俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。高中教案的内容具体要怎样写呢?急您所急,小编为朋友们了收集和编辑了“4.1《原电池》学案(1)(新人教版选修4)”,希望能对您有所帮助,请收藏。
化学:4.1《原电池》学案(1)(新人教版选修4)
第一节原电池
一、学习目标
体验化学能与电能相互转化的过程
二、学习重点
初步认识原电池概念、原理、组成及应用。
三、学习难点
通过对原电池实验的研究,从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。
四、学习过程
【温习旧知】
1、原电池是______________________的装置。原电池反应的本质是_______________反应。
2、如右图所示,组成的原电池:
(1)当电解质溶液为稀H2SO4时:Zn电极是____(填“正”或“负”)极,其电极反应为_______________,该反应是______(填“氧化”或“还原”,下同)反应;Cu电极是______极,其电极反应为_______________,该反应是_________反应。
(2)当电解质溶液为CuSO4溶液时:Zn电极是____极,其电极反应为_____________,该反应是________反应;Cu电极是____极,其电极反应为_______________,该反应_________反应.
3、原电池原理:
填写下页图表中的空白处
【学习新知】
一、对锌铜原电池工作原理的进一步探究
【思考与交流】上图是我们在必修2中学习过的将锌片和铜片置于稀硫酸的原电池,如果用它做电源,不但效率低,而且时间稍长电流就很快减弱,因此不适合实际应用。这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?
原因:
改进措施:
【自学指导一】观察实验4-1,说出实验现象。
【思考与交流】改进后的装置为什么能够持续、稳定的产生电流?盐桥在此的作用是什么?[附:盐桥制法:1)将热的琼胶溶液倒入U形管中(注意不要产生裂隙),将冷却后的U形管浸泡在KCl或NH4NO3的饱和溶液中即可。2)将KCl或NH4NO3的饱和溶液装入U形管,用棉花都住管口即可]
产生持续、稳定的电流的原因
盐桥的作用
请同学们思考:
上述原电池装置是将什么反应的化学能转换成电能的?指出电池的正负极,并分别写出其中负极和正极的电极反应式以及该电池的总反应方程式。
负极(片):正极(片):
电池反应(总化学方程式):
电池符号:
(负极)(盐桥)(正极)
二、由两个半电池组成原电池的工作原理
(1)把氧化反应和还原反应分开在不同区域进行,再以适当方式连接,可以获得电流。
①在这类电池中,用较强的物质作为负极,负极向外电路提供电子;用较强的物质作为正极,正极从外电路得到电子。
②在原电池的内部,两极浸在电解质溶液中,并通过阴阳离子的定向运动而形成内电路。
练习:锌铜原电池产生电流时,阳离子()
A移向Zn极,阴离子移向Cu极
B移向Cu极,阴离子移向Zn极
C和阴离子都移向Zn极
D和阴离子都移向Cu极
(2)探究组成原电池的条件
(2)组成原电池的条件
(1)。
(2)。
(3)。
(4)内部条件:。
练习1.下列哪几个装置能形成原电池?
(3)原电池的正负极的判断方法
微观判断(根据电子流动方向)
宏观判断:
①根据电极材料
②根据原电池电极发生的反应
③根据电极增重还是减重
④根据电极有气泡冒出:
练习3:某金属能跟稀盐酸作用发出氢气,该金属与锌组成原电池时,锌为负极,此金属是A.MgB.FeC.AlD.Cu
练习4:由铜锌和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的pH()
A.不变B先变大后变小
C逐渐变大D.逐渐变小
练习5:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。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的为()
A.abcdB.acdb
C.cab.dD.bdca
三、原电池的主要应用:
1.利用原电池原理设计新型化学电池;
2.改变化学反应速率,如实验室用粗锌与硫酸反应制取氢气;
3.进行金属活动性强弱比较;
4.电化学保护法,即将金属作为原电池的正极而受到保护。如在铁器表面镀锌。
5.解释某些化学现象
体,则流过导线的电子为————mol,溶液的pH值变_________?(溶液体积变化忽略不计)
(5)原电池原理的综合应用
该装置将能转化为能。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,
则负极为,
总反应方程为。
化学:2.2《影响化学反应速率的因素》学案(新人教版选修4)
学习目标:
1.知识目标
(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.能力和方法目标
(1)体会实验在形成化学结论中的重要作用;
(2)通过识别有关化学反应速率与压强、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。
学习重点:浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
学习难点: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。
[学习过程]
[温习旧知]回忆化学反应速率的有关知识并回答:
定义
数学表达式
单位
规律:对于同一反应(mA+nB=pC+qD)用不同物质表示的化学反应速率之间存在如下的关系:
[思考]结合生活实践与已经掌握的知识,请同学归纳有哪些因素对化学速率产生影响?
[学习新知]
一、浓度对化学反应速率的影响:
【自学指导一】观察实验2-2,得出浓度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以反应的速率。
解释:当增加反应物的浓度时,活化分子的数量,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。
注意:
1.一个反应的速率主要取决于的浓度,与的浓度关系不大(填反应物或产物)
2.对于可逆反应aA+bBcC+dD来说,正反应的速率只取决于两种物质的浓度,与两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于两种物质的浓度,与两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使反应的速率增大,不会影响反应的速率。
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。
二、压强对化学反应速率的影响
【自学指导二】思考并回答下列问题:
1、一定温度下,一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系?
2、对于有气体参加的反应,当压强改变时,反应物的浓度如何改变?此时反应速率如何改变?。
通过以上的分析,你得出压强对化学反应速率是如何影响的?
结论:对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强,反应速率会。
注意:
1.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。
2.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。
3.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。
三、温度对化学反应速率的影响
【自学指导三】观察实验2-3,得出温度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,升高温度,反应的速率;降低温度,反应的速率。
解释:升高温度,活化分子百分数,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。
注意: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。
四、催化剂对化学反应速率的影响
【自学指导四】观察实验2-4,得出催化剂对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?
结论:当其它条件不变时,使用应催化剂,反应的速率。
解释: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,从而了反应的活化能,使得活化分子的百分比,因此活化分子的数目,有效碰撞频率,故化学反应速率加大。
注意:
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==2CuO
2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧:NO+O3==NO2+O2
NO2+O==NO+O2
2.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。
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。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度。
[随堂练习]
1.一般都能使反应速率加快的方法是()。
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)①②③④
2.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()
(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)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氯离子的浓度,影响反应速率的因素是()。
(A)①④(B)③④
(C)①②③(D)②③
5.下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是()
编号金属(粉末状)(mol)酸的浓度及体积
反应温度℃)
A
B
C
DMg,0.1
Mg,0.1
Fe,0.1
Mg,0.16molL-1硝酸10mL
3molL-1盐酸10mL
3molL-1L盐酸10mL
3molL-1硫酸10mL60
60
60
60
6.容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应
A(气)+2B(气)2C(气)
以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正,υ正、υ逆与时间的关系图如所示。已知反应速率υ的单位为molL-1s-1,则图中阴影部分的面积可表示()。
(A)A的物质的量浓度的减少(B)B的物质的量浓度的减少
(C)C的物质的量增加(D)B的物质的量减少
第二节化学电源学案
学习目标:
1、常识性介绍日常生活中常用的化学电源和新型化学电池;
2、认识一次电池、二次电池、燃料电池等几类化学电池;
3、学习化学电池的构成,电极反应式及总反应式的书写。
学习重点:化学电源的结构及电极反应的书写
学习难点:化学电源的结构及电极反应的书写
学习过程:
化学电源是将化学能转化为电能的装置,它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。
1、一次电池(又称干电池)
如:普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等。
(1)碱性锌锰电池,电解质是KOH,其电极反应:
负极(Zn):
正极(MnO2):
总反应:
(2)锌银电池的负极是Zn,正极是Ag2O,电解质是KOH,其电极总反应如下:
Zn+Ag2O=ZnO+2Ag
则:负极():
正极():
2、二次电池(又称充电电池或蓄电池)
如:铅蓄电池。反应方程式如下式:
Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)
①其放电电极反应:
负极():
正极():
②其充电反应是上述反应的逆过程,则电极反应:
(电化学上规定:发生氧化反应的电极为阳极,发生还原反应的电极为阴极)
阴极:
阳极:
3、燃料电池
燃料电池是一种持续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。它与一般的化学电源不同,一般化学电池的活性物质储存在电池内部,故而限制了电池的容量,而燃料电池的电极本身不包括活性物质,只是一个催化转化元件。
如:氢氧燃料电池。
①酸性介质时,电极反应:
负极:
正极:
总反应:
②碱性介质时,电极反应:
负极:
正极:
总反应:
除H2外,烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体,均可作燃料电池的燃料;除纯氧气外,空气中的氧气也可作氧化剂。
练习、新型燃料电池,甲烷、氧气及KOH电解质溶液,用Pt作两个电极,写出两个电极的电极反应式和总反应式。
当堂达标训练:
1.废电池的污染引起人们的广泛重视,废电池中对环境形成污染的主要物质是()
A.锌B.汞C.石墨D.二氧化锰
2、据报道,最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量可达现在使用的镍氢电池或锂电池的十倍,可连续使用一个月才充一次电。其电池反应为:2CH3OH+3O2+4OH—2CO32—+6H2O,则下列说法错误的是()
A.放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B.充电时电解质溶液的pH逐渐增大
C.放电时负极的电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32—+6H2O
D.充电时每生成1molCH3OH转移6mol电子
3、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极,嵌入锂的碳材料为负极,含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为:Li+LiMn2O4==Li2Mn2O4。下列说法正确的是()
A.放电时,LiMn2O4发生还原反应
B.放电时,正极反应为:Li++LiMn2O4+e-==Li2Mn2O4
C.充电时,LiMn2O4发生氧化反应
D.充电时,阳极反应为:Li++e-==Li
4、镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用,它的充放电反应按下式进行:
Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知,该电池放电时的负极材料是()
A.Cd(OH)2B.Ni(OH)2C.CdD.NiO(OH)
5、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为
下列叙述不正确的是
A.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3—3e—+5OH—=FeO+4H2O
C.放电时负极反应为:Zn—2e—+2OH—=Zn(OH)2
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
6、已知反应AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O是可逆反应.设计如图装置,进行下述操作:
(Ⅰ)向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安培表
指针偏转;
(Ⅱ)若改往(B)烧杯中滴加40%NaOH溶液,发现
微安培表指针向前述相反方向偏转.试回答:
(1)两次操作过程中指针为什么会发生偏转?
答:。
(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么会相反?试用平衡移动原理解释此现象.
答:
(3)(Ⅰ)操作过程中C1棒上发生的反应为。
(4)(Ⅱ)操作过程中C2棒上发生的反应为。
化学:1.3《化学反应热的计算》学案(新人教版选修4)
【学习目标】:
1.知识与技能:理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。
2.过程与方法:自学、探究、训练
3.情感态度与价值观:体会盖斯定律在科学研究中的重要意义。
【重点、难点】:盖斯定律的应用和反应热的计算
【学习过程】:
【温习旧知】
问题1、什么叫反应热?
问题2、为什么化学反应会伴随能量变化?
问题3、什么叫热化学方程式?
问题4、书写热化学方程式的注意事项?
问题5、热方程式与化学方程式的比较
热方程式与化学方程式的比较
化学方程式
热方程式
相似点
不
同
点
含
义
书
写
【学习新知】
一、盖斯定律
阅读教材,回答下列问题:
问题1、什么叫盖斯定律?
问题2、化学反应的反应热与反应途径有关吗?与什么有关?
【练习】
已知:H2(g)=2H(g);△H1=+431.8kJ/mol
1/2O2(g)=O(g);△H2=+244.3kJ/mol
2H(g)+O(g)=H2O(g);△H3=-917.9kJ/mol
H2O(g)=H2O(l);△H4=-44.0kJ/mol
写出1molH2(g)与适量O2(g)反应生成H2O(l)的热化学方程式。
二、反应热的计算
例1、25℃、101Kpa,将1.0g钠与足量氯气反应,生成氯化钠晶体,并放出18.87kJ热量,求生成1moL氯化钠的反应热?
例2、乙醇的燃烧热:△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101Kpa,1kg乙醇充分燃烧放出多少热量?
例3、已知下列反应的反应热:(1)CH3COOH(l)+2O2=2CO2(g)+2H2O(l);△H1=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+O2(g)=H2O(l);△H3=-285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热:
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l);ΔH=?
【思考与交流】通过上面的例题,你认为反应热的计算应注意哪些问题?
【课堂练习】
1、在101kPa时,1molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出890kJ的
热量,CH4的燃烧热为多少?1000LCH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?
2、葡萄糖是人体所需能量的重要来源之一。葡萄糖燃烧的热化学方程式为:
C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2800kJ/mol葡萄糖在人体组织中氧化的热化学方程式与它燃烧的热化学方程式相同。计算100g葡萄糖在人体中完全氧化时所产生的热量。
【本节小结】:
【作业】
1.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ,该反应的热化学方程式为__________________。若1g水蒸气转化为液态水放热2.444kJ,则氢气的燃烧热为________kJmol-1。
2、已知
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-282.9kJmol-1
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H2和CO的物质的量之比为
A.2∶1B.1∶2C.1∶1D.2∶3
3、天然气和液化石油气燃烧的主要化学方程式依次为CH4+2O2CO2+2H2O,C3H8+5O23CO2+4H2O
现有一套以天然气为燃料的灶具,今改为烧液化石油气,应采取的正确措施是()
A.减少空气进入量,增大石油气进气量
B.增大空气进入量,减少石油气进气量
C.减少空气进入量,减少石油气进气量
D.增大空气进入量,增大石油气进气量
4、已知CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-Q1kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-Q2kJmol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-Q3kJmol-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室温,则放出的热量(单位:kJ)为
A.0.4Q1+0.05Q3B.0.4Q1+0.05Q2
C.0.4Q1+0.1Q3D.0.4Q1+0.2Q2
5、已知热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-241.8kJmol-1
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH=-483.6kJmol-1
③H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.8kJmol-1
④2H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH=-571.6kJmol-1?
则氢气的燃烧热为
A.241.8kJmol-1B.483.6kJmol-1
C.285.8kJmol-1D.571.6kJmol-1
6、已知下列两个热化学方程式:
H2(g)+O2(g)=H2O(1);△H=-285.8kJmol-1
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(1);△H=-2220kJmol-1
实验测得H2和C3H8的混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847kJ,则混合气体中H2与C3H8的体积比是()。
A.1∶1B.1∶3C.3∶1D.1∶4
7、某短跑运动员的体重为72kg,起跑时能以1/7s冲出1m远。能量全部由消耗体内的葡萄糖提供,则该运动员起跑时冲出1m远将消耗多少克葡萄糖?已知葡萄糖缓慢氧化时的热化学方程式为C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-2804kJ/mol
【学习反馈或反思】:
文章来源:http://m.jab88.com/j/42607.html
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