高二第二单元化学教案案例 篇一
标题:化学反应速率实验教案设计
引言:
化学反应速率是化学反应进行的快慢程度的度量。了解化学反应速率的影响因素以及掌握测量反应速率的方法对于学生理解化学反应的本质以及应用具有重要意义。本教案将介绍一种简单但有效的化学反应速率实验教学方法。
一、教学目标:
1. 了解化学反应速率的定义和影响因素;
2. 掌握测量反应速率的方法;
3. 培养学生的观察和实验操作能力。
二、教学内容:
1. 化学反应速率的定义和影响因素;
2. 实验方法:通过观察和测量气泡产生速率来测量反应速率。
三、教学步骤:
1. 导入:
引导学生回顾上节课学习的化学反应速率的概念,并提问引出本节课的教学内容。
2. 理论讲解:
通过课件或板书,详细讲解化学反应速率的定义和影响因素,包括反应物浓度、温度、催化剂等。
3. 实验演示:
在实验室中进行氢氧化钠与盐酸的中和反应实验。将一定体积的氢氧化钠溶液和盐酸溶液混合,观察并记录气泡产生的速率。
4. 实验操作:
将学生分成小组,每个小组配备实验器材和试剂。让学生根据实验步骤进行实验操作,并记录实验数据。
5. 数据处理:
让学生根据实验数据绘制气泡产生速率与时间的曲线图,并进行数据分析和讨论。
6. 结论总结:
引导学生总结实验结果,得出化学反应速率与反应物浓度的关系,并解释其原因。
四、教学评价:
1. 实验报告:
要求学生撰写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据处理和结论等内容。
2. 口头答辩:
随机抽取几个小组的学生进行口头答辩,检查学生对实验结果的理解以及实验操作的熟练程度。
五、教学拓展:
1. 进一步研究其他影响化学反应速率的因素,如温度、催化剂等;
2. 引导学生思考如何提高化学反应速率的方法,如加大反应物浓度、提高温度等。
结语:
通过本实验教学,学生能够深入理解化学反应速率的概念和影响因素,并通过实验观察和数据分析,培养了学生的观察和实验操作能力。这种实验教学方法能够提高学生的学习兴趣和参与度,促进学生对化学知识的理解和应用。
高二第二单元化学教案案例 篇二
标题:酸碱滴定实验教学设计
引言:
酸碱滴定是化学实验中常用的一种定量分析方法。通过酸碱指示剂的颜色变化和滴定终点的判断,可以测定溶液中酸碱物质的浓度。本教案将介绍一种针对高二学生的酸碱滴定实验教学设计。
一、教学目标:
1. 了解酸碱滴定的基本原理和实验步骤;
2. 掌握酸碱指示剂的选择和使用方法;
3. 培养学生的实验操作能力和数据处理能力。
二、教学内容:
1. 酸碱滴定的基本原理和实验步骤;
2. 酸碱指示剂的选择和使用方法;
3. 实验数据处理和结果分析。
三、教学步骤:
1. 导入:
通过提问和回顾上节课的内容,引导学生回忆酸碱滴定的基本概念和应用。
2. 理论讲解:
通过课件或板书,详细讲解酸碱滴定的基本原理和实验步骤,包括标准溶液的制备、酸碱指示剂的选择和使用等。
3. 实验演示:
在实验室中进行酸碱滴定实验的演示,让学生观察实验过程和结果。
4. 实验操作:
将学生分成小组,每个小组配备实验器材和试剂。让学生根据实验步骤进行实验操作,并记录实验数据。
5. 数据处理:
让学生根据实验数据计算溶液中酸碱物质的浓度,并进行数据分析和结果讨论。
6. 结论总结:
引导学生总结实验结果,得出酸碱滴定的应用和注意事项,并解释其原理。
四、教学评价:
1. 实验报告:
要求学生撰写实验报告,包括实验目的、原理、步骤、数据处理和结论等内容。
2. 口头答辩:
随机抽取几个小组的学生进行口头答辩,检查学生对实验结果的理解以及实验操作的熟练程度。
五、教学拓展:
1. 引导学生研究其他酸碱滴定反应,并探究不同酸碱指示剂的选择和使用;
2. 引导学生思考如何提高酸碱滴定的准确性和精确度,如增加滴定剂的滴定滴数等。
结语:
通过本实验教学,学生能够掌握酸碱滴定的基本原理和实验步骤,培养了学生的实验操作能力和数据处理能力。这种实验教学方法能够激发学生的学习兴趣,提高学生的实验技能,并促进学生对化学知识的应用和理解。
高二第二单元化学教案案例 篇三
教学过程是课堂教学设计的核心,教学目标、教学任务、教学对象的分析,教学媒体的选择,课堂教学结构类型的选择与组合等,都将在教学过程环节中得到体现。今天小编在这里给大家分享一些有关于高二第二单元化学教案,希望可以帮助到大家。
高二第二单元化学教案最新案例1
教学准备
教学目标
1、了解二氧化硫的物理性质和用途,掌握二氧化硫的化学性质。
2、了解可逆反应的概念,知道SO2的漂白原理。
教学重难点
二氧化硫与水反应。
可逆反应。
教学工具
多媒体翻页笔白板笔白板刷
教学过程
[投]当天的空气质量日报
[讲]请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状
(首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒)
[讲]今天我们来共同讨论关于硫、氮及其化合物的问题
[板书]第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫(sulphur dioxide)和三氧化硫
[投影视频]硫磺的存在形式和硫单质的物理性质
[讲解并投影小结]
存在形式:游离态:火山口附近或地壳的岩石
化合态:硫化物和硫酸盐,如硫铁矿FeS2、黄铜CuFeS2、石膏(CaSO4·2H2O)、芒硝(Na2SO4·10H2O)
[板书](一)、硫(sulphur)俗称硫磺。
1、硫的物理性质:淡_固体,难溶于水,可溶于酒精,易溶于CS2 ,熔沸点都很低。
[思考]用何种方法除去沾在试管上的硫单质?
(用CS2 洗涤,加热升华法)
[问]比较活泼的非金属单质,常见化合价为-2,0,+4,+6,你能说出其代表物吗?写出你所知道的硫化物
[投影]
[问]硫单质的处于硫元素的中间价态,那么硫会有哪些化学性质呢?
[讲]硫既有氧化性又有还原性
[板书]2、 硫的化学性质
① 氧化性:与绝大多数金属反应
[投影]Fe+SFeS Cu+SCu2S (与变价金属生成低价金属)
2Na+S==Na2S (研磨并轻微爆炸)
Hg+S==HgS (除去有毒的Hg的方法)
[板书]与非金属反应:H2+SH2S
[讲]制得的H2S是一种臭鸡蛋气味的有毒气体,有强还原性。
[板书]② 还原性:与氧气发生反应
[投影]硫在空气和氧气中燃烧的视频
实验现象:硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰。
化学方程式:S+O2SO2
[板书]③ 自身氧化还原反应
3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3 +3H2O
[设问]在空气质量报告的各项指标中,有二氧化硫和二氧化氮的指数。二氧化硫和二氧化氮是什么?空气中有多种物质,为什么要选择这两种污染物的指数来报告?它们有什么危害?这就是我们这节书所介绍的内容,今天我们首先来共同讨论关于二氧化硫的问题。
[板书](二) 二氧化硫
[展示]一瓶盛满的二氧化硫集气瓶
[问] 二氧化硫什么颜色?什么状态?有什么气味?
二氧化硫是无色,有刺激性气味的气体。
[问]二氧化硫在水中的溶解性怎样呢?
二氧化硫易溶于水。
[板书]1、物理性质:二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、有毒、比空气重、容易液化、易溶于水的气体。
[过渡]刚了解SO2的物理性质,下面重点研究SO2的化学性质,看看他到底有什么秘密?
[板书]2、化学性质
[引导]请大家从理论上及已有的知识推测。如前面第一章学习过物质的分类,SO2属于什么氧化物?分析SO2的化合价,结合第二章的氧化还原知识进行思考。
酸性氧化物,与水反应生成酸;可以跟碱或碱性氧化物直接反应;
具有氧化性、还原性,因S的化合价为+4价。
[引导]非常好,那让我们一起通过实验进行验证。
[投影]二氧化硫可溶性的视频
实验现象: 试管中的水面上升,滴入紫色石蕊试液后,溶液变红。
实验结论: SO2 溶于水后形成的溶液显酸性。
[板书](1) 酸性氧化物------亚硫酐
① 二氧化硫与水反应 :SO2 + H2O H2SO3 (亚硫酸)
[讲]H2SO3是一种不稳定的二元弱酸,有强还原性,弱氧化性。
[引导]通过现象,可以得出二氧化硫的水溶液呈酸性。但H2SO3不稳定,容易分解成水和二氧化硫,对于这样的反应,在同一条件下,能同时向两个方向进行的反应,我们称它为可逆反应。
[板书]可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
[问]水电解产生氢气和氧气与氢气和氧气燃烧生成水,这二个反应是可逆反应吗?
不是,条件不同
[引导]二氧化硫与碱的反应怎么样呢?(为操作方便,是加进亚硫酸。)
[板书]② 二氧化硫与碱的反应
SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O ;SO2 + NaOH == NaHSO3
[SO2 + 2 NaOH == Na2SO3 + H2O;Na2SO3 + H2O + SO2 == 2NaHSO3 ]
[思考与交流]能否与石灰水反应?有什么现象?方程式如何
向澄清石灰水中通入SO2,起初会看到沉淀,继续通入,沉淀消失
SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O;
SO2 + Ca(OH)2 + H2O ==Ca(HSO3 )2
[SO2 + Ca(OH)2 == CaSO3↓+ H2O;CaSO3 + H2O + SO2 == Ca(HSO3 )2]
[问]能不能用澄清的石灰水来鉴别SO2 与CO2 ?
不能
[板书] ③ 与碱性氧化物反应 SO2+CaO==CaSO3
[讲]利用这点性质,我们可以解决含硫矿物燃料燃烧排放SO2的问题,可以把生成的SO2 最终转化为石膏,称之为钙基固硫
[过]二氧化硫中的硫处于中间价态,既有氧化性,又有还原性
[板书] (2) 二氧化硫的氧化性:SO2+2H2S === 3S↓ + 2H2O
[讲]将SO2与H2S气体混合后可看到混浊
[讲]SO2具有很强的还原性
[板书] (3) 二氧化硫的还原性
① 与卤素单质反应:
SO2 + Br2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HBr
SO2 + Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2HCl
[讲]SO2不仅能与卤素单质发生反应,而且能使酸性高锰酸钾溶液褪色
[板书] ② 与某些强氧化剂的反应:
2KMnO4 + 2H2O+ 5SO2 === K2SO4 +2MnSO4 + 2H2SO4
[讲]紫色的酸性KMnO4溶液褪色或变浅。但这并不是SO2 的漂白性所起的作用,是它们之间发生氧化还原反应,漂白是对于有机色质来说,卤水与酸性KMnO4不是有机色质。
[过]SO2除了可以被溴水、酸性KMnO4溶液氧化外,还可被HNO3、氯气、氧气等强氧化剂氧化。如工业上生产H2SO4就可以用到以下反应。
[板书]③ SO2的催化氧化
2SO2+O2 2SO3
[讲]SO3 是无色固体,熔沸点都很低。与水反应生成硫酸,是硫酸的酸酐,典型的酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性和强氧化性。
[投影]实验视频:SO2的漂白性。
实验现象:品红溶液褪色,再加热,颜色又复原。
(品红溶液是一种有机红色染料)
[讲]SO2有漂白作用,但漂白后的新物质不稳定,易恢复。
[板书](4) 漂白性
[投影]SO2 能跟某些有色物质化合而生成不稳定的物质,该物质易分解恢复为原有色物质
[讲]在这里大家需要注意的是SO2的漂白性与氯气和活性炭不同,SO2不能漂白酸碱指示剂。
[投影小结]常见漂白剂及其原理比较
[过]我们研究物质的性质的目的是为了能更好地应用它,SO2的这些性质决定有哪些用途呢?请大家总结并回答。
[讲]SO2在日常生活中有一定用处,工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,此外,二氧化硫还用于杀菌消毒。但它的危害性也非同小可,二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法厂商非法用来加工食品,以使食品增白等。食用这类食品,对人的肝、肾脏等有严重损害,并有致癌作用。
[板书](5) 用途:制H2SO4 ;作漂白剂;杀菌,消毒
[问]关于酸性氧化物,我们最熟悉的莫过于CO2,那么SO2与CO2有哪些异同呢?
[投影小结]
相同点:都是无色气体且密度大于空气;均为非电解质;都是酸性氧化物
不同点:SO2 有刺激性气味,有毒;SO2 能使品红退色
[思考与交流]如何鉴别SO2和CO2 呢?
鉴别SO2用品红溶液,看是否褪色,
鉴别CO2用澄清石灰水,看是否有沉淀生成
但需要注意的是,当SO2中混有CO2,不影响对SO2的鉴别
但当CO2中混有SO2时,则需要除去SO2
[思考与交流]如何除去CO2中的SO2呢?
可通过足量溴水(氯水)或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(目的是吸收SO2 ),再通过品红(目的是验证SO2是否被除尽)
[过]根据SO2的性质以及以前学习过的气体制备知识,设计一下SO2在实验室取的装置。
[板书] (6) SO2的实验室制法
① 反应原理:Na2SO3 + H2SO4=== Na2SO4 +SO2↑+H2O
② 制备装置:固体和液体不加热制备气体的装置
3 净化干燥装置:盛放浓硫酸的洗气瓶
4 收集方法:向上排空气法或排饱和NaHSO3溶液
5 检验:湿润的蓝色石蕊试纸---变红
湿润的品红试纸---褪色
6 尾气处理:用NaOH溶液和倒扣漏斗装置防倒吸
[过]虽然SO2在实际中有一定的应用,但因SO2是有毒气体,是主要大气污染物之一,当空气中含大量SO2,对环境危害极大,请大家观看有关视频。
[板书](7) SO2的污染
[讲]SO2的主要危害是直接危害人体健康而且是酸雨的主要成分
[板书]酸雨:空气中SOX和NOX随雨水下降成为酸雨,pH<5.6
[讲]由于溶解了二氧化碳的缘故,正常雨水的pH 值在5.6左右,然而,当空气中大量N和S的氧化物随雨水降落下来就会使得雨水的pH 值小于5.6而形成酸雨。
[讲]SO2的主要来源是化石燃料燃烧,含S矿石冶炼等工业废气
[思考与交流]如何控制酸雨呢?大家有什么好办法
1、改善燃料种类,积极开发新能源;
2、对煤(其中含硫为0.3%-5%)进行处理,如选洗加工、综合开发、在煤中加入适量的生石灰、对排放的烟进行处理以回收SO2 .
3、种植能够吸收SO2 的有关树木(如臭椿、垂柳、柳杉)等;
[过]酸雨放置一段时间后,pH会降低,这是因为H2SO3被空气缓慢氧化成H2SO4而造成的,由此我们可知道,SO32―会被空气缓慢氧化成SO42―,但是SO2被氧化成SO3却需要很高的条件,生成的SO3是硫酸的酸酐,是一种无色易挥发的固体
[板书](三) 三氧化硫
1、物理性质:又名硫酸酐,是一种无色易挥发的晶体,溶沸点都很低。
2、化学性质:具有酸的氧化物的通性,与水反应放出大量的热,具有较强的氧化性。
[问]那么SO3的通性表现在哪几方面呢?
[投影小结]
(1) 与水反应: SO3 + H2O==H2SO4 (放出大量的热)
(2) 与碱性氧化物反应: SO3 + CaO==CaSO4
(3) 与碱反应: SO3 +Ca(OH)2 == CaSO4 +H2O
[过]最后,请大家阅读资料卡片,让我们拓展视野,一同来了解一下硫化氢的知识。
[讲]给大家读一段资料:敦煌石窟是我国也是世界的艺术宝库。敦煌壁画是艺术珍品,但令人奇怪的是,美丽的飞天的脸为什么都是黑的呢?经调查研究,这是自然界中H2S搞的鬼。原来壁画是用碱式碳酸铅做白色颜料,用PbO做_颜料。本来飞天的脸都是白的,但日久天长,空气中的H2S跟Pb反应,生成黑色的PbS,所以飞天的脸都是黑的。
在日常生活中也常常看到这样一种现象:家具涂上白漆后,显得明亮洁白。但一两年后变得棕黄了,时间再长又变得棕黑了,原因是有些白漆是用PbCO3 做颜料,空气中H2S跟油漆中的PbCO3 反应生成棕黑色的PbS。
[讲]以上资料中提到的H2S究竟是一种什么气体?下面的时间我们来研究H2S的知识。
[板书](四) 硫化氢
1、H2S的物理性质:无色、有臭鸡蛋气味的气体,密度比空气大,能溶于水,有剧毒。
2、实验室制法:
由强酸制弱酸的原理
FeS + H2SO4 == FeSO4 + H2S ↑
FeS + 2HCl == FeCl2 + H2S ↑
FeS + 2H+ == Fe2+ + H2S ↑
[问]由实验原理,我们可知,制取H2S应采取什么样的装置呢?
固、液混合,不加热,可选用和H2、CO2相同的装置
也可用启普发生器。
[讲]但在制备气体之前要检查装置的气密性。
[问]那么收集装置是什么样的呢?
用向上排空气法收集H2S,理由是密度比空气大,且能溶于水
[问]H2S气体有剧毒,造成大气污染,那么尾气吸收试剂应用什么呢?能用H2O吗?
H2S是酸性气体,应用碱液吸收,不用H2O是因为H2S在H2O中的溶解度小。
[投影]资料卡片------常用干燥剂
酸性:浓硫酸、硅胶、P2O5
碱性:NaOH、碱石灰(CaO、NaOH)
中性:CaCl2 、Na2SO4
但CuSO4 只能证明有水存在,却不能大量吸收水
[问]要制得干燥的H2S应怎么办?
H2S是酸性、有强还原性的气体,可选用P2O5和中性干燥剂。
[问]如何验满呢?
[板书] 用湿润的Pb(CH3COO)2试纸
Pb(CH3COO)2 + H2S == PbS↓ + 2CH3COOH 试纸变黑
[问]下面我们可利用课前制备的H2S气体,研究一下H2S气体的化学性质
[板书] 3、化学性质
[思考与交流]请大家分析H2S中S元素的化合价,并从氧化还原反应的角度来推测其化学性质。
H2S中S显-2价,是S的,故在发生氧化还原作用时只显还原性。
[视频实验]在导管口用火点燃H2S气体,观察完全燃烧时发出淡蓝色火焰,然后用一个蒸发皿靠近火焰现象,皿底部附有淡_粉末。
[问]由此现象可得出什么结论?
[板书] (1) 可燃性
[讲]H2S燃烧的产物与O2用量有关,当O2充足时,H2S能完全燃烧而以出淡蓝色火焰,并生成H2O与SO2。
[板书] 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2
[讲]当火焰罩上蒸发皿时,有淡_粉末出现时,是由于H2S不完全燃烧生成S之故。
[板书] 2H2S + O2 2H2O +S
[思考与交流]请大家分析上述两反应,讨论出H2S与O2按不同比例混合时的氧化产物
[过]由刚才的学习我们知道,H2S具有还原性,可被O2氧化为SO2或S,那么能否被具有氧化性的卤素单质所氧化呢?
[问]碘水、溴水、氯水能将H2S氧化吗?氯、溴、碘、硫的氧化性顺序如何呢?
[板书](2) 还原性:H2S + X2 ==2HX +S↓(X=Cl、Br、I)
[投影小结]单质氧化性:Cl2>Br2 >I2>S
离子还原性:Cl―
[小结]事实证明,H2S是一种较强的还原剂,可被O2、卤素单质、SO2、酸性高锰酸钾溶液等强氧化剂氧化。
[讲]H2S除了有强还原性外,还有不稳定性,即在较高温度时易分解为H2和S,其稳定性弱于S的同族元素O所形成的氢化物H2O
[板书](3) 不稳定性:H2S H2↑+S
[过]H2S气体溶于水时,可得氢硫酸,下面我们就来一起讨论它的性质。
[板书] (4) H2S气体的水溶液----氢硫酸
[讲]氢硫酸是一种易挥发的二元弱酸,其酸性比碳酸还要弱,具有酸的通性。
[思考与交流]现有氢硫酸(H2S)、亚硫酸(H2SO3)、亚硫酸钠(Na2SO3)三瓶溶液,它们在空气中易变质。
(1) 分析变质的原因
均有强还原性,能被空气中的氧气氧化。
2H2S+O2==2S↓+2H2O 2H2SO3+ O2==2H2SO4
2Na2SO3 +O2==2Na2SO4
(2) 设计实验证明是否发生变质
H2S :观察是否有浑浊
H2SO3:加BaCl2溶液,是否有白色沉淀
Na2SO3:先加盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,看是否有白色沉淀生成
(3) 设计实验证明溶液已完全发生变质
H2S :加入硫酸铜溶液,看是否有黑色沉淀
H2SO3:加入品红溶液,看是否褪色
Na2SO3 :加入酸性高锰酸钾溶液,看溶液是否褪色
[总结]本节从硫单质的性质讲起,从S的-2、0、+4、+6价的价态对它的氢化物、氧化物及其对应的水化物和盐的氧化还原性进行了分析,重点学习了SO2的性质,使我们对酸雨的形成与防治有了一定的认识。
[自我评价]
1.在BaCl2 溶液中通入SO2 气体,溶液仍澄清。若将BaCl2溶液分别盛在两支试管,一支加HNO3 ,另一支加NaOH溶液,再通入SO2 气体,结果两支试管均有白色沉淀。由此,下列结论合理的是( )
A.BaCl2有_ B.两试管沉淀均是BaSO3
C.SO2 有还原性,酸性 D.升高PH,使SO2 水溶液中SO32― 浓度增大
2.下列实验能证明某无色气体为SO2 的是( )
A.能使澄清石灰水变浑浊B.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C.能使品红试液褪色,加热后又显红色
D.能使溴水褪色,再滴加酸化的BaCl2溶液有白色沉淀产生
3.用1L1.0mol/L的NaOH溶液吸收0.8molSO2, 所得溶液中SO32― ,HSO3―
物质的量浓度之比约为( )
A.2:1 B.1:3 C.3:2 D.2:3
4.检验SO2 气体中是否混有CO2 气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液 B.通过澄清石灰水
C.先通过氢氧化钠溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过酸性高锰酸钾溶液,再通过澄清石灰水
5.能证明SO2 具有漂白性的是( )
A.SO2 气体通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中,发现溶液紫色褪去
B.SO2气体通入品红溶液中,红色褪去
C.显红色的酚酞通入SO2后,红色褪去 D.SO2气体通入溴水中,橙色褪去
课后小结
见教学过程。
课后习题
1.有关亚硫酸的下列叙述中,不正确的是( )
A.亚硫酸是SO2的水溶液,显酸性
B.亚硫酸不稳定,容易分解为水和SO2
C.亚硫酸具有漂白性,能够使品红溶液褪色
D.亚硫酸对人体有害,所以用SO2漂白过的食品不能食用
2.某冶炼厂利用炼铜产生的SO2生产硫酸,变废为宝,化害为利。其原理是 ( )
A.利用了SO2的水溶性,将SO2直接通入水中
B.利用了SO2的氧化性,将SO2直接通入水中
C.利用了SO2的氧化性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
D.利用了SO2的还原性,使其与O2反应而转化为SO3,再与水反应
3. 下列说法中正确的是( )
A.能使澄清的石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B.能使品红溶液褪色无色气体一定是SO2
C.某酸性溶液经分析其中含有大量的S2-,SO3(2-)
D.用NaHSO3,Na2SO3与浓硫酸反应都可产生SO2
4. .某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应,生成氮气和二氧化碳。若测得氮气
和二氧化碳的物质的量之比为1:2,则该氮的氧化物是( )
A、 N2O B、NO C、NO2 D、N2O5
5. A、B是两种有刺激性气味的气体。试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A________,B________,C________,D________,E______,F________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式________________。
6. 有A、B、C、D四种化合物,分别由K+、Ba2+、SO42-、CO32-、SO32-、OH-中的两种组成。
它们具有下列性质:
① A不溶于水和盐酸 ② B不溶于水但溶于盐酸并放出无刺激性气味的气体
③ C的水溶液呈碱性,与H2SO4反应生成A
④D可溶于水,与H2SO4作用时放出的气体E可使溴水褪色。试回答以下问题
(1)推断A~E的化学式:A. ;B. ;C. ;D. ;E. 。
(2)有关反应的离子方程式:
①B与盐酸反应 ;②C与硫酸反应 ;
③D与硫酸反应 ;④E与溴水反应 。
7. 下图是实验室制SO2并验证某些性质的装置图,试回答:
(1)⑥中发生的化学反应方程式为__________________________ 。
(2)①中实验现象为__________________________,证明SO2是__________________________ 气体。
(3)②中现象是__________________________,证明SO2有_____________。
(4)③中现象是______________,证明SO2有__________性。
(5)④中现象是______________,证明SO2有__________性。
(6)⑤反应的化学方程式为__________________________。
板书
见教学过程。
高二第二单元化学教案最新案例2
教学准备
教学目标
1、学习运用科学探究的方法进行学习,在与他人的合作中体验实验探究的快乐。
2、了解SO2的性质和用途,初步学会设计实验进行探究的技能。
3、培养实验设计、观察、分析能力,训练知识应用能力。
教学重难点
重点:SO2的化学性质、可逆反应
难点:SO2的化学性质、可逆反应
教学工具
实验仪器、多媒体
教学过程
导入新课
(用多媒体播放当天的空气质量日报)
师:请看当天空气质量日报的污染指数及首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。
生:首要污染物有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒。
师:今天我们共同讨论关于二氧化硫的问题。
[板书]第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫和三氧化硫
[实物展示]粉末状硫及块状硫。
师:我们在初中阶段学习过的硫有何物理、化学性质呢?
生:(学生讨论,用多媒体小结)
物理性质:_固体,难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,易升华等。
与铁生成硫化亚铁、与铜生成硫化亚铜,也可以和活泼的金属反应;硫在空气中或氧气中可以燃烧生成SO2,可以与非金属反应。
1、SO2的物理性质
2、演示1课前收集好的一试管二氧化硫,观察颜色,闻气味,与空气密度比较。
3、 师:请同学们总结一下二氧化硫的物理性质。
师:我们可以通过怎样的实验证明SO2的溶解性呢?(学生思考探索,设计实验方案,讨论可行性,然后由一名同学上台演示实验)
[演示]2将一集满SO2的试管倒置于水槽中,晃动、观察。
师:这个实验说明什么问题呢?(学生讨论实验,交流讨论结果)
[多媒体]二氧化硫的物理性质
状态:气体 颜色:无色 气味:有刺激性
沸点:-10 ℃ 毒性:有毒 密度:比空气大
溶解度:易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的SO2。[演示3]把刚才实验的试管用橡皮塞塞上后,取出水面,再用pH试纸测酸碱性(或者直接加入紫色的石蕊试液)。
生:观察溶液的颜色改变,思考讨论可能的原因。
师:经测量pH<7,说明溶液呈酸性,这是由于SO2溶于水和H2O反应生成H2SO3。这同CO2溶于水极为相似,亚硫酸也只能存在于溶液中,很不稳定,易分解成SO2和H2O。这个反应说明SO2是怎样的物质呢?
生:SO2是酸性氧化物。
师:怎样证明二氧化硫是酸性氧化物呢?
板书2.SO2的化学性质:
(1) 酸性氧化物
(2) 【学生练习】SO2+H2OH2SO3 CO2+H2OH2CO3
师:这两个反应有什么特点呢?
生:能同时向两个反应方向进行,属于可逆反应。(学生阅读教材P90,明确可逆反应的概念及基本特征)
师:可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫可逆反应。
师: ①CO2和水反应是可逆反应吗?
②H2燃烧生成水,水电解生成H2和O2,是可逆反应吗?为什么?
师:我们有没有其他方法可以证明二氧化硫是酸性氧化物呢?
师:既然SO2是酸性氧化物,它应具有酸性氧化物的通性,请大家写出SO2同NaOH溶液反应的化学方程式。
生:SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O SO2+NaOH====NaHSO3
或写成:SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O====2NaHSO3
师:如果把SO2通入澄清石灰水中,能反应吗?有何现象呢?写出反应的化学方程式。
生:SO2+Ca(OH)2====CaSO3↓+H2O CaSO3+SO2+H2O====Ca(HSO3)2
师:向石灰水中通入少量SO2气体,澄清石灰水变浑浊;若继续通入过量SO2气体,溶液又变澄清。这一性质与CO2相似。能否用通入澄清石灰水的方法来证明SO2的存在呢?
[演示4]在SO2水溶液中,滴入几滴品红溶液,振荡,观察颜色变化,加热试管,再观察。
生:认真观察实验现象,思考可能的原因。
师:滴入品红溶液,红色立刻褪去,与往其中通入Cl2的现象相同,说明SO2具有什么性质?加热后,红色恢复,说明了什么?
生:SO2具有漂白性,但生成的无色物质不稳定,受热易分解,使颜色恢复。
师:SO2和氯水的漂白有何不同?
师:氯水漂白是因Cl2溶于水后产生的HClO有强氧化性,可将有色物质氧化成无色物质而漂白,实质为氧化还原反应,这种漂白效果是永久性的。SO2漂白是因为它与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质,这种无色物质见光遇热易分解,从而使有色物质恢复原色。实质为非氧化还原反应,这种漂白结果是暂时的。[多媒体]氯水与二氧化硫漂白性的比较:
工业上常用SO2来漂白纸浆,以致报纸放久会变黄)
[板书](2)二氧化硫漂白性:SO2溶于水产生的H2SO3与有色物质直接结合生成不稳定的无色物质。
师:SO2可以漂白某些有色物质,能否使紫色石蕊试液褪色呢?
[演示5]把SO2通过紫色石蕊试液(石蕊变红不褪色)。
师:由SO2中硫元素的价态,能否推测它可能具有的性质?
小结]硫单质及其化合物的化学性质
生:SO2中硫元素为+4价,既可得电子显氧化性,又可失电子显有还原性。
师:(引导学生分析)举例说明它的氧化性:
[小结](3)氧化性:SO2+2H2S====3S↓+2H2O
师:SO2的氧化性较弱,只在少数反应中体现。
[演示6]把SO2气体分别通过溴水和高锰酸钾酸性溶液中。
生:观察溶液颜色的变化,思考可能的原因。
师:SO2的还原性应表现在它与氧化剂的反应上,可通过与O2、KMnO4(H+)、卤素单质等氧化剂的反应来证明。
[板书](4) SO2具较强的还原性,可被X2、O2、KMnO4、HNO3等许多氧化剂氧化:
SO2+Br2+2H2O====H2SO4+2HBr
5SO2+2KMnO4+2H2O====K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
师:SO2能使溴水、KMnO4溶液褪色,这与SO2使品红褪色,实质相同吗?
生:不同。前者缘于SO2的还原性,发生的是氧化还原反应。后者缘于其漂白性,发生的是非氧化还原反应。
[小结]SO2的化学性质
师:刚才我们学习了SO2的主要化学性质,结合生活实际,您能否说出SO2有何重要用途呢
生:(阅读教材P90,积极讨论交流)
[板书]3.二氧化硫的主要用途
(1)制硫酸:S→SO2→SO3→H2SO4
(2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等
(3)杀菌消毒
4.三氧化硫
师:SO2在一定条件下可以转化为SO3,SO3也是一种典型的酸性氧化物,那么SO3具有哪些化学性质呢?
生:与水反应、与碱反应、与碱性氧化物反应
师:很好,请举例写出反应方程式
SO3+H2O====H2SO4
SO3+2NaOH====Na2SO4+H2O
SO3+Na2O====Na2SO4
师:请同学们注意,SO3的熔点16.8 ℃,沸点44.8 ℃,常温常压下,SO3不是气体
例题剖析
(例1)检验SO2气体中是否混有CO2气体,可采用的方法是( )
A.通过品红溶液
B.通过澄清石灰水
C.先通过NaOH溶液,再通过澄清石灰水
D.先通过KMnO4酸性溶液,再通过澄清石灰水
师:要正确解答本题必须先做到以下两点:
(1)理解题意,本题要检验的是CO2,且CO2又是混在SO2气体中。
(2)要掌握SO2与CO2性质上的相似点与不同点,SO2与CO2性质上有哪些相似点与不同点呢?
生:通过澄清石灰水都能生成白色沉淀(CaSO3和CaCO3),遇NaOH溶液都能发生反应,这便是它们性质上的相似点。它们性质上的不同点表现在:SO2具漂白性从而能使品红褪色,而CO2不具备漂白性;又如在通过NaHCO3溶液时,由于H2SO3酸性>H2CO3酸性,所以SO2与NaHCO3溶液反应能放出CO2,而CO2却无法与NaHSO3反应;再如由于SO2的还原性,在通过KMnO4酸性溶液时会发生反应:5SO2+2KMnO4+2H2O====K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,而CO2却不具备这种还原性。
师:总结得很好。若对本题选项稍加分析,A项验的是SO2而不是CO2;B项中不管是否混有CO2,均有白色沉淀生成;C项中不管是否混有CO2,均无白色沉淀生成;唯有D项在通过KMnO4酸性溶液时混合气体中仅SO2被吸收,再通过澄清石灰水若有白色沉淀,说明混有CO2,若无白色沉淀,说明不混有CO2。综上述分析,正确选项是D。
点评:气体的检验是中学化学气体制备实验中的重要内容。检验时一定要排除相关气体的干扰,排除时不能引进被检气体,否则结论不正确。
本节课要求掌握二氧化硫的物理性质和化学性质,了解三氧化硫的性质;了解可逆反应的概念;重点掌握二氧化硫的化学性质。要注意前后的知识联系和通过实验获取尽可能多的知识,通过国内外环境污染的惨痛教训,树立防止环境污染、保护环境的观念,意识到自己的义务和责任。
课后小结
本节课要求掌握二氧化硫的物理性质和化学性质,了解三氧化硫的性质;了解可逆反应的概念;重点掌握二氧化硫的化学性质。要注意前后的知识联系和通过实验获取尽可能多的知识,通过国内外环境污染的惨痛教训,树立防止环境污染、保护环境的观念,意识到自己的义务和责任。
板书
第三节 硫和氮的氧化物
一、二氧化硫
1.二氧化硫的物理性质:
2.二氧化硫的化学性质
(1)酸性氧化物
(2)二氧化硫漂白性:
(3)氧化性:SO2+2H2S====3S↓+2H2O
(4)SO2具较强的还原性
3.三氧化硫的化学性质
具有酸性氧化物的通性
高二第二单元化学教案最新案例3
一、教学目标
【知识与技能】
了解SO2的物理性质和化学性质,理解酸雨的形成的原因。
【过程与方法】
运用实验观察获取信息,通过归纳对信息进行加工。体会通过实验来研究物质及其变化的科学方法。
【情感态度与价值观】
培养对化学现象与化学本质的辩证认识,热爱科学,树立环保意识。
二、教学重难点
【重点】
SO2的漂白性、还原性和氧化性。
【难点】
通过探究实验,归纳SO2的化学性质。
三、教学用具
投影仪
四、教学过程
第一环节:导入新课
教师:同学们好,我们知道在干燥的季节里大家都希望有一些雨水降临,那么除了正常的雨水之外,还有一种雨水被称作酸雨,大家了解它么?今天老师就给大家带来了一段有关酸雨的视频,请看大屏幕。
教师:播放酸雨视频,酸雨视频展示酸雨对我们环境,动物生存,建筑物及人类生活生产的影响以及酸雨知识。组织学生认真观看并思考问题酸雨危害有哪些,酸雨的主要成分有什么?
学生活动:回答危害方面并说出酸雨主要成分有二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等。
教师展示:大家请再看看大屏幕上展示的图片,酸雨对空气污染的报告,SO2中毒现象,被SO2漂白过的食物,大家说这些现象中都免不了一个始作俑者,是什么呀?
学生回答:SO2,(由此引出本节课学习的内容)
教师语言:今天我们就一起来认识一下SO2。
【板书】课题3硫和氮的氧化物
第二环节:新课教学
1.SO2的物理性质研究
教师多媒体呈现并讲授:二氧化硫中重要的是硫元素的存在,硫的物理性质如下:淡_晶体,脆,不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2。硫或者含硫化合物在空气中燃烧首先生成二氧化硫。化学方程式为:S+O2====SO2,硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在纯氧中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。
教师提问:经过前面的学习,大家思考下我们从哪些方面可以确定SO2的物理性质呢?
教师引导:回忆上节课研究氯气的性质的方法,思考从哪些方面去研究SO2的性质。
教师学生共同活动:说出从颜色、状态气味、密度、毒性、溶解性方面去研究物质的物理性质。
教师设问:你对哪条性质还不了解?你能利用一个装满SO2的试管来设计实验说明吗?
教师演示实验:实验SO2的溶解性。经过实验大家观察到,SO2是溶于水的。
学生归纳SO2物理性质:SO2是无色有刺激性气味气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。
【板书】一、二氧化硫的物理性质:无色气体、有刺激性气味,密度>空气,易液化,易溶于水
2.SO2的化学性质研究
【板书】二、二氧化硫的化学性质
探究一:从分类的角度SO2属于哪类物质?具有该类物质的哪些通性?
教师引导提问:下面我们从分类的角度想,既然SO2溶液显酸性,那么SO2属于哪类物质?想想具有该类物质的哪些通性?
学生讨论回答:是酸性氧化物,(总结归纳出SO2作为酸性氧化物的通性):酸性氧化物可以和碱反应,和碱性氧化物反应,和水反应等等。
教师活动:请两位同学来黑板上给大家展示一下SO2与CaO、Ca(OH)2反应的化学方程式。
学生板演师生共同判断正误。
探究二:二氧化硫的漂白性
教师活动:农民伯伯夏天劳作的时候也是带“太阳帽”的,他们这个太阳帽是用草编的,相信很多同学都没有见过,没关系,请看大屏幕,(展示新草帽、旧草帽图片),同学们看看两个草帽颜色有区别吗?说明SO2有什么化学性质?
学生活动:颜色不同,说明SO2有漂白性。
【板书】2.SO2的漂白性
教师指导阅读:请同学们阅读教材上第90页关于SO2漂白性的原理和其不稳定性,想想具有漂白性的物质还有哪些?其漂白原理与SO2的漂白是不是相同?
学生阅读思考:上节课学过的氯气也有漂白性。氯气的漂白是因为它的氧化性。
教师提出问题:从氧化还原的角度思考SO2具有哪些性质?
学生实验探究:上讲台将SO2通入到老师准备好的酸性高锰酸钾溶液,观察现象,并对反应后溶液进行加热。
教师引导:大家观察分析下,SO2中S元素的化合价是几价?说明什么呢?
学生回答:正四价,处在硫的中间价态,所以可以得出SO2既具有氧化性,又具有还原性。
【板书】3.SO2的氧化性和还原性
学生讨论探究:由学生代表上讲台用教师提供的试剂(石蕊试液、SO2水溶液、品红溶液、双氧水、溴水、酸性高锰酸钾溶液)仪器或用品,选择合适的用实验的方法来证明SO2具有还原性。
教师评价指导。
教师讲授:SO2的氧化性,我们可以通过一个化学反应方程式来理解,大家请看黑板(写出SO2与H2S反应化学方程式,带领大家复习氧化还原反应电子转移)。
第三环节:巩固提高
教师设问:我们刚才学习了二氧化硫具有漂白性,大家也说出了两者的漂白原理是不同的,那大家会不会应用呢,我们通过一道习题来巩固下:
二氧化硫和氯气都具有漂白性,若将等体积的二氧化硫和氯气充分混合后,通入湿润的有色物质,可观察到有色物质发生什么现象?
第四环节:小结作业
教师陈述:我们请同学来说一说这节课我们都学习了什么?其他同学认真听作补充。
学生回答:酸雨的主要成分之一二氧化硫,它的物理性质和化学性质。
教师肯定鼓励。
作业
收集当地的雨水样品,测定其pH。如果是酸雨,分头了解产生的原因,提出防治对策的建议。
五、板书设计
高二第二单元化学教案最新案例4
一、教材分析
本节内容与生活联系较紧密,可以联系生活实际,使学生的认识更具体。
本节内容在氧化还原反应学习之后,可以让学生用氧化还原反应的理论来指导元素化合物知识的学习,并且用元素化合物的知识来更深层次地理解氧化还原反应,为以后元素化合物知识的学习打下基础。
教学难点:实验设计,Fe2+与Fe3+的性质和相互转化。
教学重点:通过实验探究认识Fe2+与Fe3+的性质和转化。
二、学情分析
1.知识储备
学生已经掌握了氧化还原反应和离子反应的理论知识,初步掌握了元素化合物的学习方法。
2.实验技能
学生已经掌握了基本的实验操作,有实验的基本技能,且本节课实验比较简单,学生有能力进行探究。
3.心理准备
中学生思维活跃、动手能力强,喜欢探究问题的本质,有足够的能力进行探究。
三、教学目标
1.知识与技能
(1)通过学习掌握Fe2+与Fe3+的检验及相互转化。
(2)进一步熟悉氧化还原反应理论,提高理论认知水平。
2.过程与方法
通过自主设计实验、自主操作、自主分析现象,最终得出相应结论的过程,认识Fe2+与Fe3+的化学性质,学会与他人合作与交流。
3.情感、态度与价值观
(1)通过学习培养自己大胆置疑、勇于实践的科学探索精神。
(2)锻炼自己与他人沟通、合作以及语言表达的能力。
四、教学过程
第一部分:Fe3+的检验
教师活动:由缺铁性贫血引入,指出铁在人体中的重要作用。提出补铁常用药品是二价铁,并展示FeSO4药片的说明书。
学生活动:倾听并阅读说明书。
设计意图:吸引学生兴趣,符合新课改STS教育。
教师活动:提出问题:从说明书上看你有什么疑问?
学生活动:学生思考并提出问题:(1)为什么裹糖衣?(2)为什么要密封?(3)为什么与维生素C同食吸收效果好?
设计意图:让学生提出问题,确定本节课的主要内容,增强学生的主体意识。
学生活动:思考并解决问题,可能被氧化。
教师活动:连续设置疑问:观察比较新制FeCl2溶液与久置FeCl2溶液,有什么区别?猜想一下变质后会生成什么物质呢?大家能否设计方案检验是否生成Fe3+呢?
学生活动:思考,讨论,设计实验方案。
设计意图:通过连续设疑,形成头脑风暴。
教师活动:引导学生用实验来验证实验方案(学生提出的NaOH溶液、观察颜色等方法及阅读课本得到的KSCN溶液检
验法)。
学生活动:动手实验,在实验中体会Fe3+的检验。
设计意图:培养学生的动手能力,并通过实验来验证Fe3+的检验方法。
教师活动:总结讲解Fe3+的检验方法。
学生活动:倾听。
设计意图:形成Fe3+的检验方法,为后续学习做好准备。
第二部分:Fe2+与Fe3+的相互转化
教师活动:引导学生用理论分析—实验验证—得出结论的方法来学习元素化合物的知识。引导
学生从氧化还原的角度来分析Fe3+和Fe2+具有的性质。学生活动:用所学理论分析Fe3+只有氧化性;Fe2+既有氧化性又有还原性。
设计意图:让学生体会探究学习过程,体会自主得出结论的愉悦心情。
教师活动:设疑:Fe3+氧化性强度如何?中间价态的Fe2+常作氧化剂还是还原剂呢?强度又如何?
学生活动:思考。
设计意图:设疑引发学生思考,为实验探究做好心理准备。
教师活动:引导学生从理论上分析Fe2+和Fe3+的转化。
学生活动:学生讨论回答
设计意图:培养学生的合作意识,用理论来指导学生的实验探究。
教师活动:引导学生选择合适的氧化剂和还原剂。
学生活动:学生讨论总结。
教师活动:引导学生分组设计实验步骤。
学生活动:学生分组讨论设计实验方案。
教师活动:引导学生交流设计出的实验方案以及预期的现象。
学生活动:师生交流讨论,得出方案;引导学生完成设计的实验,解决实验中存在的问题。
学生活动:分组实验,观察记录实验现象。
设计意图:培养学生善于思考的品质,合作学习的习惯,培养动手能力,培养学生善于思考的品质,合作学习的习惯。
教师活动:引导学生交流实验结果。
学生活动:学生分组交流,初步形成结论。
教师活动:总结实验过程中出现的问题。
学生活动:聆听思考。
教师活动:引导学生总结Fe3+和Fe2+的相互转化条件以及所表现出来的性质。
学生活动:学生总结Fe3+和Fe2+的相互转化条件以及所表现出来的性质。
设计意图:给学生时间思考,总结形成知识体系。
第三部分:学以致用
教师活动:解决FeSO4药品说明书的问题:为什么与维生素C同食吸收效果好?
学生活动:学生讨论得出结论:维生素C具有还原性,可防止Fe2+被氧化。
教师活动:引导学生提出二价铁盐的保存方法。
学生活动:学生总结归纳,现用现制密封加少量铁粉或铁钉。
教师活动:引导学生完成设置的趣味实验,FeCl3溶液腐蚀印刷电路板。
学生活动:分组完成实验。
设计意图:趣味实验引起学生兴趣。
教师活动:引导学生阅读印刷电路板的制备。
学生活动:自学总结,体会铁盐的应用。
设计意图:知识应用。
教师活动:引导学生总结本节课内容。
学生活动:总结思考。
五、板书设计
六、教学反思
本课在设计上遵循新课改理念,充分发挥学生的主体性,让学生“在做中学”,更好地促进了学生对知识的理解。本节课设计主要有以下几个方面的想法。
1.从实际生活引入,缺铁性贫血,符合新课程标准中化学来源于生活的规定。
2.通过药品的说明书让学生自己提出疑问,上课解决疑问,让学生更有兴趣,符合新课程标准学生是课堂的主体的思想。
3.设计实验探究,充分发挥学生的主体作用,让知识自然生成,且学生在过程中可以培养探究精神和合作意识。
4.设计三类实验:验证性实验、探究实验和趣味实验,让学生体会化学实验的多样性,以及各种化学实验在化学课程中的不同作用。
通过在课堂上的实施,发现还存在着一些问题,如学生的实验操作还存在着一些问题,如药品加得过多、操作不太规范,这些问题在上课过程中没有得到解决。本堂课较好地完成了教学和学习任务,学生反映良好,不但掌握了知识,而且学到了元素化合物知识的学习方法,掌握了实验探究的方法和步骤,体验了学习的乐趣。
高二第二单元化学教案最新案例5
教学目标
知识目标
使学生建立的观点;理解的特征;理解浓度、压强和温度等条件对的影响;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
教材分析
本节教材分为两部分。第一部分为的建立,这是本章教学的重点。第二部分为常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。
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。建立观点的关键,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。
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——研究的问题。
2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立的观点。
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:达到状态时有何特征?让学生讨论。最后得出: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限度)。并指出某一状态是在一定条件下建立的。
3.为进一步深刻理解的建立和特征,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,就会发生移动。同时指出,研究的目的,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向正反应方向移动的结论。反之,则向逆反应方向移动。并在温度对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“状态”的概念,强调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“的移动”概念,强调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指出学习和研究的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的破坏并建立新的较理想的。
具体的教学建议如下:
1.重点讲解浓度对的影响
(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 的概念与计算
教学目标
知识目标:掌握的概念极其特点;掌握的有关计算。
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,引入的概念。
结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的的概念的实质。
【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、状态
1.定义:见课本P38页
【分析】引导学生从研究的范围,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。
准确掌握的概念,弄清概念的内涵和外延。
【提问】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】状态代表了化学反应进行达到了程度,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1 445℃时,将0.1mol I2与0.02mol H2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/L 0.01 0.05 0
c变/mol/L x x 2x
c平/mol/L 0.015
0+2x=0.015 mol/L
x=0.0075mol/L
平衡浓度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)
=0.05 mol/L -0.0075 mol/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2 02molCO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/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。
△c(CO)=V(CO)·t
=0.003mol/(L·min)×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100mol N2,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) 100 300 0
△n x 3x 2x
n(平) 100-x 300-3x 2x
(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
1 2 2
x 2x 2x
【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n mol H2同时生成2n mol HI
(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0.1 M的 溶液5毫升,再加1 M 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。
3 M氢氧化钠溶液、3 M硫酸溶液、0.5 M氯化铁溶液、0.1 M硫酸铜、1 M溴化钾溶液。
2.讲台上公用:1 M铬酸钾溶液0.5升、1 M重铬酸钾溶液0.1升。
探究活动(二)
浓度对的影响
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?
(1)含 溶液中加入硫酸,由于 浓度增加,上述平衡向生成 的方向移动, 浓度增加,溶液颜色由黄色变橙色。此时溶液颜色与 溶液的颜色相同。
(2)再加入 溶液,由于 中和溶液中的 ,使溶液中 浓度降低,上述平衡向生成 的方向移动, 浓度减少、 浓度增加,溶液颜色由橙色变成黄色。
(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。
操 作
现 象
解 释