高一化学教案第二章 6.docx
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高一化学教案第二章6
普通高中课程标准实验教科书—化学第二册[人教版]
第二章化学反应与能量
第三节化学反应的速率和限度
(第二课时)
教学目标:
1.掌握反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
2.了解人类如何利用和控制化学反应,了解提高燃料的利用率的方法和措施。
3.通过实验探究,让学生发现问题,逐步形成了化学反应限度的概念,并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。
教学重点:
反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
教学难点:
化学反应限度的本质原因及外部特征。
教学过程:
[复习]化学反应速率概念及影响因素。
[讨论]一个化学反应在实际进行时,反应物能否按方程式中相应的物质的计量关系完全转变为生成物?
如果能,是在什么条件下?
如果不能,原因是什么?
[汇报]不能,因为反应都存在一定的可逆性。
[评价](肯定)同学们讨论的结果是正确的。
许多反应都存在一定的可逆性,在一定条件下反应能进行到什么程度?
这是我们这一节所研究的主要问题—化学反应的限度。
[板书]二、化学反应的限度
[讲述]实际化学反应中的情况是否与刚才同学们所讨论的相一致,咱们通过实验进行探究。
[实验2-7]学生准备实验
[实验过程]
实验步骤
向3~4mL1mol/L的CaCl2溶液中滴入1mol/L的Na2SO4溶液
实验现象
化学方程式
离子方程式
小组讨论
交 流
向上述反应后的清液中滴入适量1mol/L的Na2CO3溶液会出现什么现象
对于实验现象
提出的假设,
说明理由
假设:
理由:
实验证明
你的假设
现象:
化学方程式
离子方程式
解 释
[小组汇报]填写实验报告,汇报实验情况。
[反问]从以上实验中,你得到什么启示?
[学生自学]P45有关内容。
[讲解]科学研究表明,不少化学反应都具有可逆性,即正向反应(反应物→生成物)和逆反应(生成物→反应物)都能同时进行。
[提问]以上生成CaCO3的反应及我们所知道的许多反应,另如生成AgCl的反应,是否也存在可逆?
为什么?
[回答]有些反应可逆性很小,如:
Ag++Cl-=AgCl,我们只视作“不可逆而已”(AgCl在溶液中仍有微弱的电离:
AgCl=Ag++Cl-)。
[提问]当生成的AgCl速率与溶解的AgCl速率相等时,溶液处于什么状态?
[回答]饱和状态。
[提问]该状态具有什么特征?
[回答]在一定温度下,生成的AgCl速率与溶解的AgCl速率相等,溶液达饱和状态,固体不能再溶解,溶液的质量分数及物质的量浓度不在发生变化。
[讲述]以上状态是一种表面上静止的“平衡状态”,即反应所能达到的限度。
[板书]1、反应所能达到的限度:
当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,反应物与生成物浓度不在改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”。
[提问]反应所能达到的限度有几个主要特征?
[回答]四个:
(1)正反应速率与逆反应速率相等
(2)反应物与生成物浓度不在改变(3)混合体系中各组分的质量分数不在发生变化(4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。
[板书]2.反应所能达到的限度主要特征:
(1)正反应速率与逆反应速率相等
(2)反应物与生成物浓度不在改变(3)混合体系中各组分的质量分数不在发生变化(4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。
[讲解]任何化学反应的进程都有一定限度,只是不同反应的限度不同罢了。
化学反应的限度可通过改变条件而改变,对反应限度的调控已经在工业生产和环保技术等方面得到了广泛的应用,使化学反应更好的符合人们预期的结果。
[投影]阅读:
科学史话-炼铁高炉尾气之迷
[探讨交流]高炉高度增加,为什么CO浓度比例没发生变化?
[汇报]反应条件不变,反应所能达到的限度相同,反应物与生成物浓度不在改变,CO浓度比例不发生变化。
[过渡]在生产和生活中,人们希望促进有利的反应,抑制有害的反应,这就设计到反应条件的控制。
[板书]三、化学反应条件的控制
[投影]建筑物定向爆炸胶片:
[交流探究]根据建筑物定向爆炸及实验室或生活中的化学反应,探究要使反应符合人们的期望,应如何控制反应条件?
[汇报]定向爆炸是通过减小单位体积炸药用量,及增大反应接触面积达到控制反应的目的。
一般情况下,可通过控制温度、使用催化剂、改变反应物浓度、增大或减小反应物接触面积等方法控制反应条件。
[评价](表扬)补充影响反应限度的条件。
[探究分析]如何提高煤的燃烧效率
1.煤的状态与煤燃烧的速率有何关系?
与煤的充分燃烧有何关系?
2.空气用量对煤的充分燃烧有什么影响?
为什么?
3.应选择什么样的炉(灶)膛材料?
理由是什么?
4.如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量?
[师生活动]师生共同讨论,得出结论。
(观看投影)
[板书]1.尽可能使燃料充分燃烧提高原料利用率,通常需要考虑两点:
一是燃烧时要有足够的空气;二是燃料与空气要有足够大的接触面。
2.尽可能充分地利用燃料所释放的热量,提高热能的利用率。
[讲述]提高燃料的燃烧效率实际上是从多方面控制燃烧反应的条件。
从环境保护方面考虑,发展洁净煤技术、减少污染物的排放、提高煤炭利用率,已成为我国及国际上的一项重要研究课题。
[阅读]最后一自然段,思考:
对有利或我们需要的反应,要想办法增大反应速率以提高工作效率的措施有那些?
对有害的或我们不希望的化学反应,要设法降低反应速率有那些?
[回答]对有利或我们需要的反应,要想办法增大反应速率以提高工作效率(如升高反应温度、使用催化剂等),并要采取措施促进反应的完成程度以提高原料利用率或转化率(如增大某一反应物浓度、增大气态反应物的压强等);对有害的或我们不希望的化学反应,要设法降低反应速率(如降低温度、使用负催化剂等)或隔离会引发反应的物质(如在金属表面形成保护层、森林灭火时制造隔离带等)。
[板书]
[练习]
1.下列说法正确的是:
A.化学反应中的能量变化,通常表现为热量的变化
B.反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是放热反应
D.木炭在氧气中的燃烧是吸热反应
2.下列说法中,正确的是
A.如果某一反应的反应物能量总和高于生成物能量总和,则该反应是吸热反应
B.我国目前使用最多的燃料是酒精
C.煤炭直接燃烧不仅产生大量烟尘,而且生成SO2,导致酸雨的形成
D.煤经过处理后制得水煤气、干馏煤气等,可提高燃烧效率和减少环境污染
[小结]略。
[作业]P474、6、7
[板书计划]二、化学反应的限度
1.反应所能达到的限度:
当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时,反应物与生成物浓度不在改变,达到表面上静止的一种“平衡状态”。
2.反应所能达到的限度主要特征:
(1)正反应速率与逆反应速率相等
(2)反应物与生成物浓度不在改变(3)混合体系中各组分的质量分数不在发生变化(4)条件变,反应所能达到的限度发生变化。
三.化学反应条件的控制
[研究性学习]
当地化学能转化为热能的现状调查
1.问题的提出
中国人在一千多年前就用煤作燃料,石油和天然气的利用也有几百年的历史了。
现在,你所生活的地区化学能转化为热能的现状如何?
家庭生活、生产和事业部门还在延
续过去的做法吗?
还是已经改用电、微波、太阳能等作能源了。
2.研究过程
(1)通过社区调查、人物专访,了解当地将化学能转化成热能(燃料来源、主要用
途、使用方式等)情况,存在的问题及可能的解决办法。
(2)去图书馆和书店或上网查阅资料,记录书刊、期刊的名称、网址。
收录文章的
题目、作者的姓名、文章的主要观点等。
(3)参观工厂,收集或摄制录像、照片等。
3.总结和汇报
(1)处理所获得的数据、信息、资料,写成调查报告,与同学交流。
(2)写出小论文交与老师审阅或互相交流。
(3)制作展板交流。
(4)提出合理化建议与用户交流。
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第三章有机化合物复习
复习目标:
1、加深对有机物结构特点的理解。
2、进一步掌握几种有机反应概念的内涵与外延。
3、巩固几种重要的有机物的结构、性质和用途。
复习重点:
应用有机物结构特点及有机反应分析解决有关问题。
教学过程:
第一课时
[归纳整理]一、有机物的结构特点
1、成键特点:
___________________________________________________________________________________________。
[讲述]在有机物分子中碳呈四价。
碳原子既可与其他原子形成共价键,碳原子之间也可相互成键;既可以形成单键,也可以形成双键或三键;碳碳之间可以形成长的碳链,也可以形成碳环。
[拓展]我们知道,当烃分子中的碳原子个数为n时,其中氢原子个数的最大数值为2n+2,这是氢原子个数的上限值。
以链状烷烃分子结构和分子组成通式CnH2n+2为基础进行分析和比较:
在结构中,若增加一个C=C或C=O双键,就少2H;在结构中若出现一个C≡C就少4H;在结构中若出现一个环状结构也少2H;所以,烯烃和环烷烃的分子组成通式都为CnH2n;炔烃和二烯烃的分子组成通式都为CnH2n-2;苯和苯的同系物,结构中有苯环结构,苯环可以看成是具有3个C=C双键和一个环状结构,氢原子个数应在烷烃的基础上减去4×2=8个,故苯和苯的同系物的分子组成通式为:
CnH(2n+2-4×2)即CnH2n-6(n≥6)。
[归纳整理]2、同系物:
___________________________________________________。
[讲解]理解:
(1)同系物必须结构相似,即组成元素相同,官能团种类、个数与连接方式相同,分子组成通式相同。
(2)同系物相对分子质量相差14或14的整数倍。
(3)同系物有相似的化学性质,物理性质有一定的递变规律。
[例1]下列各组物质中一定属于同系物的是:
A.CH4和C2H4 B.烷烃和环烷烃;
C.C2H4和C4H8 D.C5H12和C2H6
[讲解]对于同系物而言,必须同时满足①“结构相似”②“分子组成上差一个或若干个CH2原子团”这两个条件。
在判断“结构相似”时关键是分析在结构上是否具有相同的化学键类型和相同的碳链结构。
在判断组成关系时,是以分子式分析,而不是从结构上看去是否差CH2原子团。
同时,在书写可能的结构时要注意碳原子要4价,氢原子要满足1价。
A.CH4和C2H4结构不相似,C2H4中一定有碳碳双键结构CH2=CH2,况且其组成上也不是和CH4相差CH2原子团的倍数。
B.烷烃和环烷烃,虽然化学键的类型完全相同但碳原子的骨架结构不同,烷烃完全是开链的而环烷烃一定在结构中出现闭合环状结构。
况且从分子式上相差的也不是CH2原子团的倍数。
C.C2H4与C4H8组成上虽然相差2个CH2原子团,但在结构上C2H4一定有碳碳双键结构,而C4H8可以有
结构,它与C2H4结构上不能称之为相似。
D.C5H12与C2H6一定是同系物,结构相似——均由碳、碳单键和碳、氢单键结合,CnH2n+2系列不可能结构中存在碳碳双键或环状结构,分子组成上也相差3个CH2原子团。
答案选D。
[归纳整理]3、同分异构体:
___________________________________________________。
[讲解]凡分子式相同,但分子结构不同,因而性质也不同的几种化合物互称同分异构体。
同分异构体可以属于同一类物质,也可以属于不同类物质。
可以是有机物,也可以是无机物。
中学阶段涉及的同分异构体常见的有三类:
(1)碳链异构
(2)位置(官能团位置)异构 (3)异类异构(又称官能团异构)
[例2]下列各组物质中,两者互为同分异构体的是:
①CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O ②NH4CNO和CO(NH2)2
③C2H5NO2和NH2CH2COOH ④[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl
A.①②③ B.②③④ C.②③ D.③④
[讲解]同分异构体是分子式相同,但结构不同。
CuSO4·3H2O和CuSO4·5H2O组成就不同,肯定不能称为同分异构体;NH4CNO和CO(NH2)2分子式相同,但前者是盐,而后者是尿素,是有机物,结构肯定不同,互为同分异构体;C2H5NO2和NH2CH2COOH,一个是硝基化合物,一个是氨基酸,分子式又相同,互为异类异构;[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl后者中有两分子的水为结晶水而前者没有,所以结构不同,互为同分异构体。
正确选项为B。
[归纳整理]二、几种重要的有机反应
1.取代反应:
:
___________________________________________________。
[讲解]有机物分子里的某些原子或原子团被其他原子或原子团所代替的反应叫做取代,取代反应与置换反应区别:
[例3]1mol某烷烃可与8molCl2完全取代,求此烷烃的分子式。
[讲解]本题考查对取代反应的理解。
当烷烃分子中在1mol氢原子被取代时,就需要有1mol氯气参加反应,同时生成1mol氯化氢,因此根据本题中的条件“参加反应的氯气为8mol”可知在该烷烃分子中应有8mol氢原子。
再根据烷烃通式CnH2n+2可知2n+2=8,则n=3,所以该烷烃的分子式为C3H8。
[归纳整理]2.加成反应:
___________________________________________________________________________________________。
[讲解]有机物分子里不饱和的碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成新物质的反应称为加成反应。
被加成的试剂如:
H2、X2(X为Cl、Br或I)、H2O、HX、HCN、等能离解成一价原子或原子团的物质。
通过有机物发生加成反应时反应物之间的量关系,还可定量判断该有机物分子结构中不饱和键的情况:
是C==C键,还是C≡C键,或是苯环结构,以及它们具有的个数。
[例4]1mol有机物能与1molH2发生加成反应,其加成后的产物是2,2,3-三甲基戊烷,则此有机物可能的结构简式有____、____、____.
[讲解]首先写出2,2,3-三甲基戊烷的结构简式,
因1molH2发生加成反应,所以原烃为烯烃.在加成后的产物的结构简式中,凡C-C上的碳原子都结合有氢原子,由此处原来必为C=C.
答案:
[归纳整理]3.酯化反应:
___________________________________________________。
[讲解]羧酸和醇作用生成酯和水的反应叫酯化反应。
注意:
①酯化反应的脱水方式是:
羧基脱羧羟基(无机含氧酸脱羟基氢)而醇脱羟基氢,即“酸脱羟基醇脱氢”(可用同位素原子示踪法证明。
)。
②酯化反应是可逆的:
羧酸+醇
酯+水 反应中浓硫酸的作用是作催化剂和吸水剂,除去生成物中的水使可逆反应向生成物方向移动。
③在酸化反应中使用饱和Na2CO3溶液的作用是吸收未反应的乙酸,溶解乙醇,降低酯的溶解度,增大水的密度,使酯浮于水面,容易分层析出,便于分离。
④乙酸乙酯中除乙酸杂质,只能用饱和的Na2CO3浓液,不能用NaOH溶液中和乙酸的方法。
因为NaOH溶液碱性强,会促使乙酸乙酯水解,重新变成乙酸和乙醇,所以不能用NaOH溶液代替Na2CO3饱和溶液。
[例5]怎样以H2O、H218O、空气、乙烯为原料制取
?
写出有关反应的化学方程式。
[讲解]思路:
可采用从最终的目标产物倒推原料(或中间产物)的方法。
如:
参考答案:
有关反应的化学方程式为:
[课堂练习]
1.下列化合物的分子式可能代表一种以上物质的是:
A.C3H8 B.C4H10 C.CH3Cl D.CH2Br2
2.等物质的量的下列烃,分别完全燃烧时,消耗O2最少的是:
A.C6H6 B.CH4 C.C2H4 D.C7H8
3.等质量的下列烃,分别完全燃烧时,消耗O2质量最少的是:
A.C6H6 B.CH4 C.C2H4 D.C7H8
4.下列化合物中沸点最低的是
A.己烷 B.戊烷 C.异戊烷 D.新戊烷
5.2-甲基丁烷与Cl2发生取代反应可得到一氯取代物有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
6.把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入到某病人的尿液微热,如果观察到红色沉淀说明尿液中含有:
A.食醋 B.白酒 C.食盐 D.葡萄糖
参考答案:
1.B 2.B 3.A 4.D 5.D 6.D
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