2019高考化学一轮复习 化学反应原理在物质制备中的调控作用学案(含解析)

第十章 化学实验第一节 化学实验基础知识了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。

掌握化学实验的基本操作。

能识别化学用品安全使用标识，了解实验室一般事故的预防和处理方法。

考点一 常用化学仪器的识别与使用1．加热仪器2.计量仪器3．分离提纯仪器提示：①容量瓶：检验口部的塞子是否漏液。

方法：加入水塞上塞子，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底把瓶倒立观察，然后直立后将塞子旋转180°再倒立观察。

②分液漏斗和滴定管：要检验活塞处是否漏液，若在分液漏斗中萃取溶液还要检验上口部的塞子是否漏液。

2．计量仪器中，量筒、滴定管、托盘天平的“0”刻度分别在仪器的什么位置？提示：量筒没有“0”刻度，滴定管的“0”刻度在滴定管的上端，托盘天平的“0”刻度在天平的左端。

3．如图所示，读数时同样是仰视，读得的数据有什么不同？提示：A图读数偏大，B图读数偏小。

1．下列仪器中，在灼烧固体物质时必须用到的仪器是______(填名称)。

解析：灼烧固体物质时，应在坩埚中进行，坩埚加热时应置于泥三角上。

答案：坩埚、泥三角2．如图是实验室常用的部分仪器，请回答下列问题：(1)序号为⑧和⑩的仪器的名称分别为________、________。

(2)在分液操作中，必须用到上述仪器中的________________________________________________________________________(填序号)。

(3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的______(填名称)。

(4)在配制一定物质的量浓度的溶液时，需要用到的仪器是____________(填序号)。

(5)仪器上标有温度的是________(填序号)。

解析：在分液操作中用到分液漏斗和烧杯；能作为反应容器且能够直接加热的仪器是试管；配制溶液时要用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管；容量瓶、量筒上标有温度。

答案：(1)容量瓶(直形)冷凝管(2)②⑥(3)试管(4)②④⑧⑨(5)⑧⑨3．现有仪器：①集气瓶；②量筒；③烧杯；④表面皿；⑤蒸发皿；⑥容量瓶；⑦圆底烧瓶。

第二章第四节化学反应的调控1．（易）教材作业2．合成氨反应达到平衡时，NH3的体积分数与温度、压强的关系如图所示，据此分析合成氨工业中最有前途的研究方向是()A．提高分离技术B．研制耐高压的合成塔C．研制低温催化剂D．探索不用N2和H2合成氨的新途径【答案】C【分析】解：A、现在分离氨气的技术已趋于成熟，故A与题意不符；B、生产设备不能承受那么大的压强，产生压强所需的动力、能源又是限制压强的因素，故B与题意不符;C、目前所用催化剂铁触媒活性最好时的温度约为400⒈500°C,如能研制出低温催化剂，将大大提高氨的产率，且节约了能源，故C与题意相符；D、探索合成氨的新途径不一定会成功，不一定会有前途，故D与题意不符；故选C。

3、在合成氨反应中使用催化剂和施加高压，下列叙述中正确的是()A.都能提高反应速率，都对化学平衡无影响B.都对化学平衡有影响，但都不影响达到平衡状态所用的时间C.都能缩短达到平衡状态所用的时间，只有施加高压对化学平衡有影响D.使用催化剂能缩短反应达到平衡状态所用时间，而施加高压无此效果【答案】C【分析】对于反应N⒈(g)+3H⒈(g)⒈2NH⒈(g),，使用催化剂只能提高反应速率，缩短达到平衡状态所用的时间，不能使化学平衡发生移动.施加高压既能提高反应速率，使反应达到平衡状态所用的时间缩短，也能使化学平衡向生成.⒈NH⒈的方向移动.故答案为C.4.合成氨反应的正反应是气态物质系数减小的放热反应。

合成氨工业的生产流程如图所示。

下列关于合成氨工业的说法中不正确的是A. 将混合气体进行循环利用符合绿色化学思想B. 合成氨反应需在低温下进行C. 对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D. 使用催化剂可以提高反应速率，但不能使平衡向正反应方向移动【答案】B【详解】答案: B。

解:A、混合气进行循环利用可以节约能源、提高原料的利用率，遵循绿色化学思想，故A正确; B、降低温度，反应速率减慢，为保证速率较快，催化剂的活性高，产物的产率又不低，则选择适宜的温度即可，不能在低温下进行，故B错误;C、对原料气进行压缩，即增大压强，化学平衡正向移动，可以增大原料气的转化率，故C正确;D、催化剂的特点:能改变反应物化学反应速率，而不改变化学平衡，故使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动，故D正确;故选B。

《化学反应的调控》学历案（第一课时）一、学习主题本课时学习主题为《化学反应的调控》，旨在使学生掌握化学反应的基本原理，了解反应条件对化学反应的影响及调控方法，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

二、学习目标1. 知识与理解：掌握化学反应的基本概念，理解反应条件对化学反应的影响，了解调控化学反应的基本方法。

2. 技能与操作：通过实验操作，学会观察化学反应的过程及结果，学会使用化学仪器进行实验。

3. 情感态度与价值观：培养学生对化学科学的兴趣和探究精神，树立科学的世界观和人生观。

三、评价任务1. 知识理解评价：通过课堂提问和课后小测验，评价学生对化学反应基本概念的理解程度。

2. 实验操作评价：通过观察学生在实验操作中的表现，评价学生实验技能的掌握情况。

3. 综合应用评价：通过课后作业和课堂讨论，评价学生运用所学知识解决实际问题的能力。

四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的化学知识，引出本课时的学习主题《化学反应的调控》。

2. 新课讲解：通过PPT、实验视频等方式，讲解化学反应的基本概念、反应条件对化学反应的影响及调控方法。

3. 实验操作：学生进行实验操作，观察化学反应的过程及结果，并记录实验数据。

4. 课堂讨论：学生分组进行课堂讨论，分享实验经验和观察结果，讨论化学反应的调控方法及其应用。

5. 总结归纳：教师总结学生的讨论内容，强调本课时的重点和难点。

五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对本课时所学知识的掌握情况。

2. 课后作业：布置相关习题和实验报告，要求学生完成并提交。

3. 作业评讲：教师评讲学生的作业，针对学生的错误进行指导。

六、学后反思1. 学生反思：学生应反思本课时学习的内容和方法，总结自己的收获和不足。

2. 教师反思：教师应对本课时的教学过程进行评价和反思，总结教学经验和不足之处，为今后的教学提供参考。

在教学过程中，应注意以下几点：1. 激发学生的学习兴趣：通过生动的实验、有趣的化学现象等方式，激发学生的学习兴趣和探究精神。

化学反应与能量变化+电解原理及应用李仕才【考点直击】1．理解电解池的工作原理，了解电解池与原电池的异同。

2．理解电解原理，掌握氯碱工业、电镀、铜的精炼的反应原理。

3．掌握常见离子放电顺序，熟练书写电极反应式，总反应式并能进行相关计算。

4．了解金属的电化学腐蚀与防护。

【活动探究】活动一：理解电解池的工作原理1．按照下图所示装置所进行的实验，完成表格内容。

2．根据上面的活动，归纳对于溶液中的电解反应，书写电极反应式的一般策略。

活动二：掌握氯碱工业、电镀、铜的精炼的反应原理1．氯碱工业氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图如右图，其中的离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一特殊的性质：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。

⑴若采用石墨和铁作电极材料，则它们分别与电源哪个极相连？⑵向阴极区加入的不是纯水而是含少量NaOH的水，你认为它的作用是什么？⑶分别写出电极反应式和总反应的离子方程式2．电镀右下图为实验室在金属钥匙表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：⑴a、b分别是电源的什么极？电解质溶液是什么？⑵写出该电镀过程的电极反应式⑶电镀过程中，某物理量y的理论变化曲线如图所示，你认为y可以表示哪些物理量？3．铜的精炼⑴画出精炼粗铜的简易工作示意图，并在图中标出电极材料、电解质溶液。

⑵若粗铜中含有锌、银等杂质，写出铜的精炼过程中，两极发生的电极反应式。

⑶电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度如何变化？⑷若粗铜中含有锌、铁、银、铂等杂质，电解后，电解槽底部的阳极泥中有。

活动三：了解金属的电化学腐蚀与防护1．金属的腐蚀⑴金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

判断下列腐蚀哪些是化学腐蚀，哪些是电化学腐蚀？①铜板在氯化铁溶液中被腐蚀②钢铁在空气中生锈而被腐蚀③化工厂里的铁与氯气反应而被腐蚀④铜铝电线接头处铝被腐蚀⑤高温下铁丝被氧气腐蚀⑥铜在空气中生成铜绿而被腐蚀⑵分别写出钢铁在空气中发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式，并说明析氢腐蚀和吸氧腐蚀的条件。

化学反应的调控教案和教学反思一、教学背景分析。

化学反应是化学学科的核心内容之一，学生在学习化学反应的过程中，需要掌握化学反应的基本原理、常见类型、影响因素以及调控方法。

然而，在教学实践中，我们发现学生对于化学反应的调控理解不够深入，很难将理论知识与实际应用相结合，因此需要设计一套科学合理的教学方案，帮助学生更好地理解和掌握化学反应的调控方法。

二、教学目标。

1. 知识目标，学生能够掌握化学反应调控的基本原理和方法，理解不同因素对化学反应的影响。

2. 能力目标，学生能够运用所学知识，分析和解决化学反应中的实际问题，培养学生的实验操作能力和科学思维能力。

3. 情感目标，培养学生对化学学科的兴趣，激发学生的学习热情，培养学生的合作意识和创新意识。

三、教学内容及教学过程设计。

1. 教学内容。

（1）化学反应的基本原理，反应物与生成物之间的关系，化学反应的速率与活化能，化学平衡的概念等。

（2）化学反应调控的方法，温度、浓度、催化剂等因素对化学反应的影响和调控方法。

2. 教学过程设计。

（1）导入环节，通过实际生活中的化学反应现象引入化学反应调控的话题，激发学生的好奇心和探究欲。

（2）知识讲解，介绍化学反应的基本原理和常见调控方法，引导学生理解不同因素对化学反应的影响。

（3）案例分析，结合生活中的实际案例，让学生分析不同因素对化学反应的影响，培养学生的实际应用能力。

（4）实验操作，设计化学反应调控的实验，让学生亲自动手操作，观察实验现象，总结实验规律。

（5）讨论交流，组织学生进行讨论交流，分享实验结果和心得体会，激发学生的思维和创新能力。

（6）作业布置，布置相关作业，巩固所学知识，拓展学生的思维深度。

四、教学反思。

在教学实践中，我们发现学生对化学反应调控的理解存在一定的困难，主要表现在以下几个方面：1. 理论知识与实际应用脱节，学生在学习化学反应调控的过程中，往往只停留在理论层面，缺乏对实际应用的理解和把握。

2. 实验操作能力不足，学生在实验操作中存在一定的困难，缺乏实际操作经验，影响了对化学反应调控方法的理解和掌握。

合成氨反应原理N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ·mol-1反应特点—可逆性：反应为可逆反应—体积变化：正反应是气体体积减小的反应—ΔH<0 ，ΔS<0根据之前学习的内容，请同学们填写课本上的表格找出增大合成氨的反应速率以及提高平衡混合物中氨的含量的条件。

【过渡】这是我们从原理上分析得到的结论，实际生产中也是这样吗？大家请看课本上的表格。

【总结】升高温度、增大压强、增大反应物浓度及使用催化剂等可以使合成氨的反应速率增大；降低温度、增大压强、增大反应物浓度等有利于提高平衡混合物中氨的含量。

二者在温度这一措施上是不一致的。

教学环节三：工业合成氨适宜条件的选择【展示】400℃下平衡时氨的体积分数随压强的变化示意图，合成氨一般采用的压强为10 MPa~30 MPa。

【提问】原理分析和数据分析表明，合成氨时压强越大越好，为何不采用比30 MPa更大的压强？【展示】10MPa下平衡时氨的体积分数随温度的变化示意图，合成氨一般采用的温度为400~500 ℃【提问】合成氨采用低温时可提高转化率，但为何未采用更低的温度？【展示】铁触媒合成氨工业普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。

铁触媒在500℃左右时的活性最大，这也是合成氨一般选择400~500℃进行的重要原因。

另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。

【总结】合成氨的生产流程【练习】请完成例1教学环节四：化工生产中调控反应的一般思路【安排任务】请同学们结合工业合成氨适宜条件的选择，梳理思路，总结化工生产中调控反应的一般思路。

【总结】实际生产中到底是依据以下原理选择这些适宜的条件教学环节五：课堂练习练习见课件思考，得出化工生产中调控反应的一般思路完成课后练习。

《化學反應原理》知識點總結第一章：化學反應與能量變化1、反應熱與焓變：△H=H(產物)-H(反應物)2、反應熱與物質能量的關係3、反應熱與鍵能的關係△H=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和4、常見的吸熱、放熱反應⑴常見的放熱反應：①活潑金屬與水或酸的反應 ②酸堿中和反應 ③燃燒反應 ④多數的化合反應 ⑤鋁熱反應⑵常見的吸熱反應①多數的分解反應 ② 2NH 4Cl(s)+Ba(OH)2·8H 2O(s)=BaCl 2+2NH 3+10H 2O③ C(s)+ H 2O(g) 高温CO+H 2 ④CO 2+ C 高温2 CO5、反應條件與吸熱、放熱的關係： 反應是吸熱還是放熱與反應的條件沒有必然的聯繫，而取決與反應物和產物具有的總能量（或焓）的相對大小。

能量反應過程 反應物的總能量 生成物的總能量反應過程總能量 總能量6、書寫熱化學方程式除了遵循書寫化學方程式的要求外，還應注意以下幾點：①放熱反應△H 為“-”，吸熱反應△H 為“+”，△H 的單位為kJ/mol②反應熱△H 與測定條件（溫度、壓強等）有關，因此應注意△H 的測定條件；絕大多數化學反應的△H 是在298K 、101Pa 下測定的，可不注明溫度和壓強。

③熱化學方程式中各物質化學式前面的係數僅表示該物質的物質的量，並不表示物質的分子或原子數，因此化學計量數可以是分數或小數。

必須注明物質的聚集狀態，熱化學方程式是表示反應已完成的數量，所以方程式中化學式前面的計量數必須與△H 相對應；當反應逆向進行時，反應熱數值相等，符號相反。

7、利用蓋斯定律進行簡單的計算8、電極反應的書寫： 活性電極：電極本身失電子⑴電解：陽極：（與電源的正極相連）發生氧化反應 惰性電極：溶液中陰離子失電子（放電順序：I ->Br ->Cl ->OH -）陰極:（與電源的負極相連）發生還原反應，溶液中的陽離子得電子（放電順序：Ag +>Cu 2+>H +）注意問題：①書寫電極反應式時，要用實際放電的離子‧‧‧‧‧‧‧來表示②電解反應的總方程式要注明“通電”③若電極反應中的離子來自與水或其他弱電解質的電離，則總反應離子方程式中要用化學式表示⑵原電池：負極：負極本身失電子，Ｍ→Ｍn+ +ｎｅ-① 溶液中陽離子得電子 Ｎm++m ｅ-→Ｎ正極： 2H ++2e -→H 2↑②負極與電解質溶液不能直接反應：O2+4e-+2H2O→4OH-（即發生吸氧腐蝕）書寫電極反應時要注意電極產物與電解質溶液中的離子是否反應，若反應，則在電極反應中應寫最終產物。

【标题】第四节 化学反应的调控目标展示 有的放矢今日头条1.运用温度、浓度、压强、催化剂对化学反应速率和平衡的影响规律解决实际问题。

2.解决理论与实际生产间的矛盾问题，最终由经济效益来决定。

3.工业合成氨综合考虑理论与实际，通常采用铁触媒、400～500 ℃和10 MPa ～30 MPa 条件。

预习新知 自主学习一、合成氨反应的限度、速率原理分析： 1.合成氨反应的特点合成氨反应：N 2（g ）＋3H 2（g ）2NH 3（g ）ΔH ＝－92.4 kJ ·mol －1（1）可逆性：反应为可逆反应。

（2）体积变化：正反应是气体体积缩小的反应。

（3）焓变：ΔH ＜0，熵变：ΔS ＜0。

（4）自发性：常温（298 K ）下，ΔH －T ΔS ＜0，能自发进行。

2.合成氨反应条件的比较条件 提高反应速率 提高平衡体系中氨的含量 综合结果 压强 增大压强 增大压强 高压温度 升高温度 降低温度 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性催化剂 使用催化剂 无影响使用浓度增大反应物浓度增大反应物浓度增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度二、工业合成氨的适宜条件外部条件 工业合成氨的适宜条件的选择工业生产要求压强压强越大越好，但压强越大，对材料强度和设备要求就越高，需要动力也就越大，这将会大大增加生成投资，并可能降低经济效益，一般采用10～30MPa工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件。

温度采用低温利于提高平衡转化率，但温度太低会使化学反应速率减小，达到平衡所需的时间长，这在工业生产中很不经济，故选择适宜温度400～500℃催化剂通常才用加入催化剂方法来改变反应历程、降低反应的活化能，使反应在较低温度时能较快发生反应。

工业上使用铁触媒做催化剂，该催化剂在400～500℃时活性最大；为防止催化剂中毒，原料气必须净化。

第二章化学反应速率与化学平衡第四节化学反应的调控教学设计教学目标1、认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。

2、知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。

教学重难点1.重点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。

2.难点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。

教学过程一、导入新课[导入]我们对化学反应的调控并不陌生。

例如，为了灭火，可以采取隔离可燃物、隔绝空气或降低温度等措施，你还知道生活中有哪些化学反应调控的例子吗？[生]为了延长食物储存时间，可以将它们保存在冰箱中。

[师]下面我们以工业合成氨生产条件的选择为例，研究化学反应的调控问题。

二、讲授新课知识点一合成氨的反应原理[师]工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，其反应如下，根据这一反应你能概括出合成氨反应的那些特点？[投影]N2+3H2高温、高压2NH3催化剂[学生活动]小组讨论交流并作出回答。

[小结]反应的特点(1)可逆反应(2)放热反应(3)气体分子总数减小的反应。

[师]由反应方程式我们可以知道合成氨的反应是在高温高压并且有催化剂的条件下进行的，那么大家知道实际生产中高温是多高的温度，高压又是指多高的压力吗？还有催化剂用的是什么呢？下面带大家一起来了解一下。

[投影]适宜化工生产条件的选择温度：400~500 ℃；压强：10~30 MPa；催化剂：以铁为主的催化剂。

[提问]合成氨反应中催化剂的主要作用是什么?合成氨方案的主要优点是什么? [提示]①催化剂的主要作用是提高反应速率。

②合成氨方案的主要优点:反应物较易获得,通过改变反应条件可以提高氨的产率。

知识点二工业合成氨最佳条件的选择[过渡]那实际生产中到底是依据什么原理来选择这些适宜的条件的？1、压强的选择[讲解]合成氨反应是气态物质化学计量数之和减小的反应，增大压强既可以增大反应速率，又能使平衡正向移动，所以理论上压强越大越好。

第二章化学反应速率与化学平衡第四节化学反应的调控1、认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要意义，能讨论化学反应条件的选择和优化。

2、能从限度、速率等角度对化学反应和化工生产条件进行综合分析。

重点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。

难点：利用所学的化学反应速率和化学平衡理论解释合成氨中的相关问题。

一、导入新课合成氨的发展：我国合成氨工业的发展是在20世纪30年代开始的，经过几十年的不懈奋斗和发展，我国已经拥有了许多不同流程、不同规模的合成氨工厂。

我国目前拥有了一支能够进行合成氨生产的科研等方面的研究技术团队，让我国已成为世界上最大的合成氨生产国，产量约占世界总产量的1/3。

合成氨的应用：合成氨工业是关系我国国民经济的重要行业，是我国化肥工业的基础，也是传统煤化工的重要组成部分。

氨是重要的化工原料，主要用于制造氮肥、硝酸、丁腈橡胶等；氨在冶金、机械加工、电子、造纸等行业用途广泛。

二、新课讲授【展示】合成氨的热化学方程式【设疑】根据热化学方式你能概括出合成氨反应的特点吗？【学生概括】可逆性：反应为反应体积变化：正反应是气体体积的反应焓变：△H 0【师】根据合成氨反应的特点，应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中按的含量？请填入下表。

【师】升高温度、增大压强、增大反应物浓度及使用催化剂等，都可以使合成氨的反应速率增大且有利于提高平衡混合物中氨的含量。

催化剂可以增大反应速率，但不改变平衡混合物的组成。

那么，在实际生产中到底选择哪些适宜的条件呢？【师】数据分析：表中的实验数据是在不同温度、压强下，平衡混合物中氨的含量的变化情况(初始时氮气和氢气的体积比是1∶3)。

分析表中数据，结合合成氨反应的特点，讨论应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量。

原理分析和对实验数据的分析均表明，合成氨时压强越大越好。

但是，压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。