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1、新人教版选修（新人教版选修（4）全册教案）全册教案 江苏省启东中学高二化学组：钱宏达 绪言 一学习目标：1 学习化学原理的目的 2：化学反应原理所研究的范围 3：有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂 二学习过程 1：学习化学反应原理的目的 1）化学研究的核心问题是：化学反应 2）化学中最具有创造性的工作是：设计和创造新的分子 3）如何实现这个过程？ 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程，所以我们必须对什么要清楚才能做到，对化学 反应的原理的理解要清楚，我们才能知道化学反应是怎样发生的，为什么有的反应快、有的反应慢， 它遵循怎样的规律，如何控制化学反应才能为人所用！这就是学习化学反应原理
2、的目的。 2：化学反应原理所研究的范围是 1）化学反应与能量的问题 2）化学反应的速率、方向及限度的问题 3）水溶液中的离子反应的问题 4）电化学的基础知识 3：基本概念 1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要 条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数 有关 2）什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子 一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞 次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么 是活化能？活化分子高出反应物分子
3、平均能量的部分是活化能，如 图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由 反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化 分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反 应速率越快。4）什么是催化剂？催化剂是能改变化学反应的速率， 但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提 高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？1、为什么可燃物有氧气参与，还必须达到 着火点才能燃烧？2、催化剂在我们技术改 造和生产中，起关键作用，它主要作用是
4、 提高化学反应速率，试想一下为什么催化 剂能提高反应速率？ 第一节化学反应与能量的变化（第一课时）第一节化学反应与能量的变化（第一课时） 一学习目标: 反应热,焓变 二学习过程 1:引 言:我们知道：一个化学反应过程中，除了生成了新物质外，还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应？能作一个简单的总结吗？活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？能作一个简单的总结吗？多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一 氧化碳 反应物具有的总能量 Q 加入惰
5、 性气体V变小 增大压强m+np+q减小压强注:用“=”表示相等 “”表示升高或增加 “”表示降低或减少 “”表示 无关或不变 “V”表示体积 “v”表示速率反馈练习：化学平衡常数化学平衡常数 【学习目标学习目标】： 1、化学平衡常数的概念 2、运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断3、运用化学平衡常数进行计算，转化率的计算 【学习过程】： 引言当一个可逆反应达到化学平衡状态时，反应物和生成物的浓度之间有怎样的定量关系，请完 成 44 页问题解决，你能得出什么结论？ 一、化学平衡常数 1、定义：在一定温度下，当一个可逆反应达到平衡状态时，生成物浓度以系数为指数的幂的乘积与反 应物浓度以系数为
6、指数的幂的乘积的比值是一个常数。这个常数就是该反应的化学平衡常数（简称平 衡常数） 2、表达式：对于一般的可逆反应，mA（g）+ nB（g）pC（g）+ qD（g）当在一定温度下达到平衡时，K=cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B) 阅读 45 页表 2-7，你能得出什么结论？ 3、平衡常数的意义： （1）平衡常数的大小反映了化学反应进行的 程度 （也叫 反应的限度 ）。 K 值越大，表示反应进行得 越完全 ，反应物转化率 越大 ； K 值越小，表示反应进行得 越不完全 ，反应物转化率 越小 。 （2）判断正在进行的可逆是否平衡及反应向何方向进行： 对于可逆反应：mA(g)+ nB(g)p
7、C(g)+ qD(g)，在一定的温度下的任意时刻，反应物的浓度和 生成物的浓度有如下关系：Qc=Cp(C)Cq(D)/Cm(A)Cn(B)，叫该反应的浓度商。 QcK ，反应向 正反应方向 进行 QcK ，反应处于平衡状态 QcK ，反应向 逆反应方向 进行 （3）利用可判断反应的热效应 若升高温度，值增大，则正反应为 吸热 反应(填“吸热”或“放热”)。 若升高温度，值减小，则正反应为 放热 反应(填“吸热”或“放热”)。 阅读 45 页表 2-8、2-9，你能得出哪些结论？ 二、使用平衡常数应注意的几个问题： 、化学平衡常数只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关。 2、在平衡常数表达式中：
8、水(液态)的浓度、固体物质的浓度不写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、化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关 例如：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为 K1，1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)的平衡常数为 K2，NH3(g)1/2N2(g)+3/2H2(g)的平衡常数为 K3； 写出 K1和 K2的关系式： K1=K22 。写出 K2和 K3的关系式： K2K3=1 。写出 K1和 K3的关系式： K1K32=1 。三、某个指定反应物的
9、转化率=100% 中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中或者=100% 中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中)(或者=100%中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中中)(转化率越大，反应越完全！ 四、有关化学平衡常数的计算：阅读 46 页例 1 和例 2。完成 47 页问题解决。 【课堂练习】： 化学反应进行的方向化学反应进行的方向 【教学目标】 1、了解反应的自发性与反应过程中能量变化及熵值变化的关系； 2、能够用熵增原理判断化学反应进行的方向。 【教学重难点】能够用熵增原理判断化学反应进行的方向 【教学过程设计】 引入水往低处流，而不会自发的向上流；一
10、般在室温下，冰块会融化，铁器在潮湿空气中会生锈， 甲烷与氧气的混合气体遇明火就燃烧，这些过程都是自发的。这些不用借助于外力就可以自动进行的 自发过程的共同特点是，体系会对外部做功或释放热量，即体系趋向于从高能状态转变为低能状态。 那是否就意味着放热反应自发进行，吸热反应就是非自发进行呢？ 副板书在 25和 101105Pa 时， 2N2O5(g)= 4NO2(g)+O2(g) H=567 kJmol (NH4)2CO3(s)= NH4 HCO3(s)+NH3(g) H=749 kJmol 分析不难看出，上述两个反应都是吸热反应，显然只根据反应热（焓变）来判断反应进行的方向 是不全面的。那么究竟
11、如何来判断反应的自发性呢？ 科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提 出了互相关联的能量判据和熵判据，为最终解决反应自发性问题提供了必要的依据。 讲解除自发的化学反应外，还有一类自发过程，例如放在同一密闭容器中的气体或液体物质(也包 括能够挥发的固态物质)的蒸汽，不需要外界的任何作用，气态物质会通过分子的扩散自发地形成均匀 混合物。这种现象可以推广到相互接触的固体物质体系，经过长期放置后，人们能够找到通过扩散而 进入的另一种固体中的原子或分子(这种现象可以作为纯物质难以保存的最本质的解释)。又如把硝酸铵 溶于水虽然要吸热，它却能够自发地向水中扩散。为
12、了解释这样一类与能量状态的高低无关的过程的 自发性，人们提出在自然界还存在着另一种能够推动体系变化的因素，即在密闭条件下，体系有由有 序自发地转变为无序的倾向。因为与有序体系相比，无序体系“更加稳定”，可以采取更多的存在方 式。以扑克牌为例，经过多次的洗牌之后，严格按照花色和序号排列的机会与花色序号毫无规律的混 乱排列的机会相比，大概要相差几十个数量级。科学家把这种因素称作熵。 板书熵： 1、概念：描述体系混乱度的物理量 2、符号：S 3、单位：Jmol-1K-1 4、熵判据：在与外界隔离的体系中，自发过程将导致体系的熵增大，这个原理也叫做熵增原理。 在用来判断过程的方向时，就称为熵判据。 5
13、、同一物质的熵与其聚集状态有关：S（g）S（l）S（s） 6、熵变（S）：S=反应物总熵生成物总熵 7、反应进行方向的判断方法：HTS0 反应不能自发进行讲解在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向。放热反应的焓 变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对HTS10-7 c（OH）10-14酸性氢氧化 钠加 NaOH，c（OH）增大，平衡左移10-7c（H+） c（OH），c（H+） 110-7mol/L 碱性溶液 c（H+）1mol/L 时，pH 值为负数，当 C(OH-)1mol/L 时，pH14。对于 C(H+)或 C(OH-)大于 1mol/L 的溶液，用 pH
14、值表示反而不方便，所以 pH 值仅适用于 C(H+)或 C(OH-)小于等于 1mol/L 的稀溶液。 也可用 pOH 来表示溶液的酸碱性，pOH=-lgC(OH-)，因为 C(H+)C(OH-)=10-14，若两边均取负对数， 得 pH+pOH=14。 可用 pH 试纸来测定溶液的 pH 值。方法：用洁净的干玻璃棒直接蘸取少许待测液，滴在 pH 试纸上 （注意不能将 pH 试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒，因为这样做，实际上已将溶液稀释，导致所测定的 pH 不准确）将 pH 试纸显示的颜色随即（半分钟内）与标准比色卡对照，确定溶液的 pH 值（因为时 间长了，试纸所显示的颜色会改变，致使测得的
15、pH 不准。） 第二课时第二课时 教学目的：1、了解指示剂的变色范围，学会用 pH 试纸测定溶液的 pH 值 2、初步学会计算酸碱的 pH 值以及氢离子浓度和 pH 值的互算 3、掌握 pH 相同的强酸与弱酸的几个规律 教学重点：有关 pH 的简单计算 教学难点：熟练掌握有关 pH 的计算 教学过程： 复习提问： 什么叫水的离子积？影响水的离子积因素？溶液的酸碱性与 c（H+）、c（OH）及 pH 的关系？溶 液 pH 的计算？求 0.1mol/L 盐酸溶液中的OH-？（25）求 0.1mol/LnaOH 溶液中H+？ 关于 pH 相同的酸（含强酸和弱酸） （1）溶液中 c（H+）相等 （填“
16、相等”或“不等”）。 （2）溶液中溶质的物质的量的浓度：强酸 ”或“ 7c(H+) OH- 板书：一、盐类的水解： 讲解：CH3COONa 溶于水之后，完全电离。（因为 CH3COONa 是强电解质。） 板书：CH3COONa CH3COO- + Na+ 引导： 把 CH3COONa 溶于水之后，溶液中存在哪些电离平衡？ 板书： H2O H+ + OH- 讲解：我们知道，CH3COOH 是一种弱酸，在溶液中部分电离，溶液中既然存在 CH3COO-和 H+，根据，可 逆反应，反应物和生成物同时共存，那么就一定有 CH3COOH。 板书：CH3COO- + H+ CH3COOH 讲解：把式联立，可得到 板书：水解方程式： CH3COONa + H2O CH3CO
