(yīng)速率有哪些影響可以采取哪些措施來提高

反應(yīng)速率

答：增大N2、氏濃度、將氨及時(shí)從混合氣中分離出去

二、合成氨的適宜條件

［交流?研討］

1.根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，應(yīng)分別采取什么措施提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率?

請(qǐng)將你的建議填入下表。

提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率提高化學(xué)反應(yīng)速率

性質(zhì)措施性質(zhì)措施

放熱活化能高

分子數(shù)減小低溫時(shí)反應(yīng)速率低

平衡常數(shù)不大原料氣濃度增加能提高反應(yīng)速率

氨氣濃度增加能降低反應(yīng)速率

2.請(qǐng)你嘗試為合成氨選擇適宜條件。

3.在確定合成氨的適宜條件的過程中，你遇到了哪些困難?你是怎樣解決的？

4.為了提高合成氨生產(chǎn)的能力，你認(rèn)為還可以在哪些方面做進(jìn)一步改進(jìn)？

催化劑對(duì)合成氨反應(yīng)速率的影響

三、信息整合--合成氨的適宜條件的選擇

據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)應(yīng)分別采取什么措施提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率討論：

1、既然增大壓強(qiáng)既可提高反應(yīng)速率，又可提高氨的產(chǎn)量，那么在合成氨工業(yè)中壓強(qiáng)是否越

大越好？

2、既然降低溫度有利于平衡向生成氨的方向移動(dòng)，那么生產(chǎn)中是否溫度越低越好？

3、在合成氨工業(yè)中要使用催化劑，既然催化劑對(duì)化學(xué)平衡的移動(dòng)沒有影響，為什么還要使

用呢

26

總結(jié)：合成氨適宜條件

催化劑----鐵

溫度----700K左右

根據(jù)設(shè)備動(dòng)力選擇壓強(qiáng)--lxl07~lxlO8Pa

N2,出投料比-----1:2.8

及時(shí)分離一一氨氣［課堂小結(jié)］［課后作業(yè)］

第一節(jié)水溶液

［教學(xué)目的J

1、使學(xué)生了解水的電離和水的離子積

2、生了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系

3、通過水的離子積和溶液酸堿性等內(nèi)容的教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行矛盾的對(duì)立統(tǒng)一、事物

間的相互關(guān)系和相互制約等辨證唯物主義觀點(diǎn)的教育

4、了解電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)

［教學(xué)重點(diǎn)］水的離子積，溶液酸堿性和溶液pH值的關(guān)系

［教學(xué)難點(diǎn)］水的離子積

［教學(xué)過程］

［引入］水是不是電解質(zhì)？研究電解質(zhì)溶液時(shí)往往涉及溶液的酸堿性，而酸堿性與水的電

離有密切的關(guān)系。那么水是如何電離的呢？精確的實(shí)驗(yàn)證明，水是一種極弱的電解質(zhì)，

它能微弱地電離，生成H3O+和OH—：

一、水的電離

++

1、水的電離H20+H20=H30+OH-簡(jiǎn)寫為：H20=H+OH-

實(shí)驗(yàn)測(cè)定：25℃［H+HOHJ=1xlO-7mol/L100℃［H+］=［OHJ=

1x106mol/L

水的電離與其它弱電解質(zhì)的電離有何異同？

不同點(diǎn)：水是“自身”作用下發(fā)生的極微弱的電離。

27

相同點(diǎn)：均是部分電離，存在電離平衡

［提問］請(qǐng)學(xué)生計(jì)算水的濃度，1L純水的物質(zhì)的量是55.6mol,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得25℃