高中化学第二章《化学物质及其变化》学案 新人教版必修1.docx

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高中化学第二章《化学物质及其变化》学案新人教版必修1

2019-2020年高中化学第二章《化学物质及其变化》学案新人教版必修1

复习目标

1．认识分类方法对于化学科学研究和化学学习的重要作用。

2．知道胶体是一种常见的分散系，了解丁达尔效应。

3．了解电解质的概念，知道酸、碱、盐在溶液中能发生电离。

4．知道离子反应及其发生的条件，能正确书写离子方程式。

5．了解氧化还原反应的本质。

一．物质的分类

1．简单分类法及其应用

（1）分类法：

把大量的事物按照事先设定“标准”进行分组。

注意：

①一般把事物之间的点作为划归同一类的“标准”。

②“标准”

不是唯一的。

（2）分类方法

①交叉分类法：

对物质以不同的标准进行分类。

例：

将A组中物质与B组中物质分类用短线连起来

A组B组

K2SO4钾盐

CaCl2无氧酸盐

KNO3含氧酸盐

Ca（NO3）2硝酸盐

KCl钙盐

②树状分类法：

对同类事物进行再分类。

例：

请在方框中填入具体化学物质的名称（各举二例）

单质

氧化物

纯净物

酸

化合物

碱

物质

盐

混合物

2．分散系及其分类

（1）分散系：

把一种（或多种）物质分散在另一种（或多种）物质中所得到的体系。

前者称为分散质，后者称为分散剂。

（2）分类

①若以分散质和分散剂的状态为标准进行分类共有种分散系.

②若以分散质粒子大小为标准进行分类（分散剂为液体）时可分为溶液、胶体和浊液三种。

请填写下表:

分散系

溶液

胶体

浊液

粒子的大小

外观

稳定性

丁达尔效应

能否透过滤纸

举例

（3）胶体的性质

丁达尔效应：

当光束通过胶体时，可以看到。

原因是

。

利用丁达尔效应可以区别。

问题：

①胶体同其他分散系本质的区别是。

②制取氢氧化铁胶体的反应式为。

其颜色是。

二．离子反应

1．酸、碱、盐在水溶液中的电离

（1）电解质：

在能的。

酸、碱、盐是电解质。

注意：

①电解质必顺是化合物。

因而金属不是电解质。

CuSO4是电解质，不能说CuSO4溶液是电解质。

②化合物（填“一定”或“不一定”）全是电解质，例如

（举二例）。

③电解质一定是自身电离出离子，防止与水反应生成电解质。

（2）电离：

电解质离解成的过程。

NaCl溶于水后，在的作用下，发生了电离。

例：

写出下列物质的电离方程式

HNO3;Ba（OH）2.

Al2（SO4）3;NaHSO4.

注意：

①正确写出离子符号；②遵循质量守恒和电荷守恒

思考：

①根据电解质电离的知识给酸、碱、盐进行定义。

②金属导电的微粒是，发生的是变化。

电解质导电的微粒是，发生的是变化。

2．离子反应及其发生的条件

（1）离子反应：

有离子参加或离子生成的反应。

（2）①离子方程式：

用的离子符号来表示反应的式子。

书写离子方程式的步骤：

以CaCO3和稀盐酸反应为例

一写：

写出反应的化学方程式；

二拆：

把写成离子形式，把仍用化学式表示。

；

三删：

删去方程式两边不参加反应的离子。

；

四查：

检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。

②离子方程式的意义：

不仅可以表示某一个具体的化学反应，而且还可以表示

。

例：

写出三个与离子方程式CO32-+2H+=CO2↑+H2O对应的化学方程式。

（3）离子反应发生的条件：

酸、碱、盐之间发生离子反应的条件是

。

（4）离子方程式正误的判断

①是否以化学反应的客观事实为依据.如2Ag+Cu2+=Cu+2Ag+错误原因是。

②物质的拆分是否正确。

例BaCO3与稀硝酸错误的写成CO32-+2H+=CO2↑+H2O

正确的是。

③是否遵循质量守恒和电荷守恒。

例Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-错误的原因是。

④是否符合物质的固定组成。

Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液错误写成Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O正确的写法是。

（5）判断溶液中离子共存的规律

离子间发生下列反应之一，就不能大量共存

①生成难溶物，如CO32-与Ca2+、OH-与Mg2+、、等。

②生成气体，如H+与CO32-、等。

③生成水，H+与OH-

注意前提条件设置

①无色溶液,不存在有色离子,如Cu2+、、、等。

②溶液的酸碱性。

③“大量共存”还是“不能大量共存”

三．氧化还原反应

1．氧化还原反应：

凡是有的化学反应。

特征：

。

本质：

。

注意：

电子转移包括和。

例：

尝试画出化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应与氧化还原反应的交叉分类示意图，并列举出具体化学反应加以说明。

2．氧化剂和还原剂

（1）氧化剂：

（或）的物质。

氧化剂具有性。

还原剂：

（或）的物质。

还原剂具有性。

常见的氧化剂有；常见的还原剂有。

（2）氧化还原反应有关概念的关系

氧化剂（氧化性）+还原剂（还原性）=还原产物+氧化产物

化合价升高失电子（电子对偏离）氧化反应

练习

1．根据某种性质，可将CaO、CuO归为一类氧化物。

下列物质中，也属于这类氧化物的是（）

A．CO2B．SO2C．Na2OD．KMnO4

2．下列分离物质的方法，是根据粒子大小的差异进行分离的是（）

A．过滤B．升华C．分液D．蒸发

3．氯化铁溶液和氢氧化铁胶体具有共同的性质是（）

A．分散质粒子的大小都在1nm～100nm之间B．能透过滤纸

C．都是无色透明的D．呈红褐色

4．下列离子方程式书写正确的是（）

A．氧化铜与盐酸：

O2―+2H＋====H2O

B．碳酸氢钠溶于盐酸：

HCO3－+H+=H2O+CO2↑

C．铁和稀盐酸：

2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑

D．硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液：

Ba2++SO42-=BaSO4↓

5．在强酸性无色透明溶液中,下列各组离子能大量共存的是（）

A．Fe3+、K+、NO3-、Cl-B．Na+、Ag+、NO3-、OH-

C．Mg2+、Al3+、Cl-、NO3-D．Ba2+、NH4+、Cl-、HCO3-

6．下列变化过程中，需要加入氧化剂的是（）

A．HCl→H2B．HCl→FeCl3C．H2SO4→SO2D．Fe→Fe2O3

7．已知下列四个反应：

试从氧化还原反应的角度，用序号回答下列问题：

电解

①Cl2+H2O=HCl+HClO②2F2+2H2O=4HF+O2

③2H2O2H2↑+O2↑④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

（1）水只作氧化剂的是④；

（2）水只作还原剂的是②；

（3）水既作氧化剂又作还原剂的是③；（4）水既不作氧化剂又不作还原剂的是①；

2019-2020年高中化学第二章化学反应与能量2.3化学反应的速率和限度1教案新人教版必修2

从容说课

本节教学内容分为两部分：

第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。

在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。

这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。

第二部分，在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。

本节教学设计的指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。

形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。

采用“指导发现与问题解决相结合”的教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。

其主要过程是：

―→

―→

―→

―→

关于“化学反应速率”的具体教学程序设计为：

关于“化学反应的限度”的具体教学程序设计为：

本节内容划分为两课时：

第一课时是化学反应速率的概念、表示方法以及影响因素；第二课时是化学反应限度的概念，化学平衡状态的本质、外部特征、影响反应限度的因素及燃料利用问题。

第1课时

化学反应速率

作者，毛罕华，镇江市上党高级中学　获江苏省高中新课程创新设计三等奖

[设计思想]

本节课总体设计思想是：

以学生为主体，让学生自主地参与知识的获得过程，并给学生充分地表达自己想法的机会。

学生初次接触化学反应速率知识，对化学反应速率有神秘感和探索欲望。

要充分利用学生的好奇心和求知欲，设计层层实验和问题情境，使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。

从课堂教学目标的三个维度着手，对教材的三个部分（化学反应速率的概念、化学反应速率的简单计算、外界因素对化学反应速率的影响）通过探究性实验对学生展开科学方法、创新意识的教育，让学生体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

在教学内容的安排上，按照从易到难，从实践到理论再到实践的顺序，首先通过一组实验，引入课题。

在实验——观察——讨论——推测的过程中，学习和理解化学反应速率的概念。

在此基础上，通过实验探索和讨论外界因素对化学反应速率的影响。

最后，让学生自己讨论回答教材中的问题以检验学生对所学知识的实际应用能力。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要，采取启发、讨论、实验探究等教学方法，并结合多媒体进行教学。

[教材内容分析]

本节教材简洁地介绍了化学反应速率相关理论和应用，在知识内容上教材主要涉及三个知识点，化学反应速率的概念、化学反应速率的简单计算、外界因素对化学反应速率的影响。

外界因素对化学反应速率的影响是本节课的重点，化学反应速率的计算是本节课的难点。

本节教材设置了探究教学素材，富有深刻的探究教学思想内涵。

首先，新课引入的两个演示实验为探究教学创设了问题情景，当学生观察到“两者产生气泡快慢有别”这一实验现象，就会情不自禁地提出问题，产生强烈的探索欲望；紧接着学生根据实验现象，经过逻辑推理，得出相关结论；当学生理解化学反应速率的概念并能进行简单计算后，教材又对外界因素对化学反应速率的影响进行探究，同时又设置了一个讨论题，让学生自己分析“问题解决”栏目习题，以加深外界因素对化学反应速率影响的理解。

课本习题中的第3、4、5、6、7等小题，都是本课时探究教学内容的应用和延伸。

当然，为了更好地实施探究教学，还需对本节教材内容作必要的处理和补充。

（1）变教材中的教师演示实验为学生动手实验。

这样不仅使学生观察到明显的现象，还能使学生直接参与知识的获得过程，获得直接的体验。

（2）对于化学反应速率的计算，教材是以叙述的形式提出的，这不利于学生对概念的理解和记忆，可以通过适当练习巩固知识点。

（3）教材中外界因素对化学反应速率的影响知识点陈述比较简单，教学中可突出展示研究外界因素对化学反应速率的影响的方法过程，让学生在掌握外界因素对化学反应速率影响的基本知识的同时感受坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，培养学生数据处理的能力。

[教学目标分析]

知识与技能

1．通过实验探究认识不同的化学反应及其反应速率不同，了解化学反应速率的概念及其表达方式，知道反应的快慢受浓度、温度、压强、催化剂等条件的影响。

2．认识控制化学反应速率对人类生产、生活的意义。

3．学习实验探究的基本方法，提高观察和动手实验的能力，逐步学会比较、归纳等学习方法。

过程与方法

1．了解实验原理，熟练掌握实验操作。

2．培养学生观察能力、实验能力、实验设计能力、语言表达能力。

培养学生正向思维、逆向思维、发散思维能力。

情感、态度与价值观

培养学生的探究精神和依据实验事实得出结论的科学态度，培养学生的团队协作精神。

教学准备

1．分组：

两人或四人为一个小组

2．实验准备：

滤纸、试管、蒸馏水、无水酒精、金属钠、4%过氧化氢溶液、二氧化锰。

3．制作课件

4．场地：

有多媒体放映设备的实验室

[情景创设]

展示图片资料，使学生了解自然界或生产、生活中的化学反应进行有快、慢之分。

例如，爆炸、铁桥生锈、奶的变质、溶洞的形成。

结合这些例子说明人类需要控制反应进行的快慢。

[提出问题]怎样比较和判断反应的快慢？

请提出你认为可行的方法，并进行实验。

[学生分组实验]

取两只小烧杯，各加入25mL蒸馏水、无水酒精。

取两小块绿豆般大小的金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，分别投入盛有蒸馏水、酒精的两只小烧杯中，观察、比较和记录发生的现象。

通过观察可得，蒸馏水与金属钠的反应比无水酒精剧烈，钠较快消失，产生的气泡十分剧烈，使钠在水面迅速游动，而金属钠在无水酒精中只是缓缓放出气体。

[教师补充讲解]

同学们通过肉眼观察来比较两种化学反应速率的大小，实验还说明反应主要决定于反应物的性质。

但是，如果只是研究一个化学反应的快慢，例如：

可以通过哪些实验现象来判断金属钠与无水酒精反应的快慢？

[讨论与交流]

1．可以从放出的H2的快慢来判断，例如形成气泡的多少。

2．可以从钠在反应中消失的快慢来判断，例如多少时间钠反应完。

3．可以从单位时间内生成H2的体积多少等等来判断反应的快慢。

[归纳与小结]

比较的方法可以帮助我们判断两种或几种化学反应速率的相对大小，但是要判断一种化学反应速率的大小，应当看该反应物在单位时间里减少的量或单位时间里生成物增加的量。

由于反应都在一定的容器或一定体积的溶液中进行，反应物或生成物量的减少或增加可以通过容器或溶液中物质浓度的增加、减少来表示。

因此，我们可以得到如下结论：

一、化学反应速率

1．概念：

化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。

2．表示方法：

化学反应速率可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。

表达式：

v＝

其常用单位是mol·（L·min）－1或mol·（L·s）－1

[思考]如何认识反应速率？

1．某一反应物的浓度是2mol·L－1，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6mol·L－1，求该反应的反应速率。

2．在一定条件下N2＋3H22NH3的反应中，起始c（N2）为2mol·L－1，c（H2）为5mol·L－1，反应到2分钟时，测得c（NH3）为0.4mol·L－1，

（1）分别用N2、H2、NH3表示该反应的速率。

（2）反应到2分钟时，c（N2）为____，c（H2）为________。

[小结]

（1）化学反应速率实际上指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率，而不是某一时刻的瞬时速率；

（2）同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，而且必须注明反应物质。

起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例；

（3）对于有纯液体或固体参与的化学反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率，它们不存在浓度的改变；

（4）同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比。

如：

2A（g）＋3B（g）C（g）＋4D（g）　v（A）∶v（B）∶v（C）∶v（D）＝2∶3∶1∶4。

[交流与讨论]

我们已经知道，决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质，而外界条件也是反应速率的影响因素。

请大家依据自己的经验和学习过的反应知识，讨论哪些外界条件能影响反应速率，发生怎样的影响。

二、影响化学反应速率的因素

1．内因：

化学反应速率的大小主要决定于反应物的性质。

2．外因：

温度——温度愈高反应速率愈快；催化剂——能大大增加化学反应速率；反应气体的压强、固体反应物的颗粒度、反应物接触面的大小等很多因素对反应速率都有影响。

[实验探究]

分组进行课本上的实验探究：

温度、催化剂对反应速率的影响。

[交流与讨论]举例说明在生产、生活和化学实验中，人们是怎样加速或延缓化学反应速率的。

[归纳与小结]

1．在实验室，常常通过加热的方法，提高反应物的温度来增大反应速率。

2．在合成氨工业、二氧化硫的氧化制三氧化硫，都是在较高的温度下进行，以加快反应速率。

3．在现代化学和化工生产中约85%的反应需要使用催化剂加快反应的速率。

4．为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，降低温度，可延缓食品变质的速率。

1．下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　）

A．化学反应速率是指一定时间内任何一种反应物物质的量浓度的减少或任何一种生成物物质的量的增加

B．化学反应速率为0.8mol·（L·s）－1是指1s时某物质的浓度为0.8mol·L－1

C．根据化学反应速率的大小可以知道化学反应进行的快慢

D．决定反应速率的主要因素是反应物的浓度

2．面粉厂必须严禁烟火的主要原因是（　　）

A．防止火灾发生

B．防止污染面粉

C．吸烟有害健康

D．面粉颗粒极小，当其扩散在空气中与空气充分接触，一旦引发反应，极易发生爆炸

3．反应4NH3（气）＋5O2（气）4NO（气）＋6H2O（气）在10L密闭容器中进行，半分钟后，水蒸气的物质的量增加了0.45mol，则此反应的平均速率

（x）（反应物的消耗速率或产物的生成速率）可表示为（　　）

A．

（NH3）＝0.010mol·（L·s）－1

B．

（O2）＝0.0010mol·（L·s）－1

C．

（NO）＝0.0010mol·（L·s）－1

D．

（H2O）＝0.0045mol·（L·s）－1

4．在10℃时某化学反应的速率为0.1mol·（L·s）－1，若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍。

为了把该反应速率提高到1.6mol·（L·s）－1，该反应需在什么温度下进行？

（　　）

A．30℃　　　　　B．40℃

C．50℃　　　　　D．60℃

5．NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地反应生成氮气和二氧化碳，对此反应，下列叙述正确的是（　　）

A．使用适当的催化剂不改变反应速率

B．降低压强能提高反应速率

C．升高温度能提高反应速率

D．改变压强对反应速率无影响

参考答案：

1.C　2.D　3.C　4.C　5.C

1．某温度时，浓度都是1mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z,2min后c（X2）为0.4mol·L－1，c（Y2）为0.8mol·L－1，生成的c（Z）为0.4mol·L－1，则该反应的化学方程式（Z用X、Y表示）是（　　）

A．X2＋2Y22XY2

B．2X2＋Y22X2Y

C．3X2＋Y22X3Y

D．X2＋3Y22XY3

2．某温度下，反应2N2O54NO2＋O2。

开始时c（N2O5）＝0.0408mol·L－1，经1min后测得c（N2O5）＝0.030mol·L－1，则该反应速率为（　　）

A．v（N2O5）＝1.08×10－4mol·（L·s）－1

B．v（NO2）＝1.8×10－4mol·（L·s）－1

C．v（O2）＝9.0×10－5mol·（L·s）－1

D．2v（NO2）＝v（N2O5）

3．生产面粉的工厂都要挂上“严禁烟火”的牌子，是因为面粉颗粒极小，容易燃烧并可能引起爆炸。

请尝试设计一个面粉爆炸的实验（注意安全）。

参考答案：

1.C　2.C　3.略

用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：

（1）实验过程如下图所示，分析判断：

________段化学反应速率最快，________段收集的二氧化碳气体最多。

（2）为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是________。

A．蒸馏水

B．氯化钠固体

C．氯化钠溶液

D．浓盐酸

（3）除了上述方法外，你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率？

（至少回答两种）

课本习题第3、4、5小题

与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖

1909年W.奥斯特瓦尔德（德国人）

从事催化作用、化学平衡以及反应速率的研究

1929年A.哈登（英国），冯·奥伊勒—歇尔平（瑞典）

阐明了糖发酵过程和酶的作用

1963年K.齐格勒（德国）、G.纳塔（意大利）

发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究

1967年R.G.W.诺里会、G.波特（英国）M.艾根（德国）

发明了测定快速化学反应的技术

1997年P.B.博耶（美国）、J.E.沃克尔（英国）、J.C.斯科（丹麦）

发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶

xx年威廉·诺尔斯、巴里·夏普莱斯（美国）、野依良治（日本）

在“手性催化氢化反应”领域取得成就

1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。

大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。

近来由于大气中污染物（如冰箱制冷剂氟利昂CF2Cl2和汽车尾气中的氮氧化物等）不断增加使得臭氧层遭到破坏，从而造成对环境和生物的严重影响。

氟利昂能产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用（臭氧的分子式为O3）。

有关反应为

CF2Cl2―→CF2Cl＋Cl

NO2―→NO＋O

因此Cl原子或NO分子能消耗大量的O3

Cl＋O3―→ClO＋O2

NO＋O3―→NO2＋O2

ClO＋O―→Cl＋O2

NO2＋O―→NO＋O2

总反应O3＋O===2O2

总反应O3＋O===2O2

在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl和NO起什么作用？

应如何保护臭氧层？