化学反应原理[鲁科版]全册教案

第1页第1节化学反应的热效应【导入】：神舟十号火箭上台致词【新授】：同学们，从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的变化。其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能，化学上把化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应，简称反应热。对于反应热的定义老师要强调以下几点：（一）反应热1、定义：当化学反应在一定的温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应。【提问】那有没有哪位同学能告诉老师，你认为反应热的意义是什么？2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.，我们用一个字母Q来表示，对于绝大多数化学反应来说，当反应温度升高了，说明反应放热Q大于零。当反应温度降低了，说明反应是吸热的，Q小于零。好，同学们根据之前学过的，我们知道反应热可以根据反应的类型分为多种，比如中和反应放出的热量叫中和热，燃烧反应放出的热量为燃烧热等等。下面我们来看看什么是中和热以及如何进行中和热的测定。【板书】（二）中和热【实验】又到了同学们最感兴趣的实验环节，我发现有的同学眼睛都亮了，很好！兴趣啊是你们最好的老师，本节课呢老师将采取分组的方式，同学们利用手头的实验材料，相互探究中和热的测定，我看看哪组的同学动手能力最强思维最活跃，好,动起来吧！好同学们停下来，我看到大部分同学已经探究完成了，那老师有几个问题要问大家，同学们准备好抢答！1、你用到了哪些实验仪器？答：烧杯，环形玻璃棒，温度计2、实验仪器选定了，你用到了哪些实验试剂？答：浓度均为1mol/L的氢氧化钠和盐酸，氢氧化钠和硝酸，氢氧化钾和盐酸3、你所测得的中和热值是多少？答：57.3kj/mol这位同学你说说你是怎么算的？原理是什么？答：Q=—Cm(T2—T1)（C为比热容）4、同学们老师现在有个疑惑为什么大家用了不同的试剂所测得的中和热值都一样呢？老师给大家一点提示你们可以从中和热的实质出发？1、定义：在稀溶液中，强酸跟强碱发生中和反应，生成了水，其实质是H+和OH—化合生成H20。因为实验过程中所用的试剂均为1mol/L所以放出的热量：57.3kJ/mol【练习】多媒体【小结】课代表【作业】生活不缺少美而是缺少一双发现美的眼睛，同学们可以回到家后利用家里的材料制作一个量热备小手工，来激发自己的学习兴趣。第2页第2节电能转化为化学能——电解【导入】氯化钠先生通电得病了【新授】同学们，已知金属钠与氯气反应的热化学方程：2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)如果要整个反应反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。我听到有的同学说电能。那么这样的反应是什么能转化为什么能？对，电能转化为化学能而电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理【实验】又到了同学们最感兴趣的实验环节，我发现有的同学眼睛都亮了，很好！兴趣啊是你们最好的老师，本节课呢老师将采取分组的方式，同学们利用手头的实验材料，相互探究电解的原理，我看看哪组的同学动手能力最强思维最活跃，好,动起来吧！好同学们停下来，我看到大部分同学已经探究完成了，那老师有几个问题要问大家，同学们准备好抢答！1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？答：在熔融NaCl中，存在自由移动的Na+和Cl-，做杂乱无章的运动2）、通电后，外电路上的电流方向怎样？答：通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动？答：由于正负电荷相互吸引，Na+要移向铁电Na+在铁电极上得到电子，Na++e-=Na，发生还原反应4）、电子要流向正极，那么石墨电极上哪来的电子？答：对，Cl-要移到石墨电极上，失去电子，2Cl-—2e-=Cl2↑，发生氧化反应。为了维持电流，Cl-要不断地失去电子，不断地定向移动到石墨电极上。这样在通电的情况下NaCl就分解成了Na和Cl2，电能就转化为化学能储存在Na和Cl2里面了。这个过程就称之为电解。下面我们看看有关电解的几个概念。（一）概念1、电解：当直流电通入熔融电解质后，在两极上分别发生氧化反应和还原反应的的过程我们就叫做电解，而能够发生电解的装置叫电解池。【提问】大家结合电解熔融NaCl的例子，说说构成电解池的条件有哪些？答：很好！构成电解池的条件有（1）外加直流电源（2）两个固体电极，我们将这两个电极分别叫着阴、阳极，那同学们结合电解熔融NaCl的例子。【练习】多媒体【小结】课代表【作业】生活不缺少美而是缺少一双发现美的眼睛，同学们老师问大家这样一个问题，古时候皇帝，老佛爷吃饭用的碗筷当真的是实打实黄金做的吗？同学课下可以上网查阅资料，看看电镀是怎么一回事，下节课带着问题进课堂。e-e-Cl-Na+石墨电极铁电极熔融NaCl第3页第3节化学能转化为电能——电池【导入】苹果电池【新授】同学们通过上节课的学习我们知道电解将化学能转化为电能，而通过原电池可以将化学能转化为电能。那么原电池是怎样将化学能转化为电能的呢？原电池的工作原理又是什么呢？下面我们就以典型的原电池为例讨论电池——化学电源的工作原理。【实验】又到了同学们最感兴趣的实验环节，我发现有的同学眼睛都亮了，很好！兴趣啊是你们最好的老师，本节课呢老师将采取分组的方式，同学们利用手头的实验材料，相互探究化学电源的工作原理，我看看哪组的同学动手能力最强思维最活跃，好,动起来吧！好同学们停下来，我看到大部分同学已经探究完成了，那老师有几个问题要问大家，同学们准备好抢答！1、同学们将锌粉倒入CuSO4溶液中后都观察到了哪些实验现象？【现象】（1）电流表指针发生偏转；（2）锌片溶解，其表面出现一层红色的固体物质；（3）CuSO4溶液颜色变浅；（4）铜表面也出现一层红色的固体物质；（5）溶液温度略有升高。【分析】（1）说明有电流产生，即发生了化学能装化为电能的过程（2）说明Zn失去电子变成Zn2+，故在锌片上发生的反应为：ZnZn2++2e—（氧化反应）Zn原子失去的电子通过导线流向Cu片（4）说明溶液中的Cu2+在铜片上得到电子变成Cu，故在铜片上发生的反应为：Cu2++2e—Cu（还原反应）整个实验即说明化学能转化为电能，电化学上将这种能把化学能转化成电能的装置称为原电池，下面我们来看看原电池的几个概念。【板书】一、原电池的工作原理1、原电池：通过氧化还原反应，将化学能转化为电能的装置。【提问】大家看看这个原电池，它由几个部分组成？答：原电池的构成（1）自发的氧化还原反应（2）两个活泼性不同的电极（3）电解质溶液或熔融液（4）闭合电路【提问】大家都知道，电池由正负极，那么如何判断电池的正负极呢？（1）负极：电流的流入极，失去电子，发生氧化反应的电极（2）正极：电流的流出极，得到电子，发生还原反应的电极【练习】多媒体【小结】课代表【作业】生活不缺少美而是缺少一双发现美的眼睛，关于电池我们常常用到的有南孚干电池，手机里的锂电池，电动车的铅蓄电池等等，同学们课下可以上网查阅资料，了解一下化学电源都有哪些，下节课带着问题进课堂。CuSO4溶液GZnCu第4页课题：第二章第一节化学反应的方向【导入】天空的叹息【新授】同学们，通过预习有哪位同学能告诉老师反应的自发性与哪些因素有关？对！科学家根据自然界中能量有由高到低的自发性和有序到无序的混乱的程度来研究化学反应方向。而根据之前学过的我们知道化学反应的能量与焓变有关，熵代表混乱程度。因此我们要学习两个概念，反应焓变和反应熵变。首先来看看反应焓变与化学反应方向，【板书】一、反应焓变与反应方向在19世纪，化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应焓，放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行，你认同这种观点吗？我听到同学都说不认同那有哪位同学能给老师举个例子。答：1氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁反应放热可以自发进行。还有呢？2有不少吸热反应也可以自发进行比如碳酸氢铵和醋酸的反应，很好！甚至有些吸热反应在常温下不能进行在较高的温度下能进行，比如煅烧石灰石。以上这些反应都可以说明反应焓变是反应能否自发进行的一个因素，但不是唯一因素。好同学们再思考这样一个问题：NaC1(s)和蔗糖都能溶于水，它们的溶解过焓变微乎其微？是什么因素决定它们的溶解能自发进行？接下来我们一起看看什么是反应熵变与反应方向。【板书】二、反应熵变与反应方向哪位同学能大胆猜测一下想氯化钠，蔗糖这样的固体溶解过程的一个共同点是什么？答：固体整齐排列的离子或分子进入溶液，就像一头头脱了缰绳的骏马，从有序变为无序，形成均匀的溶液，溶液的混乱程度增大。对于一个有大量离子组成的体系，人们规定了一个物理量熵来表述体系的混乱度，所以1.熵：描述体系混乱度的物理量2.符号：S单位：J•mol-1•K-13.大小判据：（1）物质的混乱度：体系混乱度越大，熵值越大；（2）同一条件：不同物质的熵值不同；（3）物质的存在状态：S(g)S(l)S(s)。4.反应熵变用△S表示，△S=S总和(生成物)–S总和(反应物)(3)正负判断：①气体体积增大的反应，△S0,熵增加反应②气体体积减小的反应，△S0,熵减小反应那么决定反应方向的因素是什么呢？经许多化学家在研究大量的化学反应后得出化学反应的方向与反应的焓变及熵变都由关系。欲知此部分知识，且听下回分解！【练习】多媒体【小结】课代表【作业】生活不缺少美而是缺少一双发现美的眼睛，老师就给大家举个例子，比如汽车装了尾气净化装置来促使反应NO和CO反应生成氮气和二氧化碳，生活中还有哪些例子与化学反应方向有关呢，请同学们课下上网查阅资料，下节课带着问题进课堂。第5页课题：第二章第二节化学反应的限度【导入】富商嫌弃仆人【新授】同学们，我们利用△H-T△S来判断一个反应的自发性时，如果它小于0，我们只能说这个反应有反应的可能性，有反应的趋势。在实际上到底能不能进行反应，还要看有多少反应物发生反应转变成了生成物，另外还要看反应的速率。所以要研究一个反应，首先要研究它的自发性问题，接下来就要看它进行的程度，也就是限度的问题，好，我们就先来来看看什么是反应限度。【板书】化学反应的限度：化学反应的限度是指有多少反应物转变为生成物的【提问】那么如何来表示化学反应的限度呢？答：最好用生成物与反应物的浓度的比值来反应。好反应限度会表示了，那么我们来看下面这个表。已知反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)，△Ｈ0。现在698.6K时不同起始浓度的H2、I2(g)、HI进行反应，平衡后得到以下实验数据。请同学们计算这个反应的反应限度。好，停下来我看到大部分同学已经算完了，同学们算得的结果是多少？答：54.5.都是54.5那老师又要问了为什么反应物的初始浓度平衡浓度不同，计算得到的反应限度是相同的呢？有哪个同学发现了规律？答：不管氢气，碘气，碘化氢的初始浓度是多大，只要保持反应体系的温度不变，达到化学平衡状态后，生成物浓度与反应物浓度比值是一个常数。我们将这个比值叫着这个反应的化学平衡常数。用字母K来表示。好老师在给同学们一个反应看看同学们会不会举一反三：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），试写出其化学平衡常数的表达式。K=[C]c[D]d[A]a[B]b各生成物物质的量浓度的系数次方的乘积与各反应物物质的量浓度的系数次方的乘积的比值K的意义：（1）K的大小反应了化学反应进行的限度（2）对于可逆反应既然要求反应温度一定，说明K与温度有关。（3）对于有固体或纯溶剂参加的反应，他们将不列入平衡常数的表达式中【练习】多媒体【小结】课代表【作业】生活不缺少美而是缺少一双发现美的眼睛，化学更是与我们的生活息息相关，比如爸爸妈妈给我们买回来的水果为什么放到冰箱里要比搁置在空气中腐坏的慢的？同学们课下可以上网查阅资料预习一下影响化学反应的因素都有哪些？下节课带着问题进课堂第6页第3节化学反应的速率【导入】氢气和氧气看烟花【新授】同学们，通过上述例子说明一个化学反应是否