《化学反应速率与限度》教学设计.docx
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1、化学反应速率与限度教学设计化学反应速率和限度 教案课题:其次章第三节化学反应速率和限度(一)授课班级课时1.5教 学 目 的学问与技能1、了解化学反应的快慢2、理解和驾驭化学反应速率的概念及表示方法3、驾驭影响化学反应速率的条件过程与方法通过学生动手试验,培育学生视察和描述现象的实力,并依据试验现象探究、分析、推理和推断的实力情感看法价值观1、1、通过试验,激发学生的求知欲和学习爱好;2、2、通过问题探讨、培育学生擅长思索,勤学好问,勇于探究的优秀品质。 重点化学反应速率的概念;了解影响化学反应速率的因素难点影响化学反应速率的因素学问结构与板书设计其次章第三节化学反应的速率和限度一、化学反应的
2、速率(reactionrate)1、定义:单位时间内反应物的浓度削减或生成物浓度的增加来表示2、单位:mol/Lsmol/Lmin3、表达式:v(A)=c(A)表示物质A浓度的改变t表示时间4、有关化学速率的留意事项:5、化学反应速率的计算(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说,则有二、影响化学反应速率的因素1、内部因素:在相同外界条件下,参与反应的物质的性质是确定化学反应速率的内部因素。2、外部因素(1)浓度对化学反应速率的影响1其他条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率2理论说明:浓度增大活化
3、分子数增多有效碰撞次数增大化学反应速率加快(2)压强对化学反应速率的影响1结论:对于有气体参与的反应,当其他条件不变时,压强增大浓度增大2理论说明:在其他条件不变时,压强增大浓度增大活化分子数增大有效碰撞次数增大速率增大(3)温度对化学反应速率的影响1结论:在其他条件不变的条件下,温度越高化学反应速率越快2说明:浓度肯定时,温度越高,反应物分子的能量就越高,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子反应物分子中活化分子的百分数增大有效碰撞次数增大反应速率增大。(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响1结论:在其他条件不变的条件下,催化剂能够变更化学反应速率。能加快化学反应速率的叫正催化
4、剂;能减慢化学反应速率的叫负催化剂。2说明:运用催化剂降低反应物所需的能量更多的反应物的分子成为活化分子大大增加单位体积内的活化分子百分数成千成万倍的增大化学反应速率 教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动导课多媒体播放影片讲北京的故宫是世界闻名的古建筑群,是祖国宝贵的文化遗产。在保和殿后,有一块巨大的“云龙陛石”,上面雕有精致的蟠龙图案。但是,近些年来浮雕已起先受损,一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿四周的玉石护栏的蟠龙柱以及吐水龙头上的花纹也不同程度地受到腐蚀。据统计,世界上的古建筑在本世纪所遭遇的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭遇的腐蚀还要严峻,有的已面目全非。这真是一场大的灾
5、难。造成这场灾难的元凶是什么呢?它就是我们在前面介绍过的酸雨。为什么以前几百年腐蚀很慢,而近十几年腐蚀却变快了呢?这就会涉及化学反应的速率的问题。引入通过前面的学习,同学们已经相识了化学反应中物质改变和能量改变的实质。在利用化学反应制取所需物质时,我们希望在较短时间生产出更多的产品,今日我们就从化学反应的快慢和限度的角度来探讨这个问题。我们先探讨第一个问题:化学反应的快慢。板书其次章第三节化学反应的速率和限度投影展示快慢不同的化学改变图片,如生成烟花的反应、青铜大钟的腐蚀、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氢氧化铁的制备等。思索与沟通在化学试验和日常生活中,我们常常视察到这样的现象,有的化学反应进
6、行得快,有的化学反应进行得慢。你了解下列化学改变过程中进行的快慢吗?反应的快慢与我们有什么关系?问初中物理学习了有关物理运动的学问,我们知道不同的物体的运动快慢是不同的,有的物体运动相当快,而有的物体运动相当慢。用什么物理量表示不同物体运动的快慢呢?这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么呢?运动速率:单位时间内物体移动的距离,单位m/S问那我们又应当如何表示化学反应的快慢呢?过总的来说,不同的物质在反应时有快慢之分。在化学反应中用化学反应的速率来表现反应的快慢。板书一、化学反应的速率(reactionrate)1、定义:单位时间内反应物的浓度削减或生成物浓度的增加来表示2、单位:mol/Ls
7、mol/Lmin3、表达式:v(A)=c(A)表示物质A浓度的改变t表示时间点击试题例1在N2+3H22NH3反应中,自起先至秒,氨的浓度由变为0.6mol/L,则以氨气表示的化学反应速率是多少? 随堂练习在某一化学反应中,反应物B的浓度在5s内从2.0mol/L变成0.5mol/L,在这5s内B的化学反应速率为_ 讲同学们完成的都很好,但是在详细的运用和理解化学反应速率时,还应留意下面几个问题板书4、有关化学速率的留意事项:投影小结(1)化学反应速率是平均速率,只有正值没有负值,只有大小没有方向。(2)在肯定温度下,固体和纯液体物质,单位体积里的物质的量保持不变,即物质的量浓度为常数。因此,
8、它们的化学反应速率也被视为常数。(3)对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应速率。因此,表示化学反应的速率时,必需指明是用反应体系中的哪种物质做标准。过下面让我们详细来看一下化学反应速率计算当中的几个典型例题板书5、化学反应速率的计算点击试题例2、合成NH3的反应为N2+3H22NH3。现在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反应5分钟后,容器中的N2的物质的量削减为1mol。试求:(1)5分钟后,容器中H2和NH3的物质的量。(2)5分钟内三者的反应速率各是多少?(3)三者速率是否相等讲有关化学反应
9、速率的计算,有着其特有的运算模式,即三段法。在与化学反应方程式各对应物质下标明三个量:(1)初始状态各物质的量(浓度)(2)变更量(3)终止状态各物质的量(浓度)其中变更量与化学计量数成正比来解决。副板书(1)N2+3H22NH3反应前2mol5mol改变1mol3mol2mol反应后1mol2mol2mol(2)v(N2)=0.1mol/Lminv(H2)=0.3mol/Lminv(NH3)=0.2mol/Lminv(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2讲由第3问我们可以得出结论板书(1)同一反应中各物质的速率之比等于方程式中各物质的计量数之比讲我们可以利用这条规律,据系数比求其他物
10、质的速率,也可以据速率比求系数比随堂练习1、反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率A、(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1B、(O2)=0.0010mol.L-1.s-1C、(NO)=0.0010mol.L-1.s-1D、(H2O)=0.045mol.L-1.s-12、在肯定条件下,mA+nB=pC的反应中,各物质的化学反应速率为v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),则该反应的化学方程式为:_ 讲对于同一个反应,我们可以
11、用不同的数值来表示同一个反应的速率,这就出现了比较化学反应速率快慢的题型点击试题例3、在四个不同的容器中,在不同条件下进行反应:N2+3H22NH3据下列在相同时间内测定的结果推断,生成氨的速率最快的是A、(H2)0.1mol/(L.min)B、(N2)=0.1mol/(L.min)C、(NH3)=0.3mol/(L.min)D、(H2)0.01mol/(L.s)讲比较同一化学反应在不怜悯况下反应速率的快慢,应选用同种物质作标准,然后利用化学反应速率比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。求出不怜悯况下,用标准物表示的化学反应速率。除此之外,也可先求出不同物质的表示的速率,用各物质表示的速率
12、除以化学方程式中各自的化学计量数,然后比较大小,其比值大者反应速率大。这种方法叫做比较比值法。板书(2)对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)来说,则有随堂练习1、反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为:(1)(A)=0.3mol/(Ls)(2)(B)=0.6mol/(Ls)(3)(C)=0.4mol/(Ls)(4)(D)=0.45mol/(Ls)则该反应速率的快慢依次为:_ 2、恒温下,将1molN2和3molH2在体积为2L的容器中混合,发生如下反应:N2+3H22NH3,2S后,测得NH3的体积分数为25%,则下列说法中不正确的是(A)A、用N2浓度的削减表示
13、平均反应速率0.2mol/LsB、2S时用N2的转化率为40%C、2S时混合气体中n(N2):n(H2):n(NH3)=3:9:4D、2S时NH3的浓度为0.4mol/L 投影下列过程中,须要加快化学反应速率的是(C)A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化讲变更化学反应速率在实践中有很重要的意义,我们可以依据生产和生活的须要,实行适当措施变更化学反应速率。那么,如何能够变更化学反应速率呢?探究试验各取一根镁条和一根铝条分置于两支加有23mL3mol/L硫酸溶液的试管中。视察产生气泡的快慢;试验现象:镁条反应速率比铝快试验结论:活泼的反应快板书二、影响化学反应速率的因素1、内部因素:在相同
14、外界条件下,参与反应的物质的性质是确定化学反应速率的内部因素。过化学反应速率是化学反应快慢的没的化学反应,具有不同的化学反应速率,这是由于参与反应的物质的性质是确定化学反应速率的重要因素,那么,化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢?不是,因为其他因素如温度、浓度、压强对不同化学反应产生影响时,会使同一反应在不同条件下有不同的反应速率。下面我们就来探讨一下外界条件对化学反应速率的影响。板书2、外部因素问我们所说的外界条件主要指哪些方面?主要指浓度、温度、压强(主要对有气体参与的反应)、催化剂、表面积(主要对有固体参与的反应)等。讲我们先来探讨一下浓度对化学反应速率的影响板书(1)浓
15、度对化学反应速率的影响探究试验甲做大理石与1mol/L盐酸的反应;乙做大理石与0.1mol/L盐酸的反应,试验现象:甲的试管中有大量气泡产生,反应猛烈。而乙的试管中气泡产生较慢。结论:相同条件下,浓度大的反应快。讲很多试验表明,其他条件不变时,增加反应物的浓度可以增大化学反应速率。板书1其他条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率问要想从本质上理解化学反应速率变更的缘由,还得从反应的过程和本质说起,请大家回忆一下化学反应的过程和本质都是什么呢?化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组合在生成物分子的过程,其本质是反应物分子中旧的化学键的断裂和新的化学键的形成的过程。讲反应物分子中旧键
16、的断裂与生成物分子中新键的形成必需要靠反应物分子的相互接触,相互碰撞才可以完成。所以反应物分子(或离子)的相互碰撞是发生化学反应的先决条件,事实证明,反应物分子(或离子)间单纯的接触或碰撞并不肯定就发生化学反应,也就是碰撞存在着的有效性,在全部碰撞中有效碰撞是很少的,我们把能发生反应的碰撞叫有效碰撞,能发生有效碰撞的分子叫活化分子讲应当留意的是,发生有效碰撞的必需是活化分子。但活化分子间的碰撞却不肯定就是有效碰撞。因为有效碰撞不仅须要足够的能量。还须要正确的取向,这和运动员投篮球是一个道理。假如投球无力,球挨不着篮框,投不中;假如投球不足,但方向不对,同样也投不中;只有力足,方向正中才能投中。
17、投影动画演示:有效碰撞1碰撞过轻2碰撞取向不好3活化分子的有效碰撞讲无论是运动员投篮球还是化学反应都表明只有能量和取向都满意时,才会发生有效碰撞。在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子承反应物中所占百分比是肯定的,因此单位体积内活化分子数与单位体积内的反应物的分子数成正比。也就是和反应物的浓度成正比。当反应物浓度增大时,单位体积内活化分子数目增多,发生有效碰撞的次数就相应增多,化学反应速率也随之加快了。板书2理论说明:浓度增大活化分子数增多有效碰撞次数增大化学反应速率加快讲值得我们留意的是:(1)对于纯液体或固体物质,可认为其浓度为常数,它们的量的变更不会影响化学反应速率。(2)对于可逆反
18、应,增大一种物质的浓度,正逆反应速率都增加。(3)固体反应物颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小,其表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,有效碰撞资料将增加,所以能加快化学反应速率。过下面我们来探讨压强对化学反应速率的影响问压强一词跟什么有关?讲压强对化学反应速率的影响,指的是有气体参与的化学反应。当温度肯定时,压强增大,体积减小,单位体积内分子数增加,相当于浓度增大,故压强增大可增大化学反应速率。板书(2)压强对化学反应速率的影响1结论:对于有气体参与的反应,当其他条件不变时,压强增大浓度增大2理论说明:在其他条件不变时,压强增大浓度增大活化分子数增大有效碰撞次数增大速率增大讲值得留
19、意的是,由于压强的改变对固体、液体或溶液的体积影响很小,因而它们浓度变更的影响也很小,可以认为变更压强对它们的反应速率没有影响,而对于可逆反应,压强增大,正、逆反应速率都增大。而对于气体反应体系,有以下几种状况:投影小结I恒温时,增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快II恒容时,充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快充入惰性气体总压增大,各物质浓度不变,反应速率不变III恒压时,充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢问为什么夏天仪器简单变质,而冰箱可保鲜?温度高,食品腐烂快,易变质探究试验温度对化学反应速率的影响反应原理:2H2O2=2H2O+O2操作方法:在三支相同的试管中分别加
20、入2-3mL约5%的双氧水,然后在每一去试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后马上套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不别相同时,同时置于三个分别盛有热水、冷水、空烧杯中,视察现象投影结论:在其他条件不变的条件下,温度越高化学反应速率越快。板书(3)温度对化学反应速率的影响1结论:在其他条件不变的条件下,温度越高化学反应速率越快2说明:浓度肯定时,温度越高,反应物分子的能量就越高,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子反应物分子中活化分子的百分数增大有效碰撞次数增大反应速率增大。讲试验测得,温度每上升10,化学反应速率通常增大到原来的2-4倍,同时,我们还应了解到,此规律对于吸
21、放热反应均适用。一般地说,温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大,也更易于限制,是试验室最常用的增大化学反应速率的方法。但值得我们留意的是,对于可逆反应,正、逆反应速率都随温度的上升而增大。探究试验催化剂对化学反应速率的影响反应原理:2H2O2=2H2O+O2操作方法:在3支大小相同的试管中各装入2-3mL约5%的H2O2溶液,再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。视察试验现象投影板书(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响1结论:在其他条件不变的条件下,催化剂能够变更化学反应速率。能加快化学反应速率的叫正催化剂;能减
22、慢化学反应速率的叫负催化剂。讲在实际应用中,如不特殊说明,凡是说催化剂都是指正催化剂。约80%-85%的化工生产过程要运用催化剂。运用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率。催化剂参与化学反应,但反应前后的质量和化学性质是不变的。催化剂具有高度的选择性和专一性。我们常提到的酶就是一种特别好的催化剂板书2说明:运用催化剂降低反应物所需的能量更多的反应物的分子成为活化分子大大增加单位体积内的活化分子百分数成千成万倍的增大化学反应速率讲在运用催化剂时我们要防止催化剂中毒。催化剂中毒是指催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏的现象。另外,催化剂只有在肯定的温度下才能最大限度的显示其
23、催化作用,不同的催化剂对温度的要求不一样。思索与沟通1.请预料大理石(CaCO3)分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?增大浓度反应速率加快,减小浓度反应速率减慢。2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分)3.试验室进行化学反应时,经常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么?离子反应速率快,瞬间完成。(粒子的接触充分)4.试验室制取氢气时,是用粗锌好(有杂质)还是用纯锌好,为什么?形成原电池可以加快反应速率讲除了浓度,压强、温度、催化剂等能变更化学反应速率外,反应物颗粒
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