高中歷史必修二教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-14第二章化學(xué)反應(yīng)與能量(必修2)。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《第二章化學(xué)反應(yīng)與能量(必修2)》,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
第二章化學(xué)反應(yīng)與能量(必修2)
教材分析:
本章共三節(jié),可分為兩個(gè)部分——化學(xué)反應(yīng)和能量、化學(xué)反應(yīng)速率和限度,它們都屬于化學(xué)反應(yīng)原理范疇,是化學(xué)學(xué)科最重要的原理性知識(shí)之一,也是深入認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)和進(jìn)程的入門性知識(shí)。同時(shí),它們又是在社會(huì)生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識(shí),是對(duì)人類文明進(jìn)步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價(jià)值的知識(shí),與我們每個(gè)人息息相關(guān)。因此,化學(xué)能對(duì)人類的重要性和化學(xué)反應(yīng)速率、限度及條件控制對(duì)化學(xué)反應(yīng)的重要性,決定了本章學(xué)習(xí)的重要性。
初中化學(xué)從燃料的角度初步學(xué)習(xí)了“化學(xué)與能源”的一些知識(shí),而在選修模塊“化學(xué)反應(yīng)原理”中,將從科學(xué)概念的層面和定量的角度比較系統(tǒng)深入地學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)和能量、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的原理。因此,本章內(nèi)容既是對(duì)初中化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的提升與拓展,又是為選修“化學(xué)反應(yīng)原理”奠定必要的基礎(chǔ)。
通過化學(xué)能與熱能、電能的相互轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的學(xué)習(xí),學(xué)生將對(duì)化學(xué)在提高能源的利用率和開發(fā)新能源中的作用與貢獻(xiàn)有初步認(rèn)識(shí);通過對(duì)新型化學(xué)電源開發(fā)利用的介紹,學(xué)生將對(duì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性有更多的體會(huì);通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和限度的討論,學(xué)生將從原理上加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件的認(rèn)識(shí)。這些都會(huì)增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣和情感,體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
由于本章內(nèi)容在初中化學(xué)、高中必修模塊和選修模塊中均有安排,體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的階段性和層次性,在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊,因此,教師在教學(xué)時(shí)要充分注意到這一點(diǎn)。既要加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的聯(lián)系,體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用性和重要性,又要注意知識(shí)的前后聯(lián)系和階段性、漸進(jìn)性,把握教材內(nèi)容的深度、廣度,防止任意拓寬加深,增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。
第一節(jié)化學(xué)能與熱能(第1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)了解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要表現(xiàn)形式,理解吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、
中和熱等基本概念
2、通過實(shí)驗(yàn)探究了解科學(xué)研究的一般過程和基本方法,初步培養(yǎng)解決實(shí)際問
題的科學(xué)探究能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,初步培養(yǎng)交流、合作、反思、評(píng)價(jià)的
能力。
二、教學(xué)重點(diǎn):吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)、中和熱等基本概念。
三、教學(xué)難點(diǎn):實(shí)驗(yàn)探究的基本過程和方法。
四、教學(xué)過程:
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
在一支試管中放入一小塊生石灰,加入少量水,讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,再讓學(xué)生用手觸摸試管外壁,然后要求學(xué)生回答觀察到了什么現(xiàn)象?觸摸試管外壁時(shí)有何感覺?說明什么問題?并要求學(xué)生寫出反應(yīng)方程式。
[結(jié)論]
生石灰與水反應(yīng)生成糊狀的氫氧化鈣,試管發(fā)燙,說明反應(yīng)放出了熱能。
[設(shè)問]
熱能是能量的一種表現(xiàn)形式。那么,除剛才的這個(gè)反應(yīng),其它的化學(xué)反應(yīng)過程中是不是也會(huì)有能量變化呢?其表現(xiàn)形式又是怎樣的?根據(jù)你已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)舉例說明。
[學(xué)生舉例、說明]
[歸納小結(jié)]
物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)還伴隨著能量的變化,這些能量變化通常又表現(xiàn)為熱量的變化。
[設(shè)疑]
那么,化學(xué)變化中熱量變化的具體形式又有哪些呢?這將是我們本節(jié)課研究的主要內(nèi)容。下面我們通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行研究、探討,從中我們還可以了解到科學(xué)研究的一般過程和方法。
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
見教材實(shí)驗(yàn)2-1。
[思考與討論]
用眼睛不能直接觀察到反應(yīng)中的熱量變化,那么,你將采取哪些簡(jiǎn)單易行的辦法
來了解反應(yīng)中的熱量變化?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?
[反思、交流與評(píng)價(jià)]
1、實(shí)驗(yàn)過程中,你自己最滿意的做法是什么?最不滿意的做法是什么?
2、在思考、討論的過程中,其他同學(xué)給了你哪些啟示?你又給了他們哪些啟示?
[演示實(shí)驗(yàn)]
見教材實(shí)驗(yàn)2-2
[思考與討論]
1、通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你得出了哪些結(jié)論?寫出反應(yīng)方程式。
2、你覺得做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要注意哪些問題?還可以做哪些改進(jìn)?實(shí)驗(yàn)中對(duì)你最有
啟發(fā)的是什么?
[小結(jié)]
化學(xué)反應(yīng)中的能量變化經(jīng)常表現(xiàn)為熱量的變化,有的放熱,有的吸熱。
[設(shè)疑]
通過前面的學(xué)習(xí),我們知道燃燒反應(yīng)、金屬與酸的反應(yīng)是放熱的,而氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體的反應(yīng)是吸熱的,那么,作為一類重要而常見的反應(yīng),酸與堿的中和反應(yīng)是放熱的還是吸熱的呢?下面,請(qǐng)同學(xué)們自己通過實(shí)驗(yàn)來揭開這個(gè)秘密。
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
建議按教參P22頁的三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。
[討論與交流]
1、通過實(shí)驗(yàn),你得出什么結(jié)論?如何解釋?
2、通過這個(gè)實(shí)驗(yàn),你學(xué)到了哪些知識(shí)?學(xué)會(huì)了哪些研究方法?
3、要明顯的感知或測(cè)量反應(yīng)中的熱量變化,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意哪些問題?如何減小你與同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異?
4、聽完其他小組的匯報(bào),發(fā)現(xiàn)他們的哪些做法比你們好?哪些不如你們的好?你現(xiàn)在是否又有了新的想法?假如要讓你設(shè)計(jì)一個(gè)能較準(zhǔn)確地測(cè)量反應(yīng)中熱量變化的裝置,它的大體構(gòu)造是怎樣的,你可以和同學(xué)交流探討共同確定。
[教師講解]
1、中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。
2、三個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式雖然不同,反應(yīng)物也不同,但本質(zhì)是相同的,都是氫離
子與氫氧根離子反應(yīng)生成水的反應(yīng),屬于中和反應(yīng)。由于三個(gè)反應(yīng)中氫離子與氫氧根離子的量都相等,生成水的量也相等,所以放出的熱量也相等。
3、中和熱:酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所釋放的熱量稱為中和熱。
4、要精確地測(cè)定反應(yīng)中的能量變化,一是要注重“量的問題”,二是要最大限度地
減小實(shí)驗(yàn)誤差。
[總結(jié)]
本節(jié)課我們結(jié)合已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),以實(shí)驗(yàn)為主要的研究手段,初步探討了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化及其主要形式。相信通過學(xué)習(xí),同學(xué)們會(huì)有許多收獲。但是,隨著學(xué)習(xí)的深入,也必然會(huì)有更深層次的問題涌現(xiàn)出來,比如:化學(xué)反應(yīng)中為什么伴隨有能量的變化?為什么有的反應(yīng)放熱,有的反應(yīng)吸熱?如何來合理地表達(dá)反應(yīng)中的能量變化?等等。這些問題我們將在下一節(jié)課上進(jìn)一步探討。
[練習(xí)與實(shí)踐]
1、下列反應(yīng)中屬吸熱反應(yīng)的是()
A鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣B氫氧化鈉與鹽酸的反應(yīng)
C硫在空氣或氧氣中燃燒DBa(OH)28H2O與NH4Cl反應(yīng)
2、下列說法不正確的是()
A化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化
B放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生
C需要加熱條件的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
D1mol硫酸與足量氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)生成水所釋放的熱量稱為中和熱。
3、城市使用的燃料,現(xiàn)大多為煤氣、液化石油氣。煤氣的主要成分是CO、H2的混合氣體,它由煤炭與水蒸氣在高溫下反應(yīng)制得,故又稱水煤氣。試回答:
(1)寫出制取水煤氣的主要化學(xué)方程式————————————,該反應(yīng)是——————反應(yīng)(填吸熱、放熱)。
(2)設(shè)液化石油氣的主要成分為丙烷(C3H8),其充分燃燒后產(chǎn)物為CO2和H2O,試比較完全燃燒等質(zhì)量的C3H8及CO所需氧氣的質(zhì)量比。
4、比較完全燃燒同體積下列氣體需要的空氣體積的大小:
天然氣(以甲烷計(jì))、石油液化氣(以丁烷C4H10計(jì))、水煤氣(以CO、H2體積比1:1計(jì))
5、兩位同學(xué)討論放熱和吸熱反應(yīng)。甲說加熱后才能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),乙說
反應(yīng)中要持續(xù)加熱才能進(jìn)行的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。你認(rèn)為他們的說法正確嗎?為什么?
(江蘇省海門中學(xué))
第一節(jié)化學(xué)能與熱能(第2課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、能從化學(xué)鍵的角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,學(xué)會(huì)判斷放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),初步掌握熱化學(xué)方程式的書寫。
2、能從微觀的角度來解釋宏觀化學(xué)現(xiàn)象,建立起微觀世界和宏觀世界的聯(lián)系,初步培
養(yǎng)想象能力。
3、通過化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)變,理解“能量守恒定律”,初步建立起科學(xué)的能量觀,
加深對(duì)化學(xué)在解決能源問題中重要作用的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)能與熱能的內(nèi)在聯(lián)系及相互轉(zhuǎn)變。
三、教學(xué)難點(diǎn):從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化,從而建立起科學(xué)的能量變化觀。
四、教學(xué)過程:
[導(dǎo)入]
通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化有了初步的認(rèn)識(shí),知道了反應(yīng)中
的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化——放熱或者吸熱,也了解了中和熱的概念。那么,很多同學(xué)也許會(huì)有這樣一些疑問:化學(xué)反應(yīng)中為什么會(huì)有能量變化?為什么不同反應(yīng)的熱效應(yīng)不同?本節(jié)課,我們將圍繞這些問題,先從微觀和宏觀的角度來揭示這些秘密,然后介紹反應(yīng)中熱效應(yīng)的表示方法,最后再談?wù)劵瘜W(xué)在能源開發(fā)、利用中的作用和地位。
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?
[學(xué)生思考、討論]
氫氣和氯氣的混合氣體遇到強(qiáng)光會(huì)發(fā)生爆炸。這是因?yàn)榉磻?yīng)在有限的空間里進(jìn)行,放出大量的熱,使周圍氣體急劇膨脹。
[進(jìn)一步思考]
反應(yīng)中的熱量由何而來?氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是什么?
[學(xué)生思考、討論]
從化學(xué)鍵角度分析氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)。
[教師補(bǔ)充講解]
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,化學(xué)鍵是分子或化合物里的原子之間強(qiáng)烈的相互作用。斷開反應(yīng)物中的化學(xué)鍵需要吸收能量,而形成生成物中的化學(xué)鍵要放出能量。氫氣和氯氣反應(yīng)的本質(zhì)是在一定的條件下,氫氣分子和氯氣分子中的H-H鍵和Cl-Cl鍵斷開,氫原子和氯原子通過形成H-Cl鍵而結(jié)合成HCl分子。1molH2中含有1molH-H鍵,1molCl2中含有1molCl-Cl鍵,在25℃和101kPa的條件下,斷開1molH-H鍵要吸收436kJ的能量,斷開1molCl-Cl鍵要吸收242kJ的能量,而形成1molHCl分子中的H-Cl鍵會(huì)放出431kJ的能量。這樣,由于破壞舊鍵吸收的能量少于形成新鍵放出的能量,根據(jù)“能量守恒定律”,多余的能量就會(huì)以熱量的形式釋放出來。
[歸納小結(jié)]
1、化學(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。
2、能量是守恒的。
[練習(xí)反饋]
已知拆開1molH2中的化學(xué)鍵要吸收436kJ的能量,拆開1molO2中的化學(xué)鍵要吸收496kJ的能量,形成水分子中的1molH-O鍵要放出463kJ的能量,試說明2H2+O2=2H2O中的能量變化。
[講解]
剛才我們從微觀的角度分析了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,那么,又怎樣從宏觀的角度來判斷一個(gè)反應(yīng)到底是放熱還是吸熱的呢?各種物質(zhì)中都含有化學(xué)鍵,因而我們可以理解為各種物質(zhì)中都儲(chǔ)存有化學(xué)能。化學(xué)能是能量的一種形式,它可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。不同物質(zhì)由于組成、結(jié)構(gòu)不同,因而所包含的化學(xué)能也不同。在化學(xué)反應(yīng)中,隨著物質(zhì)的變化,化學(xué)能也隨之改變,如H2與Cl2、O2的反應(yīng)。那么,一個(gè)化學(xué)反應(yīng)吸收能量還是放出能量是由什么決定的呢?
[學(xué)生討論、交流]
1、一個(gè)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取決于反應(yīng)物
的總能量和生成物的總能量的相對(duì)大小。
2、畫出反應(yīng)物、生成物總能量的大小與反應(yīng)中能量變化的關(guān)系示意圖。
[思考與分析]
甲烷燃燒要放出熱量,水電解產(chǎn)生氫氣和氧氣,試從化學(xué)鍵和物質(zhì)所含能量的角
度分析氣原因,并說明反應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)變形式。
[提出問題]
前面我們通過對(duì)具體反應(yīng)的分析,從微觀和宏觀兩個(gè)角度探討了化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因,知道了化學(xué)能和其它能量是可以相互轉(zhuǎn)變的,還知道化學(xué)反應(yīng)中能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化。那么,怎樣把物質(zhì)變化和熱量變化統(tǒng)一地表達(dá)出來呢?你可以在和同學(xué)討論的基礎(chǔ)上提出自己的想法,并對(duì)其他同學(xué)提出的表達(dá)方式作出評(píng)價(jià)。
[教師講解]
熱化學(xué)方程式的含義及朗讀和書寫的注意點(diǎn)
[練習(xí)反饋]
乙炔(C2H2)氣體在氧氣中完全燃燒會(huì)放出大量的熱,形成高溫火焰,可以用于焊
接或切割金屬。已知0。5mol乙炔完全燃燒生成液態(tài)水會(huì)放出649kJ的熱量,試寫出
反應(yīng)的熱化學(xué)方程式,并計(jì)算1Kg乙炔完全燃燒放出的熱量。
[教師講解]
乙炔是一種重要的烴類,煤、石油、天然氣的主要成分也是各種烴類,它們?cè)谌紵?br>
時(shí)都會(huì)放出大量的熱,所以煤、石油、天然氣在能源中扮演了極為重要的角色,對(duì)促進(jìn)
人類社會(huì)的發(fā)展具有重要的作用。
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[思考、交流]
根據(jù)你的經(jīng)驗(yàn)體會(huì),談?wù)勀銓?duì)當(dāng)前能源利用、開發(fā)及能源危機(jī)的看法。
[總結(jié)]
化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化是化學(xué)反應(yīng)的一大特征。我們可以利用化學(xué)能與熱能及其它
能量的相互轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟惖纳a(chǎn)、生活及科學(xué)研究服務(wù)?;瘜W(xué)在能源的開發(fā)、利用及解決
日益嚴(yán)重的全球能源危機(jī)中必將起帶越來越重要的作用,同學(xué)們平時(shí)可以通過各種渠道來關(guān)心、了解這方面的進(jìn)展,從而深切體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和創(chuàng)造性。
[練習(xí)與實(shí)踐]
1、下列說法不正確的是()
A化學(xué)反應(yīng)除了生成新物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化
B放熱反應(yīng)不需要加熱即可發(fā)生
C需要加熱條件的化學(xué)反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)
D化學(xué)反應(yīng)是吸熱還是放熱決定于生成物具有的總能量和反應(yīng)物具有的總能量
2、已知金剛石在一定條件下轉(zhuǎn)化為石墨是放熱的。據(jù)此,以下判斷或說法正確的是()
A需要加熱方能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)B放熱反應(yīng)在常溫下一定很容易發(fā)生
C反應(yīng)是放熱還是吸熱,必須看反應(yīng)物和生成物所具有的總能量的相對(duì)大小
D吸熱反應(yīng)在一定條件下也能發(fā)生
3、有專家指出,如果將燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想能夠成為現(xiàn)實(shí),則下列說法中,錯(cuò)誤的是()
A可消除對(duì)大氣的污染B可節(jié)約燃料
C可緩解能源危機(jī)D此題中的CH4、CH3OH、NH3等為一級(jí)能源
4、已知破壞1molN≡N鍵、H-H鍵和N-H鍵分別需要吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。試計(jì)算1molN2(g)和3molH2(g)完全轉(zhuǎn)化為NH3(g)的反應(yīng)熱的理論值,并寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。
5、“用天然氣、煤氣代替煤炭作為民用燃料”這一改變民用燃料結(jié)構(gòu)的重大舉措,具有十分重大的意義。請(qǐng)分析其優(yōu)點(diǎn),并將你的觀點(diǎn)和同學(xué)討論交流。
(江蘇省海門中學(xué))
第二節(jié)化學(xué)能與電能(第1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)探究原電池中發(fā)生的反應(yīng),了解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的基本原理。
2、學(xué)會(huì)分析、推理、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問
題的能力。
3、通過實(shí)驗(yàn)和小組合作學(xué)習(xí),體驗(yàn)科學(xué)探究過程,提高合作學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度
和創(chuàng)新精神。
4、了解各類電池在生產(chǎn)、生活實(shí)際中的應(yīng)用,重視理論和實(shí)際的聯(lián)系,增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。
二、教學(xué)重點(diǎn):初步了解原電池的概念、原理、組成及應(yīng)用。
三、教學(xué)難點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì)及原電池的構(gòu)成條件。
四、教學(xué)過程
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
電能是現(xiàn)代社會(huì)最清潔、也是最重要的二次能源,人類生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面都離不開它。而火力發(fā)電又在電能生產(chǎn)中占有相當(dāng)大的比重,是電能最主要的來源。
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[提問]
燃燒的本質(zhì)是什么?火力發(fā)電中能量的轉(zhuǎn)化方式是怎樣的?火力發(fā)電又有哪些優(yōu)
點(diǎn)和缺點(diǎn)呢?
[學(xué)生討論、分析]
[激疑]
針對(duì)火力發(fā)電的缺點(diǎn),能否通過某些方式將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能呢?
[分組實(shí)驗(yàn)探究]
鋅銅原電池原理
實(shí)驗(yàn)1:把一塊鋅片和銅片同時(shí)插入盛有稀硫酸的燒杯里。
實(shí)驗(yàn)2:用導(dǎo)線將鋅片和銅片連起來。
實(shí)驗(yàn)3:在導(dǎo)線中接入一個(gè)靈敏電流計(jì)。
將實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和自己的結(jié)論記錄下來。
[學(xué)生交流、討論]
1、實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的現(xiàn)象有何不同?是什么原因造成的?
2、鋅片和銅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中,銅片表面有氣泡產(chǎn)生,你認(rèn)為這種氣體可能是什么?鋅片和銅片上可能分別發(fā)生什么反應(yīng)?如何證明?
3、敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明有電流通過,你如何解釋這一現(xiàn)象?該裝置的
正負(fù)極分別是什么?請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明之。
[教師補(bǔ)充講解]
原電池的定義;鋅銅原電池的工作原理;電極反應(yīng)式及電池總反應(yīng)式的書寫。
[設(shè)疑]
通過剛才的實(shí)驗(yàn)我們可以體會(huì)到,化學(xué)能在原電池裝置中可以直接轉(zhuǎn)化為電能,
那么,符合什么條件的裝置才能構(gòu)成原電池呢?
[分組實(shí)驗(yàn)探究]
原電池的構(gòu)成條件。見教師用書P29頁。
[交流討論、歸納總結(jié)]
原電池的構(gòu)成條件:1、兩種活潑性不同的金屬(或一種金屬和另一種非金屬
導(dǎo)體)構(gòu)成電極。
2、電解質(zhì)溶液。
3、構(gòu)成閉合回路。
4、能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
[反思與評(píng)價(jià)]
在剛才的分組實(shí)驗(yàn)中,同伴或其他組的同學(xué)的哪些做法對(duì)你有啟發(fā)?你又提出了
哪些好的思路?根據(jù)提供的儀器、藥品,你現(xiàn)在還能設(shè)計(jì)出其它的原電池裝置嗎?
[實(shí)踐活動(dòng)]
制作水果電池
[小結(jié)]
通過前面的兩組分組實(shí)驗(yàn),我們了解了原電池的工作原理和構(gòu)成條件,同學(xué)們對(duì)
于通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行化學(xué)研究的思路、方法也一定有了更深的體會(huì)。為了滿足生產(chǎn)、生活、
科學(xué)研究等各方面的需要,科學(xué)家尤其是化學(xué)家根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)出了許許多多形狀
各異、用途不同的實(shí)用電池,極大地方便了我們的生活,也有力地促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。
那么,你所知道的電池有哪些呢?
[學(xué)生舉例]
[教師引導(dǎo)學(xué)生分析]
常見電池的組成和工作原理。
[鞏固練習(xí)]
相同條件下,純鋅粒和粗鋅粒與同濃度的稀硫酸反應(yīng)的速度一樣嗎?為什么?假
如要求你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的觀點(diǎn),你的實(shí)驗(yàn)方案是怎樣的?證據(jù)和結(jié)論又是什么?
[練習(xí)與實(shí)踐]
1、根據(jù)Zn+Cu=Zn+Cu的反應(yīng)原理設(shè)計(jì)一個(gè)原電池,當(dāng)Zn為負(fù)極時(shí),正極可以選用的金屬材料是:()
A鎂B石墨C鋁D鉛
2、X、Y、Z都是金屬,把X投入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極,X、Y、Z三種金屬的活潑性順序?yàn)椋海ǎ?br>
AXYZBXZYCYXZDYZX
3、電工操作規(guī)程中規(guī)定不能把銅導(dǎo)線與鋁導(dǎo)線連接在一起,其中的化學(xué)原理是──────
──────。
4、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”中含有鐵屑、炭粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋啟
用前,用塑料袋和空氣隔絕,啟用時(shí)打開塑料袋,輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。試回答下列
問題:
(1)熱敷袋產(chǎn)生熱量的來源是
(2)炭粉的主要作用是
(3)加入NaCl的作用是
5、生活中,有些金屬制品在使用一段時(shí)間后會(huì)失去表面的光澤,嚴(yán)重的會(huì)變得銹跡斑斑影響使用,尤其是鋼鐵制品在潮濕的空氣里很容易生銹,你知道這是什么原因嗎?試結(jié)合生活實(shí)際討論防止鋼鐵生銹的方法。
(江蘇省海門中學(xué))
第二節(jié)化學(xué)能與電能(第2課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)探究了解電解和電鍍的基本原理,進(jìn)一步學(xué)習(xí)電極反應(yīng)式的書寫。
2、能從能量轉(zhuǎn)化、裝置、電極反應(yīng)等方面區(qū)別電解反應(yīng)和原電池反應(yīng),進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,掌握基本的研究方法,提高分析問題、解決問題的能力。
3、初步了解電解在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,感受化學(xué)在促進(jìn)社會(huì)發(fā)展、提高人們生活質(zhì)量中的重要作用,增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重點(diǎn):電解和電鍍的原理。
三、教學(xué)難點(diǎn):電解的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式。
四、教學(xué)過程:
[創(chuàng)設(shè)問題情景]
在初中里我們就學(xué)過水的電解,知道把電流通過水就能制得氫氣和氧氣。事實(shí)上,
電流也能使其他很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),比如,工業(yè)上利用電解飽和食鹽水的方法來生產(chǎn)
燒堿、氫氣和氯氣,利用電解熔融的氧化鋁來生產(chǎn)金屬鋁。那么,電流是怎樣使各種
物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而獲得我們所需要的物質(zhì)的呢?這節(jié)課我們就將通過實(shí)驗(yàn)探究來了解電
解的原理。
[實(shí)驗(yàn)探究]
在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生用下面介紹的簡(jiǎn)易裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn),并交流討論實(shí)驗(yàn)結(jié)
果。
1、取一段約2厘米長的棉線,置于大片玻璃片上,用3滴食鹽水將整根棉線潤濕。
然后在其左右兩邊各加數(shù)滴食鹽水溶液,再在兩端各滴加1滴酚酞試液。
2、將兩只鱷魚夾分別夾住棉線兩端,用導(dǎo)線把鱷魚夾分別與直流電源相連,約15
—20s后,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
3、在沒有顯示紅色的一端滴加一滴碘化鉀淀粉溶液。
[交流討論]
將記錄下來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論。
實(shí)驗(yàn)1—食鹽水滴加酚酞試液沒有顏色變化。
實(shí)驗(yàn)2—通電后,跟電源負(fù)極相連的一端溶液呈紅色,并有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生,說明
氫氧根濃度增大。
實(shí)驗(yàn)3—與電源正極相連的一端滴加碘化鉀淀粉溶液后溶液呈藍(lán)色,證明有氯氣產(chǎn)
生。
[教師補(bǔ)充講解]
1、電解反應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化方式及電解池的構(gòu)成條件。
2、陰陽極發(fā)生的反應(yīng)(電解原理)及電極反應(yīng)式、總反應(yīng)式。
[觀看錄像或展示圖片]
氯堿工業(yè)
[設(shè)問]
假如用石墨作電極,用氯化銅溶液代替氯化鈉溶液,進(jìn)行電解,在陰陽極上各發(fā)生
什么反應(yīng)?如何證明你的結(jié)論?
[交流討論]
[歸納小結(jié)]
電解反應(yīng)的本質(zhì)是電解質(zhì)溶液在電流的作用下,在兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
[提問]
假如把剛才的實(shí)驗(yàn)裝置改動(dòng)一下,用粗銅作陽極,用精銅作陰極,用氯化銅溶液作
電解質(zhì)溶液進(jìn)行電解,兩極反應(yīng)又是怎樣的?
[交流討論]
[教師說明]
銅的電解精煉及其價(jià)值。
[交流討論]
某同學(xué)根據(jù)他所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),他用銅作陽極材料,鐵作陰極材料,電
解硫酸銅溶液,請(qǐng)你幫他分析兩極及溶液中發(fā)生的變化,說明理由及該實(shí)驗(yàn)可能的實(shí)用
價(jià)值。
[教師補(bǔ)充說明]
電鍍的原理及其應(yīng)用。
[實(shí)物展示]
各種電鍍產(chǎn)品。
[比較總結(jié)]
原電池與電解池的區(qū)別與聯(lián)系(從裝置構(gòu)成、能量轉(zhuǎn)化方式、兩極反應(yīng)等幾個(gè)角度)。
[鞏固練習(xí)]
分析用惰性電極電解硝酸銀溶液、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液時(shí)兩極發(fā)生的反應(yīng),
寫出電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)式。
[練習(xí)與實(shí)踐]
1、在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是()
A原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
B原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
C原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
D原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
2、用電解水的方法分析水的組成時(shí),需加入一些物質(zhì)以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性,一般不宜加
入的物質(zhì)是()
ANa2SO4BNaClCCuSO4DKOH
3、已知金屬M(fèi)中混有金屬P,電解精煉M,P以單質(zhì)形式沉積于陽極下面的泥中,M、
N組成原電池,M為正極,則M、N、P三中金屬活動(dòng)性順序?yàn)椋海ǎ?br>
APMNBNPMCPMNDNMP
4、下列關(guān)于銅電極的敘述中錯(cuò)誤的是:()
A銅鋅原電池中銅是正極。B用電解法精煉銅時(shí),銅做正極。
C在鍍件上鍍銅時(shí),可用金屬銅作陽極
D電解稀硫酸制氫氣、氧氣時(shí),銅作陽極。
5、如圖所示,A為一張浸透淀粉碘化鉀溶液并滴有酚酞試劑的濾紙,a、b為兩張緊貼
濾紙上的Pt片,并用導(dǎo)線與直流電源M、N相連,通電后,在a周圍觀察無色溶液變?yōu)?br>
藍(lán)色。
(1)電源哪一極是正極?
(2)b周圍可觀察到什么現(xiàn)象?為什么?
(圖)見《課課練》(蘇教版必修2P48頁第10題)
(江蘇省海門中學(xué))
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第1課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)不同的化學(xué)反應(yīng)其速率不同,了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表達(dá)方式,知道反應(yīng)的快慢受濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等條件的影響。
2、了解控制化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)人類生產(chǎn)、生活的意義。
3、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法,培養(yǎng)觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,逐步掌握比較、歸納等思
維方法。
二、教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)的概念和影響因素
三、教學(xué)難點(diǎn):影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
四、教學(xué)過程:
[創(chuàng)設(shè)情境]
展示圖片資料,使學(xué)生了解自然界或生產(chǎn)、生活中的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有快、慢之分。
例如,爆炸、鐵橋生銹、奶的變質(zhì)、溶洞的形成。結(jié)合這些例子說明人類需要控制反應(yīng)
進(jìn)行的快慢
[提出問題]
怎樣比較和判斷反應(yīng)的快慢?請(qǐng)?zhí)岢瞿阏J(rèn)為可行的方法,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
取兩只小燒杯,各加入25ml蒸餾水、無水酒精。取兩小塊綠豆般大小的金屬鈉,
用濾紙吸干表面的煤油,分別投入盛有蒸餾水、酒精的兩只小燒杯中,觀察、比較和記
錄發(fā)生的現(xiàn)象。
通過觀察可得,蒸餾水與金屬鈉的反應(yīng)比無水酒精劇烈,鈉較快消失,產(chǎn)生的氣泡十分劇烈,使鈉在水面迅速游動(dòng),而金屬鈉在無水酒精中只是緩緩放出氣體。
[教師補(bǔ)充講解]
同學(xué)們通過肉眼觀察來比較兩種化學(xué)反應(yīng)速率的大小,實(shí)驗(yàn)還說明反應(yīng)主要決定于
反應(yīng)物的性質(zhì)。但是,如果只是研究一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢,例如只判斷金屬鈉與無水酒精反應(yīng)的快慢,該怎么辦?
[交流討論]
[歸納小結(jié)]
比較的方法可以幫助我們判斷兩種或幾種化學(xué)反應(yīng)速率的相對(duì)大小,但是要判斷一
個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率的大小,應(yīng)當(dāng)看該反應(yīng)反應(yīng)物單位時(shí)間里減少的量或生成物單位時(shí)間增
加的量。由于反應(yīng)都在一定的容器或一定體積的溶液中進(jìn)行,反應(yīng)物或生成物量的變化
可以通過容器或溶液中物質(zhì)濃度的變化來表示。因此,我們可以得到如下結(jié)論:
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度的物理量。
2、化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。其常用單位是mol/(L.min)或mol/(L.s)
[交流討論]
我們已經(jīng)知道,決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì),而外界條件也是反應(yīng)速率的影響因素。請(qǐng)大家依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)過的知識(shí)來討論哪些外界條件能影響反應(yīng)速率,又是怎樣影響的?
[實(shí)驗(yàn)探究]
演示實(shí)驗(yàn)P422-5,2-6
探究溫度,催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響
[歸納小結(jié)]
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因:化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要決定于反應(yīng)物的性質(zhì)。
外因:溫度,溫度越高反應(yīng)速率越快;催化劑,能大大改變化學(xué)反應(yīng)速率;反應(yīng)氣體的壓強(qiáng)、固體反應(yīng)物的顆粒度等因素對(duì)反應(yīng)速率都有影響。
[思考與交流]
1、人們?yōu)槭裁词褂秒姳鋬?chǔ)存食物?
2、實(shí)驗(yàn)室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì),并混勻后再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么?
[練習(xí)與實(shí)踐]
1、列過程中,需要增大化學(xué)反應(yīng)速率的是()
A、鋼鐵的腐蝕B、食物腐敗C、塑料老化D、工業(yè)合成氨
2、在mA+nBpC的反應(yīng)中,m、n、p為各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。現(xiàn)測(cè)得C每分鐘
增加amol/L,B每分鐘減少1.5amol/L,A每分鐘減少0.5amol/L,則m:n:p為
A、2:3:2B、2:3:3C、1:3:2D、3:1:2
3、在鋁與稀硫酸的反應(yīng)中,已知10s末硫酸的濃度減少了0.6mol/L,若不考慮反應(yīng)過
程中溶液體積的變化,則10s內(nèi)生成硫酸鋁的平均反應(yīng)速率是()
A、0.02mol/(Lmin)B、1.8mol/(Lmin)C、1.2mol/(Lmin)D、0.18mol/(Lmin)
4.在10℃時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol/(Ls),若溫度每升高10℃反應(yīng)速率增加到原來的
2倍。為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol/(Ls),該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)行?()
A、30℃B、40℃C、50℃D、60℃
5、NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì),它們能緩慢地反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸?,?duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是()
A使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┎桓淖兎磻?yīng)速率
B降低壓強(qiáng)能提高反應(yīng)速率
C升高溫度能提高反應(yīng)速率
D改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率無影響
6、生產(chǎn)面粉的工廠都要掛上“嚴(yán)禁煙火”的牌子,請(qǐng)分析其原因是什么?并嘗試設(shè)計(jì)
一個(gè)面粉爆炸的實(shí)驗(yàn)(注意安全)。
(江蘇省海門中學(xué))
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第2課時(shí))
一、教學(xué)目標(biāo):
1、了解可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)限度的概念及其特征,初步學(xué)會(huì)根據(jù)反應(yīng)速率判斷化學(xué)平
衡狀態(tài),了解化學(xué)反應(yīng)限度的影響因素。
2、通過實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
3、通過對(duì)“提高煤的燃燒效率”的討論,理解控制外界反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的重要作用。
二、教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度的概念、特征和影響因素。
三、教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。
四、教學(xué)過程:
[創(chuàng)設(shè)問題情境]
通過前面的學(xué)習(xí),我們知道化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物之間是按照方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的,那么,在實(shí)際反應(yīng)中,反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢?在化學(xué)的發(fā)展史上,有一件與之有關(guān)的事曾經(jīng)引起了化學(xué)家極大的興趣。(煉鐵高爐尾氣之謎)。除此以外,還有許多反應(yīng)也有類似的情況出現(xiàn),下面我們通過實(shí)驗(yàn)來說明。
[學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)]
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)見書p44實(shí)驗(yàn)2-7
提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論,驗(yàn)證假設(shè)→分析原因
[交流討論]
[教師小結(jié)]
上述實(shí)驗(yàn)說明反應(yīng)并不完全。科學(xué)研究表明在一定條件下,許多反應(yīng)都是可逆的,如
氯氣與水的反應(yīng),二氧化硫與氧氣的反應(yīng),氮?dú)馀c氫氣的反應(yīng)等。
[教師提問]
可逆反應(yīng)在一定條件下反應(yīng)物不能完全消耗,存在著一個(gè)反應(yīng)程度的問題,請(qǐng)分析當(dāng)
反應(yīng)達(dá)到最大限度時(shí),化學(xué)反應(yīng)所表現(xiàn)出來的特征?(從速率、物質(zhì)的濃度兩方面來分析)
[交流討論]
小組代表發(fā)言
[教師歸納]
可逆反應(yīng)有兩個(gè)方向,當(dāng)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)的速率相等時(shí),反應(yīng)物和生成物的濃度將
保持不變,反應(yīng)達(dá)到最大的限度,這時(shí)的狀態(tài)我們稱之為化學(xué)平衡狀態(tài)。
[教師板書]
化學(xué)平衡狀態(tài)
化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
1、正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等
2、各物質(zhì)的濃度保持不變
3、化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡
[教師講解]
當(dāng)反應(yīng)的條件改變后,若正、逆反應(yīng)速率不能保持相等,原有的平衡狀態(tài)被破壞,濃度、溫度、壓強(qiáng)等外界條件的改變都可能破壞原有的化學(xué)平衡狀態(tài),進(jìn)而改變反應(yīng)進(jìn)行的程度。在工業(yè)生產(chǎn)中我們可以充分利用這一規(guī)律,選擇和控制反應(yīng)的條件,使化學(xué)反應(yīng)能更好地符合人們的預(yù)期效果。
[問題解決Ⅰ]
利用p45科學(xué)史話內(nèi)容,讓學(xué)生分析分析討論
(1)為什么增加高爐的高度不能減少CO的濃度?
(2)你認(rèn)為可以從哪些方面考慮減少CO的濃度?
[問題解決Ⅱ]
因?yàn)楦淖儣l件要改變反應(yīng)進(jìn)行的快慢,改變濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件還可能改變反應(yīng)進(jìn)行的程度,試分析采取哪些措施可以提高煤的燃燒效率?
[總結(jié)]
化學(xué)反應(yīng)限度的概念、本質(zhì)原因、化學(xué)平衡的特征、影響因素及研究化學(xué)反應(yīng)限度的實(shí)際意義。
[練習(xí)與實(shí)踐]
1.在28℃時(shí),鮮牛奶約4h后變酸,但在5℃的冰箱內(nèi),鮮牛奶48h后才變酸。試分析其原因。
2分析下列實(shí)例,根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),填寫下表。
實(shí)例影響速率的因素如何影響
夏天食物易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)經(jīng)塊狀的碳酸鈣反應(yīng)快
氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產(chǎn)生氧氣
工業(yè)合成氨通常要在高壓下進(jìn)行
3.已知氯水中有如下平衡:Cl2+H2O=HCl+HclO
常溫下,在一個(gè)體積為50ml的針筒里吸入學(xué)40ml氯氣后,再吸進(jìn)出口10ml水,寫出針筒中可能觀察到的現(xiàn)象:————————————————————
若將此針筒長時(shí)間入置,又能看到何種變化?為什么?————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
4.在高溫、高壓和催化劑存在的條件下,把3mol氫氣和1mol氮?dú)庵糜诿荛]容器中反應(yīng)能夠得到2mol氨氣嗎?把2mol氫氣和1mol氧氣的混合氣體引燃可以得到2mol水嗎?
擴(kuò)展閱讀
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(shí)驗(yàn)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(shí))
內(nèi)容分析
化學(xué)反應(yīng)速率是對(duì)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究
2、教學(xué)思路與設(shè)計(jì)
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(gè)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(diǎn)加以解釋。本課時(shí)選擇濃度這一影響因素為載體,教會(huì)學(xué)生從定性、定量的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較反應(yīng)快慢的方法,在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和小組合作意識(shí),掌握從實(shí)驗(yàn)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(gè)具體的實(shí)驗(yàn),而今后遇到新問題,很難獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(dòng)學(xué)生的思維,從已有知識(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以幫助我們比較反應(yīng)的快慢?”“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù),定量的比較反應(yīng)的快慢?”三個(gè)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(shí)本身。
一、教學(xué)目標(biāo)分析
知識(shí)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(jiǎn)便方法;通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并能以粒子的觀點(diǎn)初步解釋。
過程與方法:能夠設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,掌握從實(shí)驗(yàn)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(gè)由簡(jiǎn)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(jià)值觀:能體會(huì)到實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段,培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)和實(shí)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(shí)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(shí)間不同,使學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生困惑(好奇)并對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)產(chǎn)生積極的興趣和動(dòng)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(gè)過程的速率時(shí),筆者及時(shí)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(gè)環(huán)節(jié)。
互動(dòng)交流——教師是學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)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(dòng)的調(diào)節(jié)者和組織者。策劃好個(gè)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(shí),獲得發(fā)展。教師適時(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn)(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(shí),探究規(guī)律;從生活實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問題(牛奶、咸水鴨的外包裝),通過設(shè)計(jì),用實(shí)驗(yàn)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(dòng),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(cè)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(shí)重新組織成有利于運(yùn)用的程序性知識(shí)形式(師生共同歸納總結(jié),把一般性知識(shí)概括成),建立并加強(qiáng)其與其他知識(shí)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??偨Y(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(dòng)后,反思這節(jié)課所做實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性,還有哪些方面有待解決,比如,學(xué)生在探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,反思實(shí)驗(yàn)過程中,手握反應(yīng)試管,會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)溫度變化,影響實(shí)驗(yàn)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(duì)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(gè)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(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)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(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
選擇濃度進(jìn)行探究
提問:在探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響時(shí),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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
給予及時(shí)的評(píng)價(jià)和啟發(fā)
小組討論、交流:
針對(duì)鎂條與不同濃度鹽酸的反應(yīng),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過數(shù)據(jù),定量地比較反應(yīng)的快慢?
思考、討論、匯報(bào)
1、測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成氫氣的體積
2、測(cè)定鎂條消耗所需時(shí)間長短
3、測(cè)定密閉容器內(nèi)氣壓增加的快慢
4、測(cè)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(shí)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(shí)驗(yàn)演示(利用數(shù)據(jù)采集技術(shù))
及時(shí)鞏固
小結(jié)學(xué)生方案
歸納常用實(shí)驗(yàn)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(shí)的可利用性,將陳述性知識(shí)組織成程序性知識(shí)。
模塊四實(shí)驗(yàn)探究
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
給出實(shí)驗(yàn)步驟方法
學(xué)生分組分工完成實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、合作意識(shí)與數(shù)據(jù)分析處理能力
適時(shí)點(diǎn)評(píng)
學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行數(shù)據(jù)匯報(bào)
模塊五從微觀角度解釋
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)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(shí)物質(zhì)本質(zhì)的科學(xué)探究方法
提問:還有什么因素會(huì)影響反應(yīng)物微粒的碰撞幾率?
思考、回答
演示Flash動(dòng)畫
觀看、思考
多媒體輔助教學(xué),促進(jìn)學(xué)生對(duì)微觀粒子的理解
模塊六評(píng)價(jià)與反思
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
本實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力
對(duì)學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)
集中注意,傾聽
適時(shí)的評(píng)價(jià)強(qiáng)化學(xué)生參與的主動(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)地利用各種信息工具獲取、分析、處理信息,并在活動(dòng)中學(xué)會(huì)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(shí)驗(yàn)或是學(xué)生實(shí)驗(yàn)其實(shí)變成了驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)。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(shí),首先通過計(jì)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(shí),都是采用學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)探究問題,獲得知識(shí)、技能、情感、態(tài)度的發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的提高。通過實(shí)驗(yàn)之后的反思,培養(yǎng)了學(xué)生思維的嚴(yán)密性,并對(duì)物質(zhì)探究由定性到定量,由宏觀到微觀的科學(xué)認(rèn)識(shí)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(shì),解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法無法進(jìn)行的或無法顯示的實(shí)驗(yàn)或無法處理數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn),充分挖掘化學(xué)實(shí)驗(yàn)的資源價(jià)值,提高實(shí)驗(yàn)的探索性,使信息技術(shù)從學(xué)習(xí)對(duì)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(shí)驗(yàn)。利用計(jì)算機(jī)開發(fā)和控制化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)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(bào)告自動(dòng)化、科學(xué)化,提高了演示實(shí)驗(yàn)效果和水平,為化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了一種新的計(jì)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(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(dòng)畫、PowerPoint)能把文字、聲音、圖像、動(dòng)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(diǎn),師生共同完成教學(xué)過程。
化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
專題2化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
第三單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化
化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
【我思我學(xué)】
想一想
1、你能舉出日常生活中化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的一些例子嗎?
2、原電池的工作原理是什么?
【同步導(dǎo)學(xué)】
一、評(píng)價(jià)要點(diǎn)
1.原電池的工作原理
原電池是將能轉(zhuǎn)化為能的一種裝置,電子流出的一極稱為極,該
極發(fā)生反應(yīng),電子流入的一極叫極,該極發(fā)生反應(yīng)。原電池中電子流動(dòng)的方向?yàn)椋簭臉O經(jīng)外電路流向極。
2.構(gòu)成原電池的條件
(1)具有活潑性不同的兩個(gè)電極,較活潑金屬作極,發(fā)生反應(yīng)。較不活潑金屬或能導(dǎo)電的非金屬單質(zhì)(如石墨等)作極,發(fā)生反應(yīng)。
(2)具有電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)的電極發(fā)生氧化還原反應(yīng))
(3)形成閉合回路(或在溶液中接觸)
(4)原電池反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。
二、方法指引
1.原電池正負(fù)極的判斷方法
(1)可由組成原電池的電極材料來判斷。一般活潑的金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬
或能導(dǎo)電的非金屬為正極;
(2)根據(jù)電流的方向或電子流動(dòng)的方向來判斷。電流是由正極流經(jīng)外電路流向負(fù)極,電子流動(dòng)方向正好相反。
2.原電池電極反應(yīng)的書寫方法
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),書寫電極反應(yīng)的方法歸納如下:
(1)寫出總化學(xué)反應(yīng)方程式(即氧化還原反應(yīng)方程式);
(2)根據(jù)總反應(yīng)方程式從電子得失(或元素化合價(jià)升降)的角度,將總反應(yīng)分成氧化反應(yīng)和還原反應(yīng);
(3)氧化反應(yīng)在負(fù)極發(fā)生,還原反應(yīng)在正極發(fā)生,注意介質(zhì)可能參與反應(yīng);
(4)驗(yàn)證;兩電極反應(yīng)式相加所得式子和原化學(xué)方程式相同,則書寫正確。
三、典型例題
1、把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池,若a、b相連時(shí),a為負(fù)極;c、d相連時(shí),電流由d到c;a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時(shí),b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋ǎ?br>
A.a(chǎn)bcdB.acdbC.cabdD.bdca
解析:根據(jù)原電池原理:作為負(fù)極的金屬活動(dòng)性比正極的金屬活動(dòng)性強(qiáng),電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極,電流方向與電子流動(dòng)方向相反,因此依次作出判斷:活潑性ab;cd;ac;db。答案為B
2、在用Zn片、Cu片和稀硫酸組成的原電池裝置中,經(jīng)過一段時(shí)間工作后,下列說法正確的是()
A.鋅片是正極,銅片上有氣泡產(chǎn)生B.電流方向是從鋅片流向銅片
C.溶液中硫酸的物質(zhì)的量濃度減小D.電解質(zhì)溶液的pH保持不變
解析:活潑金屬鋅為負(fù)極,電流方向由正極到負(fù)極,與電子流動(dòng)方向相反,隨著H+消耗,pH逐漸增大。答案為C
【隨堂檢學(xué)】
1、下列關(guān)于原電池的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.構(gòu)成原電池的正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬
B.原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
C.在原電池中,電子流出的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.原電池放電時(shí),電流的方向是從負(fù)極到正極
2、下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()
A.銅鋅組成的原電池中電子是從鋅經(jīng)過導(dǎo)線流向銅
B.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
C.把銅片插入FeCl3溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
D.把鋅片放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴CuCl2溶液,氣泡放出速率加快
3、下列變化中屬于原電池的是()
A.在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層
B.白鐵(鍍鋅)表面有劃損時(shí),也能阻止鐵被氧化
C.紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層
D.鐵與稀硫酸反應(yīng)時(shí),加入少量硫酸銅溶液時(shí),可使反應(yīng)加速
4、實(shí)驗(yàn)室中欲制氫氣,最好的方法是()
A.純鋅與稀硫酸反應(yīng)B.純鋅與濃硫酸反應(yīng)
C.純鋅與稀鹽酸反應(yīng)D.粗鋅(含鉛、銅雜質(zhì))與稀硫酸反應(yīng)
5、鐵制品上的鉚釘應(yīng)該選用下列哪些材料制成()
A.鋁鉚釘B.銅鉚釘C.鋅鉚釘D.錫鉚釘
6、由銅、鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液的pH怎樣變化()
A.不變B.先變小后變大C.逐漸變大D.逐漸變小
7、對(duì)銅-鋅-稀硫酸構(gòu)成的原電池中,當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時(shí),理論上的兩極變化是
①鋅片溶解了32.5g②鋅片增重了32.5g③銅片上析出1gH2④銅片上析出1molH2
A.①③B.①④C.②③D.②④()
8、X、Y、Z都是金屬,把X浸入Z的硝酸鹽溶液中,X的表面有Z析出,X與Y組成的原電池時(shí),Y為電池的負(fù)極,則X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)順序?yàn)椋ǎ?br>
A.XYZB.XZYC.YXZD.YZX
9、將銅棒和鋁棒用導(dǎo)線連接后插入濃硝酸溶液中,下列敘述正確的是()
A.該裝置能形成原電池,其中鋁是負(fù)極B.該裝置能形成原電池,其中銅是負(fù)極
C.該裝置不能形成原電池D.以上說法均不正確
10、堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn),因而得到廣泛使用,鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液,電池總反應(yīng)為:Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)﹦Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)
下列說法錯(cuò)誤的是()
A.電池工作時(shí),鋅失去電子
B.電池正極的電極反應(yīng)式為:2MnO2(s)+H2O(l)+2e-﹦Mn2O3(s)+2OH-(aq)
C.電池工作時(shí),電子由正極通過外電路流向負(fù)極
D.外電路中每通過0.2mol電子,鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g
11、微型鋰電池可作植入某些心臟病人體內(nèi)的心臟起博器所用的電源,這種電池中的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)LiI,其中的導(dǎo)電離子是I-.下列有關(guān)說法正確的是()
A.正極反應(yīng):2Li-2e-=2Li+B.負(fù)極反應(yīng):I2+2e-=2I-
C.總反應(yīng)是:2Li+I2=2LiID.金屬鋰作正極
12、某原電池總反應(yīng)離子方程式為2Fe3++Fe=3Fe2+能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()
A.正極為銅,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液
B.正極為銅,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)2溶液
C.正極為鐵,負(fù)極為鋅,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3
D.正極為銀,負(fù)極為鐵,電解質(zhì)溶液為CuSO4
13、鋅錳干電池在放電時(shí),電池總反應(yīng)方程式可以表示為:
Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
在此電池放電時(shí),正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()
A.ZnB.碳棒C.MnO2和NH4+D.Zn2+和NH4+
14、將鋅片和銅片插入某種電解質(zhì)溶液,鋅片和銅片用導(dǎo)線相連,形成原電池裝置。
(1)若電解質(zhì)溶液是稀硫酸,則發(fā)生氧化反應(yīng)的是極(“鋅”、“銅”),銅極發(fā)生的反應(yīng)是,該電池的總反應(yīng)方程式是
(2)若電解質(zhì)溶液是硫酸銅溶液,在導(dǎo)線中電子是由極流向極,銅極上反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式是,該電池總反應(yīng)方程式是 。
15、某同學(xué)想測(cè)定A、B、C三種金屬活動(dòng)順序,他把這三種金屬放到相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸中,反應(yīng)速率都較慢,不易分辨出三者差異,現(xiàn)只有鹽酸一種化學(xué)試劑,應(yīng)該用什么方法迅速測(cè)出三種金屬的活動(dòng)性順序?
【活用所學(xué)】
16、氫氧燃料電池用于航天飛船,電極反應(yīng)產(chǎn)生的水,經(jīng)過冷凝后可用作航天員的飲用水,其電極反應(yīng)如下:
負(fù)極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
當(dāng)?shù)玫?.8L飲用水時(shí),電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為()
A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol
17、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”其中主要成分是鐵屑、碳粉和少量的NaCl、水等.熱敷袋在啟用前用塑料袋使之與空氣隔絕,啟用時(shí),打開塑料袋輕輕揉搓,就會(huì)放出熱量,使用完后,會(huì)發(fā)現(xiàn)袋內(nèi)有許多鐵銹生成,回答:
(1)熱敷袋放出的熱量來源于放出的熱量.
(2)碳粉的作用是.
(3)加入NaCl的作用是.
(4)寫出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式.
18、請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)原電池,其總反應(yīng)為:Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2
參考答案
1.AD2.C3.BD4.D5.AC6.C7.A8.C9.B10.C11.C12.A13.C
14.(1)鋅2H++2e-=H2↑Zn+2H+=Zn2++H2↑
(2)鋅銅Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu
15.將A、B、C三種金屬兩兩連接起來,放入鹽酸溶液中,觀察哪種金屬上產(chǎn)生氣泡,則其活動(dòng)性較差。
16.D
17.(1)鐵屑被氧化(2)碳粉與鐵及NaCl溶液組成原電池,作為原電池的正極。
(3)NaCl與水作用形成電解質(zhì)溶液。(4)負(fù)極Fe-2e-=Fe2+
正極2H2O+O2+4e-=4OH-
18.該總反應(yīng)中,Zn為還原劑,Zn可直接作負(fù)極材料,F(xiàn)eCl3是氧化劑易溶于水可作電解質(zhì)溶液,用不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬(如石墨等)作正極,用導(dǎo)線連接正、負(fù)極即可。
高二化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量015
化學(xué):第一章《化學(xué)反應(yīng)與能量》重要知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(人教版選修4)
一、放熱與吸熱反應(yīng)的幾種類型:
下列反應(yīng)中生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是()
A.碳酸鈣受熱分解B.乙醇燃燒C.鋁粉與氧化鐵粉末反應(yīng)D.氧化鈣溶于水
二、△H的計(jì)算方法=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=生成物的總能量-反應(yīng)物的總能量
(15分)化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量。如:H(g)+I(xiàn)(g)→H-I(g)+297KJ即H-I鍵的鍵能為297kJ/mol,也可以理解為破壞1molH-I鍵需要吸收297KJ的熱量?;瘜W(xué)反應(yīng)的發(fā)生可以看成舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成。下表是一些鍵能數(shù)據(jù)。(單位:kJ/mol)
鍵能鍵能鍵能
H-H436Cl-Cl243H-Cl432
S=S255H-S339C-F427
C-Cl330C-I218H-F565
C-O347H-O464Si—Si176
Si—O460O=O497
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷CCl4的穩(wěn)定性(填“大于”或“小于”)CF4的穩(wěn)定性。
(2)結(jié)合表中數(shù)據(jù)和熱化學(xué)方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)ΔH=-QKJ/mol;通過計(jì)算確定熱化學(xué)方程式中Q的值為②請(qǐng)寫出晶體硅與氧氣反應(yīng)生成二氧化硅的熱化學(xué)方程式:
三、物質(zhì)穩(wěn)定性的比較:能量越低越穩(wěn)定鍵能越高越穩(wěn)定
已知25℃、101KPa下,4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH=-2834.9KJ/mol
4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH=-3119.1KJ/mol,由此得出的結(jié)論正確的是()
A.O2比O3能量低,由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為放熱反B.O2比O3能量高,由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
C.O3比O2穩(wěn)定,由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為放熱反D.O2比O3穩(wěn)定,由O2轉(zhuǎn)變?yōu)镺3為吸熱反應(yīng)
四、熱化學(xué)方程式的書寫判斷:
下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是
A、C(s)+O2(g)==CO2(g);△H=+393.5kJ/molB、2SO2+O2==2SO3;△H=—196.6kJ/mol
C、H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l);△H=—285.8kJ/molD、2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H=—571.6KJ
五、反應(yīng)熱△H大小的比較:
根據(jù)以下3個(gè)熱化學(xué)方程式:
2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l)△H=Q1kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(l)△H=Q2kJ/mol
2H2S(g)+O2(g)=2S(s)+2H2O(g)△H=Q3kJ/mol判斷Q1、Q2、Q3三者關(guān)系正確的是()
A.Q1Q2Q3B.Q1Q3Q2C.Q3Q2Q1D.Q2Q1Q3
同溫同壓下,已知下列各反應(yīng)為放熱反應(yīng),下列各熱化學(xué)方程式中熱量數(shù)值最小的是()
A.2A(l)+B(l)=2C(g)△H1B.2A(g)+B(g)=2C(g)△H2
C.2A(g)+B(g)=2C(l)△H3D.2A(l)+B(l)=2C(l)△H4
六、中和熱與燃燒熱的定義:
由:①2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol②H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol可知:()
A.①的反應(yīng)熱為221kJ/molB.稀硫酸與Ba(OH)2稀溶液反應(yīng)的中和熱為57.3kJ/mol
C.碳的燃燒熱大于110.5kJ/molD.稀醋酸與稀NaOH溶液反應(yīng)生成1mol水,放出57.3kJ熱量
七、nmol可燃物放出的熱量=n乘以它的燃燒熱
已知H2(g)、C2H4(g)和C2H5OH(1)的燃燒熱分別是-285.8kJmol-1、-1411.0kJmol-1和-1366.8kJmol-1,則由等質(zhì)量的各物質(zhì)放出的熱量比()
A.4.8:1.5:1B.1:3.2:1.5C.3.2:5:1D.1.5:1:2
八、能源探究問題:
未來新能源的特點(diǎn)是資源豐富,在使用時(shí)對(duì)環(huán)境無污染或污染很小,且可以再生。下列屬于未來新能源標(biāo)準(zhǔn)的是()
①天然氣②煤③核能④石油⑤太陽能⑥生物質(zhì)能⑦風(fēng)能⑧氫能
A.①②③④B.⑤⑥⑦⑧C.③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧
據(jù)人民網(wǎng)報(bào)道,有一集團(tuán)擬將在太空建立巨大的集光裝置,把太陽光變
成激光用于分解海水制氫,其反應(yīng)可表示為:。有下列幾種說法:①水分解反應(yīng)是放熱反應(yīng);②氫氣是一級(jí)能源;③使用氫氣作燃料有助于控制溫室效應(yīng);④若用生成的氫氣與空氣中多余的二氧化碳反應(yīng)生成甲醇儲(chǔ)存起來,可改善生存條件。其中敘述正確的是()
A.①②B.②③C.③④D.①②③④
九、蓋斯定律的計(jì)算:
已知:2Al(s)+O2(g)===Al2O3(s)△H=-1644.3kJmol-1
2Fe(s)+O2(g)===Fe2O3(s)△H=-815.88kJmol-1
試寫出鋁粉與氧化鐵粉末發(fā)生鋁熱反應(yīng)的熱化學(xué)方程式___________________________。
十、中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測(cè)定:
(14分)用50mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測(cè)定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計(jì)算中和熱?;卮鹣铝袉栴}:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是。
(2)燒杯間填滿碎紙條的作用是。
(3)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值(填“偏大、偏小、無影響”)
(4)如果用60mL0.50mol/L鹽酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量(填“相等、不相等”),所求中和熱(填“相等、不相等”),簡(jiǎn)述理由
(5)用相同濃度和體積的氨水(NH3H2O)代替NaOH溶液進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),測(cè)得的中和熱的數(shù)值會(huì);(填“偏大”、“偏小”、“無影響”)。
化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
【教學(xué)設(shè)計(jì)】
第一章化學(xué)反應(yīng)與能量
第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(第1課時(shí))
一、教材分析:
本章包括“化學(xué)反應(yīng)與能量的變化”“燃燒熱能源”和“化學(xué)反應(yīng)熱的計(jì)算”三節(jié),屬于熱化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。熱化學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)熱現(xiàn)象的科學(xué),曾為建立熱力學(xué)第一定律(能量守恒和轉(zhuǎn)換定律)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),反過來,它又是熱力學(xué)第一定律在化學(xué)反應(yīng)中的具體應(yīng)用。它主要解決各種熱效應(yīng)的測(cè)量和計(jì)算問題。在必修2中,學(xué)生初步學(xué)習(xí)了化學(xué)能與熱能的知識(shí),對(duì)于化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系、化學(xué)能與熱能的相互轉(zhuǎn)化有了一定的認(rèn)識(shí),本章是在此基礎(chǔ)上的擴(kuò)展與提高。
1molH2與1molCl2反應(yīng)的反應(yīng)熱的推導(dǎo)是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵??梢圆捎秒娀虒W(xué)手段,利用多媒體軟件進(jìn)行形象化教學(xué),也可以利用教材中的圖示分析化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物中化學(xué)鍵的斷裂和生成情況,并與反應(yīng)物的總能量、生成物的總能量及能量差聯(lián)系起來,以使學(xué)生理解△H的涵義及與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系。
探討化學(xué)反應(yīng)放熱、吸熱本質(zhì)時(shí),要強(qiáng)調(diào)三點(diǎn):①化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有新物質(zhì)生成,新物質(zhì)和反應(yīng)物總能量不同;②反應(yīng)中能量守恒;③反應(yīng)物與生成物的能量差若以熱能形式表現(xiàn)即為放熱和吸熱,如果兩者能量比較接近,則放熱和吸熱不明顯。
二、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)目標(biāo):
⑴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)、認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)過程中同時(shí)存在著物質(zhì)和能量的關(guān)系
(3)理解反應(yīng)熱、放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)、焓及焓變等概念。
2、能力目標(biāo):通過化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)的回顧,逐步探究引起反應(yīng)熱內(nèi)在原因的方法,引起學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)探索化學(xué)原理的學(xué)習(xí)方法.
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生從微觀的角度理解化學(xué)反應(yīng)
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn):
重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)中的能量變化;
難點(diǎn):焓變,△H的“+”與“-”.
四、學(xué)情分析:
本章介紹的是熱化學(xué)的一些初步知識(shí),以啟發(fā)學(xué)生從能量角度考慮化學(xué)反應(yīng)問題,有利于學(xué)生較全面地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。授課時(shí)可以通過回憶高一有關(guān)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)入手,引出反應(yīng)熱的概念、符號(hào)和一般采用的單位等。再聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),即反應(yīng)物分子的舊化學(xué)鍵的斷裂所需要的能量和生成物分子新化學(xué)鍵的形成所放出的能量,定量討論反應(yīng)的能量變化,說明了宏觀的反應(yīng)熱和微觀的化學(xué)鍵斷裂和形成所吸收和放出的總能量之間的關(guān)系,最后總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)過程中能量變化示意圖。
五、教學(xué)方法:歸納、總結(jié)等方法
六、課前準(zhǔn)備:
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)課本上相關(guān)的知識(shí),完成課前預(yù)習(xí)學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作、實(shí)物投影儀,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查,總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,是教學(xué)具有針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入,展示目標(biāo)
由焰火畫面導(dǎo)入。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,還有能量變化:熱能,電能,光能等。當(dāng)能量變化以熱能的形式表現(xiàn)時(shí):化學(xué)反應(yīng)分放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng),回顧常見的放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)并舉例。
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?
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?我們今天學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)與能量的變化反應(yīng)熱與焓變。
(三)合作探究,精講點(diǎn)撥
探究一:反應(yīng)熱△H的“+”與“-”與放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的關(guān)系
讓學(xué)生思考:對(duì)于放熱反應(yīng):(1)能量如何轉(zhuǎn)換的?能量從哪里轉(zhuǎn)移到哪里?
(2)體系的能量如何變化?升高還是降低?
(3)環(huán)境的能量如何變化?升高還是降低?
(4)規(guī)定放熱反應(yīng)的ΔH為“-”,是站在誰的角度?體系還是環(huán)境?
教師組織學(xué)生分組討論,最后師生總結(jié)。
設(shè)計(jì)意圖:通過引導(dǎo),學(xué)生能深入領(lǐng)會(huì)反應(yīng)熱的含義,加深學(xué)生對(duì)△H的“+”與“-”的表示。
探究二:反應(yīng)熱的計(jì)算表達(dá)式
讓學(xué)生觀察多媒體,從微觀的角度理解反應(yīng)熱。
1由課本P2中H2+Cl2=2HCl反應(yīng)熱的計(jì)算總結(jié)出用物質(zhì)的鍵能計(jì)算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達(dá)式△H==
2、由課本P3中圖1-2總結(jié)出用物質(zhì)的能量計(jì)算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
設(shè)計(jì)意圖:通過多媒體以及課本的圖畫,給學(xué)生一感性認(rèn)識(shí),并提高學(xué)生對(duì)圖表的分析能力。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案,布置預(yù)習(xí)。下節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)熱化學(xué)方程式的書寫,課后同學(xué)們預(yù)習(xí)這部分內(nèi)容,著重分析熱化學(xué)方程式的書寫注意事項(xiàng)。并完成本節(jié)練習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì):
一、反應(yīng)熱焓變
1、常見的放熱反應(yīng):
常見的吸熱反應(yīng):
2、△H<0時(shí)反應(yīng)放熱△H>0時(shí)反應(yīng)吸熱
△H計(jì)算的三種表達(dá)式:
(1)△H==化學(xué)鍵斷裂所吸收的總能量—化學(xué)鍵生成所釋放的總能量
(2)△H==生成的總能量–反應(yīng)物的總能量
(3)△H==反應(yīng)物的鍵能之和–生成物的鍵能之和
十、教學(xué)反思:
本節(jié)課的教學(xué)對(duì)于學(xué)生較全面地認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)具有重要意義,尤其是反應(yīng)熱的教學(xué),涉及到化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)――舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成,即涉及到化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生全面地分析問題很有幫助。
注意新、舊知識(shí)的銜接。在學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)前要指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)必修課程中學(xué)習(xí)的“化學(xué)鍵與化學(xué)反應(yīng)中能量變化的關(guān)系”和“熱能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)化”中的相關(guān)知識(shí)。