1、1课题：第 1 章 化学反应与能量转化第 1 节 化学反应的热效应知识与技能：通过反应热定义的学习，了解反应热效应的定量描述与反应条件有关；通过中和热的实验，了解反应热效应的定量测定原理和方法；通过反应焓变定义的学习，了解反应热和反应焓变的关系；通过热化学方程式的学习，了解热化学方程式的意义，了解燃烧热的概念，体会热力学的严谨性；通过盖斯定律求算反应焓变，了解反应焓变与变化途径无关，仅仅与状态有关；通过键能的变化求算反应焓变，了解物质的结构与其能量变化的关系。过程与方法：通过反应热定义的学习，理解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得
2、的信息进行处理；通过反应焓变概念的学习，了解实验研究和理论研究在科学探究方面的意义；在学习过程中，学会运用观察、分析、迁移等思维方法来建构新的概念；通过盖斯定律求算反应焓变的过程，体会数学、物理在学习化学中的重要性，注意理科之间的相互渗透和影响。情感态度与价值观：体会实验成功的喜悦，感悟科学探究的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度；体会思考带给人的愉快情感体验，感悟化学学科学习的乐趣；养成良好的实事求是的科学态度。教学重点：反应热概念的含义；热化学方程式的正确书写；热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。教学难点：反应焓变的计算课时安排：共五课时(新课 3 课时 复习练习 2 课时)教学过程
3、：第一课时【引入新课】从物质结构的角度看，化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的生成，因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习，我们知道在化学反应中，化学能可以与多种形式的能量发生转化，其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。【板书】第 1 章 化学反应与能量转化第 1 节 化学反应的热效应【投影】类型比较 放热反应 吸热反应定义 有热量放出的化学反应 吸收热量的化学反应形成原因 反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量与化学键强弱关系生成物分子成键时释放出的总能量大于反应物
4、分子断裂旧键时吸收的总能量生成物分子成键时释放出的总能量小于反应物分子断裂旧键时吸收的总能量2【提问】常见的放热反应和吸热反应有哪些类型？【学生】常见的放热反应：活泼金属与水或酸的反应 酸碱中和反应 燃烧反应 多数化合反应常见的吸热反应：多数分解反应，如 CaCO3 高 温 CaO+CO22NH4Cl（s）+Ba(OH) 28H2O（s）BaCl 2+2NH3 +10H2OC(s)+H2O(g) 高 温 CO+H2 CO2+C 高 温 2CO【讲解】注意：化学反应是放热还是吸热，与反应条件（加热或不加热）没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。【投影】【练习】下列对化学反应
5、热现象的说法不正确的是（ AC ）A.放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化C.一般地说，吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关【讲解】为了定量描述化学反应中释放或吸收的热能，化学上把化学反应在一定温度下进行时，反应所释放或吸收的热量称之为该温度下的热效应，简称反应热。【板书】一、化学反应的反应热（一）反应热1、定义：当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反应在此温度下的热效应，简称反应热。2、反应热的意义：描述化学反应释放或吸收热量的物理量.3、符号： Q0 反应放热Q Q0 反应放热Q Q0，即产物的焓（产物具有的总能量）
6、大于反应物的焓(反应物具有的总能量 )，当由反应物生成产物时，需吸收能量。放热反应：H0 或 “+”反应放热（3）H H 0 H 0 或 “+”反应放热（3）H HH 2 的是（AC）A. 2H2(g)O 2(g)=2H2O(g) H 1 2H2(g)O 2(g)=2H2O(l) H 2B. S(g)O 2(g)=SO2(g) H1 S(s)O 2(g)=SO2(g) H2C. C(s)1/2O 2(g)=CO(g) H1 C(s)O 2(g)=CO2 (g) H2 D. H2(g)Cl 2(g)=2HCl(g) H1 1/2H2(g)1/2Cl 2(g)=HCl(g) H2 【解析】此类题目
7、考查了学生运用热化学方程式的有关知识和物质状态与反应热关系的知识来解决化学问题的能力.解题过程中容易混淆放出热量的多少与 H 大小的关系，突破方法：放热反应，HH2。B 选项中固态硫变成气态硫需吸热，故 H1H2。D 选项，后一反应的化学计量数为前一反应对应物质的一半，故 H10，而逆反应是焓降低的反应，HH2H3 B. H2H3H2【解析】用稀硝酸是我们正常学习的中和热 57.3kJ/mol，若改用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
8、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。【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
9、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 H（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. H 0 时，反应吸收热量；H Hg2+ Fe3+Cu2+ H+（酸）Pb 2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+（水）Al 3+Mg2+Na + Ca2+ K+阳极：阴离子失电子顺序：活性电极阴离子。即：CuHg AgS2 I Br Cl OH （ NO3 、SO 42 含氧酸根）F -【讲解】那么大家根据放电顺序写出该电解的阴阳两极的电极方程式。【练习】1.书写用石墨做
10、电极电解硫酸的电极方程式和电解池方程式。2.用惰性电解 Fe2(SO4)3和 Cu(NO3)2 的混合溶液，写出电解的电极方程式。【作业】用石墨做电极，电解 H2SO4 溶液 NaSO4 溶液 NaOH 溶液 HgCl2 溶液 CuSO4 溶液KI 溶液 ,分别写出电解的电极方程式和总方程式。 为下节课讲电解的几种类型作铺垫！【板书设计】一、电解的原理（一）概念电荷要守恒Cu2+H+Cl-OH-e- e-石墨电极 石墨电极 CuCl2 溶液231、电解：2、电解池：3、构成电解池的条件：（1）外加直流电源（2）两个固体电极阴极：发生还原反应的电极。与电源“+”相连的电极，得到电子的电极，阳离子
11、移到的电极。阳极：发生氧化反应的电极。与电源“” 相连的电极，失去电子的电极，阴离子移到的电极。（3）电解质溶液或熔融电解质（4）构成闭合的电路（二）电极产物的判断和电极方程式的书写阴极：2Na + +2 e- = 2Na阳极：2Cl - 2e- = Cl2总方程式：2Na + + 2Cl- 通 电 2Na + Cl2（离子方程式）2NaCl 通 电 2Na + Cl2（化学方程式）（1）明确电解液中存在的离子（2）是哪些离子得失电子放电顺序：阴极：阳离子得电子顺序：Ag+Hg2+ Fe3+Cu2+ H+（酸）Pb 2+Sn2+Fe2+Zn2+ H+（水）Al 3+Mg2+Na + Ca2+
12、K +阳极：阴离子失电子顺序：活性电极阴离子。即：CuHg AgS2 I Br Cl OH （ NO3 、 SO42 含氧酸根）判断阴极的方法判断阳极的方法24（第二课时）【复习提问】1、什么叫电解？ 2、什么叫电解池？ 3、判断阴、阳极的方法有哪些？4. 以石墨作电极分别电解下列溶液，在阴极不能得到氢气的是（ B ）A. Na2SO4 B. AgNO3 C. NaCl D. NaOH【讲解】电解的几种类型（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；（3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；（4
13、）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；【板书】二、电解原理的应用电解的类型：1. 电解水型2. 分解电解质型3. 放氧生酸型4. 放氢生碱型【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用（一）电解食盐水【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些？2、电解食盐水的产物是什么？253、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极？4、在电解食盐水的过程中，溶液的 PH 值如何变化？【学生】预习后回答【视频】电解食盐水【讲解并板书】现象：电流流向： 电子流向：阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）：阴极：2H +2e- H 2 阳极： 2Cl- Cl 2+2e-总方程式（阴极
14、产物，阳极产物各是什么？）：总反应式：2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H2+Cl2 (条件: 通电)溶液 PH 值变化：【学生】预习氯碱工业【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。【讲解】在电解过程中，由于阴极区 OH 浓度变小，水的电离平衡向生成 H 和 OH 的 方向移动，随着 H 不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，使阴极区溶液中的 OH 越来越多。用隔膜就可以阻止 OH 移向阳极，则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品氯气和氢气。【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序【强调】离子放电顺序是对在一定条件下，离
15、子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律，不同的实验条件会存在不同的顺序，规律是有条件限制的。【阅读】工业电解食盐水制备烧碱【课堂练习】练习册 P13 1、2、4、13【作业】P 18 1Na+Na+H2O(含少量 NaOH)NaOH 浓溶液NaCl 稀溶液NaCl 浓溶液H2Cl2阳离子交换膜26【板书设计】二、电解原理的应用电解的类型：5. 电解水型6. 分解电解质型7. 放氧生酸型8. 放氢生碱型（一）电解食盐水现象： 电流流向： 电子流向：阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）：阴极：2H +2e- H 2 阳极： 2Cl- Cl 2+2e-总
16、方程式（阴极产物，阳极产物各是什么？）：总反应式：2NaCl+2H 2O = 2NaOH+H2+Cl2 (条件: 通电)溶液 PH 值变化：（第三课时）【知识回顾】上节课我们学习了哪些知识点？【学生】【预习提示】1、在铜的电解精练中，阴阳极材料各是什么？能不能换成其他的材料？2、对电解质溶液是有什么要求？ 3、阴阳极反应方程式是什么？ 4、可以得到什么副产物？【学生】预习后回答【板书】（二）铜的电解精练【视频】铜的电解精练【讲解并板书】现象： 电流流向： 电子流向：阴阳极反应方程式：阴极：Cu 2+ + 2e- Cu 阳极：Cu Cu 2+2e -电解的副产物（三）电镀【预习提示】【讲解】一件
17、表面镀有其他金属的制品，我们可以把它的结构大致分为两大部分：镀件和镀层金属。那么这个镀层金属是这么镀在这个镀件上的呢？这节课我们就来看看这个问题。【活动探究】在铁钉上镀铜【板书】电镀：是利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。注意点: 电极：阴极镀件 (待镀金属制品) 阳极镀层金属或惰性电极电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。【投影小结】 电解池、电解精练池、电镀池的比较27电解池 电解精练池 电镀池定义将电能转变成化学能的装置应用电解原理将不纯的金属提纯的装置应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置形成条件两电解接直流电源电极插入电解质溶液或熔融电解质中形成闭合回
18、路不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 电解质溶液须待提纯金属的离子镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 电镀液须含有镀层金属的离子电极名称阳极：电源正极相连阴极：电源负极相连阳极：不纯金属阴极：纯金属阳极：镀层金属阴极：镀件电极反应阳极：氧化反应阴极：还原反应【投影练习】1.（1）a 、b 哪一极为正极？（2）若要给铁叉镀锌，a 极选用什么材料？选择何种溶液？（3）若要给铁叉镀金，a 极选用什么材料？选择何种溶液？2. 工业上采用 Fe、C 为电极电解 K2MnO4 溶液制 KMnO4（1）电解时,应以 作阴极，电解过程中阴极 附近溶液 pH 将会 ,（2）阳极反应式为 ，（3）总电解反
19、应式为 . 答案: Fe 增大 MnO42e- =MnO4 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2【讲解】 例一：铂电极电解 1LCu(NO3)2 和 KNO3 混合溶液,通电一段时间,两极均产生 11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的 pH,并确定析出铜的物质的量.解析：阳极 4OH-4e-=2H2O+O2 阴极 Cu2+2e- =Cu 2H+2e- =H2阳极转移电子的物质的量为: 0.54 = 2mol,消耗 4OH- 2mol,即产生 H+ 2mol.阴极生成 0.5molH2,消耗 H+ 1mol;所以溶液中 C(H+)=1mol/L pH=0生成 H2 转移的
20、电子:0.5 2=1mol, 故还有 1mole- 用于还原 Cu2+,可析出铜为 0.5mol.【练习】1.用石墨电极电解 100mL H2SO4 与 CuSO4 的混合液，通电一段时间后，两极均收集到 2.24L（标况）气体，则原混合液中 Cu2+的物质的量浓度为（ ）28A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L2.某硝酸盐晶体化学式为 M(NO3)xnH2O，式量为 242，将 1.21g 该晶体溶于水配成 100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有 0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重 0.32g。求：金属 M 的相对原子质量及
21、 x、 n 值；电解溶液的 pH（溶液体积仍为 100mL）。Mx+ + xe- = M0.005mol 0.01mol 0.32g所以：x = 2 ；Ar(M) = 64 ；n = 3 产生 H+为 0.01mol，pH=13.右图中 x、y 分别是直流电源的两极,通电后发现 a 极板质量增加,b 极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的4.根据金属活动顺序表，Cu 不能发生如下反应： Cu + 2H2O=Cu(OH)2+ H2。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是A B C D阳极 石墨 Cu Cu Cu阴极 石墨
22、石墨 Fe Pt电解液 CuSO4 溶液 Na2SO4 溶液 H2SO4 溶液 H2O5.按下图的装置进行电解实验：A 极是铜锌合金，B 极为纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若 A 极恰好全部溶解，此时 B 极质量增加 7.68 克，溶液质量增加 0.03克，A 合金中 Cu、Zn 原子个数比为A 41 B 31 C 21 D 任意比【板书设计】（二）铜的电解精练现象： 电流流向： 电子流向：阴阳极反应方程式：阴极：Cu 2+ + 2e- Cu 阳极：Cu Cu 2+2e -电解的副产物29（三）电镀电镀：是利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。注意点: 电
23、极： 阴极镀件 (待镀金属制品) 阳极镀层金属或惰性电极电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。三、电解池、电解精练池、电镀池的比较【作业】P 18 2【教学反思】(第四课时)【知识总结】【典例精析】【例 1】如右图是电解 CuCl2 溶液的装置，其中c、d 石墨电极，则下列有关判断正确的是（C ）A.a 为负极，b 为正极电解电解的定义电解原理的应用定义：电能转化为化学能阴阳极的判断电解时电极产物的判断阳极：与电源正极相连阴极：与电源负极相连阳极产物的判断阴极产物的判断阳极：阴离子的放电顺序阴极：阳离子的放电顺序氯碱工业电镀铜的电解精练电解法冶炼金属30B. a 为阳极， b 为阴极C.电解过
24、程中，d 电极质量增加D.电解过程中，Cl - 物质的量浓度不变【解析】依据电流方向，可推出 a 为电源正极，b 为负 极，则 c 是电解池的阳极，Cl 失电子转化为 Cl2；d 是电 解池的阴极，产生 Cu，d 电极质量会增加。【例 2】.用石墨电极持续电解下列溶液（电流强度不 变），阳极上产生气体的的量可能发生如下图所示变化的是（D）A.KI 溶液 B.Na2SO4 溶液 C.CuSO4 溶液 D.NaCl 溶液【解析】电解 KI 溶液时，I 优先在阳极失去电子生成 I2，起初没有气体放出。电解Na2SO4 溶液相当于电解水，在阳极生成氧气，图象中不可能出现拐点。电解 CuSO4 溶液时，
25、一直是 OH 在阳极失去电子生成 O2，图象中同样不可能出现拐点。电解 NaCl 溶液时，Cl 优先在阳极失去电子生成 Cl2，当Cl 消耗完时，转换为 OH 放电而生成 O2，每转移1mol 电子，可生成 0.5molCl2，但只能生成 0.25molO2，也就是说，前半段斜率较大，后半段斜率较小，与图象完全吻合。【例 3】.有 X、Y、Z、M 四种金属，已知：X 可以从 Y 的盐溶液中置换出 Y；X 和 Z 组成原电池时，Z 为正极；Y 和 Z 的离子共存于电解液中，Y 离子先放电；M 的离子氧化性强于 Y 的离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是（D ）A.XYZM B.XZMY C
26、.MZXY D.XZYM【解析】X 可以置换出 Y，说明金属活动性 XY；X 和 Z 作原电池电极时，Z 为正极，说明金属活动性 XZ；Y 和 Z 的离子共存，Y 离子先放电，说明金属活动性 ZY；M 的离子氧化性强于 Y 的离子，说明金属活动性 MZYM。【例 4】.用指定材料做阳极和阴极来电解一定物质的量浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液复原。则合适的组合是（B）阳极 阴极 溶液甲 物质乙A.Pt Pt NaOH NaOH 固体B.Pt Pt H2SO4 H2OC.C Pt NaCl 盐酸D.粗铜 精铜 CuSO4 Cu(OH)2【解析】电解 NaOH、H 2SO4 溶液，都是电解水，所以加水就可以复原，A 错误；B 正确；电解 NaCl 溶液后应加入氯化氢使之复原，如果加盐酸，会使 NaCl 溶液物质的量浓度减小，电极的放电顺序
