《化学反应热的计算》教案4(人教版选修4)(精选9篇)
选修4 化学反应与原理 第一章化学反应与能量
第三节 化学反应热的计算教学设计 1教材分析
(1)本节教学内容分析
前面学生已经定性地了解了化学反应与能量的关系,通过实验感受到了反应热,并且了解了物质发生反应产生能量变化与物质的质量的关系,及燃烧热的概念。在此基础上,本节介绍了盖斯定律,并从定量的角度来进一步认识物质发生化学反应伴随的热效应。本节内容分为两部分:
第一部分,介绍了盖斯定律。教科书以登山经验“山的高度与上山的途径无关”浅显地对特定化学反应的反应热进行形象的比喻,帮助学生理解盖斯定律。然后再通过对能量守恒定律的反证来论证盖斯定律的正确性。最后通过实例使学生感受盖斯定律的应用,并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要意义。
第二部分,利用反应热的概念、盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算,通过三道不同类型的例题加以展示。帮助学生进一步巩固概念、应用定律、理解热化学方程式的意义。
本节引言部分用几句简短的话说明了学习盖斯定律的缘由以及盖斯定律的应用,本节内容中,盖斯定律是个难点,为了便于学生理解,教科书以测山高为例,并用能量守恒定律来论证。最后用co的摩尔生成焓的计算这个实例来加强学生对于盖斯定律的理解。学生在掌握了热化学方程式和盖斯定律的基础上,利用燃烧热的数据,就可以进行简单的热化学计算。这样的安排符合学生的认知规律,并让学生掌握一种着眼于运用的学习方式,体现了新课标的精神。
(2)课程标准的要求 《课程标准》 《模块学习要求》
了解反应热和含变得涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的计算 1.能利用热化学方程式进行简单计算
2.了解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算(3)本节在本章及本模块中的地位和作用
能源是人类生存和发展的重要物质基础,本章通过化学能与热能转化规律的研究帮助学生认识热化学原理在生产、生活和科学研究中的应用,了解化学在解决能源危机中的重要作用,知道节约能源、提高能量利用率的实际意义。
在必修化学2中,学生初步学习了化学能与热能的知识,对于化学键与化学反应中能量变化的关系、化学能与热能的相互转化有了一定的认识,本章是在此基础上的扩展与提高。引入了焓变的概念,使学生认识到在化学反应中能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,二者密不可分,但以物质为主。而能量的多少则是以反应物和产物的物质的量为基础。把对于化学反应中的能量变化的定性分析变成了定量分析。解决了各种热效应的测量和计算的问题。在这一节里,我们将进一步讨论在特定条件下,化学反应中能量变化以热效应表现时的“质”“能”关系,这既是理论联系实际方面的重要内容,对于学生进一步认识化学反应规律和特点也具有重要意义。
本节内容是第一章的重点,因为热化学研究的主要内容之一就是反应热效应的计算。反应热的计算对于燃料燃烧和反应条件的控制、热工和化工设备的设计都具有重要意义。(4)学习目标
(一)知识与技能目标
1.了解反应途径与反应体系
2.理解盖斯定律的涵义,能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。
3.能利用热化学方程式进行有关反应热的简单计算;
(二)过程与方法目标
1.从途径角度、能量守恒角度分析和论证盖斯定律,培养分析问题的能力;
2.通过热化学方程式的计算和盖斯定律的有关计算,培养计算能力。
(三)情感态度与价值观目标 1.通过对盖斯定律的发现过程及其应用的学习,感受化学科学对人类生活和社会发展的贡献。同时养成深入细致的思考习惯。
2.通过加强练习,及时巩固所学知识,养成良好学习习惯;形成良好的书写习惯。(5)学习重点
1. 盖斯定律的涵义和根据盖斯定律进行反应热的计算;
2. 根据热化学方程式进行反应热的计算(不同质量反应物与能量变化、生成物的量与能量变化的关系等)(6)学习难点 盖斯定律的应用(7)教学方法
a.类比法-创设问题情境,引导学生自主探究-从途径角度理解盖斯定律
b.推理法-从能量守恒角度理解盖斯定律
c.言语传递法-适时引导
d.实践训练法-例题分析、当堂训练
教学中还要注意的问题:
1、引导学生准确理解反应热、燃烧热、盖斯定律等理论概念,熟悉热化学方程式的书写,重视概念和热化学方程式的应用
2、进行有关燃烧热计算时,要强调以1mol纯物质为标准,因此须注意热化学方程式中物质的化学计量数和反应的△h相对应(物质的化学计量数出现分数形式)。同时还要注意物质的量、物质的质量、气体摩尔体积等之间的换算关系,但还要强调是以1mol纯物质完全燃作标准来进行的。
3、有关反应热的计算与有关物质的量的计算联系很紧密,在计算过程中要注意培养学生综合应用知识的能力。
4、可以适当补充一些不同类型的习题,发现问题及时解决。如以煤、石油和天然气的主要成分发生燃烧的反应为例,不仅巩固、落实了知识和计算能力,还能通过计算的结果说明这些物质燃烧时,其△h的数值都很大,进一步认识煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料。唤起学生资源利用和保护环境的意识和责任感。
5、在教学过程中还应注意以下几点:
(1)明确解题模式:审题→分析→求解
(2)有关热化学方程式及有关单位书写正确。
(3)计算准确
(4)反思解题关键处(燃烧热的标准、热化学方程式的含义)及错误易发处 2.教学过程(1)教学流程图
环节一 知识铺垫: 与旧知识“燃烧热”相衔接,减少学生的陌生感,且为学生设计测定“h2(g)+1/2o2(g)==h2o(g)△h1=-241.8kj/mol,h2o(g)==h2o(l)△h2=-44kj/mol
那么,h2的燃烧热△h应该是多少?
做好知识与理解的铺垫
环节二 创设情景 如何测出这个反应的反应热:c(s)+1/2o2(g)==co(g)δh1=? 引入新课
思考并回答:①能直接测出吗?如何测? ②若不能直接测出,怎么办? 环节三 盖斯定律 的引出 分析教材中的插图1-9,在进行类比,得出盖斯定律,并从能量守恒角度加以理解
环节四 盖斯定律 适当练习,及时发现问题,及时解决。通过练习,的应用 加深对概念本身的理解盖斯定律和加强概念的应用。环节五 小结盖斯 定律、作业(2)教学过程 课时划分:两课时 第一课时 环节 教学内容 c 教师行为 e 学生行为 e 教学意图 1 知识铺垫 情景创设:
下列数据表示燃烧热吗?为什么?
h2(g)+1/2o2(g)==h2o(g)△h1=-241.8kj/mol
那么,h2的燃烧热△h应该是多少?(已知: h2o(g)==h2o(l)△h2=-44kj/mol)
思考:
不是,因为当水为液态是反应热才是燃烧热。
h2(g)+1/2o2(g)==h2o(l)△h=△h1+△h2=-285.8kj/mol 初步了解”途径“,为理解盖斯定律做铺垫 2 新课引入 情景创设:
如果2mol碳不完全燃烧成2molco时,会有多少能量损失呢? 思考并回答:
①能直接测出吗?如何测? ②若不能直接测出,怎么办? 分析讨论;通过什么途径来得知能量的损失。(1)实验测定
(2)通过热化学方程式得知。3 盖斯定律的引出
教师引导思考--观察教材p11图1-9 类比--①c(s)+1/2o2(g)==co(g)δh1=? ②co(g)+1/2o2(g)== co2(g)δh2=-283.0kj/mol ③c(s)+o2(g)==co2(g)δh3=-393.5kj/mol 引导学生从能量守恒考虑理解盖斯定律。回答思考结果
[学生活动]讨论发现:由碳生成co时的反应热的计算方案: ① + ② = ③,则 δh1 + δh2 =δh3 所以,δh1 =δh3-δh2 =-393.5kj/mol+ 283.0kj/mol=-110.5kj/mol 学生归纳:得出盖斯定律
不管化学反应是分一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。换句话说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。4 盖斯定律的应用 列举例题 例题1 这个热化学方程式说明了什么? 分析回答:
石墨不会自动变成金刚石;石墨与金刚石的能量相差不远。巩固理解 5 小结:归纳盖斯定律及其应用。学生总结: 深刻体会理解 盖斯其人简介: 附件1 学习过程反思与评价
1.在今天的探讨活动过程中,你觉得自己
a.很喜欢这种探讨学习的方式、感到这样学到的知识更不容易忘却
b.不喜欢这种方式,还是老师讲授的好,感到这样上课浪费时间,处理习题少。c.能够积极思考老师提出的问题
d.仍然不知所措,被动接受和记录老师和同学得出的结论 e.你还有什么想法和建议
2.今天这节课你感到快乐吗?什么时候最快乐? 3.上完这节课你有什么遗憾吗? 附件2 知识考察 检测题: 课后作业:
1、书写盖斯定律内容:
2、教材p14第6题
3、补充作业:由金红石?tio2?制取单质ti,涉及到的步骤为:
tio2ticl4ti 已知:① c?s?+o2?g?=co2?g? ?h=?393?5 kj·mol?1 ② 2co?g?+o2?g?=2co2?g? ?h=?566 kj·mol?1 ③ tio2?s?+2cl2?g?=ticl4?s?+o2?g? ?h=+141 kj·mol?1 则tio2?s?+2cl2?g?+2c?s?=ticl4?s?+2co?g?的?h=。
答案:?80 kj·mol?1 第二课时
(重点在反应热的计算上;包括盖斯定律的应用;进行不同类型习题的巩固练习上;注意计算格式,书写规范性-计算过程带入单位)[复习]盖斯定律的内涵、燃烧热的定义。[例1] 在 101 kpa时,1。6gch4 完全燃烧生成co2和液态h2o,放出 89.0 kj的热量,ch4 的燃烧的热化学方程式为?燃烧热为多少? 1000 l ch4(标准状况)完全燃烧后所产生的热量为多少?
ch4(g)+2o2(g)= co2(g)+ 2h2o(l);δh=-890 kj/mol 即ch4 的燃烧热为 890 kj/mol。
1000 l ch4(标准状况)的物质的量为:
n(ch4)=v(ch4)/ v m=1000l / 22.4l·mol-1 = 44.6mol 1mol ch4 完全燃烧放出 890 kj的热量,44.6 molch4 完全燃烧放出的热量为: 44.6 mol×890 kj/mol=3.97×104kj 答:ch4的燃烧热为 890 kj/mol,1000 l ch4(标准状况)完全燃烧产生的热量为 3.97×104kj。[解] 根据题意,葡萄糖的燃烧热为2800kj/mol。
g葡萄糖的物质的量为:n(c6h12o6)= m(c6h12o6)/m(c6h12o6)=100g/180g·mol-1=0.556mol。1mol c6h12o6完全燃烧放出 2 800 kj的热量,0.556 mol c6h12o6完全燃烧放出的热量为: 0.556 mol×2800 kj/mol=1560 kj。(2)18g水为1mol,生成6mol水放热为2800kj,生成1mol水放热为2800kj×1/6=466.67kj.答:(1)100g葡萄糖在人体中完全氧化时产生1560 kj的热量。(2)466.67kj.例3.科学家盖斯曾提出:”不管化学过程是一步完成或分几步完成,这个总过程的热效应是相同的。“利用盖斯定律可测某些特殊反应的热效应。(1)(s,白磷)+(2)
则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下,能量较低的是_________;白磷的稳定性比红磷___________(填”高“或”低")。解析:依题意求:
据盖斯定律有:
=(?2983.2+4×738.5)kj/mol=-29.2kj/mol,即。
白磷转化为红磷是放热反应,稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。
例4.要使1000g水由25℃升温至100℃,须燃烧多少摩尔甲烷?这些甲烷气体在标准状况下的体积为多少升?(水的比热容为4.18j/(g·℃);甲烷燃烧热为890.31kj/mol)当堂练习--教材p14--1、2、3、4、5 附加当堂巩固练习
1、已知25℃、101kpa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为 c(石墨)+o2(g)=co2(g)△h=-393.51 kj/ mol c(金刚石)+o2(g)=co2(g)△h=-395.4 kj/ mol 据此判断,下列说法中正确的是()
a.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 b.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高 c.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低 d.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
2、已知2h2(g)+o2(g)=2h2o(l)△h=-571.6 kj/ mol co(g)+1/2 o2(g)=co2(g)△h=-283.0 kj/ mol 某h2和co的混合气体完全燃烧时放出113.74kj的热量,同时生成3.6g液态水,则原混合气体中的h2和co的物质的量之比为
3、已知1mol白磷转化成1mol红磷,放出18.39 kj热量,又知:
p4(白,s)+5o2 = 2p2o5(s)δh1,4p(红,s)+5o2 = 2p2o5(s)δh2,则δh1和δh2的关系正确的是(b)a.δh1>δh2 b.δh1<δh2 c.δh1=δh2 d.无法确定 [解析]设想p4(白)转化为p(红),由题意第一个反应放的热量大于第二个反应,故δh1<δh2。
4、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸汽放热241.8kj,写出该反应的热化学方程式:
。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kj,则反应h2(g)+1/2 o2(g)=h2o(l)的△h= kj/mol。氢气的燃烧热为 kj/mol。
5、已知ch4(g)+2o2==co2(g)+2h2o(l);△h=-890kj/mol,现有ch4和co的混合气体共0.75mol,完全燃烧后,生成co2气体和18g液态水,并放出515kj热量,co燃烧的热化学方程式为,写出求算过程。教学评价
学习过程反思与评价
1.在今天的学习过程中,你觉得自己
a.不喜欢这种方式,还是老师讲授的好,感到这样上课浪费时间,处理习题少。b.能够积极思考
c.仍然不知所措,被动接受和记录老师和同学得出的结论 d.你还有什么想法和建议
2.今天这节课你感到快乐吗?什么时候最快乐? 3.上完这节课你有什么遗憾吗? 知识考察
[作业] p13 7、8、9、10、11
《化学反应热的计算》 作业
班级 学号 姓名 成绩 1、100g碳燃烧所得气体中,co占1/3体积,co2占2/3体积,且 c(s)+1/2 o2(g)===co(g)△h=-110.35 kj·mol-1,co(g)+1/2 o2(g)===co2(g)△h=-282.57kj·mol-1
与这些碳完全燃烧相比较,损失的热量是()
a、392.92kj b、2489.44kj
c、784.92kj d、3274.3kj
2、火箭发射时可用肼(n2h4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,这两者反应生成氮气和水蒸汽。已知:n2(g)+2o2(g)==2no2g)△h=67.7kj·mol-1 n2h4(g)+o2(g)== n2(g)+ 2h2o(g)△h=-534kj·mol-1 则1mol气体肼和no2完全反应时放出的热量为()a、100.3kj b、567.85kj c、500.15kj d、601.7kj
3、已知:ch4(g)+2o2(g)==co2(g)+2h2o(l)△h=-q1kj·mol-1 2h2(g)+o2(g)==2h2o(g)△h=-q2kj·mol-1 2h2(g)+o2(g)==2h2o(l)△h=-q3kj·mol-1 常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2l(标准状况),经完全燃烧 后恢复到到常温,放出的热量(单位:kj)为()a、0.4q1+0.05q3 b、0.4q1+0.05q2 c、0.4q1+0.1q3 d、0.4q1+0.2q3
4、充分燃烧一定量丁烷气体放出的热量为q,完全吸收它生成的co2生成正盐,需要5mol·l-1 的koh溶液100ml,则丁烷的燃烧热为()a、16q b、8q c、4q d、2q
5、已知胆矾溶于水时溶液温度降低。胆矾分解的热化学方程式为:cuso4·5h2o(s)== cuso4(s)+5h2o(l)△h=+q1kj·mol-1。室温下,若将1mol无水硫酸铜溶解为溶液时放热q2kj,则()a、q1 >q2 b、q1=q2 c、q1
6、下列热化学方程式能表示可燃物的燃烧热的是
a、h2(g)+ cl2(g)===2hcl(g)△h=-184kj·mol-1 b、ch4(g)+2o2(g)==co2(g)+2h2o(g)△h=-802.3j·mol-1 c、co(g)+1/2 o2(g)===co2(g)△h2=-293kj·mol-1 d、2h2(g)+o2(g)==2h2o(l)△h=-571.6kj·mol-1
7、已知下列热化学方程式:zn(s)+1/2 o2(g)===zno(s)△h1; hg(l)+1/2 o2(g)===hgo(s)△h2;则zn(s)+ hgo(s)== hg(l)+ zno(s),△h值为()a、△h2-△h1 b、△h2+△h1 c、△h1-△h2 d、-△h1-△h2
8、已知h2(g)+ cl2(g)===2hcl(g)△h=-184.6kj·mol-1 , 则hcl(g)==1/2h2(g)+1/2cl2(g)的△h为()a、+184.6kj·mol-1 b、92.3kj·mol-1 c、-369.2kj·mol-1 d、+92.3kj·mol-1
9、已知:a(g)+b(g)==c(g)△h1;d(g)+b(g)==e(g)△h2;若a、d、混合气体1mol完全与b反应,放出热△h3,则a、d的物质的量之比是()a、(△h2-△h3):(△h1-△h3)
b、(△h3-△h2):(△h1-△h3)c、(△h3-△h2):(△h3-△h1)d、(△h1-△h2):(△h3-△h2)
10、已知①2c(s)+ o2(g)===2co(g)△h=-221.0 kj·mol-1,②2h2(g)+o2(g)==2h2o(g △h=-483.6kj·mol-1 则制备水煤气的反应c(s)+h2o(g)==co(g)+h2(g)的△h为()a、+262.6kj·mol-1 b、-131.3kj·mol-1 c、-352.kj·mol-1 d、+131.3kj·mol-1 11、10g硫磺在o2中完全燃烧生成气态so2,放出的热量能量使500g h2o温度由18℃升至62.4℃,则硫磺的燃烧热为 ,热化学方程式为。
课程标准要求学生在了解化学反应速率含义的基础上, 进一步理解化学反应速率的表示方法, 知道化学反应速率的定量表示方法, 并掌握通过实验测定某些化学反应速率.本节课主要目的是让学生通过设计实验定量测定锌与硫酸的反应速率, 让学生学会对反应速率从定性的描述转变为定量测定的科学研究思路和方法, 并让学生在实践中培养合作精神, 理解科学、技术与社会的相互作用, 形成科学的价值观和实事求是的科学态度.为了对概念的理解更科学更全面, 同时给下一节课内容的学习创设问题情境, 本节课实验结合了人教版与苏教版教材内容, 将比较反应速率和测定反应速率结合起来, 使实验目的更明确, 更完整.
一、教学设计基本程序
采用“预学检测→认知冲突→引导归纳→典例应用→动手实验→分析归纳→思维拓展”的教学思路和方法, 注重概念的理解和运用, 引导学生树立“理论指导实验、实验服务应用”的化学学习思想, 让学生从身边走进化学, 从化学走向社会.
二、教学过程
化学反应速率的教学过程如表1所示.
3. 教学反思
对于化学反应速率概念及进行简单计算采用先学后教, 有关内容安排在预习案中, 学生课前完成, 学生完成的情况很好.课堂上对有关问题再进行加深讨论, 让学生的理解从“物质的量浓度”拓展到“可计量的性质”, 使学生形成完整科学的概念, 在后面比较和测定化学反应速率的实验方案讨论中学生讨论比较全面.
第二课时 reading
一、说教材
Global warming为人教版选修六第四单元。本节课为第二课时阅读课,是第一课时的延续。随着经济的增长及人民生活水平的提高,大气中二氧化碳含量逐年增加,全球气温上升,环境问题已成为全世界关注的问题,同时也是高考命题的热门话题,由此可见,本课内容十分重要。
二、说教学目标
1.知识目标:让学生在阅读中了解全球变暖的起因、变化、发展。
2.能力目标:通过对文章的阅读理解提高学生的阅读能力及语言综合运用能力。
3.情感目标:让学生树立“节约能源、保护环境”的意识。
三、说教学重点难点
1.重点:阅读课文,提高学生的阅读理解能力及语言综合运用能力。
2.难点:让学生通过讨论,表达面对全球变暖,我们应该怎么做?
四、说教学方法
以学生为主体,通过思考、观察、阅读、讨论等方法步步深入课文内容,完成教学任务。
五、说教学手段
多媒体辅助教学,让学生有目标有任务,通过互相讨论,突破教学重难点。
六、说教学过程
1.课堂导入及读前
Show the students some pictures and ask them some question.
设计意图:通过图片引出问题,借助多媒体展开问题,迅速吸引学生注意力,激活思维,引发思考,通过温室的工作原理引出大气的温室效应,提出问题“温室效应会产生什么后果?”,进而引出本节课的主题。
2.读中
Step I skimming (individual work)
Read the text and answer the questions.
Step II Fast reading (individual work)
Read the text again, and match each part with the main idea.
Step III Listening & Careful reading (individual and pair work)
Listen to the text paragraph by paragraph to find some detailed information.
设计意图:通过略读、快读、细读等阅读方法,使学生熟悉课文内容,完成对课文的理解,训练学生的阅读理解能力。
3.读后
Show the students a short video and let them know the harm of global warming. So what can we do about global warming
设计意图:通过一段视频,让学生意识到如果对全球变暖熟视无睹,灾难会随之而来,引发学生心灵共鸣,引起学生反思,唤起学生环保意识——全球变暖,人人有责。
Group discussion: What can/should we do? ( group work)
Then ask each group to share their ideas on the blackboard.
Please remember: Together, individuals can make a big difference.
设计意图:面对全球变暖的現实,让学生思考“全球变暖我该怎么做?”此环节为小组活动,讨论可源于本文,也可源于生活。小组中人人都有参与的机会,充分发挥学生的主观能动性,让学生动起来,主动投身语言学习的活动中,在课堂教学中真正体会学习主人的滋味。使学生表现欲,敢于表现,敢于运用所学语言表达自己的观点、看法和思想。把教学活动变成了真正的交际活动,并将课堂推向高潮。
七、说板书设计
老师书写标题及任务。学生将讨论结果写在黑板上,使学生更大胆表达自己,与书写有机结合。
Global Warming
What can we do about global warming?
Group I Group II Group III Group IV
… … … …
… … … …
八、说作业设计
学生完成一篇书面表达,提高学生阅读、写作等语言综合运用能力。
九、说教学反思
课题
课题三 利用化学方程式的简单计算(定稿
时间
主备人
年级
九年级
课时
课型
教材
简析
本节课是在学生掌握化学方程式质量比内涵的基础上引入的,对于数学方面的计算上,学生应该不存在难度,教材的处理要注意如何完成质量比到化学方程式计算的过渡,让学生真正意识到质量比是化学方程式计算的前提。
目
标
预
设
1、通过练习和教师的有效指导掌握利用化学方程式进行简单计算的格式
2、通过练习会进行化学方程式的简单计算
3、认识到定量研究的重要性
教学
重
难
点
1、化学方程式计算的格式
2、化学方程式的正确书写
3、化学方程式计算的思维定式
课前
学生
知识
储备
1、写出下列反应的化学方程式
氢气燃烧
铁丝燃烧
红磷燃烧
用过氧化氢溶液制氧气
用氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气
用高锰酸钾制氧气
电解水
2、完成氢气燃烧、红磷燃烧及氯酸钾制氧气的质量比
3、思考:计算出化学反应中物质的质量比有何用途
教 学 过 程 与 内 容
教师活动
教法策略
学生活动
学习策略
检查课前知识贮备:采取男女竞争板演的方式,要求力争脱离课前知识小卷完成。
引导学生进行检查评判,并强调要完整的书写化学方程式(并让学生交流质量比的含义)
引导
板演,其它学生在练习本上写检查自己的掌握情况
自查纠错
[引入]我们说质量比能够帮助我们进行计算,下面我们就学以致用,让大家来做一次火箭工程师。
[展示]发射火箭是展现国家实力的一个重要标志。在发射火箭时有的利用液态氢作燃料,同时要加载液态氧作助燃剂。如果本次火箭发射需要加载100Kg液态氢,你认为应该同时加载多少液态氧呢?
[在此提出假设:是越多越好,还是按一定比例,要求学生说明依据]
当学生得出应该按一定比例后,提出你能否解决呢,如果解决不了,困难在哪里。
预想,学生会分析出需要知道物质间的质量比,如果学生不能顺利进行,要注意引导:要进行计算,必须提供一个固定的比例。
引导学生化学方程式计算,要先完成质量比
通过独立思考、交流形成质量比的必要性
独立思考
主动交流
注意质疑交流
[尝试练习]
实验室欲制取3.2克氧气,需要多少克氯酸钾?
要求学生独立完成后,小组内交流,并以小组的形式提出自己存在的疑问或问题,并针对出现的问题提出出现问题的原因。
预设:格式存在问题;各物质的质量比可能运算不对;会列出所有物质的质量比。这些问题为解决化学方程式计算的格式提供材料。
意图:正确计算质量比是解题的关键
加强巡视,个别指导,注意归纳学生存在的问题,为讲述解题格式应该注意的问题做准备
尝试练习,通过组内交流解决困难,并注意总结自己的解题困难。
独立分析题意
尝试训练
注意表达与交流
教 学 过 程 与 内 容
教师活动
教法策略
学生活动
学习策略
我们在学习化学式计算时,知道化学计算有自己独特的解题要求,那么化学方程式计算有哪些要求呢?请大家自学P100例题1,并注意与自己的做题格式进行对比,看有何不同。归纳利用化学方程式计算的解题步骤。
例题1:加热分解6克高锰酸钾,可以制得多少克氧气?
对自学提出具体的要求,分析格式的重要环节
自学并注意按教师的要求完成相关内容
有目的的阅读
对比
[学以致用]钢铁企业是我镇的支柱产业,已知炼铁的反应原理为
欲炼制224吨铁,至少需要多少吨氧化铁?
要求学生用完整的解题格式解题
加强巡视
个别指导
独立完成两人板演
结合解题格式进行交流
独立训练
交互判阅
[课上小结]化学方程式计算的三个要领和三个关键
三个要领:格式要规范,步骤要完整,计算要准确。
三个关键:方程式要准确,质量比要正确,已知量、未知量要找对。
要求行政执法机关全P101“学完本课你应该知道”回顾自己的收获。
要与学生展开交流师生共同总结
注意思考、交流与倾听
表述、交流、思考
[课上练习]
1、在实验室里利用红磷除去空气中的氧气,已知共用去红磷6.2克,则这部分空气中含有多少克氧气?
2、在电解水实验中,若产生了64克氧气,则同时能产生多少克氢气?
[课下尝试练习]
欲炼制224吨铁,至少需要多少吨含氧化铁80%的铁矿石?
前两题要求学生独立完成,教师注意观察存在问题,并为下节课的课前知识贮备罗列素材。
课下尝试练习,意在判断学生学以致用的能力,为化学方程式综合运算措底数
作
业
设
计
尝试性应用
巩固性应用
课后练习1、2、4、5
拓展迁移性应用
欲炼制224吨铁,至少需要多少吨含氧化铁80%的铁矿石?
板
书
设
计
第三节:利用化学方程式的简单计算
化学方程式计算的解题格式:
1、解设
2、写出反应的化学方程式
3、列出已知量和未知量的质量比
4、摆好相关的已知量和未知量
5、列出比例式,并求解
6、答数
课时安排 1课时 从容说课
本节一开始就简明地介绍了数的概念的发展过程,对已经学过的数集因生产和科学发展的需要而逐步扩充的过程进行概括;然后说明数集的每一次扩充,对数学学科本身来说,也解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾,使得某些代数方程在新的数集中能够有解.复数,最初还是由于解方程的需要而产生的,后来由于在科学技术中得到应用而进一步发展.将已经学过的数集进行概括并用表列出.
复数的概念是在引入虚数单位i,并同时规定了它的两条性质之后自然地得出的.扩充到复数集后,方程x2=-1,x2-x+1=0等才有解.
在规定i的第二条性质时,原有的加、乘运算律仍然成立,可以引导学生讨论为什么不规定除法、减法呢?由学生自己探索讨论.
把a+bi(a、b∈R)叫做复数,这是复数的代数形式,既与以后的几何表示、向量表示相对应,也说明任何一个复数均可以由一个有序实数对(a,b)唯一确定,是复数能由复平面内的点来表示的理论基础.
虚数、纯虚数、实部与虚部等概念是复数的最基本的概念.除了教科书中的一些实例外,教学中还要多举一些例子让学生判别,以加深学生理解.这里主要是分类,让学生总结实数集、虚数集、纯虚数集都是复数的真子集.让学生讨论下列两个问题:①复数相等的充要条件是什么?②两个复数只能说相等或不相等,不能比较大小的原因是什么?培养学生的探索精神.第一课时
课题
§4.1 复数的概念
教学目标
一、教学知识点
1.了解引进复数的必要性,理解并掌握虚数的单位i. 2.理解并掌握虚数单位与实数进行四则运算的规律.
3.理解并掌握复数的有关概念(复数集、代数形式、虚数、纯虚数、实部、虚部). 4.理解并掌握复数相等的有关概念.
二、能力训练要求
1.能利用复数的有关概念对复数进行分类(实数、纯虚数、虚数),并求出有关参数的取值范围.
2.会用复数相等的定义求有关参数(未知数)的值. 3.使学生学会用定义和有关数学思想解题.
三、德育渗透目标
1.培养学生分类讨论思想、等价转化思想等数学思想和方法.
2.培养学生的矛盾转化、分与合、实与虚等唯物辩证观点,让学生学会对事物归纳与认识,深刻认识事物的两个方面的重要性.
3.培养学生正确的人生观、价值观,使之深刻认识到人在事物发展变化中所应体现的价值和作用.加强学生的爱国主义教育,使他们领悟、掌握科学文化知识,为国富民强而奋.
教学重点
复数的概念、虚数单位i、复数的分类(实数、虚数、纯虚数)和复数相等等概念是本节课的教学重点.复数在现代科学技术中以及在数学学科中的地位和作用.
教学难点
虚数单位i的引进及复数的概念是本节课的教学难点.复数的概念是在引入虚数单位i并同时规定了它的两条性质之后,自然地得出的.在规定i的第二条性质时,原有的加、乘运算律仍然成立.
教学方法
建构主义观点在高中数学课堂教学中应用的实践的教学方法.复数的概念如果单纯地讲解或介绍定显得较为枯燥无味,学生不易接受.教学时,我们采用讲解或体验已学过的数集的扩充的历史,让学生体会到数集的扩充是生产实践的需要,也是数学学科自身发展的需要;介绍数的概念的发展过程,使学生对数的形成、发展的历史和规律、各种数集之间的关系有着比较清晰、完整的认识,从而让学生积极主动地建构虚数的概念、复数的概念、复数的分类.教具准备
实物投影仪或多媒体课件(含幻灯片、幻灯机).幻灯片两张. 幻灯片:(记作§4.1A)对已经学过的数集进行概括时,要注意以下几点:(1)有理数就是一切形如
m的数,其中m∈Z,n∈N*,所以有理数集实际上就是分数集. n(2){有理数}={分数}={循环小数}{小数}=R.
(3)自然数集N、整数集Z、有理数集Q、实数集R之间有如下的关系:NZQR. 幻灯片:(记作§4.1B)
两个不全为实数的复数只能说相等或不相等,不能比较大小.
(1)根据两个复数相等的定义知,在a=c,b=d两式中,只要有一个不成立,那么a+bi≠c+di.(2)如果两个复数都是实数,则可以比较大小,否则,不能比较大小.(3)“不能比较大小”的确切含义是指:不论怎样定义两个复数之间的一个关系“<”,都不能使这种关系同时满足实数
集中大小关系的四条性质:
①对于任意实数a、b来说,a<b,a=b,b<a这三种情况有且只有一种成立; ②如果a<b,b<c,那么a<c; ③如果a<b,那么a+c<b+c; ④如果a<b,c>0,那么ac<bc.教学过程
Ⅰ.课题导入
[师]从小学开始,我们就天天与各种数打交道,因而对数的概念和运算并不陌生,现在我们来回顾学过了哪些数集呢?
正整数自然数整数零有理数[生]实数 负整数分数无理数[师]由自然数经过若干年的发展,最后扩充到实数,那么还能继续扩充吗?今天我们就来学习新的数即复数(板书课题). Ⅱ.讲授新课
(一)概念形成[放投影或多媒体](由学生阅读)
数的概念是从实践中产生和发展起来的.早在人类社会初期,人们在狩猎、采集果实等劳动中,由于计数的需要,就产生了1,2,3,4等数以及表示“没有”的数0.自然数的全体构成自然数集N.
随着生产和科学的发展,数的概念也得到了发展.
为了解决测量、分配中遇到的将某些量进行等分的问题,人们引进了分数;为了表示各种具有相反意义的量以及满足记数的需要,人们又引进了负数,这样就把数集扩充到了有理数集Q,显然NQ.如果把自然数集(含正整数和0)与负整数集合并在一起,构成整数集Z,则有ZQ、NZ.如果把整数看作分母为1的分数,那么有理数集实际上就是分数集. 有些量与量之间的比值,例如用正方形的边长去度量它的对角线所得的结果,无法用有理数表示,为了解决这个矛盾,人们又引进了无理数.所谓无理数,就是无限不循环小数.有理数集与无理数集合并在一起,构成实数集R.因为有理数都可看作循环小数(包括整数、有限小数),无理数都是无限不循环小数,所以实数集实际上就是小数集.(学生阅读完毕,教师放出幻灯片§4.1A) [师]数集因生产和科学发展的需要而逐步扩充,数集的每一次扩充,对数学学科本身来说,解决了在原有数集中某种运算不是永远可以实施的矛盾,分数解决了在整数集中不能整除的矛盾,负数解决了在正有理数集中不够减的矛盾,无理数解决了开方开不尽的矛盾.但是,数集扩充到实数集R以后,像x2=-1这样的方程还是无解的,因为没有一个实数的平方等于-1.由于解方程的需要,人们引入了一个新数i,叫做虚数单位,并规定:(板书及以下两条)
(1)它的平方等于-1,即i2=-1;
(2)实数可以与它进行四则运算,进行四则运算时,原有加、乘运算律仍然成立. [师]有哪些运算律呢?
[生]乘法交换律和加法交换律.
[师]在这种规定下,i可以与实数b相乘,结果是什么? [生]i·b=b·i,满足交换律.
[师]在这种规定下,i可以与实数a相加,结果是什么? [生]i+a=a+i,满足交换律.
[师]如果i与实数b相乘,再与实数a相加,结果是什么呢? [生]i·b+a=a+bi.
[师]引进了新的虚数单位i后,数的范围又扩充了,出现了形如a+bi(a、b∈R)的数,它在前面所学的数集中没有,这样人们把它们叫做复数.全体复数所成的集合叫做什么? [生]全体复数所成的集合叫做复数集,一般用字母C表示.(板书) [师]在这种规定下,i与-1的关系如何呢?
[生]i就是-1的一个平方根,即方程x2=-1的一个根. [师]方程x2=-1的另一个根呢? [生]-i.
[师]复数通常用字母z表示,即z=a+bi(a、b∈R).把复数表示成a+bi的形式,叫做复数的代数形式.(板书)
对于复数a+bi(a、b∈R),满足什么条件时,它是实数? [生]当且仅当b=0时,复数a+bi(a、b∈R)它是实数a. [师]如果b≠0时,这样复数是什么样的数呢? [生]当b≠0时,复数z=a+bi叫做虚数.
[师]在虚数的情况下,如果a=0时,它又是什么数呢? [生]当a=0且b≠0时,z=bi叫做纯虚数.
[师]a、b满足什么条件时,z=a+bi(a、b∈R)是0? [生]当且仅当a=b=0时,z就是实数0.
[师]这样复数z=a+bi(a、b∈R)就可以分成哪几种情况呢?
a>0正实数b0z是实数aa0实数0a<0负实数[生]复数zabi(a、bR)
a0纯虚数biboz是虚数(b0,bR)a0非纯虚数的虚数[师]这里的实数a、b分别叫做复数z=a+bi(a、b∈R)的实部与虚部(板书).
11i ,i,35i的实部和虚部,有没有纯虚数? 23111[生]它们都是虚数,它们的实部分别是2,-3,0,3;虚部分别是3, , ,-5;i是纯
233请你们说出复数2+3i,3虚数.
[师]-2i+3.14的实部和虚部是什么? [生]实部是-2,虚部是3.14.
[众生](齐声说)错!实部是3.14,虚部是-2.
[师]实数集和复数集之间的关系如何呢? [生]实数集R是复数集C的真子集,即RC. [师]数集扩充后,常用的数集之间有什么关系?
[生]NZQRC.
[师]有没有两个复数相等呢?如何定义?
[生]如果两个复数的实部和虚部分别相等,那么我们就说这两个复数相等.这就是说:如果a、b、c、d∈R,那么a+bi=c+dia=c,b=d.[师]复数z=a+bi(a、b∈R)为零的充要条件是什么? [生]复数a+bi=0(a、b∈R)的充要条件是a=0且b=0.
[师]复数相等的定义是在复数集中解方程的重要依据.一般地,两个复数只能说相等或不相等,而不能比较大小.如3+5i与4+3i不能比较大小. 现有一个命题“任何两个复数都不能比较大小”,对吗?
[生]不对.如果两个复数都是实数,就可以比较大小.只有当两个复数不全是实数时才不能比较大小.
[师]“不能比较大小”的确切含义是指:不论怎样定义两个复数之间的一个关系“<”,都不能使这种关系同时满足实数集中大小关系的四条性质.(打出幻灯片§4.1 B)(由学生阅读)(二)课本例题
[例1]实数m取什么数值时,复数z=m+1+(m-1)i是(1)实数?(2)虚数?(3)纯虚数?
分析:因为m∈R,所以m+1,m-1都是实数,由复数z=a+bi是实数、虚数和纯虚数的条件可以确定m的值. 解:(1)当m-1=0,即m=1时,复数z是实数;(2)当m-1≠0,即m≠1时,复数z是虚数;
(3)当m+1=0,且m-1≠0时,即m=-1时,复数z 是纯虚数. [例2]已知(2x-1)+i=y-(3-y)i,其中x、y∈R, 求x与y. 分析:运用复数相等的定义求解.
2x1y5解:根据复数相等的定义,得方程组所以x,y=4.
21(3y)(三)精选例题
[例1]复数z=log2(x2-3x-3)+log2(x-3),当x为何实数时,(1)z∈R;(2)z为虚数;(3)z为纯虚数.
x23x3>0,①解:(1)因为一个复数是实数的充要条件是虚部为零,所以有
log(x3)0.②2由②得x=4,经验证满足①.
所以当x=4时,z∈R.
x23x3>0,(2)因为一个复数是虚数的充要条件是虚部非零,所以有解得
2(x3)0.log321321321321或x<x><x<4或x>4.所以当<x<4或x>4时,22,即
22x>3且x4z为虚数.
(3)因为一个复数是纯虚数,则其实部为零且虚部不为0,所以有
log2(x23x3)0,x或x4,解得无解. x>3且x4,log2(x3)0.所以复数z不可能是纯虚数.
[例2]设复数z=2logax+(loga2x-1)i(a>0,a≠1),问当x为何实数时,z是(1)实数;(2)虚数;(3)纯虚数. 解:(1)当loga2x-1=0,即x=a或
1时,z为实数. aloga2x101(2)当即x≠a,x ,
ax>0∴x>0且x≠a且x1时,z是虚数. ax2loga0,(3)当即x=1时,z为纯虚数. xloga10,[例3]判断下列式子的对错:
(1)当z∈C,则z2≥0;
(2)若z1、z2∈C,且z1-z2>0,则z1>z2;(3)若a>b,则a+i>b+i.
解:(1)z2≥0,当且仅当z∈R时成立,如设z=i,则z2=i2=-1<0,故(1)是错误的.
(2)反例:设z1=2+i,z2=-1+i,满足z1-z2=3>0,因此z1、z2不能比较大小,故(2)也是错误的.(3)∵a>b,故a、b∈R.∴a+i与b+i都是虚数,不能比较大小.故(3)错.
解题回顾:理解复数与实数的一个重要区别:两个复数如果不全是实数,就不能比较大小,因此不等式的性质在复数集中不适用. [例4](1)设复数z=ab+(a2+b2)i(a、b∈R),a、b分别满足什么条件时,z是实数、虚数、纯虚数?
(2)bi是什么数?
解:(1)当a、b同时为0时,z为实数;当a、b不全为0时,z是虚数;当a、b有且仅有一个为0或者说a、b有且仅有一个不为0时,z为纯虚数.
(2)当b=0或b为纯虚数时,bi是实数;当b为不是0的实数时,bi是纯虚数;当b为非纯虚数时,bi是非纯虚数.
解题回顾:在判断所给一个复数类型时,首先一定要弄清题目中的参数有无要求,然后再将复数中的实部与虚部分清. Ⅲ.课堂练习
(一)课本P149练习1、2.(二)补充练习 1.设集合C={复数},A={实数},B={纯虚数},若全集S=C,则下列结论正确的是()A.A∪B=C
B.CSA=B C.A∩(CSB)=
D.B∪(CSB)=C 答案:D
2.若复数z1=sin2θ+icosθ,z2=cosθ+i3sinθ,z1=z2,则θ等于() A.kπ(k∈Z) C.2kπ±
B.2kπ+ (k∈Z) 3(k∈Z) 3D.2kπ+(k∈Z)
6解析:∵z1=z2,∴其充要条件为
1sin,sin2cos,2∴ cos3sin.tan3.3∴θ=2kπ+,k∈Z.故选D. 6答案:D 3.已知集合M={1,2,(m2-3m-1)+(m2-5m-6)i},集合P={-1,3}.M∩P={3},则实数m的值为() A.-1 B.-1或4
C.6
D.6或-1 解析:由题设知3∈M,∴m2-3m-1+(m2-5m-6)i=3.
2m3m13,∴2∴m=-1.故选A. m5m60.答案:A 4.满足方程x2-2x-3+(9y2-6y+1)i=0的实数对(x,y)表示的点的个数是_________.
x3或x1,2x2x30,解析:由题意知2∴ 16y6y10.y3.∴点对有(3,11)、(-1,),共有2个. 33答案:2
5.设复数z=log2(m2-3m-3)+ilog2(3-m)(m∈R),如果z是纯虚数,求m的值.
2m3m31,log2(m23m3)0,解:由题意知∴3m1,log(3m)o23m>0.m23m40,∴ m2且m<3.∴m=-1.
6.若方程x2+(m+2i)x+(2+mi)=0至少有一个实数根,试求实数m的值. 解:方程化为(x2+mx+2)+(2x+m)i=0.
x2mx20,∴ 2xm0mm2m220.∴x,242∴m2=8.∴m=±22.7.已知m∈R,复数z纯虚数;(4)z=m(m2)+(m2+2m-3)i,当m为何值时,(1)z∈R;(2)z是虚数;(3)z是
m11+4i. 2m22m30,解:(1)m需满足
m10.解之得m=-3.
(2)m需满足m2+2m-3≠0且m-1≠0,解之得m≠1且m≠-3.
m(m2)0,(3)m需满足m1
m22m30.解之得m=0或m=-2. m(m2)1,(4)m需满足m12
m22m34.解之得m∈.
8.(2005年湖北省五校联考)已知k∈R,方程x2+(k+3i)x+4+k=0一定有实根的充要条件是() A.|k|≥4
B.k≥2+25或k≤2-25 D.k=-4 C.k=±32
解析:设x=t是方程的实根,
∴t2+kt+Δ+k+3t·i=0.
t2kt4k0,由复数相等的定义知
3t0.∴k=-4.故选D. 答案: D Ⅳ.课时小结
这节课我们学习了虚数单位i及它的两条性质,复数的定义、实部、虚部及有关分类问题,复数相等的充要条件等等.基本思想是:利用复数的概念,联系以前学过的实数的性质,对复数的知识有较完整的认识,以及利用转化的思想将复数问题转化为实数问题. Ⅴ.课后作业
课本P150习题4.1 1、2、3、4. 板书设计
§4.1复数的有关概念
一、虚数单位i:i2=-1. 两条规定:(1)i2=-1;
(2)i与实数满足加、乘运算的有关运算律.
二、复数定义: 1.形如a+bi(a、b∈R)叫做复数. 2.分类
b0实数zazabia0纯虚数
b0z为虚数a0非纯虚数3.复数相等的充要条件(a、b、c、d∈R)
z1=a+bi,z2=c+di,z1=z2
ac,bd.z=a+bi=0a=b=0. 例题分析
课本例题 例1 例2 精选例题 例1 例2 数系扩充
正整数有理数0实数分数复数无理数虚数预习提纲 1 2 ……
知识与技能:
1.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原反应; 2.学会利用酸碱中和滴定测定强酸、强碱溶液浓度的原理和方法;
3.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用,使学生体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献;
4.培养运用归纳法分析问题的能力; 过程与方法:
利用熟悉的例子归纳离子反应的共同点,引导学生按已形成的思路进行分析,在讨论的基础上进行归纳总结,形成简要的话进行记忆,使认识得以提升。情感态度与价值观:
展示更为广阔的化学天地,立志于从事化学、化工研究和生产及相关领域的研究;充分感受化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
教学重点:离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法 教学难点:离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法 课时安排:3课时 教学过程:
第一课时
一、离子反应发生的条件
【交流研讨】P98,学生完成
【回顾小结】1.离子反应的书写方法:(1)写拆删检(2)离子不能共存法 【板书】2.离子反应:溶液中有离子参与的化学反应称之为离子反应 【提问】离子发生的产所在什么地方? 【学生】水溶液中
【追问】实验室制备氨气——2NH4Cl + Ca(OH)2===CaCl2 + 2NH3↑+2 H2O有没有离子反应?
【学生】没有,因为不在水溶液中发生的
【提问】在必修1中我们学到的离子反应发生的条件什么?
【学生】生成沉淀、生成水、生成气体(也有可以知道发生氧化还原反应)【板书】3.离子反应发生的条件:↓
【举例】SO42—、Cl—、CO32—的检验以及MgCO3沉淀的转化
【教师】其实,生成水和生成像水一样的弱电解质也可以,比如讲,CH3COONa与盐酸HCl反应、NH4Cl与NaOH反应大量Na2CO3与少量盐酸
【板书】生成弱电解质
【举例板书】CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl
CH3COO— + H+ === CH3COOH
NH4Cl+NaOH===NH3•H2O+NaCl
NH4+ + OH—=== NH3•H2O Na2CO3(过量)+HCl===NaCl+NaHCOCO32—(过量)+ H+=== HCO3—
【提问】少量Na2CO3与大量盐酸能否发生反应?产物是什么?
【学生】Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
CO32— + 2H+=== H2O + CO2↑ 【追问】那么这个离子反应的条件是什么? 【板书】↑
【举例】比如讲NH4+的检验:NH4+ + OH—石蕊试纸)
【提问】Fe2+能否在硝酸中,浓硫酸中存在? 【学生】不能 【追问】为什么?
【学生】发生了氧化还原反应,Fe2+被硝酸或浓硫酸氧化成Fe3+了。【教师】所以离子反应的条件还有溶液中离子之间的氧化还原反应。【板书】氧化还原反应
【交流】大家尽可能多举出溶液中因发生氧化还原反应而不能共存的离子 【板书】常见还原性离子有 Fe2+、HS—、S2—、I—、SO32—等
常见氧化性离子有
Fe3+、ClO—、(H++MnO4—)、(H++NO3—)等
【提问】H+ + OH === H2O表示哪一类反应?Ba2+ + SO42 === BaSO4↓表示哪一类反应? —
—
△(用湿润的蓝色 NH3↑ + H2O(或浓碱溶液)【板书】4.离子方程式的意义:表示一类物质的反应 【练习】
1、写出下列反应的离子方程式(1)NaHSO3溶液与NaOH溶液反应(2)澄清石灰水与盐酸反应(3)FeCl2溶液与新制氯水的反应(4)硫酸与Ba(OH)2溶液的反应(5)石灰石与硝酸的反应
2、下列叙述正确的是
A.凡是离子化合物在离子方程式中都要以离子式来表示
B.离子反应总是向着溶液中某离子浓度减小的方向进行
C.酸碱中和反应的实质是H+和OH—结合生成水,故酸碱中和反应的离子方程式都是
H+ + OH— = H2O
D.复分解反应必须具备离子反应生成的三个条件才能进行
3、下列溶液中的各组离子,因发生氧化还原反应而不能大量共存的是()A.H+、Na+、NO3—、SO32—
B.MnO4—、Fe2+、Na+、NH4+
C.Fe3+、SCN—、SO42—、Cl—
D.Fe、HCO3—、Cl—、NH4+
4、除去NaNO3溶液中混有的AgNO3,所用下列试剂中效果最好的是
A. NaCl溶液
B. NaBr溶液
C. NaI溶液
D. Na2S溶液
5、将铁屑溶于过量盐酸后,再加入下列物质,会有Fe3+生成的是
A .稀硫酸
B .氯水
C .硝酸锌
D .氯化铜
6、已知还原性Fe2+>Br—>Cl—,在含有nmolFeBr2的溶液中,通入XmolCl2,请出对应的离子方程式:(1)当X≤0.5nmol时
(2)当X≥1.5nmol时
(3)当X=nmol时 【总结】1.离子共存问题MnO4—等
(2)加入铝粉后放H的溶液或由水电离出的H+或OH—=1×10—10mol/L的溶液。溶液显酸性或碱性
(3)发生氧化还原反应
(4)Al3+、Fe3+分别与CO32—、HCO3—等双水解的离子。(5)生成配合物:Fe3+
+ SCN—
(1)溶液无色透明时,则溶液中一定没有有色离子。常见的有色离子:Cu2+、Fe2+、Fe3+、(6)强碱性溶液中肯定不存在与OH—反应的离子。(7)强酸性溶液中肯定不存在与H+反应的离子。
2.过量反应方程式的书写(不过量的一定要按化学式的组成比要书写阴阳离子个数(能拆的))
(1)Na2CO3溶液与少量盐酸反应,Na2CO3溶液与过量盐酸反应(2)FeCl3溶液与少量铁粉反应,FeCl3溶液与过量铁粉反应(3)硝酸与少量铁粉反应,硝酸与过量铁粉反应
(4)NaOH溶液与少量CO2反应NaOH溶液与过量CO2反应
(5)Ca(HCO3)2与少量NaOH溶液反应,Ca(HCO3)2与过量NaOH溶液反应(6)NaHSO4溶液与少量Ba(OH)2反应,NaHSO4溶液与过量Ba(OH)2反应(7)AlCl3溶液与少量NaOH溶液反应,AlCl3溶液与过量NaOH溶液反应(8)向Na[Al(OH)4]溶液中通入少量CO2,向Na[Al(OH)4]溶液中通过少量CO2 作业:P106-P107
1、2
【板书设计】
1.离子反应的书写方法:(1)写拆删检(2)离子不能共存法
2.离子反应:溶液中有离子参与的化学反应称之为离子反应 3.离子反应发生的条件:↓、生成弱电解质、↑、氧化还原反应 常见还原性离子有: Fe2+、HS—、S2—、I—、SO32—等
常见氧化性离子有: Fe3+、ClO—、(H++MnO4—)、(H++NO3—)等
(知识改变命运,学习成就未来
A.瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
B.从能量变化的角度,主要是化学能转变为热能和动能
C.反应的焓变大于零
D.在方程式后增加ΔH及其数据即为热化学方程式
【解析】该反应产生出3种气体,而且题目也给了该反应物的混合物为固体燃料,所以可以判定A、B均为正确的。选项C错误,因为放热反应,焓变小于零。选项D也错误,因为还缺反应物和生成物的状态以及,焓变的温度。
【题5】某短跑运动员体重70kg,,其跑时以1/7秒冲出1m远,消耗的能量为6860J,其能量全部由消耗体内葡萄糖提供,热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol,则所消耗葡萄糖的质量为(C)A.0.22g
B.0.55g
C.0.44g
D.0.66g 【解析】本题只要利用总能量除以焓变,即可得需该反应物的物质的量,再将反应物的物质的量乘以其摩尔质量即为答案:
6.86kJ180g/mol0.44g
2804kJ/mol【题6】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应: H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-
1分别向1L0.5mol·L-1的NaOH溶液中加入:①稀醋酸 ②浓硫酸 ③稀硝酸,恰好完全反应的热效应分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,它们的关系正确的是(D)A.ΔH1>ΔH2>ΔH3
B.ΔH2<ΔH1<ΔH3
C.ΔH1=ΔH2=ΔH3
D.ΔH1>ΔH3>ΔH2
【解析】用③稀硝酸是我们正常学习的中和热57.3kJ/mol,若改用①稀醋酸这种酸为弱酸,部分电离,中和反应产生的热量会被继续电离所吸收,故释放出的热量数值会变小;若用②浓硫酸,浓硫酸有自己的特性,那就是溶于剧烈放热,故释放出的热量数值会很大。另外三者均为放热反应,焓变小于零,数值越大的其焓变的值越小。所以有选项D是正确的。【题7】下列说法正确的是(CD)A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应 B.放热反应在常温下一定很容易发生
C.反应是吸热还是放热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小 D.吸热反应在一定条件下也能发生
【解析】并不是所有的吸热反应都需要加热,需要加热的也未必是吸热反应,因为有些放热反应也需要加热来促使反应的发生。放热反应主要体现的有热量放出的化学反应,而没有指代在常温下能容易发生。
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【题8】下列反应中生成物的总能量大于反应物总能量的是(D)A.氢气在氧气中燃烧
B.铁丝在氧气中燃烧
C.硫在氧气中燃烧
D.焦碳在高温下与水蒸气反应
【解析】按题目来说,就是寻找吸热反应,所有的燃烧为放热反应,所以本题中就只有焦碳在高温下与水蒸气反应为吸热反应了。
【题9】下列关于ΔH(焓变)的说法正确的是(BD)A.在任何条件下,化学反应的焓变都等于化学反应的反应热 B.ΔH >0时,反应吸收热量;ΔH <0时,反应放出热量 C.热化学方程式中ΔH的值与物质前的化学计量数无关 D.ΔH的值可以通过实验测得
【解析】反应热是化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该温度下的热效应,而焓变是反应物和产物之间的焓之差,二者不存在相等的关系。焓变的值是受化学计量数影响的,是按倍数变化的。
【题11】磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷(P)在3.2g氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是
,其相应的质量(g)为
。(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ/mol,则1mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔΗ=。
(3)写出1mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式:
。【解析】
本题中磷燃烧可能生成P2O3和P2O5,要确定二者的比例,需要通过题目中的两个数据来联立方程组求解。设3.1g中有物质的量为x的磷生成P2O3,有物质的量为y的磷生成P2O5。故
x+y=3.1g/31g•mol-1 ①
3x+5y=2×3.2g/32g mol-1
②
解得x=y=0.05mol 所以可确定反应产物的组成为P2O3和P2O5,且质量分别为0.05mol×110g mol-1/2=2.75g 和0.05mol×142g mol-1/2=3.55g 单质磷的燃烧热为Y kJ/mol即1mol磷完全燃烧生成P2O5释放热量为Y kJ。从
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N2H4(g)+O2(g)==N2(g)+2H2O(g)
ΔΗ2=-534 kJ/mol ②
试计算1mol肼和二氧化氮完全反应时放出的热量为
kJ,写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式
。【解析】
根据盖斯定律有:②-1/2① 得N2H4(g)+NO2(g)== 3/2N2(g)+2H2O(g)
ΔΗ=-534 kJ/mol-1/2×67.7 kJ/mol=-567.85 kJ/mol 热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)== 3N2(g)+4H2O(g)ΔΗ=-1135.7 kJ/mol
知识:1、知道单质、化合物、氧化物的定义
2、记住物质的分类
3、知道水的组成测定实验(现象、原理、分析、归纳)
能力:1、能正确区别物质的类别
2、化学术语的归纳
重点:混合物、化合物的区别以及目标3
难点:目标3
板书设计:
一、水组成的测定-----电解水
1、现象:两极都有气体产生,且正负极气体体积比为2:12、分析:正氧气负氢气
-------水是由氢、氧元素组成的,且化学符号为H2O3、表达式
:
(分解反应)
第10个化学变化
4、微观过程示意图:
***物质由元素组成。
二、物质的分类:
混合物:
金属
固态非金属
物质
单质
非金属
液态非金属
稀有气体
气态非金属
纯净物
氧化物
化合物
其他
教学过程:
引入:
先展示电解水装置原理,气体产生以后液面的变化情况,接通电源。
提问::
化学的研究任务?
新课讲授:
提问:水的组成、构成描述。
讲解:不到一分钟说完了,但是人类对水组成的研究却不是这么简单。人类是怎样揭开了水组成的秘密的呢?
板书:
二、水组成的测定-----电解水
引导:看到什么现象?
板书:1、现象:两极都有气体产生,且正负极气体体积比为2:1
演示实验:点燃火柴,放在负极。气体燃烧。用一支小试管收集,点燃。发出爆鸣声。
板书
:2、分析:正氧气负氢气
-水是由氢、氧元素组成的,且化学符号为H2O3、表达式
:
(略)
4、微观过程示意图:-----学生必须心中有数!
练习:描述电解水的微观过程!
引导:在电解水变化中,分子的种类、原子的种类在变化前后改变了吗?
引导:物质分成?和?判断下列物质是什么物?---分类板书在右侧副板书上。
引导:它们都是什么
物?理由?但看它们的组成元素!
板书:
二、物质的分类:
混合物:
金属
固态非金属
物质
单质
非金属
液态非金属
稀有气体
气态非金属
纯净物
氧化物
化合物
其他
记忆:
提问:镁、氧化镁、铁、四氧化三铁
提问:有没有这样一种物质既是混合物、又是纯净物?
画图:
练习:用水、氢、氧分子模型画图,让学生判断物质类别。
从微观的观点差别混合物、纯净物。单质、化合物――――画示意图、O2、O3----猜
猜
看活动。
强调单质的定义。
课堂小结:
教学目标
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。
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,该部分没有要求。
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最大限度)。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。
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