高中化学教案(全册)新人教版选修学年度高中化学教案(全册)新人教版选修4 绪言教学目标: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、催化剂教学重点:了解化学反应原理的基本学习方法概念模型法教学难点:“有效碰撞”和“活化分子与活化能”的概念模型教学过程:引入:化学研究的核心问题是化学反应,化学反应原理所包含的内容与学习化学反应原理的方法正是本书要探讨的内容。
阅读:P1第一、二、三段问题:1、化学反应是怎样发生的?2、为什么有的反应快、有的反应慢?它遵循怎样的规律?3、如何控制化学反应为人所用?一、化学反应原理有规律可循观察下面氢气化学性质的比较表:氢气与其他物质的反应反应条件难易程度 H2 + O2 点燃易 H2 + CuO 点燃易 H2 + N2 高温、高压、催化剂难说明:同样是氢气发生的反应,但在反应条件,反应的难易程度上有着很大的区别。
这是因为:物质之间能否发生反应,由物质本身的性质决定的,对于能够发生的化学反应,影响化学反应速率的基本原因也是反应物本身的性质,我们称之为“内因”。
分析:同种物质之间,在不同的条件下,反应的程度可能不同(如氢气与氧气的反应),说明外界条件可以促使其反应发生。
即:“内因”已经具备,“外因”则是变化的条件。
不同的外界条件都能够改变化学反应的速率。
1、错综复杂的化学反应受“内因”与“外因”的影响。
2、化学反应原理的基本内容如氢气与氮气的反应,即使在如此条件下,也不能完全得到生成物,说明该反应是有一定的限度的。
“化学反应速率”、“方向与极限”正是化学反应原理要研究的问题。
(在不同物质体系,不同的环境中,化学反应所遵循的规律是不同的)3、化学反应原理的学习方法阅读:P23二、简化概念模型简化概念模型的设想:突出化学反应最重要的内涵,忽略其他因素的干扰。
即有意识地忽略事物的某些特征,抽象出关键的因素。
优点:气体分子运动空间远大于自身体积所占有的空间,环境影响因素相对较少。
(若在水溶液中的反应,水是较大量的,研究水溶液中的化学反应就不能忽略水分子的作用)1、有效碰撞发生化学反应的充分条件原因:并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应,只有很少部分的气体分子碰撞是有效的,即有效碰撞。
2、活化分子与活化能活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。
活化能活化分子高出反应物分子平均能量部分。
化学反应速率、有效碰撞、活化分子、活化能之间的关系:化学反应速率的大小有效碰撞的次数单位体积内反应物中活化分子的多少该反应的活化能的大小反应物分子的性质(并非每一次活化分子的碰撞都是有效碰撞,还必须按照一定的方向互相碰撞才是有效碰撞)新物质普通分子活化分子有效碰撞能量3、催化剂作用简介当反应条件不同时,化学反应的活化能可以不同,催化剂的使用就是实例之一。
活化能合理取向第一节化学反应与能量的变化教学目标:知识与技能:1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式;2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的质量;3、了解反应热和焓变的涵义;4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。
过程与方法:培养学生的自学能力、灵活运用知识分析问题的能力及热化学方程式的书写技能训练。
情感态度与价值观:培养理论联系实际的科学态度和保护环境,节约能源的意识。
教学重点:反应热的涵义,热化学方程式的书写方法和应用教学难点:H 的“ +”与“ ”,热化学方程式的书写。
课时安排:2 课时第一课时反应热第二课时热化学方程式的书写方法和应用教学方法:读、讲、议、练,启发式,多媒体辅助教学教学过程:第一课时反应热【复习引入】高一时曾做过铝片与盐酸、氢氧化钡与氯化铵晶体的反应实验。
在这两个实验当中,能量有哪些变化?为什么?在我们学过的化学反应当中,还有哪些反应伴随着能量变化?请同学们讨论交流以下问题:1、化学反应必定伴有能量变化,化学反应过程中当时放出能量,当时吸收能量。
2、从能量的角度看,断裂化学键要,形成化学键要,一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于。
【讲解】通过以上讨论知道,在化学反应中,常伴有能量的变化,现在我们就来学习化学反应中的能量变化。
【板书】第一节化学反应与能量变化一、反应热、焓变【阅读】阅读教材相关内容,回答下列问题:1、定义:在化学反应过程中或的热量,通常叫做反应热。
2、符合:用表示。
3、单位:一般采用。
4、可直接测量,测量的仪器叫量热计。
5、反应热产生的原因。
(学生阅读后回答,教师板书)【思考】例如:H2( g) +Cl2( g)2HCl( g)实验测的1mol H2 与1mol Cl2 反应生成2molHCl 时放出184、6KJ 的热量,从微观的角度如何解释?【阅读】教材第2 页图【分析】(1)化学键断裂时需要吸收能量,吸收总能量为:436KJ+243KJ=679KJ (2)化学键形成时需要释放能量,释放总能量为:431KJ+431KJ=862KJ (3)反应热的计算:862KJ679KJ=183KJ【讲述】任何化学反应都有反应热,这是由于反应物中旧化学键断裂时,需要克服原子间的相互作用而吸收能量,当原子重新组成生成物新化学键形成时,又要释放能量,新化学键形成时所释放的总能量与反应物中旧化学键断裂时所吸收的能量的差就是此发应的反应热。
【思考】1、一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是什么?2、如何理解 H 的“ +”与“ ”?【学生活动】阅读教材第3 页及图12 思考、讨论、回答。
【学生回答】1、如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物放出能量,这就是放热反应;如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量,反应物就需要吸收能量才能转化为生成物,这就是吸热反应。
所以一个化学反应是放热还是吸热的决定因素是“反应物和生成物所具有的总能量的相对大小”。
2、对于放热反应,由于反应后放出热量而使反应本身的能量降低,所以规定放热反应的 H 为“ ”;对于吸热反应,由于反应通过加热、光照等吸收了能量,而使反应本身的能力升高,所以规定吸热反应的 H 为“ +”。
所以上述反应 H2( g) +Cl2( g)2HCl( g),反应热测量的实验数据是184、6KJ/mol,与计算的数据183KJ/mol 很接近,一般用实验数据表示,所以 H=184、6KJ/mol。
【板书】6、反应热的表示方法:放热反应:H 为“ ”或 H0【投影】例1、1molC与1molH2O( g)反应生成1molCO( g)和1molH2( g),需吸收131、5KJ 的热量,该反应的反应热为 H= KJ/mol。
例2、拆开1molH H 键、1molN H 键、1mol 分别需要的能量是436KJ、391KJ、946KJ,则1molN2生成 NH3的反应热为;1molH2生成 NH3的反应热为。
【小结】若反应放热,说明反应物所具有的总能量生成物所具有的总能量 H<0 反应物的稳定性 <生成物的稳定性若反应吸热,说明反应物所具有的总能量 0 反应物的稳定性生成物的稳定性物质所具有的总能量越高物质越不稳定。
第二课时热化学方程式的书写方法和应用【复习引入】什么是化学反应热?如何表示?如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化?今天我们来学习热化学方程式及其应用。
【板书】二、热化学方程式【学生活动】阅读教材相关内容,思考、讨论、回答下列问题:1、什么是热化学方程式,有何意义?书写步骤?2、书写热化学方程式为什么要注明物质的状态?3、化学计量数与 H 的关系?(让学生回答,并归纳小结)【板书】1、定义:表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式,叫做热化学方程式。
2、意义:不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。
3、书写步骤:(1)写出化学方程式;(2)标明各物质的聚集状态;(3)注明反应的温度和压强(中学阶段可不特别注明);(4)写出 H 的值并标明“ +”与“ ”;(5)检查化学计量数和 H 值是否对应。
【讲解】书写热化学方程式要注明物质的聚集状态,因为物质呈现哪一种聚集状态(气、液、固)与他们所具有的能量有关。
例如:水蒸气状态时所具有的能量与液态或固态时所具有的能量是不同的。
化学计量数与 H 的关系:热化学方程式中,物质前的化学计量数不表示分子个数。
因此它可以是整数,也可以是分数,对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其 H 也不同。
例如:H2( g) +Cl2( g) =2HCl( g); H=184、6KJ/mol1/2 H2( g) +1/2Cl2( g) =HCl( g); H=92、3KJ/mol2 H2( g) +O2( g) =2H2O( g); H=483、6KJ/mol H2( g) +1/2O2( g) =H2O( g); H=241、8KJ/mol【学生根据以上热化学方程式,总结规律】1、H 与化学计量数成正比;2、无论化学计量数怎么变, H 的单位都规定为 KJ/mol。
【课堂练习】书写热化学方程式:课后习题第3 题(集体练习,典型板演)【过度】我们研究热化学方程式,那么热化学方程式有什么含义?有何应用呢?【讲解】例如:H2( g) +1/2O2( g) =H2O( g); H=241、8KJ/mol,表示1mol 气态 H2 和1/2molO2反应生成1mol 水蒸气,放出241、8KJ 的热量。
(在101Kpa,25时)【板书】4、热化学方程式的含义:描述在一定条件下,一定量某状态下的物质,充分反应后所吸收或放出热量的多少。
5、热化学方程式的应用:例1、已知 C( s) +O2( g) =CO2( g); H=393、5KJ/mol H2( g) +1/2O2( g) =H2O( g); H=241、5KJ/mol 欲得到相同热量,需充分燃烧 C 和 H2的质量比约为( A )A、12:3、25B、3、25:12C、1:1D、6:1 例2、已知两个热化学方程式2 H2( g) +O2( g) =2H2O ( l); H=571、6KJ/mol C3H8( g) +5O2( g) =3CO2+4H2O;H=2220KJ/mol 实验测得 H2和 C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847KJ,则混合气体中 H2和 C3H8 的体积比是()A、1:3B、3:1C、1:4D、1:1 教学设计说明:尽可能利用每个教学环节让学生从阅读问题开始,通过自学、研究得出结论,使其学会学习,并学会教学研究的一般方法。
第二节燃烧热能源(第一课时)教学目标:燃烧热,中和热,能源教学重点与难点:燃烧热的概念教学过程:1、燃烧热1)定义:在25,101 kPa 时,1 mol 物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。