鲁科版化学反应原理模块第2章--化学反应的方向、限度与速率word版本.doc
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1、鲁科版化学反应原理模块第2章 化学反应的方向、限度与速率精品文档鲁科版化学反应原理模块第2章 化学反应的方向、限度与速率第1、2节复习课 教学案例(第1课时)一、教学背景分析(一)教材分析化学反应原理第2章在内容上如此多的定量探讨的内容,在高中阶段有什么用途和意义呢?在过去的教材使用过程中,常常遇到学生的 “ 这个反应为什么可以发生而另一个反应却不能发生? ” 、 “ 这些反应条件怎样影响反应速率和化学平衡? ” 等等问题让我们欲言难齿而苦恼。现在教材中第 2 章 “ 化学反应的方向、限度与速率 ” 是在具有化学平衡和化学反应速率的初步概念并已经能够定量描述化学反应的热效应的基础上引入 “ 焓
2、变 ” 与 “ 熵变 ” 定量探讨化学反应进行的方向,引入 “ 化学平衡常数 ” 定量探讨和描述化学反应的限度,应用化学平衡常数定量探讨温度、浓度和压强对化学平衡的影响。引入 “ 反应速率常数 ” 定量探讨浓度、温度对反应速率的影响;引入 “ 活化能 ” ,结合反应速率常数定量探讨温度和催化剂对反应速率的影响。本专题在模块中处于中介和桥梁的作用。化学反应中焓变,以及与熵变一起是判断化学反应方向的依据,化学反应的快慢、方向和限度又是溶液中离子反应(电离平衡、水解平衡、溶解平衡等)的基础。(二)学情分析高二的学生,经过高一学年的学习和锻炼,在心理上逐渐趋于理性,认识事物的能力得到加强,并具备了一定
3、的分析和抽象思维能力。通过必修2 化学反应速率的学习,学生已经知道化学反应有快慢和限度之分,浓度能影响化学反应速率的大小和化学反应的限度,但不知其因,也没有作定量研究。因此,教师应激发学生的求知欲,加强过程与方法的培养,提高学生的定量分析能力和综合归纳能力。二、教学目标知识与技能: 1. 能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2. 描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。3. 通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。过程与方法:把握整体思路,抓住问题线索。标准提出“能用焓变和熵变说明化学反应的方向”,仅仅要求学生知道化学反
4、应发生的总趋势是体系能量降低和熵的增加。关于化学平衡,标准要求学生能够描述其建立过程,通过探究外界条件对化学平衡的影响获得化学平衡移动原理,并能加以应用。对于化学平衡状态的定量描述,标准提出要求学生知道化学平衡常数的涵义,对与化学平衡相关的计算则限制在计算反应物转化率。在教学中要有所侧重,把握好深度、广度.情感态度与价值观: 1赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,关注能源危机的问题,逐步形成可持续发展的思想。2形成实事求是的科学态度,掌握从宏观到微观,现象到本质的科学研究方法.三、重点、难点重点:1. 能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2. 描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,
5、能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。难点:通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。四、教学策略与手段本专题内容涉及的基本概念和基本理论都是比较抽象、概括性的知识,学生较难理解。但是,教师应该认识到这些原理的形成是由特殊到一般、由具体到抽象、由现象到本质的认识过程,是在这种感性认识到理性认识的不断循环所进行的归纳、演绎等逻辑推理过程中逐渐产生的。因此,在教学中应抓住本专题内容的基本特征定性分析和定量计算相结合、感性认识和理性分析相结合,充分运用逻辑推理,重视创设归纳化学反应原理的过程以及运用相关原理解决问题的演绎过程。教学过程中,注意化学基本概念是由浅入深、由简单
6、到复杂逐步深入和完善的,教学处理时要注意概念的层次性。那种任意扩大要求、不分阶段、企图一次“讲深讲透讲完整”的做法是不可取的,例如焓变、熵变、自发反应概念不必深究。五、教学过程【展示目标】1. 能用焓变和熵变说明化学反应的方向。2. 描述化学平衡建立的过程,知道化学平衡常数的涵义,能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。3. 通过实验探究温度、浓度和压强对化学平衡的影响,并能用相关理论加以解释。【问题思考1】如何判断一个化学反应能否自发进行?【学生概括】判据(在温度、压强一定的情况下):若H-TS0,反应不能自发进行;若H-TS=0,反应达到平衡状态;若H-TS0,反应能自发进行。【板书】一、判
7、据(温度、压强一定)【例1】实验证明,多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解中,正确的是()A所有的放热反应都是自发进行的B所有的自发反应都是放热的C焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D焓变是决定反应是否具有自发性的判据解析:多数能自发进行的反应都是放热反应,并不是所有自发进行的反应都是放热反应,既然说“多数”,必定存在特例,只能说“焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素,但不是唯一因素。”答案:C【练习】1.下列说法完全正确的是 A.放热反应均是自发反应 B.S为正值的反应均是自发反应 C.物质的量增加的反应,S为正值 D.自发反应也需要一定条件2.下列反应中熵增加的是
8、( )A.食盐晶体溶于水 B.氢气在氧气中燃烧生成液态水C.碳酸氢铵分解 D.水蒸气冷凝为水【例2】下列说法中正确的是()A某反应低温条件下能自发进行,那么高温条件下也一定能自发进行B某反应高温条件下不能自发进行,那么低温条件下也不能自发进行C反应方向是由焓变和熵变共同决定的,与反应温度无关D温度有可能对反应的方向起决定性作用解析:根据HTS的判断依据,当H0、S0时,所有温度下反应能自发进行;当H0、S0时,高温下反应能自发进行;当H0、S0时,低温下反应能自发进行;当H0、S0时,所有温度下反应不能自发进行;当H0、S0或H0、S0且H与S相差不大时,温度有可能对反应的方向起决定性作用。答
9、案:D【练习】已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=178.3kJmol1S=160.4Jmol1K1,试判断反应的自发性及自发进行的最低温度。【问题思考2】H TS0的反应一定能自发发生吗?【概括整合】H TS0只是说明在一定条件下该反应有自发发生的趋势,即反应发生的可能性,并不说明能实际发生,反应能否实际发生还涉及反应速率问题。【问题思考3】化学平衡研究的对象是什么?如何证明SO2和O2反应生成SO3是可逆反应?【概括整合】可逆反应;同位素示踪原子法:反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 达平衡后,再向容器中通入含氧的
10、同位素18O的氧气,经过一段时间后,18O原子位于SO2、O2和SO3中。因此,可逆反应总是不能进行到底,得到的总是反应物与生成物的混合物【问题思考4】如何理解化学平衡的建立过程? 【概括整合】 化学平衡状态指在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。是可逆反应过程中的一种特殊状态【问题思考5】1化学平衡的特征有哪些? 2某化学反应达到平衡时反应物的浓度等于生成物的浓度,是否正确?3化学反应达到平衡时,反应停止了,所以各物质的百分含量保持不变。这句话对吗?【概括整合】(1)“等”:即对同种物质来讲,v正(X)v逆(X),这是本质。(2)“动”
11、:化学平衡是一种动态平衡,平衡时反应仍在进行。 v正(X)v逆(X) 0(3)“定”:外界条件(如:浓度、温度和压强)不改变时,化学平衡状态不变,反应混合物中各组分的浓度保持不变,各组分的含量一定。(4) “变”:当外界条件发生改变时,化学平衡可能被破坏,一定时间后,在新条件下可重新建立新的平衡。 【例3】二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到35 s时,达到平衡(NO2浓度约为0.010 mol/L)。图中曲线表示二氧化氮分解反应在前20 s内的反应进程。、若反应延续至60 s,请在图中用实线接着画出20 s60 s的反应进程曲线。时间/s102030405060浓度0.
12、0100.0200.030、若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。时间/s102030405060浓度0.0100.0200.030 【练习】1.可逆反应N23H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是A. 3v正(N2)v正(H2) B. v正(N2)v逆(NH3)C. 2v正(H2)3v逆(NH3) D. v正(N2)3v逆(H2)2.下列说法可以证明反应N2+3H22NH3 已达平衡状态的是 ( )A1个NN键断裂的同时,有3个HH键形成B1个NN键断裂的同时,有3个HH键
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