第一篇:【最新精品教案】化學(xué)選修4第四章電化學(xué)基礎(chǔ)(全章教案)講解
第四章 第一節(jié)原電池 教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:進(jìn)一步了解原電池的工作原理,了解設(shè)計原電池、選用正負(fù) 極的原則,以及電極反應(yīng)的概念。
過程與方法:1.通過分組實驗讓學(xué)生體驗化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的探究過 程,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力與分析思維能力;2.實驗引導(dǎo)學(xué)生掌握以問題為中心的學(xué)習(xí)方法,學(xué)會發(fā)現(xiàn)問 題、解決問題的方法.情感態(tài)度與價值觀:使學(xué)生進(jìn)一步從能量的角度理解化學(xué)科學(xué)對人類生活 的重要貢獻(xiàn)。
教學(xué)重點(diǎn):原電池的工作原理,寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式。教學(xué)難點(diǎn):原電池的工作原理。
教學(xué)方法:實驗探究法。課時安排:1課時 教學(xué)過程: [問題情境 ] 1.同學(xué)們在化學(xué)必修 2關(guān)于《化學(xué)能與電能》章節(jié)中,學(xué)習(xí)了原電池的基 本原理和形成條件,那如果有下列兩個裝置能形成原電池嗎?
2.3.(依據(jù)學(xué)生的方案,肯定切實可行的方
案,如在兩燒杯間搭建鹽橋。[實驗探究 ] 在⑵裝置中使用鹽橋。
觀察裝置⑶的實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象。[學(xué)生 ]通過觀察,記錄并講述實驗現(xiàn)象。
[教師 ]歸納并板書實驗現(xiàn)象: ①電流計指針偏轉(zhuǎn), 并指示電子是由 鋅片流向銅片;
(1 ②鋅片溶解質(zhì)量減少;③銅片上有紅色物質(zhì)析出。
[結(jié)論 ]Cu-Zn-CuSO 4溶液構(gòu)成了原電池, 發(fā)生了原電池反應(yīng), 并且鋅為原電 池的負(fù)極,銅為正極。
問題:1.如何設(shè)法阻止溶液中的
..........Cu..2+..在負(fù)極鋅表面還原以及能使⑶裝置原................電池得到持續(xù)、穩(wěn)定的電流呢?..............2.若把裝置⑶中左燒杯中的 CuSO 4溶液換成 ZnSO 4溶液可以嗎? 實驗 4-1 觀察,記錄并講述 實驗現(xiàn)象。
①鹽橋存在時電流計指針偏轉(zhuǎn),且指針偏轉(zhuǎn)角度隨時間的延續(xù)幾乎保 持不變;② Zn 片溶解,無紅色物質(zhì)析出, Cu 片上有紅色物質(zhì)析出;③取 出鹽橋電流計指針回到零點(diǎn)。
[結(jié)論 ]Zn..—.Cu..—.ZnSO....4.溶液..—.CuSO....4.溶液
..—.鹽橋構(gòu)成了原電池,且能產(chǎn)生持..............續(xù)、穩(wěn)定的電流
.......;取出鹽橋時沒有電流產(chǎn)生,不能形成原電池。
板書:
1、構(gòu)造特點(diǎn):雙液原電池由兩個半電池組成,每個半電池中的電 極與電解質(zhì)溶液互不反應(yīng),電池反應(yīng)的還原劑與氧化劑分別位于兩個半電 池中,中間通過鹽橋連接形成閉合回路。
2、電極反應(yīng):負(fù)極(Zn :Zn-2e-=Zn2+(氧化反應(yīng) 正極(Cu :Cu 2++2e-=Cu(還原反應(yīng)
3、電池反應(yīng):Zn+Cu2+=Zn2++Cu
4、外電路:電子由負(fù)極(Zn 片流向正極(Cu 片;電流由正極(Cu 片流向負(fù)極(Zn 片;內(nèi)電路:陽離子移向正極(Cu 片;陰離子移向負(fù)極(Zn 片。
5、鹽橋的作用:通過陰、陽離子的定向移動,在內(nèi)電路形成電流回 路而不中斷電流。
6、意義:隨開隨用,并能長時間產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。[小結(jié)并板書 ]原電池的原理及形成條件。
1、原電池的定義:化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。
2、構(gòu)成原電池的條件:兩極一液閉合電路,自發(fā)的氧化還原反應(yīng)
3、原電池的電極: ①材料種類:金屬—金屬(活潑性不同;金屬—非金屬;金屬—金 屬氧化物等。②負(fù)極:還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)的一極;正極:氧化劑發(fā)生還原反應(yīng).③正、負(fù)極的判斷方法:電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向(電子流出或電流流 入的一極為負(fù)極, 電子流入或電流流出的一極為正極;池中實驗現(xiàn)象(電極本身溶解的為負(fù)極,電極上有金屬或氣體析出的為正極。[作業(yè) ]教材 P 72,習(xí)題 1-6。
第四章 第二節(jié)化學(xué)電源
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:了解化學(xué)電源的分類,常用電池的構(gòu)成工作原理,加深對原 電池原理的認(rèn)識。
過程與方法:培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用對比法和理論聯(lián)系實際的能力及收集整理、分 析資料的能力
情感態(tài)度與價值觀:增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識和可持續(xù)發(fā)展意識。教學(xué)重點(diǎn) :一次、二次電池和燃料電池的反應(yīng)式的書寫、性能及其應(yīng)用 教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)電池的反應(yīng)原理
教學(xué)過程
復(fù)習(xí):請同學(xué)以銅—鋅原電池為例,敘述原電池組成和工作原理 板書:第二節(jié)化學(xué)電源
舉例或?qū)嵨镎故?:常見化學(xué)電源
鋅—錳干電池、鉛蓄電池、鎳—鉻可充電電池、銀—鋅鈕扣電池的 標(biāo)本或模型
板書:化學(xué)電池——將化學(xué)能變成電能的裝置 講述:電池分類:一次電池、二次電池、燃料電池 板書:
一、一次電池
投影:1.電池反:Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH +Zn(OH2.找出電池的正、負(fù)極(電池的正、負(fù)極反應(yīng)方程式看教材,不要求
2.銀鋅電池的電極分別是 Ag 2O 和 Zn ,電解質(zhì)是 KOH ,發(fā)生氧化還原
反應(yīng)后生成 Ag 和 ZnO ,請寫出該電池的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式。分析、討論得結(jié)論
講述:鋰電池的優(yōu)點(diǎn):鋰具有密度小,還原性強(qiáng)的特性。以及鋰電池重量 輕、電能高、壽命長、用途廣的特點(diǎn)。
板書:
二、二次電池—鉛蓄電池
投影:鉛銻合金的格板,格板上填充的正極、負(fù)極材料,兩極之間注入硫 酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(30%和密度等內(nèi)容??偡磻?yīng) Pb(s+PbO2(s+2H2SO 44(s+2H2O(l 找出放電時(原電池 正負(fù)極材料與電極反應(yīng)方程式及反應(yīng)類型,計算 當(dāng)轉(zhuǎn)移 0.5N A 個電子時, 蓄電池消耗硫酸的物質(zhì)的量。并分析充電的反應(yīng)。
分析、討論得結(jié)論 : 板書:
三、燃料電池
投影:請寫出氫氧燃料電池在酸性及堿性電解質(zhì)下的正負(fù)極反應(yīng)、總反應(yīng), 并由此理解此類電池名稱的來源。
板書:酸性電解質(zhì): 放電 充電
負(fù)極: 2H2-4e-==4H+正極: O2+4H++4e-==2H2O 總反應(yīng):2H 2+O2==2H2O 堿性電解質(zhì)
負(fù)極 : 2H2-4e-+4OH-==4H2O 正極 : O2+2H2O+4e-==4OH-總反應(yīng) : 2H2+O2==2H2O
討論、歸納: 1.燃料電池的規(guī)律
①燃料做負(fù)極,助燃劑氧氣為正極。
②書寫方程式要考慮產(chǎn)生的離子是否與電解質(zhì)溶液反應(yīng)。③電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng),只起傳導(dǎo)電子的作用。④電極反應(yīng)式必須遵循原子守恒與電苛守恒。2.燃料電池與前幾種電池的差別: ①氧化劑與還原劑在工作時不斷補(bǔ)充;②反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出③能量轉(zhuǎn)化率高(超過 80%,普通的只有 30%, 有利于節(jié)約能源。
[閱讀]科學(xué)視野:燃料電池具有能量利用率高,可連續(xù)使用和污染小等 優(yōu)點(diǎn),已成為一種發(fā)展前景廣闊的化學(xué)電源。
作業(yè):1.燃料電池是燃料(如 H 2, CO , CH 4等 跟氧氣或空氣反應(yīng),將化學(xué)能 轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,電解液為強(qiáng)堿溶液。下列關(guān)于甲烷燃料電池的說法中 正確的是:(答案 A、C A.負(fù)極反應(yīng)為:CH 4+10OH--8e-==CO32-+7H2O B.負(fù)極反應(yīng)為:O 2+2H2O+4e-==4OH-C.隨著放電進(jìn)行,溶液中的陰離子向負(fù)極移動 D.隨著放電進(jìn)行,溶液的 PH 值不變
2.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會產(chǎn)生污染的 銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)是(答案是 C、D 21H 22, 根據(jù)此反應(yīng)判斷, 下列敘述正確 的是電池放電時, A.電池負(fù)極周圍溶液的 OH-濃度不斷增大 B.電池放電時,鎳元素被氧化
C.電池充電時,氫元素被還原 D.電池放電時, H 2是負(fù)極 教學(xué)反思: 本節(jié)內(nèi)容應(yīng)聯(lián)系生活實際,向綜合性、應(yīng)用性和實踐性轉(zhuǎn)化。因此本 節(jié)課的設(shè)計應(yīng)注意:挖掘原電池的原理和組成條件,使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)知 識與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)發(fā)展、日常生活有密切的聯(lián)系,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化 學(xué)的興趣。更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識解決實際問題,從而培養(yǎng)學(xué) 生的創(chuàng)新精神。
放電 充電
第四章 第三節(jié) 電解池 教學(xué)目標(biāo) 知識與技能: 1.掌握電解的基本原理。初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法。2.使學(xué)生了解電解原理的應(yīng)用。
3.通過對比、分析、明確原電池與電解池的區(qū)別和聯(lián)系。過程與方法:
通過電解氯化銅水溶液的實驗,加深對電解原理的理解和應(yīng)用。培養(yǎng) 學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析、推理、歸納和總結(jié)、探究等能力。
情感態(tài)度與價值觀:(1指導(dǎo)學(xué)生主動參與教學(xué)過程,激發(fā)其主動探究的意識。
(2對學(xué)生進(jìn)行唯物辯證法教育和環(huán)境保護(hù)教育, 加深學(xué)生對 “理論來 源于實踐,又反過來指導(dǎo)實踐” ,這一認(rèn)識規(guī)律的認(rèn)識。
教學(xué)重點(diǎn) :電解原理。教學(xué)難點(diǎn) :離子放電實質(zhì)。
課時分配 :第一課時,電解原理;第二課時,電解原理的應(yīng)用。教學(xué)方法:實驗探究與啟發(fā)討論法 8
第四章 第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:1.學(xué)會書寫吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式,鞏固 “ 析氫腐蝕 ” 的電極 反應(yīng)式。2.了解電化學(xué)防護(hù)的原理及方法。
過程與方法:視頻圖片引入,緊密結(jié)合原電池和電解池原理,設(shè)問討論, 引導(dǎo)學(xué)生討論研究, 歸納小結(jié), 重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際, 學(xué)以致用的能力。
情感、態(tài)度與價值觀:防止腐蝕,任重道遠(yuǎn)。培養(yǎng)學(xué)生努力學(xué)習(xí),用科學(xué) 知識武裝自己, 提高分析問題、解決問題的能力, 造福社會。教學(xué)重點(diǎn) :金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)
教學(xué)難點(diǎn) :金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理 10
板書 講述
2、析 氫腐 蝕 ? xH2O,這就是鐵銹的成份。鐵銹疏 松地覆蓋在鐵釘表面,一定程度上可 以阻止鐵定的繼續(xù)腐蝕。1.吸氧腐蝕 負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+ 正極:O2+2H2O+4e-=4OH- 總反應(yīng)為:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 Fe(OH)2+O2+2H2O=2Fe(OH)3 Fe(OH)3 →Fe2O3? xH2O(脫水)2.析氫腐蝕 電極反應(yīng) 與“吸氧腐蝕”相對應(yīng)的是:如果水 式:負(fù)極: 膜或電解質(zhì)溶液呈強(qiáng)酸性,水膜或電 Fe-2e-=Fe2+ 解質(zhì)溶液中就會有大量的氫離子,此 正極: 時原電池反應(yīng)就會有氫氣放出,稱之 2H++2e-=H2 介紹鞏固 為“析氫腐蝕”,與我們必修中原電 總反應(yīng): 析氫腐蝕 Fe+2H+= 池形成原理相似。Fe2++H2 完成 板書 講述 引入 設(shè)問
二、金屬 的電 化學(xué) 防護(hù) 負(fù)極:Fe-2e-=Fe2+ 正極:2H++2e-=H2 總反應(yīng)式:Fe+2H+=Fe2++H2 比較化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。見附表 在日常生產(chǎn)和生活中,主要發(fā)生吸氧 腐蝕。因其速度快,又具普遍性,所 以危害極大。根據(jù)上節(jié)引入部分強(qiáng)調(diào)保護(hù)金屬的 重要性和必要性 問題: 你知道哪些辦法可以較好地保 學(xué)生討論 護(hù)金屬,不被腐蝕嗎?
1、保護(hù)層,2、改變金屬結(jié)構(gòu)…… 引出下部 分學(xué)習(xí)內(nèi) 容作鋪 墊。換個角度 理解所學(xué) 知識,用 于解決實 際問題 切入 回顧 電化 學(xué)知 識 我們研究電化學(xué)保護(hù)法 問題 1.在兩種金屬作極棒形成 的原電池 中,哪種極棒消耗?哪種極棒沒有消 學(xué)生討論 耗(受到保護(hù))? 2.在兩種金屬作極棒組成的電解池 11 小結(jié) 科學(xué) 探究 中,哪種消耗?哪種極棒沒有消耗(受到保護(hù))? 1.正極(較不活潑金屬)受到保護(hù) 2.陰極受到保護(hù) P87 《科學(xué)探究》 小結(jié) 實驗驗證 引導(dǎo)學(xué)生小結(jié) 小結(jié)
1、犧牲陽極的陰極保護(hù)法 板書
2、外加電流的陰極保護(hù)法 現(xiàn)有一塊白鐵和一塊馬口鐵,你能否預(yù)測哪種鐵 例題 解決問題 板更耐腐蝕? 小結(jié) 略 作業(yè) P87-1T-8T 金屬的腐蝕及其防護(hù)是日常生活中非常普遍、非常常見 的現(xiàn)象,也是急待解決的問題。所以本節(jié)課應(yīng)在科學(xué)知 教 學(xué) 反 思 識的綜合性、應(yīng)用性、實踐性上入手,密切聯(lián)系生活實 際,挖掘原電池的原理和組成條件(即金屬腐蝕的原理),以及金屬的腐蝕防護(hù)的重要意義,使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)知 識與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)實驗、日常生活有密切的聯(lián)系,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,更重要的是啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用 化學(xué)知識解決實際問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。附表一化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕 12
第二篇:選修4化學(xué)第二章第一節(jié)教案
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0756-6943000 ? 1.概 念:單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量來表示的物理量。
? 2.定義式:v = △ c/ △t
? 3.單位mol /(L · min)或 mol /(L · s)注意問題
①指明反應(yīng)速率所屬物質(zhì)
同一反應(yīng),如用不同物質(zhì)表示,數(shù)值可能不同,但表示的意義相同。②反應(yīng)速率比=方程式系數(shù)比=濃度變化量比 ③化學(xué)反應(yīng)速率為平均速率且速率取正值 1.對于反應(yīng)Fe+2HCl=FeCl2+H2,2s內(nèi)FeCl2的
物質(zhì)的量濃度由2mol/L變?yōu)?mol/L,試用FeCl2的物質(zhì)的量濃度的變化來描述此反應(yīng)的 快慢。
解: v = △ c/ △t =(4mol/L-2mol/L)/2s
= 2 mol /(L · s)
2.反應(yīng)H2+Cl2=2HCl,在2L的容器內(nèi)發(fā)生,3秒內(nèi)H2的物質(zhì)的量由5mol變?yōu)?mol,試用H2的物質(zhì)的量濃度變化來描述此反應(yīng)的快慢。解:
△ c =(5mol-2mol)/2L=1.5mol/L v = △ c/ △t=1.5mol/L/2s =2 mol /(L · s)
反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:(1)v(A)=0.3mol/(L·s)(2)v(B)=0.6mol/(L·s)(3)v(C)=0.4mol/(L·s)(4)v(D)=0.45mol/(L·s)
則該反應(yīng)速率的快慢順序為(1)>(4)>(2)=(3)在25℃時,向100mL含HCl 14.6g的鹽酸中,放入5.6g鐵粉,反應(yīng)進(jìn)行到2s時收集到氫氣1.12L(標(biāo)況),之后反應(yīng)又進(jìn)行了4s,鐵粉全溶解。若不考慮體積變化,則:(1)前2s內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率為0.25mol/(L·s);(2)后4s內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率為0.25mol/(L·s);(3)前2s與后4s比較,反應(yīng)速率前2s 較快,其原因可能前2s時段鹽酸濃度比后4s時段大
根據(jù)下圖填空:(1)反應(yīng)物是_____;生成物是_____。(2)2min內(nèi)A、B、C三者的反應(yīng)速率是多少?該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___ _________
二、化學(xué)反應(yīng)速率模型
1、有效碰撞
并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
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0756-6943000 ——有效碰撞 活化分子、正確取向 有效碰撞理論
n活=n總×活%
反應(yīng)速率與活化分子的百分率(活%)成正比
2、活化分子
具有較高能量,能夠發(fā)生有效碰撞的分子 發(fā)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。
3、活化能
E1是反應(yīng)的活化能
E2是活化分子變成生成物分子放出的能量 E2-E1是反應(yīng)熱
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
主要因素:參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)
次要因素:外界條件:濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等
光、電磁波、超聲波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、原電池等。
一、濃度對反應(yīng)速率的影響
1、結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時,增加
反應(yīng)物的濃度,可增大反應(yīng)速率。
1、結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時,增加
反應(yīng)物的濃度,可增大反應(yīng)速率?;罨肿影俜?jǐn)?shù)不變(與溫度、活化能有關(guān))單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多
有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快
3、適用范圍
適用范圍:氣體、溶液
(固體或純液體的濃度視為常數(shù))
二、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響
1、結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時,增加壓強(qiáng),可增大反應(yīng)速率。
2、微觀解釋
活化分子百分?jǐn)?shù)不變(與溫度、活化能有關(guān))單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多
有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快
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3、適用范圍 只適用于氣體
(必須引起反應(yīng)或生成物氣體濃度改變)
三、溫度對反應(yīng)速率的影響
1、結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率一般要加快。
2、微觀解釋
活化分子百分?jǐn)?shù)增加(主要)碰撞頻率提高(次要)
3、適用范圍
所有狀態(tài) 所有反應(yīng)
溫度每升高10 ℃,v增大到原來的 2 ~ 4 倍
四、催化劑對反應(yīng)速率的影響
1、結(jié)論:使用催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率
2、微觀解釋:降低反應(yīng)所需的活化能使得活化分子百分?jǐn)?shù)增加
3、適用范圍:催化劑具有專一性
第三篇:【人教版】高中化學(xué)選修4知識點(diǎn)總結(jié):第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
第四章電化學(xué)基礎(chǔ)
一、原電池
課標(biāo)要求
1、掌握原電池的工作原理
2、熟練書寫電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)方程式
要點(diǎn)精講
1、原電池的工作原理
(1)原電池概念: 化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,叫做原電池。
若化學(xué)反應(yīng)的過程中有電子轉(zhuǎn)移,我們就可以把這個過程中的電子轉(zhuǎn)移設(shè)計成定向的移動,即形成電流。只有氧化還原反應(yīng)中的能量變化才能被轉(zhuǎn)化成電能;非氧化還原反應(yīng)的能量變化不能設(shè)計成電池的形式被人類利用,但可以以光能、熱能等其他形式的能量被人類應(yīng)用。
(2)原電池裝置的構(gòu)成
①有兩種活動性不同的金屬(或一種是非金屬導(dǎo)體)作電極。②電極材料均插入電解質(zhì)溶液中。③兩極相連形成閉合電路。(3)原電池的工作原理
原電池是將一個能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在原電池的負(fù)極和正極上發(fā)生,從而在外電路中產(chǎn)生電流。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),簡易記法:負(fù)失氧,正得還。
2、原電池原理的應(yīng)用
(1)依據(jù)原電池原理比較金屬活動性強(qiáng)弱
①電子由負(fù)極流向正極,由活潑金屬流向不活潑金屬,而電流方向是由正極流向負(fù)極,二者是相反的。
②在原電池中,活潑金屬作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);不活潑金屬作正極,發(fā)生還原反應(yīng)。③原電池的正極通常有氣體生成,或質(zhì)量增加;負(fù)極通常不斷溶解,質(zhì)量減少。(2)原電池中離子移動的方向
①構(gòu)成原電池后,原電池溶液中的陽離子向原電池的正極移動,溶液中的陰離子向原電池的負(fù)極移動;
②原電池的外電路電子從負(fù)極流向正極,電流從正極流向負(fù)極。注:外電路:電子由負(fù)極流向正極,電流由正極流向負(fù)極;
內(nèi)電路:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。
3、原電池正、負(fù)極的判斷方法:
(1)由組成原電池的兩極材料判斷
一般是活潑的金屬為負(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)電流方向或電子流動方向判斷。電流由正極流向負(fù)極;電子由負(fù)極流向正極。(3)根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的流動方向判斷
在原電池的電解質(zhì)溶液內(nèi),陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。(4)根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷
原電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),其正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。(5)根據(jù)電極質(zhì)量增重或減少來判斷。
工作后,電極質(zhì)量增加,說明溶液中的陽離子在電極(正極)放電,電極活動性弱;反之,電極質(zhì)量減小,說明電極金屬溶解,電極為負(fù)極,活動性強(qiáng)。
(6)根據(jù)有無氣泡冒出判斷
電極上有氣泡冒出,是因為發(fā)生了析出H2的電極反應(yīng),說明電極為正極,活動性弱。
本節(jié)知識樹
原電池中發(fā)生了氧化還原反應(yīng),把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成了電能。
二、化學(xué)電源
課標(biāo)要求
1、了解常見電池的種類
2、掌握常見電池的工作原理
要點(diǎn)精講
1、一次電池
(1)普通鋅錳電池
鋅錳電池是最早使用的干電池。鋅錳電池的電極分別是鋅(負(fù)極)和碳棒(正極),內(nèi)部填充的是糊狀的MnO2和NH4Cl。電池的兩極發(fā)生的反應(yīng)是:
(2)堿性鋅錳電池
用KOH電解質(zhì)溶液代替NH4Cl作電解質(zhì)時,無論是電解質(zhì)還是結(jié)構(gòu)上都有較大變化,電池的比能量和放電電流都能得到顯著的提高。它的電極反應(yīng)如下:
(3)銀鋅電池——紐扣電池
該電池使用壽命較長,廣泛用于電子表和電子計算機(jī)。其電極分別為Ag2O和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液。其電極反應(yīng)式為:
(4)高能電池——鋰電池
該電池是20世紀(jì)70年代研制出的一種高能電池。由于鋰的相對原子質(zhì)量很小,所以比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大,使用壽命長。
如作心臟起搏器的鋰碘電池的電極反應(yīng)式為:
2、二次電池
原理:充電電池在放電時進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)在充電時又逆向進(jìn)行,生成物重新轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,使充電放電可在一定時期內(nèi)循環(huán)進(jìn)行。
鉛蓄電池
構(gòu)成:該電池以Pb和PbO2作電極材料,硫酸作電解質(zhì)溶液。
放電時二氧化鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng),鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng)。充電時二氧化鉛電極上發(fā)生氧化反應(yīng),鉛電極上發(fā)生還原反應(yīng)。
3、氫氧燃料電池(1)氫氧燃料電池的構(gòu)造
在氫氧燃料電池中,電解質(zhì)溶液為KOH溶液。石墨為電極,H2和 O2或空氣)源源不斷地通到電極上。
(2)氫氧燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物只有水,不產(chǎn)生污染物。
本節(jié)知識樹
根據(jù)原電池的工作原理,設(shè)計了各種用途的原電池產(chǎn)品。需要了解常見電池的基本構(gòu)造、工作原理、性能和使用范圍。
三、電解池
課標(biāo)要求
1、掌握電解池的工作原理
2、能夠正確書寫電極反應(yīng)式和電解池反應(yīng)方程式
3、了解電解池、精煉池、電鍍池的原理
要點(diǎn)精講
1、電解原理
(1)電解的含義:使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程叫做電解,這種把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置叫做電解池。
(2)構(gòu)成電解池的條件 ①直流電源。
②兩個電極。其中與電源的正極相連的電極叫做陽極,與電源的負(fù)極相連的電極叫做陰極。
③電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)用石墨、金、鉑等制作的電極叫做惰性電極,因為它們在一般的通電條件下不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。用還原性較強(qiáng)的材料制作的電極叫做活性電極,它們作電解池的陽極時,先于其他物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)。
(3)陰、陽極的判斷及反應(yīng)原理 與電源的正極相連的電極為陽極。陽極如果是活潑的金屬電極,則金屬失去電子生成金屬陽離子;陽極如果不能失去電子,則需要溶液中能失去電子(即具有還原性)的離子在陽極表面失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。
與電源的負(fù)極相連的電極為陰極。陰極如果是具有氧化性的物質(zhì),則陰極本身得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),生成還原產(chǎn)物;陰極如果不能得到電子,則溶液中的離子在陰極表面得電 子,發(fā)生還原反應(yīng)(如下圖所示)
2、電解原理的應(yīng)用
(1)電解飽和食鹽水以制備燒堿、氯氣和氫氣 ①電解飽和食鹽水的反應(yīng)原理
②離子交換膜法電解制燒堿的主要生產(chǎn)流程
(2)電鍍
①電鍍的含義: 電鍍是應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。
②電鍍的目的:電鍍的目的主要是使金屬增強(qiáng)抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。③電鍍特點(diǎn):“一多、一少、一不變”。一多指陰極上有鍍層金屬沉積,一少指陽極上有鍍層金屬溶解,一不變指電解液濃度不變。
(3)電鍍的應(yīng)用——銅的電解精煉 ①電解法精煉銅的裝置
②電解法精煉銅的化學(xué)原理
電解精煉是一種特殊的電解池。電解精煉中的兩個電極都是同種金屬單質(zhì),陽極是純度較低的金屬單質(zhì),陰極是純度較高的金屬單質(zhì)。
(3)電冶金
原理:化合態(tài)的金屬陽離子,在直流電的作用下,得到電子,變成金屬單質(zhì)。
本節(jié)知識樹
化學(xué)能與電能可以相互轉(zhuǎn)化。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的反應(yīng)為電解反應(yīng),實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置叫電解池。
原電池與電解池比較
四、金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
課標(biāo)要求
①能夠解釋金屬電化學(xué)腐蝕的原因 ②了解金屬腐蝕的危害 ③掌握金屬腐蝕的防護(hù)措施
要點(diǎn)精講
1、金屬的腐蝕(1)定義: 金屬的腐蝕是指金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。
(2)分類:由于金屬接觸的介質(zhì)不同,發(fā)生腐蝕的情況也不同,一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。
①化學(xué)腐蝕: 金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是普通的氧化還原反應(yīng),而不是原電池反應(yīng),無電流產(chǎn)生。
②電化學(xué)腐蝕:不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。
(3)電化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕,實際上是由大量的微小的電池構(gòu)成微電池群自發(fā)放電的結(jié)果。①析氫腐蝕
鋼鐵在潮濕的空氣中表面會形成一薄層水膜,在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,與鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成了原電池。這無數(shù)個微小的原電池遍布鋼鐵表面,在這些原電池里,鐵是負(fù)極,碳是正極。若電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)則發(fā)生析氫腐蝕。
②吸氧腐蝕
金屬表面酸性較弱或呈中性時,溶解在溶液中的氧氣與水結(jié)合,生成OH-,消耗了氧氣,從而使得溶液不斷吸收空氣中的氧氣而發(fā)生吸氧腐蝕。
2、金屬的防護(hù)
金屬防護(hù)的目的就是防止金屬的腐蝕。金屬的防護(hù)要解決的主要問題就是使金屬不被氧化。
(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法
將被保護(hù)的金屬與更活潑的金屬連接,構(gòu)成原電池,使活潑金屬作陽極被氧化,被保護(hù)的金屬作陰極。
(2)外加電源的陰極保護(hù)法
利用外加直流電,負(fù)極接在被保護(hù)金屬上成為陰極,正極接其他金屬。(3)非電化學(xué)防護(hù)法
①非金屬保護(hù)層②金屬保護(hù)層③金屬的鈍化
3、判斷金屬活動性強(qiáng)弱的規(guī)律
(1)金屬與水或酸的反應(yīng)越劇烈,該金屬越活潑。(2)金屬對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),該金屬越活潑。
(3)一種金屬能從另一種金屬的鹽溶液中將其置換出來,則該金屬比另一種金屬更活潑。
(4)兩金屬構(gòu)成原電池時,作負(fù)極的金屬比作正極的金屬更活潑。
(5)在電解的過程中,一般地先得到電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性比后得到電子的金屬陽離子對應(yīng)的金屬單質(zhì)的活潑性弱。
本節(jié)知識樹
在揭示金屬腐蝕的嚴(yán)重性和危害性的基礎(chǔ)上,分析發(fā)生金屬腐蝕的原因,探討防止金屬腐蝕的思路和方法。
本章知識網(wǎng)絡(luò)
金屬冶煉方法總結(jié)
第四篇:人教版化學(xué)選修4教案
緒言
知識與技能:了解本書的基本學(xué)習(xí)內(nèi)容——研究基本的化學(xué)反應(yīng)原理(反應(yīng)速率、方向、限度);初步掌握化學(xué)反應(yīng)原理基本學(xué)習(xí)方法:概念模型法 過程與方法:自學(xué)與講授
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識化學(xué)的精髓是化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,了解化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,可更好的獲取物質(zhì)為人類服務(wù) 重點(diǎn):概念模型法的理解
難點(diǎn):有效碰撞、活化分子活化能概念模型建立
導(dǎo)入:學(xué)習(xí)化學(xué)的目的——化學(xué)研究的對象——化學(xué)研究問題的核心——本書的作用
一、本書研究的內(nèi)容
最基本的化學(xué)反應(yīng)原理:反應(yīng)的速率、方向、限度 章節(jié)簡介
二、學(xué)習(xí)的基本思路與方法 從物質(zhì)相互作用導(dǎo)入 概念模型
1、簡化后的有效碰撞模型
有效碰撞:具有較高能量的分子之間的碰撞
2、活化分子與活化能
活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子
活化能:活化分子能量高出反應(yīng)物分子平均能量的部分
化學(xué)反應(yīng)過程的簡化模型:普通分子——活化分子——有效
活化能
合理取向
碰撞——新物質(zhì)、能量變化
3、催化劑
在反應(yīng)中的作用與意義:降低反應(yīng)的活化能,增加有效碰撞的次數(shù),加快反應(yīng)的速率
第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量
教學(xué)計劃
化學(xué)反應(yīng)與能量的變化(化學(xué)熱力學(xué))
焓變、反應(yīng)熱1課時;熱化學(xué)方程式1課時;中和反應(yīng)的反應(yīng)熱測定1課時;習(xí)題2課時 燃燒熱 能源
1課時 化學(xué)反應(yīng)熱的計算
蓋斯定律1課時;反應(yīng)熱的計算1課時;習(xí)題2課時 章末歸納與整理 1課時;章末檢測2課時
化學(xué)反應(yīng)與能量的變化
知識與技能:了解學(xué)習(xí)本章的主要目的——解決化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的定量計算
過程與方法:講授、交流討論
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能對人類的重要性 重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)能量變化的原因與形式;熱化學(xué)方程式的書寫
難點(diǎn):焓變的概念理解,焓變的正負(fù)意義,熱化學(xué)方程式的書寫
第一課時
導(dǎo)入:必須2有關(guān)化學(xué)能與熱能知識回憶——定量研究
一、焓變 反應(yīng)熱
焓(H):與內(nèi)能有關(guān)的物理量
焓變(?H):H生成物-H反應(yīng)物
單位:KJ/mol 反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
分析:化學(xué)能是物質(zhì)內(nèi)能的一種,化學(xué)能的變化也是物質(zhì)內(nèi)能的變化。物質(zhì)內(nèi)能的變化有做功和熱傳遞兩種方式 ?U=W+Q。化學(xué)反應(yīng)一般在敞開容器中進(jìn)行,反應(yīng)體系壓力與大氣壓相等,W=0,?U變化只表現(xiàn)為熱量的變化。恒壓下的物質(zhì)內(nèi)能變化叫焓變,焓變即可表示反應(yīng)熱。
化學(xué)反應(yīng)過程中的能量變化原因(轉(zhuǎn)化為熱能):舊鍵斷裂吸熱,新鍵形成放熱,兩者具有能量差
反應(yīng)熱與環(huán)境的關(guān)系
資料:體系與環(huán)境
體系向環(huán)境放熱
?H為-或?H小于0,為放熱反應(yīng) 體系從環(huán)境吸熱
?H為+或?H大于0,為吸熱反應(yīng)
第二課時
二、熱化學(xué)方程式
導(dǎo)入:以前學(xué)過的方程式——化學(xué)方程式——不足之處——熱化學(xué)方程式
熱化學(xué)方程式:能表示參加反應(yīng)物質(zhì)的量和反應(yīng)熱的關(guān)系的化學(xué)方程式
例一方程說明:(1)T、P(影響物質(zhì)內(nèi)能)
(2)狀態(tài)(物質(zhì)不同狀態(tài),內(nèi)能不同——?dú)?液 >固)
(3)計量數(shù)(不是個數(shù),是粒子的集合體,可以是小數(shù)、分?jǐn)?shù))(4)?H單位中的每mol(每mol化學(xué)反應(yīng))
熱化學(xué)方程式的書寫與判斷
步驟:
1、寫:書寫配平的化學(xué)方程式
2、標(biāo):標(biāo)明物質(zhì)狀態(tài)
3、算:計算反應(yīng)熱
第三課時
實驗:中和反應(yīng)反應(yīng)熱的測定
知識與技能:定量測定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱
過程與方法:實驗
情感態(tài)度與價值觀:反應(yīng)熱一般通過實驗測定 中和反應(yīng):酸和堿相互作用生成鹽和水的反應(yīng)
實驗?zāi)康模簻y定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)的反應(yīng)熱,體驗化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
實驗用品:大燒杯(500ml)小燒杯(100ml)溫度計 量筒(50ml)2個 泡沫塑料或紙條 泡沫塑料板或硬紙板(中心有兩個小孔)環(huán)形玻璃攪拌棒
50ml 0.50mol/L鹽酸
50ml 0.55mol/L 氫氧化鈉溶液 實驗步驟
1、在大燒杯底部墊泡沫塑料或紙條,使放入的小燒杯與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎的泡沫塑料或紙條,大燒杯上用泡沫塑料板或硬紙板作蓋板,在板中間開兩個小孔,正好使溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒通過,以達(dá)到保溫隔熱減少實驗過程中熱量的損失目的。該實驗也可在保溫杯中進(jìn)行。
2、用一個量筒量取50ml 0.50mol/L鹽酸,倒入小燒杯中,并用溫度計測量鹽酸的溫度,記錄下表。然后把溫度計上的酸用水沖洗干凈。
3、用另一個量筒50ml 0.05mol/L 氫氧化鈉溶液,并用溫度計測量氫氧化鈉溶液的溫度,記錄下表。
4、把套有蓋板的溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中,并把量筒中的氫氧化鈉溶液一次性倒入小燒杯,蓋好蓋板。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕的攪動溶液,并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度(示數(shù)先升后降,注意觀察),記為終止溫度,記錄下表。重復(fù)實驗步驟2-4三 次。
實驗數(shù)據(jù)處理
1、取三次測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計算依據(jù)
2、計算反應(yīng)熱
為了計算簡便,我們近似的認(rèn)為實驗所用酸、堿的密度和比熱容與水相同,并忽略實驗裝置的比熱容,則:(1)50ml 0.50mol/L鹽酸 質(zhì)量m1=50g …………
起始溫度/℃
計算例題:
HCl
NaOH
終止溫度/℃ 1
20.9
21.1
24.4 2
20.9
20.9
24.3 3
21.0
21.2
24.5 中和熱:在稀溶液中,酸和堿相互作用生成1mol液態(tài)水時釋放的熱量,單位:kJ/mol
燃燒熱 能源
知識與技能:熱的定義及應(yīng)用 ;能源的開發(fā)與利用 過程與方法:講授 自學(xué) 交流與討論
情感態(tài)度與價值觀:燃燒熱應(yīng)用的重要性,能源開發(fā)與利用的重要性
導(dǎo)入:反應(yīng)熱的類型——燃燒熱
一、燃燒熱
定義:101KP,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時放出的熱量,叫做該物質(zhì)的燃燒熱 單位:KJ/mol 例:25℃ 101kp 1mol CH4 完全燃燒生成二氧化碳和水放出890.31KJ的熱量
此條件下,1mol CH4 的燃燒熱為-890.31KJ/mol
?H =-890.31KJ/mol 定義幾點(diǎn)說明:(1)反應(yīng)條件:101KP(2)燃燒物的量:1mol(3)反應(yīng)的程度:完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物(化學(xué)穩(wěn)定性)(4)溫度改變,燃燒熱改變
書寫甲烷此條件下燃燒的熱化學(xué)方程式 表1-1 介紹(反應(yīng)熱計算數(shù)據(jù)庫)
二、能源 自學(xué)與提問
問題:(1)能源的種類、現(xiàn)在使用的主要能源及帶來的問題
(2)新能源的開發(fā)與利用
(3)我國能源狀況(總量、人均量、利用率)
化學(xué)反應(yīng)熱的計算
知識與技能:蓋斯定律的理解與應(yīng)用;利用熱力學(xué)概念(反應(yīng)熱、燃燒熱、熱化學(xué)方程式)、化學(xué)計量學(xué)計算反應(yīng)熱 過程與方程:講授加練習(xí)
情感態(tài)度與價值觀:反應(yīng)熱計算對化工生產(chǎn)很重要 導(dǎo)入:反應(yīng)熱計算的意義(燃料的充分燃燒、反應(yīng)條件的控制、化工設(shè)備的設(shè)計)
知識基礎(chǔ):熱力學(xué)概念(反應(yīng)熱、燃燒熱、熱化學(xué)方程式)、化學(xué)計量學(xué)(m、n、V)
一、蓋斯定律
問題情境:C的不完全燃燒反應(yīng)熱數(shù)據(jù)需要
內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)體系的始態(tài)與終態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)
歸納總結(jié):A——B——C——D A——D ?H?H
2?H
3?H ?H=?H1
+ ?H2 + ?H3
幾點(diǎn)說明:蓋斯定律是能量守恒定律的表現(xiàn);能量變化以物質(zhì)變化為基礎(chǔ) ;熱化學(xué)方程式中的物質(zhì)及能量變化可以直接相加減
二、反應(yīng)熱的計算
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 教學(xué)計劃
化學(xué)反應(yīng)速率:(1)研究方法、表示及測量方法 1課時、習(xí)
題1課時
(2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素:濃度與壓強(qiáng) 1課時;溫度與催化劑 1課時習(xí)題2課時
化學(xué)平衡:(1)可逆反應(yīng)、化學(xué)平衡狀態(tài)建立 1課時;平衡狀態(tài)的判斷1課時、習(xí)題1課時
(2)影響化學(xué)平衡移動的因素:濃度及壓強(qiáng) 1課時;溫度及勒夏特列原理 1課時;習(xí)題2課時(3)化學(xué)平衡常數(shù)及習(xí)題 2課時 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向: 1課時 化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像專題 1課時 章末歸納與整理 1課時;復(fù)習(xí)題 4課時
化學(xué)反應(yīng)速率
第一課時
知識與技能:化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法和測量方法 過程與方法:講授、實驗、討論
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識定量表示化學(xué)反應(yīng)快慢對生產(chǎn)、生活、科研的重要性
教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法 教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率測量方法的選取 導(dǎo)入:本章內(nèi)容地位——必修2知識回憶 化學(xué)反應(yīng)速率
1、表示方法:單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加
V=?C/?T 單位:mol/(L·min)或 mol/(L·s)mA(g)+ nB(g)= pC(g)+ qD(g)V(A)V(B)V(C)V(D)表達(dá)式及關(guān)系
V(A):V(B): V(C): V(D)=?C(A):?C(B):?C(C):?C(D)=m:n:p:q
2、測定方法
實驗測定——反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)變化相關(guān)的性質(zhì)(氣體體積、濃度、質(zhì)量的減少、顏色的變化等)
3、化學(xué)反應(yīng)速率計算
一個公式、一個關(guān)系、一個模式
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
知識與技能:外因(濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑)對反應(yīng)速率的影響(事實記憶與理論解釋)過程與方法:講授與實驗
情感態(tài)度與價值觀:指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)
教學(xué)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響 教學(xué)難點(diǎn):理論解釋與外因的擴(kuò)展
第一課時
導(dǎo)入:必修2知識回憶、課本第一自然段——本節(jié)目的(新的任務(wù)——理論解釋)
一、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗2-2 教學(xué)視頻
當(dāng)其他條件不變時,增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率增大,減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小。
理論解釋:反應(yīng)物濃度增大——活化分子數(shù)增多——有效碰撞幾率增加——反應(yīng)速率增大 控制反應(yīng)速率最重要的因素
二、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響 對于氣體反應(yīng),T、M一定的氣體(1)只改變?nèi)萜黧w積
其他條件不變,增大壓強(qiáng)——?dú)怏w體積縮小——單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)增多——活化分子數(shù)增多——有效碰撞幾率增加——反應(yīng)速率增大(2)充入氣態(tài)物質(zhì)
恒容:充入氣體反應(yīng)物——反應(yīng)速率增大;充入非反應(yīng)氣體——反應(yīng)速率不變
恒壓:充入氣體反應(yīng)物——反應(yīng)速率視情況而定;充入非反應(yīng)氣體——反應(yīng)速率減小 控制反應(yīng)速率最貴的因素
例:反應(yīng)C(S)+H2O(g)=C0(g)+H2(g),在溫度一定容積可變的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是()
A、保持壓強(qiáng)不變,充入1mol水蒸汽 B、將容器的體積減小一半
C、保持容器體積不變,充入氮?dú)馐贵w系壓強(qiáng)增大 D、保持容器壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)馐贵w系體積增大
第二課時
教學(xué)重點(diǎn):實驗的設(shè)計與分析 導(dǎo)入
三、溫度對反應(yīng)速率的影響
其他條件不變時,升高溫度反應(yīng)速率增大,降低溫度反應(yīng)速率減小
理論解釋:升高溫度——活化分子百分?jǐn)?shù)提高、較高能量分子間碰撞頻率提高——有效碰撞幾率增加——反應(yīng)速率增大
控制反應(yīng)速率最方便因素 科學(xué)探究——設(shè)計實驗
四、催化劑對反應(yīng)速率的影響 催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)速率
理論解釋:催化劑(正)——降低反應(yīng)的活化能(降低反應(yīng)溫度)——活化分子百分?jǐn)?shù)提高——有效碰撞幾率增加——反應(yīng)速率增大
科學(xué)探究——催化劑的設(shè)計與選擇 控制反應(yīng)速率最理想的因素
其他因素:光照、磁場等
總之:所有能向反應(yīng)體系輸入能量,都有可能提高反應(yīng)速率 思考:
1、生活中有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率的事實
2、從化學(xué)鍵角度思考反應(yīng)物分子中的鍵能的高低對反應(yīng)的活化能及反應(yīng)速率的影響
化學(xué)平衡
知識與技能:建立化學(xué)平衡(動態(tài)平衡);影響化學(xué)平衡移動的條件;化學(xué)平衡常數(shù);勒夏特列原理 過程與方法:講授、實驗、自學(xué)討論
情感態(tài)度與價值觀:反應(yīng)限度對實際生產(chǎn)非常重要
第一課時
教學(xué)重點(diǎn):化學(xué)平衡的建立(動態(tài)平衡)教學(xué)難點(diǎn):化學(xué)平衡的特征及判斷 導(dǎo)入:必修2知識回憶+本質(zhì)內(nèi)容簡介
一、可逆反應(yīng)
T一定,固體的溶解過程是一個可逆過程
固體溶質(zhì)?溶液中的溶質(zhì)
可逆過程用“?”表示(由左向右為正,由右向左為逆)化學(xué)反應(yīng)可逆性
可逆反應(yīng):同一條件,同時向正逆兩個方向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) 過程的可逆性決定過程有限度;可逆性的大小決定過程的限度大小
二、化學(xué)平衡狀態(tài)
溶解平衡狀態(tài):一定溫度下,溶質(zhì)在溶液中形成飽和溶液時的狀態(tài)
特點(diǎn):正、逆過程同時存在且速率相等;溶質(zhì)的質(zhì)量(溶液的濃度)不變;動態(tài)平衡(速率不為零)
化學(xué)平衡狀態(tài):在一定條件下,當(dāng)正、逆兩個方向的反應(yīng)速率相等時,反應(yīng)體系中所有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量(或濃度)可以保持恒定的狀態(tài)
特征:V正=V逆;各組分含量不變;動態(tài)平衡
判斷化學(xué)反應(yīng)是否平衡
出發(fā)點(diǎn)——(1)速率角度:V正=V逆,一正一逆且相等(任何一種可以表示反應(yīng)速率的方式)——平衡(2)物質(zhì)的含量角度 單個成分含量不變—平衡
總組分含量不變——不一定平衡(視反應(yīng)特點(diǎn)而定)mA(g)+ nB(g)= pC(g)+ qD(g)m+n=p+q m+n≠p+q(3)能量角度:溫度不變——平衡
第二課時
知識與技能:反應(yīng)物的濃度變化、壓強(qiáng)變化(氣體)對化學(xué)平衡的影響
過程與方法:講授、實驗分析、歸納與總結(jié) 影響化學(xué)平衡的因素
1、濃度 實驗2-5 2-6 結(jié)論:增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率明顯加快,平衡向正反應(yīng)方向移動;增大生成物濃度,逆反應(yīng)速率明顯加快,平衡向逆反應(yīng)方向移動
理論分析:濃度變化——速率變化——平衡移動 建立速率隨濃度變化的時間圖像 例:實驗2-
5、6 實際指導(dǎo)意義:增大廉價反應(yīng)物的濃度,使價格高的原料利用率提高,降低生產(chǎn)成本
例:合成氨中提高氮?dú)獾臐舛龋簧a(chǎn)硫酸提高氧氣濃度
2、壓強(qiáng)
濃度影響推及壓強(qiáng)對平衡影響
結(jié)論:對于氣體反應(yīng),一定溫度和質(zhì)量的氣體,增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的方向移動;減小壓強(qiáng),平衡氣體體積增大的方向移動。
理論解釋:增大壓強(qiáng)——容器體積縮小——?dú)怏w濃度增大(體積大的增大幅度大)——正速率大于逆速率——平衡向氣體體積縮小的方向移動 建立速率隨壓強(qiáng)變化的時間圖像
例:在一定溫度和容積可變的密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),1monN2、3molH2 容積由V-2V、V-1/2V
第三課時
知識與技能:溫度對化學(xué)平衡的影響;勒夏特列原理;化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡理論實際應(yīng)用 過程與方法:講授、實驗、交流討論 重點(diǎn):勒夏特列原理的應(yīng)用 難點(diǎn):實際生產(chǎn)綜合因素的分析
3、溫度 實驗2-7 結(jié)論:升高溫度平衡向著吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度平衡向著放熱反應(yīng)方向移動
理論解釋:升高溫度——反應(yīng)速率增大(吸熱反應(yīng)方向速率增大幅度大)——吸熱反應(yīng)速率大于放熱反應(yīng)速率——平衡向吸熱反應(yīng)方向移動
建立速率隨溫度變化的時間圖像
4、勒夏特列原理
如果改變影響平衡的條件之一(濃度、溫度、壓強(qiáng)——?dú)怏w),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動
注:催化劑同等程度改變正逆反應(yīng)速率,對化學(xué)平衡無影響。
5、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡理論對實際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義 有利反應(yīng):加快反應(yīng)速率,提高轉(zhuǎn)化率
有害(副)反應(yīng):減緩反應(yīng)速率,降低轉(zhuǎn)化率 例:合成氨的條件選擇
第四課時
知識與技能:化學(xué)平衡常數(shù) 過程與方法:講授與訓(xùn)練 導(dǎo)入:溶解平衡常數(shù)——溶解度
三、化學(xué)平衡常數(shù)
1、表達(dá)式 mA +nB =pC + qD 在一定溫度下,K=C(C)? C(D)/ C(A)? C(B)理解常數(shù)存在的必然性:(1)化學(xué)平衡狀態(tài)各組分保持濃度不變
2、意義
定量表示化學(xué)反應(yīng)的限度
3、影響因素
只受溫度影響(與濃度變化和變化途徑無關(guān))
4、應(yīng)用
(1)判斷反應(yīng)的限度(K值越大,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率越高)(2)計算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率
(3)判斷反應(yīng)是否平衡及反應(yīng)進(jìn)行的方向 方法:QC(濃度商)與K大下比較
(4)用于溫度升降、反應(yīng)熱(?H)正負(fù)、K值大小變化的p
q
m
n
互判
注:K表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫關(guān)系
第五課時
知識與技能:化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像分析 過程與方法:閱讀與講解 化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像
條件變化、化學(xué)反應(yīng)速率變化、化學(xué)平衡建立三者之間存在因果關(guān)系,它們之間的關(guān)系直觀的反映在坐標(biāo)系中,就形成了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像。
一、條件變化、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡變化之間的內(nèi)在聯(lián)系
條件改變種類,反應(yīng)的特點(diǎn)(焓變、氣體體積反應(yīng)前后變化)
二、圖像類型及特點(diǎn)
變化條件個數(shù)分:單一函數(shù)圖或復(fù)合函數(shù)圖 橫坐標(biāo)含義分類:時間類、壓強(qiáng)或溫度類
三、分析方法
看圖像(點(diǎn)、線、面意義及變化趨勢)、想規(guī)律、做判斷 思考原則:(1)定一議二原則(橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、曲線)
(2)先拐先平,數(shù)值大原則(溫度大、壓強(qiáng)大)
第六課時
知識與技能:等效平衡 過程與方法:討論
等效平衡
1、內(nèi)容:對于同一可逆反應(yīng),在一定條件(恒溫恒容或恒溫恒壓)下,以不同投料方式(從正反應(yīng)、逆反應(yīng)或從中間狀態(tài)開始)進(jìn)行反應(yīng),建立起的平衡狀態(tài)都是相同的。
2、說明:(1)在“等效平衡”狀態(tài),相同組分在各混合物中的百分?jǐn)?shù)相等
(2)等效平衡分為完全等效(含量也相等)和不完全等效(3)等效平衡表明,化學(xué)平衡的建立,僅僅與反應(yīng)條件有關(guān),而與化學(xué)平衡建立的途徑無關(guān)
3、分類
等效類型 I II III 條件 恒溫恒容 恒溫恒容 恒溫恒壓 起始投料 量相同 量符合同一比例 量符合同一比例(轉(zhuǎn)化為同一邊物質(zhì))
對應(yīng)要求 任何可逆反應(yīng) 反應(yīng)前后氣體體積相等 任何可逆
反應(yīng)
質(zhì)量分?jǐn)?shù) 相同 相同 相同 濃度 相同 成比例 相同 物質(zhì)的量 相同 成比例 成比例 等效情況 完全等效 不完全等效 不完全等效
例1:恒溫恒容——任何可逆反應(yīng)
2SO2(g)+ O2(g)? 2SO3(g)物質(zhì)的量
起始1 2a a 0 起始2 0 0 2a 起始3 a 1/2a a 三個平衡相同組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濃度、物質(zhì)的量均相等
2、恒溫恒容——反應(yīng)前后氣體體積相等
H2(g)+ I2(g)? 2HI(g)物質(zhì)的量
起始1 a a 0 起始2 0 0 2a 起始3 0 0 1.5a 三個平衡相同組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等,濃度、物質(zhì)的量成比例
3、恒溫恒壓——任何可逆反應(yīng)
2SO2(g)+ O2(g)? 2SO3(g)物質(zhì)的量
起始1 a a 0 起始2 0 a 2a 起始3 0.5a 1.75a 2.5a
三個平衡相同組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濃度相等,物質(zhì)的量成比例
化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
知識與技能:化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向判斷依據(jù)(焓判據(jù)、熵判據(jù))過程與方法:自學(xué)與討論 重難點(diǎn):復(fù)合判據(jù)的應(yīng)用 導(dǎo)入:本章的內(nèi)容
自然觀察——自發(fā)過程的通性(體系能量趨向越低、分子趨向越混亂)
化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的判斷依據(jù)
1、能量判據(jù):自發(fā)過程的體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài) ?H<0
2、熵判據(jù):自發(fā)過程趨向于由有序變?yōu)闊o序 ?S>0
同種物質(zhì)熵的大?。簹?液>固
3、復(fù)合判據(jù):自由能 ?G=?H-T?S <0 注:
1、非自發(fā)過程通過外界干擾可以發(fā)生
2、過程的自發(fā)性只能判斷過程進(jìn)行方向的趨勢,不能確定過程是否一定發(fā)生和發(fā)生的速率
教學(xué)計劃:第三章 水溶液中的離子平衡
弱電解質(zhì)的電離(強(qiáng)弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的電離1課時;電力平衡、電離常數(shù)1課時;習(xí)題1課時)
水溶液中的離子平衡(水的電離、水的離子積、溶液的酸堿性與PH 1課時;溶液PH的計算1課時;PH的應(yīng)用、酸堿中和滴定1課時;習(xí)題2課時)
鹽類的水解(探究鹽溶液的酸堿性及呈現(xiàn)的原因1課時;水解平衡、影響鹽類水解的主要因素1課時;鹽類水解的應(yīng)用、水解常數(shù)1課時;習(xí)題2課時)
電離平衡、水解平衡應(yīng)用——溶液中離子濃度大小比較2課時
難溶電解質(zhì)的溶解平衡(銀離子與氯離子的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎、溶解平衡的建立1課時;沉淀反應(yīng)的應(yīng)用、溶度積常數(shù)1課時;習(xí)題1課時)
章末歸納與整理1課時;綜合練習(xí)6課時
弱電解質(zhì)的電離
知識與技能:離子反應(yīng)的重要性認(rèn)識;知道電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分;知道弱電解質(zhì)在水溶液中部分電離,存在電離平衡 過程與方法:講授、實驗、分析、討論
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識大自然的形成與離子反應(yīng)密不可分 重點(diǎn):強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念和弱電解質(zhì)的電離平衡
難點(diǎn):弱電解質(zhì)的電離平衡
第一課時
導(dǎo)入:本章地位、內(nèi)容簡介、學(xué)習(xí)方法介紹(概念模型)
一、強(qiáng)弱電解質(zhì)
學(xué)與問、生活經(jīng)驗、實驗3-1 強(qiáng)電解質(zhì):在水分子作用下,能完全電離為離子的化合物(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽)
弱電解質(zhì):在水分子作用下,部分電離為離子的化合物(弱酸、弱堿、少數(shù)鹽)
二、弱電解質(zhì)的電離
例:少量冰醋酸溶于水形成0.1mol/L 的醋酸溶液 結(jié)合思考與交流、圖3-3 及化學(xué)平衡理論建立弱電解質(zhì)的電離過程
CH3COOH?CH3COO+H
電離平衡:一定條件下,弱電解質(zhì)電離成離子的速率與離子結(jié)合成分子的速率相等,各種離子濃度保持不變的狀態(tài)
總結(jié):電解質(zhì)有強(qiáng)弱之分,強(qiáng)電解質(zhì)完全電離,弱電解質(zhì)部分電離,存在電離平衡,具有平衡的基本特征。
三、電離平衡移動 影響因素:濃度、溫度
例: 少量冰醋酸溶于水形成0.1mol/L 的醋酸溶液
-+
討論:關(guān)于上述電離平衡,哪些條件的改變會導(dǎo)致平衡向電離方向移動
(1)加入少量冰醋酸(2)加水稀釋CH3COOH+H2O?CH3COO+H3O(越稀越電離)
(3)加少量NaOH(4)加金屬鋅(5)加醋酸銨 * 電離常數(shù)
1、表達(dá)式:
注:各離子濃度為電離平衡時的濃度
2、影響電離常數(shù)大小的因素
物質(zhì)本身性質(zhì)——同一溫度,不同電解質(zhì)的電離常數(shù)不同 溫度—同一電解質(zhì),K值只收溫度影響
3、電離常數(shù)大小與弱電解質(zhì)相對強(qiáng)弱之間的關(guān)系 同一溫度,不同的弱酸,電離常數(shù)越大其電離程度越大,酸性越強(qiáng)
注:電離常數(shù)大,只說明電離程度大,離子濃度不一定大,導(dǎo)電能力也不一定強(qiáng)
四、多元弱酸和弱堿的分步電離
課外拓展:電解質(zhì)的是非強(qiáng)弱(概念、物質(zhì)類別分析)
水的電離和溶液的酸堿性
知識與技能:知道水是弱電解質(zhì)(電離平衡)及水的離子積常數(shù);溶液的酸堿性及PH;酸堿中和滴定
-+
過程與方法:講授、實驗、自學(xué)、討論
情感態(tài)度與價值觀:深入認(rèn)識離子的代表反應(yīng)酸堿中和反應(yīng)對生產(chǎn)生活的意義
第一課時
導(dǎo)入:水溶液中的一類重要反應(yīng)(離子反應(yīng))——酸堿中和反應(yīng)——溶液酸堿性的確定——水的分析
一、水的電離
水的性質(zhì)——水分子之間的相互作用——水的離子積常數(shù)
1、水是一種極弱的電解質(zhì)—水的電離平衡
2、水的離子積常數(shù):C(H)?C(OH)=K電離?C(H2O)
二、溶液的酸堿性及PH
1、稀溶液水的離子積液適用
2、溶液酸堿性取決于氫離子、氫氧根離子濃度相對大小
3、溶液酸堿度表示方法:PH或POH
4、PH的測定:PH試紙(分類及使用方法)、PH計
第二課時
溶液PH的計算
1、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋(弱酸與弱堿的稀釋)計算過程及規(guī)律 教參63
2、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合
3、稀電解質(zhì)水溶液的PH相關(guān)計算—水電離平衡的影響因素 計算過程:將所有物質(zhì)確定出來再寫出電離形式,綜合分析
+
判斷 例?.4、三個規(guī)律在PH計算中的應(yīng)用
(1)溶液中OH的物質(zhì)的量濃度與PH的關(guān)系
(2)兩種強(qiáng)酸或強(qiáng)堿等體積混合后PH或POH經(jīng)驗公式(3)酸、堿溶液PH與酸中H、堿中OH濃度相對大小的規(guī)律 酸pH=a 堿PH=b
第三課時
三、PH的應(yīng)用
1、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、日常健康與醫(yī)療PH的調(diào)控
2、溶液酸堿度變化定量分析——酸堿中和滴定
第四、五課時
實驗:測定酸堿中和滴定曲線
實驗?zāi)康?、原理、儀器藥品選擇、滴定操作步驟、誤差分析 指示劑的選擇:強(qiáng)酸滴堿甲基橙、強(qiáng)堿滴酸用酚酞 實驗操作步驟:一查、二潤、三調(diào)零;一滴二看三讀數(shù) 查漏方法:將活塞關(guān)閉,在滴定管內(nèi)注入一定量的水,記錄讀數(shù),靜置約2min,并觀察液面是否下降,活塞周圍及尖嘴處是否漏液,然后將活塞轉(zhuǎn)動180度,再檢查一次
+
--
誤差分析結(jié)合實驗數(shù)據(jù)步驟及儀器分析 實驗拓展:氧化還原滴定 草酸滴定高錳酸鉀
學(xué)生實驗:實驗器材準(zhǔn)備,學(xué)生預(yù)習(xí)提醒,實驗內(nèi)容板書,實驗報告的書寫
鹽類的水解
知識與技能:鹽類的水解本質(zhì)及應(yīng)用 過程與方法:講授、實驗探究、交流討論
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識鹽類水解在生產(chǎn)生活中的重要應(yīng)用 重點(diǎn):鹽類的水解本質(zhì)及應(yīng)用
難點(diǎn):影響水解平衡的因素及水解反應(yīng)方程式的書寫
第一課時
導(dǎo)入:本節(jié)的內(nèi)容及學(xué)習(xí)方法簡介
知識基礎(chǔ):前兩小節(jié) 內(nèi)容結(jié)構(gòu):找規(guī)律、查原因、談變化、述應(yīng)用
學(xué)習(xí)方法:學(xué)做結(jié)合,勤于動腦
一、探究鹽溶液的酸堿性——找規(guī)律 生活中常見鹽介紹
實驗——科學(xué)探究——獲得規(guī)律性認(rèn)識
結(jié)論:鹽溶液的酸堿性與其組成有關(guān),具有一般規(guī)律 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽水溶液中性;強(qiáng)酸弱堿鹽水溶液酸性;強(qiáng)堿弱酸鹽水溶液堿性
二、鹽溶液呈現(xiàn)不同酸堿性的原因——查原因
水溶液中電解質(zhì)的電離分析、化學(xué)平衡、電離平衡、水的離子積綜合應(yīng)用 思考與交流——
哲學(xué)觀點(diǎn):系統(tǒng)矛盾的“對立與統(tǒng)一”、“特殊性與普遍性” 結(jié)論:鹽電離出來的離子會與水電離出來的H或OH結(jié)合生成弱電解質(zhì)的話,鹽溶液就會呈現(xiàn)不同的酸堿性
概念化規(guī)律——鹽類的水解:在溶液中鹽電離出來的離子與水電離出來的氫離子或氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
從水解過程分析
鹽的水解反應(yīng)為離子反應(yīng),且是可逆反應(yīng),有限度,存平衡——水解平衡
學(xué)與問:
離子反應(yīng)的發(fā)生條件:氣體、水、沉淀、弱電解質(zhì) 與離子反應(yīng)相關(guān)知識點(diǎn)的延伸(離子共存等)
第二、三課時
三、影響鹽類水解的因素及鹽類水解的應(yīng)用——談變化、述
+
_
應(yīng)用
影響鹽類水解的因素
鹽類水解反應(yīng)為化學(xué)反應(yīng),影響化學(xué)反應(yīng)的因素——內(nèi)因(反應(yīng)物的性質(zhì))、外因(反應(yīng)條件)
1、內(nèi)因
鹽本身的性質(zhì):不弱不水解、有弱就水解,越弱越水解,誰搶顯誰性
2、外因 反應(yīng)條件
科學(xué)探究——知識遷移(影響化學(xué)平衡移動的因素)——實驗設(shè)計
結(jié)論:(1)鹽的濃度影響:越稀越水解;(2)酸度的影響:酸度變化,可促進(jìn)或抑制水解;(3)溫度的影響:升高溫度,促進(jìn)水解 例題與練習(xí)
在一定溫度下,NH4Cl溶液中,存在NH4+H2O?NH3?H2O+H水解平衡,改變下列條件,平衡會發(fā)生移動的有_______________ 促進(jìn)該過程的有______________,抑制該過程的有_________________(1)加入少量氯化銨晶體(2)加水稀釋(3)滴加少量氫氧化鈉(4)滴加少量鹽酸(5)滴加少量鹽酸(6)加入少量的鋅粒(7)加入少量碳酸鈉粉末(8)加熱
+
+
鹽類水解的應(yīng)用
判斷溶液的酸堿性;判斷離子的共存、比較鹽溶液中離子濃度的大?。恢苽?、配制、保存易水解的鹽;生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用(化肥的合理使用、水的凈化、堿的去污,滅火器的制備原理、膠體的制備、物質(zhì)的鑒別等)與資料配套講解
第四課時
鹽類的水解常數(shù)及應(yīng)用
1、鹽類的水解常數(shù) 水解常數(shù)推導(dǎo): 方法一:教材P58 方法二:NH4Cl溶液中,水解平衡的建立過程 Kh=Kw/Ka 或 Kh=Kw/Kb
Ka、Kb 越小,水解常數(shù)越大(越弱越水解)
2、酸式鹽溶液的酸堿性及多元弱酸根的分步水解(1)酸式鹽溶液的酸堿性 既有水解又有電離
例:碳酸氫鈉、硫酸氫鈉溶液酸堿性分析(數(shù)據(jù)說明)(2)多元弱酸根的分步水解 例:碳酸鈉溶液 類比碳酸的分步電離
水解的分步及強(qiáng)弱(數(shù)據(jù)說明)
3、弱酸弱堿鹽溶液的酸堿性判斷 都弱都水解,越弱越水解
例:25攝氏度,HF K=7.2*10 H2CO3 K1=4.3*10 NH3?H2O K=1.77*10 CH3COOH K=1.75*10 水解程度:HCO3>NH4=CH3COO> F
NH4F溶液呈酸性;NH4HCO3呈堿性;CH3COO NH4呈中性
第五課時
溶液中離子濃度的大小的比較
知識基礎(chǔ):本章所有知識點(diǎn)及溶液中的守恒思想 題目分析步驟:
1、根據(jù)題意分析溶液中物質(zhì)種類
2、將物質(zhì)在水中發(fā)生的過程表示出來(電離過程、水解過程等),獲得離子的種類及變化
3、綜合應(yīng)用知識解題
稀電解質(zhì)溶液的三大守恒: 例1:0.1mol/L的Na2S溶液
1、質(zhì)量守恒(原子守恒): 鈉原子個數(shù)所有的存在等于硫原子所有存在形式的兩倍
2、電荷守恒:溶液中陽離子所帶的電荷總量與陰離子所帶的電荷總量相等
3、質(zhì)子守恒:水電離出來的氫離子和氫氧根離子相等-+
---
5-5
4-7
**例2:一定溫度下,物質(zhì)的量濃度相同的:氨水、氯化銨、碳酸氫銨、硫酸氫銨、硫酸銨五種溶液中,銨根離子濃度由小到大的順序是____________ 溶液PH由小到大的順序是_______________________ 難溶電解質(zhì)的溶解平衡
知識與技能:建立難溶電解質(zhì)的溶解平衡;沉淀反應(yīng)的應(yīng)用(平衡移動原理)過程與方法:理論分析與實驗探究
情感態(tài)度與價值觀:全面了解水溶液中的離子平衡,理解離子反應(yīng)發(fā)生的原理
第一、二課時
導(dǎo)入:本節(jié)內(nèi)容簡介(四大平衡)
銀離子與氯離子的沉淀反應(yīng)進(jìn)行的程度?
_
一、Ag+和Cl的反應(yīng)真能進(jìn)行到底嗎? 補(bǔ)充實驗:可溶物的溶解平衡建立——氯化鈉溶解過程
思考與交流:資料閱讀與查找(溶解度表);化學(xué)反應(yīng)簡化模型的應(yīng)用(溶液中粒子的有效碰撞)
結(jié)論:
1、物質(zhì)溶解是絕對性,溶解度是相對的,有大有小
2、氯化銀溶液中存在兩種粒子之間的作用
力:水分子與其他粒子之間、陰陽離子之間
3、沉淀生成的反應(yīng)可以轉(zhuǎn)化為沉淀溶解的過程看待
4、銀離子與氯離子不能完全進(jìn)行Ag Cl(S)? Cl-(aq)+ Ag+(aq)
5、難溶電解質(zhì)在水溶液中存在溶解平衡 辨析:弱電解質(zhì)的電離平衡與難溶電解質(zhì)的溶解平衡比較
區(qū)別:
1、物質(zhì)角度:前者為弱電解質(zhì),后者可強(qiáng)可弱
2、變化過程角度:前者溶液中已溶分子與離子變分子的可逆過程,后者未溶溶質(zhì)與已溶溶質(zhì)的可逆過程
難溶物的溶解平衡:在一定溫度下,當(dāng)沉淀溶解和生成的速率相等時,得到溶質(zhì)的飽和溶液
特征:等、動、定、變
二、沉淀反應(yīng)的應(yīng)用
難溶電解質(zhì)溶解平衡的移動——溶液中的離子轉(zhuǎn)化為沉淀或沉淀轉(zhuǎn)化為離子
1、沉淀的生成
應(yīng)用領(lǐng)域:無機(jī)制備、提純工藝的生產(chǎn)、科研、廢水處理
例:氯化銨溶液中鐵離子的去除(加氨水調(diào)
2+2+PH值);重金屬離子CU、Hg的去除(加硫化鈉或通硫化氫)
平衡建立過程符號表征??
思考與交流:
結(jié)論:利用生成沉淀分離或去除某種離子,一要所加試劑與該離子會發(fā)生沉淀反應(yīng),二要沉淀的溶解度小。
離子沉淀“完全”的標(biāo)準(zhǔn):殘留在溶液中的-5離子溶度小于1*10mol/L
2、沉淀的溶解
應(yīng)用領(lǐng)域:金屬礦物資源的利用等 例:碳酸鈣溶于鹽酸的過程;強(qiáng)酸溶解FeS、Al(OH)
3、CU(0H)2等平衡移動過程符號表征 難溶金屬化合物溶解方法:加強(qiáng)酸(最常用)、堿、鹽
實驗3-3 思考與交流
結(jié)論:沉淀溶解的過程是溶解平衡向溶解方
向移動的過程,加入的試劑與離子生成弱電解質(zhì),弱電解質(zhì)越弱,越有利沉淀溶解
3、沉淀的轉(zhuǎn)化
應(yīng)用:難溶物的去除(很難溶解的沉淀轉(zhuǎn)化成可以溶解的沉淀)
實驗3-
4、3-
5、思考與交流
資料:溶解度: 氯化銀>碘化銀>硫化銀;氫氧化鎂>氫氧化鐵平衡移動符號表征
結(jié)論:利用溶解平衡移動,將溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀
第三課時
知識與技能:溶度積常數(shù)的理解與應(yīng)用 課本練習(xí):
相關(guān)數(shù)據(jù)(25℃下):
飽和Na2S溶液物質(zhì)的量濃度2.56mol/L 飽和Na2SO4溶液物質(zhì)的量濃度0.20mol/L
1、解:第一問:建立氯化銀溶解平衡方程,根據(jù)溶度積計算溶液殘余銀離子溶度;建立硫化銀溶解平衡方程,計算其離子積 ,與其溶度積比較
第二問:(1)建立硫酸銀溶解平衡方程,計算其離子積與其溶度積比較
第三問:建立硫化銀溶解平衡方程,根據(jù)其溶度積計算溶液中銀離子的濃度;建立氯化銀的溶解平衡方程,計算其離子積,再與溶度積比較
第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 教學(xué)計劃
原電池化學(xué)原理及構(gòu)造1課時,習(xí)題1課時 化學(xué)電源、電池正負(fù)極的判斷,電極反應(yīng)式的書寫2課時,習(xí)題1課時
電解池的構(gòu)造及工作原理1課時,電解原理的應(yīng)用(氯堿工業(yè)1課時,電鍍電冶金1課時)習(xí)題2課時
金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(金屬的腐蝕1課時,電化學(xué)保護(hù)1課時)
章末歸納與整理、檢測3課時
第一節(jié) 原電池
知識與技能:理解原電池的構(gòu)造及工作原理;常見化學(xué)電池的工作原理;電池正負(fù)極的判
斷、電極反應(yīng)式的書寫 過程與方法:閱讀與講授
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識電化學(xué)對人類生產(chǎn)、生活的意義
重點(diǎn):原電池的構(gòu)造、工作原理,電極反應(yīng)式的書寫
難點(diǎn):原電池的工作原理,設(shè)計原電池
第一課時
教學(xué)流程
電化學(xué)簡介——本節(jié)課模塊(舊知識回憶、原電池的構(gòu)造及工作原理,原電池有無鹽橋裝置的對比)
原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
構(gòu)造:自發(fā)的氧化還原反應(yīng);兩個活潑性不同的電極;合適的電解質(zhì)溶液;一個完整的閉合回路系統(tǒng)
工作原理:活潑的金屬做負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);較活潑的金屬做正極,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
外電路:電子由負(fù)極流向正極導(dǎo)電
內(nèi)電路:陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極
導(dǎo)電
有鹽橋的原電池:電流穩(wěn)定,持續(xù)時間長,電池效率高
第二課時 化學(xué)電源
電極反應(yīng)式的書寫:兩大理論三大守恒 氧化還原理論、離子反應(yīng)理論;原子守恒、電子守恒、電荷守恒
書寫步驟:先寫氧化還原反應(yīng),再寫離子反應(yīng),然后合并
題型:根據(jù)總反應(yīng)寫分反應(yīng);根據(jù)分反應(yīng)寫總反應(yīng)
電解池
知識與技能:電解原理及應(yīng)用 過程與方法:講授、討論相結(jié)合
情感態(tài)度與價值觀:知道電解原理在生產(chǎn)、生活、國防中的運(yùn)用 重點(diǎn):電解原理及應(yīng)用 難點(diǎn):電解原理及應(yīng)用
第一課時
重點(diǎn):電解原理
電解原理:在電流作用下,電解質(zhì)溶液中陰陽離子放電,生成新物質(zhì)的過程
將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能,外電路(電子導(dǎo)電)——電子由負(fù)極流向陰極,再由陽極流回正極;內(nèi)電路(離子導(dǎo)電)——陰離子流向陽極,陽離子流向陰極
補(bǔ)充材料:
1、陰陽離子放電順序:
(1)在陽極,幾種陰離子的放電順序可依據(jù)常例:鹵素離子優(yōu)先于氫氧根,氫氧根優(yōu)先于含氧酸根;若是金屬單質(zhì)做電極,則除了Pt At Ni等少數(shù)金屬之外,其他金屬單質(zhì)優(yōu)先于陰離子在陽極放電
(2)在陰極,陽離子放電順序一般按金屬活動順序,越不活潑金屬,陽離子越容易放電(注:鋁以前的金屬在水溶液中不可以放電)
例題圖介紹
2、電離與電解的比較
第二課時
電解原理的應(yīng)用:
1、電解飽和食鹽水
材料:帶Na+交換膜的電解示意圖(1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動情況怎么樣?
(2)在電解裝置中,可否用銅作陰陽電極的電極材料,為什么?
(3)通電后,溶液中的離子運(yùn)動發(fā)生了什么變化
(4)溶液中的鈉離子是否可能放電?(5)電解后,在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么,如何證明?
電極反應(yīng)式的書寫:陽極、陰極、總反應(yīng)式
2、電鍍
材料:電鍍銅和精煉銅的示意圖 電鍍銅與電解氯化銅溶液的比較 能量轉(zhuǎn)變、陰陽極材料、陰陽極電極反應(yīng)式、電解質(zhì)溶液及其變化 電極反應(yīng)式的書寫
3、電冶金
知識拓展:電解法測相對原子質(zhì)量
金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
知識與技能:金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)
過程與方法:講授與討論相結(jié)合
情感態(tài)度與價值觀:認(rèn)識金屬防腐對社會的重要性
教學(xué)設(shè)計流程:金屬腐蝕的危害——金屬腐蝕的類型——金屬的防護(hù)
金屬腐蝕的危害——圖文并茂 金屬腐蝕的類型:化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕(對比——條件、現(xiàn)象、本質(zhì)、相互關(guān)系)鋼鐵腐蝕的類型:析氫腐蝕、吸氧腐蝕(對比——條件、電極反應(yīng)式)
金屬防腐:從腐蝕過程條件考慮(與腐蝕物質(zhì)直接隔離、改變金屬組成、電化學(xué)防護(hù)——犧牲陽極陰極保護(hù)法、外加電流陰極保護(hù)法)
第五篇:高三二輪復(fù)習(xí)教案電化學(xué)基礎(chǔ)
電化學(xué)基礎(chǔ)
【考綱展示】
1.了解原電池和電解池的工作原理。
2.了解常見化學(xué)電源的種類及其工作原理。
3.理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,金屬腐蝕的危害、防止金屬腐蝕的措施?!局R回扣】
知識網(wǎng)絡(luò)
定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置(1)活潑性不同的兩個電極(2)合適的電解質(zhì)溶液構(gòu)成條件(3)形成閉合回路失去e—,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生原電池反應(yīng)原理 氧化反應(yīng)—2+ Zn—2e=Zn不斷溶解負(fù)極電解質(zhì)溶液析氫腐蝕 還原反應(yīng)正極2H++2e—=H2陽離子移向化學(xué)腐蝕 類型電化學(xué)金屬腐蝕電化學(xué)腐蝕吸氧腐蝕保護(hù)方法:(1)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層(3)電化學(xué)保護(hù)定義:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引發(fā)氧化還原反應(yīng)的過程裝置特點(diǎn):電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解池(1)與電源相連的兩電極構(gòu)成條件(2)電解質(zhì)溶液(3)形成閉合回路陽極(與電源正極相連的電極)發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)原理陰極(與電源負(fù)極相連的電極)發(fā)生還原反應(yīng)應(yīng)用:氯堿工業(yè)、電解精煉、電鍍 要點(diǎn)掃描
一、原電池和電解池電極確定的方法
電化學(xué)中電極的確定是電池反應(yīng)式正確書寫的前提,判斷的方法有: 1.根據(jù)反應(yīng)本質(zhì)速判電極
不論是原電池還是電解池,陽極總是發(fā)生氧化反應(yīng),陰極總是發(fā)生還原反應(yīng)(原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng)),若能找出電極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng),還是還原反應(yīng),則可迅速確定電極。
2.根據(jù)電子、離子移動方向判斷電極
不論是在原電池還是在電解池中,電子總是從陽極(負(fù)極)流向外電路;電解液中總是陽離子移向陰極(正極),陰離子移向陽極(負(fù)極)。
3.根據(jù)溶液pH變化或電極現(xiàn)象判斷電極 無論是在原電池還是在電解池中,只要是有H2生成的電極,該電極區(qū)溶液的pH就增大,該電極上發(fā)生還原反應(yīng),該電極為正極;只要是有O2生成的電極,該電極區(qū)pH就減小,該電極發(fā)生氧化反應(yīng),該電極為負(fù)極(陽極)。
二、電極反應(yīng)式的書寫 1.原電池電極反應(yīng)式的書寫(1)一般電極反應(yīng)式的書寫 列物質(zhì)標(biāo)得失看環(huán)境配守恒兩式加驗總式判斷電極反應(yīng)產(chǎn)物,找出得失電子總數(shù)電極產(chǎn)物在電解質(zhì)溶液中應(yīng)穩(wěn)定存在,如堿性介質(zhì)中生成的H應(yīng)讓其結(jié)合OH—生成水。電極反應(yīng)式要依據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒、電子守恒加以配平兩電極反應(yīng)式相加,與總反應(yīng)式對照+
(2)復(fù)雜電極反應(yīng)式的書寫
復(fù)雜電極反應(yīng)式 = 總反應(yīng)式 — 較簡單一極電極反應(yīng)式
2.電解池電極反應(yīng)式的書寫
首先分析電解質(zhì)水溶液的組成,找全離子并分為陰、陽兩組;然后分別對陰陽離子排出放電順序,寫出兩極上的電極反應(yīng)式;最后合并兩個電極反應(yīng)式得出電解總方程式。
注意事項:(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時,要以實際參加放電的離子表示,但書寫總方程式時,弱電解質(zhì)要寫成分子式;(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等,且注明條件“電解”。
三、電解計算
1.根據(jù)電子守恒法計算:用于串聯(lián)電路、陰、陽兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。
2.根據(jù)總反應(yīng)式計算:凡是總反應(yīng)式反映出的物質(zhì)的量關(guān)系都可以列比例式計算。3.根據(jù)關(guān)系計算:由得失電子守恒定律關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁,建立計算的關(guān)系式,如
+——物質(zhì):H2~O2~Cl2~Cu~Ag~H~OH~e mol 2 1 2 2 4 4 4 4 【熱點(diǎn)透視】
熱點(diǎn)題型
【典例1】將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上,一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗,在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b),如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是
—A.液滴中的Cl由a區(qū)向b區(qū)遷移
B.液滴邊緣是正極區(qū),發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e=4OH C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕,生成的Fe由a區(qū)向b —區(qū)遷移,與b區(qū)的OH形成Fe(OH)2,進(jìn)一步氧化、脫水形成鐵銹
D.若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板,在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液,則負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu-2e=Cu
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