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化学反应原理教材思路分析—王祖浩


化学反应与能量变化
化学反应中 的热效应
反应热、焓变 热化学方程式 反应热的测量 盖斯定律 能源的充分利用
化学能与电 能的转化
原电池的工作原理 (盐桥)
化学电源 电解原理及应用
金属的腐蚀 与防护
金属的电化学腐蚀 (析氢、吸氧腐蚀) 金属的电化学防护 (牺牲阳极、正极 保护)
2.教学要求有所提高
内容 原要求
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第二单元 知识体系
化学电源
化学能
原电池 电解
电能
工业生产
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1-2 化学能与电能的转化
氧化还原反应
化学能与电能的相互转化
原电池的工作原理
电解池的工作原理及应用
化学电源
化学能转化为电 能,自发进行
电能转化为化学能, 外界能量推动
1-2 化学能与电能的转化
化学能转变为电能
原理
电能转变为化学能

通过实验简单认识化 全面、系统地认
学反应原理
识化学反应原理
在《化学反应原理》中适当提及必修化学 中的相关内容,但不简单重复。
通过适当方式,引导学生在回忆必修化学 相应内容的基础上学习新内容。
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4.内容组织有所变化
以基本概念、原理为中心 结合实例讨论原理的应用 概括和提炼化学思想方法 对简单体系进行演绎计算 体现化学学科的应用价值
专题3 知识结构
化学平衡原理
弱电解质的电离平衡 电解质有强弱→
弱电解质电离的 可逆性→电离平衡→ 电离常数→ 水的电离
沉淀的溶解平衡 难溶≠不溶→溶解平衡 → 溶度积KSP→ 应用:
分离、转化……
溶液的酸碱性 稀溶液酸碱性 及pH表示→
酸碱中和滴定 (滴定操作及曲线分析)
盐类的水解
水解现象→水解原理 →影响因素 (平衡移动) →水解的应用
电解熔融氯化钠 电解氯化铜溶液 电解饱和食盐水 电镀银
非水体系
水溶液,但水不 参与电解
水溶液,水参与 电解
水溶液,电极参 与电解
由浅 入深 引导 学生 逐步 实现 对电 解原 理的 掌握
根据已知电解池分析放电顺序
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1-3 金属的腐蚀与防护
揭示金属腐 蚀的严重性 和危害性
功 能
社会问题
教 学
联系实际
金属腐蚀的 原因(化学和 电化学腐蚀)
化学原理
抓要点,比异同
防止金属 腐蚀的思 路和方法
价值体现
解决实际问题
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
金属跟氧化性 不纯金属或合金跟电解 物质直接接触 质溶液及氧化剂接触
性质 无电流产生 有微弱的电流产生
本质 相互关系
金属被氧化的 较活泼的金属被氧化的
ΔH<0、 ΔS>0 时,焓变、熵变均利于反应自发进行,因而反
应自发;
ΔH>0、 ΔS<0 时,焓变、熵变均不利于反应自发进行,因而
反应不自发;
ΔH>0、 ΔS>0 或ΔH<0、 ΔS<0 时,其中一个条件有利于
反应自发,一个条件不利于反应自发,因而反应可能自发。
温度有时也是重要的影响因素。
化学平衡状态
现要求
盖斯定律 阅读 能应用盖斯定律进行计算
原电池 无盐桥
有盐桥
化学平衡
常数
各种因素对 化学反应速
率影响
了解
利用碰撞 理论解释
能利用化学平衡常数计算 反应的转化率
利用碰撞理论和过渡态理 论解释
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3.学生基础有所不同
必修化学
化学反应原理
举例
要求
教材 衔接 教学 建议
化学反应速率、化学反应限度、反应热、 原电池、电解等
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专题1 化学反应与能量变化
化学反应中的热效应 化学能与电能的转化 金属的腐蚀与防护
化学反应的焓变 反应热的测量与计算 能源的充分利用 原电池的工作原理 化学电源 电解池的工作原理及应用
金属的电化学腐蚀 金属的电化学防护
1-1 化学反应中的热效应
反应热
(heat of reaction)
焓 变△H
C(石墨)+1/2 O2(g)==CO(g) ΔH3 =?

C(石墨)+ O2(g)==CO2(g)ΔH1 =-393.5kJ.mol-1 ① CO(g)+1/2 O2(g)==CO2(g)ΔH2 =-383.0kJ.mol-1 ②
③= ①- ② ΔH3 =ΔH1 –ΔH2
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能源的充分利用——为何要将煤转化成水煤气
电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡
知识的衔接
化学1
前章 初中 化学1 初中
衔接知识
酸、碱、盐是电 解质,电解质的 电离
引出新知识
强电解质和弱电解质→ 弱电解质的电离平衡
衔接方式
问题情景:不同电解质 在水中的电离程度是否 有差异呢?
化学平衡
电离平衡
弱电解质电离速率曲线
pH的意义,酸碱度
pH的计算
pH与H+浓度的关系
(enthalpy change)
吸热反应△H>0
(ecdothermic reaction)
放热反应△H<0
(exothermic reaction)
热化学方程式
反应热的测量
根据键能估算焓变
盖斯定律
标准燃烧热
完全燃烧
热值
焓变
教材第2页:在化工生产和科学实 验中,化学反应通常在敞口容器中进行, 反应体系的压强与外界相等,即反应是 在恒压条件下进行的。在恒温、恒压条 件下(严格说来,只做体积功,不做其 他功),化学反应过程中吸收或释放的 热量称为反应的焓变(ΔH)。
在相同条件下,既能正向进行又能逆向进行的反应称可逆反应 可逆反应处于正反应速率等于逆反应速率的状态称化学平衡状态。 到达平衡状态时,体系中所有物质的浓度不随时间发生变化 化学平衡状态是可逆反应在该条件下进行的最大限度。 化学平衡是动态的、有条件的
化学平衡常数的要求
与以往相比,化学平衡常数的要求有所加深, 主要体现在能应用化学平衡常数进行计算。
根据标准规定,根据化学平衡常数的计算仅 限于已知平衡浓度计算化学平衡常数以及根据化 学平衡常数计算有关物质的转化率。
在教学过程中应注意不宜出现有多个化学平 衡同时存在的计算。
化学平衡常数
[C]c[D]d Kc =
[A]a[B]b
Kp =
pCcpDd pAa pBb
Kp=Kc(RT)△n
➢化学平衡常数有多种不同的表达式,本书介绍浓度平衡 常数(Kc) ➢化学平衡常数与温度有关
平衡常数的书写
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2-3 化学平衡的移动
问题
原理
应用
专题3 溶液中的离子反应
弱电解质的电离平衡
强电解质和弱电解质 弱电解质的电离平衡 常见的弱电解质
溶液的酸碱性 盐类的水解
判断化学反应方向的依据 化学平衡状态 化学平衡常数
盐类水解的规律 影响盐类水解的因素
沉淀溶解平衡
沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡的应用
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反应热的测量---物理学方法
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盖斯定律(1840年)
(1)对比①、③,你能从中找到时什 么规律? (2) ③放出的热量为什么比④多?你 能否据此估计水液化所放出的热量?
化学反应的焓变仅与反应的起始态和最终态有关, 而与反应的途径无关。
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盖斯定律的运用
利用已知反应的焓变求未知反应的焓变, 对难以直接测得的反应热进行间接计算
过程
过程
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生
专题2 化学反应速率与化学平衡
化学反应速率
化学反应速率的表示方法 影响化学反应速率的因素
化学反应的方向和限度 化学平衡的移动
化学反应的方向 判断化学反应方向的依据 化学平衡状态 化学平衡常数 浓度对化学平衡的影响 压强变化对化学平衡的影响 温度变化对化学平衡的影响
➢反应物分子必须发生碰撞才有可能发生反应 ➢反应速率的快慢与单位时间内碰撞次数成正比 ➢能够发生反应的分子碰撞称为有效碰撞 ➢发生有效碰撞的条件:分子具有足够大平动能,能从有利的方位上发生 碰撞
有效碰撞 活化分子 活化能
反应速率理论——过渡态理论
2-2 化学反应的方向和限度
自发反应
自发反应 的条件
(3)常用的盐桥是3%琼脂—饱和氯化钾溶液盐桥, 制作方法如下:
将盛有3g琼脂和97mL水的烧瓶置于水浴中加热,直 至琼脂完全溶解,然后加入30gKCl,充分搅拌,等氯化 钾完全溶解后,趁热用滴管将此溶液装入U形管中,静置, 待琼脂凝结后即可使用。多余的琼脂—氯化钾用磨口塞塞 好,使用时重新加热。
《原理》如何递进电解原理及应用的内容
3 溶液中的电离、 水解、沉淀溶解平衡
以深刻理解化学反应为内容线索
教材整体特征
与大纲教材 有相似点
与《化学2》 的衔接
同中有变
内容
要求
学生基础 内容组织
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1.教材内容有所增加
反应热测量、盖斯定律 焓变、熵与熵变、化学反应的方向性 化学平衡常数、平衡转化率 电离平衡常数 沉淀溶解平衡(Ksp)
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专题1
KspFe(OH)3 c(Fe3+ ) • c3(OH )
c(Fe3+
)

3c(Fe3+
3
)
27c4 (Fe3+
)
2.61039
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平衡的应用——沉淀生成与转化
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可溶物质转化为难溶物质 溶解度大的转化为溶解度小的
Ksp大的转化为Ksp小的 向着某离子浓度减小的方向
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谢 谢!
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