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第1页共11页第二节化学反应的快慢和限度一、教材分析（一）知识脉络在学生认识了化学反应中的物质变化和能量变化的实质后，引入化学反应进行的快慢和限度，使学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角，继续认识化学反应。化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定，但外界条件的改变如：反应物的浓度、反应的温度、反应物间的接触面积、光、波、以及气体反应体系的压强等因素的变化都可影响反应的快慢。催化剂的使用同样会改变化学反应的快慢。在可逆反应中，一定条件下反应只能进行到一定的程度，外界条件的改变会影响到化学平衡的移动，这是反应的限度问题。从分析化学反应的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。（二）知识框架（三）新教材的主要特点：新教材中将此部分知识分解为必修部分和选修部分。必修部分与旧教材相比，降低了知识要求和难度。更简洁、易懂，更注重理论联系实际，注重培养学生的分析能力、知识迁移能力、科学实验方法和科学素养。二．教学目标（一）知识与技能目标1、使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初表示化学反应速率的方法优化化工生产条件的重要依据化学反应化学反应的限度（化学反应平衡）化学反应的的快慢（化学反应速率）影响化学反应速率的因素化学平衡的建立化学平衡的移动第2页共11页步了解如何调控化学反应的快慢。2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。4、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍，使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。（二）过程与方法目标1、通过引导学生对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析，让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。（三）情感态度与价值观目的1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。三、教学重点、难点（一）知识上重点、难点化学反应速率及影响因素；化学平衡的建立。（二）方法上重点、难点学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践－理论－指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。四、教学准备（一）学生准备1、预习第二节化学反应的快慢和限度。如何描述化学反应的快慢？哪些条件可以影响化学反应的快慢？如何从实验的角度去分析和探讨？是不是所有的化学反应都进行得很完全？化学平衡第3页共11页是一种什么样的平衡体系？如何优化化工生产的条件？2、将学生每4－5人编为一组，设计“活动·探究”的实验方案。（二）教师准备教学媒体、课件；五、教学方法问题推进、分析类比、实验探究六、课时安排3课时七、教学过程【实验探究】分组实验：镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应【质疑】1、镁、锌和相同浓度的稀硫酸反应现象有什么不同？为什么不同？生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰？【讨论】学生讨论思考上述问题。【引入新课】从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们今天要学习的从一个全新的角度去认识化学反应－化学反应的快慢和限度。【点评】密切结合学生已有的化学反应知识，从“问题”直接引入新课题，使将要学习的内容一目了然，从实验探究入手创设学生积极探究学习的氛围。【板书】第二节化学反应的快慢和限度【阅读并质疑】阅读教材39－40页“联想·质疑”,如何认识化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？催化剂在化学反应中有什么作用？【过渡】在硫酸的工业生产中，二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响，它们是如何影响的呢？【板书】一、化学反应的快慢【媒体显示】“认识化学反应的快慢”的实验设计：【思考、讨论并质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反应？为什么三种金属的表面积要大致相同？你如何设计实验？如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系？第4页共11页【学生设计】学生讨论、分析所给物质的浓度、状态，设计实验方案（1）铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验（2）镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验（3）铁片分别与不同浓度的盐酸反应的实验（4）铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验（5）块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验（6）块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验【质疑】通过什么现象了解化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？【阐述】化学反应进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反应的快慢。通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢。【板书】1、化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。时间：（如每秒、每分、每小时）计算公式为＝△C/△t反应速率的单位mol/(L•s)mol/(L•min)mol/(L•h)【思考】如何认识反应速率？1、某一反应物的浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反应的反应速率。2、在一定条件下N2+3H22NH3的反应中，起始C(N2)为2mol/L，C(H2)为5mol/L，反应到2分钟时，测得C(NH3)为0.4mol/L，(1)分别用N2、H2、NH3表示反应速率。(2)反应到2分钟时C(N2)为_________，C(H2)_________。【点评】简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。【小结】（1）现表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。（2）起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2：3：1：42、影响化学反应速率的因素第5页共11页【质疑】化学反应的快慢主要取决什么？化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定。【质疑】一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响？它们是如何影响的？从几组实验可知比较一个实验的结果会受到多方面因素的影响，如温度、浓度、表面积等。【结论1】增加反应物的浓度，反应速率加快；【结论2】升高温度，反应速率加快；通常情况下温度每升高100C，化学反应速率将增大到原来的2－4倍。【质疑】是否只有对吸热反应升高温度才能加快反应速率？请你举例说明。不论是吸热反应还是放热反应升高温度都能加快反应速率。如木炭的燃烧。【结论3】增大反应物间的接触面积，反应速率加快；【质疑】催化剂是如何影响化学反应速率的？在2H2O2＝2H2O+O2↑的反应中，有二氧化锰、氯化铁或过氧化氢酶做催化剂。【结论4】催化剂能改变化学反应的速率。【阅读思考】阅读教材41－42页，了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？【资料介绍】海鲜是一种含有嘌呤和苷酸两种成分的食物，而啤酒中则富含分解这两种成分的重要催化剂——维生素Ｂ１。如果吃海鲜时饮啤酒，会促使有害物质在体内的结合，增加人体血液中的尿酸含量，从而形成难排的尿路结石。如果自身代谢有问题，吃海鲜的时候喝啤酒容易导致血尿酸水平急剧升高，诱发痛风，以致出现痛风性肾病、痛风性关节炎等。【质疑】对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？如何理解？【阐述】一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反应速率。【结论5】对气体物质参加的反应，增大压强能加快反应速率。【板书小结】影响化学反应速率的因素有浓度、温度、催化剂，还有压强（对有气体物质的反应）、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。通常浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快；压强越大，反应速率越快（对有气体物质的反应，为什么？）；催化剂能改变化学反应速率。【思考练习】1、在铝和硫酸的反应中可以通过什么现象说明反应的快慢？可以通过改变哪些条件说明外界因素对反应速率的影响？第6页共11页2、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（）A.增大反应物的量B.增大压强C.升高温度D.使用催化剂【质疑】在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反应，体现二氧化硫的还原性和氧化性：2SO2+O22SO3，SO2+2H2S=3S+2H2O。为什么一个式子用“”，一个式子用“＝”号？说明什么？有些化学反应不能进行完全，即反应物不能完全转化为生成物。这与化学反应的限度有关。【板书】二、化学反应的限度【阐述】在2SO2+O22SO3反应中二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气。【板书】1.可逆反应在同一条件下，能同时向正、反两个方向进行的化学反应称为可逆反应【注意】同一条件，同时进行；反应物不能完全转化为生成物。【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反应生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反应是可逆反应吗？还有哪些反应是可逆反应？【质疑、讨论】常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？【阐述】常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。【质疑、探讨】一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？请在下图中画出反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的反应速率和反应时间的关系图。【阐述】由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？反应时间反应速率第7页共11页【点评】从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点，从数学的模式，采用直观的图示认识平衡，帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。【板书】2.化学平衡化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里正反应速率和逆反应速率相等，反应混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。【质疑】化学平衡的特征是什么？为什么说化学平衡是动态平衡？动：V正=V逆≠0，动态平衡定：外界条件一定，各组成的百分含量一定（不是相等）变：外界条件改变，平衡被破坏、发生移动而建立新的平衡【质疑】化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响？【观察·思考】温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的？为什么条件的改变平衡状态被破坏？【阐述】在2NO2N2O4的反应中，已知生成N2O4的反应是放热反应，当温度升高时，气体颜色变深，说明NO2的浓度增大，升高温度有利于NO2的生成。温度的改变使正、逆反应速率不等，原平衡被破坏，可见化学平衡是在一定条件下建立的，同一可逆反应条件不同平衡状态不同，即化学平衡发生移动。化学平衡移动：化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。如果一个可逆反应达到平衡状态以后，反应条件（如浓度、压强、温度等）改变了，平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而达到新的平衡状态，这叫化学平衡的移动。平衡状态不平衡状态新平衡状态V正=V逆V正≠V逆V’正=V’逆化学平衡移动【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移