高一化学第二章 第三节化学反应的速率和限度教案 新课标 人教版 必修2文档格式.docx

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实验步骤

在一支试管中加入2～3mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1mol/L的FeCl3溶液

待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体

实验现象

用化学方程式解释实验现象

思考问题

寻找答案

1.通过观察什么现象来判断该反应进行得快慢？

2.还有哪些其他办法观察该化学反应速率？

列出你对

问题的

想 

法

2.温度对化学反应速率影响的实验探究

根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。

①按下列装置和实验步骤进行对比实验。

②记录现象。

③处理分析实验现象。

④得出结论。

操作方法：

在三支相同的试管中分别加入2～3ml约5%的H2O2，然后在每一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上气球（大小相同）。

等三支试管上的气球大小差不多相同时，同时置于三个烧杯中观察现象。

3.催化剂对化学反应速率影响的实验探究

在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2～3mL约5%的H2O2，然后在一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液，另一支试管中加入少量MnO2固体。

同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液，观察红墨水上升情况。

【实验2-7】

活动过程设计

向3～4mL1mol/L的CaCl2溶液中滴入1mol/L的Na2SO4溶液

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：

解 

释

三、问题交流

【思考与交流】

日常生活中的化学变化有快有慢。

有的反应瞬间完成，如爆炸；

有的化学反应要经历几万年以上，如化石燃料的形成和溶洞的形成；

有的反应在高温条件下变化快，在低温的条件下变化慢，如食品的变质；

还有的反应在干燥的环境中变化慢，在潮湿的环境下变化快，如钢铁的锈蚀。

人们在实验室进行化学反应时，常常采用粉碎反应物以增大其接触面积，或将固体反应物溶于水中以提高其接触机会，或加入催化剂等措施来提高化学反应速率。

将这些学生熟知的化学现象和事例引入课堂学习之中，能提高学生学习化学的兴趣，会使学生深刻体会到化学知识与生活的密切联系，对培养学生正确的科学价值观十分有利。

在生产、生活和科研中，常会遇到通过控制反应条件使化学反应按照人们的期望去完成，如对提高对人类有用的化学反应速率和反应程度，以提高原料的利用率或转化率。

对这些问题的研究不仅能让学生认识到面对一个具体化学反应所必须考虑的基本问题，还能对人们将提高燃料的燃烧效率、提高能量的转化率，作为解决能源危机的有效途径有更深刻的理解。

四、习题参考

1.升高温度可以增大化学反应速率，因为温度升高，反应物分子的能量增加，使有效碰撞次数增多因而化学反应速率增大。

例如，在夏季食品更易变质。

反应物的浓度增大可以增大化学反应速率，当增大反应物的浓度时，活化分子的数量增多，使有效碰撞次数增多因而化学反应速率增大。

固体反应物的表面积越大，会使反应物的接触面积增大，使有效碰撞次数增多因而化学反应速率增大。

催化剂能够增大化学反应速率，是由于催化剂能够降低反应所需要的能量，这样会使更多的反应物分子成为活化分子，从而增大化学反应速率。

2.面粉属于表面积非常大的有机物，与空气的接触面积大，所以，非常容易剧烈燃烧而发生爆炸。

3.

（1）提高温度或使用催化剂都可以促进KClO3的分解。

（2）2KClO32KCl+3O2↑

教学资源

1.反应热和键能的关系

在化学反应中，从反应物分子转变为生成物分子，各原子内部并没有多少变化，但原子间的结合方式发生了改变。

在这个过程中，反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏，生成物分子中的新化学键形成。

实验证明，在破坏旧化学键时，需要能量来克服原子间的相互吸引；

在形成新化学键时，由于原子间的相互吸引而放出能量。

化学反应的反应热就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化。

化学键是分子中相邻原子间的强烈的相互作用，这种相互作用具有一定的能量，这一能量就是键能。

键能常用E表示，单位是kJ/mol。

下面用乙烷裂解为乙烯和氢气为例，根据化学反应中化学键的改变和键能的变化来分析反应热和键能的关系。

在乙烷分子中，原子间的结合力可归结为6个C—H键和1个C—C键：

H 

H

| 

|

H—C—C—H

| 

|

在乙烯分子中，原子间的结合力可归结为4个C—H键和1个CC键：

从键能数据估算反应热的具体方法和步骤如下：

（1）写出反应的化学方程式，并突出反应物和生成物分子中的各个化学键。

（2）归纳出化学键改变的情况。

6C—H+C—C→4C—H+CC+H—H

即：

2C—H+C—C→CC+H—H

（3）从键能的表中，查出有关的数据。

E（C—H）=414.4kJ/mol

E（CC）=615.3kJ/mol

E（C—C）=347.4kJ/mol

E（H—H）=435.3kJ/mol

（4）根据下列公式粗略地估计反应热（ΔH）。

ΔH=∑E（反应物）-∑E（生成物）

上式表明，反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。

ΔH=〔2E（C—H）+E（C—C）〕-〔E（CC）+E（H—H）〕

=（2×

414.4+347.4）kJ/mol-（615.3+435.3）kJ/mol

=125.6kJ/mol

这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6kJ/mol。

其他反应是吸热还是放热，数值是多少，可以用以上方法进行估计。

2.原电池

课文里所讲的原电池，是为了便于说明原电池化学原理的一种最简单的装置。

如果用它作电源，不但效率低，而且时间稍长，电流就不断减弱，因此不适合于实际应用。

这是什么原因呢？

主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。

这种作用称为极化作用。

为了避免发生这种现象，设计了如图2-4的原电池装置。

在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液，将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥（如充满KCl饱和溶液和琼脂制成的胶冻）连接起来，再用导线将锌片和铜片联接，并在导线中串联一个电流表，就可以观察到下面的现象：

（1）电流表指针发生偏转，根据指针偏转方向，可以判断出锌片为负极、铜片为正极。

（2）铜片上有铜析出，锌片则被溶解。

（3）取出盐桥，指针回到零点，说明盐桥起了沟通电路的作用。

发生上述现象的原因是由于锌比铜活泼，容易失去电子变成Zn2+进入溶液，电子通过导线流向铜片，硫酸铜溶液中的Cu2+从铜片上获得电子变成铜原子沉积在铜片上。

由于电子从锌片流到铜片，所以锌片上发生氧化反应，铜片上发生还原反应。

Zn-2e-=Zn2+

Cu2++2e-=Cu

总反应式：

Cu2++Zn=Cu++Zn2+

一定时间后，溶液会因带电离子的积累（ZnSO4溶液中的Zn2+离子过多，CuSO4溶液中的SO42-离子过多）而阻碍电子的转移。

但有盐桥存在，允许溶液中离子迁移，以中和过剩的电荷，起了沟通电路的作用，使传递电子的反应能继续进行。

于是，锌和CuSO4的氧化还原反应的化学能转变成外电路上电子流动的电能。

从分析铜-锌原电池的组成可以看出，原电池是由两个半电池组成的。

锌和锌盐溶液组成一个半电池，铜和铜盐溶液组成另一个半电池。

组成半电池的导体叫电极，失去电子的电极为负极，得到电子的电极为正极。

不参加电极反应的电极叫惰性电极，如铜电极。

上述原电池的装置可用符号来表示：

Zn|ZnSO4‖CuSO4|Cu

负极 

盐桥 

正极

每个半电池都由两类物质组成，一类是可作还原剂的物质，如锌和铜，称为还原型物质。

另一类是可作氧化剂的物质，如ZnSO4和CuSO4，称为氧化型物质。

相对应的氧化型物质和还原型物质组成氧化还原电对，常用如下符号表示：

Zn2+/Zn,Cu2+/Cu。

不同氧化态的同一元素的离子或单质等也可构成氧化还原电对，如Fe3+/Fe2+、Cl2/Cl-、O4/OH-等。

3.课外实践活动案例

【实验探究1】中和热的近似测定

1.用量筒（最好使用移液管）量取50mL1mol/L的盐酸，加入100mL的烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度（tHCl），记录在下页表中。

2.用另一支量筒量取50mL1mol/L的NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度（tNaOH），也记录在下页表中，并计算起始温度的平均值（t1）。

3.把试管中的氢氧化钠溶液一次倒入盛盐酸的烧杯里，跟盐酸混合，随即盖上泡沫塑料板。

搅拌溶液，然后读出混合液的最高温度（t2），记录在表内。

4.根据上述测得的实验数据，按下式近似计算强酸强碱的中和热。

中和热=（m×

C×

△t×

10-3）/n（H2O）（kJ/mol）

式中m是混合液的质量（把盐酸和氢氧化钠溶液的密度近似看作水的密度为1g/cm3来计算），C是混合液的比热容（近似取4.18kJ/kg·

K），n（H2O）是中和反应生成水的物质的量（单位mol）。

实验

序号

物质

起始温度t1/℃

终止温度

t2/℃ 

温差

t2-t1/℃ 

中和热

/kJ/mol 

① 

HCl

tHCl=

t1=（tHCl+tNaOH）/2

=

t2=

t2-t1= 

NaOH 

tNaOH= 

② 

HCl 

tHCl= 

t2-t1=

③ 

5.重复上述实验2次，将实验结果填入上表

格中。

取三次平行实验结果的平均值。

【实验探究2】放热反应的观察

1.利用空气的热胀冷缩原理观察氧化钙与水反应放热

（1）按图2-6所示将实验装置连接好。

（2）在U型管内加入少量品红溶液（或红墨水）。

打开T型管螺旋夹，使U型管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧螺旋夹。

（3）在中间的试管里盛1g氧化钙，当滴入2mL左右的蒸馏水后，可观察到U型玻管里的红墨水会沿开口端上升。

也可以在小试管里盛浓盐酸，滴入氢氧化钠溶液，或在3%的过氧化氢溶液里加入少量的二氧化锰粉末，反应时都会放出热量，具支试管内的空气受热膨胀，反应放出的热量使U型管内侧的液面立即下降，外侧的液面上升。

利用这个装置还可以观察无水CuSO4水合时的

放热现象。

2.利用NO2平衡气体遇热颜色加深、遇冷颜色变浅来指示放热过程和吸热过程

（1）按图2-7所示将实验装置连接好。

（2）向其中一个烧杯的水中投入一定量的CaO固体，CaO与水反应放热，此烧杯中的NO2平衡混合气体的红棕色变深。

查找资料：

NO2平衡气体遇热颜色加深，遇冷颜色变浅的反应原理。

【实验探究3】利用原电池装置探究金属活动性

方法一：

［原理］活泼性不同的金属跟碳棒一起构成原电池时，用活泼金属做电极的电池电势差大，经放电后使灵敏导电仪（可以自制）中较多的小灯泡发光。

［装置］

图2-8 

利用原电池探究金属的活动性

（一）［操作］

1.按上图装配好仪器，小烧杯里各加10mL0.5mol/L的稀盐酸。

2.接通电源，碳棒作为原电池的正极，镁条、铝条和铜条作负极，依次跟导电仪的两根电极接通，并浸入电解质溶液中。

3.导线接触镁条时，反应最激烈，小灯泡全亮；

导线接触铝条时，小灯泡只亮一半；

导线接触铜条时，只有一支小灯泡微亮。

［实验要点］装置的输入端正极接金属，负极接碳棒。

实验前必须调节导电仪的灵敏度，使两根电极短路接触时灯泡不亮。

方法二：

［原理］1.原电池的电动势是正极跟负极的电势差（ε=E+-E-）。

在三个原电池中，正极都是铜电极，因此负极的电势愈低，原电池的电动势愈大。

2.电极的电势高低跟金属的活泼性有关。

在盐溶液浓度相同的情况下，金属愈活泼，构成电极的电势愈低。

（二）［操作］

1.如图2-9所示安装好装置。

2.取4支5mm×

80mm的玻璃管，管的一端套上玻璃纸，并用线扎紧。

3.取长100mm的丝状或条状铜、铁、锌、镁各一段，分别插入上述四支玻璃管中，然后分别加入适量的0.5mol/L相应的金属盐溶液。

这样就构成铜、铁、锌和镁的四支电极。

4.在150mL的烧杯中加入100mL、1mol/L的KNO3溶液。

在这溶液中任意插入两支电极，都能构成一个原电池。

5.把铜电极分别跟另外三个电极构成原电池，用伏特计测量三个原电池的电动势。

［实验要点］选用量程为2V的伏特计。

【实验探究4】水果、蔬菜、果汁原电池的制作

［活动目的］

1.培养学生动手制作的能力。

2.巩固学生已有的原电池知识。

3.调动学生的学习兴趣，训练学生的创新思维。

［活动形式］学生分组在课外自己选材制作。

［成果展示］将自己的制作成果在课堂上交流。

【实验探究5】固体反应物表面积跟反应速率的关系

图2-10 

反应物表面积对反应速率的影响

［实验要点］

1.锥形瓶中的碳酸钙过量，所以盐酸的体积必须尽量控制得准确一些，以使对比实验更有说服力。

2.量筒里盛满水，倒置在水槽中。

3.同时把注射器内的盐酸迅速注入锥形瓶中。

【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。

2019-2020年高一化学第二章化学物质及其变化第二节离子反应教案

教学目的：

1、让学生掌握电解质、非电解质的概念

2、了解强弱电解质的概念

3、通过书写电离方程式和离子方程式懂得离子反应的意义

一、酸、碱、盐在水溶液中的电离

1、电解质和非电解质的定义：

电解质：

凡是在水溶液中或熔融态本身能导电的化合物

包括：

酸、碱、盐（Mg3N2）和部分金属氧化物

非电解质：

凡是在水溶液中和熔融态本身均不能导电的化合物（盐酸和氨水认为是电解质）

SO2、CO2、NH3；

有机物（除有机酸、酚、氨基酸外的烃、醇、醛、酯、酮等）

提问：

1、能导电的物质是电解质吗？

电解质一定能导电吗？

电解质中一定有阴阳离子吗？

2、溶于水能导电的化合物是电解质吗？

3、物质不是电解质就是非电解质吗？

4、判断下列物质哪些是电解质哪些是非电解质：

CO（NH2）2、浓硫酸、食盐水、

氯化银、硫酸钡、蔗糖溶液、液态KNO3、SO3、铜、碳酸钙、液氨

过渡：

都是电解质，导电能力一样吗？

2、强、弱电解质

强电解质：

在水溶液里全部电离成离子的电解质

强酸、强碱、绝大多数盐（除HgCl2、CdI2）、部分金属氧化物（Al2O3）

弱电解质：

在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质

弱酸、弱碱（可溶性的氨水和不溶性的碱）、水

常见弱酸H2CO3、HAc、H3PO4、H2SO3、H2S、HClO、HCN、HF

1、强电解质和弱电解质溶液中存在的粒子？

2、BaSO4是强电解质吗？

强弱电解质和溶解度有关系吗？

强弱电解质和导电能力有关系吗？

3、化合物从电解质和非电解质的角度分类：

强电解质

（完全电离）

电解质（电离程度大小非导电能力）

化合物（能否导电）弱电解质

非电解质（部分电离）

电解质为什么能导电？

——电离

4、电解质的电离、电离方程式

（1）定义：

电解质溶于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程叫电离。

本质

条件

关系

电离

物理变化

水溶液（破坏离子键和共价键、形成水合阴、阳离子）

或熔融（只破坏离子键）不需通电

电解质电离才可导电

电解质在水溶液中肯定能电离吗？

只有离子化合物组成的电解质在熔融态才电离吗？

（2）方式和程度：

方式：

NaHSO4在水中和熔融态的电离

程度：

强电解质：

完全（＝）

不完全（）

（3）电离方程式

实验2-1：

CuSO4+BaCl2的反应类型是什么？

复分解反应的条件是什么？

在水溶液中反应物要电离，那么上面反应实质是什么？

离子数目有什么变化？

讲：

CuSO4+NaCl混合后离子数目不减少，无明显现象，这种叫离子共存，即相互不反应。

但Zn+FeSO4离子数目也没减少，能共存吗？

这是什么反应？

上述方程消去没有参加反应的自由移动的离子就是离子方程式，这种反应叫离子反应

二、离子反应及其发生的条件

1、定义：

离子反应是有离子参加的反应

用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子叫离子方程式

问：

离子反应一定有电解质参加吗？

2、书写

看书：

写、改（易溶的强电解质才拆，即自由移动的离子）、删（没有参加反应）、查（守恒）

补：

溶解度表：

酸：

H2SH2SO3H3PO4H2SiO3

钾、钠、铵、硝加氯酸、磷酸二氢、醋酸的盐全溶

硫酸除铅、钡和钙、银不溶

氯化物除氯化银

碳酸（硅酸、亚硫酸、硫化物、磷酸、磷酸一氢）除钾、钠、铵均不溶

碱除钾、钠、铵、钡、钙全不溶

练习：

1、酸和盐Na2CO3＋HClCaCO3+HＡc　　　FeS+H2SO4H2S+CuSO4

２、碱和盐K2CO3+Ca（OH）2　　　　CuSO4+Ba（OH）2　　　　氯化铵和NaOH

３、盐和盐CuSO4+BaCl2　　　　　CuCl2+AgNO3　　　　　　Na2CO3＋BaCl2

４、酸和碱Ba（OH）2+H2SO4KOH+H2SO4Cu（OH）2+HCl

５、碱性氧化物和酸

６、酸性氧化物和碱

７、氧化还原反应

另2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3↑+2H2O，实际是离子间的反应，但电解质没有发生电离（熔融态或水溶液中才电离），故没有离子方程式。

实验2-2

3、意义：

更简洁、更本质、更全面

1、中和反应的实质是H++OH-=H2O，对吗？

H++OH-=H2O表示所有的中和反应吗？

代表所有的强酸和强碱的中和吗？

2、写出Ba2++SO42-=BaSO4表示的化学反应方程式

4、离子反应的条件（复分解和氧化还原）

　5、注意点：

量、顺序、状态（固态、浊液、晶体、浓硫酸不拆）

少量CO2通入澄清石灰水、过量CO2通入石灰乳

侯氏制碱

饱和Na2CO3溶液中通入CO2

（NH4）2SO4和NH4HSO4＋NaOH

KHSO4+Ba（OH）2

NaHCO3+Ca（OH）2

6、离子共存问题：

1、题目条件2、反应3、颜色