高中化学选修4全册教案精品 102页

课题：第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化授课班级课时2教学目的知识与技能1、了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式；2、认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的关系3、了解反应热和焓变的含义4、认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式过程与方法1、通过化学反应的实质的回顾，逐步探究引起反应热内在原因的方法，引起学生在学习过程中主动探索化学原理的学习方法，2、通过讨论、分析、对比的方法，培养学生的分析能力和主动探究能力情感态度价值观激发学生的学习兴趣，培养学生从微观的角度理解化学反应，培养学生尊重科学、严谨求学、勤于思考的态度，树立透过现象看本质的唯物主义观点重点化学反应中的能量变化，热化学方程式的书写难点焓变，△H的“+”与“-”，热化学方程式的书写知识结构与板书设计第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化一、反应热焓变1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变2、符号：△H3、单位：kJ/mol或kJmol-14、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H＜0时为放热反应。5、△H计算的三种表达式：(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量(3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和二、热化学方程式(thermochemicalequation)1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；△H=－14.9kJ/mol2．书写热化学方程式的注意事项：\n(1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其△H不同。(2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。(3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。4．热化学方程式的应用教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引入]相信大家都听过这句名言：“给我一个支点和足够长的杠杆，我可以撬动地球。”知不知道是谁说的呢？阿基米德[问]推动人类社会进步的这个支点和杠杆是什么呢？[讲]对，能量就是推动人类进步的“杠杆”！能量使人类脱离了“茹毛饮血”的野蛮，进入繁华多姿的文明。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一（一般以热和功的形式与外界环境进行能量交换）。所以，研究化学反应中的能量变化，就显得极为重要。下面让我们一同进入选修4化学反应原理的学习［板书］第一章化学反应与能量第一节化学反应与能量变化[回忆]化学键在形成和断裂的过程中能量的变化［讲］化学键形成的时候放出能量，断裂的时候吸收能量；[问]当水从液态变成气态的时候能量是如何变化的？能否从微观的角度解释能量变化的原因？水分子之间存在分子间作用力，当水从液态变成气态时，分子间距离增大，所以要吸收能量[讲]虽然力的种类和大小不同，但是本质都一样，就是形成作用力时要放出能量；破坏作用力时要吸收能量，即物质的变化常常伴随能量的变化［投影］\n［问］为什么化学反应过程中会有能量的变化？从两个角度来考虑：1、从化学键的角度看化学反应是怎样发生的？与能量有什么关系？2、反应物和生成物的相对能量的大小［图像分析］1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量；断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量；断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量；形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量；［讲］从化学键的角度看化学反应包含两个过程：旧的化学键断裂和新的化学键形成。断裂化学键需要吸收能量，形成化学键要释放出能量，断开化学键吸收的能量和形成化学键释放的能量通常不相等；2、反应物和生成物的总能量通常不相等，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，化学能转化为其他形式的能量释放出来，当反应物的总能量小于生成物的总能量时，化学反应将其他形式的能量转化为化学能储存起来，所以化学反应过程中总会伴随着能量的变化。［过］断开化学键和形成化学键所吸收和放出的能量的数值是可以定量测定出来的，可以在工具书上查到，这样我们就可以计算到反应中的能量的具体数值了，在以上的例子中我们对反应的讨论和研究中，我们的研究对象是什么？反应物和生成物［讲］我们对反应研究的对象是反应的反应物和生成物，我们把它们称为反应体系，而把除它们之外的物质称为环境，我们把反应体系在化学反应过程中所释放或吸收的能量，用热量（或换算成相应的热量）来表述，叫做反应热，又称作为“焓变”，用符号“△H”表示，单位常采用kJ/mol或kJmol－1［板书］一、反应热焓变1、定义：恒压条件下，反应的热效应等于焓变2、符号：△H3、单位：kJ/mol或kJmol-1\n［思考］我们看看△H的单位是kJ/mol，这个单位的分子和分母分别代表的是什么物理量？我们可以怎样计算△H的数值？［讲］化学反应的过程同时存在着物质和能量的变化，而且能量的释放和吸收是以发生变化的物质为基础的，能量的多少与发生反应的反应物质量及物质的量成正比。焓变的单位中的“mol”的基本单元不是某一反应物或生成物分子或原子，而是按热化学方程式所表示的那些粒子的特定组合。反应热就是“每摩尔”该特定组合完全反应的热效应[讲]化学反应都伴随能量的变化，所以可以将化学反应分为两类。分析反应热之前，先弄清楚两个概念：环境和体系[投影]放热反应：体系环境H△H<0为“-”Q>0吸热反应体系环境H△H>0为“+”Q<0[结论]△H和Q的角度不同，△H从体系的角度，Q从环境的角度［讲］当生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量时，反应为放热反应，使反应本身能量降低，规定放热反应△H为“一”，所以△H为“一”或△H＜0时为放热反应。上述反应H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g)，反应热测量的实验数据为184.6kJ/mol，与计算数据183kJ/mol很接近，一般用实验数据表示，所以△H=-184.6kJ/mol。当生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量时，反应是吸热反应，通过加热、光照等方法吸收能量，使反应本身能量升高，规定△H为“＋”，所以△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应。［投影］\n[板书]4、反应热表示方法：△H为“＋”或△H＞0时为吸热反应；△H为“一”或△H＜0时为放热反应。［讲］如果反应物所具有的总能量高于生物成具有的总能量，反应时就会以热能的形式放出，反之，则吸热。[板书]5、△H计算的三种表达式：(1)△H==化学键断裂所吸收的总能量—化学键生成所释放的总能量(2)△H==生成的总能量–反应物的总能量［讲］化学键断裂或生成所吸收或放出的能量叫做化学键的键能。反应键能越小，稳定性越弱，能量就越高破坏它需要的能量就越小；生成物的键能越大，稳定性越强，能量就越低，释放的能量就越大，故需要放出能量，△H为负，反应之为正[板书](3)△H==反应物的键能之和–生成物的键能之和［讲］△H有正负之分，因此比较△H大小时，要连同“+”、“-”包含在内，类似于数学上的正负数比较，如果只比较反应放出热量变化，则只比较数值大小。[过渡]什么是化学反应热？如何表示？如何准确地描述物质间的化学反应及其能量变化？下面我们来学习热化学方程式。[板书]二、热化学方程式(thermochemicalequation)1．定义：表明反应所放出或吸收的热量的化学方程式，叫做热化学方程式。例：H2(g)＋I2(g)2HI(g)；△H=－14.9kJ/mol[投影]例：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)；△H=-241.8kJ/mol，表示lmol气态H2和mol气态O2反应生成lmol水蒸气，放出241.8kJ的热量。(在101kPa\n和25℃时)H2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol，表示lmol气态H2与mo气态O2反应在101kPa和25℃时，生成lmol液态水，放出285.8kJ的热量。[小结]描述在一定条件下，一定量某状态下的物质，充分反应后所吸收或放出热量的多少。［讲］热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。那么热化学方程式的书写有什么要求或者需要注意哪些事项呢？[板书]2．书写热化学方程式的注意事项：［讲］与普通化学方程式相比，书写热化学方程式除了要遵循书写化学方程式的要求外还应注意以下几点：［学生活动］阅读教材归纳、总结[板书](1)需注明反应的温度和压强。因反应的温度和压强不同时，其△H不同。[讲]但中学化学中所用的△H的数据，一般都是在101kPa和25℃时的数据，因此可不特别注明。但需注明△H的“＋”与“－”。热化学方程式一般不要求写条件[投影]例如：H2(g)＋O2(g)=H2O(g)；△H=-241.8kJ/molH2(g)十O2(g)＝H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol［讲］从上述两个热化学方程式可看出，lmolH2反应生成H2O(l)比生成H2O(g)多放出44kJ/mol的热量。产生的热量为什么不同？[板书](2)要注明反应物和生成物的状态。物质的聚集状态，与它们所具有的能量有关。［讲］通常气体用“g”、液体用”l”、固体用“s”、溶液用“aq”，且热化学方程式通常不用“↑”、“↓”。[投影]例如：H2(g)+C12(g)=2HCl(g)；△H=-184.6kJ/molH2(g)+Cl2(g)=HCl(g)；△H＝－92.3kJ/mol[板书](3)热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数，它可以是整数也可以是分数。对于相同物质的反应，当化学计量数不同时，其△H也不同。［讲］我们还需要注意的是，热化学方程式是表示反应已完成的量，而不管反应是否真正完成。△H\n与反应完成的物质的量有关，而方程式中化学计量数只表示物质的量的多少，并不表示物质的分子数或原子数，所以化学计量数必须与△H相对应，如果化学计量数加倍，则△H也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。[板书]4．热化学方程式的应用[点击试题]已知在25℃，101kPa下，1g(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ热量．表示上述反应的热化学方程式正确的是A．；△H＝－48.40kJ/molB．；△H＝－5518kJ/molC．；△H＝+5518kJ/molD．；△H＝－11036kJ/mol答案BD［实践活动］中和反应反应热的测定［投影］一、实验原理［讲］中和热的定义是在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O时的反应热叫中和热。在中学阶段，只讨论强酸和强碱反应的中和热。［回顾］必修2第二章30页关于“中和热”的内容：酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。实验2-3：在50mL烧杯中加入20mL2mol/L的盐酸，测其温度。另用量筒量取20mL2mol/LNaOH溶液，测其温度，并缓缓地倾入烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌。观察反应中溶液温度的变化过程，并作好记录。盐酸温度/℃NaOH溶液温度/℃中和反应后温度/℃t(HCl)t(NaOH)t2数据处理：△H＝Q/n＝cm△t/n其中：c＝4.18J/(g·℃)，m为酸碱溶液的质量和，△t＝t2－t1，t1是盐酸温度与NaOH溶液温度的平均值，n为生成水的物质的量。［投影］二、实验操作［讨论］上述实验装置和操作存在哪些问题？——热量的散失［投影］［问］课本第5页图1-3与实验2-3相比，作了哪些改进？改进的目的是什么？1——双层烧杯、2——碎泡沫塑料、3——盖板、都是为了减少热量的散失。［思考与交流］\n课本第5页实验用品，想一想，每件用品的用途，NaOH溶液为什么不用0.50mol/L而用0.55mol/L？为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用碱稍过量。［讲］阅读课本第5页实验步骤，强调下列问题［投影］注意事项：1、为了保证0.50mol·L－1的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol·L－1NaOH溶液，使碱稍稍过量，因为过量的碱并不参加中和反应。2、实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，因中和过程中电离吸热，会使测得中和热的数值偏低。3、要使用同一支温度计。分别先后测量酸、碱及混合液的温度时，测定一种溶液后必须用水冲洗干净并用滤纸擦干。温度计的水银球部分要完全浸入溶液中，且要稳定一段时间再记下读数。4、实验中所用的盐酸和氢氧化钠溶液配好后要充分冷却至室温，才能使用。5、操作时动作要快，尽量减少热量的散失。6、实验时亦可选用浓度体积都不相同的酸碱溶液进行中和热的测定，但在计算时，应取二者中量小的一种，因为过量的酸碱并不参加中和反应。操作：学生按课本步骤做实验，记录相应数据。［投影］三、数据处理1、取三次测量所得数据的平均值作为计算依据(t2－t1)＝思考：如果某一次实验的数据与另外两次实验的数据差异明显，怎么办？2、计算反应热：△H＝Q/n＝cm△t/n。其中：c＝4.18J/(g·℃)，m＝m1＋m2＝100g，△t＝(t2－t1)＝，n＝0.50mol·L－1×0.50mL＝0.025mol。△H＝［总结］化学反应伴随能量变化是化学反应的一大特征。我们可以利用化学能与热能及其能量的相互转变为人类的生产、生活及科学研究服务。化学在能源的开发、利用及解决日益严重的全球能源危机中必将起带越来越重要的作用，同学们平时可以通过各种渠道来关心、了解这方面的进展，从而深切体会化学的实用性和创造性。［随堂练习］1、下列说法不正确的是(A)A、放热反应不需加热即可发生B、化学反应过程中的能量变化除了热能外，也可以是光能、电能等C、需要加热才能进行的化学反应不一定是吸热反应D、化学反应热效应数值与参加反应的物质多少有关2、已知（1）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g)ΔH1=akJ/mol吸热反应与放热反应的考查反应热大小的比较热化学方程式的书写\n（2）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH2=bkJ/mol（3）H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)ΔH3=ckJ/mol（4）2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH4=dkJ/mol则a、b、c、d的关系正确的是。A、ad>0C、2a=b<0D、2c=d>0教学回顾：www.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com第二节燃烧热能源学习目标：理解燃烧热的概念，认识能源是人类生存和发展的重要基础，了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。学习重点、难点：燃烧热的概念学习过程：【温习旧知】·回忆反应热、焓变的知识，解答：1、在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22．68kJ,下列热化学方程式正确的是A．CH3OH（l）＋O2(g)CO2(g)+2H2O(l)；ΔH=+725．8kJ·mol－1B．2CH3OH（l）+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)；ΔH=－1452kJ·mol－1C．2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)；ΔH=－725．8kJ·mol－1D．2CH3OH（l）+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)；ΔH=+1452kJ·mol－1镁片盐酸饱和石灰水2、如右图所示，把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中。试回答下列问题：(1)实验中观察到的现象是___________________。(2)产生上述现象的原因是______。(3)写出有关反应的离子方程式：_____________。(4)由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量______（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量。【学习新知】一、燃烧热阅读教材，找出燃烧热的概念，并把它填写在下面的空格中。\n1、定义：注意：（1）条件：（2）燃烧的物质一定为mol（3）生成的物质一定要稳定a、状态要稳定；b、要完全燃烧（生成物不能再燃烧）。一般指：C--CO2（g）N–N2（g）S–SO2（g）H–H2O（l）2.表示的意义：如:CH4的燃烧热为890.3KJ/mol.含义:3.表示燃烧热的热化学方程式的书写：应以mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数)4.一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△H5.燃烧热与中和热的区别与联系相同点燃烧热中和热能量变化放热反应ΔHΔH<0,单位kJ/mol不同点反应物的量1mol可燃物可能是1mol也可以是0.5mol(不限)生成物的量不限量H2O1mol反应热的含义1mol反应物完全燃烧时放出的热量;不同的物质燃烧热不同酸碱中和生成1molH2O时放出的热量,强酸强碱间的中和反应中和热大致相同,均约为57.3kJ/mol【思考与交流】1、选择燃料的标准是什么?2、煤作为燃料的利弊?提高煤燃烧效率的措施有哪些?【随堂练习】1、已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol\nH2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol求氢气的燃烧热。2、石墨与金刚石的燃烧热是否相同，为什么？请分别写出石墨和金刚石燃烧的热化学方程式。3.下列各组物质的燃烧热相等的是：（）A.碳和一氧化碳B.1moL碳和2moL碳C.1moL乙炔和2moL碳D.淀粉和纤维素4.已知热化学方程式：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)；△H=-241.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)；△H=-483.6kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)；△H=-285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；△H=-571.6kJ/mol则氢气的燃烧热为：二、能源阅读课文，讨论下列问题：能源就是能提供能量的自然资源，它包括化石燃料（煤、石油、天然气）、阳光、风力、流水、潮汐以及柴草等。1．能源就是能提供的自然资源，包括等。2.我国目前使用的主要能源是，是不能。3.解决能源的办法是，即开发和节约，提高能源的。4.现在探索开发的新能源有等，新能源的主要优势是。5、能源、一级能源、二级能源下列属于一级能源的是属于二级能源的是A风能B电能C氢能D阳光E天然气6、我国的能源状况如何？（1）目前使用的主要能源是何种能源？（2）我国的能源储量。（3）我国的人均能源拥有量。（4）近年来我国能源的总消费量与人均消费量情况。3、了解了我国的能源利用率，你有何感想？［议一议］1.城市家用燃料使用气体燃料比使用煤、煤球等固体燃料有什么好处？［议一议］2.推广使用天然气（相对于管道煤气和液化气）为什么是城市燃气的发展方向？讨论：下面列出的是有关煤作燃料利弊问题的一些主要论点，请参考这些论点，并准备有关材料，简要论述你对该问题的看法。①煤是我国储量最多的能源资源，应充分利用该资源为我国的社会主义建设服务。据有人估计，我国的煤炭储量足够使用几百年。②煤的形成需经过数亿年的时间，用一些就少一些，不可再生。③煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。④煤是发热量很高的固体燃料，我国煤炭资源相对比较集中，开采成本较低，用煤作燃料合算。煤作为固体燃料，燃烧反应速率小，热利用效率低，且运输不方便。\n⑤煤直接燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。⑥可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。⑦煤大量开采时，会造成地面塌陷。【作业】课题：第三节化学反应热的计算(一)授课班级课时1教学目的知识与技能理解盖斯定律过程与方法通过运用盖斯定律求有关的反应热，进一步理解反应热的概念情感态度价值观通过实例感受盖斯定律，并以此说明盖斯定律在科学研究中的重要作用重点盖斯定律难点盖斯定律的涵义知识结构与板书设计第三节化学反应热计算一、盖斯定律1、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引入]\n在化学科研中，经常要测量化学反应所放出或吸收的热量，但是某些物质的反应热，由于种种原因不能直接测得，只能通过化学计算的方式间接获得。在生产中，对燃料的燃烧、反应条件的控制以及废热的利用，也需要反应热计算，为方便反应热计算，我们来学习盖斯定律。[板书]第三节化学反应热计算一、盖斯定律[讲]1840年，盖斯（G．H．Hess，俄国化学家）从大量的实验事实中总结出一条规律：化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。也就是说，化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。如果一个反应可以分几步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热是相同的，这就是盖斯定律。[投影][讲]根据图示从山山的高度与上山途径无关及能量守衡定律来例证盖斯定律。［活动］学生自学相关内容后讲解[板书]1、盖斯定律：化学反应的反应热只与反应的始态（各反应物）和终态（各生成物）有关，而与具体反应进行的途径无关。[讲]盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但利用盖斯定律不难间接计算求得。[板书]2、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义[科学探究]对于反应：C（s）+O2（g）=CO（g）因为C燃烧时不可能完全生成CO，总有一部分CO2生成，因此这个反应的ΔH无法直接测得，请同学们自己根据盖斯定律设计一个方案反应的ΔH。[师生共同分析]我们可以测得C与O2反应生成CO2以及CO与O2反应生成CO2的反应热：C（s）＋O2（g）=CO2（g）；ΔH=－393．5kJ／molCO（g）+O2（g）=CO2（g）；ΔH=－283．0kJ／mol［投影］\n［讲］根据盖斯定律.可以很容易求算出C（s）+O2（g）=CO（g）的ΔH。∵ΔH1=ΔH2+ΔH3∴ΔH2=ΔH1－ΔH3=－393．5kJ/mol－（－283．0kJ/mol）＝－110．5kJ／mol即：C（s）+O2（g）=CO（g）的ΔH=－110．5kJ／mol［投影］［点击试题］例1、通过计算求的氢气的燃烧热：可以通过两种途径来完成如上图表：已知：H2（g）+O2（g）=H2O（g）；△H1＝－241.8kJ/molH2O(g)＝H2O(l)；△H2＝－44.0kJ/mol根据盖斯定律，则△H＝△H1＋△H2＝－241.8kJ/mol＋(－44.0kJ/mol)＝－285.8kJ/mol［点击试题］例2、实验中不能直接测出由石墨和氢气生成甲烷反应的ΔH，但可测出CH4燃烧反应的ΔH1，根据盖斯定律求ΔH4CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l)；ΔH1=-890.3kJ·mol-1(1)C(石墨)+O2(g)＝CO2(g)；ΔH2=-393·5kJ·mol-1(2)H2（g）+O2（g）=H2O（l）；ΔH3=-285.8kJ·mol-1(3)C(石墨)+2H2(g)＝CH4(g)；ΔH4(4)［投影］［讲］\n利用盖斯定律时，可以通过已知反应经过简单的代数运算得到所求反应，以此来算得所求反应的热效应。也可以设计一个途径，使反应物经过一些中间步骤最后回复到产物：因为反应式(1)，(2)，(3)和(4)之间有以下关系：(2)+(3)×2-(1)=(4)所以ΔH4=ΔH2+2ΔH3-ΔH1=-393.5kJ·mol-1+2(-285.8)kJ·mol-1-(-890.3)kJ·mol-1=-74.8kJ·mol-1[小结]可间接计算求得某些无法直接测得的反应热，如C与O2生成CO的△H。［点击试题］例3、物质的生成热可定义为由稳定单质生成1mol物质所放出的热量，如二氧化碳气体的生成热就是的反应热．已知下列几种物质的生成热：葡萄糖(C6H12O6)：1259kJ/molH2O(1)：285.8kJ/molCO2：393.5kJ/mol试计算1kg葡萄糖在人体内完全氧化生成二氧化碳气体和液态水，最多可提供的能量．先求出1mol氧化时放出的热量．即：；△H＝？根据已知条件得知教学回顾：课题：第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率授课班级课时教学知识与技能1、了解化学反应速率的概念和表示方法2、整理和总结相关的基本概念、基本规律，把零散知识串成线、结成网\n目的过程与方法1、通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力2、提高根据化学方程式的判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。3、通过实验测定某些化学反应速率情感态度价值观通过学习过程例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题重点化学反应速率的表示方法难点化学反应速率的计算知识结构与板书设计第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。V==△C/△t单位是：mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。二、化学反应速率的测定1、基本思路2、基本性质3、化学方法教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[设疑]物理课中所学的速率的共同特点。都有一个确定的起点（速率=0）；都有一个和速率大小相匹配的时间单位；都有说明体系某种变化的可计量的性质。[引入]提出问题讨论：（1）怎样判断化学反应的快慢？（2）通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？[板书]第二章化学反应速率和化学平衡第一节化学反应速率[讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？[讲]化学反应速率的表示方法；用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。\n若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：mol/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：V==△C/△t单位是：mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）[板书]1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。V==△C/△t单位是：mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）［点击试题］例1、在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。解：N2+3H22NH3起始量（mol）：1302s末量（mol）：1-0.23-0.60.4变化量（mol）：0.20.60.4则VN2==0.2/2×2==0.05mol/（L·s）VH2==0.6/2×2==0.15mol/（L·s）VNH3==0.4/2×2==0.1mol/（L·s）[讨论]上述计算题的结果，你会得出什么结论？[投影]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。3.由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。5.对于在一个容器中的一般反应aA+bB==cC+dD来说有：VA：VB：VC：VD===△CA：△CB：△CC：△CD===△nA：△nB：△nC：△nD====a：b：c：d[板书]2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。[点击试题]例2、可逆反应A（g）+B（g）==C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是A.VA==0.15mol/L·minB.VB==0.6mol/L·min\nC.VC==0.4mol/L·minD.VD==0.01mol/L·s解析：解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。选B。［讲］化学反应速率是通过实验测定的。[板书]二、化学反应速率的测定1、基本思路［讲］因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以可以加以利用[板书]2、基本性质［投影］(1)直接可观察的性质，如释放气体的体积和体系的压强(2)依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等(3)在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率[板书]3、化学方法［投影］学生实验2-1实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸实验步骤：取一套装置，加入40mL1mol/L的的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。取另一套装置，加入40mL4mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体。所用的时间比所用的时间短实验结果：加入试剂反应时间min反应速率Mol/(L·min)1mol长小\n/L　H2SO44mol/L　H2SO4短大实验结论：4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。注意事项：　锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同　40mL的硫酸溶液要迅速加入装置气密性要好，且计时要迅速准确　［思考与交流］还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率？锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H＋==Zn2++H2↑，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率［投影］知识拓展---物理方法1、量气法。对于反应2H2O2==2H2O+O2↑，可测量反应中惟一的气体产物氧气在温度压强一定时的体积变化2、比色法。由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物浓度。例如，在丙酮的溴化反应过程中：CH3COOH+Br2CH3COCH2Br+HBr有色反应物Br2吸收波长为450nm的光波，因此可用分光光度计测量溶液对该波长的吸光度，据此计算化学反应速率3、电导法。根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。例如，在乙酸乙酯皂化反应中：CH3COOC2H5+OH―CH3COO―+C2H5OH由于OH―的电导远大于CH3COO―的电导，可以利用电导仪测量出溶液电导的变化，据此求得OH―浓度的变化，从而求得化学反应速率4、此外，激光技术也已广泛应用于化学反应速率的测定。［随堂练习］1、在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。则此反应可表示为(A)A、2A+3B==2CB、A+3B==2CC、3A+B==2CD、A+B==C教学回顾：\n第二节影响化学反应速率的因素[教学目标]1．知识与技能（1）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。（2）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。2．过程与方法（1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；（2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。3、情感、态度与价值观（1）通过实验培养学生严谨的科学态度，知道科学研究的一般方法。（2）通过目前催化剂研究的遗憾，激发学生投身科学的激情。[教学重点、难点]压强对化学速率的影响，用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。[教学过程][导入]有些反应速率很快，如盐酸与氢氧化钠的中和反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。[板书]\n一、决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质二、外界条件对化学反应速率的影响：（一）浓度对化学反应速率的影响[演示]课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应加入试剂4mL0.01mol/LKMnO42mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO42mL0.2mol/LH2C2O4实验现象褪色时间结论在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。[补充实验]不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表编号Na2S2O3溶液水硫酸出现浑浊的时间（秒）110ml010ml25ml5ml10ml【板书】当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？（明确）当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。【对结论的再理解】1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大2.对于可逆反应aA+bBcC+dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。2.制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。（二）压强对化学反应速率的影响\n【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？【收集事实】途径：已有的实验知识（提出以下几个实验）对比1.10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。2.CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。3.SO2与O2在一密闭容器内反应生成SO3。（讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？【事实的处理】列表比较编号反应物的状态加压后反应物浓度变化加压后反应的速率变化123【板书】对于有气体参加的反应来说，其他条件不变时，增大体系的压强，反应速率会加大。【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？（明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。【结论的再理解】1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。2.对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。3.恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。\n（三）温度对化学反应速率的影响[演示]课本21页实验2-3同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表编号0.1mol/L的Na2S2O30.1mol/L的H2SO4反应温度（℃）反应中出现浑浊的时间（秒）15ml5ml冷水25ml5ml热水【板书】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。『回顾』1.Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。2.Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。【实验事实的处理】1.化学用语化（写方程式）（1）Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O（2）Cu+2H2SO4（浓）===CuSO4+2SO2↑+2H2O（3）Mg+2H2O===Mg（OH）2+2H2↑【解释】为什么升高温度会使反应速率加快？（明确）当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而单位体积内活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。【对结论的再理解】对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。\n【应用】1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。2.合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。3.为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。【科学探究】课本21页科学探究：不同温度下碘化钾与稀硫酸反应（淀粉指示颜色）的速率不同。（四）催化剂对化学反应速率的影响【演示】22页演示实验2-4：过氧化氢分解的对比实验（复习回顾）用KClO3制氧气的实验【实验事实的处理】（1）2H2O2==2H2O+O2↑（2）2KClO3==2KCl+3O2↑（1）过氧化氢分解实验的对比表编号无催化剂时的反应情况有催化剂时的反应情况1（2）用KClO3制氧气实验的对比表编号无催化剂时的反应情况有催化剂时的反应情况1【结论】催化剂能加快化学反应速率。【解释】为什么催化剂能加快化学反应速率？（明确）当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。例：（1）在加热条件下：2Cu+O2==2CuO2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O\n（2）氮的氧化物破坏臭氧：NO+O3==NO2+O2NO2+O==NO+O22.能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明，均指正催化剂。3.对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同。相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中，很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例；接触法制硫酸工业。（五）其它因素对化学反应速率的影响光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等[随堂练习]1．一般都能使反应速率加快的方法是（B）。①升温；②改变生成物浓度；③增加反应物浓度；④加压（A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④2．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2对此反应，下列叙述正确的是（AC）（A）使用催化剂能加快反应速率（B）改变压强对反应速率没有影响（C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大（D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响3．设C+CO22CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H22NH3+Q2，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（A）。（A）同时增大（B）同时减小（C）υ1增大，υ2减小（D）υ1减小，υ2增大4．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④\n氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（C）。（A）①④（B）③④（C）①②③（D）②③教案课题：第三节化学平衡(一)授课班级课时教学目的知识与技能1、理解化学平衡状态等基本概念。2、理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征。过程与方法1、用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。2、利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。3、加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。情感态度价值观通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高知识的总结归纳能力。重点化学平衡的概念及特征难点化学平衡状态的判断知识结构与板书设第三节化学平衡一、可逆反应与不可逆反应溶解平衡的建立开始时v（溶解）＞v(结晶)平衡时v（溶解）=v（结晶）结论：溶解平衡是一种动态平衡二、化学平衡状态\n计1、定义：指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引入]我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。[讲]化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题——化学平衡。［板书］第三节化学平衡［讲］如果对于一个能顺利进行的、彻底的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。[板书]一、可逆反应与不可逆反应[思考］大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？开始加进去的很快就溶解了，加到一定量之后就不溶了。［问］不溶了是否就意味着停止溶解了呢？［讲］回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。［讲］所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。［投影］演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。［讲］这时候我们就说，蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。［板书］溶解平衡的建立学生举例化学反应存在的限度。\n开始时v（溶解）＞v(结晶)平衡时v（溶解）=v（结晶）结论：溶解平衡是一种动态平衡[探讨]我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？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,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全，［讲］在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),的体系中各组分的速率与浓度的变化［投影］相等V正时间速率V逆［讲］开始时c(CO)、c(H2O)最大，c(CO2)、c(H2)=0。随着反应的进行，c(CO)、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小；c(CO2)、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小相等，且不再变化［板书］二、化学平衡状态1、定义：指在一定条件下的可逆反应里，正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。［问］化学平衡有什么特征？［投］化学平衡状态的特征：(1)动：动态平衡v(正)=v(逆)≠0(2)等：v(正)=v(逆)(3)定：反应混合物中各组分的浓度保持一定，各组分的含量保持不变。(4)变：条件改变，原平衡被破坏，在新的条件下建立新的平衡。［小结］对于不同类型的可逆反应，某一物理量不变是否可作为平衡已到达的标志，取决于该物理量在平衡到达前（反应过程中）是否发生变化。若是则可；否则，不行。教学回顾：\n教案课题：第四节化学反应进行的方向授课班级课时2教学目的知识与技能1、通过学生日常生活中所见所闻以及常见的化学反应，让学算不了解放热反应的自发性和某些吸热过程的自发性2、通过“有序”和“无序”的对比，引出熵的概念3、通过日常生活中的见闻引导学生，使学生明确根据反应的焓变和熵变的大小，只能判断反应自发进行的可能性，不能决定反应是否一定发生或反应速率的大小。过程与方法通过学生已有知识及日常生活中的见闻，使学生构建化学反应方向的判据。学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加式，构建新知识情感态度价值观通过日常生活中的焓变和熵变的具体实例，让学生明确化学与日常生活是息息相关的。重点熵判据难点焓减与熵增与化学反应方向的关系知识结构与板书设第四节化学反应进行的方向一、自发过程（spontaneousprocess）和自发反应1、自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。2、自发反应：在给定条件下，能自发地进行到显著程度的反应3、非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应。二、反应方向的焓判据。焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。\n计若ΔH＜0，正向反应能自发进行；若ΔH＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。三、反应方向的熵(entropy)判据。1、熵判椐：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。2、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。3、熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。4、的大小判断：（1）气态>液态>固态（2）与物质的量成正比5、反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵6、熵增的过程就是自发过程四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。体系自由能（吉布斯自由能）变化（△G、单位：KJ/mol）：△G=△H-T△S（吉布斯――亥姆霍兹公式）△G=△H-T△S<0反应能自发进行；△G=△H-T△S=0反应达到平衡状态；△G=△H-T△S>0反应不能自发进行。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[情景创设]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮以及燃料不完全燃烧所产生的一氧化碳，它们是现代城市中的大气污染物，为了减轻大气污染，人们提出通过以下反应来处理汽车尾气：2NO（g）+2CO（g）=N2（g）+2CO2（g），你能否判断这一方案是否可行？理论依据是什么？[引入]上述问题是化学反应的方向的问题。反应进行的方向、快慢和限度是化学反应原理的三个重要组成部分。通过前三节的学习和讨论，我们已经初步解决了后两个问题，即反应的快慢和限度问题，这节课我们来讨论反应的方向的问题。[板书]第四节化学反应进行的方向［讲］在我们讨论问题之前，先来说两个概念，自发过程和自发反应[板书]一、自发过程（spontaneousprocess）和自发反应1、自发过程：在一定条件下，不需要外力作用就能自动进行的过程。2、自发反应：在给定条件下，能自发地进行到显著程度的反应3、非自发反应：不能自发地进行，必须借助某种外力才能进行的反应。[问]根据生活经验，举例说说我们见过的自发过程。\n[讲]生活中的自发过程很多，如：水由高处往低处流，自由落体，电流由电位高的地方向电位低的地方流，铁器暴露于潮湿的空气中会生锈，室温下冰块会融化，……这些都是自发过程。自发过程和自发反应可被利用来完成有用功。如向下流动的水可推动机器，甲烷燃烧可在内燃机中被利用来做功，锌与CuSO4溶液的反应可被设计成原电池。一般地，如果一个过程是自发的，则其逆过程是非自发的。非自发的过程要想发生，则必须对它做功，如利用水泵可将水从低处流向高处，通电可将水分解生成氢气和氧气。［过］科学家根据体系存在着力图使自身能量趋于“最低”和由“有序”变为“无序”的自然现象，提出了互相关联的焓判据和熵判据，为反应方向的判断提供了必要的依据。[板书]二、反应方向的焓判据。[思考与交流]19世纪的化学家们曾认为决定化学反应能否自发进行的因素是反应热：放热反应可以自发进行，而吸热反应则不能自发进行。你同意这种观点吗？结合曾经学习的反应举例说明。[投影]［讲］经验表明，那些不用借助外力就可以自动进行的自发过程的共同特点是：体系能量趋向于从高能态转变为低能状态，这时体系会对外部做功或者释放能量，由此总结而得的经验规律就是所谓的焾判据。如水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。[板书]焓判据：放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向。若ΔH＜0，正向反应能自发进行；若ΔH＞0，正向反应不能自发进行，而逆向反应能自发进行。[讲]多数自发进行的化学反应是放热反应，但也有不少吸热反应能自发进行。而且有一些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行，如：N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=＋56.7KJ/mol；NH4HCO3（s）+CH3COOH（aq）=CO2（g）+CH3COONH4（aq）+H2O（l）△学生讨论交流\nH=＋37.3KJ/mol；因此，反应焓变是与反应能否自发进行有关的一个因素，但不是唯一因素。[板书]三、反应方向的熵(entropy)判据。［思考与交流］同学们在相互探讨一下由“有序”变“无序”的自然现象，举例说明。密闭容器中的气态物质或液态物质蒸汽（包括挥发性固体），会通过分子扩散自发形成均匀混合物。物质溶于水自发地向水中扩散，形成均匀的溶液等。[讲]为解释这一类与能量无关的过程的自发性，科学家提出了另一推动体系变化的因素：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。[投影][板书]1、熵判椐：在密闭条件下，体系有由有序自发地变为无序的倾向。[问]如何理解“熵”的含义？[板书]2、混乱度：表示体系的不规则或无序状态。[问]混乱度的增加意味着体系变得更加无序。[板书]3、熵：热力学上用来表示混乱度的状态函数。[讲]“熵”是德国物理学家克劳修斯在１８５０年创造的一个术语，他用它来表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布得越均匀，熵就越大。如果对于我们所考虑的那个系统来说，能量完全均匀地分布，那么，这个系统的熵就达到最大值。热力学第二定律告诉我们，能量转换只能沿着一个方向进行，总是从高能量向低能量转换，从有序到无序，人类利用这个过程让能量做功，同时系统的熵增加，熵是一个描述系统状态的函数。熵增加的过程，就意味着能量耗散了，从有用的能量转化向对人类无用的能量。[小结]体系的有序性越高，即混乱度越低，熵值就越小。有序变为无序——熵增的过程。[板书]4、熵的大小判断：\n（1）气态>液态>固态（2）与物质的量成正比[讲]需要注意的是，一个体系的熵不能永远增加，最终会达到一个最大的无序状态，此时，体系呈现有确定的(不变的)性质，尽管分子水平上的变化仍在发生。我们讲的化学体系，当它具有不变的可观察的性质，就处在平衡状态，所以当一个体系达到它的最大熵时，即处于平衡状态。[板书]5、反应熵变△S=反应产物总熵-反应物总熵[讲]产生气体的反应，气体物质的量增大的反应，△S通常为正值，为熵增加反应，反应自发进行。需大家特殊注意的是，两种气体的混合也是熵增加的过程。[板书]6、熵增的过程就是自发过程[讲]有些熵减小的反应在一定条件下也可以自发进行，如：-10℃的液态水会自动结冰成为固态，就是熵减的过程（但它是放热的）；2Al（s）+Fe2O3（s）=Al2O3（s）+2Fe（s）△S=-39.35J·mol-1·K-1。因此，反应熵变是与反应能否自发进行有关的又一个因素，但也不是唯一因素。[板书]四、焓变与熵变对反应方向的共同影响。[讲]在一定条件下，一个化学反应能否自发进行，既与反应焓变有关，又与反应熵变有关。研究表明，在恒温、恒压下，判断化学反应自发性的判据是：[板书]体系自由能（吉布斯自由能）变化（△G、单位：KJ/mol）：△G=△H-T△S（吉布斯――亥姆霍兹公式）[讲]体系自由能变化综合考虑了焓变和熵变对体系的影响。[板书]△G=△H-T△S<0反应能自发进行；△G=△H-T△S=0反应达到平衡状态；△G=△H-T△S>0反应不能自发进行。［投影］\n［小结］类型△H△S△G及反应方向反应实例1－，焓减＋，熵增－，任何温度下均自发，自由能减少2H2O2（l）==2H2O(l)+O2(l)2+,焓增－，熵减＋，任何温度均不自发，自由能增加3O2(g)==2O3(g)3+,焓增＋，熵增+，常温不自发，－，高温自发N2O4(g)==2NO2(g)4－，焓减－，熵减－，常温自发＋，高温不自发N2(g)+3H2(g)==2NH3(g)［讲］在这里我们还要注意的是，大量事实告诉我们，过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程发生的速率。例如，涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器材，其发生腐蚀过程的自发性是相同的，但是只有后者可以实现。　　在讨论过程的方向问题时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可以出现相反的结果。[总结]能量判据和熵判据的应用：1、由能量判据知∶放热过程（△H﹤0）常常是容易自发进行；2、由熵判据知∶许多熵增加（△S﹥0）的过程是自发的；3、很多情况下，简单地只用其中一个判据去判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以我们应两个判据兼顾。由能量判据（以焓变为基础）和熵判据组合成的复合判据（体系自由能变化：△G=△H-T△D\nS）将更适合于所有的反应过程；4、过程的自发性只能用于判断过程的方向，不能确定过程是否一定会发生和过程的速率；5、在讨论过程的方向时，我们指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用，就可能出现相反的结果；6、反应的自发性也受外界条件的影响。ACAC教学回顾：第一节弱电解质的电离（第1课时）\n教学目标：知识与技能：1.掌握强电解质与弱电解质的概念和判断；2.掌握PH计的使用方法等化学实验技能；过程与方法：1.运用实验探究认识电解质有强弱之分，再从结构和组成上理解强、弱电解质的概念和判断；2.进一步熟悉实验探究的一般步骤与方法情感态度与价值观：1.通过小组实验探究培养学生合作精神和自主学习的能力；2.通过本节课的学习，让学生进一步掌握透过现象看本质和由特殊到一般等科学认识物质的方法。教学重点：强、弱电解质的概念和强、弱电解质的判断教学难点：强、弱电解质的判断教学方法：小组实验探究法、比较法等教学用具：多媒体教室，ppt课件，实验仪器及用品（PH计、75mL烧杯、试管、废液缸、滤纸、沙纸）,实验试剂（1mol/L醋酸、1mol/L盐酸、蒸馏水、镁带）[复习]电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能够导电的化合物一、电解质有强弱之分小组实验（实验3-1）1mol/L盐酸1mol/L醋酸与镁条反应的现象溶液的PH投影小组实验记录（教师进行评价）；学生小组讨论并作出实验结论；1.镁无论是与盐酸还是与醋酸反应,其实质是与溶液中的____反应.同体积、同浓度的盐酸和醋酸分别与金属镁反应，()与镁的反应速率明显较快；说明____________________________________________2.pH越小,溶液中的H+浓度越()[学生归纳]投影小组作出实验结论（教师进行评价）；\n结论:相同浓度的盐酸与醋酸,其溶液中的的H+浓度____.当两种不同强度的酸,浓度相同时，是不同的。投影完整实验结论；完整实验结论：(1)盐酸、醋酸都是电解质、在水中都能发生电离(2)镁无论是与盐酸还是与醋酸反应，其实质都是与溶液中的H+反应(3)反应剧烈程度的不同，是由于溶液中的H+浓度不同而引起的(4)镁与盐酸反应比镁与醋酸反应剧烈，说明C（H+盐酸）>C（H+盐酸）[观察]盐酸与醋酸在水中的电离示意图，观察两种溶液中溶质微粒有多少种？(5)盐酸分子在水中完全电离，醋酸分子在水中部分电离板书：（一）、强电解质与弱电解质的概念和判断强电解质弱电解质概念化合物类型电离程度在溶液中存在形式电离过程问题探究（小组讨论）：1.强电解质溶液离子浓度大，而弱电解质溶液离子浓度小，是否正确？为什么？试举例说明2.强电解质溶液导电能力大，而弱电解质溶液导电能力小，是否正确？为什么？试举例说明投影小组讨论结论（小组互评）（二）强电解质与弱电解质的导电能力比较1.同浓度同条件下，强电解质的导电能力一定比弱电解质溶液强2.强电解质的导电能力不一定比弱电解质溶液强小结：1.电解质有强弱之分，根据它们的电离程度进行判断：\n2.比较酸或碱性强弱的实验方法：第一节弱电解质的电离（第2课时）教学目标：知识与技能：1.初步掌握实验探究弱电解质的电离平衡的方法；2.了解弱电解质的电离平衡以及浓度等条件对电离平衡的影响。过程与方法：1.实验探究醋酸的电离平衡移动；2.结合化学平衡移动的原理，进一步了解弱电解质电离平衡和移动的结果。情感态度与价值观：1.通过小组实验探究培养学生合作精神和自主学习的能力；2.通过本节课的学习，让学生进一步掌握透过现象看本质和由特殊到一般等科学认识物质的方法。3.通过本节课的学习，使学生意识到整个自然界实际就是各类物种相互依存、各种变化相互制约的复杂的平衡体系教学重点：弱电解质的电离平衡和移动教学难点：弱电解质的电离平衡的移动教学方法：小组实验探究法、比较法等教学用具：多媒体教室，ppt课件，实验仪器及用品（PH计、75mL烧杯、试管、废液缸、滤纸、沙纸）,实验试剂（1mol/L醋酸、1mol/L盐酸、蒸馏水、氯化钠晶体、醋酸钠晶体）[复习]下列电解质中：①NaCl、②NaOH，③NH3·H2O、④CH3COOH，⑤BaSO4,⑥AgCl，⑦Na2O,⑧K2O，⑨Na2O2___________________________是强电解质____________________________是弱电解质二、弱电解质的电离小组实验盐酸醋酸上节课测定1mol/L盐酸与醋酸的PH分别取一滴加入1mol/L盐酸与醋酸到盛有50mL水的烧杯中搅拌后，测定溶液的PH投影小组实验记录（教师进行评价）；学生小组讨论并作出实验结论；投影小组作出实验结论（教师进行评价）；\n投影完整实验结论；结论：将盐酸与醋酸溶液同时稀释1000倍，醋酸的PH值变化比盐酸的PH值变化小。（为什么？）解释原因：弱电解质溶于水，部分电离产生的离子在溶液中相互碰撞以会结合成分子.CH3COOHCH3COO—+H+　　　弱电解质分子电离成离子过程CH3COO—+H+　　　　　　　CH3COOH离子结合成弱电解质的过程弱电解质的电离过程是可逆的，其电离方程式可表示为CH3COOHCH3COO—+H+（提出问题）盐酸电离方程式？（学生探究）请归纳总结强弱电解质的电离方程式的区别。并练习写出HClO、NH3·H2O、NaＡlO2、的电离方程式。投影：电离平衡状态：（1）V弱电解质电离成离子的速度==V离子重新结合成分子的速度（2）溶液中弱电解质的分子和离子的浓度保持不变思考与讨论：（小组讨论）以少量冰醋酸溶于水形成溶液为例，应用化学平衡的知识：从速率角度探究弱电解质达到电离平衡的过程，画出其速率－时间图像，并解释之。投影实验方案：小组实验 盐酸醋酸　　上节课实验测定1mol/L盐酸与醋酸溶液的ｐH  　分别取1mol/L盐酸与醋酸各10mL于烧杯中，分别加入一药匙相对应的钠盐晶体，搅拌后，测定溶液的ｐH  投影小组实验记录（教师进行评价）；学生小组讨论并作出实验结论；投影小组作出实验结论（教师进行评价）；投影完整实验结论；结论：加入相应的溶质离子，盐酸的PH值没有变化，醋酸的PH值明显变大。解释原因：实际运用：(1)0.1mol/L的CH3COOH溶液中\nCH3COOH　CH3COO—+H+对于该平衡，下列叙述正确的是（）A．加水时，平衡向逆反应方向移动B．加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C．加入少量0.1mol/L盐酸，溶液中c(H+)减小D．加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动（2）填写下表：醋酸达到电离平衡时，下列的改变会导致平衡如何移动？加入药品少量冰醋酸加水稀释加少量氢氧化钠加锌粒平衡移动方向CH3COOH浓度CH3COO—浓度H+浓度小结：1.弱电解质的水溶液存在电离平衡。2.弱电解质的电离平衡与化学平衡一样可以符合勒夏特列原理。3.醋酸达到电离平衡时，下列的改变会导致平衡移动的结果：加入药品少量冰醋酸加水稀释加少量氢氧化钠加锌粒平衡移动方向向正向正向正向正CH3COOH浓度增大减小减小减小CH3COO—浓度增大减小增大增大H+浓度增大减小减小减小教案课题：第二节水的电离和溶液的酸碱性(一)授课班级课时1教学目知识与技能1、知道水的离子积常数，\n的过程与方法1、通过水的电离平衡分析，提高运用电离平衡基本规律分析问题的解决问题的能力。2、通过水的离子积的计算，提高有关的计算能力，加深对水的电离平衡的认识情感态度价值观1、通过水的电离平衡过程中H+、OH-关系的分析，理解矛盾的对立统一的辩证关系。2、由水的电离体会自然界统一的和谐美以及“此消彼长”的动态美。重点水的离子积。难点水的离子积。知识结构与板书设计第二节水的电离和溶液酸碱性一、水的电离1、H2O+H2OH3O＋+OH-简写：H2OH＋+OH-2、H2O的电离常数K电离＝＝3、水的离子积(ion-productcontstantforwater)：25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==1.0×10－14。4、影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，5、KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：C(H＋)H2O==C(OH―)H2OKW==C(H＋)溶液·C(OH―)溶液二、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性稀溶液中25℃：Kw=c（H＋）·c（OH－）=1×10-14常温下：中性溶液：c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L酸性溶液：c（H＋）>c（OH－）,c（H＋）>1×10－7mol/L碱性溶液：c（H＋）1×10－7mol/L教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[实验导课］用灵敏电流计测定纯水的导电性。现象：灵敏电流计指针有微弱的偏转。说明：能导电，但极微弱。分析原因：纯水中导电的原因是什么？结论：水分子能够发生电离，水分子发生电离后产生的离子分别是H3O+和OH―\n，发生电离的水分子所占比例很小。水是一种极弱电解质，存在有电离平衡：[板书]第二节水的电离和溶液酸碱性一、水的电离[讲]水是极弱的电解质，发生微弱的（自偶）电离。[投影]水分子电离示意图：实验测定：25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L100℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－6mol/L[板书]1、H2O+H2OH3O＋+OH-简写：H2OH＋+OH-［讲］与化学平衡一样，当电离达到平衡时，电离产物H＋和OH―浓度之积与未电离的H2O的浓度之比也是一个常数。[板书]2、H2O的电离常数K电离＝＝[讲]在25℃时，实验测得1L纯水(即550.6mol)只有1×10－7molH2O电离，因此纯水中c（H＋）＝c（OH－）＝1×10－7mol/L。电离前后，H2O的物质的量几乎不变，c（H2O）可以看做是个常数，实验测定：25℃c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L［讲］因为水的电离极其微弱，在室温下电离前后n(H2O)几乎不变，因此，C(H2O)可视为常数，则C(H＋)·C(OH―)==K电离·C(H2O)。常数K电离与常数C(H2O)的积作为一新的常数，叫做水的离子积常数，简称水的离子积常数，简称水的离子积，记作KW，即KW=c（H＋）·c（OH－）[板书]3、水的离子积(ion-productcontstantforwater)：25℃KW=c（H＋）·c（OH－）==1.0×10－14。[投影]表3-2总结水的电离的影响因素。[板书]4、影响因素：温度越高，Kw越大，水的电离度越大。对于中性水，尽管Kw,电离度增大，但仍是中性水，［投影］知识拓展---影响水电离平衡的因素1、温度：水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离平衡右移，电离程度增大，\nC(H＋)和C(OH―)同时增大，KW增大，但由于C(H＋)和C(OH―)始终保持相等，故仍呈中性。2、酸、碱向纯水中加入酸或碱，由于酸(碱)电离产生的H＋(OH―)，使溶液中的C(H＋)或C(OH―)增大，使水的电离平衡左移，水的电离程度减小。3、含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐，由于它们能跟水电离出的H＋和OH―结合生成难电离物，使水的电离平衡右移，水的电离程度增大。4、强酸的酸式盐向纯水中加入强酸的酸式盐，如加入NaHSO4，由于电离产生H＋，增大C(H＋)，使水的电离平衡左移，抑制了水的电离5、加入活泼金属向纯水中加入活泼金属，如金属钠，由于活泼金属能与水电离的H＋直接作用，产生氢气，促进水的电离。［讲］KW与温度有关，随温度的升高而逐渐增大。25℃时KW==1*10-14，100℃KW=1*10-12。KW不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于酸、碱、盐的稀水溶液。在不同溶液中，C(H＋)、C(OH―)可能不同，但任何溶液中由水电离的C(H＋)与C(OH―)总是相等的。KW==C(H＋)·C(OH―)式中，C(H＋)、C(OH―)均表示整个溶液中总物质的量浓度。[板书]5、KW不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液，不管是哪种溶液均有：C(H＋)H2O==C(OH―)H2OKW==C(H＋)溶液·C(OH―)溶液[过渡]由水的离子积可知，在水溶液中，H＋和OH-离子共同存在，无论溶液呈酸性或碱性。由此我们可以进行有关c（H＋）、c（OH－）的简单计算。[板书]二、溶液的酸碱性与pH1、溶液的酸碱性[思考与交流]1、1L酸或碱稀溶液中水的物质的量为55.6mol，此时发生电离后，发生典礼的水是否仍为纯水时的1×10－7mol/L？2、比较纯水、酸、碱溶液中的c（OH－）、c（H＋）的相对大小关系。3、酸溶液中是否存在OH－？碱溶液中是否存在H＋？解释原因。[讲]碱溶液中：H2OH＋+OH－NaOH==Na＋+OH－，c（OH－）升高，c（H＋）下降，水的电离程度降低。酸溶液中：H2OH＋\n+OH－HCl==H＋+Cl－，c（H＋）升高，c（OH－）下降，水的电离程度降低。实验证明：在稀溶液中：Kw=c（H＋）·c（OH－）25℃Kw=1×10－14[板书]稀溶液中25℃：Kw=c（H＋）·c（OH－）=1×10-14常温下：中性溶液：c（H＋）=c（OH－）=1×10－7mol/L酸性溶液：c（H＋）>c（OH－）,c（H＋）>1×10－7mol/L碱性溶液：c（H＋）1×10－7mol/L［小结］最后，我们需要格外注意的是，酸的强弱是以电解质的电离来区分的：强电解质即能完全电离的酸是强酸，弱电解质即只有部分电离的酸是弱酸。溶液的酸性则决定于溶液中C(H＋)。C(H＋)越大，溶液的酸性越强；C(H＋)越小，溶液的酸性越弱。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强；酸性强的溶液不一定是强酸溶液；酸性相同的溶液，弱酸浓度大、中和能力强；中和能力相同的酸，提供H＋的物质的量相同，但强酸溶液的酸性强。［随堂练习］1、如果25℃时，KW==1*10-14，100℃KW=1*10-12。这说明(AC)A、100℃水的电离常数较大B、前者的C(H＋)较后者大C、水的电离过程是一个吸热过程D、KW和K无直接关系2、已知NaHSO4在水中的电离方程式为：NaHSO4==Na＋+H＋+SO42―。某温度下，向pH==6的蒸馏水中加入NaHSO4晶体，保持温度不变，测得溶液的pH为2。下列对该溶液的叙述中，不正确的是()A、该温度高于25℃B、由水电离出来的C(H＋)==1*10-10mol/LC、NaHSO4晶体的加入抑制了水的电离D、该温度下加入等体积pH为12的NaOH溶液，可使反应后的溶液恰好呈中性\n教学回顾：教案课题：第二节水的电离和溶液的酸碱性(二)授课班级课时2教学目的知识与技能1、能进行溶液的pH的简单计算2、初步掌握测定溶液的pH的方法，知道溶液pH在工农业生产和科学研究中的重要应用3、理解溶液的pH。理解溶液的pH跟溶液中c(H+)之间的关系。过程与方法1、通过各种类型溶液pH的计算，掌握电解质溶液pH计算方法。2、通过不同溶液混合后pH的计算，掌握具体情况具体分析的思考方法，提高分析问题解决问题能力。3、通过溶液pH的测试方法，掌握实验室测试溶液酸碱性的方法。\n情感态度价值观通过用pH表示溶液的酸碱性，理解化学学科中对极小数值的表示方法，让学生体会化学学科的特有价值。重点pH与溶液酸碱性的关系，有关溶液的pH的简单计算难点各类溶液、各类混合后的c(H+)、pH的计算。知识结构与板书设计三、pH1、定义：pH=－lg[c(H＋)]2、广泛pH的范围：0-14；溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。3、pH的测定方法(1)试纸的使用(2)酸碱指示剂(3)pH计4、pH的应用四、pH的有关计算1、单一溶液的pH计算(1)求强酸溶液的pH(2)求强碱溶液的pH2.混合溶液的pH计算(1)求强酸与强酸混合溶液的pH(2)求强碱与强碱混合溶液的pH(3)求强酸与强碱混合溶液的PH3、稀释的计算（1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n（2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHb-n教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[回顾]水的电离、离子积常数、水电离平衡的影响因素、溶液的酸碱性.[过渡]利用离子积计算溶液中的H＋或OH－浓度［点击试题］例1、求25℃0.01mol/L盐酸的C(H＋)[分析]1、在该溶液中存在哪几种电离2、c(H＋)×c(OH－)中的c(H＋)应等于两者之和3、HCl = H＋ ＋Cl－　　　　0.01　0.01\n　　　H2O＝H＋＋OH－　　　　　　x  x所以，(0.01+x)x=10－14一般地，x与0.01相比，可以忽略不计［随堂练习］1、求25℃0.05mol/LBa(OH)2溶液C(H＋)2、求25℃0.05mol/L硫酸溶液由水电离出来的［H＋］[过渡]从上述数据，上述c(H＋)、c(OH－)都较小，使用起来不方便，因此，化学上常采用pH来表示溶液的酸碱性的强弱。[板书]三、pH1、定义：pH=－lg[c(H＋)][讲]溶液的pH指的是用C(H＋)的负常用对数来表示溶液的酸碱性强弱，即pH=－lg[c(H＋)]，要注意的是的，当溶液中C(H＋)或C(OH―)大于1mol时，不用pH来表示溶液的酸碱性。广泛pH的范围为0-14［投影］中性溶液，c(H＋)=c(OH－)＝10－7mol/L　pH=7酸性溶液，c(H＋)>c(OH－) pH<7碱性溶液，c(H＋)7[板书]2、广泛pH的范围：0-14溶液的酸性越强，其pH越小；溶液的碱性越强，其pH越大。[过]那么，如何测定某溶液的酸碱性，即如何测定溶液的pH值呢？[讲]用pH试纸、pH计[板书]3、pH的测定方法(1)试纸的使用[设问]如何使用呢？要不要先用水浸湿呢？浸湿对测定结果有何影响？[讲]一般先把一小块的试纸放在表面皿或玻璃片上，用沾有待测溶液的玻璃棒点试纸的中部，，再用标准比色卡与之比较，来确定溶液的pH值。不能用水浸湿，这样会溶液变稀，测定结果向pH=7的方向靠近。标准比色卡的颜色与光谱一致，按pH从小到大依次的：红橙色(酸性)；绿(中性)；蓝靛紫(碱性)。［投影］n(OH―)==0.05*2==0.1n(H＋)==10-13\n［过］除了试纸外，我们在实验室最常用的是酸碱指示剂。[板书](2)酸碱指示剂［讲］酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化在一定的pH范围内发生的，因此，可以用这些弱酸、弱碱来测定溶液的pH。但只能测出pH的范围，一般不能准确测定pH。［投影］指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围pH3.1-4.45-88-10溶液颜色红-橙-黄红-紫-蓝无色-浅红-红［讲］上述两种测定方法，都不是很精确，要想准确测定溶液的pH应该使用pH计[板书](3)pH计［讲］测试和调控溶液的pH，对工农业生产、科学研究、以及日常生活和医疗保健都具有重要意义。在医疗上，当体内的酸碱平衡失调时，血液的pH是诊断疾病的一个重要参数，而利用药物调控pH则是辅助治疗的重要手段之一。在生活中，人们洗发时用的护发素，其主要功能也是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。在环保领域中，酸性或碱性废水处理常常利用中和反应，在中和处理的过程中可用pH自动测定仪进行监测和控制。在农业生产中，因土壤pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物生长都对土壤土壤的pH范围有一定的要求。在科学实验和工业生产中，溶液的pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。[板书]4、pH的应用[投影]\n[过渡]用pH来表示溶液的酸碱性，是十分方便，掌握有关的pH计算是十分重要的。[板书]四、pH的有关计算1、单一溶液的pH计算(1)求强酸溶液的pH［点击试题］例1：求1×10-3mol/LHCl溶液的PH解：PH=-lg10-3=3［随堂练习］求1×10-3mol/LH2SO4溶液的PH[板书](2).求强碱溶液的pH［点击试题］例2、求0.1mol/LNaOH溶液的PH解:C(H+)=1×10-13mol/LPH=-lg10-13=13［随堂练习］求0.1mol/LBa(OH)2溶液的PH[板书]2.混合溶液的pH计算解：PH=-lg2×10-3=3-lg2=2.6解:C(H+)=5×10-14mol/LPH=-lg5×10-14=14-lg5\n(1)求强酸与强酸混合溶液的pH［点击试题］例3、10mL0.1mol/LHCl与20mL0.2mol/LHCl混合，求该混合溶液的PH值。C(H+)=(0.01×0.1+0.02×0.2)mol/(0.01+0.02)L=0.17mol/LPH=-lg1.7×10-1=1-lg1.7［随堂练习］将PH=1和PH=3的盐酸溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。解:C(H+)=(0.1×V+0.001×V)mol/2VL=0.0505mol/lPH=-lg5.05×10-2=2-lg5.05=1.3[板书](2)求强碱与强碱混合溶液的PH［点击试题］例4、10mL0.1mol/LNaOH与20mL0.2mol/LBa(OH)2混合，求该混合溶液的PH值。解：C(OH_)=(0.01×0.1+0.02×0.2×2)mol/(0.01+0.02)L=0.3mol/LC(H+)=3×10-14mol/LPH=-lg3×10-14=14-lg3［随堂练习］将PH=11和PH=13的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。解:C(HO-)=(0.001×V+0.1×V)mol/2VL=0.0505mol/lC(H+)=1。98×10-13mol/LPH=-lg1。98×10-13=13-lg1。98=12。7[板书](3)求强酸与强碱混合溶液的PH［点击试题］例5、10mL0.1mol/LHCl与10mL0.2mol/LNaOH混合，求该混合溶液的PH值。解：n(H+)=1×10-3moln(OH_)=0.002mol余:C(OH-)=0.001molC(H+)=1×10-10mol/LPH=1×10-10=10［随堂练习］将PH=6的HCl和PH=10的NaOH溶液等体积混合，求该混合溶液的PH值。解:C(H+)=1×10-6mol/Ln(H+)=1×10-6Vmoln(OH-)=1×10-4Vmol故余约n(OH-)=1×10-4VmolC(OH-)=5×10-5mol/LC(H+)=2×10-10mol/LPH=-lg2×10-10=10-lg2［讲］当强酸溶液与强碱溶液等体积混合时，若pH酸+pH碱=14，溶液呈中性。pH酸+pH碱≠14，则H＋或OH过量，则先求剩余C(H＋)或C(OH―)，再求混合溶液的pH［投影］小结:强酸、强碱溶液两两等体积混合时pH的计算混合物质两种溶液pH关系混合后溶液\npHA、B均为酸pHA14(酸剩余)pHB-0.3注意：酸碱溶液的pH之差必须≥2，否则误差较大［讲］当强酸溶液与强碱溶液混合呈中性时，二者体积与pH的关系［投影］若pH酸+pH碱=14，V酸：V碱=1：1若pH酸+pH碱=A>14，V酸：V碱=10A-14若pH酸+pH碱=A<14，V酸：V碱=1：1014-A［讲］相同体积酸溶液与碱溶液混合，若为一元弱酸，pH酸+pH碱=14，在未指定强、弱时，pH不一定是7。若为强碱弱酸，则混合后有弱酸有余，则pH＜7；若为强酸弱碱则混合后弱碱有余，则pH＞7。这种方法只能判断溶液的酸碱性，无法准确计算出pH　[板书]3、稀释的计算［点击试题］例6、0.0001mol/L的盐酸溶液，求其pH值，用水稀释10倍，求其pH值，用水稀释1000倍后，求其pH值。pH＝4　　pH＝5　pH＝7[板书]（1）强酸pH=a，加水稀释10n倍，则pH=a+n（2）弱酸pH=a，加水稀释10n倍，则pHb-n［随堂练习］在25℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取VaL该盐酸，同该NaOH溶液中和，需VbLNaOH溶液，填空：（1）若a+b=14，则Va:Vb=____________（填数字）。（2）若a+b=13，则Va:Vb=____________（填数字）。（3）若a+b>14，则Va:Vb=_____________（填表达式），且Va_________Vb（填：>、<、=）（题中a≤6、b≥8）。（1）1；（2）0.1；（3）10a+b-14，>。教学回顾：\n教案课题：第三节水的电离和溶液的酸碱性(三)授课班级课时2教学目的知识与技能1、掌握酸碱中和滴定概念。2、理解酸碱中和反应的实质。3、熟记酸碱中和滴定实验用到主要仪器名称、仪器的用途。4、掌握中和滴定实验计算的步骤和方法。过程与方法1、通过中和反应实质、中和滴定原理的分析，体会化学家是怎样利用中和反应来设计化学定量测定方法的。2、掌握酸碱中和滴定反应中的化学计算方法。情感态度价值观通过酸碱中和反应的实质到中和滴定方法等相互之间的联系的分析，理解化学反应在工农业、科研中的应用。提高学习化学的兴趣。重点中和滴定原理的认识难点酸碱中和滴定有在关计算知识结构与板书设计五、中和滴定的原理1、定义：用已知浓度的酸或碱来测定未知浓度的碱或酸的实验方法。2、原理：C(B)==3、关键：(1)准确地测定两种溶液的体积(2)准确地判断滴定终点4、酸碱指示剂的选择六、实验操作1、滴定管的结构2、滴定管的使用(1)检漏（2）润洗仪器(3)装液3、中和滴定操作4、数据处理七、误差分析1、误差分析依据：C待=实验操作中可能引起C标和V待的变化，最终影响V标。2、产生误差的来源\n(1)操作不当滴定管的洗涤不当锥形瓶的洗涤滴定管尖嘴部分留有气泡读数不规范(2)终点判断不当。(3)标准溶液配制不当教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引入]计算用0.1mol／L的氢氧化钠溶液与20mL0.1mol／L的盐酸溶液反应时，当分别滴入NaOH；（1）5mL，（2）8mL，（3）10mL，（4）15mL，（5）18mL，（6）19mL，（7）19.5mL，（8）19.8mL，（9）20mL，（10）21mL，（11）23mL，（12）25mL时溶液的pH，并画出反应过程中溶液pH变化的曲线图（以pH变化为纵坐标，以烧碱溶液的体积为横坐标）。[投影]展示所画的滴定曲线图：[讲]从未滴定前到滴入10mL,pH由1增到1.48（用10mL）；从10mL到19.5mL，pH由1.48到2.9（用9.5mL）；从19.5mL到20mLpH由2.9到7.0（用0.5mL）；从20mL到21mL，pH由7到11.4（用1mL）；从21mL到25mL，pH由11.4到12（用4mL）。[讲]从未滴定前到滴入10mL，pH由1增到1.48（用10mL）；从10mL到19.5mL，pH由1.48到2.9（用9.5mL）；从19.5mL到20mL，pH由2.9到7.0（用0.5mL）；从20mL到21mL，pH由7到11.4（用1mL）；从21mL到25mL，pH由11.4到12（用4mL）。[小结]接近终点（pH≈7）时，很少量的酸和碱会引起pH突变，酸碱反应终点附近pH突变情况是定量测定酸或碱浓度时选择指示剂的重要依据。［讲］在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸强碱的反应，开始时由于被中和的酸或碱浓度较大，加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。当反应接近反应终点(pH≈7时)，很少量(一滴，约0.05mL)的碱或酸就会引起溶液的pH突变，酸、碱的浓度不同，pH突变范围不同。\n酸碱反应曲线是以酸碱混合过程中滴加酸或碱的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标给出一条溶液pH随酸的滴加量而变化的曲线。它描述了酸碱混合过程中溶液的pH的变化情况，其中酸碱反应终点附近的pH突变情况，对于定量测定碱或酸的浓度实验中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。［板书］五、中和滴定的原理1、定义：用已知浓度的酸或碱来测定未知浓度的碱或酸的实验方法。［讲］在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸和碱完全中和时的物质的量的比值，从而求得求知浓度的碱或酸溶液的物质的量浓度。［板书］2、原理：C(B)==［讲］酸碱中和滴定的关键有两个：其一是要准确测定出参加中和反应的酸、碱溶液的体积，这需要选用精确度较高的实验仪器，并正确使用，其二是要准确判断中和反应是否恰好完全反应，这需要选用适当的酸碱指示剂，并通过颜色变化来准确判断［板书］3、关键：(1)准确地测定两种溶液的体积(2)准确地判断滴定终点［讲］中和滴定所用的实验仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、移液管或量筒、滴定管夹、铁架台、锥形瓶等。中和滴定所用的试剂有已知浓度的酸或碱溶液，也称标准溶液、未知浓度的碱或酸溶液也称待测溶液、适当的指示剂。在这里最为关键的就是酸碱指示剂的选择。［板书］4、酸碱指示剂的选择［讲］酸碱恰好完全中和的时刻叫滴定终点，为准确判定滴定终点，须选用变色明显，变色范围的pH与恰好中和时的pH吻合的酸碱指示剂。通常是甲基橙或酚酞指示剂而不能选用石蕊试液。［投影］中和情况指示剂变色情况强碱滴定酸酚酞无色—粉红色酸滴定强碱粉红色—无色碱滴定强酸甲基橙红色—橙色强酸滴定碱黄色—红色［讲］指示剂的用量一般是2-3滴。当指示剂刚好变色，并在半分钟内不褪色，即认为已达到滴定终点。\n［过］下面让我们讨论一下实验仪器的使用和基本操作［板书］六、实验操作1、滴定管的结构［投影］［讲］酸式滴定管有一玻璃活塞，因碱溶液与玻璃反应生成硅酸盐，是一种矿物胶，具有粘性，故不能把碱溶液装入酸式滴定管。而碱式滴定管有一段橡皮胶管，因此，不能装酸液，酸会腐蚀橡皮管；碱式滴定管也不能装有氧化性的溶液，氧化剂会把橡皮管氧化。［问］在使用滴定管前要进行一些准备工作，其中最重要的是检查是否漏水。［板书］2、滴定管的使用(1)检漏（2）润洗仪器。［讲］从滴定管上口倒入3～5mL盛装的溶液，倾斜着转动滴定管，使液体湿润全部滴定管内壁，然后用手控制活塞，将液体放入预置的烧杯中。在加入酸、碱反应液之前，洁净的酸式滴定管和碱式滴定管还要分别用所要盛装的酸、碱溶液润洗2-3次。［板书］(3)装液［讲］在滴定管下放一烧杯，调节活塞，是滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于0或0以下某一位置，准确读数，并记录。［投影］\n［过］下面以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例来讲述一下实验过程。［板书］3、中和滴定操作[投影]实验步聚：［讲］（1）量取待测盐酸溶液20。00mL于锥形瓶中，滴入2-3滴酚酞，振荡。（2）把锥形瓶放在碱式滴定管的下面，并在瓶子底垫一块白瓷砖，小心滴入碱液，边滴边摇动锥形瓶，直到因加入一滴碱液后，溶液由元色变成红色，并在半分钟内不褪去为止，滴定结束。（3）参考实验记录表，每隔一定体积，记录并测pH：（4）根据实验数据，以氢氧化钠体积为横坐标，以所测的pH为纵坐标绘制中和反应曲线：[思考与交流]强酸与强碱完全中和时，溶液的pH就为7，但指示剂变色时，溶液的pH不等于7，为什么可将滴定终点当成完全中和的点？根据滴定曲线图进行分析（结合滴定曲线说明）强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7，而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察，此时溶液的pH往往不是7，但由滴定曲线可知：在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大，处于量变过程中，而在接近完全中和时，滴入0.02的碱溶液时，溶液的pH变化很大，溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变，往事后再滴入碱溶液，溶液的pH变化又比较缓慢，说明滴定过程中，溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程，有一段发生了pH突变的过程，完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同，但只相差半滴，即只有0.02左右，这种误差是在许可的范围之内。［小结］\n中和滴定前，必须用滴定液多次润洗滴定管，以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小；加入指示剂的量控制在2滴～3滴，以避免指示剂消耗酸或碱；临近终点时，滴液要慢，至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点，避免过量。重视测定结果的复核。即重复实验测定2次以上，取实验平均值。根据计算公式，求出计算值。［过］当实验结束后我们又应该如何处理数据呢？［板书］4、数据处理［点击例题］用0.1032mol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如下表所示。计算滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度。实验序号HCl溶液体积待测NaOH溶液体积127.8425.00227.8325.00327.8525.00解：V(HCl)==27.84mLC(NaOH)==0.1149mol/L［讲］此题有两种方法，法一，即教材所给出的，先求出三次滴定时消耗的盐酸的中，并求出其耗用盐酸的体积的平均值。本法适用于每次所取待测液体积相同时的数据处理。方法二是分别未别求出NaOH溶液待测溶液的体积，再求平均值。本法适用于每次所取待测注的体积不同时的数据处理，若计算出的三个浓度的数据相差较大，表明实验失败，应重做。［过］滴定法测定待测液的浓度时，消耗标准溶液偏多，则结果偏高；消耗标准溶液偏少，则结果偏纸。其误差可从计算式分析，以用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱为例。［板书］七、误差分析1、误差分析依据：C待=实验操作中可能引起C标和V待的变化，最终影响V标。2、产生误差的来源(1)操作不当滴定管的洗涤不当。［讲］正确的方法是先水洗后润洗。滴［投影］A、定管用水先后未用标准液润洗就直接注入标准液(实际消耗V标偏大，结果偏大)。B、滴定管用水洗后未用待测液润洗就直接注入锥形瓶(实际滴定的V测减小，消耗V标减小，结果偏小)。［板书］锥形瓶的洗涤［讲］正确的方法是只水洗。\n［投影］A、锥形瓶用水洗后用待测液润洗(实际滴定的V测增大，消耗V标增大，结果偏大)B、锥形瓶用水洗后没有干燥(无影响)C、滴定前向锥形瓶中加入蒸馏水(无影响)［板书］滴定管尖嘴部分留有气泡［讲］正确的方法是移液或滴定前排尽滴定管尖嘴部分气泡［投影］A、滴定前盛标准液的滴定管尖嘴有气泡，滴定后消失(实际消耗的V标多一个气泡体积，结果偏大)B、盛待测液的滴定管尖端嘴有气泡，移到锥形瓶后消失(锥形瓶中V测少一个气泡的体积，实际消耗的V标减少，结果偏小)［板书］读数不规范［讲］正确的读数方法是：滴定后等1-2min待滴定管内壁附着液体自然流下再读数，视线与液体凹液面保持水平。俯视读数，结果偏小，仰视读数，结果偏大。［投影］A、滴定前仰视，滴定后俯视(V标=滴定后读数一滴定前读数，V标数偏小，结果偏小。但实际放出的液体体积偏大)B、滴定完毕立即读数(V标读数偏大，结果偏大)［板书］(2)终点判断不当。［讲］终点判断是中和滴定的关键。以指示剂的变色，且半分钟不褪色为标准。［投影］A、过早地估计终点(未完全中和，V标偏小，结果偏小)B、用HCl滴定NaOH，以甲基橙做指标剂，溶液由黄—橙---红作为终点(HCl过量，V标读数偏大，结果偏大)［板书］(3)标准溶液配制不当［讲］标准液的配制或存放不当，会因在滴定中消耗标准液的体积改变而造成实验误差。此类问题采用极端假设法帮助分析。教学回顾：w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com课题难溶电解质的溶解平衡\n教学目标1．理解难溶电解质的溶解平衡。2．理解溶度积，及溶度积规则。教学重点理解难溶电解质的溶解平衡教学难点理解难溶电解质的溶解平衡教学方法讲授、启发、讨论主要教具多媒体教学过程设计备注【复习】1．什么叫饱和溶液？什么叫不饱和溶液？一定温度下，不能再溶解溶质的溶液叫饱和溶液。能继续溶解溶质的溶液叫不饱和溶液。【回答】2．溶解性是指：________________________________溶解性是物质的_______性质。溶解性大小跟___________________有关。3．固体物质的溶解度：在一定温度下，某固态物质在克溶剂里达到状态时所溶解的质量。叫做这种物质在这种溶剂里的溶解度。任何物质的溶解是有条件的，在一定的条件下某物质的溶解量也是，不存在无限可溶解的物质。溶解度与溶解性的关系：20℃易溶物质可溶物质微溶物质难溶物质S＞10克S＞1克S＞0.01克小于0.01克【练习】⑴20℃时100克水里，溶解了36克氯化钠达到饱和状态，20℃时NaCl的溶解度是多少？36克⑵20℃时，KClO3在水里的溶解度是7.4g，这表示什么含义？20℃时，100克水中最多溶解7.4克,KClO3此时，溶液中溶质、溶剂、溶液的质量比是7.4：100：107.4。【实验探究】讨论:⑴NaCl在水溶液里达到溶液平衡状态时有何特征？⑵要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体，可采取什么措施？（加热浓缩降温）【设问】可溶的电解质溶液中存在溶解平衡，难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢？【新课】第四节 难溶电解质的溶解平衡一、Ag＋和Cl－的反应能进行到底吗？【思考与交流】表3—4，20℃时，溶解度：大于10g，易溶；1g～10g，可溶；0.01g～1g，微溶；小于0.01g，难溶。1．生成沉淀的离子反应所以能发生，在于生成物的。\n2．AgCl溶解平衡的建立：Ag＋(aq)+Cl－(aq)AgCl(s)，v(沉淀）＝当v（溶解）时，得到饱和AgCl溶液，建立溶解平衡。3．溶解平衡的特征：逆、等、动、定、变4．生成难溶电解质的离子反应的限度难溶电解质的溶解度小于0.01g，离子反应生成难溶电解质，离子浓度小于mol/L时，认为反应完全，但溶液中还有相应的离子。5．影响溶解平衡的因素：（1）内因：电解质本身的性质（2）外因：①浓度：加水，平衡向方向移动。②温度：升温，多数平衡向方向移动。6．溶度积（平衡常数）——Ksp对于沉淀溶解平衡：（平衡时）MmAn(s)mMn＋（aq）＋nAm—（aq）Ksp＝[c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n在一定温度下，Ksp是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积。若任意时刻有：Qc＝[c(Mn＋)]m·[c(Am—)]n则有：Qc>Ksp过饱和，析出沉淀，Qc＝Ksp饱和，平衡状态QcKsp过饱和，析出沉淀，Qc＝Ksp饱和，平衡状态Qcb>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b.>dD．b>d>c>a6．如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（）A．铁圈和银圈左右摇摆不定B．保持平衡状态C．铁圈向下倾斜，银圈向上倾斜D．银圈向下倾斜，铁圈向上倾斜7．把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生，则四种金属的活动性顺序由强到弱为（）A．a>b>c>dB．a>c>d>bC．c>a>b>dD．b>d>c>a8．请根据氧化还原反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，设计成原电池。你有哪些可行方案?9．根据下式所表示的氧化还原反应设计一个能持续产生电流的原电池装置。Zn（s）+Fe2+（aq）=Zn2+（aq）+Fe（s）（1）画出此原电池的装置简图（2）写出两电极上的电极反应式w.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com教案课题：第二节化学电源授课班级课时1教学目的知识与技能1、一次电池与二次电池的区别2、一次电池、二次电池电极反应的3、书写理解燃料电池的反应原理过程与方法通过查阅资料等途径了解常见化学电源的种类及工作原理，认识化学能转化为电能在生产生活中的实际意义。掌握三类电池的基本构造、工作原理、性能和适用范围。情感态度价值观通过化学能与电能相互转化关系的学习，使学生从能量的角度比较深刻地了解化学科学对人类的贡献，体会能量守恒的意义。在探究三种电池的基础上，学会利用能源与创造新能源的思路和方法，提高环保意识和节能意识。重点一次电池、二次电池和燃料电池的反应原理、性能及其应用难点化学电池的反应原理\n知识结构与板书设计第二节化学电源一、化学电源1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。2、化学电源的优点：（１）能量转换效率高，供能稳定可靠。（２）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。（３）易维护，可在各种环境下工作。3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：（１）比能量（２）比功率（3）电池的储存时间的长短二、一次电池1、碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn+2OH－—2e—=Zn（OH）2；正极（石墨）：正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－电池的总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）22、银锌电池：负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O2Ag+ZnO3、锂电池：8Li＋3SO2Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S三、二次电池1、铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42－=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O四、燃料电池1、燃料电池（碱性）负极：2H2+4OH——2e—=4H2O正极：O2+2H2O+2e—=4OH—电池的总反应为：2H2+O2=2H2O教学过程\n教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[学与问]在日常生活中，你用过那些电池？你知道电池的其它应用吗？［投影］[交流结果]干电池、蓄电池、纽扣电池、燃料电池，电池可用于照明、电动车动力、手机电源、手表电源等。[板书]第二节化学电源[问]什么是化学电池？[回答]化学电池是将化学能转化为电能的装置。[讲]化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。一次电池的活性物质消耗到一定程度就不能再用了，如普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池；二次电池又称充电电池或蓄电池，放电后再充电可以使活性物质再生，这类电池可多次重复使用。[板书]一、化学电源1、化学电源的分类：一次电池、二次电池和燃料电池等。[交流]电池与其他能源相比，其优点有那些？[讲]能量转化率高、供能稳定、可以制成各种大小和形状、不同容量和电压的电池或电池组，使用方便，易于维护，并可在各种环境下工作。[板书]2、化学电源的优点：（１）能量转换效率高，供能稳定可靠。（２）可以制成各种形状和大小、不同容量和电压的电池和电池组，使用方便。（３）易维护，可在各种环境下工作。[投影]图4-2电池及其用途[问]面对许多原电池，我们怎样判断其优劣或适合某种需要？[讲]\n看单位质量或单位体积所输出电能的多少，或输出功率大小以及电池储存时间长短。除特殊情况外，质量轻、体积小而输出电能多，功率大储存时间长的电池，更适合电池使用者。[板书]3、原电池的优劣或适合某种需要判断标准：（１）比能量（２）比功率（3）电池的储存时间的长短[展示]几种一次电池：普通锌锰干电池、碱性锌锰干电池、银锌电池、锂电池等[板书]二、一次电池[讲]普通锌锰干电池的简称，在一般手电筒中使用锌锰干电池，是用锌皮制成的锌筒作负极兼做容器，中央插一根碳棒作正极，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液；电池顶端用蜡和火漆封口。在石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO2作去极化剂(吸收正极放出的H2，防止产生极化现象，即作去极剂)，淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速率。[板书]1、碱性锌锰干电池：负极（锌筒）：Zn+2OH－—2e—=Zn（OH）2；正极（石墨）：正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－电池的总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2[讲]正极生成的氨被电解质溶液吸收，生成的氢气被二氧化锰氧化成水。干电池的电压1.5V—1.6V。在使用中锌皮腐蚀，电压逐渐下降，不能重新充电复原，因而不宜长时间连续使用。这种电池的电量小，在放电过程中容易发生气涨或漏液。而今体积小，性能好的碱性锌—锰干电池是电解液由原来的中性变为离子导电性能更好的碱性，负极也由锌片改为锌粉，反应面积成倍增加，使放电电流大加幅度提高。碱性干电池的容量和放电时间比普通干电池增加几倍。[讲]根据投影讲解结构。优点：比普通锌锰干电池好，比能量和储存时间有所提高，使用于大电流和连续放电，是民用电池更新换代产品。[阅读]资料卡片---银锌电池。[讲]银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。目前，有一种类似干电池的充电电池，它实际是一种银锌蓄电池，电解液为KOH溶液。常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag2\nO和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。一粒钮扣电池的电压达1.59V，安装在电子表里可使用两年之久。[板书]2、银锌电池：负极：Zn+2OH—-2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-银锌电池充电和放电的总化学方程式为：Zn+Ag2O2Ag+ZnO[阅读]资料卡片—锂电池。[讲]锂电池是金属锂作负极，石墨作正极，无机溶剂亚硫酰氯(SO2Cl2)在炭极上发生还原反应。电解液是由四氯铝化锂(LiAlCl4)溶解于亚硫酰氯中组成。它的总反应是锂与亚硫酰氯发生反应，生成氯化锂、亚硫酸锂和硫。[板书]3、锂电池8Li＋3SO2Cl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S［讲］锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其它金属作负极相比较，能在较小的体积和质量下能放出较多的电能，放电时电压十分稳定，贮存时间长，能在216.3—344.1K温度范围内工作，使用寿命大大延长。锂电池是一种高能电池，它具有质量轻、电压高、工作效率高和贮存寿命长的优点，因而已用于电脑、照相机、手表、心脏起博器上，以及作为火箭、导弹等的动力资源。[板书]三、二次电池[投影]铅蓄电池[讲]铅蓄电池可放电亦可充电，它是用硬橡胶和透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极是海棉状的金属铅，两极均浸入硫酸溶液中，且两极间用橡胶或微孔塑料隔开。[分析]放电时起原电池的作用。[板书]1、铅蓄电池负极：Pb-2e-+SO42－=PbSO4正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O蓄电池充电和放电的总化学方程式为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O[讲]当放电进行到硫酸的浓度降低，溶液的密度达到1.18g/cm3\n时应停止使用，需充电，充电时起电解池的作用。[投影]资料：随着人们生活水平的提高和现代化通信业的发展，人们使用电池的机会愈来愈多，手机、寻呼机、随身听、袖珍收音机等都需要大量的二次电池作电源。可重复充电使用的二次电池市场主要包括镍镉、镍氢、锂离子和铝箔包装的锂高分子电池等4种。[板书]四、燃料电池[讲]燃料电池是将燃料化学能直接转化为电能的装置。与一般电池不同的是，其所需的化学燃料并不储存了电池内部，而是从外部供应，便于燃料的补充，从而电池可以长时间甚至不间断地工作。另一方面，燃料电池除了电池本身之外，还需要燃料和氧化剂供应等配套部件与电池堆一起构成一个完整的燃料电池系统。　　按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：碱性燃料电池（AFC）、磷酸型燃料电池（PAFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC）。[投影]氢氧燃料电池。[板书]1、燃料电池（碱性）电极反应：负极：2H2+4OH——2e—=4H2O正极：O2+2H2O+2e—=4OH—电池的总反应为：2H2+O2=2H2O[讲]该电池的特点是能量转化率高，可达70%以上，且其燃烧的产物为水，因此不污染环境。[讲]燃料电池应用前景：燃料电池由于具有能量转换效率高、对环境污染小等优点而受到世界各国的普遍重视。燃料电池是唯一同时兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和积木化的动力装置。预期燃料电池会在国防和民用的电力、汽车、通信等多领域发挥重要作用。废旧电池中含有汞、铅、镉、镍等重金属及酸、碱等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。如当成资源，加以回收利用，即可减少对环境污染，又可节约能源。［专题训练］对比掌握11种原电池原电池电极反应式的书写格式：电极名称（电极材料）：氧化还原反应的半反应（氧化还原类型）1、铜锌非氧化性强酸溶液的原电池（伏打电池）\n（电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：稀硫酸）（1）氧化还原反应的离子方程式：Zn+2H+=Zn2++H2↑（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：2H++2e-=H2↑（还原反应）；负极（Zn）：Zn-2e-=Zn2+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量就减小6.5克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。②在内电路：SO（运载电荷）向锌片移动，H+（参与电极反应）向铜片移动的电子放出氢气。2、铜锌强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和锌片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：Zn+2OH-=ZnO+H2↑（2）电极反应式及其意义①正极（Cu）：2H2O+2e-=H2↑+2OH-②负极（Zn）：Zn+4OH--2e-=ZnO+2H2O意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量就减小6.5克。（3）微粒移动方向：\n①在外电路：电流由铜片经用电器流向锌片，电子由锌片经用电器流向铜片。②在内电路：OH-（参与溶液反应）向锌片移动遇到Zn2+发生反应产生ZnO，Na+（运载电荷）向正极移动。3、铝铜非氧化性强酸溶液的原电池（电极材料：铜和铝；电解质溶液：稀硫酸。）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑（2）电极反应式及其意义正极（Cu）：6H++6e-=3H2↑（还原反应）；负极（Al）：2Al-6e-=2Al3+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由铜片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。②在内电路：SO（运载电荷）向铝片移动，H+（参与电极反应）向铜片移动得电子放出氢气。4、铜铝强碱溶液的原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑（2）电极反应式及其意义\n①正极（Cu）：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-②负极（Al）：2Al+8OH--6e-=2AlO+4H2O意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由铜片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向铜片。②在内电路：OH-（参与溶液反应）向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO，Na+（运载电荷）向正极移动。5、铝铜电池浓硝酸原电池（电极材料：铜片和铝片，电解质溶液：浓硝酸）（1）氧化还原反应的离子方程式：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O（2）电极反应式及其意义①正极（Al）：4H++2NO3-+2e-=2NO2↑+2H2O（还原反应）；②负极（Cu）：Cu-2e-=Cu2+（氧化反应）；意义：在标准状况下，正极每析出4.48升NO2，负极质量就减小6.4克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由铝片经用电器流向铜片，电子由铜片经用电器流向铝片。②在内电路：H+（参与电极反应）向铝片移动与NO3-汇合，NO3-（参与电极反应）得电子产生NO2。\n6、镁铝非氧化性强酸溶液的原电池（电极材料：镁和铝；电解质溶液：稀硫酸。）（1）氧化还原反应的离子方程式：Mg+2H+=Mg2++H2↑（2）电极反应式及其意义正极（Al）：2H++2e-=H2↑（还原反应）；负极（Mg）：Mg-2e-=Mg2+（氧化反应）。意义：在标准状况下，正极每析出2.24升氢气，负极质量就减小2.4克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由铝片经用电器流向镁片，电子由镁片经用电器流向铝片。②在内电路：SO（运载电荷）向铝片移动，H+（参与电极反应）向镁片移动得电子放出氢气。7、镁铝强碱溶液的原电池（电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液）（1）氧化还原反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑（2）电极反应式及其意义①正极（Mg）：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-②负极（Al）：2Al+8OH--6e-=2AlO+4H2O\n意义：在标准状况下，正极每析出6.72升氢气，负极质量就减小5.4克。（3）微粒移动方向：①在外电路：电流由镁片经用电器流向铝片，电子由铝片经用电器流向镁片。②在内电路：OH-（参与溶液反应）向铝片移动遇到Al3+发生反应产生AlO，Na+（运载电荷）向正极移动。8、氢气和氧气细菌燃料电池（电解质溶液是磷酸）（1）氧化还原反应的化学方程式：2H2+O2=2H2O（2）电极反应式及其意义①正极（惰性材料）：O2+4H++4e-=2H2O②负极（惰性材料）：2H2-4e-=4H+（氧化反应）；意义：在标准状况下，正极每消耗3.2升氧气，负极同时消耗0.4克氢气，电解质溶液增加3.6克水。9、氢气和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）（1）氧化还原反应的化学方程式：2H2+O2=2H2O（2）电极反应式及其意义①正极（惰性材料）：O2+2H2O+4e-=4OH-②负极（惰性材料）：2H2+4OH--4e-=4H2O意义：在标准状况下，正极每消耗3.2升氧气，负极同时消耗0.4克氢气，电解质溶液增加3.6克水10、甲烷和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）\n（1）氧化还原反应的化学方程式：CH4+2O2=CO2+2H2O。在强碱性条件下修正为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O；CH4+2O2+2OH-=CO+3H2O（2）电极反应式及其意义①正极（惰性材料）：2O2+4H2O+8e-=8OH-②负极（惰性材料）：CH4–8e-+10OH-=CO32-+7H2O意义：在标准状况下，正极每消耗4.48升氧气，负极同时消耗2.24升甲烷。11、丙烷和氧气燃料电池（电解质溶液是氢氧化钾溶液）（1）氧化还原反应的化学方程式：C3H8+5O2=3CO2+4H2O。在强碱性条件下修正离子方程式为：C3H8+5O2+6OH-=3CO+7H2O（2）电极反应式及其意义①正极（惰性材料）：5O2+10H2O+20e-=20OH-②负极（惰性材料）：C3H8–20e-+26OH-=3CO+17H2O意义：在标准状况下，正极每消耗11.2升氧气，负极同时消耗2.24升丙烷。强调八点：①书写电极反应式要注意酸碱性环境对产物存在形式的影响。②在酸性环境中，氢元素的存在形式有：H+ 、H2O、H2三种形式，不会出现OH-形式。③在碱性环境中，氢元素的存在形式为：OH-、H2O、H2三种形式，不会出现H+形式。④在酸性环境中，氧元素的存在形式有：H2O一种形式，不会出现OH-、O2-两种形式。⑤在碱性环境中，氧元素的存在形式为：OH-、H2O两\n种形式，不会出现O2-形式。⑥检验电极反应式的三个标准：正负极得失电子数相等，原子个数守恒，微粒存在形式符合酸碱环境。⑦在正负极得失电子数相同的情况下，两个电极反应式叠加，会得到总反应式。⑧用总反应式减去任何一个电极反应式会得到另一个电极反应式。［随堂练习］1、锂电池是新一代的高能电池，它以质轻、高能而受到普遍重视．目前已经研制成功了多种锂电池．某种锂电池的总反应可表示为：Li＋MnO2＝LiMnO2．若该电池提供5库仑(C)电量(其他损耗忽略不计)，则消耗的正极材料的质量约为(相对分子质量和相对原子质量Li：7，MnO2：87，电子电量取1.60×10－19C)A．3.5×103gB．7×10-4gC．4.52×10-3g　　　D．4.52×10-2g2、1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久．这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池．这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1℃温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用．它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液．电池总反应为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．（1）此电池中________作负极，电极反应为________，________作正极．（2）该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是_______。答案：1、C2、(1)锂,Li-e-=Li+,石墨.(2)起搏器遵循天然心脏的工作原理通过向心脏发送电脉冲以控制心脏的跳动。3、新型燃料电池：该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通甲烷和氧气。写出电极反应式：答案：负极：CH4+10OH—-8e－=CO32－+7H2O正极：2O2+4H2O+8e－=8OH－电池的总反应式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O\n教学回顾：教案课题：第三节电解池(一)授课班级课时1教学目知识与技能1、理解电解原理，会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶液pH值的变化；2、能书写电极反应式及总反应式，培养分析归纳知识的能力。\n的过程与利用惰性电极电解氯化铜的实验，探究电解原理，了解电解的应用，特别是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面的应用。方法情感态度价值观通过电解知识的学习，发现其在日常生活和工农业生产中的广泛应用，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。重点理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律。难点理解电解原理，非惰性电极作阳极对电解产物的判断，电解原理的应用。知识结构与板书设计第四章第三节电解池(electrolyticcell)一、电解原理1、电解原理：　CuCl2＝Cu2+＋2Cl－　阴极：　Cu2+＋2e－=Cu　（还原反应）阳极：　2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）2、基本概念(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。(3)当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程CuCl2Cu＋Cl2↑２、电解池的两极　阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）３、电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）　　电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→电源正极4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5、离子的放电顺序阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+　　阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根6、电极产物的判断(1)阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―(2)阴极放电：溶液中的阳离子放电7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。8、电解规律\n(1)电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应(2)电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加(3)放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大(4)放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动［复习］在前面我们已经学习了原电池的知识，谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置？［学生讨论］学生讨论后回答：原电池是把化学能转变成电能的装置。［引入］1799年，当意大利人发明了最原始的电池---伏打电池之后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，电给世界带来了太多的不可思议，好奇心驱使着人们去进行各种尝试，想看看它还能否出现什么奇特的现象。1807年，当英国化学家载维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时，奇迹终于产生了，在阴极附近产生一种银白色的金属，随即形成紫色的火焰。这就是发现钾元素的主要过程，当时在社会上引起了轰动。他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素，戴维成为发现化学元素最多的。这其中的奥妙是什么呢？电解时，物质的变化是如何发生的呢？电能如何才能转变成化学能呢？（展示几个电解工业的工厂实景）这就是本节课我们要共同探讨的问题。［板书］第四章第三节电解池(electrolyticcell)一、电解原理1、电解原理［设疑］我们已经知道，金属和电解质溶液都能导电，金属的导电过程是物理变化，电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢？［学生实验］学生以学习小组为单位完成［实验４—１］（也可将该实验分三步实施），并观察、记录实验现象。教师巡回指导。(1)将两要碳棒分别插进U型管内的CuCl2溶液中，观察现象现象：碳棒表面无明显现象(2)将两根碳棒用导线相连后，浸入U型管内的CuCl2溶液中，观察现象现象：碳棒表面无明显现象(3)\n将两根碳棒分别跟直流电源的正、负极相连接，浸入U型管内的CuCl2溶液中，接通电源，观察现象［实验现象］阴极：碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。　　　　阳极：生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。［问］请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。［小结］两极产物　阴极——铜阳极——氯气［问］氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Ｃu和Cl2呢？［讲］CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl-［板书］　　　　CuCl2＝Cu2+＋2Cl－［讲］通电前，Cu2+和Cl－在溶液里自由运动；通电后，在电场的作用下，带负电的Cl－移向阳极，并失去电子被氧化成氯原子，进而结合成Cl2放出，带正电的Cu2+移向阴极，并得到电子被还原成铜原子，覆盖在阴极上。［投影］播放课前制作的多媒体课件，模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl－在通电前后的运动、变化情况。［板书］　阴极：　Cu2+＋2e－=Cu　（还原反应）阳极：　2Cl－-2e－=Cl2↑（氧化反应）［小结］电解质溶液在导电过程中有新物质产生，是化学变化。［板书］2、基本概念(1)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。　(2)把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。(3)当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化还原反应的过程［学生活动］让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。（可以请1—2名学生到黑板上书写，然后讲评）［板书］CuCl2Cu＋Cl2↑［过渡］下面我们再分析电解池的两个电极。［板书］２、电解池的两极［讲］电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。［板书］　阴极：与电源负极相连的电极。（发生还原反应）阳极：与电源正极相连的电极。（发生氧化反应）［设疑］电解质溶液是如何将电路沟通的呢？［板书］３、电解池中的电子的移动方向［学生活动］请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。［板书］电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子（被还原）　　电解池中阴离子（被氧化）→电解池阳极→\n电源正极［讲］由上面分析可知：电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与，如果溶液中的离子不参加反应，电路就不能沟通，所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。［板书］4、电解的本质：电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程［问］从上已知CuCl2溶液中存在的离子有：Cu２＋、Cl－、OH－、H＋为什么电解时，只有Cu２＋和Cl－放电？这要涉及到离子的放电顺序问题。［板书］5、离子的放电顺序［讲］由于各种离子得失电子的能力不同，因此，电解时离子放电难易也不同。［板书］阳离子：Ag+＞Hg2+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+＞Al3+＞Na+＞K+　　阴离子：S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞含氧酸根［讲］电解电解质溶液时，在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。［讲］我们还要注意的是要先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，变成离子进入溶液；若为惰性电极材料，则根据阳离子的放电顺序，依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式［板书］6、电极产物的判断(1)阳极放电顺序：活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―(2)阴极放电：溶液中的阳离子放电［板书］7、电极反应式的书写：列物质，标得失；选离子，配电荷；配个数，巧用水；两式加，验总式。［讲］首先要分清电极，并分析电极材料和电解质溶液中的阴阳离子，确定放电顺序，牢记三个守恒。电极反应必须写离子放电，总反应中弱电解质写化学式，且总反应中一定要注明条件。［过］下面，我们来重点介绍几组有代表性的电解池及其电极反应式的书写［投影］用惰性电极电解烧杯里的溶液1、电解含氧酸H2SO4阳极：4OH——4e—=2H2O+O2↑阴极：4H++4e—=2H2↑通电总的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑结论：用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。\n电解后，酸的浓度增大，即[H+]增大，故溶液的PH减小。HCl2、电解无氧酸阳极：2Cl——2e—=Cl2↑阴极：2H++2e—=2H2↑通电总的方程式：2HCl=====H2↑+Cl2↑NaOH结论：用惰性电极电解无氧酸(除HF)，溶质消耗。电解的结果消耗了HCl，即[H+]减小，溶液的PH增大。3、电解可溶性碱阳极：4OH——4e—=2H2O+O2↑阴极：4H++4e—=2H2↑通电总的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑结论：用惰性电极电解强碱实质是电解水。电解后，碱的浓度增大，即[OH-]增大，故溶液的PH增大。Na2SO44、电解活泼金属的含氧酸盐阳极：4OH——4e—=2H2O+O2↑阴极：4H++4e—=2H2↑通电总的方程式：2H2O=====2H2↑+O2↑结论：用惰性电极电解活泼金属的含氧酸盐实质是电解水。电解后溶液的PH不变，等于7。CuCl25、电解不活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl——2e—=Cl2↑阴极：Cu2++2e—=Cu通电总的方程式：CuCl2=====2Cu+Cl2↑结论：用惰性电极电解不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物)，溶质消耗。电解的结果使[Cu2+]减小，溶液的[H+]减小，溶液的PH略有增大。NaClCu2++2H2OCu(OH)2+2H+6、电解活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl——2e—=Cl2↑阴极：4H++4e—=2H2↑通电总的方程式：2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑\n结论：用惰性电极电解活泼金属的无氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成碱，电解后溶液的PH增大。CuSO47、电解不活泼金属的含氧酸盐阳极：4OH——4e—=2H2O+O2↑阴极：Cu2++2e—=Cu通电总的方程式：2CuSO4+2H2O====2H2SO4+2Cu+O2↑结论：用惰性电极电解不活泼金属的含氧酸盐，溶质、水同时消耗。电解的结果生成酸，溶液的PH减小。［讲］判断溶液中pH的变化，先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物，如果只产生H2没有O2则pH变大。如果只产生O2而无H2，则pH变小。如果既产生O2又有H2，若原溶液呈酸性，则pH减小；若原溶液呈碱性则pH增大；若原溶液呈中性则pH不变。如果既无O2产生也无H2产生，则溶液的pH均趋于7［板书］8、电解规律(1)电解质分解型：无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解，水不参加反应(2)电解水型：强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解，只有水参加(3)放氢生碱型：电解活泼金属的无氧酸盐时，电解质的阴离子和水电离的H＋放电，溶质和水都参加反应，pH增大(4)放氧生酸型：电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电，溶质和水都参加反应，pH减小。［小结］本节课我们学习了电解的原理，认识了电解池的功能，下面请同学们在总结本节知识以及回忆前面所学的原电池知识的前提下，填写课前所发放的表格，并注意比较。［投影］1、电解与电离的比较电离电解条件电解质溶于水或熔化状态电解质电离后，再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴、阳离子定向移动，在两极上放电举例CuCl2==Cu2＋+2Cl―CuCl2Cu＋Cl2↑只产生自由移动的离子\n特点发生氧化还原反应，形成新物质联系电解必须建立在电离的基础上2、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池举例锌铜原电池电解氯化铜溶液形成条件1、活泼性不同的两电极(用导线连接)2、电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)3、形成闭合回路1、两电极接直流电源2、两电极插入电解质溶液中3、形成闭合回路电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属(或能导电的非金属)由电极本身决定阳极：与电源正极相连的极阴极：与电源负极相连的极由外加电源决定电极反应负极：氧化反应，金属失电子正极：还原反应，溶液中的阳离子得电子阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电子流向负极---导线---正极电源负极—阴极电源正极—阳极能量转变化学能转换为电能电能转换为自由能能否自发进行反应能够自发进行反应不能够自发进行主要应用1、金属电化腐蚀分析2、金属牺牲阳极的阴极保护法3、制造多种新化学电源1、电解食盐水(氯碱工业)2、冶炼活泼金属3、电解精炼实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移形成电流使电流通过电解质溶液而阴阳两极引起氧化还原反应的过程\n教学回顾：教案课题：第三节电解池(二)授课班级课时教学目的知识与技能了解氯碱工业，电镀，冶金的原理过程与方法培养学生的实验操作能力，团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力情感态度价值观通过电镀工业废水处理的简单介绍，增强学生的环境保护意识\n重点电解池原理难点电解池应用知识结构与板书设计二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气(1)实验原理：阳极(放电顺序：Cl―>OH―)：2Cl―-2e==Cl2↑(氧化反应)阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应)总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极阳极(2)工业制备方法---离子交换膜法2、电解精炼铜粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。阳极(粗铜)：Cu－2e－＝Cu2+阴极(精铜)：Cu2+＋2e－＝Cu比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。3、电镀铜(1)电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。(2)电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。(3)镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起变化的金属，如Cr、Zn、Ag、Cu等(4)在铁制品上镀铜：阳极——铜　　　　阴极——铁制品　　　　　　　　　　　电镀液——CuSO4溶液原理：阳极(Zn)Zn-2e==Zn2+阴极(Fe)Zn2++2e==Zn4、电冶金(1)本质：利用电解使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来(2)适用范围：制取活泼金属单质，如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al教学过程\n教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动［引言］上节课我们学习了电解的原理，电解是通过电流引起化学反应的过程，即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢？这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例.［板书］二、电解原理的应用［讲］电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气，电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。［板书］1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气［投影］实验装置实验装置及原理按上图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒做阳极，一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。［讲］在这个反应中，由于H＋在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。［板书］(1)实验原理：阳极(放电顺序：Cl―>OH―)：2Cl―-2e==Cl2↑(氧化反应)阴极(放电顺序：H＋>Na＋)：2H＋+2e==H2↑(还原反应)总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑阴极阳极［注意］在学习电解食盐水的化学原理时，学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H＋在阴极上大量被还原，从而引起水的电离平衡被破坏，来分析在阴极区积累大量OH―的理由。［板书］(2)工业制备方法---离子交换膜法［讲］由阳极、阴极、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。将电解槽隔成阴极室和阳极室和阴极室，它只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止阴离子(Cl―、OH―)和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2\n和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。［讲］其原料粗盐中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO42―等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。［投影］［讲］除杂质时所加试剂的顺序要求是Na2CO3必须在BaCl2之后，加入盐酸在过滤之后。［问］工业上为什么要对粗铜进行电解精炼呢？［学生活动］指导学生查找阅读教材中相关内容，请学生代表回答。［问］怎样利用电解的原理精炼粗铜呢？［板书］2、电解精炼铜粗铜作阳极，纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解液。［投影］见下页［学生活动］请学生讨论分析电解液中离子的种类，通电后溶液中离子的移动情况和阴极反应。［学生总结］CuSO4溶液中有Cu2+、H+、SO42-、OH-等四种离子,通电后Cu2+、H+移向阴极，SO42-、OH-移向阳极，阴极上Cu2+放电变成Cu聚集在阴极板（精铜）上。[板书]阴极(精铜)：Cu2+＋2e－＝Cu\n[讲]SO42-和OH-虽然移向了阳极，但是由于阳极板（粗铜）表面的Cu原子失电子能力强于二者，故阳极上Cu原子失电子被溶解。[板书]阳极(粗铜)：Cu－2e－＝Cu2+[问]粗铜中所含的杂质（如：Zn、Fe、Ni、Ag、Au等）是如何除去的呢？[讲］比铜活泼的金属杂质，在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而被溶解掉。如：Zn－2e－＝Zn2+；Ni－2e－＝Ni2+；由于这些离子比Cu2+难以还原，故它们不能在阴极上得电子析出而存留在溶液中。比铜不活泼的金属杂质，在铜失电子溶解时,不能失电子而溶解，故它们以单质形式沉积于电解槽底部，形成阳极泥。［板书］比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥［投影］播放课前制作的多媒体课件,模拟电解精炼铜的过程中两极和电解液中离子的变化情况。［问］请大家根据两极上所发生的主要反应分析电解精炼铜过程中的电解液有无变化。［学生活动］学生分析、讨论并回答。［板书］电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。［过渡］以上我们学习了铜的电解精炼原理，下面我们再共同学习电解原理的另一个应用实例——电镀铜。［板书］3、电镀铜［问］什么是电镀？电镀的优点有哪些？［学生活动］指导学生查找阅读教材中相关内容，请学生代表回答。［板书］(1)电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。(2)电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。(3)镀层金属：通常是在空气或溶液中不易起变化的金属，如Cr、Zn、Ag、Cu等［讲］电镀时，把待镀金属制品作为阴极；把镀层金属作为阳极；用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液。通低压直流电，阳极金属在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在待镀件表面上覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。［讲］例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。。［问］请大家根据电解精炼铜过程中所发生的两极反应，选择在铁制品上镀铜装置的阴极材料、阳极材料和电镀液。［学生活动］学生分析、讨论并回答。［板书］(4)在铁制品上镀铜：阳极——铜\n　　　　阴极——铁制品　　　　　　　　　　　电镀液——CuSO4溶液原理：阳极(Zn)Zn-2e==Zn2+阴极(Fe)Zn2++2e==Zn［讲］阳极的锌不断氧化成Zn2+进入溶液，阴极溶液中Zn2+被还原成锌镀层，因此电镀液中C(ZnCl2)保持不变。［讲］电镀的特点是“一多、一少、一不变”。一多指阴极上有镀层金属沉积，一少指阳极上有镀层金属溶解，一不变指电解液浓度不变。［讲］这里还需要我们注意的是，电镀生产过程中产生的废水、废气、废渣中含有多种对环境有害的物质，处理后应符合国家规定的排放标准，对其中的有用成分要回收利用。［过］Na、Mg、Al等活泼金属都可用电解它们的熔融盐或氧化物制得。这种方法是利用电解法来冶炼活泼金属，我们将其称之为电冶金。［板书］4、电冶金(1)本质：利用电解使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来(2)适用范围：制取活泼金属单质，如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al［小结］本节课我们学习了铜的电解精炼和电镀铜的知识，铜的电解精炼类似于“在铜上镀铜”，故掌握电镀的原理是本节的重点。下面请同学们根据所学知识填写课前所发放的表格。［投影］原电池、电解池与电镀池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电能的装置将电能转变成化学能的装置应用电解原理在某些金属表面上镀一层其他金属的装置形成条件活泼性不同的两电极连接，电解质溶液，形成闭合电路两电极接直流电源，并插入电解质溶液中，形成闭合回路镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极，电镀液必须含有镀层金属的离子电极名称负极：较活泼金属正极：较不活泼金属或能导电的非金属阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连同电解池，但阳极：必须是镀层金属阴极：镀件负极：氧化反应，金属失电子阳极：金属电极失电子阴极：电镀液中阳离子得电子\n电极反应正极：还原反应，溶液中阳离子得电子阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失电子，或电极金属失电子阴极：还原反应，溶液中的阳离子得电子电子流向负极—导线—正极电源负极—导线—阴极—(阳离子向阴极移动，得电子；阴离子向阳极移动，失电子)—阳极—电源正极教学回顾：21世纪教育网www.ks5u.comw.w.w.k.s.5.u.c.o.mwww.ks5u.com教案课题：第四节金属的电化学腐蚀与防护授课班级课时1.5教学目的知识与技能1、知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。2、能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。3、知道防护金属腐蚀的方法。过程与方法1、学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。2、从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。情感态度价值观1、通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.2、通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。3、\n通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。重点金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。难点金属发生吸氧腐蚀的电化学原理知识结构与板书设计第二节金属的腐蚀与防护一、金属腐蚀金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。2、电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化M–ne==Mn+(2)（3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。4、金属腐蚀的快慢判断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列规律判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀二、金属的电化学保护1、金属的常见防护方法(1).在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属－电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.2、电化学防护（1）、牺牲阳极保护法：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀.（2）、外加电流法：\n将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[投影]金属腐蚀录象。[引入]金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。[板书]第二节金属的腐蚀与防护一、金属腐蚀[阅读]回答什么是金属腐蚀？[板书]金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。[讲]金属腐蚀后在外形、色泽及机械性能等方面都有一定的变化。而金属腐蚀的本质就是金属失去电子形成阳离子的过程［讲］金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。[板书]1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。[思考与交流]铁钉生锈的条件：铁钉含杂质、与电解质溶液接触。绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀？为什么？[板书]2、电化学腐蚀[讲]由于金属和液态介质(常为水溶液)构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程.电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式.例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的.[板书]电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。[分析]形成原电池的原因。[板书]\n[投影]钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：[讲]吸氧腐蚀与析氢腐蚀：发生条件、正负极反应、总反应。[投影]分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe–2e－===Fe2+2Fe–4e－===2Fe2+正极反应2H2O+2e－===H2↑+2OH－2H2O+O2+4e－==4OH-总反应Fe+2H2O==Fe(OH)2+H2↑2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2  4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3.xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3.xH2O 次要主要电子如何流动形成回路Fe失去2e，成为Fe2＋进入溶液，Fe失去电子流入C极，H＋趋向于C极，与C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失去电子成为Fe2＋进入溶液，Fe失去的电子流入C极，在C极O2获得电子成为OH―进入溶液[实验4-3]将经过酸洗除去铁锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡以下，放入具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考原因？[投影]\n[现象及解释]导管内水柱上升，因为发生了吸氧腐蚀，试管内空气减少。[归纳与交流]化学腐蚀与电化腐蚀的对比。[板书]3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化M–ne==Mn+(2)（3） 相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。［思考与交流］铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因.1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀.海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行.2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现.由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行.3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈.因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀.［投影小结］化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生\n本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互关系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害严重[板书]4、金属腐蚀的快慢判断在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列规律判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀[过渡]金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100～150亿元。在英国，每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。[板书]二、金属的电化学保护［投影］［板书］1、金属的常见防护方法(1).在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.b.镀抗蚀金属－电镀、热镀、喷镀法c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.[讲]电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。［板书］2、电化学防护（1）、牺牲阳极保护法：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀.［讲］\n牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。如闸门、轮船连上锌块或锌皮等。[投影]［板书］（2）、外加电流法：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。[投影][小结]防腐蚀措施由好到差的顺序为：外接电源的阴极保护法腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法防腐>有一般防护条件的防腐>无防护条件的防腐教学回顾：