课标要求:
了解中国近代以来交通、通讯工具的进步,认识其对人们社会生活的影响。
教学目标:
(1)知识与能力:了解近代交通工具、通讯工具在中国的出现和发展,以此形成对百年来交通、通讯发展的直观认识,探讨交通和通讯技术的提高对人们生活的影响。
(2)过程与方法:搜集老照片、文字资料,参观交通、邮政博物馆,以此形成对中国近代百年以来交通和通信发展的直观认识,学会运用观察法、讨论法、概括法来学习相关问题。
(3)情感态度与价值观:认识到交通、通讯工具的进步是以整个中国社会的向前发展作为前提的,体现了时代发展的必然性。通过比较,认识历史上和今天的中西部地区在交通、通讯方面与东部发达地区都存在着相当大的差距,理解西部大开发战略的重大意义,培养作为祖国建设者的历史责任感。
教学课时:1课时
重点难点:
重点:交通工具发展的表现。
难点:交通工具发展的对社会生活的影响。
教学建议:
设置课前思考题:中国人古代的出行工具都有什么?近代以来的交通工具发生了怎样的变化?你平时跟亲朋好友联系的通讯方式都有什么?知道这些通讯方式是什么时间传入中国的吗?
通过收集有关图片和社会调查的方式,认识我国近代交通和通讯工具发展变化过程,分析交通和通讯工具的进步,对人们生活的影响。认识交通和通讯工具的进步,使人们的生活节奏加快,彼此距离缩短,极大地促进了区域之间、国家之间的政治、经济、文化交流。在教师的指导下,与同学合作,对自己所在城市或地区的交通或通讯工具的使用情况进行社会调查,并完成调查报告,加深对近代社会生活变迁的直观认识,初步实践进行科学研究的基本方法。
探究学习:查找有关自行车发展历史的资料,绘制有关图片,并注明相关介绍,认识自行车在我国的发展历程,并在班级展示自己的作品。
实践活动:与同学组成合作小组,了解身边的历史,感受时代的脉搏,调查自己所在城市或社区的交通工具或通讯手段变化情况,并将调查过程和结果写成报告,把调查的结果和其他地区的学校进行交流,认识交通和通讯工具的发展存在着很大的地区差异。
盐类的水解(第一课时)
教学目标
1.使学生理解强碱弱酸盐和强酸弱碱盐的水解。
2.培养学生分析问题的能力,使学生会透过现象看本质。
3.培养学生的实验技能,对学生进行科学态度和科学方法教育。
教学重点盐类水解的本质
教学难点盐类水解方程式的书写和分析
实验准备试管、玻璃棒、CH3COONa、Na2CO3、NH4Cl、Al2(SO4)3、NaCl、KNO3、蒸馏水、酚酞试
液、pH试纸。
教学方法启发式实验引导法
教学过程
[提问引入]酸溶液显酸性,碱溶液显碱性,盐溶液是否都显中性?
[演示]1.用酚酞试液检验Na2CO3溶液的酸碱性。
2.用pH试纸检验NH4Cl、NaCl溶液的酸碱性。(通过示范说明操作要领,并强调注意事项)
[学生实验]用pH试纸检验CH3COONa、Al2(SO4)3、KNO3溶液的酸碱性。
[讨论]由上述实验结果分析,盐溶液的酸碱性与生成该盐的酸和碱的强弱间有什么关系。
[学生小结]盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:
强碱弱酸盐的水溶液显碱性
强酸弱碱盐的水溶液显酸性
强酸强碱盐的水溶液显中性
[讲述]下面我们分别研究不同类盐的水溶液酸碱性不同的原因。
[板书]一、盐类的水解
1.强碱弱酸盐的水解
[讨论](1)CH3COONa溶液中存在着几种离子?
(2)哪些离子可能相互结合,对水的电离平衡有何影响?
(3)为什么CH3COONa溶液显碱性?
[播放课件]结合学生的讨论,利用电脑动画模拟CH3COONa的水解过程,生动形象地说明CH3COONa的水
解原理。
[讲解]CH3COONa溶于水时,CH3COONa电离出的CH3COO-和水电离出的H+结合生成难电离的CH3COOH,
消耗了溶液中的H+,使水的电离平衡向右移动,产生更多的OH-,建立新平衡时,
c(OH-)>c(H+),从而使溶液显碱性。
[板书](1)CH3COONa的水解
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
或CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
[小结](投影)
(1)这种在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应,叫做
盐类的水解。
(2)只有弱酸的阴离子或弱碱的阳离子才能与H+或OH-结合生成弱电解质。
(3)盐类水解使水的电离平衡发生了移动,并使溶液显酸性或碱性。
(4)盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应。
(5)盐类水解是可逆反应,反应方程式中要写“”号。
[讨论]分析Na2CO3的水解过程,写出有关反应的离子方程式。
[板书](2)Na2CO3的水解
第一步:CO32-+H2OHCO3-+OH-(主要)
第二步:HCO3-+H2OH2CO3+OH-(次要)
[强调](1)多元弱酸的盐分步水解,以第一步为主。
(2)一般盐类水解的程度很小,水解产物很少。通常不生成沉淀或气体,也不发生分解。在书
写离子方程式时一般不标“↓”或“↑”,也不把生成物(如H2CO3、NH3H2O等)写成其分解产物的
形式。
[板书]2.强酸弱碱盐的水解
[讨论]应用盐类水解的原理,分析NH4Cl溶液显酸性的原因,并写出有关的离子方程式。
[学生小结]NH4Cl溶于水时电离出的NH4+与水电离出的OH-结合成弱电解质NH3H2O,消耗了溶液中的
OH-,使水的电离平衡向右移动,产生更多的H+,建立新平衡时,c(H+)>c(OH-),从而使溶液显
酸性。
[讨论]以NaCl为例,说明强酸强碱盐能否水解。
[学生小结]由于NaCl电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出的OH-或H+结合生成弱电解质,所以强
酸强碱盐不能水解,不会破坏水的电离平衡,因此其溶液显中性。
[总结]各类盐水解的比较
盐类
实例
能否水解
引起水解的离子
对水的电离平衡的影响
溶液的酸碱性
强碱弱酸盐
CH3COONa
能
弱酸阴离子
促进水的电离
碱性
强酸弱碱盐
NH4Cl
能
弱碱阳离子
促进水的电离
酸性
强酸强碱盐
NaCl
不能
无
无
中性
(投影显示空表,具体内容由学生填)
[巩固练习]
1.判断下列盐溶液的酸碱性,若该盐能水解,写出其水解反应的离子方程式。
(1)KF(2)NH4NO3(3)Na2SO4(4)CuSO4
2.在Na2CO3溶液中,有关离子浓度的关系正确的是()。
A.c(Na+)=2c(CO32-)B.c(H+)>c(OH-)
C.c(CO32-)>c(HCO3-)D.c(HCO3-)>c(OH-)
[作业布置]课本习题一、二、三
【教学目标】
一、学生通过文本研习,进一步了解科学,激发学科学、用科学、的兴趣和热情。
二、能独立阅读,认真思考、收集、分析、筛选和提取相关信息。
三、进一步认识说明文的文体特征,了解说明文的一些新的特点。
【教学方法】以学生自读为主,教师适当点拨。
【课时安排】一课时
【教学过程】
一、简介作者(略见教参)
二、文体介绍
本文是一篇学术报告,语言通俗易懂。文章在结构上的特点也是为了适应学术演讲的需要而安排的,条分缕析,眉目清晰,纲举目张。
三、学生自读课文,抓住文章结构的总体框架,用提纲或图表的方法把文章的主要内容提取筛选出来。(结合文本研习3)
一、(1-2)交代人类基因组计划的启动及其宗旨与目标。
二、(3-10)这一计划的意义(六个方面)
三、(11-18)谈这一计划对人类社会生活的影响。
总分结构,条理清楚,一目了然,特别是对学科以外的读者来说,这样的归纳总结,分纲列目更容易把握文章内容。
四、学生再读课文,找出本文运用了哪些说明方法,结合具体内容分析其作用。
下定义:“人类基因组计划……重大工程。”
列数字:“人类基因组计划……技术人员参加。”
举例子:“这些细微差异……极为少见。”
这些方法的使用都使得说明更清楚、通俗。
五、体会本文语言通俗的特点。提问:本文语言通俗性表现在哪里?
明:除了绕不过去的专业术语外,尽量用大众化、通俗形象的语言,收到很好的科普效果。
六、小结课文。
七、布置作业:
1、完成《评估》上的作业;
2、思考“积累与运用”第3题;
3、预习《南州六月荔枝丹》。
1-1-1氮和磷(第一课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)掌握氮族元素性质的相似性、递变性。
(2)掌握N2的分子结构、物理性质、化学性质、重要用途。熟悉自然界中氮的固定的方式和人工固氮的常用方法,了解氮的固定的重要意义。
2.能力和方法目标
(1)通过“位、构、性”三者关系,掌握利用元素周期表学习元素化合物性质的方法。
(2)通过N2结构、性质、用途等的学习,了解利用“结构决定性质、性质决定用途”等线索学习元素化合物性质的方法,提高分析和解决有关问题的能力。
[教学重点、难点]氮气的化学性质。氮族元素性质递变规律。
[教学过程]
[引入]投影(或挂出)元素周期表的轮廓图,让学生从中找出氮族元素的位置,并填写氮族元素的名称、元素符号。根据元素周期律让学生通过论分析氮族元素在结构、性质上的相似性和递变性。
[教师引导]氮族元素的相似性:
[学生总结]最外电子层上均有5个电子,由此推测获得3个电子达到稳定结构,所以氮族元素能显-3价,最高价均为+5价。最高价氧化物的通式为R2O5,对应水化物通式为HRO3或H3RO4。气态氢化物通式为RH3。
氮族元素的递变性:
氮磷砷锑铋
[课题]:高一化学第三章硫硫酸第一节硫
[目的]:1、使学生掌握硫的主要性质;
2、了解硫的重要用途。
[课型]:元素化合物知识课
[重点]:硫的性质
[教法]:比较法和讲练法
[教具]:铁架台、酒精灯、试管、坩埚钳、铜丝、硫、铁粉
[复习旧课]:复习上节课的内容,讲评作业。
[引入新课]:比较卤族元素的知识来引入新课。
[新课]:
第三章硫硫酸(板书)
第一节硫(板书)
一、硫的物理性质:(板书)
复习初中所学过的有关硫的一些知识,简要介绍一些硫的知识及重要性。
硫的物理性质:黄色,很脆,固态,密度约为水的2倍,不溶于
水,易溶于二硫化碳。
二、硫的化学性质:(板书)
通过比较硫和氧的反应,来推知硫的化学性质。
1、硫跟金属的反应:(板书)
演示实验:P63,3-1
现象:铜丝在硫蒸气中燃烧,生成黑色的硫化亚铜。
化学方程式:△
2Cu+S===Cu2S
演示实验:P64,3-2
现象:移开酒精灯,反应继续红热地进行,生成黑色的硫化亚铁。
化学方程式:△
Fe+S===FeS
比较硫和金属,氧和金属,氯和金属的反应。
结论:硫能跟许多金属反应,生成金属硫化物,但硫的非金属性比氧和氯弱。
2、硫跟非金属的反应:(板书)
复习初中硫和氧气的反应。
热化学方程式:
S(固)+O2(气)==SO2(气)+296.6KJ
介绍硫和氢气的反应:△
S+H2===H2S
三、硫的用途:(板书)
指导学生阅读书中有关内容,介绍硫的用途。
小结本节课的内容。
[作业]:P65,1、2、3
教学目标
知识目标
使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。
能力目标
培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
情感目标
培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。
教学建议
化学平衡教材分析
本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。
化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。
教材以合成氨工业为例,指出在化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进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以
在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。
教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。
化学平衡教法建议
教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。
教学可采取以下步骤:
1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。
(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式
(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。
(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。
2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。
如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。
又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。
通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。
3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。
“影响化学平衡的条件”教材分析
本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。
本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。
因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。
教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。
压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。
教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理
时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。
“影响化学平衡的条件”教学建议
本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。
新课的引入:
①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。
②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。
③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。
具体的教学建议如下:
1.重点讲解浓度对化学平衡的影响
(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?
(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。
(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。
2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。
3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:
其他几个问题:
1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。
2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。
3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。
4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。教学设计示例
第一课时化学平衡的概念与计算
教学目标
知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。
能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。
情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
教学过程设计
【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。
思考并作答:在相同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叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。
提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。
结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。
【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。
回忆,思考并作答。
【板书】一、化学平衡状态
1.定义:见课本P38页
【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。
研究对象:可逆反应
平衡前提:温度、压强、浓度一定
原因:v正=v逆(同一种物质)
结果:各组成成分的质量分数保持不变。
准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。
【提问】化学平衡有什么特点?
【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。
讨论并小结。
平衡特点:
等(正逆反应速率相等)
定(浓度与质量分数恒定)
动(动态平衡)
变(条件改变,平衡发生变化)
培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。
讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。
(A)混合气颜色不随时间的变化
(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数
(D)压强不随时间的变化而变化
(E)混合气的平均分子量不变
讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。
加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。
【过渡】化学平衡状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?
2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。
公式:a=△c/c始×100%
通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。
通过掌握转化率的概念,公式进一步理解化学平衡的意义。
3.平衡的有关计算
(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。
例1445℃时,将0.1molI2与0.02molH2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。
②平衡混合气中氢气的体积分数。
引导学生分析:
c始/mol/L0.010.050
c变/mol/Lxx2x
c平/mol/L0.015
0+2x=0.015mol/L
x=0.0075mol/L
平衡浓度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05mol/L-0.0075mol/L
=0.0425mol/L
c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L
c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)
=0.015mol/L
w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关化学平衡的计算。
【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。
②可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。
(2)转化率的有关计算
例202molCO与0.02×100%=4.2%mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(Lmin),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。
△c(CO)=V(CO)t
=0.003mol/(Lmin)×2min
=0.006mol/L
a=△c/c(始)×100%
=0.006/0.01×100%
=60%
【小结】变化浓度是联系化学方程式,平衡浓度与起始浓度,转化率,化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。
(3)综合计算
例3一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。
思考分析:
方法一:
设反应消耗xmolN2
△n(始)1003000
△nx3x2x
n(平)100-x300-3x2x
(mol)
x=40mol
n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol
=60mol
n(N2)平=300mol-3xmol=180mol
a=40/100×100%=40%
方法二:设有xmolN2反应
△n
122
x2x2x
【小结】方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑,方法二是根据以前学过的差量从总效应列式,方法二有时更简单。
巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度,速率化学方程式之间的关系。
通过一题多解将不同过程的差量计算与平衡计算联系起来加深对平衡的理解,加强对所学知识(如差量的计算,阿伏加德罗定律的计算)的运用,培养学生综合思维能力和计算能力。
强调重点,加强学法指导。
【课堂小结】今天我们重点学习了化学平衡的概念及有关计算,比较抽象,希望大家加强练习,以便熟练地掌握平衡的概念。
【随堂检测】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()。
(A)压强不随时间的变化而变化
(B)混合气的平均分子量一定
(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI
(D)v(H2)=v(I2)
2.合成氨生产中,进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16%,求合成塔出来的气体的压强。
平衡时NH3的体积分数为:
n(平NH3)/n(平总)×100%
=n(平NH3)/(n始-△n)
=2x/(400-2x)×100%
=25%
x=40mol
(以下计算与上面相同)
巩固课堂所学内容。
附:随堂检测答案1.(C)2.1.31×107Pa(129.4atm)
探究活动
探究活动(一)
温度对化学平衡的影响
硫酸铜溶液中加入溴化钾,发生下列反应:
蓝色绿色
将上述平衡体系加热,使溶液温度升高,颜色怎样变化?冷却后,颜色又怎样改变?做实验检验你的答案。
在试管中加入0.1M的溶液5毫升,再加1M溶液2毫升,观察所得溶液的颜色。倒出3毫升于另一试管,然后在酒精灯上加热,观察颜色变化(与没加热的溶液对比)。等加热的试管稍稍冷却后,把试管浸入冷水中,观察颜色变化。
平衡体系温度升高,溶液的绿色加深;冷却后,颜色又变浅。
[仪器和药品]
1.学生用:烧杯(50毫升)、滴定管2支、量筒(10毫升)、搅拌棒、试管、石棉网、铁架台(附铁杯)、保温瓶(贮开水)、酒精灯、火柴。
3M氢氧化钠溶液、3M硫酸溶液、0.5M氯化铁溶液、0.1M硫酸铜、1M溴化钾溶液。
2.讲台上公用:1M铬酸钾溶液0.5升、1M重铬酸钾溶液0.1升。
探究活动(二)
浓度对化学平衡的影响
让同学复述勒沙特里原理,然后提出并演示,铬酸根呈黄色,重铬酸根呈橙色。在水溶液中,铬酸根离子和重铬酸根离子存在下列平衡:
提问:
(1)若往铬酸钾溶液里加入硫酸,溶液颜色有什么变化?
(2)再加氢氧化钠溶液,颜色又有什么变化?
(3)若又加酸溶液,颜色将怎样变化?
(3)又加硫酸,溶液由黄色变橙色,理由同上。
按照下表操作栏实验,观察现象。解释颜色变化原因。
教学目标
知识目标
使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;
使学生能初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
能力目标
培养学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力,培养学生的思维能力,阅读与表达能力。
情感目标
通过从宏观到微观,从现象到本质的分析,培养学生科学的研究方法。
教学建议
化学反应速率知识是学习化学平衡的基础,学生掌握了化学反应速率知识后,能更好的理解化学平衡的建立和化学平衡状态的特征,及外界条件的改变对化学平衡的影响。
浓度对化学反应速率的影响是本节教学的重点。其原因是本节教学难点。这部分教学建议由教师引导分析。而压强、温度、催化剂的影响可在教师点拨下由学生阅读、讨论完成。
关于浓度对化学反应速率的影响:
1.联系化学键知识,明确化学反应得以发生的先决条件。
(1)能过提问复习初中知识:化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。
(2)通过提问复习高中所学化学键知识:化学反应过程的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
(3)明确:旧键的断裂和新键的生成必须通过反应物分子(或离子)的相互接触、碰撞来实现。
2.运用比喻、图示方法,说明化学反应得以发生的必要条件是活化分子发生有效碰撞。
(1)以运动员的投篮作比喻。
(2)以具体的化学反应为例,让学生观看HI分子的几种可能的碰撞模式图(如制成动画教学软件加以模拟会收到更好的效果),进一步说明化学反应得以发生的必要条件。
3.动手实验,可将教材中的演示实验改成边讲边做,然后据实验现象概括出浓度对化学反应速率影响的规律。有条件的学校,也可由学生动手做,再由学生讨论概括出浓度对化学反应速率的影响规律---增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
4.通过对本节所设铁与盐酸反应的讨论,并当堂课完成课后“习题二、2”,综合运用本节所学内容反馈学生掌握情况,巩固本节所学知识。
教材分析
遵照教学大纲的有关规定,作为侧重理科类学生学习的教材,本节侧重介绍化学反应速率和浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响,以及造成这些影响的原因,使这部分知识达到大纲中所规定的B层次或C层次的要求。本知识点,按最新教材来讲。
教材从一些古代建筑在近些年受到腐蚀的速率大大加快等事实引出化学反应速率的概念,并通过演示实验说明不同的反应具有不同的反应速率,以及浓度、温度等对化学反应速率的影响。教材注意联系化学键的有关知识,从化学反应的过程实质是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子中化学键的形成过程,以及旧键的断裂和新键的形成都需要通过分子(或离子)的相互碰撞才能实现等,引出有效碰撞和活化分子等名称。并以运动员的投篮作比喻,说明只有具有足够能量和合适取向的分子间的碰撞才能发生化学反应,教材配以分子的几种可能的碰撞模式图,进一步说明发生分解反应生成和的情况,从中归纳出单位体积内活化分子的数目与单位体积反应物分子的总数成正比,也就是和反应物的浓度成正比,从而引导学生理解浓度对化学反应速率的影响以及造成这种影响的原因。接着,教材围绕着以下思路:增加反应物分子中活化分子的百分数→增加有效碰撞次数→增加化学反应速率,又进一步介绍了压强(有气体存在的反应)、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因,使学生对上述内容有更深入的理解。
教材最后采用讨论的方式,要求学生通过对铁与盐酸反应的讨论,综合运用本节所学习的内容,进一步分析外界条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因,使学生更好地理解本节教材的教学内容。
本节教材的理论性较强,并且具有一定的难度。如何利用好教材中的演示实验和图画来说明化学反应发生的条件,以及外界条件对化学反应速率的影响是本节教材的教学关键。教师不可轻视实验和图画在本节教学中的特殊作用。
本节重点是浓度对化学反应速率的影响。难点是浓度对化学反应速率影响的原因。
教学设计示例
知识目标
1.使学生了解化学反应速率的概念及表示方法。
2.使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3.使学生能初步运用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
情感目标通过从宏观到微观,从现象到本质的分析,培养学生科学的研究方法。
能力目标培养学生综合运用知识分析解决问题的能力,培养学生的思维能力,阅读与表达能力。
重点浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。
难点浓度对化学反应速率影响的原因。
教学方法诱思探究法
教学过程
第一课时
[阅读教材引入]本章的主要内容和学习本章的意义
两个问题:反应进行的快慢-化学反应速率问题。
反应进行的程度-化学平衡问题。
意义:是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。
[录象]古代建筑物受到腐蚀的记录片。
[讲述]从片中我们知道,古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢?这就是我们第一节要研究的化学反应速率问题。
[板书]第一节化学反应速率
[指导实验][实验2-1]等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应。
现象:在加入盐酸的试管里,大理石与盐酸迅速反应,有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里,反应缓慢,只有少量气泡产生。
[讲解]不同的化学反应进行的快慢不一样,如何表示化学反应速率呢?
结论:不同的化学反应有快有慢。
[板书]一、化学反应速率
1、定义:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的,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。
2、表达式:略
[设问]对于同一化学反应,用不同物质表示化学反应速率,数值是否一样呢?让我们看下面的练习。
[投影]练习:在给定条件下,氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮气的浓度为0.8mol/L,氢气的浓度为2.4mol/L,氨气的浓度为0.4mol/L。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少?有什么关系?
[计算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
浓度mol/L
2S后2.40.80.4
浓度mol/L
[总结]同一反应,用不同物质浓度表示化学反应速率,数值之比等于方程式中系数比,应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率,化学反应速率实质是平均反应速率。
[过渡]下面来研究影响化学反应速率的因素。
补充实验:
在三只试管里分别放入5mL相同浓度的稀盐酸,分别加入长短、粗细大致相同的铜丝,铝丝,铁丝。
[讲解]铜是氢后金属,不能置换酸中的氢,铝的金属活动性比铁强,铝的反应速率快,说明物质的性质即内因是决定化学反应速率的重要因素。那么,外界条件对化学反应速率是如何影响呢?
现象:铜丝与稀盐酸不反应;铝丝比铁丝溶解的快,气体生成的快。
[板书]二、外界条件对化学反应速率的影响
[指导实验][实验2-2]大理石与不同浓度的盐酸反应,并给其中一个加热。
[实验2-3]H2O2的分解反应
(2-2)现象:在加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡冒出,在加入0.1mol/L盐酸的试管中气泡产生得很慢。加热后,反应速率明显加快。
(2-3)现象:在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,在没有加入MnO2粉末的试管只有少量气泡。
[提出问题]通过以上实验,说明影响化学反应速率的外界条件有那些?是如何影响的?
[回答]
影响化学反应速率的外界条件有浓度、温度和催化剂。浓度越大、温度越高、使用催化剂,则化学反应速率越快。
[板书]1、浓度对化学反应速率的影响
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。
[设问]对于有气体参加的反应压强对化学反应速率也有影响,为什么?
[回答]
对于气体来说,当其它条件不变时,体积与所受的压强成反比。如果气体的压强增大,体积就缩小,则浓度就会增大,化学反应速率就加快。
[板书]
2、压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应,增大压强,可以增大化学反应速率。
3、温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率。
4、催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂可以加快化学反应速率。
[阅读]P35最后自然段。影响化学反应速率的外界条件还有什么?
[设问]为什么在补充实验中选择长短、粗细大致相同的金属?
[回答]因为固体颗粒的大小对化学反应速率也有影响。
[追问]怎样影响?
[回答]颗粒越细,接触面积越大,化学反应速率越快。
[留疑]外界条件对化学反应速率的影响的原因是什么?
[课堂练习]
1、反应4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g),在10L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸汽的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率v(x)(反应外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示为()
A.v(NH3)=0.010mol/(Ls)
B.v(O2)=0.0010mol/(Ls)
C.v(NO)=0.0010mol/(Ls)
D.v(H2O)=0.045mol/(Ls)
2、在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反应速率为0.1mol/(Lmin)
B.用NH3表示的反应速率为0.3mol/(Lmin)
C.用N2表示的反应速率为0.2mol/(Lmin)
D.用H2表示的反应速率为0.3mol/(Lmin)
3、增大压强,能使下列反应速率加快的是()
A.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应
B.CO和水蒸气在一定条件下反应生成CO2和H2
C.将CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在带有活塞的密闭容器中发生反应:Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改变反应速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器体积不变,增加通人H2的量
C.充入N2,保持容器内压强不变
D.充入N2,保持容器内体积不变
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
[作业]P36一、二
探究活动
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