归纳与整理优秀教学设计说课稿

第二章

化学反应与能量

第一节

化学能与热能

1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。

原因：当物质发生化学反应时，断开反应物中的化学键要吸收能量，而形成生成物中的化学键要放出能量。化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因。一个确定的化学反应在发生过程中是吸收能量还是放出能量，决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对大小。E反应物总能量＞E生成物总能量，为放热反应。E反应物总能量＜E生成物总能量，为吸热反应。(记图) 2、常见的放热反应和吸热反应

常见的放热反应：①所有的燃烧与缓慢氧化。②酸碱中和反应。③金属与酸或与水的反应。④大多数化合

△

反应（特殊：C＋CO22CO是吸热反应）。

△

常见的吸热反应：①以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应如：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)。

②铵盐和碱的反应如Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O ③大多数分解反应如KClO3、KMnO4、CaCO3的分解等。

3、能源的分类：

形成条件

利用历史

性质

常规能源

可再生资源

水能、风能、生物质能

一次能源

不可再生资源

煤、石油、天然气等化石能源

新能源

可再生资源

太阳能、风能、地热能、潮汐能、氢能、沼气

不可再生资源

核能

二次能源

（一次能源经过加工、转化得到的能源称为二次能源）

电能（水电、火电、核电）、蒸汽、工业余热、酒精、汽油、焦炭等

[思考]一般说来，大多数化合反应是放热反应，大多数分解反应是吸热反应，放热反应都不需要加热，吸热反应都需要加热，这种说法对吗？试举例说明。

点拔：这种说法不对。如C＋O2＝CO2的反应是放热反应，但需要加热，只是反应开始后不再需要加热，反应放出的热量可以使反应继续下去。Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应，但反应并不需要加热。

第二节

化学能与电能

1、化学能转化为电能的方式：

电能

火电（火力发电）

化学能→热能→机械能→电能

缺点：环境污染、低效

(电力) 原电池

将化学能直接转化为电能

优点：清洁、高效

2、原电池原理

（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。

（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。

（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。

（4）电极名称及发生的反应：

－负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne＝金属阳离子

负极现象：负极溶解，负极质量减少。

－正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne＝单质

正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。

（5）原电池正负极的判断方法：

①依据原电池两极的材料：

较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；

较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。

②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。

③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。

④根据原电池中的反应类型：

负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。

正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。

（6）书写出常见的电极反应，如：Cu－Zn－H2SO4 、Cu－Zn－AgNO3 、Cu－C－AgNO3、Fe－C－H2SO4等，及会分析相关现象。

（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。

2、化学电源基本类型：

①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。

②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。

③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。

第三节

化学反应的速率和限度

1、化学反应的速率

n(B)（1）概念：化学反应速c(B)率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度Vtt的增加量（均取正值）来表示。

计算公式：v(B)=

或

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①单位：mol/(L·s)或mol/(L·min)

②B为溶液或气体，若B为固体或纯液体不计算速率。

③以上所表示的是平均速率，而不是瞬时速率。

④重要规律：（i）速率比＝方程式系数比 （ii）变化量比＝方程式系数比

（2）影响化学反应速率的因素：

内因：由参加反应的物质的结构和性质决定的（主要因素）。

外因：①温度：升高温度，增大速率

②催化剂：一般加快反应速率（正催化剂）

③浓度：增加C反应物的浓度，增大速率（溶液或气体才有浓度可言）

④压强：增大压强，增大速率（适用于有气体参加的反应）

⑤其它因素：如光（射线）、固体的表面积（颗粒大小）、反应物的状态（溶剂）、原电池等也会改变化学反应速率。

2、化学反应的限度——化学平衡

（1）在一定条件下，当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”，这就是这个反应所能达到的限度，即化学平衡状态。

化学平衡的移动受到温度、反应物浓度、压强等因素的影响。催化剂只改变化学反应速率，对化学平衡无影响。

在相同的条件下同时向正、逆两个反应方向进行的反应叫做可逆反应。通常把由反应物向生成物进行的反应叫做正反应。而由生成物向反应物进行的反应叫做逆反应。

在任何可逆反应中，正方应进行的同时，逆反应也在进行。可逆反应不能进行到底，即是说可逆反应无论进行到何种程度，任何物质（反应物和生成物）的物质的量都不可能为0。

（2）化学平衡状态的特征：逆、动、等、定、变。

①逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

②动：动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应仍在不断进行。

③等：达到平衡状态时，正方应速率和逆反应速率相等，但不等于0。即v正＝v逆≠0。

④定：达到平衡状态时，各组分的浓度保持不变，各组成成分的含量保持一定。

⑤变：当条件变化时，原平衡被破坏，在新的条件下会重新建立新的平衡。

（3）判断化学平衡状态的标志：

① VA（正方向）＝VA（逆方向）或nA（消耗）＝nA（生成）（不同物质则有正有逆且成比例）

②各组分浓度保持不变或百分含量不变

③借助颜色不变判断（有一种物质是有颜色的）

④总物质的量或总体积或总压强或平均相对分子质量不变（前提：反应前后气体的总物质的量不相等的反应适用，即如对于反应xA＋yBzC，x＋y≠z

）

第三章 有机化合物

一、化石燃料

化石燃料：煤、石油、天然气。

天然气、沼气、坑道气的主要成分：CH4。

二、甲烷

1．结构：分子式：CH4；空间构型：正四面体。

2．化学性质

一般情况下，性质稳定，跟强酸、强碱或强氧化剂不反应。

（1）氧化性

点燃CO2+2H2O （CH4不能使酸性高锰酸钾溶液褪色）

CH4+2O2（2）取代反应（与纯卤素取代）

取代反应：有机化合物分子中某种原子（或原子团）被另一种原子（或原子团）所取代的反应。

CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2 CH2Cl2+ HCl CH4+Cl2 CHCl3+ HCl CHCl3+Cl2 CCl4+ HCl CH2Cl2+Cl2（3）主要用途：化工原料、化工产品、天然气、沼气应用。

3．烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1）

4．同分异构体：分子式相同结构式不同的化合物互称。

如： C4H10：CH3CH2CH2CH3 正丁烷 CH3CHCH3 异丁烷

CH3

5．同系物：结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称同系物。

CH3光照光照光照光照如：

CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH2CH3；

三、乙烯

与等。

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1．乙烯分子式：C2H4；结构简式：CH2=CH2；结构式：空间构型：6个原子在同一平面上。

2．物理性质：常温下为无色、无味气体，比空气略轻，难溶于水。

3．化学性质

（1）氧化反应

①可燃性：CH2CH23O2点燃2CO22H2O

现象：火焰较明亮，有黑烟。原因：含碳量高。

②可使酸性高锰酸钾溶液褪色。

（2）加成反应（有机物分子中双键（或叁键）两端的碳原子上与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。）

现象：溴水褪色

CH2=CH2+H2O催化剂CHCHOH（工32业制乙醇）

注意：①乙烯能使酸性KMnO4溶液、溴水或溴的四氯化碳溶液褪色。常利用该反应鉴别烷烃和烯烃，如鉴别甲烷和乙烯。②常用溴水或溴的四氯化碳溶液来除去烷烃中的烯烃，但是不能用酸性KMnO4溶液，因为会有二氧化碳生成引入新的杂质。 (3)加聚反应

聚合反应：由相对分子量小的化合物互相结合成相对分子量很大的化合物。这种由加成发生的聚合反应叫加聚反应。

乙烯 聚乙烯

4．用途：（1）、石油化工基础原料

（2）、植物生长调节剂 催熟剂

评价一个国家乙烯工业的发展水平已经成为衡量这个国家石油化学工业的重要标志之一 5．烯烃通式：CnH2n（n≥2） （补充：烷烃的通式：CnH2n+2（n≥1）

）

四、苯

或（1）结构简式：

（2）物理性质：无色有特殊气味的液体，熔点5.5℃，沸点80.1℃，易挥发，不溶于水，密度比水小易溶于酒精等有机溶剂。

（3）化学性质

①氧化性

点燃12CO2+6H2O a．燃烧2C6H6+15O2ｂ．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。（也不能使溴水褪色，但能萃取溴水中的Br2）

②取代反应

+HNO3浓硫酸50-60℃NO2a,硝化反应：

b,与液溴（纯溴）反应：

+H2O

（

加入试剂的顺序：浓硝酸、浓硫酸、苯

） 水浴加热

+ Br2 FeBr3 （溴苯）＋HBr

（溴苯、硝基苯密度都比水大） ③加成反应：

+ H22催化剂+ 3H（4）用途：基础化工原料、用于生产苯胺、苯酚、尼龙等

五、乙醇

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1．结构 结构简式：CH3CH2OH；官能团：-OH（羟基）。

2．化学性质

（1）氧化反应

点燃2CO2+3H2O ①可燃性 CH3CH2OH+3O2②催化氧化 2CH3CH2OH+O2Cu\Ag2 CHCHO+2HO（断1 、3键）(配平:气体的系数为1，其他为2，下同) 32现象：铜丝加热时由红变黑，伸入乙醇溶液又由黑变红，出现红黑交替现象；有刺激性气味（乙醛）。

③与强氧化剂高锰酸钾和重铬酸钾反应，被氧化成乙酸（体现了乙醇的还原性）

（2）与钠反应 2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa +H2↑（断1键，没有钠与水反应剧烈：推出H原子活泼性：CH3CH2OH

3．用途：燃料、溶剂、原料，75%（体积分数）的酒精是消毒剂。

小结：能使高锰酸钾褪色的有机物：甲苯、乙醇、乙烯（含双键的都会褪色）

六、乙酸

1．结构 分子式：C2H4O2；结构简式：CH3COOH；官能团：-COOH（羧基）。

2．化学性质

（1）酸性（一元弱酸）：CH3COOHCaO等）⑤与弱酸盐反应(Na2HCO3)

CH3COO+H-+ 具有酸的五大通性：①使紫色石蕊褪色②与活泼金属反应（Na）③与碱反应④与碱性氧化物反应（Na2O、2CH3COOH+Na2CO32CH3COONa+H2O+CO2↑ 酸性:CH3COOH>H2CO3（可通过此方程设计实验证明）

（2）酯化反应：醇和酸起作用生成酯和水的反应。

★CH3CH2OH+CH3COOH浓H2SO4CH3COOCH2CH3+H2O 饱和碳酸钠溶液

导管不能伸入液面，防倒吸

反应类型：酯化反应（取代反应） 反应实质：酸脱羟基

浓硫酸的作用：催化剂和吸水剂。 醇脱氢。

饱和碳酸钠溶液的作用：（1）中和挥发出来的乙酸（便于闻乙酸乙脂的气味）；（2）吸收挥发出来的乙醇；（3）降低乙酸乙脂的溶解度。

七、油脂

：在酸性和碱性条件下发生水解反应；皂化反应：油脂在碱性条件下水解反应。

用途：（1）食用（2）制肥皂、甘油、人造奶油、脂肪酸等。

八、糖类 1．分类

单糖：葡萄糖、果糖：C6H12O6 糖类 二糖：蔗糖（水解得一分子葡萄糖和一分子果糖）、麦芽糖（水解得两分子葡萄糖）：C12H22O11

多糖：淀粉、纤维素（水解都得葡萄糖）：(C6H10O5)n 一天然高分子

几乎所有水果都含有果糖。在所有糖中，果糖甜度最高，是最甜的糖，以下依次为蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、半乳糖。西瓜之所以吃起来很甜，就是因为西瓜所含的糖主要为果糖。

2．

性质

（1）葡萄糖（还原性糖） 官能团：羟基和醛基

特征反应（两者都要碱性条件）a．银氨溶液反应:有单质银析出，产生银镜现象 b．与新制的氢氧化铜反应:有砖红色沉淀生成

（2）淀粉a．水解

b．颜色反应：与碘单质作用显蓝色。

九、蛋白质 1．组成元素：C 、H、O、N等，有的有S、P。2．性质（1）蛋白质是高分子化合物，相对分子质量很大。（2）

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颜色反应：硝酸使蛋白质变黄。3）气味：蛋白质灼烧发出烧焦羽毛的特殊气味。

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