高中離子反應(yīng)教案
發(fā)表時間:2020-09-23高一下冊化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量》期中復(fù)習(xí)資料。
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。關(guān)于好的高中教案要怎么樣去寫呢?以下是小編收集整理的“高一下冊化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量》期中復(fù)習(xí)資料”,僅供參考,大家一起來看看吧。
高一下冊化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量》期中復(fù)習(xí)資料
一、化學(xué)能與熱能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的形式及原因
當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵要吸收能量,形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量?;瘜W(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因。
一個確定的化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生過程中是吸收能量還是放出能量,決定于反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的相對大小。
(1)E(反應(yīng)物總能量)E(生成物總能量),為放熱反應(yīng),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。這是人類利用化學(xué)能的最為主要的形式。
(2)E反應(yīng)物總能量
2、常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)
(1)常見的放熱反應(yīng):
①所有的燃燒與緩慢氧化;②酸堿中和反應(yīng);③金屬與酸或水反應(yīng);④大多數(shù)化合反應(yīng)(特殊:C+CO2=2CO是吸熱反應(yīng))。
(2)常見的吸熱反應(yīng):
①以C、H2、CO為還原劑的氧化還原反應(yīng)如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);②銨鹽和堿的反應(yīng)如Ba(OH)2·8H2O+NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O;③大多數(shù)分解反應(yīng)如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。
3、基本概念
⑴能量守恒定律:一種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量,轉(zhuǎn)化途徑與能量形式可以不同,但體系中包含的總能量是不變的。
⑵中和熱:強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的稀溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水,所釋放出的能量,叫做中和熱。
二、化學(xué)能與電能
1、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的方式
火電(火力發(fā)電):化學(xué)能→熱能→機(jī)械能→電能
缺點:環(huán)境污染、低效
2、原電池原理
⑴概念:把化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。
⑵原電池的工作原理:通過氧化還原反應(yīng)(有電子的轉(zhuǎn)移)把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
⑶原電池的組成:①活潑性不同的金屬作為電極;②兩個相互連接的電極插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回路。
⑷電極名稱及發(fā)生的反應(yīng):
①負(fù)極:較活潑的金屬作負(fù)極,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);
電極反應(yīng)式為:較活潑金屬-ne-=金屬陽離子
負(fù)極現(xiàn)象為:負(fù)極溶解,負(fù)極質(zhì)量減少。
②正極:較不活潑的金屬或石墨作正極,正極發(fā)生還原反應(yīng);
電極反應(yīng)式為:溶液中陽離子+ne-=單質(zhì)
正極的現(xiàn)象:一般有氣體放出或正極質(zhì)量增加。
⑸原電池正負(fù)極的判斷方法:
①依據(jù)原電池兩極的材料:較活潑的金屬作負(fù)極(K、Ca、Na太活潑,不能作電極);較不活潑金屬或可導(dǎo)電非金屬(石墨)、氧化物(MnO2)等作正極。
②根據(jù)電流方向或電子流向:(外電路)的電流由正極流向負(fù)極;電子則由負(fù)極經(jīng)外電路流向原電池的正極。
③根據(jù)原電池中的反應(yīng)類型:
負(fù)極:失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),現(xiàn)象通常是電極本身消耗,質(zhì)量減小。
正極:得電子,發(fā)生還原反應(yīng),現(xiàn)象是常伴隨金屬的析出或H2的放出。
⑸原電池電極反應(yīng)的書寫方法:
①原電池反應(yīng)所依托的化學(xué)反應(yīng)原理是氧化還原反應(yīng),負(fù)極反應(yīng)是氧化反應(yīng),正極反應(yīng)是還原反應(yīng)。
②原電池的總反應(yīng)式一般把正極和負(fù)極反應(yīng)式相加抵消掉電子而得。
⑹原電池的應(yīng)用:
①加快化學(xué)反應(yīng)速率,如粗鋅制氫氣速率比純鋅制氫氣快。②比較金屬活動性強(qiáng)弱。③設(shè)計原電池。④金屬的腐蝕。
⑺化學(xué)電源基本類型:
①干電池:活潑金屬作負(fù)極,被腐蝕或消耗。如:Cu-Zn原電池、鋅錳電池。
②充電電池:兩極都參加反應(yīng)的原電池,可充電循環(huán)使用。如鉛蓄電池、鋰電池和銀鋅電池等。
③燃料電池:兩電極材料均為惰性電極,電極本身不發(fā)生反應(yīng),而是由引入到兩極上的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如H2、CH4燃料電池,其電解質(zhì)溶液常為堿性試劑(KOH等)。
三、化學(xué)反應(yīng)速率與限度
1、化學(xué)反應(yīng)的速率
⑴概念:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)來表示。計算公式:υ=△C/△t
①單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
②B為溶液或氣體,若B為固體或純液體不計算速率。
③重要規(guī)律:以mA+nBpC+qD而言,用A、B濃度的減少或C、D濃度的增加所表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間必然存在如下關(guān)系:
VA:VB:VC:VD=m:n:c:d。
⑵影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:
內(nèi)因:由參加反應(yīng)的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的(主要因素)。
外因:外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率有一定影響
①溫度:升高溫度,增大速率;
②催化劑:一般加快反應(yīng)速率(正催化劑)。
③濃度:增加反應(yīng)物的濃度,增大速率(溶液或氣體才有濃度可言)。
④壓強(qiáng):增大壓強(qiáng),增大速率(適用于有氣體參加的反應(yīng))。
⑤其它因素:如光(射線)、固體的表面積(顆粒大小)、反應(yīng)物的狀態(tài)(溶劑)、原電池等也會改變化學(xué)反應(yīng)速率。
2、化學(xué)反應(yīng)的限度
⑴化學(xué)平衡狀態(tài):在一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變,達(dá)到表面上靜止的一種“平衡狀態(tài)”,這就是這個反應(yīng)所能達(dá)到的限度,即化學(xué)平衡狀態(tài)。
化學(xué)反應(yīng)的限度:一定條件下,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的程度,就叫做該化學(xué)反應(yīng)的限度。
⑵化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、動、定、變。
①逆:化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(yīng)。
②動:動態(tài)平衡,達(dá)到平衡狀態(tài)時,正方應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)沒有停止。
③定:達(dá)到平衡狀態(tài)時,各組分的濃度保持不變,各組成成分的含量保持一定。
④變:當(dāng)條件變化時,化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度發(fā)生變化,反應(yīng)限度也發(fā)生變化。
⑶外界條件對反應(yīng)限度的影響
①外界條件改變,V正V逆,化學(xué)反應(yīng)限度向著正反應(yīng)程度增大的方向變化,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;
②外界條件改變,V逆V正,化學(xué)反應(yīng)限度向著逆反應(yīng)程度增大的方向變化,降低反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
3、反應(yīng)條件的控制
⑴從控制反應(yīng)速率的角度:有利的反應(yīng),加快反應(yīng)速率,不利的反應(yīng),減慢反應(yīng)速率;
⑵從控制反應(yīng)進(jìn)行的程度角度:促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng),抑制不利的化學(xué)反應(yīng)。
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高一下冊化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》期中復(fù)習(xí)資料
高一下冊化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)中的能量變化》期中復(fù)習(xí)資料
化學(xué)反應(yīng)的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。
一、反應(yīng)熱
1、定義:在反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量叫反應(yīng)熱。放出熱量的反應(yīng)叫放熱反應(yīng)。吸收熱量的反應(yīng)叫吸熱反應(yīng)(化學(xué)反應(yīng)過程中,不僅有新物質(zhì)生成,同時還伴隨著能量的變化,并可以以熱能、電能或光能等的形式表現(xiàn)出來。當(dāng)能量以熱的形式表現(xiàn)時,我們把反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。)
2、符號:⊿H(大吸小放)
3、單位:kJ/mol
4、計算依據(jù):⊿H=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量=H(生成物)-H(反應(yīng)物)
⊿H=反應(yīng)物的總鍵能–生成物的總鍵能
5、書寫熱化學(xué)方程式的注意事項:
(1)要標(biāo)明反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng),如不特別注明,即表示在101kPa和298K。
(2)要標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài),因為物質(zhì)在不同的聚集狀態(tài)下所具有的能量是不相同的,對同一反應(yīng)來說,物質(zhì)聚集狀態(tài)不同,反應(yīng)熱(⊿H)的數(shù)值不同。
(3)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)不表示分子個數(shù),而是表示物質(zhì)的量,所以,它可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。相同物質(zhì)發(fā)生的同一個化學(xué)反應(yīng),當(dāng)化學(xué)計量數(shù)改變時,其⊿H也同等倍數(shù)的改變,但⊿H的單位不變,仍然為kJ/mol。若將化學(xué)方程式中反應(yīng)物和生成物顛倒,則⊿H的數(shù)值和單位不變,符號改變。
(4)熱化學(xué)方程式一般不需要寫反應(yīng)條件,也不用標(biāo)“↑”和“↓”。因為聚集狀態(tài)已經(jīng)表示出來了,固態(tài)用“s”液態(tài)用“l(fā)”,氣態(tài)用“g”。
(5)⊿H要標(biāo)注“+”或“-”,放熱反應(yīng)⊿H為“-”,吸熱反應(yīng)⊿H為’+”.
6、蓋斯定律:
一定條件下,某化學(xué)反應(yīng)無論是一步完成還是分成幾步完成,反應(yīng)的總熱效應(yīng)相同,這就是蓋斯定律。蓋斯定律的應(yīng)用實際上是利用熱化學(xué)方程式的加減。(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))
7、(1)常見的放熱反應(yīng)有:可燃物的燃燒,酸堿中和反應(yīng),大多數(shù)化合反應(yīng),金屬跟酸的置換反應(yīng)
(2)常見的吸熱反應(yīng)有:大多數(shù)分解反應(yīng),以碳、氫氣、一氧化碳作還原劑的氧化還原反應(yīng),銨鹽與堿的反應(yīng)。
二、燃燒熱
定義:在101kPa下,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱。單位為kJ/mol
三、中和熱
定義:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O時的反應(yīng)熱。
注意事項:
(1)必須是“稀溶液”,因為濃溶液在稀釋過程中會放出熱量,影響中和熱。
(2)中和熱不包括離子在水中的水合熱,物質(zhì)的溶解熱,電解質(zhì)電離所伴隨的熱效應(yīng)。
(3)中和反應(yīng)的實質(zhì)是氫離子和氫氧根離子起反應(yīng)生成水,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分不屬于中和熱。
(4)稀的強(qiáng)酸和稀的強(qiáng)堿反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol.若是弱酸或弱堿參與反應(yīng),則由于他們的電離要吸收熱量,其熱量的數(shù)值會小于57.3kJ/mol.
高一下冊化學(xué)《元素周期表》期中復(fù)習(xí)資料
高一下冊化學(xué)元素周期表期中復(fù)習(xí)資料
1.1原子半徑
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性氣體元素除外)的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而減小;
(2)同一族的元素從上到下,隨電子層數(shù)增多,原子半徑增大。
1.2元素化合價
(1)除第1周期外,同周期從左到右,元素最高正價由堿金屬+1遞增到+7,非金屬元素負(fù)價由碳族-4遞增到-1(氟無正價,氧無+6價,除外);
(2)同一主族的元素的最高正價、負(fù)價均相同
1.3單質(zhì)的熔點
(1)同一周期元素隨原子序數(shù)的遞增,元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞增,非金屬單質(zhì)的熔點遞減;
(2)同一族元素從上到下,元素組成的金屬單質(zhì)的熔點遞減,非金屬單質(zhì)的熔點遞增
1.4元素的金屬性與非金屬性
(1)同一周期的元素從左到右金屬性遞減,非金屬性遞增;
(2)同一主族元素從上到下金屬性遞增,非金屬性遞減。
1.5最高價氧化物和水化物的酸堿性
元素的金屬性越強(qiáng),其最高價氧化物的水化物的堿性越強(qiáng);元素的非金屬性越強(qiáng),最高價氧化物的水化物的酸性越強(qiáng)。
1.6非金屬氣態(tài)氫化物
元素非金屬性越強(qiáng),氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。同周期非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物水溶液一般酸性越強(qiáng);同主族非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),其氣態(tài)氫化物水溶液的酸性越弱。
1.7單質(zhì)的氧化性、還原性
一般元素的金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的還原性越強(qiáng),其氧化物的氧離子氧化性越弱;元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),其簡單陰離子的還原性越弱。
2.推斷元素位置的規(guī)律
判斷元素在周期表中位置應(yīng)牢記的規(guī)律:
(1)元素周期數(shù)等于核外電子層數(shù);
(2)主族元素的序數(shù)等于最外層電子數(shù);
(3)確定族數(shù)應(yīng)先確定是主族還是副族,其方法是采用原子序數(shù)逐步減去各周期的元素種數(shù),即可由最后的差數(shù)來確定。最后的差數(shù)就是族序數(shù),差為8、9、10時為VIII族,差數(shù)大于10時,則再減去10,最后結(jié)果為族序數(shù)。
化學(xué)反應(yīng)與能量
南京外國語學(xué)校朱征
教學(xué)設(shè)想
1、教材分析
案例章節(jié):《普通高中標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(人教版)》必修②第二章化學(xué)反應(yīng)與能量第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第一課時)
內(nèi)容分析
化學(xué)反應(yīng)速率是對教材前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和完善,化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)也為后面反應(yīng)限度知識奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)教材從日常生活中學(xué)生熟悉的化學(xué)現(xiàn)象入手,引出反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上通過實驗探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
教學(xué)方法
問題教學(xué)、分組協(xié)作學(xué)習(xí)、實驗探究
2、教學(xué)思路與設(shè)計
學(xué)生通過一年多的化學(xué)學(xué)習(xí),了解到不同的化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢,同一個化學(xué)反應(yīng)在不同的外界條件影響下也可能速率不同,而且基本上能夠用微粒的觀點加以解釋。本課時選擇濃度這一影響因素為載體,教會學(xué)生從定性、定量的角度設(shè)計實驗比較反應(yīng)快慢的方法,在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力和小組合作意識,掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)做出解釋的化學(xué)問題的研究方法。
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生在整章學(xué)完之后,僅記住書本上幾個具體的實驗,而今后遇到新問題,很難獨立設(shè)計實驗進(jìn)行探究?!笆谌艘贼~,不如授人以漁”。如何在這節(jié)課上,調(diào)動學(xué)生的思維,從已有知識中搜索相關(guān)信息,總結(jié)、歸納出一些可行的比較反應(yīng)速率的方法是這節(jié)課的關(guān)鍵。因此用“影響反應(yīng)速率的外部因素有哪些?”“借助哪些實驗現(xiàn)象可以幫助我們比較反應(yīng)的快慢?”“設(shè)計實驗獲取數(shù)據(jù),定量的比較反應(yīng)的快慢?”三個層層深入的討論題貫穿這節(jié)課,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究的方法的習(xí)得,而不僅僅是知識本身。
一、教學(xué)目標(biāo)分析
知識與技能:了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素;了解常用的比較反應(yīng)快慢的簡便方法;通過實驗認(rèn)識到濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并能以粒子的觀點初步解釋。
過程與方法:能夠設(shè)計簡單實驗方法測定濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,掌握從實驗數(shù)據(jù)出發(fā),建立數(shù)學(xué)圖像、數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而形成一個由簡單到復(fù)雜、宏觀到微觀、定性到定量的科學(xué)探究過程。
情感態(tài)度與價值觀:能體會到實驗是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段,培養(yǎng)科學(xué)探究意識和實事求是的科學(xué)精神。
二、教學(xué)內(nèi)容分析
設(shè)問質(zhì)疑、呈示目標(biāo)——筆者通過展示真實的圖片(牛奶和咸水鴨的外包裝),引出教學(xué)任務(wù)(化學(xué)反應(yīng)速率),將學(xué)生的注意力都吸引到學(xué)習(xí)任務(wù)中來。通過溫度條件的不同保存時間不同,使學(xué)生對此產(chǎn)生困惑(好奇)并對學(xué)習(xí)活動產(chǎn)生積極的興趣和動機(jī)。當(dāng)學(xué)生提出可能是溫度影響了食品變質(zhì)這樣一個過程的速率時,筆者及時給予肯定,并馬上提出“影響反應(yīng)速率的因素還有哪些?”,激發(fā)學(xué)生的思考,導(dǎo)入下一個環(huán)節(jié)。
互動交流——教師是學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的激發(fā)者,是善于歸納問題的指導(dǎo)者,更是教學(xué)活動的調(diào)節(jié)者和組織者。策劃好個別研究與集體討論的步驟、節(jié)奏和深廣度,在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新精神,學(xué)生在問題情境中去“發(fā)現(xiàn)”問題,提出解決方案,從探究和討論中掌握知識,獲得發(fā)展。教師適時的激發(fā)學(xué)生的思考,讓問題的討論環(huán)環(huán)相扣,步步深入。
實驗探究——這是引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實踐出真知。本節(jié)課采用引導(dǎo)-發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生通過實驗(鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng)),去觀察、分析、研究,從而“發(fā)現(xiàn)”知識,探究規(guī)律;從生活實際中發(fā)現(xiàn)問題(牛奶、咸水鴨的外包裝),通過設(shè)計,用實驗去探究,用數(shù)據(jù)去分析,再用理論去論證,從而使問題獲得解決。
得出結(jié)論——學(xué)生通過親身經(jīng)歷的科學(xué)探究活動,在教師的引導(dǎo)下,得到正確的結(jié)論。以此為基礎(chǔ),構(gòu)建數(shù)學(xué)圖像分析問題(學(xué)生根據(jù)測得數(shù)據(jù),繪制表格)。教師幫助學(xué)生將在探究階段所構(gòu)建的陳述性知識重新組織成有利于運(yùn)用的程序性知識形式(師生共同歸納總結(jié),把一般性知識概括成),建立并加強(qiáng)其與其他知識之間的聯(lián)系,以便于將來的提取和使用。
總結(jié)與反思——在這節(jié)探究課的最后,教師和學(xué)生一起進(jìn)行總結(jié)與反思。總結(jié)從兩方面進(jìn)行:一方面是學(xué)生在完成一階段的探究活動后,反思這節(jié)課所做實驗的嚴(yán)密性,還有哪些方面有待解決,比如,學(xué)生在探究實驗結(jié)束之后,反思實驗過程中,手握反應(yīng)試管,會導(dǎo)致反應(yīng)溫度變化,影響實驗結(jié)果。另一方面,教師依據(jù)整節(jié)課的環(huán)節(jié),結(jié)合教材對全課及探究過程進(jìn)行總結(jié)。
本節(jié)課采用模塊化的結(jié)構(gòu),以六個模塊構(gòu)成整體,逐層深入展開問題。
三、--流程(見下表)
模塊一影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
引入:為什么不同溫度,牛奶、鹽水鴨等食品的保值期不同?
聚焦問題情景
激發(fā)學(xué)生興趣
提問:舉例說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素有哪些?
小組討論、舉例
引入正題
師生共同歸納影響因素
1、催化劑(雙氧水的分解)
2、濃度(蠟燭在空氣和氧氣燃燒)
3、表面積(碳酸鈣與鹽酸反應(yīng))
4、溫度(金屬的氧化)
……
激活學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生
模塊二如何定性地比較反應(yīng)快慢
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
選擇濃度進(jìn)行探究
提問:在探究濃度對反應(yīng)速率影響時,借助哪些現(xiàn)象可以比較反應(yīng)速度的快慢?
小組討論、舉例并總結(jié)在日常生活和化學(xué)實驗過程中觀察化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢的方法
化學(xué)反應(yīng)速率的定性觀察
引導(dǎo)學(xué)生、拓寬思路
歸納總結(jié):氣泡多少,沉淀快慢,固體消失快慢,溫度變化,顏色變化……
為后面引出定量實驗做鋪墊
總結(jié):比較反應(yīng)的快慢,一般比較反應(yīng)物消耗的快慢或者生成物增加的快慢。
內(nèi)化、概括、建立概念體系
模塊三如何定量地比較反應(yīng)快慢
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
給予及時的評價和啟發(fā)
小組討論、交流:
針對鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng),如何設(shè)計實驗,通過數(shù)據(jù),定量地比較反應(yīng)的快慢?
思考、討論、匯報
1、測定單位時間內(nèi)生成氫氣的體積
2、測定鎂條消耗所需時間長短
3、測定密閉容器內(nèi)氣壓增加的快慢
4、測定敞開體系質(zhì)量減少的快慢
……
培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散能力與知識遷移運(yùn)用能力
學(xué)生討論、交流,提出疑問
密閉容器內(nèi)氣壓增加的快慢實驗演示(利用數(shù)據(jù)采集技術(shù))
及時鞏固
小結(jié)學(xué)生方案
歸納常用實驗方法
①體系質(zhì)量變化
②生成氣體體積
③生成沉淀的量
……
提高知識的可利用性,將陳述性知識組織成程序性知識。
模塊四實驗探究
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
給出實驗步驟方法
學(xué)生分組分工完成實驗探究,記錄數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)。
利用所得數(shù)據(jù),繪制曲線。
培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力、合作意識與數(shù)據(jù)分析處理能力
適時點評
學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行數(shù)據(jù)匯報
模塊五從微觀角度解釋
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
提問:如何從微粒的角度解釋這一結(jié)果?
學(xué)生積極思考
由宏觀到微觀,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)本質(zhì)的科學(xué)探究方法
提問:還有什么因素會影響反應(yīng)物微粒的碰撞幾率?
思考、回答
演示Flash動畫
觀看、思考
多媒體輔助教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對微觀粒子的理解
模塊六評價與反思
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
本實驗中忽略了什么因素的影響?
學(xué)生回答
培養(yǎng)學(xué)生思考問題的嚴(yán)密性與實驗評價能力
對學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評價
集中注意,傾聽
適時的評價強(qiáng)化學(xué)生參與的主動性
教后反思:
1、小組協(xié)作學(xué)習(xí),積極參與問題解決過程
引導(dǎo)-發(fā)現(xiàn)探究教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與,學(xué)習(xí)任務(wù)主要是通過學(xué)生自主探索和協(xié)作學(xué)習(xí)完成的。本節(jié)課采用小組協(xié)作的形式,一般由4人組成,各小組按照探究活動進(jìn)行分工(記錄、掐表、搭建儀器、操作),由小組成員共同完成一個研究課題。在探究過程中,小組成員既有分工,又有合作。學(xué)生要積極主動地利用各種信息工具獲取、分析、處理信息,并在活動中學(xué)會與人交流、合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
2、發(fā)展學(xué)生的思維品質(zhì)
傳統(tǒng)課上,老師的演示實驗或是學(xué)生實驗其實變成了驗證性的實驗。而筆者在英國進(jìn)修期間,留意到英國中學(xué)在處理這一部分內(nèi)容時,首先通過計算機(jī)輔助手段讓學(xué)生了解有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中的微粒碰撞理論,然后在具體研究每一種因素時,都是采用學(xué)生實驗得出結(jié)論,再嘗試用碰撞理論解釋,最后遷移運(yùn)用。這樣一種方式是一種真正的探究模式,學(xué)生從實驗中形象的感知,再從理論中抽象的概括,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
教師從學(xué)科領(lǐng)域和現(xiàn)實生活中選擇主題,創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情境,運(yùn)用類似科學(xué)研究的辦法,使學(xué)生主動探究問題,獲得知識、技能、情感、態(tài)度的發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的提高。通過實驗之后的反思,培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)密性,并對物質(zhì)探究由定性到定量,由宏觀到微觀的科學(xué)認(rèn)識方法。
3、充分利用數(shù)據(jù)采集技術(shù)
數(shù)據(jù)采集技術(shù)具有方便、精確、細(xì)微化等優(yōu)勢,解決傳統(tǒng)實驗技術(shù)方法無法進(jìn)行的或無法顯示的實驗或無法處理數(shù)據(jù)的實驗,充分挖掘化學(xué)實驗的資源價值,提高實驗的探索性,使信息技術(shù)從學(xué)習(xí)對象轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)工具。例如,密閉容器內(nèi)氣壓增加快慢的實驗。利用計算機(jī)開發(fā)和控制化學(xué)演示實驗過程,利用數(shù)、模轉(zhuǎn)換技術(shù)和傳感器使數(shù)字采集、分析和報告自動化、科學(xué)化,提高了演示實驗效果和水平,為化學(xué)實驗提供了一種新的計算機(jī)輔助教學(xué)模式。
運(yùn)用數(shù)據(jù)采集技術(shù)不僅是改進(jìn)教學(xué)的手段,而是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,開拓了學(xué)生的視野,大大擴(kuò)展了學(xué)生思考設(shè)計實驗方案的空間。進(jìn)而促使學(xué)生自主學(xué)習(xí),引發(fā)化學(xué)教學(xué)模式變革,為培養(yǎng)信息時代的接班人開辟了新的途徑。
4、現(xiàn)代教學(xué)媒體與傳統(tǒng)板書有機(jī)結(jié)合
現(xiàn)代教學(xué)媒體(Flash動畫、PowerPoint)能把文字、聲音、圖像、動畫等傳媒集于一體,具有促思,激趣,高效等功能。吸引學(xué)生的注意,在發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)教學(xué)中,充分利用多媒體手段可以收到事半功倍的效果。但傳統(tǒng)的教學(xué)手段板書,也有著不可替代的作用,在教師提問、學(xué)生回答的過程中,教師的板書有助于學(xué)生傾聽已有意見,在此基礎(chǔ)上,發(fā)表自己的觀點,師生共同完成教學(xué)過程。
第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》總復(fù)習(xí)資料
第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》總復(fù)習(xí)資料
【編者按】化學(xué)反應(yīng)過程中,不僅有物質(zhì)的變化,同事還伴隨有能量的變化,并可以熱能、電能或光能等形式表現(xiàn)出來。當(dāng)能量以熱的形式表現(xiàn)是,我們把反應(yīng)分為放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)中,能量的釋放或吸收是以發(fā)生變化的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,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)。這是我們學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量這一張是必須把握的一個基本思想。
一、化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
課標(biāo)要求
1、了解化學(xué)反應(yīng)中能量轉(zhuǎn)化的原因和常見的能量轉(zhuǎn)化形式
2、了解反應(yīng)熱和焓變的含義
3、認(rèn)識熱化學(xué)方程式的意義并能正確書寫熱化學(xué)方程式
要點精講
1、焓變與反應(yīng)熱
(1)化學(xué)反應(yīng)的外觀特征
化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂和新化學(xué)鍵生成,從外觀上看,所有的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的釋放或吸收、發(fā)光、變色、放出氣體、生成沉淀等現(xiàn)象的發(fā)生。能量的變化通常表現(xiàn)為熱量的變化,但是化學(xué)反應(yīng)的能量變化還可以以其他形式的能量變化體現(xiàn)出來,如光能、電能等。
(2)反應(yīng)熱的定義
當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時,反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng),簡稱為反應(yīng)熱。通常用符號Q表示。
反應(yīng)熱產(chǎn)生的原因:由于在化學(xué)反應(yīng)過程中,當(dāng)反應(yīng)物分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂時,需要克服原子間的相互作用,這需要吸收能量;當(dāng)原子重新結(jié)合成生成物分子,即新化學(xué)鍵形成時,又要釋放能量。生成物分子形成時所釋放的總能量與反應(yīng)物分子化學(xué)鍵斷裂時所吸收的總能量的差即為該反應(yīng)的反應(yīng)熱。
(3)焓變的定義
對于在等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),如果反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能(同時可能伴隨著反應(yīng)體系體積的改變),而沒有轉(zhuǎn)化為電能、光能等其他形式的能,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱就等于反應(yīng)前后物質(zhì)的焓的改變,稱為焓變,符號ΔΗ。
ΔΗ=Η(反應(yīng)產(chǎn)物)—Η(反應(yīng)物)
為反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物總焓之差,稱為反應(yīng)焓變。如果生成物的焓大于反應(yīng)物的焓,說明反應(yīng)物具有的總能量小于產(chǎn)物具有的總能量,需要吸收外界的能量才能生成生成物,反應(yīng)必須吸熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)Η(反應(yīng)物),ΔΗ0,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
如果生成物的焓小于反應(yīng)物的焓,說明反應(yīng)物具有的總能量大于產(chǎn)物具有的總能量,需要釋放一部分的能量給外界才能生成生成物,反應(yīng)必須放熱才能進(jìn)行。即當(dāng)Η(生成物)Η(反應(yīng)物),ΔΗ0,反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(4)反應(yīng)熱和焓變的區(qū)別與聯(lián)系
第一章1
2、熱化學(xué)方程式
(1)定義
把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變和能量的變化同時表示出來的學(xué)方程式,叫熱化學(xué)方程式。
(2)表示意義
不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)化,也表明了化學(xué)反應(yīng)中的焓變。
(3)書寫熱化學(xué)方程式須注意的幾點
①只能寫在標(biāo)有反應(yīng)物和生成物狀態(tài)的化學(xué)方程式的右邊。
若為放熱反應(yīng),ΔΗ為“-”;若為吸熱反應(yīng),ΔΗ為“+”。ΔΗ的單位一般為kJ·mol-1。②焓變ΔΗ與測定條件(溫度、壓強(qiáng)等)有關(guān)。因此書寫熱化學(xué)方程式時應(yīng)注明ΔΗ的測定條件。
③熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)僅表示該物質(zhì)的物質(zhì)的量,并不表示物質(zhì)的分子數(shù)或原子數(shù)。因此化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。
④反應(yīng)物和產(chǎn)物的聚集狀態(tài)不同,焓變ΔΗ不同。因此,必須注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)才能完整地體現(xiàn)出熱化學(xué)方程式的意義。氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。若涉及同素異形體,要注明同素異形體的名稱。
⑤熱化學(xué)方程式是表示反應(yīng)已完成的量。
由于ΔΗ與反應(yīng)完成的物質(zhì)的量有關(guān),所以方程式中化學(xué)式前面的化學(xué)計量數(shù)必須與ΔΗ相對應(yīng),如果化學(xué)計量數(shù)加倍,則ΔΗ也要加倍。當(dāng)反應(yīng)向逆向進(jìn)行時,其焓變與正反應(yīng)的焓變數(shù)值相等,符號相反。
(4)熱化學(xué)方程式與化學(xué)方程式的比較
第一章2
3、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
(1)實驗原理
將兩種反應(yīng)物加入儀器內(nèi)并使之迅速混合,測量反應(yīng)前后溶液溫度的變化值,即可根據(jù)溶液的熱容C,利用下式計算出反應(yīng)釋放或吸收的熱量Q。
Q=-C(T2-T1)
式中:C表示體系的熱容;T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。
(2)實驗注意事項:
①作為量熱器的儀器裝置,其保溫隔熱的效果一定要好。
②鹽酸和NaOH溶液濃度的配制須準(zhǔn)確,且NaOH溶液的濃度須大于鹽酸的濃度。為了使測得的中和熱更準(zhǔn)確,所用鹽酸和NaOH的濃度宜小不宜大,如果濃度偏大,則溶液中陰陽離子間相互牽制作用就大,電離度就會減少,這樣酸堿中和時產(chǎn)生的熱量勢必要用去一部分來補(bǔ)償未電離分子的離解熱,造成較大的誤差。
③宜用有0.1分度值的溫度計,且測量時盡可能讀準(zhǔn),并估讀到小數(shù)點后第二位。溫度計的水銀球部分要完全浸沒在溶液中,而且要穩(wěn)定一段時間后再讀數(shù),以提高所測溫度的
精度。
(3)實驗結(jié)論
所測得的三次中和反應(yīng)的反應(yīng)熱相同。
(4)實驗分析
以上溶液中所發(fā)生的反應(yīng)均為H++OH-=H2O。由于三次實驗中所用溶液的體積相同,溶液中H+和OH-的濃度也是相同的,因此三個反應(yīng)的反應(yīng)熱也是相同的。
4、中和熱
(1)定義:在稀溶液中,酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1molH2O(l)時所釋放的熱量為中和熱。中和熱是反應(yīng)熱的一種形式。
(2)注意:中和熱不包括離子在水溶液中的生成熱、物質(zhì)的溶解熱、電解質(zhì)電離的吸收熱等。中和反應(yīng)的實質(zhì)是H+與OH-化合生成H2O,若反應(yīng)過程中有其他物質(zhì)生成,這部分反應(yīng)熱也不在中和熱內(nèi)。
5、放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)的比較
第一章3第一章4
第一章5
二、燃燒熱能源
課標(biāo)要求
1、掌握燃燒熱的概念
2、了解資源、能源是當(dāng)今社會的重要熱點問題
3、常識性了解使用化石燃料的利弊及新能源的開發(fā)
要點精講
1、燃燒熱
(1)概念:25℃,101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱,單位為kJ·mol-1。如果是1g物質(zhì)完全燃燒的反應(yīng)熱,就叫做該物質(zhì)的熱值。
(2)對燃燒熱的理解
①燃燒熱是反應(yīng)熱的一種,并且燃燒反應(yīng)一定是放熱反應(yīng),其ΔΗ為“-”或ΔΗ0。
②25℃,101kPa時,可燃物完全燃燒時,必須生成穩(wěn)定的化合物。如果該物質(zhì)在燃燒時能生成多種燃燒產(chǎn)物,則應(yīng)該生成不能再燃燒的物質(zhì)。如C完全燃燒應(yīng)生成CO2(g),而生成CO(g)屬于不完全燃燒,所以C的燃燒熱應(yīng)該是生成CO2時的熱效應(yīng)。
(3)表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式書寫
燃燒熱是以員1mol物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量來定義的,因此在書寫表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式時,應(yīng)以燃燒1mol物質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn),來配平其余物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),故在其熱化學(xué)方程
式中常出現(xiàn)分?jǐn)?shù)。
(4)研究物質(zhì)燃燒熱的意義
了解化學(xué)反應(yīng)完成時產(chǎn)生熱量的多少,以便更好地控制反應(yīng)條件,充分利用能源。
2、能源
能提供能量的自然資源,叫做能源。能量之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
第一章6
(1)能源的分類
①一次能源與二次能源
從自然界直接取得的自然能源叫一次能源,如原煤、原油、流過水壩的水等;一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換后獲得的能源稱為二次能源,如各種石油制品、煤氣、蒸氣、電力、氫能、沼氣等。
②常規(guī)能源與新能源在一定歷史時期和科學(xué)技術(shù)水平下,已被人們廣泛利用的能源稱為常規(guī)能源,如煤、石油、天然氣、水能等。人類采用先進(jìn)的方法剛開始加以利用的古老能源以及利用先進(jìn)技術(shù)新發(fā)展的能源都是新能源,如核聚變能、風(fēng)能、太陽能、海洋能等。
③可再生能源與非再生能源可連續(xù)再生、永遠(yuǎn)利用的一次能源稱為可再生能源,如水力、風(fēng)能等;經(jīng)過億萬年形成的、短期內(nèi)無法恢復(fù)的能源,稱為非再生能源,如石油、煤、天然氣等。
(2)人類對能源利用的三個時代
①柴草能源時代:草木、人力、畜力、大陽、風(fēng)和水的動力等。
②化石能源時代:煤、石油、天然氣。
③多能源時代:核能、太陽能、氫能等。
(3)燃料充分燃燒的條件
①要有足夠的空氣
②燃料與空氣要有足夠大的接觸面
注意:足夠的空氣不是越多越好,而是通入量要適當(dāng),否則過量的空氣會帶走部分熱量,造成浪費。擴(kuò)大燃料與空氣的接觸面,工業(yè)上常采用固體燃料粉碎或液體燃料以霧狀噴出的方法,從而提高燃料燃燒的效率。
(4)我國目前的能源利用狀況
目前主要能源是化石燃料,它們蘊(yùn)藏有限且不能再生,終將枯竭,且從開采、運(yùn)輸、加工到終端的利用效率都很低。我們目前使用的最多的燃料,仍是化石燃料,它們都是古代動植物遺體埋在地下經(jīng)過長時間復(fù)雜變化形成的,除含有C、H等元素外,還有少量S、N等元素,它們?nèi)紵a(chǎn)生SO2、氮的氧化物,對環(huán)境造成污染,形成酸雨。此外,煤的不充分燃燒,還產(chǎn)生CO,既造成浪費,也造成污染。
(5)解決能源危機(jī)的方法:節(jié)約能源;開發(fā)新能源。
3、有關(guān)燃燒熱的計算
(1)計算公式:Q放=n(可燃物)×ΔΗ
(2)含義:一定量的可燃物完全燃燒放出的熱量,等于可燃物的物質(zhì)的量乘以該物質(zhì)的燃燒熱。
(3)應(yīng)用:“熱量值與熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)(應(yīng)相對應(yīng))成正比”進(jìn)行有關(guān)計算。
(4)應(yīng)用:“總過程的反應(yīng)熱值等于各分過程反應(yīng)熱之和”進(jìn)行有關(guān)計算。
4、燃燒熱和中和熱的比較
第一章7
第一章8
三、化學(xué)反應(yīng)熱的計算
課標(biāo)要求
1、從能量守恒角度理解并掌握蓋斯定律
2、能正確運(yùn)用蓋斯定律解決具體問題
3、學(xué)會化學(xué)反應(yīng)熱的有關(guān)計算
要點精講
1、蓋斯定律
(1)蓋斯定律的內(nèi)容
化學(xué)反應(yīng)的焓變只與反應(yīng)體系的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。如果一個反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)焓變之和與該反應(yīng)一步完成時的焓變是相同的,這就是蓋斯定律。
(2)特點
①反應(yīng)熱效應(yīng)只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān),與過程無關(guān)。
②反應(yīng)熱總值一定。
(3)意義
有些反應(yīng)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),給測定反應(yīng)熱造成了困難。應(yīng)用蓋斯定律,可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來。
2、反應(yīng)熱的計算
(1)依據(jù)
①熱化學(xué)方程式與數(shù)學(xué)上的方程式相似,可以移項(同時改變正、負(fù)號);各項的系數(shù)(包括ΔΗ的數(shù)值)可以同時擴(kuò)大或縮小相同的倍數(shù)。
②根據(jù)蓋斯定律,可以將兩個或兩個以上的熱化學(xué)方程式(包括其ΔΗ)相加或相減,從而得到一個新的熱化學(xué)方程式。
③可燃物完全燃燒產(chǎn)生的熱量=可燃物的物質(zhì)的量×燃燒熱。
注:計算反應(yīng)熱的關(guān)鍵是設(shè)計合理的反應(yīng)過程,正確進(jìn)行已知方程式和反應(yīng)熱的加減合并。
(2)計算方法
列出方程或方程組計算求解。
①明確解題模式:審題→分析→求解。
②有關(guān)熱化學(xué)方程式及有關(guān)單位書寫正確。
③計算準(zhǔn)確。
(3)進(jìn)行反應(yīng)熱計算的注意事項:
①反應(yīng)熱數(shù)值與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成正比,因此熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)改變時,其反應(yīng)熱數(shù)值需同時做相同倍數(shù)的改變。
②熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱,是指反應(yīng)按所給形式完全進(jìn)行時的反應(yīng)熱。
③正、逆反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,符號相反。
④用某種物質(zhì)的燃燒熱計算反應(yīng)放出的總熱量時,注意該物質(zhì)一定要滿足完全燃燒且生成穩(wěn)定的氧化物這一條件。
第一章9
四、本章知識網(wǎng)絡(luò)
第一章10第一章11