课件7张PPT。第二单元
化学反应中的热量第二课时反应热(1)定义:在化学反应中放出或吸收的热量叫反应热。
(2)符号:
(3)单位:△HkJ ?mol-1二、热化学方程式
1.定义:表明反应放出或吸收的热量的化学方程式叫热化学方程式。 如:C(s)+O2(g)==CO2(g) △H=-393.5kJ ?mol-12.书写原则:(1)写符合质量守恒的化学方程式(2)注明反应物,生成物聚集状态(s,l,g)(3) 注明反应热(△H>0表示吸热, △H<0表示放热
单位:KJ·mol -1)思考: 同一反应的△H与哪些因素有关?反应物系数和各物质的聚集状态(4)热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,只表示物质的量,因此可以是整数或分数。
(5)对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其△H 也不同,即△H 的值与计量数成正比。
(6)物质的状态不同,其△H 也不同。
① 2H2(g) + O2 (g) = 2H2O( l ) △H = -571.6kJmol-1② H2(g) +1/2 O2 (g) = H2O( l ) △H = -285.8kJmol-1③ H2(g) + 1/2 O2 (g) = H2O( g) △H = -241.8kJmol-1典型例题 判断热化学方程式的正误;已知在1×105 Pa,298K条件下,2mol氢气
燃烧生成水蒸气放出 484kJ热量,下列热化学方程式
正确的是 A. H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(g) ;ΔH=-242kJ·mol-1 B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ;ΔH=-484kJ·mol-1 C.H2 (g)+1/2O2 (g)=H2O(g) ;ΔH=+242kJ·mol-1 D.2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g) ;ΔH=-484kJ·mol-1
注意:①物质聚集状态②吸放热与ΔH 的“+”、“-”
③吸放热的量与系数对应A D例1. 已知每1 mol 碳完全燃烧生成二氧化碳时将放出393.6kJ热量,写出该反应的热化学方程式。例2. 已知每1 mol 辛烷(C8H18)完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出5472kJ热量,写出该反应的热化学方程式。 C(s)+O2(g)=CO2(g);△H=-393.6kJ/molC8H18(g) +12.5O2(g) →8CO2(g) + 9H2O(l);△H =-5472kJ/mol例3. 已知每1 mol 甲烷完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出889.6kJ热量,写出该反应的热化学方程式。例4. 已知每1 mol 乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水时将放出1366.8kJ热量,写出该反应的热化学方程式。C2H6O (l)+ 3O2 (g)→ 2CO2 (g)+ 3H2O(l); △H =-1366.8kJ/mol CH4(g) +2O2(g) →CO2(g) + 2H2O(l);△H =-889.6kJ/mol课件23张PPT。第二单元 化学反应中的热量(第一课时)【你知道吗】 生活中哪些事实说明了在化学反应中伴随着能量的变化?请说出能量转化的方式。【归纳总结】化学能转化为光能和热能化学能转化为光能和热能化学能转化为电能电能转化为化学能热能转化为化学能【活动与探究】 化学反应中的热量变化【实验1】 向一支试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,加入5mL2mol/L盐酸,用手触摸试管外壁,有什么感觉?【实验2】 向完好的塑料薄膜袋中加入约7g 氢氧化钙,再加入约10g NH4Cl晶体,排出袋内空气,扎紧袋口,将固体混匀,使之充分反应。反应混合物的温度有什么变化?用手触摸塑料袋感受一下。有热量放出的化学反应叫做放热反应。 吸收热量的化学反应叫做吸热反应。【整理与归纳】 用化学键的观点来分析化学反应的本质过程是什么?【理论分析】H ·+→H2 + Cl2 = 2HClH—H Cl —ClH—Cl断裂断裂形成光照放出能量 一个化学反应的的过程,本质上就是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 已知断开1molH2中的 H-H键需要吸收436.4kJ能量,断开1molCl2中的Cl-Cl键需要吸收242.7kJ能量,生成1molHCl中的H-Cl键放出431.8kJ能量.试说明H2 + Cl2 = 2HCl是吸热反应还是放热反应. 【问题解决】E反应历程△E = kJ吸收436.4 kJ (H2)
吸收242.7 kJ(Cl2)放出2×431.8 kJ
= 863.6 kJ184.5(注:1mol H2和1mol Cl2反应)放热反应的逆反应一定是吸热反应吗?
如:2HCl = H2 + Cl2是吸热反应吗? ? E184.5反应物的总能量=生成物的总能量+放出的热量生成物的总能量=反应物的总能量+吸收的热量放热反应吸热反应放热反应吸热反应 化学反应的过程,也可以看成是能量的“释放” 或“贮存”的过程。 常见的放热反应、吸热反应放热
反应吸热
反应【整理与归纳】1.下列说法不正确的是 ( )
A、化学反应除了生成新物质外,还
伴随着能量的变化
B、化学反应中能量变化一定表现为
热量变化
C、反应物的总能量高于生成物的总
能量时,发生放热反应
D、吸热反应贮备能量B检测2. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是 ( )A.铝片与稀盐酸的反应
B.Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应C 3. 下列说法正确的是 ( )
A. 大多数的化合反应是释放能量的反应
B. 大多数分解反应是吸收能量的反应
C. 放热反应不需要加热即可发生
D. 需要加热的化学反应都是吸热反应AB4. 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是 ( )A.碳酸钙受热分解
B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应
D.氧化钙溶于水A5.如图所示,向试管中加入几块铝片,再把试管放入盛有25℃饱和石灰水的小烧杯中,用铁夹固定,然后用胶头滴管加入5mL盐酸。试回答下列问题:
(1)实验时烧杯中产生的
现象是 。
(2)产生上述现象的原因
是
(3)由实验推知,AlCl3
和H2的总能量 (选填
“大于”“小于”或“等于”)
Al和HCl的总能量。出现白色沉淀(或溶液变浑浊)铝片与盐酸反应放出热量,温度升高,而Ca(OH)2的溶解度随着温度的升高而减少。小于1、物质发生化学反应的同时还伴随着能量的变化,而这种能量变化又通常表现为热能变化。2、化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。3、一个确定的化学反应在发生过程中是吸
收能量还是放出能量,取决于反应物的总
能量与生成物的总能量的相对大小。4、化学反应中能量转化遵循能量守恒原则。【本节小结】【作业】1.教材p37第5题
2.常规训练
3.查阅资料,制作化学冰袋、化学暖袋。高一化学备课纸
主备人
王方来
备课时间
2009.3
编号
0013
课题
第二章 化学反应与能量
第三节 化学反应的速率和限度(第一课时)
三
维
目
标
知识与
技能
(1)理解化学反应速率的概念。
(2)了解
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
过程与
方法
通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力,体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。
情感态度与价值观
(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法
教学重点
化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
教学难点
化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
教学方法
指导发现与问题解决相结合
教学媒体
多媒体
教学内容
师生活动
修改建议
[问题引入]这些反应的发生所经历的时间一样吗(看图片)?炸药爆炸(图1)、金属锈蚀(图2)、溶洞形成(图3)、溶液中的离子反应(图4、图6、图7)、镁条燃烧(图5)、溶液中新制的氢氧化亚铁转化为氢氧化铁(8)、食物腐败、塑料老化……
图1 图2 图3
图4 图5 图6 图7
图8
[结论]有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢。
[分组讨论]化学反应有快有慢,我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。例如:硫酸铜溶液中加入铁丝(图4),你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢?还有哪些其他方法观察该化学反应的快慢呢?在日常生活和化学实验过程中,观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些?请举例说明。
[副板书]观察反应快慢的方法:①冒气泡快慢;②固体量的改变;③浑浊程度;④颜色变化;⑤温度变化等。
[过渡]物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?——速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行,因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。
[板书]一、化学反应速率
化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
[教师]例:将锌粒放入5mol/L的盐酸中,经过10s盐酸的浓度变成1mol/L。
此10s内该化学反应的速率为
υ(HCl)=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(L?s)
[学生]请根据你的理解写出化学反应速率的字母表达式及化学反应速率的单位。
[板书] 浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:υ=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
[练习一]1、在甲、乙两支试管中分别加入同体积3mol/L的稀硫酸。向甲试管中加入一定量的碳酸钠,经过8s反应停止,测得硫酸变为1mol/L;向乙试管中加入一定量的碳酸氢钠,经过5s反应停止,测得硫酸变为1.5mol/L。比较甲、乙两试管中的反应哪一个更快?
[小结]1、反应速率的值越大,说明化学反应越快!
化学反应速率表示的是平均反应速率。
[练习二]在相同条件下,等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量同浓度的盐酸反应,反应速率最快的是( )
A、铁 B、镁 C、铝 D、钠[讨论]为什么钠的反应速率是最快的,即决定某化学反应反应速率的主要因素是什么?外界条件能否改变化学反应速率?即内因和外因是怎样的关系?
[小结]反应物的性质是决定反应速率的主要因素,外界条件的改变可以影响化学反应速率。
[板书]2、影响化学反应速率的外界条件因素
[学生]分组实验:做实验2-5,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。
(注意反应物的用量要尽可能的相同,试管规格也要相同。)
现象
结论
热水
气泡多而快,产生的气体
使带火星的木条复燃
升温,反应速率增大
常温
气泡均匀
H2O2分解FeCl3做催化剂
冷水
气泡较少
降温,反应速率减小
[学生]分组实验:做实验2-6,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。
现象
结论
加入MnO2
气泡多而快
加入MnO2,反应速率加快
加入FeCl3
气泡均匀
加入FeCl3,反应速率加快
(稍慢)
不加其他试剂
无明显现象
H2O2分解反应中,MnO2和
FeCl3做催化剂,加快了反应
速率
[讨论]课本43页的思考与交流。
除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。
[练习三]为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是
A、加少量硫酸铜 B、加少量硝酸银
C、增大铁的用量 D、改用98%的浓硫酸
[归纳](1)温度:温度越高,化学反应速率越快。
(2)催化剂:通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。
(3)固体反应物的表面积:有固体参加的反应,固体的表面积越大,固体在同一时间内与其他反应物的接触越多,化学反应速率越快。
(4)反应物状态:通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。
(5)溶液浓度:在溶液中进行的反应,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。
(98%浓硫酸例外)
(6)压强:对于有气体参加的反应,改变压强将使气体的体积发生改变,也即相应地改变气体的浓度。故增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减缓。
(7)形成原电池:加快反应速率
[板书]温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……
[讨论]探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义?
如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢?请举例。
[归纳并板书]3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:
控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
参考事例:食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率;做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显;铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率;食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率;工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的……
[本课内容小结]
化学反应速率
化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:υ=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
影响化学反应速率的外界条件因素
温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……
反应物的性质是决定反应速率的主要因素,
外界条件的改变可以影响化学反应速率。
3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:
控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。
[巩固练习]1、将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里,反应速率用产生的氢气的速率表示,在下列因素中:①盐酸的浓度,②镁带的表面积,③溶液的温度,④盐酸的体积,⑤氯离子的浓度,影响反应速率的因素是
A、①④ B、③⑤ C、①②③⑤ D、①②③
2、在一定条件下发生N2O4?2NO2反应,20S内反应物N2O4的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L,则υ(N2O4)[单位为:mol/(L?S)]为
A、0.1 B、0.002 C、0.06 D、0.04
多媒体
学生答
学生动手观察
师生共析
布置作业
P1.3.4
板书设计
第三节 化学反应的速率和限度
一、化学反应速率
1、化学反应速率的含义:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
浓度的变化——△C 时间的变化——△t
表达式:υ=△C/△t 单位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
2、影响化学反应速率的外界条件因素
温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……
反应物的性质是决定反应速率的主要因素,
外界条件的改变可以影响化学反应速率。
课后反思
本节课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,通过看一些形象生动的图片,学生知道了化学变化是有快有慢的,并且可以从很多方面观察判断化学变化的快慢,引导学生对实验现象的观察,为下面的实验探究做铺垫。在此基础上引出反应速率的概念及其表示方法。又通过练习,要学生明确决定反应速率的主要因素是物质本身的化学性质,外界条件可以影响反应速率。通过实验探究和课本上的思考与交流,学生自己就能够总结出影响化学反应速率的一些外界条件因素。再通过一些日常生活、化学实验和工农业生产中人为控制反应速率的实例,认识到学习反应速率有关知识的重要性。
课件38张PPT。专题二 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应速率与反应限度一.化学反应速率实验探究: 比较H2放出的快慢 稍快稍慢
一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念
(1)定义:
化学反应速率是用_________________内 _________________或________________来表示。 反应物浓度的减少生成物浓度的增加(2)表达式:
△ c
V = ———
△ t
单位时间内(3)常用单位:mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1 例1、25℃时,一份双氧水样品经过2 h,H2O2的浓度从5×10-2 mol ·L-1下降到3×10-2 mol ·L-1 ,则该双氧水在这2 h中分解的平均速率约为_____。
解:
5×10-2 mol ·L-1 - 3×10-2 mol ·L-1
V = —————————————
= 1.67×10-4 mol·(L·min)-1 2×60 min解:
0.5 mol
V = ———————— = 0.1 mol·(L·min)-1
10 L×0.5 min试一试[问题]在一个化学反应中,反应速率既可以用反应物
浓度的减少来表示,也可以用生成物浓度的增加来表
示。那么同一反应中,用不同物质的浓度变化来表示
的反应速率是否相同呢?其大小有什么关系呢? ?思考例2、在2 L容积不变的容器中,发生
N2+3H2 2 NH3的反应。现通入0.8 mol
H2 和 0.4mol N2 ,2 min 后生成了0.12 mol
NH3 ,求V (H2)、 V (N2) 、V (NH3)。
解: N2 + 3H2 2NH3
起始浓度mol / L:
变化浓度mol /L :0.2 0.4 0
0.060.03 0.09V(H2) = 0.045mol·(L·min)-1 或 0.045mol/(L·min)
V (N2) = 0.015mol·(L·min)-1
V (NH3) = 0.03mol·(L·min)-1V (N2) ︰V (H2) ︰ V (NH3) =1 ︰ 3 ︰ 2(4)有关化学反应速率的几点说明①化学反应速率实际上是指某一段时间内化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率。②对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时,必须说明用哪种物质为基准。③同一化学反应,用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。
即:对于反应 aA+bB==cC+dD
有V(A)︰V(B)︰V(C)︰V(D)=a︰b︰c︰d
④固体或纯液体,其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 已知反应 A+3B==2C+D在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/ (L·min),则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为 ( )
A.0.5mol/ (L·min) B.1mol/ (L·min)
C. 2mol/ (L·min) D. 3mol/ (L·min)
练习2C试一试练习3 在2 L容积不变的容器中,发生 N2 + 3H2 == 2NH3的反应。现通入4 mol H2 和 4 mol N2 , 用H2 表示的反应速率为0.12 mol/(L·s) ,则10 s后容器中N2的物质的量是 ( )
A. 1.6mol B.2.8mol
C.3.2mol D. 3.6molC试一试 在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应,测得的速率如下,其中生成氨 的速率最快的是 ( )
A. v ( H2 )= 0.45 mol/ (L·min)
B. v ( N2 )= 0.1 mol/ (L·min)
C. v ( N2 )= 0.2mol/ (L·min)
D. v ( NH3 ) 0.3mol/ (L·min)
练习4C 试一试 某温度下,物质的量浓度均为1 mol/ L 的两种气体X2、和Y2在密闭容器中反应生成气体Z。达到平衡后,c(X2)=0.4 mol/L, c(Y2)=0.8 mol/L , c(Z)=0.4 mol/L ,该反应的化学方程式是 ( )
A. X2 + 2Y2 ==2Z B. 2X2 + Y2 ==2Z
C. 3X2 + Y2 ==2Z D. X2 + 3Y2 ==2Z 练习5C试一试 1,化学反应速率的表示
2,不同物质反应速率之间的关系自主小结同步导学P31 1~8
同学们再见!作业专题二 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应速率与反应限度一.化学反应速率2、外界条件对化学反应速率的影响决定化学反应速率的因素: 反应物本身的性质 化学反应速率还受外界条件的影响 实验探究 2、外界条件对化学反应速率的影响水浴加热产生
气泡快加入二氧化锰粉末产生气泡快加热能加快反应速率使用催化剂能加快反应速率浓度大的产生气泡快增大反应物的浓度能加快反应速率2、外界条件对化学反应速率的影响(1)浓度对化学反应速率的影响增大反应物的浓度可以增大化学反应速率(2)压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应:
增大压强,可以增大化学反应速率。
减小压强,可以减小化学反应速率。
如果反应物是固体、液体、溶液时,改变压强对反应速率没有影响。(3)温度对化学反应速率的影响升高温度,可以增大化学反应速率
降低温度,可以减小化学反应速率
每升高10℃ ,化学反应速率通常增大到原来的2~4倍。(4)催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂,能显著地增大反应速率。
正催化剂和负催化剂5、其它条件对化学反应速率的影响固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。分小组讨论,并完成课本31页的问题解决问题探究把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中,发现氢气产生的速率如图示
1.为什么在0- 时间段氢气的
反应速率不是减小而是最大?
2.为什么在 后氢气的反应
速率减小?例题 tt10vt1t11、100mL 6mol/L硫酸溶液与过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不能影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )
A、碳酸钠 B、水 C、硫酸钾溶液 D、硝酸溶液 试一试B 化学反应速率的影响因素
1,首先是反应物本身的性质
2,其次是外界条件的影响
自主小结同步导学P35 1~5
同学们再见!作业专题二 化学反应与能量变化 第一单元 化学反应速率与反应限度二.化学反应的限度
二.化学反应的限度 1、可逆反应
(1)定义:在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。 实验探究: 实验一溶液显浅紫色Fe3+与I–发生了反应
CCl4层显紫红色有I2生成溶液显血红色
仍然有Fe3+存在
活动与探究1、可逆反应
(1)定义:在同一反应条件下,既可以向正反应方向进行,同时又可以向逆反应方向进行的反应。。
(3)可逆反应的特点: ①正反应和逆反应既对立又统一; ②正反应和逆反应发生的性质相同; ③正反应和逆反应发生的条件相同; ④反应物、生成物共同存在; ⑤能量转化互逆; ⑥可逆反应有一定的限度。 (2)可逆反应的普遍性:大部分化学反应都是可逆反应小组讨论课本32页的交流与讨论,分析合成氨反应中正,逆反应的反应速率及反应物,生成物的浓度随时间变化的情况交流与讨论增大减小保持不变保持不变保持不变保持不变减小增大最大最大002、化学平衡(1)化学平衡状态的建立:
可逆反应在一定条件下进行到一定程度时,正反应
和逆反应的速率相等,反应物和生成物的浓度保持不再
发生变化,反应达到化学平衡状态,简称为化学平衡。2、化学平衡(2)化学平衡的特征:“逆”、“动”、“等”、“定”、“变”
①“逆”:化学平衡只存在于可逆反应中;
②“动”:化学平衡是一个动态平衡;
③“等”:平衡时正反应和逆反应的速率相等且大于0;
④“定”:平衡时反应物和生成物的浓度保持不变;
⑤“变”:改变外界条件时,平衡会发生移动。(旧的平衡将被破坏,并在新的条件下建立新的平衡。)
一定温度下,密闭容器内反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n molA2,同时生成n molAB
B.容器内的总压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内生成2n molAB,同时生成n molB2
D.单位时间内生成n molA2,同时生成n molB2例题 C试一试一定温度下.密闭容器内2NO2 2NO+O2 达到平衡的标志是( )
A.单位时间内生成n molO2,同时生成2n molNO2
B.单位时间内生成n molO2,同时生成2n molNO
C.用NO2.NO.O2表示的反应速率之比为2:2:1
D.混合物的颜色不再改变A.D 1,化学平衡状态
2,化学平衡状态的判定
自主小结课本33页4~5
同学们再见!作业课件49张PPT。第三单元 化学能与电能的转化第一课时 化学能转化为电能CuZnZnZnCBA*实验探究1*DCuCu稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸 稀硫酸无现象不反应有气泡冒出,锌片逐渐溶解锌与酸反应放出氢气有气泡冒出,锌片逐渐溶解铜不反应,锌反应锌片不断溶解,铜片上有气体生成形成了铜锌原电池1.概念:把化学能转化成电能的装置叫做原电池一、原电池电子流出的一极 电子流入的一极负极:正极:氧化反应还原反应锌片(负极):铜片(正极):原电池总反应:Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电极反应:Zn + 2H+ = Zn2+ + H2↑原电池的原理:氧化还原反应还原剂(Zn)失去电子,发生氧化反应氧化剂(H+)在铜极上得到电子,发生还原反应还原剂失去的电子从锌极流出流入铜极.经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电解质溶液失e,沿导线传递,有电流产生阳离子负极正极 阳离子原电池工作原理: 原电池是意大利科学家伏打于1799年捕捉到原电池的实验现象,并加以研究,发明了世界上第一个电池——伏打电池
你知道吗D观察:电流计指针是否偏转。 ACB*实验探究2*稀硫酸 稀硫酸 乙醇 稀硫酸CZnZn A AZnZnCuCuZnABB偏转不偏转不偏转不偏转条件一 原电池的电极材料结论一 有两种活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体)做电极,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属(碳棒)为正极.AB铜锌原电池条件二 溶液的性质结论二两个电极插入电解质溶液中。两个电极插入电解质溶液中。C铜锌原电池 稀 硫 酸Zn 稀 硫 酸Cu条件三 闭合回路D铜锌原电池*形成原电池的条件* :4﹒必须有一个自发进行的氧化还原反应。1.有两种活动性不同的金属(或一种金属和一种非金属导体)做电极,较活泼的金属为负极,较不活泼的金属(碳棒)为正极.2.两个电极插入电解质溶液中。3.构成闭合回路。2.两个电极插入电解质溶液中。1、下列各种情况是否形成了原电池?AFEDCBCuSO4溶液练一练你知道了吗
负极:Zn - 2e-=Zn2+ 发生氧化反应
正极:2H+ + 2e-=H2↑ 发生还原反应负极:电子流出的极(活泼金属)。
正极:电子流入的极(较不活泼金属或导电非金属)。1.两种不同的金属。化学能→电能1.有两种活泼性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极;电子:负极→正极
电流:正极→负极 或者原电池小结一、原电池2.一种金属和一种非金属导体。2.电极插入相通的电解质溶液中;3.两极用导线相连形成闭合的回路。动脑动手有下列材料:Zn片、Cu片、导线、水果 、
电流计,请设计一个装置使电流计指针发生
偏转。
练一练: 把A、B、C、D4块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若A、B相连时,A为负极;
C、D相连时,D上产生大量气泡;
A、C相连时,电流由C经导线流向A;
B、D相连时,电子由D经导线流向B,
则此4种金属的活动性由强到弱的顺序为( )
① A>B>C>D ② A>C>D>B
③ C>A>B>D ④ B>A>C>D② A>BC>DA>CD>B二、原电池原理的应用二、 原电池原理的应用:1、研制分析化学电源;2、促进某些氧化还原反应的进行,加快反应速率 3、寻找钢铁防腐蚀的方法4、原电池的设计 …… 阅读教材41页 资料卡 分析钢铁电化学腐蚀
的原因,探讨防止钢铁的方法及原理。负极:2Fe – 4e- = 2Fe2+正极: 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-钢铁的吸氧腐蚀原理:在潮湿空气中钢铁表面形成无数微小的原电池。钢铁的防腐蚀:常见电池和新型电池示例我国自主研发的燃料电池车化学电源(1)一次电池(如干电池):用过后不能复原
(2)二次电池(如蓄电池):充电后能继续使用
(3)燃料电池
(4)海水电池 负极(锌筒):Zn-2e-=Zn2+
正极(石墨):2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O
总反应:Zn+ 2MnO2+2NH4+=Zn2++ Mn2O3+2NH3+H2O干电池—— Zn- Mn普通干电池一次电池锌锰碱性电池是一种新型的干电池。
正极材料为MnO2 ,负极材料为Zn,
还原产物为MnOOH,电解质是KOH溶液,
总: Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH
请写出电极反应式并分析其工作原理。负极:Zn + 2OH--2e- = Zn(OH)2
正极:2MnO2 + 2H2O + 2 e- = 2MnO(OH) + 2OH-
总反应: Zn + 2MnO2 + 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnO(OH)碱性Zn- Mn干电池 银锌电池—钮扣电池??该电池使用寿命较长,广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn,电解质为KOH溶液。发生反应后生成Ag和ZnO,其电极反应式为:负极:Zn+2OH--2e-?=?ZnO+H2O????????
正极:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌纽扣电池总反应式为:Zn+?Ag2O=?ZnO+2Ag(2)二次电池铅蓄电池(1)电极材料及原料
(2)电解质溶液
(3)电极反应式:正极:PbO2 负极:PbH2SO4溶液负极(Pb): Pb- 2e-+ SO4 2 - =PbSO4Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4 +2H2O正极(PbO2): PbO2+4H++SO42 -+ 2e-= PbSO4 +2H2O总反应:负极:Pb+SO42- =PbSO4+2e-
正极:PbO2+SO42-+4H++2e - =PbSO4+ 2H2O
电池总反应:Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ =2PbSO4+2H2O阴极: PbSO4 +2e- = Pb+SO42-
阳极: PbSO4+ 2H2O = PbO2+SO42-+4H++2e-
电池总反应:2PbSO4+2H2O= Pb+ PbO2+2SO42- +4H+ 铅蓄电池的放电过程——原电池铅蓄电池的充电过程——电解池铅蓄电池的充放电过程 把能源中燃料燃烧反应的化学能直接转化为电能的“能量转换器”优点:效率高、无污染,装置可持续使用 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池
新型燃料电池燃料电池
负极:2H2+4OH--4e-=4H2O
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应:O2+2H2=2H2O常见的燃料电池有氢氧燃料电池、甲烷燃料电池、铝-空气燃料电池、熔融盐燃料电池等。如图电池反应海水电池1991年,我国首创以铝-空气-海水为能源的新型电
池,用作航海标志灯。该电池以取之不的海水为电
解质,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。
这种海水电池的能量比“干电池”高20~50倍。电极
反应式为:
负极:
正极:
电池总反应:4Al - 12e-= 4Al 3+3O2+ 6H2O +12e-= 12 OH -4Al+3O2+ 6H2O = 4Al (OH)3↓
电能转化为化学能
第二课时 在生产和生活中我们不但要利用化学反应,使化学能转化为电能,而且要利用化学反应使电能转化为化学能。电能转化为化学能一般通过电解的方法来完成。我们已学过的化学课程里涉及利用电解反应来制取新物质的例子吗?电解水水H2、O22H2O==2H2 ? +O2 ?电解食盐水H2O、NaClNaOH 、
H2 、 Cl22NaCl +2H2O= 2NaOH
+H2 ? + Cl2 ?电解融熔
氯化钠NaClNa、 Cl22NaCl = 2Na+ Cl2 ?电解融熔
氧化铝Al2O3Al 、 O22Al2O3==2Al +3 O2 ?
在U形管中加入饱和氯化铜溶液,用石墨棒作电极,接通电源,电解数分钟后,观察现象。(1)接电源负极的石墨棒上有________ ,
电极反应为________。
(2)接电源正极的石墨棒上有________ ,
电极反应为________。
(3)电解反应的化学方程式________。
(4)在上述电解反应中,被氧化的物质是____,
被还原的物质是____。
(5)比较电解饱和氯化钠溶液与电解饱和氯化铜溶液,
有什么不同?为什么?有铜析出Cu2+ + 2e- = Cu有Cl2放出2Cl- - 2e- = Cl2CuCl2 == Cu + Cl2 ? CuCl2CuCl2因参与电解的微粒不同。三.电解原理及电解池3.电极名称和电极反应与电源负极相连的电极叫阴极,阴极上发生还原反应。
与电源正极相连的电极叫阳极,阳极上发生氧化反应。 构成电解池有什么条件?构成条件: (1)与外加电源相连的两个电极 (2)有电解质溶液 (3)形成闭合回路
1.电解:使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起
氧化还原反应的过程.2.电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置,
即把 电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽阴极:与电源负极相连,
电子流入,发生还原反应阳极:与电源正极相连,
电子流出,发生氧化反应4. 电极的判断5. 电子、离子的流向电子从阳极通过电源流向阴极
阳离子在电解质溶液中移向阴极
阴离子在电解质溶液中移向阳极原电池、电解池的比较例题1:
下列装置中属于原电池的是 ( )
属于电解池的是 ( ) BC D 怎样区分原电池、电解池?原电池、电解池的区分关键看是否有外接电源;练习分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。原电池原电池电解池电解池 多池组合判断:
①无外电源:一池为原电池,其余为电解池;
②有外电源:全部为电解池或电镀池、精炼池。 原电池电解池原电池电解池原电池电解池课件48张PPT。太阳能、生物质能和氢能的利用第四单元石油
40年天然气
5 0 年煤 碳
240年风能生物质能太阳能波浪能地热能太阳能的利用 太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量(约为3.75×1026W)的22亿分之一,但已高达173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。下图是地球上的能流图。从图上可以看出,地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。 地球上的能流图(单位106MW) 一、太阳能的资源特点太阳能的优点1)、资源丰富总量最大2)、分布最广无需运输3)、最洁净太阳能的缺点 1)、能源品位低能流密度低2)、有不稳定因素 受各种因素(季节、地点、气候等)的影响讨论、大家知道日常生活中有哪些利用太阳能的实例?太阳电池的光电效率约为10-14%,其产品类型主要有单晶硅、多晶硅和非晶硅。国内产品(指光电装置全部费用)价格约60-80/元/峰瓦。
太阳电池的应用范围很广。例如人造卫星、无人气象站、通讯站、电视中继站、太阳钟、电围杆、航标灯、铁路信号灯。
太阳光热转换技术的产品最多。如热水器、开水器、干燥器、采暖和制冷、温室与太阳房、太阳灶和高温炉、海水淡化装置、水泵、热力发电装置及太阳能医疗器具。二、太阳能的利用方式1、光-热能转换 原理:利用太阳辐射加热物体而获得热能应用:太阳能热水器
反射式太阳灶
高温太阳炉
地膜、大棚、温室太阳能热水器太阳灶光能→热能太阳炉太阳灶2、光-电转换 原理:根据光电效应,利用太阳能直接转化为电能应用:为无电场所提供电池,包括移动 电 源和备用电源、太阳能日用电子产品 并网发电太阳能发电美国军用太阳能发电帐篷3、光-化学能转化运用:选择芒硝晶体(十水合硫酸钠晶体)白天吸收热量溶解,晚上放出热量结晶.4、光-生物质能转换原理:通过地球上众多植物的光合作用,将太阳辐射转化为生物质能原理:光能→化学能(C6H10O5)n +nH2O nC6H12O6C6H12O6(s)+6O2(g) 6H2O(l)+6CO2(g)
△H=-2804kj/mol淀粉、纤维素葡萄糖生物质能来源于植物及其加工产品贮存的能量。
生物质能源是一种理想的可再生能源,其具有以下特点:
①可再生性;
②低污染性 ;
③广泛的分布性 。生物质能生物质能的利用方式1、直接燃烧2、生物化学转换3、热化学转换1、直接燃烧注释:用纤维素(C6H10O5)n代表植物枝叶的主要成分缺点:
生物质燃烧过程的生物质能的净转化效率在20-40%之间。2、生物化学转换a、利用植物的秸杆、枝叶、杂草等制取沼气b、用含糖类、淀粉(C6H10O5)n较多的农作物(如玉米、高粱)为原料,制取乙醇。缺乙醇汽油的优点乙醇汽油是用90%%的普通汽油与10%%的燃料乙醇调和而成。首先,乙醇汽油增加汽油中的含氧量,使燃烧更充分,有效地降低了尾气中有害物质的排放;第二,有效提高汽油的标号,使发动机运行更平稳;第三,可有效消除火花塞、气门、活塞顶部及排气管、消声器部位的积炭,可以延长主要部件的使用寿命。 乙醇汽车3、热化学转换讨论:P47,为什么用焚烧的方法处理垃圾有什么优点?1、减轻了垃圾占地给城市造成的压力
2、焚烧产生热量发电
3、焚烧的余热可以取暖
4、残渣可以修桥铺路氢能的开发与利用氢能的特点:
1、是自然界存在最普遍的元素
2、发热值高
3、氢燃烧性能好,点燃快
4、氢本身无毒
5、氢能利用形式
6、理想的清洁能源之一
……1、解决制氢的能耗问题(1)、以天然气、石油、和煤为原料,在高温下与水蒸气反应制得
(2)、以天然气、石油、和煤为原料,用部分氧化法制得
(3)、电解水制得
(4)、生物质气化制得
(5)、光解水制得氢能的产生方式原理:光→2、氢气的储存(1)、常压储氢
(2)、高压储氢
(3)、液氢储氢
(4)、金属氢化物
(5)、吸附储氢密度高、但能耗大、且有自然挥发一定的温度和压力条件下,一些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金。 其储氢能力很强。单位体积储氢的密度,是相同温度、压力条件下气态氢的1000倍。储氢合金都是固体,需要用氢时通过加热或减压使储存于其中的氢释放出来,因此是一种极其简便易行的理想储氢方法。目前研究发展中的储氢合金,主要有钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金及稀土系储氢合金。氢气的贮存和运输问题碳纳米管储氢材料据PhysOrg网2005年10月24日消息,最近一家名为Engineuity的以色列公司发明了一种能够在汽车内产生氢气的技术系统,而且只需要使用镁和铝等普通金属。这一技术将完全解决汽车在氢气制造、运输和储存方面的所有相关难点。 3、氢能的利用途径1)、燃烧放热
2)、用于燃料电池,释放电能
3)、利用氢的热核反应释放的核能化石燃料与水蒸气反应化石燃料部分氧化生物质气化氢能
产生
氢气水氢能
的
利用核能光分解用于燃料电池释放电能苏教版高一年级化学必修2专题二第一单元
“化学反应速率(第一课时)”教学设计
浙江临安中学 沈明祥 邮编:311300
联系电话:13567181119 电子信箱:smx1973@hotmail.com
一、设计思想
《影响化学反应速率的因素》的内容是隐含在《化学反应速率》中的,学生所需掌握的知识应通过学生自己实验探究和教师引导总结得来的。
根据布鲁纳在《教学理论的建议》一文中论述的“所谓求知,是过程,不是结果”这一教学理念,在课堂上要重视学生接受知识的过程。要是把整个过程着意分成几个层次,即对知识的记忆和迁移、一般性思维和创造性思维,并且提倡问题式教学,让学生主动参与到学习中去,那么,这个课堂必定是一个开放的课堂,教师应该将探究的主动权交给学生。但是开放的课堂必须有教师的正确引导才能使学生的探究朝着所需的方向进行,教师绝不可放松更不能放弃自己的课堂教学主导作用。因此,教师在教案设计时,有必要包含对小组讨论过程中学生认知情况变化的预计,以便届时因势利导,从实验中发现新问题,解决新问题,将探索引向深入,让学生体会到“做中学”的乐趣。
对创造性思维的培养以及将探索引向深入的最好方法,就是在学生的实验探究过程中增加对实验结果的不确定性,将验证类实验与探究类实验相结合,以提高学生分析、解决问题的能力。
二、教材分析
学生认识反应物的性质和外界因素对反应速率的影响,是通过实验和生活体验感性地把握的。对影响化学反应速率的因素的实验过程中所显示的诸多现象,只着眼得出简单、明确的解释,而不要求用活化分子、有效碰撞一类的概念去理解。
为在“实验—反思—再实验—再反思”的过程中依照新课程的理念体验实验所探究的结论,我将《影响化学反应速率的因素》这一节课的内容,界定在以不同条件下各种物质的相互间反应来揭示影响因素为主,兼带揭示催化剂种类与催化效率之比较的一节探究课。通过对旧知识的巩固、对实验的探究,最终引出新的知识,让学生做到“温故知新”。
对实验的要求是在学生间组织实验的设计操作方面的合作,通过现象判断相应的转化,探究出其中的基本原理,集智广益地使科学知识与生产、生活的实际相结合。
三、学情分析
由于本节课理论性较强,引入新课以生动的“谁决定了赛车的速度”而展开,并以此引发思考和探究。看完“滴水生烟”的实验,使学生感到新奇,产生强烈的求知欲,兴趣顿时被激发,注意力全部集中到了化学反应速率的问题上来了。
学生从感性上了解影响化学反应速率的因素相对比较容易,但要上升到理性高度则有一定困难。因此,针对学生接受能力的特点,同时为了进一步培养学生的自学能力,在课前的预习中增加了“石油的形成”、“橡胶的抗老化方法”和“火药的爆炸”等课外阅读知识,这样,既拓展了学生的视野,又为本节的深入学习打好基础,学生自学起来不会感到吃力,也对化学反应速率的知识更感兴趣。
四、教学目标
知识与技能:了解影响化学反应速率的因素。理解物质自身的性质是决定因素,同时外部因素也会影响物质的化学反应速率。引入有机催化剂的知识,学生通过探究实验,进一步拓展思维能力。
过程与方法:通过学生自己设计操作实验,在实验中探索影响化学反应速率的因素和相互转化。利用其中的某些原理来拓宽视野,认识如何具体应用。
情感态度价值观:培养学生的团结精神,探索精神,通过实验探索新知识过程,让学生体会成功的喜悦,激发学生学习化学的兴趣。
五、重点难点
重点:影响反应速率的五个主要因素:物质性质、浓度、温度、接触面积、催化剂。
难点:浓度对化学反应速率的影响。
六、教学策略和手段
(一)以课标为依据,对教材资源进行合理优化组合。
1.改变教材知识呈现的先后顺序。先探究影响化学反应速率的因素,再讲解并展开针对化学反应速率的基本计算和练习。具体实施如下:先通过学生此前所学过的知识和日常生活经验,提出化学反应速率这个概念,再通过现象明显的“滴水生烟”趣味实验激发学生的探究兴趣,发散讨论究竟有哪些外部因素的影响,然后,重点探究其中的两个影响因素:浓度与固体的表面积。指导学生设计定性、定量比较化学反应速率大小的实验方案,讨论、优化实验方案,分工合作。交流、分享,总结归纳,在此基础上进行知识应用——解释课本“问题解决”,并适当提出启迪学生思维的问题,使学生的思维得到进一步的拓展。在此后的第二课时中,顺势引出化学反应速率的定义及计算,阅读课文分析概念的内涵与外延,按由易到难,逐渐上台阶的习题进行巩固。
2.替换或增加课本中的实验。将课本中现象不明显的“不同浓度的过氧化氢分解实验”舍去。将课本中碳酸钠和碳酸氢钠与稀盐酸反应的实验改为现象更明显的Mg与水、稀盐酸反应。增加“表面积大小对化学反应速率的影响”的实验。
3.将课本“问题解决”中的第2小题(碳酸钙与盐酸)改为分组的探究实验。并且,再加了一个提高的要求:粉末及块状的碳酸钙分别与等体积等浓度的盐酸反应。作为课后作业,改进实验设计,测量单位时间内所产生气体的体积,并用作图的方法分析实验结果。这将提升学生逻辑思维深度,培养学生设计实验、数据处理能力和分工协作的能力。
(二)紧密联系生产生活,结合实际情景设计趣味实验,培养学生兴趣,激发探究热情。
1.设计“滴水生烟”的实验。在学生热烈议论现象的兴奋中,顺势发问:“水在这个反应中到底起什么作用?”在学生提出自己判断的基础上,再进一步提出问题:“如何设计实验证明你的判断?”激发学生科学探究的乐趣。
2.设计与生活、生产有密切联系的情景试题,让学生用所学的知识去解释、分析进而解决一些实际问题。
3.布置具有探究意义的课外习题。
(三)依据学生的实际情况,教学内容由易到难,给学生台阶,螺旋上升。
1.在实验前,帮助学生理清实验原理和实验步骤及关键。指导学生进行分工合作。再在实验和实验数据处理中进行必要的指导。
2.由讨论设计定性实验方案发展到设计定量实验方案,不断完善、优化实验方案。
上述处理,使教材与生活联系紧密,更适合学生的思维发展,起到提升学生思维品质的作用。
七、课前准备
⑴教师准备
①知识准备:充分备课,阅读相关材料,做足知识储备,上课时做到举一反三,在开放的课堂中,正确评价学生的观点,恰到好处地回答学生的当堂提问。
②能力准备:平时重视授课基本功的培养,加强临场应变能力。
③情感准备:教师必须充分了解学生,合理地进行教学设计,使学生得到所需的探究指导,激发起学习的兴趣。
⑵学生准备
①知识准备:学生要充分掌握之前的学习内容,如“化合物的性质”、“化学反应中的质量守衡”、“化学反应中的能量守衡”以及平时生活中的一些常识,使师生之间做到相辅相成,共同促进。
②能力准备:平时教师要刻意培养学生收集、整合信息的能力和对信息进行分析、综合、反思的能力。
⑶资源准备:
有关实验仪器及试剂的准备
八、教学过程
影响化学反应速率的因素
<提问>一辆汽车行驶速率的决定因素是什么?影响因素是什么?
决定因素是:汽车的性能,如功率等。
影响因素:⑴天气,⑵路况,⑶燃料质量,⑷司机的驾驶水平和经验 ……
<演示实验>碘和铝在常温下不发生反应。加水后,反应便立即发生。反应放出的热使水变为水蒸气、碘蒸气与白色的碘化铝在一起形成大量的烟雾。
<提问>化学反应速率的快慢是由什么决定的呢?
提倡问题式教学,引发学生的兴趣,让学生主动参与到学习中去
<活动·探究1>认识化学反应的快慢
<提示学生>①.观察所提供的仪器和试剂,6人探究小组讨论确定实验方案。
②.进行实验,仔细观察,详细记录。
③.小组讨论,得出初步结论。
④.集体交流探究过程、结论,做出总结。
<分组实验>探究反应物的浓度、接触面积、反应的温度对反应速率的影响。
试剂:表面积大致相同的铜片、铁片、镁条;盐酸(0.1mol/L)、盐酸(3mol/L);碳酸钙块状、粉末、Na2CO3溶液(0.1mol/L)、NaHCO3溶液(0.1mol/L)。
仪器:试管、药匙、镊子、胶头滴管、酒精灯、试管夹、导管、水槽、量筒。
实验方案
实验现象
结 论
1、将表面积大致相同的铜片、铁片、镁条分别放入盛有同体积、同浓度盐酸的试管1、2、3中
1中无气体
2中能产生气体
3中迅速产生大量气体
能否反应,反应的快慢和物质本身的内在性质密切相关
2、将表面打磨过的金属Mg条分别加入盛有等体积水和0.1mol/L盐酸的2支试管中
金属Mg在盐酸中释放出H2比水中快
反应的快慢和物质本身的内在性质密切相关
3、同体积0.1mol/L的盐酸和3mol/L的盐酸分别加入2支盛有颗粒大小相同的碳酸钙的试管中
均有气泡产生,但加入3mol/L 的盐酸的试管中生成气泡快
增大反应物浓度,反应速率增大
4、将上述实验中的任一试管加热,观察现象
加热后,生成气泡的速率明显加快
升高温度,反应速率增大
5、将同体积的3mol/L的盐酸分别加入盛有粉末状碳酸钙和块状碳酸钙的2支试管中
均有气泡产生,但盛有粉末状的碳酸钙的试管中生成气泡快
增大反应物间的接触面积,反应速率增大
所提供的试剂比课本中要求的增加了项目,以增加实验的不确定性,培养学生的创造性思维
<迁移应用> 讨论以下问题:
①.为什么夏天的食物容易变质?
②. 炼铁时铁矿石为什么要粉碎?
③.用硫酸和锌粒(过量)制取氢气时,气泡的产生为什么由多到少?
④.由氯酸钾制取氧气时,为什么要加二氧化锰?
正确引导,使学生的探究向所需方向进行
<过渡>由第④点,二氧化锰起了催化剂的作用,我们再来看一下催化剂的影响。
<活动·探究2 >
试剂:5mL 3%的H2O2溶液、二氧化锰粉末、FeCl3溶液。
仪器:试管、胶头滴管、水槽、铁架台。
操作:取3支试管,分标A、B、C,各加5mL 3%左右的H2O2溶液,B再加少量的二氧化锰粉末,C再加几滴三氯化铁溶液。
装置
A
B
C
反应时间(多少)
多
少
少
的气体体积(大小)
小
大
大
<讨论>反应中二氧化锰、三氯化铁的作用?
在探究中锻炼学生的思维想象能力、动手能力和合作精神
<总结>催化剂的存在使得反应速率变快。
<过渡>催化剂是改变化学反应速率的重要因素。在生物的生命活动中,酶是一种具有生命活性的有机催化剂,可以催化有机物发生化学反应。生物酶能否催化无机物发生化学反应呢?
<活动·探究 3 >蔬菜等有机物对无机物化学反应的催化效果
<提示学生>①.观察所提供的仪器和试剂,小组讨论确定实验方案。
②.进行实验,仔细观察,详细记录。
③.小组讨论,得出初步结论。
④.集体交流探究过程、结论,做出总结。
<分组实验>试剂:切成体积大致相同的新鲜马铃薯、辣椒、青菜叶和辣椒籽,10%H2O2溶液。
仪器:锥形瓶、镊子、带导管的单孔橡皮塞、水槽、量筒。
取3g各种蔬菜置于100mL锥形瓶中,分别加入3mL 10% H2O2溶液,观察现象。
催化剂
实验现象
反应速率
对催化效率结论
马铃薯
均匀冒白泡沫,反应缓和,溶液不变色,放热较少
较快→快→慢→几乎停止
较好
辣椒
均匀冒白泡沫,一段时间后泡沫量减少,同时液泡变大,溶液略显绿色,放热
较缓和→较慢→几乎停止
较差
青菜叶
均匀冒细泡,反应十分剧烈,溶液显浅绿色,放热
剧烈→快→平稳→慢
高效
辣椒籽
均匀冒泡,溶液基本不变色,放热
先慢后快→平稳→非常慢
一般
注意:拓展学生视野
<展开>通过以上实验,进一步认识催化剂的作用。
<本节概括>强调进一步明确外因、内因对化学反应速率的影响。
<课堂总结>本节的知识重点、难点。
<巩固练习>课本31页“练习与实践”第1、2题。
九、知识结构或板书设计
内因 反应的物质性质是决定性因素
浓度
影响因素 温度
外因 接触面积
催化剂
十、作业设计
1、课本31页“练习与实践”第3、4、5题。
2、如何改进<活动·探究 1之5 >或<活动·探究 3 >的实验设计,测量单位时间内所产生气体的体积,并用作图的方法分析实验结果,使实验中产生气体的速率(单位:mL/s)可两相比较。
【问题研讨】
问题1、苏教版化学2(必修)第28页“活动与探究”的实验1中“再向试管中分别滴入几滴洗涤剂”。但我在实验过程中发现其实不加洗涤剂反应现象就已经够明显的了,学生的观察应该没有任何问题。加了洗涤剂后反而出现新的问题,洗涤剂是不是催化剂呢?因为催化剂的催化效率是和温度有关的,是升高温度加快了反应速率呢,还是升高温度使催化剂起作用了呢,或者是两个原因都有呢!在初中阶段,学生了解到MnO2催化KClO3的反应就是要加热的,在常温下是不进行的。因此,我认为在该实验中可以不必用洗涤剂,这样实验条件更简单,也更能说明问题。
问题2、苏教版化学2(必修)第28页“活动与探究”的实验1中“各加入5mL 2%、6%、12%的过氧化氢溶液”。但从实际的演示效果来看,区分度并不是很明显,可能是过氧化氢溶液的浓度差别不是很大的缘故,建议用其他实验来代替,以显示反应速率与物质的浓度有关。
【参考资料】
1.中华人民共和国教育部制订,《普通高中化学课程标准》,北京:人民教育出版社,2003
2.王祖浩:化学2(必修),凤凰出版传媒集团、江苏教育出版社,2006年6月第3版
3.张春艳:《过氧化氢分解生物催化剂的比较研究》,《化学教学》2006年第12期。