化学选修4全册教案.docx

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化学选修4全册教案

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第一章第一节化学反应与能量的变化

教学目标

知识与技能：

1．使学生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．认识化学反应过程的物质变化和能量变化；

3．了解反应热和焓变的涵义；

4．能正确认识、书写热化学方程式。

过程与方法：

1．通过对学习资料的查找与交流，培养学生获取信息、理解信息并得出结论的能力以及语言表达能力；

2．通过从化学键的角度分析化学反应，引导学生分析引起反应热的本质。

情感态度与价值观：

培养学生从微观的角度理解化学问题。

教学重点：

热化学方程式的书写和反应热与键能

教学难点：

反应热与键能

教学过程：

第一节化学反应和能量变化

一．概念

1．化学反应及其能量变化

任何一个化学反应中，反应物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等的。

在新物质产生的同时总是伴随着能量的变化。

2．放热反应和吸热反应

（1）放热反应：

即有热量放出的化学反应，其反应物的总能量大于生成物的总能量。

（2）吸热反应：

即吸收热量的化学反应，其反应物的总能量小于生成物的总能量。

3．化学反应中的能量变化示意图对于该“示意图”可理解为下列形式：

由能量守恒可得：

反应物的总能量－生成物的总能量＝热量（放热反应）

生成物的总能量－反应物的总能量＝热量（吸热反应）

二．反应热的表示方法------热化学方程式

１．热化学方程式的书写：

（1）热化学方程式必须标有热量变化。

（2）热化学方程式中必须标明反应物和生成物的状态，因为反应热除跟物质的量有关外，还与反应物和生成物的聚集状态有关。

（3）热化学方程式中各物质的系数只表示各物质对应的物质的量，因此，有时可用分数表示，但要注意反应热也发生相应变化。

２．书写热化学方程式时明确以下问题：

（1）反应放出或吸收的热量的多少与外界的温度和压强有关，需要注明，不注明的指101kPa和25℃时的数据。

（2）物质的聚集状态不同，反应吸收和放出的热量不同，因此要注明反应物和生成物的聚集状态。

（3）热化学方程式中的热量数据，是与各化学计量数为物质的量时相对应的，不是几个分子反应的热效应。

因此式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。

一般出现分数时是以某一反应物或生成物为“1mol”时其它物质才出现的。

（4）无论热化学方程式中化学计量数为多少，△H的单位总是KJ/mol，但△H的数值与反应式中的系数有关。

板书设计：

一．概念

1．化学反应及其能量变化

2．放热反应和吸热反应

（1）放热反应：

（2）吸热反应：

3．反应物的总能量：

生成物的总能量+热量（放热反应）应物的总能量：

生成物的总能量-热量（吸热反应）

二．热化学方程式

１．热化学方程式的书写：

２．书写热化学方程式时明确以下问题：

练习：

1．请解读下面的热化学方程式：

（1）H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol

（2）C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220.0kJ/mol

2．依据事实，写出下列热化学方程式

（1）1mol乙烷燃烧生成CO2（g）和4H2O（l），放出1559.8kJ热量。

（2）1克氢气燃烧生成液态水放出142.9kJ热量

【作业布置】课本：

P5 -2、3、4

【教学反思】

1．重点：

讲练热化学方程式的书写；

2．重点：

图解化学反应热。

3．难点：

热化学方程式中反应热（△H）的比较

第一章第二节燃烧热能源

教学目标

知识与技能：

1．掌握燃烧热、热中和热相关概念和计算

2．掌握热化学方程式的书写3．了解能源的相关问题

过程与方法：

通过阅读、比较、分析培养学生综合分析问题的能力。

情感态度与价值观：

1．认识能源是人类生存和发展的重要基础。

2．知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。

教学重点：

燃烧热和热化学方程式的书写

教学难点：

燃烧热和热化学方程式的书写

教学过程

复习引入：

回忆反应热、焓变的知识。

一．燃烧热

（一）反应热

1．概念：

2．放热反应和吸热反应的比较。

（二）热化学方程式

1．概念：

2．表示意义：

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。

例如：

；△H＝－

表示1mol气态H2与（1/2）mol气态O2反应生成1mol水蒸气，放出的热量。

（三）燃烧热

1．概念：

2．注意：

必须以1mol可燃物燃烧为标准；可燃物必须完全燃烧，生成稳定化合物。

例如：

1mol碳燃烧生成CO时放出的热不是燃烧热，CO不稳定，可继续燃烧生成CO2。

C的燃烧热为而不是。

3．表示的意义：

例如C的燃烧热为，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出的热量。

4．燃料充分燃烧的两个条件

（1）要有足够的空气

（2）燃料与空气要有足够大的接触面。

二．中和热

1．概念：

2．注意：

必须以生成1mol水为标准；中和反应对象为稀溶液；强酸与强碱中和时生成1molH2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。

3．中和热的表示：

H＋（aq）＋OH－（aq）＝H2O（l）；△

三．能源——使用化石燃料的利弊及新能源的开发

1．重要的化石燃料：

煤、石油、天然气

2．煤作燃料的利弊问题

3．新能源的开发

【板书并小结】

一．燃烧热二．中和热　　三．能源

【作业】

1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是（）

A.铝片与稀盐酸的反应.B.Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应.

2

2.下列燃料中,不属于化石燃料的是（）

3.实验测得25℃、101kPa时1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量，写出C燃烧的热化学方程式：

。

4.实验测得25℃、101kPa时1molH2完全燃烧放出kJ的热量，写出H2燃烧的热化学方程式：

。

6.在1.01×105Pa时，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572KJ的热量，则H2的燃烧热为；表示氢气燃烧的热化学方程式为。

第一章第三节化学反应热的计算

教学目标

知识与技能：

１．在质量守恒定律和能量守恒定律的基础上理解、掌握盖斯定律，

２．学会应用盖斯定律进行化学反应热的计算；

３．进一步巩固对化学反应本质的理解。

过程与方法：

通过分析、归纳，从能量守恒定律角度理解盖斯定律。

情感态度与价值观：

学习从不同的角度观察、分析、认识事物。

教学重点、难点：

利用盖斯定律进行化学反应热的计算

教学过程：

一．引入：

与旧知识“燃烧热”相衔接，减少学生的陌生感，且为学生设计测定“C（s）+1/2O2（g）==CO（g）ΔH1=?

”做好知识与理解的铺垫。

1.下列数据表示燃烧热吗？

为什么？

H2（g）+1/2O2（g）==H2O（g）△H1

已知：

H2O（g）==H2O（l）△H2=-44kJ/mol

H2（g）+1/2O2（g）==H2O（l）△H=△H1+△H2

2.如何测出这个反应的反应热：

C（s）+1/2O2（g）==CO（g）ΔH1=?

思考并回答：

①能直接测出吗？

如何测？

②若不能直接测出，怎么办？

①C（s）+1/2O2（g）==CO（g）ΔH1=?

②CO（g）+1/2O2（g）==CO2（g）ΔH2

③C（s）+O2（g）==CO2（g）ΔH3

①+②=③，则ΔH1+ΔH2=ΔH3

所以，ΔH1=ΔH3-ΔH2

为什么可以这样计算？

应用了什么原理？

二．盖斯定律

不管化学反应是分一步完成或分几步完成，其反应热是相同的。

换句话说，化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

这就是盖斯定律。

三．对盖斯定律的理解与分析

请观察思考：

ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系？

ΔH=ΔH1+ΔH2

根据能量守恒定律引导学生理解盖斯定律。

四．应用盖斯定律计算反应热

石墨能直接变成金刚石吗？

例1：

写出石墨变成金刚石的热化学方程式（25℃,101kPa时）

说明：

（1）可以在书中查找需要的数据.

（2）并告诉大家你设计的理由。

[学生]查阅燃烧热数据，设计方案：

①C（石墨，s）+O2（g）==CO2（g）△H1

②C（金刚石，s）+O2（g）==CO2（g）△H2

这个热化学方程式说明了什么？

石墨不会自动变成金刚石；石墨与金刚石的能量相差不远。

过渡：

你知道火箭的燃料是什么吗？

例2：

某次发射火箭，用N2H4（肼）在NO2中燃烧，生成N2、液态H2O。

已知：

N2（g）+2O2（g）==2NO2（g）△H1=-534kJ/mol

N2H4（g）+O2（g）==N2（g）+2H2O（l）△H2=-534kJ/mol

请写出发射火箭反应的热化学方程式。

先确定反应物与生成物，再对两个已知方程式的反应热进行处理，

△H=2△H2-△H1=-534kJ/mol

2N2H4（g）+2NO2（g）==3N2（g）+4H2O（l）△H=-534kJ/mol

你能设计出合理的路线吗？

总结归纳盖斯定律：

化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。

板书设计：

化学反应热的计算

一．盖斯定律：

二．应用盖斯定律计算反应热

1、内容：

2、理解

3、盖斯定律的意义：

小结：

课后作业：

按照盖斯定律，结合下述反应方程式，回答问题，已知：

（1）NH3（g）+HCl（g）===NH4Cl（s）△H1=-176kJ/mol

（2）NH3（g）+H2O（l）===NH3.H2O（aq）△H2

（3）HCl（g）+H2O（l）===HCl（aq）△H3

（4）NH3（aq）+HCl（aq）===NH4Cl（aq）△H4mol

（5）NH4Cl（s）+2H2O（l）===NH4Cl（aq）△H5=？

则第（5）个方程式中的反应热△H是。

（根据盖斯定律和上述反应方程式得：

（4）+（3）+

（2）-

（1）=（5），即）

教学反思：

盖斯定律是第一章的一大重点，应用其计算化学反应热既是重点又是难点，必须多讲多练，及时巩固。

第二章第一节化学反应速率

教学目标

知识与技能：

化学反应速率的概念和表示方式，以及相关计算

过程与方法：

１．通过使学生初步学会用化学反应速率图表获取信息；

２．培养学生获取信息的能力、归纳知识和总结知识的能力。

情感态度与价值观：

通过本节学习联系实际，培养学生的环保意识。

教学重点：

化学反应速率的概念和计算

教学难点：

化学反应速率的表示方式。

教学过程

[引言]不同的化学反应进行的快慢不一样，有的反应进行得很快，瞬间就能完成。

例如氢气与氧气混合遇火发生瀑炸，酸碱的中和反应等；有的反应进行得很慢，例如，石油的形成要经过几百万年甚至更长的时间。

板书：

一．化学反应速率

[演示实验2-1]

引导学生观察：

两支试管中都有气泡产生，但大理石与盐酸反应迅速，有大量气泡产生，而与醋酸反应较缓，只有少量气泡产生。

板书：

化学反应速率：

通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

单位：

mol/L.min或mol/L.s。

投影：

[例题]某一化学反应：

A+B==2C,在2min钟内，A的浓度由2mol/L减小到1mol/L,C浓度由0.5mol/L增加到2.5mol/L，则在这两分钟内，A的化学反应速率为0.5mol/L.min，C的化学反应速率为1mol/L.min。

讨论、分析得结论：

在同一段时间内，同一个化学反应中各物质的反应速率是成比例的：

在2升密闭容器中发生的可反应：

A+2B

2C

A的物质的量

B的物质的量

C的物质是量

t=0min

3mol

1mol

0

t=1min

0.6mol

反应速率

0

VA:

VB:

VC=1:

2:

3（为方程式中的系数比）

讲述：

不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。

但由于受其它条件的影响，同一化学反应在不同条件下可能会有不同的化学反应速率，因此，我们可以通过改变反应条件来改变化学反应的速率。

改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，例如，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当的措施加快某些和产过程，如使炼钢、合成树脂或合成橡胶的反应加快等；也可以根据需要减慢某些反应速率，如使钢铁生锈、塑料和橡胶老化的反应速率减慢。

下面我们来探讨浓度、压强（主要对有气体参加的反应）、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响。

反馈练习：

1．反应4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）在10升密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率

（X）（反应物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为（）

A．v（NH3B．

C．v（O2D．vH2

2．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如右图所示，由图中数据分析，该反应的化学方程式为.反应开始至2min，Z的平均反应速率为

作业：

1．可逆反应2A（g）+3B（g）

2C（g）+D（g）在四种不同条件下有以下4种反应速率，则该反应在不同条件下反应速率最快的是（）

A．v（A）=0.5mol/（L.s）B．v（B）=0.6mol/（L.s）

C．v（C）=0.35mol/（L.s）D．v（D）=0.4mol/（L.s）

2．将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

3A（g）+B（g）

xC（g）+2D（g）,经5min后，测得D的浓度为，c（A）：

c（B）=3:

5,C的平均反应速率为0.1mol/（L.min）。

试求：

（1）此时A的浓度及反应开始前容器中A、B的物质的量；

（2）B的平均反应速率；（3）x的值。

教学反思：

化学反应速率是学习化学平衡的基础，在教学中以一些实例入手，使学生对本章所学内容有一个整体感知。

在教学中应充分发挥学生的能动性，通过自学得出化学反应速率的概念、单位、表达式等基础知识，最后提醒学生应注意的几个问题，增强学生运用知识的灵活性。

第二章第二节影响化学反应速率的因素

教学目标

知识与技能：

1．认识浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,了解改变化学反应速率的意义。

2．能初步运用有效碰撞、活化分子等概念解释浓度、压强、温度等条件对化学反应速率的影响。

过程与方法：

运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小.

情感、态度与价值观：

1．通过实验培养学生严谨的科学态度，知道科学研究的一般方法。

2．通过目前催化剂研究的遗憾，激发学生投身科学的激情。

教学重点：

外界条件对化学反应速率的影响。

教学难点：

有效碰撞

教学过程：

板书：

一．浓度对化学反应速率的影响

实验并引导学生观察：

大理石与1mol/L的盐酸反应迅速，有大量气泡产生，而与0.1mol/L的盐酸反应较缓，只有少量气泡产生。

引导学生分析并板书：

当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率。

[引导学生阅读教材后分析讲解]

能量高于分子平均能量的分子，属于活化分子；活化分子在具有合适的取向相互碰撞后，才能使旧键断裂，发生化学反应，这样的碰撞叫做有效碰撞。

在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数目是一定的，因此，单位体积内活化分子数目与单位体积内反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比。

增大反应物的浓度，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应增多，单位时间内的有效碰撞次数也相应增多。

化学反应速率就增大。

板书：

二、压强对化学反应速率的影响

阅读、分析：

对于气体来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成反比。

这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的1/2，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。

所以，增大压强，就是增加单位体积内反应物和生成物的物质的量，即增大了浓度，因而可以增大化学反应速率。

相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度就减小，因而化学反应速率也减小。

如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们体积的影响很小，因而对它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率无影响。

板书：

三．温度对化学反应速率的影响

实验并引导学生观察：

给加入０.1mol/L盐酸的试管加热后，反应速率明显加快了。

这说明温度的变化也可以使反应的化学反应速率发生改变。

[引导学生分析并讲解]

在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使化学反应速率增大。

当然，由于温度升高，会使分子的运动加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应也会相应地加快，但不是反应加快的主要原因，而前者是反应加快的主要原因。

温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。

有很多在常温或高温时进行得很快的化学反应，在低温下则进行得较慢。

这就是人们使用电冰箱保存食物的原因。

板书：

四．催化剂对化学反应速率的影响

引导学生观察：

在H2O2中加入MnO2粉末时，立即有大量气泡产生，而在没有加MnO2粉末的试管中只有小量气泡出现。

可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。

阅读、分析并讲述：

催化剂能够增大化学反应速率的原因，是它能够降低反应所需的能量，这样就使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而成千成万倍增大了化学反应速率。

许多实验成绩和事实证明：

对于同一个化学反应来说，条件不同时，反应速率会发生变化。

除了浓度（对于有气体参加的反应，改变压强相当于改变浓度）、压强、催化剂等能够改变化学反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。

在适当条件下，人们还可以利用光、超声波、甚至磁场来改变某个反应的速率。

[讨论]采用哪些方法可以增大Fe与盐酸反应的化学反应速率？

在这些方法中，哪些是由于增加了活化分子在反应物中的百分数所造成的？

（

增加盐酸的浓度

升高温度

增大铁与盐酸反应的接触面积等）

练习：

1．根据化学反应A+B=2C，填写下表中的空白：

A

B

C

反应开始时浓度mol/L

0

2min后的浓度mol/L

2min后的浓度mol/L

化学反应速率mol/（L.min）

2．取amolA和bmolB置于v升容器内，发生可逆反应：

aA（g）+bB（g）

cC（g）+dD（g）。

1min后，测得容器内A的浓度为xmol/L,这时B的浓度为；C的浓度为。

这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为。

要加快该反应的速率，可采取的方法有。

作业：

1．设C+CO2

2CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H2

2NH3+Q2，反应速率为υ2。

对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（A）

A．.同时增大B．同时减小

C．υ1增大，υ2减小　D．υ1减小，υ2增大

2．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（C）。

A．①④B．③④C．①②③D．②③

3．在密闭容器中发生2SO2+O2

2SO3反应，现控制下列三种不同的条件：

①在400℃时，10molSO2与5molO2反应；②在400℃时，20molSO2与5molO2反应；

③在300℃时，10molSO2与5molO2反应；

问：

开始时，正反应速率最快的是②；正反应速率最慢的是③。

教学反思：

让学生亲自动手做实验，学生对实验现象印象深、结论记忆深，教学效果大大提高。

第二章第三节化学平衡

教学目标

知识与技能：

1．建立化学平衡的观点。

2．理解浓度、压强、温度等外界条件对化学平衡的影响规律，能用化学移动原理解释一些化学移动问题。

过程与方法：

１．通过做蔗糖晶体结晶的实验，引导学生分析、认识可逆过程与平衡状态的建立及特征。

２．培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。

情感态度与价值观：

培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。

教学重点、难点：

１．化学平衡观点的建立和特征，浓度、压强、温度对化学平衡的影响。

２．等效平衡.

课时安排2课时

教学过程

第一课时

[引言]在化不学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应所能达到的最大限度。

例如，在合成氨的工业中，除了需要考虑使N2和H2尽可能快地转变为NH3外，还需要考虑使N2和H2尽可能考虑多地转变为NH3，这就涉及到化学反应进行的程度问题——化学平衡。

化学平衡主要是研究可逆反应规律的，如反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响等。

问：

请同学们认真观察自己小组的实验成果，你们发现了什么？

引导分析：

一定温度下，当把适量蔗糖晶体溶解在水里时，一方面，蔗糖分子不断离开蔗糖表面扩散到水里去；另一方面，溶解在水里的蔗糖分子不断地在未溶液的蔗糖表面聚集为晶体，当这两个相反过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。

此时，我们说达到溶解平衡状态。

在溶解平衡状态，溶解和结晶过程并没有停止，只是速率相等罢了，因此，溶解平衡状态是一种动态平衡状态。

板书：

一．化学平衡

投影：

800℃下，容积为1L的密闭容器里，在有催化剂存在条件下发生的可逆反应：

CO+H2O（g）

CO2+H2

编号

起始时各物质的物质的量（mol）

平衡时各物质的物质的量（mol）

CO

H2O

CO2

H2

CO

H2O

CO2

H2

（1）

0

0

（2）

0

0

3.0≤x

x

x

[分析]

（1）t=0时，V（CO）=V（H2O）=最大值，V（CO2）=V（H2）=0，随着反应的进行，正反应速率（V（CO）或V（H2O））不断减小，逆反应速率（V（CO2）或V（H2））不断增大。

当反应进行到一定程度，V（CO）=V’（CO）≠0；V（H2O）=V’（H2O）≠0；V（CO2）=V’（CO2）≠0；V（H2）=V’（H2）≠0，反应达到平衡状态。

此时n（CO）=n（H2O）=n（CO2）=n（CO2）=0.005mol，反应混合物中CO、H2O、CO2、H2的物质的量分数均为1/4。

（2）t=0时，V（CO2）=V（H2）=最大值，V（CO）=V（H2O）=0，随着反应的进行，正反应速率（V（CO2）或V（H2））不断减小，逆反应速率（V（CO）或V（H2O））不断增大。

当反应进行到一定程度，V（CO）=V’（CO）≠0；V（H2O）=V’（H2O）≠0；V（CO2）=V’（CO2）≠0；V（H2）=V’（H2）≠0，，反应达到平衡状态。

此时n（CO）=n（H2O）=n（CO2）=n（CO2）=0.005mol，反应混合物中CO、H2O、CO2、H