高中離子反應(yīng)教案
發(fā)表時間:2020-10-21化學(xué)反應(yīng)與能量的變化。
【教學(xué)設(shè)計】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)
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)熱的計算”三節(jié),屬于熱化學(xué)基礎(chǔ)知識。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)提供了實驗依據(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)的測量和計算問題。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,對于化學(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)化有了一定的認識,本章是在此基礎(chǔ)上的擴展與提高。
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,要強調(diào)三點:①化學(xué)反應(yīng)的特點是有新物質(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)、認識化學(xué)反應(yīng)過程中同時存在著物質(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)過程中主動探索化學(xué)原理的學(xué)習(xí)方法.
3、情感、態(tài)度和價值觀目標(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)重點難點:
重點:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化;
難點: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,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)生較全面地認識化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。授課時可以通過回憶高一有關(guān)放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)的實驗入手,引出反應(yīng)熱的概念、符號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、課前準備:
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準備:預(yù)習(xí)課本上相關(guān)的知識,完成課前預(yù)習(xí)學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準備:多媒體課件制作、實物投影儀,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案。
七、課時安排:1課時
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查,總結(jié)疑惑
檢查落實了學(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: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:一個化學(xué)反應(yīng)同時遵守質(zhì)量守恒定律和能量守恒,那么一個反應(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)計意圖:通過引導(dǎo),學(xué)生能深入領(lǐng)會反應(yīng)熱的含義,加深學(xué)生對△H的“+”與“-”的表示。
探究二:反應(yīng)熱的計算表達式
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)熱的計算總結(jié)出用物質(zhì)的鍵能計算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達式△H==
2、由課本P3中圖1-2總結(jié)出用物質(zhì)的能量計算反應(yīng)熱的數(shù)學(xué)表達式。
設(shè)計意圖:通過多媒體以及課本的圖畫,給學(xué)生一感性認識,并提高學(xué)生對圖表的分析能力。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。
(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。并完成本節(jié)練習(xí)。
九、板書設(shè)計:
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時反應(yīng)放熱△H>0時反應(yīng)吸熱
△H計算的三種表達式:
(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)對于學(xué)生較全面地認識化學(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,對培養(yǎng)學(xué)生全面地分析問題很有幫助。
注意新、舊知識的銜接。在學(xué)習(xí)本節(jié)知識前要指導(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。
精選閱讀
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)計實驗進行探究。“授人以魚,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。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)生一起進行總結(jié)與反思??偨Y(jié)從兩方面進行: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)生思考問題的嚴密性與實驗評價能力
對學(xué)生在探究過程中的表現(xiàn)進行評價
集中注意,傾聽
適時的評價強化學(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、細微化等優(yōu)勢,解決傳統(tǒng)實驗技術(shù)方法無法進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輔助教學(xué)模式。
運用數(shù)據(jù)采集技術(shù)不僅是改進教學(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,大大擴展了學(xué)生思考設(shè)計實驗方案的空間。進而促使學(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。
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、評價要點
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)。原電池中電子流動的方向為:從極經(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的方向來判斷。電流是由正極流經(jīng)外電路流向負極,電子流動方向正好相反。
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、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,a為負極;c、d相連時,電流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時,b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動性順序為()
A.a(chǎn)bcdB.acdbC.cabdD.bdca
解析:根據(jù)原電池原理:作為負極的金屬活動性比正極的金屬活動性強,電子流動方向是由負極流向正極,電流方向與電子流動方向相反,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:活潑金屬鋅為負極,電流方向由正極到負極,與電子流動方向相反,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,錯誤的是()
A.構(gòu)成原電池的正極和負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極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.原電池放電時,電流的方向是從負極到正極
2、下列關(guān)于實驗現(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層
B.白鐵(鍍鋅)表面有劃損時,也能阻止鐵被氧化
C.紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍黑色保護層
D.鐵與稀硫酸反應(yīng)時,加入少量硫酸銅溶液時,可使反應(yīng)加速
4、實驗室中欲制氫氣,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,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,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,Y為電池的負極,則X、Y、Z三種金屬的活動順序為()
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,其中鋁是負極B.該裝置能形成原電池,其中銅是負極
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,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)
下列說法錯誤的是()
A.電池工作時,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,電子由正極通過外電路流向負極
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+能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是()
A.正極為銅,負極為鐵,電解質(zhì)溶液為FeCl3溶液
B.正極為銅,負極為鐵,電解質(zhì)溶液為Fe(NO3)2溶液
C.正極為鐵,負極為鋅,電解質(zhì)溶液為Fe2(SO4)3
D.正極為銀,負極為鐵,電解質(zhì)溶液為CuSO4
13、鋅錳干電池在放電時,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,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)想測定A、B、C三種金屬活動順序,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出三種金屬的活動性順序?
【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:
負極:2H2+4OH--4e-=4H2O正極:O2+2H2O+4e-=4OH-
當(dāng)?shù)玫?.8L飲用水時,電池內(nèi)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為()
A.1.8molB.3.6molC.100molD.200mol
17、市場上出售的“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,打開塑料袋輕輕揉搓,就會放出熱量,使用完后,會發(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、請設(shè)計一個原電池,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、負極即可。
高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量的變化》導(dǎo)學(xué)案
高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量的變化》導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:1、使學(xué)生了解化學(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、認識化學(xué)反應(yīng)過程中同時存在著物質(zhì)和能量的變化,而且能量的釋放或吸收是以發(fā)生的物質(zhì)為基礎(chǔ)的,能量的多少決定于反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量;
3、了解反應(yīng)熱和焓變的含義。
【重、難點】:1、化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,2、對△H的“+”與“-”的理解。
【學(xué)習(xí)過程】:一、反應(yīng)熱焓變
(一):反應(yīng)能量變化與反應(yīng)熱
能量就是推動人類進步的“杠桿”!能量使人類脫離了“茹毛飲血”的野蠻,進入繁華多姿的文明。化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一(一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進行能量交換)。所以,研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,就顯得極為重要。
1.化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系
任何一個化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物所具有的總能量與生成物所具有的總能量是相等的,在產(chǎn)生新物質(zhì)的同時總是伴隨著能量的變化。即在一個化學(xué)反應(yīng)中,同時遵守質(zhì)量守恒和能量守恒兩個基本定律。
2、化學(xué)反應(yīng)中能量變化形式
化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量是現(xiàn)代能量的主要來源之一,一般以熱和功的形式與外界環(huán)境進行能量交換,通常表現(xiàn)為熱量的變化。
3、類型
(1)放熱反應(yīng):即_化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量__大于生成物的總能量。如:燃料的燃燒、中和反應(yīng)、生石灰與水化合、金屬和酸的反應(yīng)、鋁熱反應(yīng)等都是放熱反應(yīng)。
(2)吸熱反應(yīng):即_化學(xué)反應(yīng)中放出熱量的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)物的總能量_小于_生成物的總能量。
如:H2還原CuO的反應(yīng),灼熱的碳與二氧化碳反應(yīng),CaCO3分解等大多數(shù)分解反應(yīng),Ba(OH)28H2O與NH4Cl的反應(yīng)都是吸熱反應(yīng)。
說明:吸熱反應(yīng)特征是大多數(shù)反應(yīng)過程需要持續(xù)加熱,但有的不需要加熱如:Ba(OH)28H2O和NH4Cl固體反應(yīng),
放熱反應(yīng)有的開始時需要加熱以使反應(yīng)啟動。即反應(yīng)的吸、放熱與反應(yīng)條件無關(guān)。形成原因(圖示)
從微觀上分析:從宏觀上分析:
預(yù)測生成:
(二):反應(yīng)熱焓變
兩個概念:環(huán)境一切影響化學(xué)反應(yīng)要素的總稱體系反應(yīng)物和生成物按一定的規(guī)律組合成的整體。
1、定義:化學(xué)反應(yīng)過程中吸收或放出的熱量叫反應(yīng)熱-。
2、表示符號:△H
3、單位:kJ/mol(或J/mol)。
4、計算方法:△H=反應(yīng)物的總鍵能—生成物的總鍵能(或△H=生成物的總能量—反應(yīng)物的總能量)因此,△H0時,為放熱反應(yīng);△H0時,為吸熱反應(yīng)。
5、注意:在應(yīng)用焓變時,應(yīng)注意△H的符號。當(dāng)△H0時,其“+”號_不能_(填“能”、“”)省略。
6、“反應(yīng)熱”與“熱量”的區(qū)別:反應(yīng)熱有“+”、“—”之分;而熱量是標(biāo)量,但要注明是“吸收”、還是”放出”。
知識拓展:焓是與物質(zhì)的內(nèi)能有關(guān)的一個物理量,但它又不同于物質(zhì)的內(nèi)能。單位為kJ/mol,不可以測量?;瘜W(xué)研究表明,對于在等壓條件下進行的化學(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)的焓的變化,即焓變。即在此,可用焓變代替反應(yīng)熱。但焓變與反應(yīng)熱是不同含義兩個的概念。
【思考】:看看兩幅圖分別表示什么反應(yīng),這一段差值表示什么?(A放熱反應(yīng)B吸熱反應(yīng)還可表示出中間物)
AB
【疑點反饋】:(通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識,請記錄下來)____
高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量的變化》知識點匯總
高二化學(xué)《化學(xué)反應(yīng)與能量的變化》知識點匯總
化學(xué)是自然科學(xué)的一種,在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律;創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。以下是xx為大家整理的高二化學(xué)下冊化學(xué)反應(yīng)與能量的變化知識點,希望可以解決您所遇到的相關(guān)問題,加油,xx一直陪伴您。
1.堿金屬的反應(yīng)
(1)堿金屬單質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)
①與水反應(yīng)
2Na+2H2O===2NaOH+H2
2K+2H2O===2KOH+H2
2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2+H2
【題源信息】鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,而是先與H2O反應(yīng)生成NaOH,然后生成的NaOH溶液再與鹽溶液反應(yīng),鈉與H2O、酸反應(yīng)的實質(zhì)都是與H+反應(yīng),所以鈉與酸溶液反應(yīng)更為劇烈。鈉與熔融的鹽反應(yīng)才可能置換出鹽中的金屬。
②與氧氣反應(yīng)
4Na+O2===2Na2O(空氣中緩慢氧化)
2Na+O2點燃=====Na2O2
2Na2O+O2△=====2Na2O2
4Li+O2點燃=====2Li2O
【題源信息】①無論Na與O2反應(yīng)生成Na2O或Na2O2,只要參與反應(yīng)的Na質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量一定相等,但得到Na2O2的質(zhì)量大于Na2O的質(zhì)量。
②注意Na及其化合物發(fā)生焰色反應(yīng)時火焰顏色均為黃色。
③要注意推斷題中的題眼多步氧化關(guān)系:NaO2——Na2OO2——Na2O2。
(2)堿金屬化合物的化學(xué)反應(yīng)
①Na2O2
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
SO2+Na2O2===Na2SO4
【題源信息】1molNa2O2參與反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol,該結(jié)論常用在考查NA的題目中。Na2O2與CO2和水蒸氣組成的混合氣體反應(yīng)時,應(yīng)先考慮Na2O2與CO2的反應(yīng)。Na2O2具有強氧化性,能將具有還原性的物質(zhì)氧化,注意相關(guān)反應(yīng)離子方程式的書寫(如將Na2O2投入Na2S、Na2SO3、NaI、FeSO4等具有還原性的溶液中)。
②Na2CO3
Na2CO3+2HCl(過量)===2NaCl+CO2+H2O
Na2CO3+HCl(不足)===NaCl+NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3+2NaOH
【題源信息】向Na2CO3溶液中加入鹽酸時反應(yīng)分兩步進行,首先生成NaHCO3,然后是NaHCO3與鹽酸反應(yīng)生成CO2。兩者滴加的順序不同,產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同,這就是不用其他試劑就能鑒別出Na2CO3溶液和鹽酸的原理。
③NaHCO3
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2+H2O
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
2NaHCO3+Ca(OH)2(不足)===Na2CO3+CaCO3+2H2O
NaHCO3+Ca(OH)2(過量)===CaCO3+NaOH+H2O
【題源信息】a.不能用常壓下蒸發(fā)溶劑的方法制備NaHCO3晶體,不能用澄清石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3。
b.在書寫碳酸氫鹽與澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式時要特別注意兩者量的相對多少。
c.吸收CO2氣體中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液,需用飽和NaHCO3溶液。
④NaOH
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
CO2+2NaOH(過量)===Na2CO3+H2O
CO2(過量)+NaOH===NaHCO3
⑤CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物可能是Na2CO3、NaHCO3或兩者的混合物,可根據(jù)Na+和C守恒法確定CO2與NaOH溶液的反應(yīng)產(chǎn)物。
2.Mg的反應(yīng)
(1)在CO2中燃燒
2Mg+CO2點燃=====2MgO+C
(2)在空氣中燃燒
2Mg+O2點燃=====2MgO3Mg+N2點燃=====Mg3N2
2Mg+CO2點燃=====2MgO+C
【題源信息】a.此反應(yīng)在高考中是一個熱點反應(yīng),主要出現(xiàn)在推斷題中,是由金屬單質(zhì)作反應(yīng)物生成非金屬固體單質(zhì)的置換反應(yīng)。
b.鎂著火時不能用二氧化碳滅火器撲滅。
c.常溫下鎂在空氣中與O2反應(yīng)生成一層堅固致密的氧化物保護膜,所以金屬鎂有抗腐蝕性。
3.Al及其化合物的反應(yīng)
(1)鋁片產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2
【題源信息】鋁單質(zhì)是中學(xué)化學(xué)中典型的既能與酸反應(yīng)、又能與堿反應(yīng)的金屬單質(zhì),這常作為高考中物質(zhì)推斷題的題眼。
(2)鋁熱反應(yīng)
2Al+Fe2O3高溫=====2Fe+Al2O3
4Al+3MnO2高溫=====3Mn+2Al2O3
【題源信息】a.引發(fā)鋁熱反應(yīng)的操作是高考實驗考查的熱點。主要操作是先鋪一層KClO3,插上鎂條,然后點燃鎂條。
b.注意鋁熱反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中唯一一個金屬單質(zhì)與金屬氧化物在高溫條件下的置換反應(yīng)。
c.該反應(yīng)形式常在無機框圖中出現(xiàn),注意反應(yīng)條件(高溫)及信息(鋁熱反應(yīng))。
(3)Al2O3的反應(yīng)(兩性)
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
【題源信息】由此可知Al2O3是一種既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)的兩性氧化物。
(4)Al(OH)3的反應(yīng)(兩性)
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
【題源信息】由以上反應(yīng)可知,Al(OH)3是一種既溶于酸又溶于堿的白色沉淀,這是高考推斷題的常見題眼。
(5)鋁鹽的反應(yīng)
①鋁鹽與氨水反應(yīng)
Al3++3NH3H2O===Al(OH)3+3NH4+
【題源信息】a.不管氨水是否過量,都會發(fā)生此反應(yīng),
Al(OH)3不溶于過量的氨水。
b.此反應(yīng)常用于制備Al(OH)3。
②偏鋁酸鹽的反應(yīng)
向偏鋁酸鹽溶液中滴加鹽酸
NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3+NaCl(少量鹽酸)
NaAlO2+4HCl===AlCl3+NaCl+2H2O(足量鹽酸)
【題源信息】向偏鋁酸鹽中逐滴滴加過量鹽酸的實驗現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀,然后沉淀溶解。
向偏鋁酸鹽中通入CO2[Al(OH)3不溶于碳酸]
2AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3+CO32-(少量CO2)
AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3+HCO3-(足量CO2)
最后,希望xx整理的高二化學(xué)下冊化學(xué)反應(yīng)與能量的變化知識點對您有所幫助,祝同學(xué)們學(xué)習(xí)進步。