高中化学选修四化学反应原理精品学案第二章 章末总结-教师版

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《选修4化学反应原理》知识点总结(2)(K12教育文档)

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一、焓变、反应热要点一:反应热(焓变)的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以用热量来描述,叫做反应热,又称焓变,符号为ΔH,单位为kJ/mol,规定放热反应的ΔH为“—”,吸热反应的ΔH为“+"。

特别提醒:(1)描述此概念时,无论是用“反应热"、“焓变”或“ ΔH”表示,其后所用的数值必须带“+"或“—”。

(2)单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是kJ。

(3)在比较大小时,所带“+”“-”符号均参入比较。

要点二:放热反应和吸热反应1.放热反应的ΔH为“—”或ΔH<0 ;吸热反应的ΔH为“+”或ΔH >0∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)- E(生成物的键能)2.常见的放热反应和吸热反应①放热反应:活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。

②吸热反应:多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3.需要加热的反应,不一定是吸热反应;不需要加热的反应,不一定是放热反应4.通过反应是放热还是吸热,可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。

如C(石墨,s) C(金刚石,s)△H3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应,金刚石的能量高,石墨比金属石稳定。

最新高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版

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2020年高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版第二节燃烧热能源 第三节化学反应热的计算第二章化学反应速率和化学平衡 (18)第一节化学反应速率 ................................... 18 第二节影响化学反应速率的因素 ......................... 21 第三节化学平衡 (26)节化学反应进行的方向 (57)第三章水溶液中的离子平衡 (62)第一节电离商 ......................................... 62 第二节水的电离和溶液的PH .............................................................. 69 第三节盐类的水解 ..................................... 77 节沉淀溶解购 ..................... 98 50第一节原电池 ........................................ 106 第二节化学电源 ...................................... 109 第三节电解池 . (114)□□ □ □绪言第一章化学反应与能量目录(人教版)第一节化学反应与能量的变化 12!1£ 弟四 g 童第四节金属的电化学腐蚀与防护 (123)题:第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化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关系3、 了解反应热和焙变的含义4、 认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式1、 通过化学反应的实质的回顾,逐步探究引起反应热内在原因的方法,引起学生在 学习过程中主动探索化学原理的学习方法,2、 通过讨论、分析、对比的方法,培养学生的分析能力和主动探究能力激发学生的学习兴趣,培养学生从微观的角度理解化学反应,培养学生尊重科 学、严谨求学、勤于思考的态度,树立透过现象看本质的唯物主义观点 化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写 焙变,Z\H 的“ + ”与“-”,热化学方程式的书写第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量变化一>反应热焙变1、 定义:磊压条件下,反应的热效应等于焙变2、 符号:AH3、 单位:kj/mol 或 kjmol"4、 反应热表示方法:AH 为“ + ”或△H>0时为吸热反应;AH 为“一”或AHVO 时 为放热反应。

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(2)标出了反应物与生成物的状态,(为什么要标出?)(3)写出了反应热,还注明了“+”,“-”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数.4.注意点:反应物和生成物前的系数它代表了什么?在方程式中∆H它表示了什么意义?∆H的值与什么有关系?热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示对应物质的物质的量. ∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量,∆H的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其∆H不同. 例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式. 2.写出下列反应的热化学方程式1)1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量;2)2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;3) 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式.4)4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式. 5)在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= – 572 kJ /molCH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l);r H= – 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少.6、在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); ∆H= – 572 kJ/molC3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);∆H = – 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:17、已知(1)H2( g )+1/2O2( g ) = H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol(2)2H2( g )+O2( g ) =2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol(3) H2( g )+1/2O2( g ) = H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol(4) 2H2( g )+O2( g ) =2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 A C .A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b< 0D、2c=d>08.若2.6 g 乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ. 则乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300 kJ/mol2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600 kJ/mol第一节化学反应与能量的变化(第三课时)一学习目标:燃烧热,中和热,能源二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?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. 燃烧热通常可由实验测得. 2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:•①研究条件: 25℃ ,101 kPa•②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物.•③燃烧物的物质的量:1 mol•④研究内容:放出的热量. (ΔH<0,单位kJ/mol)•⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物. 如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2(g)[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/molB.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/molC.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/molD.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数.2、燃烧热的计算及应用[例题]1.在101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一. 葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同. 计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量.2、中和热1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热.2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);△H=-57.3kJ/mol. 3)要点①条件:稀溶液. 稀溶液是指溶于大量水的离子.②反应物:(强)酸与(强)碱. 中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应.③生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内.④放出的热量:57.3kJ/mol例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量.(1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量.(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出____________kJ的热量.3燃烧热和中和热的区别与联系4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等. •能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平. 2)当今世界上重要的能源是什么?怎样解决能源枯竭问题?节约能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然气解决的办法:开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率.措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率.新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能.3)相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等),大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行. 提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋.第一节化学反应与能量的变化(第四课时)一学习目标:盖斯定律及其应用二学习过程1.引入:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2.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. 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.3.如何理解盖斯定律?1)请用自己的话描述一下盖斯定律.2)盖斯定律有哪些用途?4.例题1)同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难. 现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”.已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________.2)在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是(B )A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); △H= -Q1C(s)+O2(g)=CO2 (g); △H= -Q2C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l); △H= -Q12H2(g)+O2(g)=2H2O(g); △H= -Q2D. S(g)+O2(g)=SO2 (g); △H= -Q1S(s)+O2(g)=SO2(g); △H= -Q23、298K,101kPa时,合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g);△H= -92.38kJ/mol. 在该温度下,取1 mol N2(g)和3 mol H2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么.第二章第一节化学反应速率教案教学过程:一、化学反应速率1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示.若浓度用物质的量(C )来表示,单位为:mol/L ,时间用t 来表示,单位为:秒(s )或分(min )或小时(h )来表示,则化学反应速率的数学表达式为:V == △C/ t 单位是:mol/(L ·s ) 或 mol/(L ·min ) 或 mol/(L ·h )化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为tc V ∆∆= 【例题】在2L 的密闭容器中,加入1mol 和3mol 的H 2和N 2,发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ,在2s 末时,测得容器中含有0.4mol 的NH 3,求该反应的化学反应速率.解: N 2 + 3H 2 2NH 3起始量(mol ): 1 3 02s 末量(mol ): 1-0.2 3-0.6 0.4变化量(mol ): 0.2 0.6 0.4则 VN 2==0.2/2×2==0.05 mol/(L ·s ) VH 2==0.6/2×2==0.15 mol/(L ·s )VNH 3==0.4/2×2==0.1 mol/(L ·s )【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率.2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值.3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢.4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比. 即:VN 2 :VH 2 : VNH 3 ==== 1 :3 :25.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD 来说有:V A :V B :V C :V D === △C A :△C B :△C C :△C D === △n A :△n B :△n C :△n D ==== a :b :c :d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较. 例如:可逆反应A (g )+ B (g )(g )+ D (g ) ,在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( B )A. V A ==0.15mol/L ·minB. V B ==0.6 mol/L ·minC. V C ==0.4 mol/L ·minD.V D ==0.01 mol/L ·s对化学反应速率要注意以下几个问题:1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L 为单位,时间单位通常可用s 、min 、h 表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l ·s)、mol/(l ·mon)或mol/(l ·h).2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率.3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算:对于反应)()()()(g qD g pc g nB g mA +=+来说,则有qV p V n V m V D C B A ===. 4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率.二、外界条件对化学反应速率的影响:(一)在其它条件不变的情况下,浓度对化学反应速率的影响【表征性抽象】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率.【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?(明确)当增加反应物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大.【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大 2.对于可逆反应aA +bB 来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大. 而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大. 增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率. 3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率.【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率.2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率.(二)在其它条件不变的情况下,压强对化学反应速率的影响【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?【收集事实】途径:已有的实验知识(提出以下几个实验)对比1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验.2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3.3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3.(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压力,反应速率会加大. 【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比. 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一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大. 相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小.2.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的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关.【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的. 我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题.2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大.(三)在其它条件不变的情况下,温度对化学反应速率的影响【提出问题】温度是怎样对化学反应速率进行影响的?【收集事实】途径:1.观察演示实验. 2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实.『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比实验『复习回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比.2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比.【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)(1)Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O或S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O(2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑2. 表格化【表征性抽象】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快. 经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍.【原理性抽象】为什么升高温度会使反应速率加快?(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大.【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大.【应用】1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率.2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度.3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率.(四)催化剂对化学反应速率的影响【提出问题】催化剂是怎样影响化学反应速率的?【收集事实】途径:1.观察演示实验. 2.回顾已有知识(演示实验)过氧化氢分解的对比实验(复习回顾)用KClO3制氧气的实验【实验事实的处理】1.写化学方程式(1)2H2O2 == 2H2O + O2↑(2)2KClO3 == 2KCl +3O2↑2. 列表对比【表征性抽象】催化剂能加快化学反应速率.【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反应速率?(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大.【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果. 例:(1)在加热条件下:2Cu + O2 == 2CuO2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O(2)氮的氧化物破坏臭氧:NO + O3 == NO2 + O2NO2 + O ==NO + O22. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂.3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同. 相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同.【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位. 大约85%的反应需要催化剂. 尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂. 例;接触法制硫酸工业. 【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A(气)+B(固)==2C(气)+Q(Q>0)的正反应速率显著加快,可采用的措施是(不考虑固、气态间的接触面积)( ) A .降温 B.加入B C.增大体积使压强减小 D.加入A 2.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H 2的生成速度V 随时间t 变化如图. 其中t 1——t 2速度变化的原因是___________________ ;t 2——t 3速度变化的原因是_________________________________.V12 3【实验事实的处理】1.写化学方程式或离子方程式(1.) Na 2S 2O 3 + H 2SO 4 == Na 2SO 4 + SO 2 + S ↓+ H 2O 或 S 2O 32- + 2H + == SO 2 + S ↓+ H 2O (2.) 2Mg + O 2 ===2MgO(3.) CaC 2 + H 2O === C 2H 2↑+ Ca (OH )2 2. 列表对比(2).镁条分别在空气中和纯氧中燃烧的情况对比表(3)电石第三节 化学平衡(第一课时)教学目标1.使学生建立化学平衡的观点,并通过分析化学平衡的建立,增强学生的归纳和形象思维能力. 2.使学生理解化学平衡的特征,从而使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点.教学重点化学平衡的建立和特征.教学难点化学平衡观点的建立.教学过程[引言]:化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快....地....地转化为生成物,同时又希望反应物尽可能多转化为生成物. 例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外,还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡.一、可逆反应与不可逆反应(阅读教材27页理解可逆反应的概念)1、可逆反应的概念:在下,既可以向进行,同时,又可以向进行的反应.如:注意:1、2、3、2、不可逆反应:能进行到底的反应如:H2的燃烧:酸碱中和:生成沉淀的发应:生成气体的反应:一些氧化还原反应:二、化学平衡状态思考1:对于不可逆反应存在化学平衡吗?化学平衡的研究对象是什么?。

最新高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版

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2020年高中化学选修四《化学反应原理》全册教案整理精编版精品好文档,推荐学习交流目录(人教版)绪言 (2)第一章化学反应与能量 (2)第一节化学反应与能量的变化 (2)第二节燃烧热能源 (8)第三节化学反应热的计算 (12)第二章化学反应速率和化学平衡 (18)第一节化学反应速率 (18)第二节影响化学反应速率的因素 (21)第三节化学平衡 (26)第四节化学反应进行的方向 (57)第三章水溶液中的离子平衡 (62)第一节电离平衡 (62)第二节水的电离和溶液的pH (69)第三节盐类的水解 (77)第四节沉淀溶解平衡 (98)第四章电化学基础 (50)第一节原电池 (106)第二节化学电源 (109)第三节电解池 (114)第四节金属的电化学腐蚀与防护 (123)教案教案教学步骤、内容教学方法【引入】相信大家都听过这句名言:“给我一个支点和足够长的杠杆,我可以撬动地球。

”知不知道是谁说的呢?【回答】阿基米德【提问】推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢?【讲解】对,能量就是推动人类进步的“杠杆”!能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮,进入繁华多姿的文明。

化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一(一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换)。

所以,研究化学反应中的能量变化,就显得极为重要。

下面让我们一同进入选修4 化学反应原理的学习【板书】第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变【回忆】通过必修二的学习,我们知道化学反应过程中不仅有物质的变化,还有能量的变化。

那么常见的能量变化形式有哪些?【学生】阅读本章引言回答:热能、电能、光能等【过渡】当能量以热的形式表现时,我们把化学反应分为放热反应和吸热反应,你能列举常见的放热反应和吸热反应吗?【回答】放热反应如燃烧反应、酸碱中和反应、大多数化合反应等;吸热反应如大多数分解反应、金属氧化物的还原反应等【质疑】为什么化学反应过程中有的放热、有的吸热?为什么说“化学反应过程中能量的变化是以物质的变化为基础的”?【回忆】我们知道化学反应的实质就是旧的化学键断裂和新的化学键形成的过程,那么化学键断裂的过程中能量是如何变化的?【提问】当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的?能否从微观的角度解释能量变化的原因?【回答】水分子之间存在分子间作用力,当水从液态变成气态时,分子间距离增大,所以要吸收能量【分析】虽然力的种类和大小不同,但是本质都一样,就是形成作用力时要放出能量;破坏作用力时要吸收能量,即物质的变化常常伴随能量的变化【探究】给出具体实例,图例,请学生分析图中包含的信息【引导】在化学反应H2 +Cl2 =2HCl的过程中能量变化如何?【投影】【提问】为什么化学反应过程中会有能量的变化?从两个角度来考虑:1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的?与能量有什么关系?2、反应物和生成物的相对能量的大小【图像分析】1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量;断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量;【讲解】1、从化学键的角度看化学反应包含两个过程:旧的化学键断裂和新的化学键形成。

高中化学选修4《化学反应原理》教案

高中化学选修4《化学反应原理》教案

高中化学选修(4)全册教案新人教版选修(4)全册教案绪言一学习目标: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、催化剂二学习过程1:学习化学反应原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。

2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念1)什么是有效碰撞引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。

有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。

3)什么是活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。

4)什么是催化剂催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程1、为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率第一节化学反应与能量的变化(第一课时)一学习目标: 反应热,焓变二学习过程1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应能作一个简单的总结吗活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应能作一个简单的总结吗多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。

鲁科版选修四化学反应原理第二章学案_鲁教版_选修4

鲁科版选修四化学反应原理第二章学案_鲁教版_选修4

第3节 化学能转化为电能——电池教学重点:原电池的工作原理,写出简单的电极反应及电池反应,金属腐蚀的电化学原理以及据此而设计的防护原理。

教学难点:原电池的工作原理,金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

第一课时【活动探究1】将锌粉加入CuSO 4溶液中,测量温度的变化,分析能量变化情况。

现象:发生的反应为:在这个反应中,锌 电子,直接给了与它接触的铜离子。

该反应将 能转化为了能。

【活动探究2】如果锌粉加入CuSO 4溶液的反应是放热反应,试设计试验将反应释放的能量转化为电能。

【现象】(1)电流表指针发生偏转; (2)锌片溶解 (3) CuSO 4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】电流计的指针发生 ,说明有 产生,即发生了 能转化为 能的过程。

由电流的方向可知,电子由 通过导线流向 ,由此判断 是负极、 是正极。

锌片上有 流出发生了 反应,即: ;锌原子 电子通过导线流向 , 进入溶液,溶液中的 在铜片上 电子发生反应,即: ,生成的 沉积在铜片上。

两极之间溶液中 的定向移动和外部导线中 的定向移动构成闭合的回路,使两个电极反应持续进行,发生有序的电子转移过程,产生电流。

其总反应式为: 。

一、原电池的工作原理1、定义:原电池:2、原电池的构成:(1)(2)(3)(4)3、【小结】正负极的判断(1)负极:发生 反应的电极, 电子的电极,电流的 极,较活泼的电极,阴离子移向负极,常见溶解的电极(2)正极:发生 反应的电极, 电子的电极,电流的 极,较不活泼的电极,阳离子移向负极,常见由气泡冒出或由金属析出的电极【观察思考】P21注意分析溶液中的阴阳离子的移向问题CuSO 4溶液 G Zn CuZn Cu G1mol/LZnSO 4溶液 1mol/LCuSO 4溶液【问题】1.在盐桥插入之前,检流计指针是否发生偏转?2. 在盐桥插入之后,是否有电流产生?实验现象是什么?3. 与图1-3-2所示的原电池相比,该原电池具有什么特点?[要点强化指导]A 、盐桥的作用:通过盐桥将两个隔离的电解质溶液连接起来,可使电流传导。

化学选修4 知识归纳:第二章 归纳总结word

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第二章化学反应速率与化学平衡 一、外界条件对化学反应速率的影响规律影响化学反应速率的因素包括内因和外因。

内因是指反应物本身的性质;外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。

这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下: 1.浓度(1)浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。

(2)浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。

固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。

2.压强改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。

对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率增大。

(2)恒容时①充入气体反应物――→引起反应物浓度增大――→引起总压强增大――→引起反应速率增大。

②充入“稀有气体”――→引起总压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。

(3)恒压时:充入“稀有气体”――→引起体积增大――→引起各物质浓度减小――→引起反应速率减小。

3.温度(1)温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。

(2)温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。

实验测得,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。

4.催化剂(1)催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂,B 点降低)。

催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率,但不影响反应的ΔH。

(2)催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才达到最大。

(3)对于可逆反应,催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。

特别提示在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时,逐一改变一个因素而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫变量控制法。

化学选修4第二章知识点总结

化学选修4第二章知识点总结

化学选修4第二章知识点总结一、章节概述本章节主要介绍了化学反应的基本原理和概念,包括化学反应的类型、化学方程式的书写规则、反应速率的影响因素以及化学平衡的概念。

二、化学反应类型1. 合成反应- 定义:两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应。

- 举例:N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)2. 分解反应- 定义:一种物质分解生成两种或两种以上的物质的反应。

- 举例:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)3. 置换反应- 定义:一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质和化合物的反应。

- 举例:Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g)4. 还原-氧化反应(红ox反应)- 定义:反应中涉及电子转移的反应,通常伴随着氧化剂和还原剂的产生。

- 举例:2Na(s) + Cl2(g) → 2NaCl(s)三、化学方程式的书写规则1. 守恒原则- 确保方程式两边的原子数相等。

2. 条件标注- 反应条件如温度、压力、催化剂等应在方程式旁边标注。

3. 状态标记- 反应物和生成物的物理状态(s, l, g, aq)应在化学式后面标注。

四、反应速率的影响因素1. 浓度- 反应速率通常与反应物的浓度成正比。

2. 温度- 温度升高,反应速率通常加快。

3. 催化剂- 催化剂可以改变反应速率,但不改变反应的平衡位置。

4. 表面积- 反应物的表面积增大,反应速率加快。

五、化学平衡1. 动态平衡- 反应物和生成物同时以相等的速率进行反应和生成,宏观上看不到变化。

2. 平衡常数- 描述反应平衡状态的一个量,与温度有关。

3. 勒夏特列原理- 系统会调整自身以减少外界条件变化带来的影响。

六、本章重要实验1. 实验名称- 实验目的、原理、步骤、注意事项。

2. 实验名称- 实验目的、原理、步骤、注意事项。

七、习题解析1. 题目- 解答步骤、关键点分析。

2. 题目- 解答步骤、关键点分析。

高二化学选修四第二章知识点总结

高二化学选修四第二章知识点总结

高二化学选修四第二章知识点总结高二化学选修四第二章主要介绍了几个知识点:化学方程式的应用、离子方程式、质量法的应用、化学方程式与化学计量关系等。

下面将对这几个知识点进行详细总结。

一、化学方程式的应用化学方程式是描述化学反应过程的工具,可以表示反应物与生成物的种类和摩尔比例。

在化学方程式的应用中,主要包括酸碱中和反应、氧化还原反应以及置换反应等。

1. 酸碱中和反应:酸和碱发生中和反应时,得到盐和水。

酸的特征是酸性溶液能与金属反应产生氢气,碱的特征是碱性溶液能与酸反应产生盐和水。

酸碱中和反应可以用离子方程式进行描述。

2. 氧化还原反应:氧化还原反应是指物质的电子转移过程。

氧化反应是指物质失去电子,还原反应是指物质得到电子。

氧化还原反应可以通过电子转移的方式描述,即把反应物的氧化态和还原态进行比较。

3. 置换反应:置换反应是指活泼金属与不活泼金属离子或质子互换的反应。

置换反应可以用一般化学方程式表示,也可以用离子方程式表示。

二、离子方程式离子方程式是在化学反应中,以物质的离子形式来描述反应过程的方程式。

使用离子方程式可以更全面地了解反应物的离子状态和离子之间的交换。

1. 强弱电解质:强电解质在溶液中能完全离解成离子,如强酸和强碱;弱电解质在溶液中只能部分离解成离子,如弱酸和弱碱。

2. 离子方程式的示例:a. 酸与金属氧化物的反应:酸会和金属氧化物发生反应生成相应的盐和水。

b. 酸与碱的反应:酸会和碱发生中和反应,生成相应的盐和水。

c. 酸与金属的反应:活泼金属会和酸发生反应生成相应的盐和氢气。

d. 酸与碳酸盐的反应:酸会和碳酸盐发生反应生成相应的盐、水和二氧化碳。

三、质量法的应用质量法是通过化学方程式中的物质的质量之间的比例关系,计算化学反应中物质的质量或摩尔数。

在质量法的应用中,主要涉及到质量守恒原理和摩尔比的关系等内容。

1. 质量守恒原理:在化学反应中,反应物的质量等于生成物的质量,反应过程中质量守恒。

最新人教版高中化学选修4《化学反应原理》全套 公开课教案汇总

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最新人教版高中化学选修4《化学反应原理》全册教案汇总+选修5全册教案汇总新人教版选修(4)全册教案绪言一学习目标: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、催化剂二学习过程1:学习化学反应原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程?通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的。

2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。

有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。

3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快。

4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程?1、为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?第一节化学反应与能量的变化(第一课时)一学习目标:反应热,焓变二学习过程1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量< 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。

化学选修四第二章知识点归纳

化学选修四第二章知识点归纳

化学选修四第二章知识点归纳第二章是关于化学的反应速率和化学平衡的知识点。

主要内容包括反应速率,反应速率与浓度的关系,影响反应速率的因素,化学平衡,平衡常数和Le Chatelier原理。

一、反应速率1.反应速率定义:单位时间内反应物的消耗量或生成物的产生量。

2.反应速率的表达式:根据化学方程式中反应物和生成物的系数来表示。

3.反应速率与浓度的关系:反应速率与反应物的浓度成正比。

二、影响反应速率的因素1.温度:温度升高,反应速率增加。

2.浓度:浓度增加,反应速率增加。

3.催化剂:催化剂可以提高反应速率,但催化剂本身并不参与反应。

三、化学平衡1.化学平衡定义:当反应物与生成物的浓度或压强保持不变时达到的状态。

2.平衡时反应物与生成物的浓度:在平衡时,反应物与生成物的浓度或压强的比值始终保持不变。

3.平衡常数:根据平衡时反应物与生成物浓度的比值,定义反应的平衡常数。

4.平衡常数与反应速率:平衡常数越大,反应速率越快。

四、Le Chatelier原理1. Le Chatelier原理的表述:当系统处于平衡时,如果受到外界条件的改变,系统会倾向于通过一些方式恢复平衡。

2.外界条件的改变对平衡的影响:-温度变化:温度升高,平衡移向吸热反应方向;温度降低,平衡移向放热反应方向。

-反应物浓度变化:增加反应物浓度,平衡移向生成物方向;减少反应物浓度,平衡移向反应物方向。

-生成物浓度变化:增加生成物浓度,平衡移向反应物方向;减少生成物浓度,平衡移向生成物方向。

-压强变化:增加压强,平衡移向分子数量较少的一方;减少压强,平衡移向分子数量较多的一方。

综上所述,第二章主要介绍了化学反应速率和化学平衡的相关知识。

了解反应速率的定义和表达式,了解反应速率与浓度的关系和影响反应速率的因素,以及了解化学平衡的定义、平衡常数和Le Chatelier原理对平衡的影响。

这些知识对于理解和掌握化学反应和平衡的性质和规律具有重要意义。

[高中化学]新人教版选修四《化学反应原理》全册教案(62页)

[高中化学]新人教版选修四《化学反应原理》全册教案(62页)

目录(人教版)绪言 (2)第一章化学反应与能量 (3)第一节化学反应与能量的变化 (3)第二节燃烧热能源 (7)第三节化学反应热的计算 (9)第二章化学反应速率和化学平衡 (10)第一节化学反应速率 (10)第二节影响化学反应速率的因素 (11)第三节化学平衡 (14)第四节化学反应进行的方向 (25)第三章水溶液中的离子平衡 (27)第一节电离平衡 (27)第二节水的电离和溶液的pH (32)第三节盐类的水解 (39)第四节沉淀溶解平衡 (46)第四章电化学基础 (50)第一节原电池 (50)第二节化学电源 (54)第三节电解池 (58)第四节金属的电化学腐蚀与防护 (61)《化学反应原理》全册教案绪言一学习目标: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、催化剂二学习过程1:学习化学反应原理的目的1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程?通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是学习化学反应原理的目的.2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞.有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关.3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,则反应速率越快.4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程?1、为什么可燃物有氧气参与,还必须达到着火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率?第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量的变化(第一课时)一学习目标:反应热,焓变二学习过程1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有思考1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳反应物具有的总能量< 生成物具有的总能量当能量变化以热能的形式表现时:我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢?有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主.能量的多少则以反应物和产物的质量为基础.那么化学反应中能量到底怎样变化2:反应热,焓变化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答)化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程.旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量.而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化.所以化学反应过程中会有能量的变化.反应热焓变化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”.符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ•mol-1∆H为“-”为放热反应∆H为“+”为吸热反应思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规定放热反应的ΔH为“-”,是站在谁的角度?体系还是环境放热反应ΔH为“—”或ΔH〈0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0∆H=E(生成物的总能量)-E(反应物的总能量)∆H=E(反应物的键能)-E(生成物的键能)3:练习1)1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2(g),需要吸收131.5kJ的热量,该反应的反应热为△H= kJ/mol.2)拆开lmol H—H键、lmol N-H键、lmolN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则1mol N2生成NH3的反应热为,1mol H2生成NH3的反应热为.3、H2 + F2 = 2HF H2 + Cl2 = 2HCl 预测当生成2 mol HF和2 mol HCl时,哪个反应放出的热量多?若干化学键的键能(kJ/mol,25 ℃)1、下列说法正确的是A、需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B、放热的反应在常温下一定很易发生C、反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D、吸热反应在一定的条件下也能发生•2、反应C(石墨) →C(金刚石)是吸热反应,由此可知•A、石墨比金刚石更稳定•B、金刚石和石墨可以相互转化•C、金刚石比石墨稳定•D、金刚石和石墨不能相互转化第一节化学反应与能量的变化(第二课时)一学习目标:书写表示化学反应热的化学方程式二学习过程1.复习回忆1)、催化剂为什么能够加快反应速度?2)、什么是有效碰撞、活化分子、活化能?3)、化学反应中能量变化的主要原因?4)、你了解“即热饭盒吗?知道是什么原理吗?5)、什么是反应热(焓变)2.引入阅读课本:例1与例2与化学方程式相比,热化学方程式有哪些不同?正确书写热化学方程式应注意哪几点?3、热化学方程式的书写1)热化学方程式定义:表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式.2)正确书写热化学方程式应注意:(1)书写热化学方程式要注明反应的温度和压强,(为什么?)而常温、常压可以不注明,即不注明则是常温、常压.(2)标出了反应物与生成物的状态,(为什么要标出?)(3)写出了反应热,还注明了“+”,“-”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数.4.注意点:反应物和生成物前的系数它代表了什么?在方程式中∆H它表示了什么意义?∆H的值与什么有关系?热化学方程式中各物质前的化学计量数不表示分子个数,表示对应物质的物质的量.∆H(KJ/mol)它表示每摩尔反应所放出的热量,∆H的值与方程式中的计量系数有关,即对于相同的反应,当化学计量数不同时,其∆H不同.例题1、当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式.2.写出下列反应的热化学方程式1)1molN2(g)与适量O2(g)反应生成NO(g),需吸收68kJ的热量;2)2molCu(s)与适量O2(g)反应生成CuO(s),放出314kJ热量;3) 1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量,写出硫燃烧的热化学方程式.4)4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式.5)在一定条件下,氢气和甲烷燃烧的化学方程式为:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); H= – 572 kJ /molCH4(g) +2O2 (g) = CO2(g)+2H2O (l);r H= – 890 kJ/mol由1mol 氢气和2mol甲烷组成的混合气体在上述条件下完全燃烧时放出的热量为多少.6、在一定条件下,氢气和丙烷燃烧的化学方程式为:2H2(g) + O2 (g) = 2H2O (l); ∆H= – 572 kJ/molC3H8(g) +5O2(g)= 3CO2 (g) +4H2O (l);∆H = – 2220 kJ/mol5mol 氢气和丙烷的混合气完全燃烧时放热3847kJ,则氢气和丙烷的体积比为(A) 1:3 (B) 3:1 (C) 1:4 (D) 1:17、已知(1)H2( g )+1/2O2( g ) = H2O ( g ) ΔH1 = a kJ/mol(2)2H2( g )+O2( g ) =2H2O ( g ) ΔH2 = b kJ/mol(3) H2( g )+1/2O2( g ) = H2O ( l ) ΔH3 = c kJ/mol(4) 2H2( g )+O2( g ) =2H2O ( l ) ΔH4 = d kJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是 A C .A、a<c<0B、b>d>0C、2a=b< 0D、2c=d>08.若2.6 g 乙炔(C2H2,气态)完全燃烧生成液态水和CO2(g)时放热130 kJ.则乙炔燃烧的热化学方程式为 C2H2(g)+5/2O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)ΔH=-1300 kJ/mol 2C2H2(g)+5O2(g)==4CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-2600 kJ/mol第二节燃烧热能源一学习目标:燃烧热,中和热,能源二学习过程1、燃烧热什么是燃烧热?是不是物质燃烧放出的热量就叫燃烧热呢?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.燃烧热通常可由实验测得.2)在理解物质燃烧热的定义时,要注意以下几点:•①研究条件: 25℃ ,101 kPa•②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物.•③燃烧物的物质的量:1 mol•④研究内容:放出的热量.(ΔH<0,单位kJ/mol)•⑤在未有特别说明的情况下,外界压强一般指25℃ ,101 kPa.所谓完全燃烧也是完全氧化,它是指物质中的下列元素完全转变成对应的稳定物.如: C→CO2(g)、H → H2O(l)、S → SO2(g)[练习1]分析以下几个热化学方程式,哪个是表示固态碳和气态氢气燃烧时的燃烧热的?为什么?A.C(s)+O2(g)===CO(g);ΔH=110.5 kJ/molB.C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-393.5 kJ/molC.2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ/molD.H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8 kJ/mol你能根据题中信息写出表示H2燃烧热的热化学方程式吗?由于计算燃烧热时,可燃物质是以1 mol 作为标准来计算的,所以热化学方程式的化学计量系数常出现分数.2、燃烧热的计算及应用[例题]1.在101 kPa时,1 mol CH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890.3 kJ的热量,CH4的燃烧热为多少?1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?CH4的燃烧热为890.3 kJ/mol,1000 L CH4(标准状况)完全燃烧产生的热量为3.97×104 kJ2.葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一.葡萄糖燃烧的热化学方程式为:C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)ΔH=-2 800 kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同.计算100 g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量.2、中和热1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应,生成1mol水时的反应热叫做中和热.2)中和热的表示:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l);△H=-57.3kJ/mol.3)要点①条件:稀溶液.稀溶液是指溶于大量水的离子.②反应物:(强)酸与(强)碱.中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应.③生成1mol水,中和反应的实质是H+和OH-化合生成 H20,若反应过程中有其他物质生成,这部分反应热也不在中和热内.④放出的热量:57.3kJ/mol例:已知H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l);△ H=-57.3kJ/mol ,求下列中和反应中放出的热量. (1)用20gNaOH配稀溶液跟足量稀盐酸反应放出____________ kJ的热量.(2)用2molH2SO4配稀溶液跟足量稀NaOH反应,放出____________kJ的热量.3燃烧热和中和热的区别与联系4、能源1)什么是能源?能源的作用?就是能提供能量的自然资源,包括化石燃料(煤、石油、天然气)、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等.•能源的开发和利用可以用来衡量一个国家或地区的经济发展和科学技术水平. 2)当今世界上重要的能源是什么?怎样解决能源枯竭问题?节约能源的重要措施是什么?什么是新能源?化石燃料:煤、石油、天然气解决的办法:开源节流;即开发新能源,节约现有能源,提高能源的利用率.措施:科学地控制燃烧反应,使燃料充分燃烧,提高能源的利用率.新能源:太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物能.3)相关思考题∶燃料充分燃烧的条件是什么?.燃料燃烧时,若空气过量或不足,会造成什么后果?为什么固体燃料要粉碎后使用?煤在直接燃烧时会产生SO2、氮氧化物及烟尘等,严重影响空气质量且易导致酸雨、温室效应等,从而使环境受到严重污染,故通过清洁煤技术(如煤的液化和气化,以及实行烟气净化脱硫等),大大减少燃煤对环境造成的污染,势在必行.提高煤燃烧的热利用率、开发新的能源也是大势所趋.第三节化学反应热的计算一学习目标:盖斯定律及其应用二学习过程1.引入:如何测出这个反应的反应热:C(s)+1/2O2(g)==CO(g)①C(s)+1/2O2(g)==CO(g) ΔH1=?②CO(g)+1/2O2(g)== CO2(g) ΔH2=-283.0kJ/mol③C(s)+O2(g)==CO2(g) ΔH3=-393.5kJ/mol① + ② = ③ ,则ΔH1 + ΔH2 =ΔH3所以,ΔH1=ΔH3-ΔH2 ΔH1=-393.5kJ/mol+ 283.0kJ/mol=-110.5kJ/mol2.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.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.3.如何理解盖斯定律?1)请用自己的话描述一下盖斯定律.2)盖斯定律有哪些用途?4.例题1)同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢,有时还很不完全,测定反应热很困难.现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的”.已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s);ΔH = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s);ΔH = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_________________________________.2)在同温同压下,下列各组热化学方程式中Q2>Q1的是(B )A.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g);△H=-Q11/2H2(g)+1/2Cl2(g)=HCl(g);△H =-Q2B.C(s)+1/2O2(g)=CO (g); △H= -Q1C(s)+O2(g)=CO2 (g); △H= -Q2C.2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(l); △H= -Q 1 2H 2(g)+O 2(g)=2H 2O(g); △H= -Q 2D. S(g)+O 2(g)=SO 2 (g); △H= -Q 1S(s)+O 2(g)=SO 2 (g); △H= -Q 23、298K,101kPa 时,合成氨反应的热化学方程式N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g);△H= -92.38kJ/mol. 在该温度下,取1 mol N 2(g)和3 mol H 2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么.第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率教学过程:1.定义:用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示.若浓度用物质的量(C )来表示,单位为:mol/L,时间用t 来表示,单位为:秒(s )或分(min )或小时(h )来表示,则化学反应速率的数学表达式为:V == △C/ t 单位是:mol/(L ·s ) 或 mol/(L ·min ) 或 mol/(L ·h )化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示,通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,其数学表达式可表示为tc V ∆∆=【例题】在2L 的密闭容器中,加入1mol 和3mol 的H 2和N 2,发生 N 2 + 3H 2 2NH 3 ,在2s 末时,测得容器中含有0.4mol 的NH 3,求该反应的化学反应速率. 解: N 2 + 3H 2 2NH 3 起始量(mol ): 1 3 0 2s 末量(mol ): 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量(mol ): 0.2 0.6 0.4则 VN 2==0.2/2×2==0.05 mol/(L ·s ) VH 2==0.6/2×2==0.15 mol/(L ·s )VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/(L·s)【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题:1.上述化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率.2.无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值.3.对于同一个反应来说,用不同的物质来表示该反应的速率时,其数值不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢.4.在同一个反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比.即:VN2:VH2 :VNH3==== 1 :3 :25.对于在一个容器中的一般反应aA + bB == cC + dD来说有:V A :V B:V C:V D === △C A:△C B:△C C:△C D === △n A :△n B:△n C:△n D==== a :b :c :d6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较.例如:可逆反应A(g)+ B(g)(g)+ D(g),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是( B )A. V A==0.15mol/L·minB. V B==0.6 mol/L·minC. V C==0.4 mol/L·minD.V D==0.01 mol/L·s对化学反应速率要注意以下几个问题:1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位,时间单位通常可用s、min、h表示,因此反应速率的与常见单位一般为mol/(l·s)、mol/(l·mon)或mol/(l·h).2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最容易测定的一种物质表示之,且应标明是什么物质的反应速率.3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同,但表达的意义是相同的,各物质表示的反应速率的数值有相互关系,彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算:对于反应)()()()(g qD g pc g nB g mA +=+来说,则有qV p V n V m V DC B A ===. 4、一般说在反应过程中都不是等速进行的,因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率.第二节 影响化学反应速率的因素(一)在其它条件不变的情况下,浓度对化学反应速率的影响【表征性抽象】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率. 【原理性抽象】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?(明确)当增加反应物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大.【对结论的再理解】1.,与产物的浓度关系不大2.对于可逆反应aA +bB cC + dD 来说,正反应的速率只取决于A 、B 两种物质的浓度,与C 、D 两种物质的浓度关系不大.而逆反应的速率只取决于C 、D 两种物质的浓度,与A 、B 两种物质的浓度关系不大.增加A 或B 的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率.3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率. 【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率.2. 制Fe (OH )2时,通过降低NaOH 溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe (OH )2被氧化的速率.(二)在其它条件不变的情况下,压强对化学反应速率的影响 【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的? 【收集事实】途径:已有的实验知识(提出以下几个实验)对比1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验.2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3.3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3.(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?【事实的处理】列表比较【表征性抽象】对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压力,反应速率会加大. 【原理性抽象】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比.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一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大.相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小.2.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的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关.【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的.我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题.2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大.(三)在其它条件不变的情况下,温度对化学反应速率的影响【提出问题】温度是怎样对化学反应速率进行影响的?【收集事实】途径:1.观察演示实验. 2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实. 『演示实验』10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比实验『复习回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比.2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比.【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)(1)Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O或S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O(2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑2. 表格化(1)同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的对比表(2)Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况对比表(3)Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比表【表征性抽象】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快.经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍.【原理性抽象】为什么升高温度会使反应速率加快?(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大.【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大.【应用】1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率.2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度.3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率.(四)催化剂对化学反应速率的影响【提出问题】催化剂是怎样影响化学反应速率的?【收集事实】途径:1.观察演示实验.2.回顾已有知识(演示实验)过氧化氢分解的对比实验(复习回顾)用KClO3制氧气的实验【实验事实的处理】1.写化学方程式(1)2H2O2 == 2H2O + O2↑(2)2KClO3 == 2KCl +3O2↑2. 列表对比(1)过氧化氢分解实验的对比表(2)用KClO3制氧气实验的对比表【表征性抽象】催化剂能加快化学反应速率.【原理性抽象】为什么催化剂能加快化学反应速率?(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大.【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果.例:(1)在加热条件下:2Cu + O2 == 2CuO2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O(2)氮的氧化物破坏臭氧:NO + O3 == NO2 + O2NO2 + O ==NO + O22. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂.3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同.相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同.【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位.大约85%的反应需要催化剂.尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂.例;接触法制硫酸工业.【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A(气)+B(固)==2C(气)+Q(Q >0)的正反应速率显著加快,可采用的措施是(不考虑固、气态间的接触面积)()A.降温 B.加入B C.增大体积使压强减小 D.加入A2.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速度V随时间t变化如图.其中t1——t2速度变化的原因是___________________ ;t2——t3速度变化的原因是_________________________________.V12 3【实验事实的处理】1.写化学方程式或离子方程式(1.)Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O或S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O(2.)2Mg + O2 ===2MgO(3.)CaC2 + H2O === C2H2↑+ Ca(OH)22. 列表对比(1)不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表(2).镁条分别在空气中和纯氧中燃烧的情况对比表(3)电石分别在水中和饱和食盐水中反应的情况对比表第三节 化学平衡 (第一课时)教学目标1.使学生建立化学平衡的观点,并通过分析化学平衡的建立,增强学生的归纳和形象思维能力. 2.使学生理解化学平衡的特征,从而使学生树立对立统一的辩证唯物主义观点. 教学重点 化学平衡的建立和特征. 教学难点 化学平衡观点的建立.教 学 过 程[引言]:化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题,但是在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应进行的快慢是不够的,因为我们既希望反应物尽可能快....地转化为生成物,同时又希望反应物尽.可能多...地转化为生成物.例如在合成氨工业中,除了需要考虑如何使N 2和H 2尽快地转变成NH 3外,还需要考虑怎样才能使更多的N 2和H 2转变为NH 3,后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡.。

人教版高中化学选修4知识点总结第二章化学反映速度和化学平稳

人教版高中化学选修4知识点总结第二章化学反映速度和化学平稳

第二章化学反映速度和化学平稳一、化学反映速度(1)化学反映速度的概念化学反映速度是用来衡量化学反映进行的快慢程度的物理量。

(2)化学反映速度的表示方式关于反映体系体积不变的化学反映,通经常使用单位时刻内反映物或生成物的物质的量浓度的转变值表示。

某一物质A的化学反映速度的表达式为:式中——某物质A的浓度转变,经常使用单位为mol·L-1。

——某段时刻距离,经常使用单位为s,min,h。

υ——物质A的反映速度,经常使用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。

(3)化学反映速度的计算规律①同一反映中不同物质的化学反映速度间的关系同一时刻内,用不同的物质表示的同一反映的反映速度数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

②化学反映速度的计算规律同一化学反映,用不同物质的浓度转变表示的化学反映速度之比等于反映方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反映速度的计算或换算的依据。

(4)化学反映速度的特点①反映速度不取负值,用任何一种物质的转变来表示反映速度都不取负值。

②同一化学反映选用不同物质表示反映速度时,可能有不同的速度数值,但速度之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

③化学反映速度是指时刻内的“平均”反映速度。

小贴士:①化学反映速度通常指的是某物质在某一段时刻内化学反映的平均速度,而不是在某一时刻的瞬时速度。

②由于在反映中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此关于有纯液体或纯固体参加的反映一样不用纯液体或纯固体来表示化学反映速度。

其化学反映速度与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。

一般是通过增大该物质的表面积(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加速反映速度。

③关于同一化学反映,在相同的反映时刻内,用不同的物质来表示其反映速度,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反映的速度。

因此,表示化学反映的速度时,必需指明是用反映体系中的哪一种物质做标准。

高中化学选修4第二章知识点总结

高中化学选修4第二章知识点总结

第二章《化学反应速率和化学平衡》知识点总结一、化学反应速率1. 化学反应速率(v)⑴定义:用来衡量化学反应的快慢,单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化⑵表示方法:单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示⑶计算公式:v=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:浓度变化,Δt:时间)单位:mol/(L·s)⑷影响因素:①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)②条件因素(外因):反应所处的条件2.※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。

(2)、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时:充入惰性气体→各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒压时:充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢练习1:锌和稀硫酸反应,向反应混合溶液中加入下列物质,判断正确的是()A.加入醋酸钠固体,反应速率加快B.加入硫酸氢钠固体,反应速率加快C.加入水,产生氢气的体积减小D.加入少量硫酸铜,产生的氢气量不变练习2:在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+n D(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min末时测得C的物质的量为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。

计算:(1)5 min末A的物质的量浓度为____________________________________________。

(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________________________________。

(3)化学方程式中n值为_____________________________________________________。

(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ②v(B)=6 mol·L-1·min-1③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ④v(D)=8 mol·L-1·min-1其中反应速率最快的是______________(填编号)。

高中化学 人教版选修4 第二章第四节 化学反应进行的方向 教学设计、教案 、学案

高中化学 人教版选修4 第二章第四节 化学反应进行的方向 教学设计、教案 、学案

第四节化学反应进行的方向1.了解放热反应的自发性和某些吸热反应的自发性。

2.通过“有序”和“无序”的对比,理解熵的概念。

3.初步了解焓变和熵变对化学反应方向的影响,能用焓变和熵变说明化学反应进行的方向。

自发过程与自发反应1.自发过程(1)含义:在一定条件下,不用借助于外力就可以自动进行的过程。

(2)特点①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或者释放热量)。

②在密闭条件下,体系有从有序自发转变为无序的倾向。

2.自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应。

1.正误判断:正确的打“√”,错误的打“×”,并阐释错因或列举反例。

语句描述正误阐释错因或列举反例(1)自发过程不需任何条件就能发生(2)水由高处向低处流属于自发过程(3)铁在潮湿空气中生锈属于非自发过程(4)从高能转变为低能的过程,一定是自发过程(5)日常生活中,气温升高时冰雪自动融化属于自发过程(2)√(3)×该过程属于自发过程(4)×不一定,如4NO2+O2===2N2O5反应放热,其不是自发过程(5)√2.自发反应一定能发生反应,而非自发反应一定不能发生反应吗?说明理由。

答案:不一定。

自发反应和非自发反应是指该反应过程是否有自发进行的倾向,而这个过程是否一定会发生则不能确定。

例如,碳的燃烧是一个自发反应,但需要借助外界条件“点燃”反应才能发生。

1.下列过程是非自发的是()A.水由高处向低处流B.室温下水结成冰C.气体从高密度处向低密度处扩散D.煤气的燃烧解析:选B。

自然界中水由高处向低处流、煤气的燃烧、气体从高密度处向低密度处扩散、室温下冰的融化都是自发过程,其逆向都是非自发的。

2.下列过程是自发进行的吸热反应的是()A.NaOH与HCl反应B.CO与O2点燃条件下发生反应C.消石灰与氯化铵晶体的反应D.SO3与H2O反应解析:选C。

题中四个反应都可自发进行,但A、B、D三项中的反应都为放热反应,只有C项是吸热反应。

高二化学选修四第二章知识点总结

高二化学选修四第二章知识点总结

高二化学选修四第二章知识点总结很多高中生都认为化学学习很难,其实需要高中化学只需要科学的学习方法和认真的学习态度。

这次小编给大家整理了高二化学选修四第二章知识点总结,供大家阅读参考。

高二化学选修四第二章知识点总结第二章化学反应速率与化学平衡考点1:化学反应速率1、化学反应速率的表示方法___________。

化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。

表达式:___________ 。

其常用的单位是__________ 、或__________ 。

2、影响化学反应速率的因素1)内因(主要因素)反应物本身的性质。

2)外因(其他条件不变,只改变一个条件)3、理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。

②活化能:如图图中:E1为正反应的活化能,使用催化剂时的活化能为E3,反应热为E1-E2。

(注:E2为逆反应的活化能)③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。

(2)活化分子、有效碰撞与反应速率的关系考点2:化学平衡1、化学平衡状态:一定条件(恒温、恒容或恒压)下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物(包括反应物和生成物)中各组分的浓度保持不变的状态。

2、化学平衡状态的特征3、判断化学平衡状态的依据考点3:化学平衡的移动1、概念可逆反应中旧化学平衡的破坏、新化学平衡的建立,由原平衡状态向新化学平衡状态的转化过程,称为化学平衡的移动。

2、化学平衡移动与化学反应速率的关系(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。

(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。

(3)v正<v逆:平衡向逆反应方向移动。

< p="">3、影响化学平衡的因素4、“惰性气体”对化学平衡的影响①恒温、恒容条件原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动。

②恒温、恒压条件原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小5、勒夏特列原理定义:如果改变影响平衡的一个条件(如C、P或T等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。

2020年选修4人教版 第二章 重点问题讲解——可逆反应(学案及训练)

2020年选修4人教版 第二章  重点问题讲解——可逆反应(学案及训练)

2020年选修4人教版第二章重点问题讲解——可逆反应(学案及训练)【交流讨论】1.如何判断一个反应是否为可逆反应?提示同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。

2.在一个可逆反应中,各物质转化率有没有可能达到100%?提示不能。

【点拨提升】1.可逆反应:在相同条件下,要用“”代替“===”作为连接反应物和生成物的符号,二氧化硫与水的反应是可逆反应,两者反应的化学方程式应为:SO2+H2O H2SO3。

2.可逆反应的特征(1)双向性:可逆反应分为方向相反的两个反应——正反应和逆反应。

(2)双同性:正、逆反应在相同条件下是同时进行的。

(3)共存性:反应物和生成物共存于同一体系中,反应物的转化率小于100%。

(4)能量转化类型相反:若正反应放热,则逆反应吸热。

3.常见的可逆反应:(1)N2+3H22NH3,(2)2SO2+O22SO3,(3)Cl2+H2O HCl+HClO,(4)H2+I22HI,(5)酯在酸性条件下的水解等。

(6)2NO2N2O4(7)弱电解质的电离(8)盐类的水解注意:(1)可充电池的充电和放电不是可逆反应.(2)氢气和氧气燃烧生成水和水电解成氢气和氧气也不是可逆反应(3)光合作用和呼吸作用也不是可逆反应例题:在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是()A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1B.SO2为0.25 mol·L-1C.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1D.SO3为0.4 mol·L-1解析A项数据表明,题中0.2 mol·L-1的SO3完全转化成了SO2和O2,即平衡时,c(SO3)=0,这是不可能的;B项可能;C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05 mol·L-1,这也是不可能的;D项数据表明SO2完全转化成了SO3,即平衡时,c(SO2)=0,c(O2)=0,这也是不可能的。

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章末总结[学习目标定位] 1.熟知外界条件对化学反应速率影响的规律。

2.学会化学平衡状态及其移动方向的判断。

3.学会化学平衡的计算方法。

4.掌握图像题与等效平衡的分析方法。

一 外界条件对化学反应速率的影响规律影响化学反应速率的因素包括内因和外因。

内因是指反应物本身的性质;外因包括浓度、温度、压强、催化剂、反应物颗粒大小等。

这些外界条件对化学反应速率影响的规律和原理如下: 1.浓度(1)浓度增大,单位体积内活化分子数增多(活化分子百分数不变),有效碰撞的几率增加,化学反应速率增大。

(2)浓度改变,可使气体间或溶液中的化学反应速率发生改变。

固体或纯液体的浓度可视为常数,它们的物质的量的变化不会引起反应速率的变化,但固体颗粒的大小会导致接触面积的变化,故影响化学反应速率。

2.压强改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度的改变。

对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况:(1)恒温时:增大压强――→引起体积缩小――→引起浓度增大――→引起反应速率增大。

(2)恒容时①充入气体反应物――→引起反应物浓度增大――→引起总压强增大――→引起反应速率增大。

②充入“稀有气体”――→引起总压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。

(3)恒压时:充入“稀有气体”――→引起体积增大――→引起各物质浓度减小――→引起反应速率减小。

3.温度(1)温度升高,活化分子百分数提高,分子间的碰撞频率提高,化学反应速率增大。

(2)温度升高,吸热反应和放热反应的速率都增大。

实验测得,温度每升高10 ℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。

4.催化剂(1)催化剂对反应过程的影响通常可用下图表示(加入催化剂,B 点降低)。

催化剂能改变反应路径、降低活化能、增大活化分子百分数、加快反应速率,但不影响反应的ΔH 。

(2)催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才达到最大。

(3)对于可逆反应,催化剂能够同等程度地改变正、逆反应速率,对化学平衡状态无影响,生产过程中使用催化剂主要是为了提高生产效率。

特别提示在分析多个因素(如浓度、温度、反应物颗粒大小、催化剂、压强等)对反应速率的影响规律时,逐一改变一个因素而保证其他因素相同,通过实验分析得出该因素影响反应速率的结论,这种方法叫变量控制法。

【例1】某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素,所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K。

请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:【试题参考答案解析】考查影响反应速率的因素的实验设计。

实验①和②探究HNO3浓度对反应速率的影响,故大理石规格和反应温度应相同,而HNO3浓度不同;同理,①和③应选择不同的温度、①和④应选择不同的规格,而另外2个条件相同。

【试题参考答案】②298粗颗粒 1.00③308 2.00④298细颗粒 2.00(Ⅱ)③(Ⅲ)④二化学平衡状态的特征及其判断方法1.化学平衡状态具有的“五大特征”(1)逆:指化学平衡状态只适用于可逆反应,同一可逆反应,在同一条件下,无论反应从正反应方向开始还是从逆反应方向开始,或同时从正、逆反应方向开始,以一定的配比投入反应物或生成物,则可以达到相同的平衡状态。

(2)动:指动态平衡,即化学反应处于平衡状态时,正、逆反应并未停止,仍在进行,只是正、逆反应速率相等。

(3)等:指“v正=v逆≠0”。

即某一物质在单位时间内消耗的物质的量浓度和生成的物质的量浓度相等,也可以用不同物质的化学反应速率表示该反应的正、逆反应速率相等。

(4)定:指参加反应的各组分的含量保持不变,即各组分的浓度、质量分数、体积分数(有气体参加的可逆反应)、反应物的转化率等均保持不变。

(5)变:指平衡移动。

可逆反应的平衡状态是相对的、暂时的,当外界某一条件改变时,原平衡被破坏,化学平衡向着减弱这种改变的方向移动,在新的条件下达到新的平衡状态。

理解感悟“一定条件”、“可逆反应”是前提,“相等”是实质,“保持不变”是标志。

【例2】一定温度下,向某容积恒定的密闭容器中充入1 mol N2、3 mol H2,经充分反应2NH3(g),下列有关说法中正确的是()后达到如下平衡:N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂A.达平衡后再加入一定量的N2,体系内各物质含量不变B.N2、H2、NH3的浓度一定相等C.反应没有达到平衡时,NH3会不断地分解,达到平衡时则不会再分解D.平衡时,N2、H2物质的量之比为1∶3【试题参考答案解析】化学平衡是一种相对平衡,条件改变后原来的平衡状态就会被破坏,A错;化学平衡又是一种动态平衡,平衡时正、逆反应仍在进行,C错;平衡时体系内各物质浓度或百分含量保持不变(不是相等),B错;D中因反应中消耗N2、H2的物质的量之比为1∶3,而N2、H2的起始量之比是1∶3,故平衡时仍是1∶3。

【试题参考答案】D2.化学平衡状态判断的“四大依据”2SO3(g)为例:(1)对于普通可逆反应,以2SO2(g)+O2(g)催化剂△若各组分的物质的量、浓度不发生变化,则反应已达到平衡状态。

若用反应速率关系表示化学平衡状态,式中既要有正反应速率,又要有逆反应速率,且两者之比等于化学计量数之比,就达到化学平衡状态。

(2)对于有有色气体存在的反应体系,如2NO2(g)N2O4(g)等,若体系的颜色不再发生改变,则反应已达平衡状态。

(3)对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应,如N2(g)+2NH3(g),若反应体系的压强不再发生变化、平均相对分子质量不再变3H2(g)高温、高压催化剂化,则说明反应已达平衡状态。

对有气体存在且反应前后气体物质的量不发生改变的反应,反应过程中的任何时刻体系的压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量都不变,故压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。

(4)从微观的角度分析,如反应N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g),下列各项均可说明该反应达到了平衡状态。

①断裂1 mol N≡N键的同时生成1 mol N≡N键。

②断裂1 mol N≡N键的同时生成3 mol H—H键。

③断裂1 mol N≡N键的同时断裂6 mol N—H键。

④生成1 mol N≡N键的同时生成6 mol N—H键。

特别提示(1)从反应速率的角度来判断反应是否达到平衡时,速率必须是一正一逆(不能同是v正或v逆),且反应速率之比等于化学计量数之比。

(2)在可逆反应过程中,能发生变化的物理量(如各组分的浓度、反应物的转化率、混合气体密度、颜色、平均摩尔质量等),若保持不变,说明可逆反应达到了平衡状态。

【例3】在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥v(C)与v(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子数之比为1∶1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨【试题参考答案解析】要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义,在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。

题给反应是一个反应前后气体体积不相等的反应,因此在定容容器中,若①混合气体的压强、③B的物质的量浓度、④混合气体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化,均能证明该反应达到化学平衡状态。

而②中ρ=m(g)V(容)始终不变化,⑥中没指明反应进行的方向,⑦m(g)始终不变化,⑧在定容容器中,混合气体的总体积不能作为判断依据,⑨反应未达到平衡时,C、D气体的分子数之比也为1∶1。

【试题参考答案】B三化学平衡移动及其移动方向的判断1.化学平衡移动的分析判断方法应用上述规律分析问题时应注意:(1)不要把v正增大与平衡向正反应方向移动等同,只有v正>v逆时,才使平衡向正反应方向移动。

(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同。

当反应物总量不变时,平衡向正反应方向移动,反应物转化率才提高;当增大一种反应物的浓度,使平衡向正反应方向移动,会使另一种反应物的转化率提高。

2.化学平衡移动原理(移动方向的判断方法)外界条件对化学平衡的影响可根据勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。

(1)对原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是升高温度时,平衡向吸热反应方向移动;增加反应物,平衡向反应物减少的方向移动;增大压强,平衡向压强减小的方向移动。

(2)移动的结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化,达到新平衡时此物理量更靠近改变的方向。

如增大反应物A的浓度,平衡正移,但达到新平衡时,A 的浓度仍比原平衡时大;同理,若改变温度、压强等,其变化也相似。

3.实例分析反应实例条件变化与平衡移动方向达到新平衡时转化率变化情况2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0增大O2浓度,平衡右移SO2的转化率增大,O2的转化率减小增大SO3浓度,平衡左移从逆反应角度看,SO3的转化率减小升高温度,平衡左移SO2、O2的转化率都减小增大压强,平衡右移SO2、O2的转化率都增大2NO2(g) N2O4(g)体积不变时,充入NO2,平衡右移NO2的转化率增大体积不变时,充入N2O4,平衡左移NO2的转化率增大2HI(g)H2(g)+I2(g)增大H2的浓度,平衡左移从逆反应角度看,H2的转化率减小,I2的转化率增大增大HI的浓度,平衡右移HI的转化率不变增大压强,平衡不移动转化率不变【例4】一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生下列反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件,SO3(g)平衡浓度不改变的是()A.保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO3(g)B.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)C.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)D.保持温度和容器内压强不变,充入1 mol Ar(g)【试题参考答案解析】根据勒夏特列原理可知,在恒容状态下,A 中充入1 mol SO 3(g),SO 3(g)的平衡浓度比原来大。

C 中在保持恒压状态下充入O 2,必导致容器体积增大,根据勒夏特列原理,SO 3(g)的平衡浓度比原来小,同理可知在选项D 条件下,SO 3(g)的平衡浓度也比原来小。

【试题参考答案】B四 化学平衡计算模式与公式1.计算模式化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。

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