1、【志鸿优秀教案】2013-2014 学年高中化学 第二章 化学反应 与能量教案 新人教版必修 2 从容说课 本节课是复习课，包括第二章全部内容。通过复习使学生熟悉基础知识，重 点掌握探 究实验中的过程与方法，发展学习化学的兴趣，以及将化学知识应用于生产、生活实践的 意识。具体从以下几方面入手： 1化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。 2了解化学能转化为热能在生产、生活中的应用及其对人类文明发展的贡献。 3了解化学电池的化学反应基础(氧化还原反应) 及研制新型电池的重要性。 4认识化学反应的速率、化学平衡、反应限度；控制反应条件对生产、生活及科学研 究的意义，解决提高燃料燃烧效率等
2、一些实际问题。 5获得有关化学实验的基础知识和基本技能，学习实验探究的方法，能设计并完成一 些化学实验；经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学 习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。有参与化学科技活动的热情，有将化学知识 应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。 三维目标 知识与技能 1掌握化学能与热能、化学能与电能的关系； 化学反应速率与限度的概念及其意义。 2用探究实验的方法解决化学反应中化学反应的速率和限度、能量的转化等化学问题。 过程与方法 1学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、 概括
3、等方法对信息进行加工。 2通过典型例题的分析学习，掌握分析问题、解决问题的方法。 3能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。 情感、态度与价值观 1有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题 作出合理的判断。 2赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注与化学有关的社会热点问题，逐 步形 成可持续发展的思想。 要点提示 教学重点：运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。 教学难点：培养举一反三的能力，培养发散思维、创新思维的能力。 教具准备：实物投影仪 多媒体课件 教 学 过 程 导入新课 多媒体课件显示： 目前人类正在
4、使用的能源一览表 师从这张表中我们容易发现化学能与电能、热能、其他形式的能量的密切关系，充 分说明了本章内容的重要性。同学们请看书和笔记本等内容，然后归纳、整理一下本章内 容，最后比较，看谁归纳得最好。 板 书： 复习课 生开始归纳、整理 师巡视，了解、掌握学生情况 用实物投影仪投出学生归纳、总结的情况 板 书： 一、化学反应与能量 二、化学反应速率和限度 1化学反应速率的概念化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度 2化学反应速率的表示方法_ 3对化学反应限度的认识_ 控制化学反应条件的意义_ 师(给出评价 )：同学们集图表、文字、图像等于一体，充分显示出当代中学生思维活 跃的一面。 师形式应
5、该为内容服务，力求做到形式与内容的完美结合，无论以哪种形式归纳、 总结，都要注意以下几点： (1)要注意基础知识； (2)要抓重点； (3)突出难点； (4)便于掌握、理解。 【例 1】某学校设计了一节实验活动课，让学生从废旧干电池中回收碳棒、锌皮、 MnO2、 NH4Cl、ZnCl 2 等物质，整个实验过程如下，请回答有关问题。 干电 池示意图 (1)有关干电池的基本构造和工作原理，下图是干电池的基本构造图。干电池工作时负 极上的电极反应式是_，MnO 2 的作用是除去正极上的产物， 本身生成 Mn2O3，该反应的化学方程式是_。 (2)锌皮和碳棒的回收。用钳子和剪刀剪开回收的干电池的锌筒，
6、将锌皮和碳棒取出， 并用毛刷刷洗干净，将电池的黑色粉末移入小烧杯中。 (3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离。如何从黑色粉末中提取 NH4Cl、ZnCl 2 等晶 体的混合物？写出简要的实验步骤(填操作名称) 。 _。 (4)最后剩余黑色残渣的主要成分是 MnO2，还有炭黑和有机物。可用灼烧的方法除去 杂质，该实验中需要用到的主要仪器除酒精灯外有_。 师干电池是同学们熟悉的电源，它的负极是锌片，正极是石墨碳棒。书写电极反应 方程式时：1.要根据化合价的变化，确定正负极；2.根据质量守恒、电荷守恒写出电极反应 方程式。 答案：(1)Zn 2e =Zn2 2MnO2H 2=Mn2O3H 2O (3
7、)溶解、过滤、蒸发、结晶 (a)取所得晶体适量于烧杯中，加水溶解 (b)取(a)所得溶液少许于试管中，加 NaOH 溶液，加热 (c)产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 (d)NH OH = NH3H 2O 4 (e)取(a)所得少量溶液于试管中，加入 NaOH 溶液使全部生成沉淀，将沉淀分成三份， 一份加盐酸至过量，一份加 NaOH 溶液至过量，一份加氨水至过量 (f)三份白色沉淀均溶解 (4)坩埚、玻璃棒、三脚架、泥三角等 【例 2】化学活动课上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaH CO3 和 Na2CO3 与稀盐酸的反应 ”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末
8、 同时倒入试管中(装置的气密性已检查 )。 请完成下列问题： (1)各组反应开始时，_装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子 方程式是_。 (2)当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。 试剂用量 实验现象(气球体积变 化) 分析原因 第组 0.42 g NaHCO3,0.53 g Na2CO3,3 mL 4 molL 1 盐酸 甲中气球与乙中气球 的体积相等 甲、乙盐酸均过量， n(NaHCO3) n(Na 2CO3)，V 甲 (CO2)V 乙 (CO2) 第组 0.3 g NaHCO3,0.3 g Na2CO3,3 mL 4 molL 1 盐酸 甲中气球比乙中气
9、球 的体积大 甲中气球比乙中气球 的体积大 第组 0.6 g NaHCO3,0.6 g Na2CO3,3 mL 2 molL 1 盐酸 片刻后，乙中气球又 缩小，甲中气球的体 积基本不变 (用离子方程式表示) 答案：(1)甲 HCO H =CO2H 2O 3 试剂用量 实验现象( 气球体积变化) 分析原因 甲、乙盐酸均过量， n(NaHCO3)n(Na2CO3)，V 甲 (CO2) V 乙 (CO2) 甲、乙盐酸均不足量，消 耗的 n(NaHCO3) n(Na2CO3)，V 甲 (CO2)V 乙 (CO2) CO2H 2OCO23= =2H CO 3 课堂小结 本节课我们对本章内容进行了归纳总
10、结，同学们要善于不 断总结，不断地将所学知识 系统化、网络化，以便记忆、应用。 布置作业 习题 1、10 板 书 设 计 复习课 一、化学反应与能量 二、化学反应速率和限度 1化学反应速率的概念化学反应速率是指化学反应进行的快慢程度。 化学反应速率的表示方法_。 2对化学反应限度的认识_ _。 3控制化学反应条件的意义_。 活动与探究 2005 年 10 月 12 日，我国成功发射“神舟”六号载人飞船。这标志着我国在航天领域 的科研水平有重大突破。 (1)肼(N 2H4)是发射航天飞船常用的高能燃料。一般将液态 N2O4 作为火箭的推进剂。已 知 1 mol 液态肼与足量液态 N2O4 完全反
11、应放出 Q kJ 的热量，产物是对环境无害的氮气和 水蒸气，但实际发射过程中会看到有大量红色的烟雾，除了该反应可能产生少量 NO 外， 产生此现象的原因可能是_。 (2)实际上，最理想的燃料是燃烧热值大、体积小、本身毒性小、安全的固态氢，目前 人们还不能制得固态氢，因为_。 (3)新型无机材料在航天工业中也有广泛应用，如飞船表面覆盖有一种耐高温的氮化硅 陶瓷，该物质中各原子均满足最外层 8 电子结构，则氮化硅的化学式为 _。 (4)飞船上的能量主要来自于太阳能和燃料电池。常用的燃料电池是氢氧燃料电池，已 知负极的反应式为：2H 24e 4OH =4H2O，正极的反应式为_， 工作时_极 pH
12、相对较大。 答案：(1)2N 2H4(l)N 2O4(l)=3N2(g)4H 2O(g)；部分 N2O4 转化为 NO2 (2)制备时需要极高的压强(其他合理答案均可 ) (3)Si3N4 (4)O24e 2H 2O=4OH 正 参 考 练 习 1为迎“绿色奥运”某同学提出了下列环保建议，其中你认为可以采纳的是( ) 用气态燃料代替液态和固态燃料作为发动机动力来源 开发生产无汞电池 提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋 分类回收垃圾 开发无磷洗涤剂 提倡使用手帕，减少餐巾纸的使用 A B C D全部 2把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如下图所示经过一段时间后， 最先观察到变红的区
13、域是( ) A 和 B和 C和 D和 3下 图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是( ) Ab 电极是正极 B总反应方程式为：2H 2O 2=2H2O C负极发生还 原反应，正极发生氧化反应 D氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 4航天器的燃料之一是铝粉与高氯酸铵(NH 4ClO4 )的固体混合物，点燃时铝粉氧化放 热引发高氯酸铵反应，其反应式为： 2NH4ClO4=N24H 2OCl 22O 2反应放出大量热，下列对该反应的叙述中， 错误的是( ) ANH 4ClO4 既是氧化剂，又是还原剂 B1 mol NH4ClO4 完全反应时，转移 14 mol 电子 C
14、反应中只有 Cl 元素被还原 D从能量角度看，化学能主要转 变为热能和动能 5蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池 分别在充电和放电时发生的反应： FeNiO 22H 2O Fe(OH)2Ni(OH) 2 下列有关对爱迪生蓄电池的推断错误的是( ) A放电时，Fe 是负极，NiO 2 是正极 B充电时，阴极上的电极反应式为：Fe(OH) 22e =Fe2OH C放电时电解质溶液中的阴离子是向正极方向移动 D蓄电池的电极必须浸入碱性电解质溶液中 6下列说法正确的是( ) A1 mol H 2SO4 与 1 mol Ba(OH)2 完全中和 所放出的热量为中和热
15、 B中和反应都是放热反应，盐类水解反应都是吸热反应 C在 101 kPa 1 mol 碳燃烧所放出的热量一定是碳的燃烧热 D碳与二氧化碳的反应既是吸热反应，又是化合反应 7下列说法正确的是( ) A化学反应中的能量变化，通常主要表现为热量的变化 B反应物的总能量高于生成物的总能量时发生吸热反应 CBa(OH) 28H2O 与 NH4Cl 的反应是放热反应 D工业法制硫酸的三步主要反应都是放热反应 8汽车的启动电源常用铅蓄电池，放电时的电池反应如下： PbO2Pb2H 2SO4=2PbSO42H 2O，根据此反应判断下列叙述中正确的是( ) APbO 2 是电池的负极 B负极的电极反应式为：Pb
16、SO 2e =PbSO424 CPbO 2 得电子，被氧化 D电池放电时，溶液酸性增强 9一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率而备受重视。现有 Li2CO3 和 Na2CO3 的熔 融盐混合物作电解质，一极通 CO 气体，另一极通 O2 和 CO2 的混合气体，制作 650 时工 作的燃料电池，其电池总反应是 2COO 2=2CO2。则下列说法中正确的是 ( ) A通 CO 的一极是电池的正极 B负极电极反应是 O22CO 24e =2CO23 C熔融盐中 CO 的物质的量在工作时保持不变23 D正极发生氧化反应 10100 mL 浓度为 2 molL1 的盐酸跟过量的锌片反应，为减缓反应速率
17、，又不影响 生成的氢气的总量，可采用的方法是( ) A加入适量的 6 molL1 的盐酸 B加入适量 Na2CO3 固体 C加入适量 Na2SO4 溶液 D加入适量 CH3COOK 固体 参考答案 1C 2B 3C 4B 5C 6BD 7B 8B 9C 10CD 备 课 资 料 原电池正负极的确定 原电池正负极的确定：将铜锌两种金属放在电解质溶液中，用导线连接，便构成原电 池的两极，如图。由于 Cu、 Zn 两种金属电势高低不同，所以存在着电势差。电子总是从 低电势的极流向高电势的极。电势的高低一般可根据金属的活泼性确定：金属越活泼其电 极电势就越低，金属越不活泼其电极电势就越高。由于锌比铜活
18、泼，所以电子总是从锌极 流向铜极。电化学上把电子流出的极定为负极，流入的极定 为正极。如图所示，锌为负极， 铜为正极。 原电池 原电池中主要的反应类型 (1)电极与电解质溶液中的电解质发生氧化还原反应。例如锌、铜和稀硫酸，锌、铜和 硫酸铜溶液都可以构成原电池，这些原电池的原理是锌、铜和稀硫酸及硫酸铜溶液能分别 发生氧化还原反应。铁、碳棒和三氯化铁溶液也能构成原电池，这是由于铁与三氯化铁能 发生氧化还原反应： Fe2FeCl 3= =3FeCl2 (2)电极与电解质溶液中溶解的氧气等物质的反应。如将铁和碳棒插入 NaCl 溶液，铜 和碳棒插入 NaCl 溶液，都有电流产生，这是因为发生了原电池反应： 负极：2Fe4e =2Fe2 2Cu4e =2Cu2 正极：2H 2OO 24e =4OH 2H 2OO 24e =4OH NaCl 起着增强溶液导电性的作用，未形成原电池时，在常温下铁与水及铜与水都是不 反应的。 但是，将锌和铜插入 ZnCl2 浓溶液中则不能构成原电池，因为 Zn2 的大量存在抑制锌 的离子化，使氧化还原反应不易发生。当然，要构成有实际意义的原电池，必须对电极材 料、电解质溶液都有所选择。
