课后补遗 第五讲（2学时) 1.使学生能熟记阿仑尼乌斯公式并能熟练地加以应用 教学目的 2.了解温度影响反应速率的主要原因 3.掌握活化能、活化分子的概念 与要求 4.使学生掌握催化剂对反应速率的影响 5.理解热力学基本概念 2.4温度对反应速率的影响 2.4.1范特霍夫规则 2.4.2阿仑尼乌斯公式 2.5催化剂对反应速率的影响 2.5.1催化剂的作用原理 2.5.2催化剂的特性 2.5.3催化反应的类型 教学内容 3化学热力学基础 3.1基本概念 3.1.1系统和环境 3.1.2状态和状态函数 3.1.3过程和途径 3.1.4热和功 3.1.5热力学能 重点、难 重点：1阿仑尼乌斯公式 2催化剂的作用原理 点分析 3化学热力学基础基本概念 16
16 课后补遗 第五讲（2 学时） 教学目的 与要求 1.使学生能熟记阿仑尼乌斯公式并能熟练地加以应用 2.了解温度影响反应速率的主要原因 3.掌握活化能、活化分子的概念 4.使学生掌握催化剂对反应速率的影响 5.理解热力学基本概念 教学内容 2.4 温度对反应速率的影响 2.4.1 范特霍夫规则 2.4.2 阿仑尼乌斯公式 2.5 催化剂对反应速率的影响 2.5.1 催化剂的作用原理 2.5.2 催化剂的特性 2.5.3 催化反应的类型 3 化学热力学基础 3.1 基本概念 3.1.1 系统和环境 3.1.2 状态和状态函数 3.1.3 过程和途径 3.1.4 热和功 3.1.5 热力学能 重点、难 点分析 重点：1 阿仑尼乌斯公式 2 催化剂的作用原理 3 化学热力学基础基本概念
难点：1阿仑尼乌斯公式 2状态和状态函数 教学设计 调控对策 举例导入新课(5分钟) 上节课学习了浓度对反应速率的影响。除浓度对反应速率有影响，温度 对反应速率也有影响，如在我们周围的许多生物过程中都可以看到这个普遍 规律，草的生长速度：食物在沸水中比在温水中熟得快等。今天我们学习第 四节温度对反应速率的影响。 二 授课内容 2.4温度对反应速率的影响 一一板书标题 根据气体分子运动论计算，当温度由300K升高至400K时，气体分子间 的碰撞频率只升高了0.15倍。而归纳许多经验知，如果反应物浓度恒定。温 一一设疑提问 度每升高10℃，反应速率增加到原来的2~4倍。因此，温度升高使分子碰撞 1.是不是由于 机会增加，并不是使反应速率加快的本质原因。从反应速率的理论出发考虑。 温度升高使反 1、活化分子和活化能(20分钟) 应速率加快？ 反应速率的碰撞理论认为分子间的碰撞是发生化学反应的首要条件。但并非 2.温度升高反 所有的碰撞都一定引起反应，在参加反应的全部分子中，只有极少数能量较 应速率改变的 高的分子间的碰撞才能引起反应，将这些分子叫活化分子。 原因何在？ (1)活化分子：活化分子是指具有较高的能量，碰撞时能发生反应的分子。 一一板书活化 (2)活化能(Ea) 分子定义 活化能是指活化分子所具有的平均能量与反应物分子的平均能量之差。 一一板书活化 活化能代表了要使化学反应物能够重新组合形成产物所跨越的能量势垒， 能定义 在一定温度下，反应的活化能越大，活化分子数目就越少，反应速率就越小， 反之，活化能小的，反应速率就大。活化能是决定反应速率的内在因素。 温度对反应速率的影响一一阿仑尼乌斯公式(34分钟) (1)表达式： 1887年阿仑尼乌斯总结大量实验事实，提出了著名的阿仑尼乌斯公式。其 一一板书 -Ea 指数形式为： k=Ae k:速率常数： 一一板书 A:与浓度，温度无关的常数，叫指前因子： 一一设疑提问： R:气体常数：8.314J/K·mo1: 温度对反应速 T:绝对温标，单位为K: 率的影响如 Ea:活化能，单位为kJ/mol。 何？ 对数形式为： Ea 一一简单介绍 Igk = 2.303R7+gA 各个参数的意 1gk~1/T得一直线，直线斜率为_Ea,直线在纵坐标上的截距为1gA。 义，数值及单位 2.303R 因而，由作图法所得的直线的斜率可求得该反应在某一温度下的速率常数， 一一板书 Ea 一一分析阿仑 (2)使用阿仑尼乌斯公式的几点说明： 尼乌斯公式，并 ①对一个给定反应，它的活化能也是一定的。所以书籍一个化学反应的活化 要求同学掌握 能就可以求解速率常数： 17
17 难点：1 阿仑尼乌斯公式 2 状态和状态函数 教学设计 调控对策 一 举例导入新课（5 分钟） 上节课学习了浓度对反应速率的影响。除浓度对反应速率有影响，温度 对反应速率也有影响，如在我们周围的许多生物过程中都可以看到这个普遍 规律，草的生长速度；食物在沸水中比在温水中熟得快等。今天我们学习第 四节温度对反应速率的影响。 二 授课内容 2.4 温度对反应速率的影响 根据气体分子运动论计算，当温度由 300K 升高至 400K 时，气体分子间 的碰撞频率只升高了 0.15 倍。而归纳许多经验知，如果反应物浓度恒定。温 度每升高 10℃,反应速率增加到原来的 2～4 倍。因此，温度升高使分子碰撞 机会增加，并不是使反应速率加快的本质原因。从反应速率的理论出发考虑。 1、 活化分子和活化能（20 分钟） 反应速率的碰撞理论认为分子间的碰撞是发生化学反应的首要条件。但并非 所有的碰撞都一定引起反应，在参加反应的全部分子中，只有极少数能量较 高的分子间的碰撞才能引起反应，将这些分子叫活化分子。 （1）活化分子：活化分子是指具有较高的能量，碰撞时能发生反应的分子。 （2）活化能（Ea） 活化能是指活化分子所具有的平均能量与反应物分子的平均能量之差。 活化能代表了要使化学反应物能够重新组合形成 产物所跨越的能量势垒， 在一定温度下，反应的活化能越大，活化分子数目就越少，反应速率就越小， 反之，活化能小的，反应速率就大。活化能是决定反应速率的内在因素。 2、 温度对反应速率的影响――阿仑尼乌斯公式（34 分钟） （1）表达式： 1887 年阿仑尼乌斯总结大量实验事实，提出了著名的阿仑尼乌斯公式。其 指数形式为： RT Ea k Ae − = k：速率常数； A：与浓度，温度无关的常数，叫指前因子； R：气体常数：8.314J/K·mol； T：绝对温标，单位为 K； Ea：活化能，单位为 kJ/mol。 对数形式为： A RT Ea k lg 2.303 lg = − + lgk～1/T 得一直线，直线斜率为 R Ea 2.303 − ，直线在纵坐标上的截距为 lgA。 因而，由作图法所得的直线的斜率可求得该反应在某一温度下的速率常数， Ea。 （2）使用阿仑尼乌斯公式的几点说明： ①对一个给定反应，它的活化能也是一定的。所以书籍一个化学反应的活化 能就可以求解速率常数； ――板书标题 ――设疑提问 1．是不是由于 温度升高 使反 应速率加快？ 2．温度升高反 应速率改 变的 原因何在？ ――板书 活化 分子定义 ――板书 活化 能定义 ――板书 ――板书 ――设疑提问： 温度对反 应速 率的影响如 何？ ――简单 介绍 各个参数 的意 义，数值及单位 ――板书 ――分析 阿仑 尼乌斯公式，并 要求同学掌握
②对于活化能不同的两个反应，活化能较魇反应，其反应速率随温度增加较 快，即具有较大的温度系数：对同一反应，相同的温度变化值在低温时比在 高温时对速率的影响要大： ③某反应在T温度时的速率常数为1，T2温度时的速率常数为2，则有： gk=,0召-马) k22.303RTT2 一一板书 ④上一上，对于同一反应，两个温度下的速率常数之比等于两个温度下反 一一强调应用 k2 t 应进行所需时间倒数的比值。 (3)阿仑尼乌斯公式的应用： 用于求Ea,k,A 3.5催化剂对反应速率的影响(10分钟) 一 催化剂和催化作用 一一板书 (1)催化剂 一一板书 (2)催化作用 一一语速稍快 二催化剂的特点 简单介绍 (1)催化剂改变反应历程，降低了反应的活化能。 一一反复强调 (2)催化剂不影响平衡，不改变反应的热力学状态。 催化反应 A+B+C→[A… CB]→P+C ,同时作反应进 反应物平均睫量 程图说明 产物平均能量 一一以酶催化 (3)催化剂具有一定的选择性。 为例说明 (4)反应过程中催化剂的某些物理性状会发生变化。 一一举例说明 三均相催化和多相催化 一一简单介绍 (1)均相催化：反应物与催化剂处于同一相。 一一同时说明 如：乙酸乙酯在酸性条件下的水解。 温度影响反应 CHCOOC2H H20-CH3COOH C2HOH 速率活化分子 (2)多相催化：反应物一般是气体或液体，催化剂多为固体。 的变化 如：合成按Fe作催化剂：全球环境问题酸雨形成SO2氧化为S03的过程 说明影响原因 既有均相催化，还有烟尘Fe、M血氧化物固体催化的多相催化。 新一章引入 导入方法(5分钟) 自然界的变化有物理变化和化学变化，其总是伴随有能量的变化。将热 力学的原理和方法用来研究化学反应中的能量变化，就是化学热力学。导入 后同时介绍热力学研究问题的特点。然后引起所要讲的第一节内容。 二内容(10分钟) 一一板书标题 3.1热力学基本概念 1体系和环境 举例说明 体系敞开体系、关闭体系、孤立体系 环境 2状态和状态函数 18
18 ②对于活化能不同的两个反应，活化能较魇反应，其反应速率随温度增加较 快，即具有较大的温度系数；对同一反应，相同的温度变化值在低温时比在 高温时对速率的影响要大； ③某反应在 T1 温度时的速率常数为 k1, T2 温度时的速率常数为 k2,则有： ( ) 2.303 lg 1 2 2 1 2 1 TT T T R Ea k k − = ④ 1 2 2 1 t t k k = ，对于同一反应，两个温度下的速率常数之比等于两个温度下反 应进行所需时间倒数的比值。 （3）阿仑尼乌斯公式的应用： 用于求 Ea，k，A 3.5 催化剂对反应速率的影响（10 分钟） 一 催化剂和催化作用 （1） 催化剂 （2） 催化作用 二 催化剂的特点 （1） 催化剂改变反应历程，降低了反应的活化能。 （2） 催化剂不影响平衡，不改变反应的热力学状态。 （3） 催化剂具有一定的选择性。 （4）反应过程中催化剂的某些物理性状会发生变化。 三 均相催化和多相催化 （1）均相催化：反应物与催化剂处于同一相。 如：乙酸乙酯在酸性条件下的水解。 CH3COOC2H5 ＋ H2O → CH3COOH ＋ C2H5OH （2）多相催化：反应物一般是气体或液体，催化剂多为固体。 如：合成按 Fe 作催化剂；全球环境问题酸雨形成 SO2 氧化为 SO3 的过程 既有均相催化，还有烟尘 Fe、Mn 氧化物固体催化的多相催化。 新一章引入 一 导入方法（5 分钟） 自然界的变化有物理变化和化学变化，其总是伴随有能量的变化。将热 力学的原理和方法用来研究化学反应中的能量变化，就是化学热力学。导入 后同时介绍热力学研究问题的特点。然后引起所要讲的第一节内容。 二 内容（10 分钟） 3.1 热力学基本概念 1 体系和环境 体系 敞开体系、关闭体系、孤立体系 环境 2 状态和状态函数 ――板书 ――强调应用 ――板书 ――板书 ――语速 稍快 简单介绍 ――反复强调 催化反应 A+B+C → ［ A … C…B］→P+C ，同时作反应进 程图说明 ――以酶 催化 为例说明 ――举例说明 ――简单介绍 ――同时 说明 温度影响 反应 速率活化 分子 的变化 说明影响原因 ――板书标题 举例说明
状态： 状态函数： 一一板书 状态函数的特征 一一板书 3过程和途径： 一一强调注意 过程分为：等压过程、等温过程、等容过程、绝热过程等。 事项 途径： 三小结 一一板书 阿仑尼乌斯公式的对数形式： 活化能不同的反应，反应速率受温度的影响：同一反应在高温和低温条 件下，温度改变对速率的影响： 催化剂的影响： 一一根据时间 总结本章反应速率及其影响因素 灵活掌握小结 热力学基本概念 内容的详略 四布置作业： 课后补遗 第六讲(2学时) 1第一定律的表达式和第一定律的应用 教学目的 2准确理解焓的含义： 3正确掌握△=Qv和△=如的成立条件： 与要求 4明确化学反应的摩尔热力学能变、摩尔焓变以及等容热和等压热的关系： 5能准确熟练的写热化学方程式以及求热效应： 3化学热力学基础 3.1.4热和功 3.1.5热力学能 3.2热化学 3.2.1热力学第一定律 3.2.2化学反应热 ①定容反应热与热力学能 教学内容 ①定压反应热与焓 ②定容反应热与定压反应热的关系 3.2.3热化学方程式 ①热力学标准状态 ②热化学方程式 3.2.4化学反应标准摩尔焓变的计算 ①盖斯定律 ②标准摩尔生成焓 19
19 状态： 状态函数： 状态函数的特征 3 过程和途径： 过程分为：等压过程、等温过程、等容过程、绝热过程等。 途径： 三 小结 阿仑尼乌斯公式的对数形式； 活化能不同的反应，反应速率受温度的影响；同一反应在高温和低温条 件下，温度改变对速率的影响； 催化剂的影响； 总结本章反应速率及其影响因素 热力学基本概念 四 布置作业： ――板书 ――板书 ――强调 注意 事项 ――板书 ――根据 时间 灵活掌握 小结 内容的详略 课后补遗 第六讲（2 学时） 教学目的 与要求 1 第一定律的表达式和第一定律的应用 2 准确理解焓的含义； 3 正确掌握△U＝Qv 和△H＝Qp 的成立条件； 4 明确化学反应的摩尔热力学能变、摩尔焓变以及等容热和等压热的关系； 5 能准确熟练的写热化学方程式以及求热效应； 教学内容 3 化学热力学基础 3.1.4 热和功 3.1.5 热力学能 3.2 热化学 3.2.1 热力学第一定律 3.2.2 化学反应热 ① 定容反应热与热力学能 ① 定压反应热与焓 ② 定容反应热与定压反应热的关系 3.2.3 热化学方程式 ①热力学标准状态 ②热化学方程式 3.2.4 化学反应标准摩尔焓变的计算 ①盖斯定律 ②标准摩尔生成焓
③标准摩尔燃烧焓 重点：1第一定律的应用 2焓的含义： 重点、难 3正确掌握△=r和△=p的成立条件： 4化学反应热效应的计算 点分析 难点：1焓的含义： 2正确掌握△=Qr和△H=p的成立条件以及相互关系： 3标准摩尔生成焓的定义和应用 教学设计 调控对策 一.导入新课(3~5分钟) 采用承上启下的方法引出所要讲的内容一一热力学第一第定律。 二讲授新内容(90分钟) 3.1.4功和热 功： 一一板书 化学热力学中功分为体积功（膨胀功）和非体积功（非膨胀功）。体积功是 一一举例说明 体积发生变化所作的功，包括有膨胀和压缩。使用功的概念时需要注意： 一一板书 是状态函数：②功是过程量，相同的始终态分段越多所作的功也越大： 一板书 ③体系作功为正，接受功为负：④体积功是指克服的力。 结论：说明功不是状态函数，与过程有关，过程越细所作的功越大。 一一强调注意 热： 注意：热不是状态函数，总是与过程相联系的：体系吸热为正，放热为负。 一一板书 5热力学能 表述时语速慢， 内能也叫热力学能，是体系内各种形式的能量的总和，用符号U表示， 重复强调内能 具有能量单位。体系的内能包括体系中物质的分子平动、转动和振动的能量、 是状态函数 分子间相互作用的势能、电子运动能和核能等。任何体系在一定状态下内能 是一定的，因而内能是状态函数。由于体系内部质点的运动和相互作用异常 复杂，体系内能的绝对值尚无法确定，但这并不影响内能的应用，热力学中 往往是通过体系状态变化过程中体系与环境交换的热和功的量来确定内能 的改变量△U来解决实际问题。 一板书标题 3.2热力学第一定律 一一设疑提问 3.2.1热力学第一定律 能量守恒定律 一板书概念。 “在任何过程中，能量是不会自生自灭的，只能从一种形式转化为另一 种形式，在转换过程中能量的总和不变”。这个规律是人类长期实践经验的 总结，称之为能量守恒定律，能量守恒定律在热力学体系中的应用就叫热力 学第一定律。 一板书 热力学第一定律的数学式 假设有一封闭体系，从始态（内能为）变化到终态（内能为），在状态 变化的过程中，体系从环境吸热为Q,对环境作的功为廓，根据能量守恒定 律，则应有下列关系： 一板书 20
20 ③标准摩尔燃烧焓 重点、难 点分析 重点：1 第一定律的应用 2 焓的含义； 3 正确掌握△U＝Qv 和△H＝Qp 的成立条件； 4 化学反应热效应的计算 难点：1 焓的含义； 2 正确掌握△U＝Qv 和△H＝Qp 的成立条件以及相互关系； 3 标准摩尔生成焓的定义和应用 教学设计 调控对策 一．导入新课（3～5 分钟） 采用承上启下的方法引出所要讲的内容――热力学第一第定律。 二 讲授新内容（90 分钟） 3.1.4 功和热 功： 化学热力学中功分为体积功（膨胀功）和非体积功（非膨胀功）。体积功是 体积发生变化所作的功，包括有膨胀和压缩。使用功的概念时需要注意： ① 是状态函数；②功是过程量，相同的始终态分段越多所作的功也越大； ③体系作功为正，接受功为负；④体积功是指克服的力。 结论：说明功不是状态函数，与过程有关，过程越细所作的功越大。 热： 注意：热不是状态函数，总是与过程相联系的；体系吸热为正，放热为负。 5 热力学能 内能也叫热力学能，是体系内各种形式的能量的总和，用符号 U 表示， 具有能量单位。体系的内能包括体系中物质的分子平动、转动和振动的能量、 分子间相互作用的势能、电子运动能和核能等。任何体系在一定状态下内能 是一定的，因而内能是状态函数。由于体系内部质点的运动和相互作用异常 复杂，体系内能的绝对值尚无法确定，但这并不影响内能的应用，热力学中 往往是通过体系状态变化过程中体系与环境交换的热和功的量来确定内能 的改变量ΔU 来解决实际问题。 3.2 热力学第一定律 3.2.1 热力学第一定律 能量守恒定律 “在任何过程中，能量是不会自生自灭的，只能从一种形式转化为另一 种形式，在转换过程中能量的总和不变”。这个规律是人类长期实践经验的 总结，称之为能量守恒定律，能量守恒定律在热力学体系中的应用就叫热力 学第一定律。 热力学第一定律的数学式 假设有—封闭体系，从始态(内能为 U1)变化到终态(内能为 U2)，在状态 变化的过程中，体系从环境吸热为 Q，对环境作的功为 W，根据能量守恒定 律，则应有下列关系： ――板书 ――举例说明 ――板书 ――板书 ――强调注意 ――板书 表述时语速慢， 重复强调 内能 是状态函数 —―板书标题 ――设疑提问 ――板书概念。 ――板书 ――板书