第三节化学反应的速率

榆林市苏州中学理化生课时计划科目化学年级高二学期二设计者总课时课题第3节化学反应的速率第章第课共课时课型新授课检查记录初备年月日复备年月日年月日年月日教学目标知识与技能：使学生知道化学反应速率的定量表示方法，并初步了解测定某些化学反应的速率的实验方法；使学生进一步了解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律；使学生知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响。过程与方法：通过对“化学反应速率的表示方法”的探究，让学生体验如何进行定量实验的设计、如何完成实验数据的记录及处理等，提高他们利用定量实验研究问题的能力；通过对浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响等问题的研讨，培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能力。情感态度与价值观：通过催化剂实际应用的事例，使学生认识催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。重点难点重点：化学反应速率的表示方法和浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。难点：化学反应速率的表示方法和浓度、温度、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。教学方法讲授、类比、归纳教学准备多媒体课件、学习资源苏州中学理化生活页教案第1页教学过程教师活动学生活动设计意图第一课时【引入新课】通过课本上的例子说明一个化学反应是否具有利用价值不仅决定于它是否有可能发生以及反应进行的程度，还决定于化学反应速率的快慢。要想有效地控制化学反应，必须要了解化学反应是怎样进行的，并能定量分析浓度、温度、催化剂等反应条件对化学反应速率的影响程度。今天这节课我们主要学习一下化学反应速率的表示方法，下节课我们学习影响化学反应速率的因素。【板书】第3节化学反应的速率【思考1】影响化学反应速率的因素有哪些?【思考2】如何比较化学反应的速率【思考3】如何定量描述化学反应的速率【活动•探究】学生阅读P55【投影】实验的图片。【思考1】实验中化学反应速率可用哪些方法表示？单位时间内镁的物质的量的变化。【思考2】若用单位时间内盐酸浓度的减小或氯化镁浓度的增大来表示该化学反应的速率，需要哪些数据呢？二者在数值上相等吗？为什么？倾听回答：浓度、温度、压强、催化剂、反应物间的接触面回答：反应物消耗的快慢或生成物增加的快慢阅读P55并思考单位时间内盐酸溶液或氯化镁的浓度变化；单位时间内镁的质量变化；单位时间内镁的物质的量的变化【学生】需要准确量取盐酸的体积，并利用关系式计算出反应中消耗的氯激发学生的求知欲，提高学习的主动性培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力【板书】一、化学反应速率1、概念：对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。2、意义：描述化学反应快慢的物理量。3、计算公式：v(A)=△c(A)△t单位：mol·L-1·min-1mol·L-1·s-14、应用中应注意的问题：【教师】①概念中的反应速率实际上是某段时间间隔内的平均反应速率。时间间隔越短，在这段时间发生的浓度变化越接近瞬时反应速率（指在某一瞬间的反应速率）；②对某一具体化学反应来说，在用不同物质表示化学反应速率时所得数值往往不同。用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的系数之比【板书】①它是平均速率②不能用固体或纯液体表示反应速率（因为它们的浓度是一个常数）【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H2催化剂高温高压2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。解：N2+3H2催化剂高温高压2NH3起始量（mol）：1302s末量（mol）：1-0.23-0.60.4变化量（mol）：0.20.60.4则：V(N2)===0.22×2===0.05mol/（L·s）V(H2)===0.62×2===0.15mol/（L·s）化氢或生成的氯化镁的物质的量理解化学反应速率的概念、意义、表达式思考、识记注意解题书写的规范性加强对化学反应速率的理解培养学生用规范的化学语言书写解题V(NH3)===0.42×2===0.1mol/（L·s）有：V(N2)：V(H2)：V(NH3)=1：3：2【板书】③对于aA+bB=dD+eE有：v(A)：v(B)：v(D)：v(E)=a：b：d：e【练习】1、在2A＋B==3C＋4D反应中，下面表示的反应速率最快的是（）A.V(A)＝3.0mol·L-1·min-1B.V(B)＝0.28mol·L-1·S-1C.V(C)＝4.8mol·L-1·min-1D.V(D)＝1.0mol·L-1·S-1【板书】④用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较【练习】2、可逆反应mA(g)+nB(g)xC(g)，已知V(A)=amol/L.min，V(B)=bmol/L.min，V(C)=cmol/L.min，则x的值为A.bcnB.acmC.ncbD.mca3、已知4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O,若反应速率分别用υ(NH3)、υ(O2)、υ(NO)、υ(H2O)[mol/（L·s）]表示，下列关系式正确的是A、4υ(NH3)=5υ(O2)Ｂ．5υ(O2)=6υ(H2O)Ｃ.2υ(NH3)=3υ(H2O)Ｄ.4υ(O2)=5υ(NO)【讲解】用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算.为了统一起见，将化学反应速率定义为：【板书】5、对于反应aA+bB=dD+eE，其化学反应速率为：υ=1-a•△c(A)△t=1-b•△c(B)△t=1d•△c(D)△t=1e理解完成练习并相互讨论思考统一物质统一单位理解理解学有所用，进一步理解化学反应速率•△c(E)△t【讲解】这是表示这个化学反应的速率的，不用再强调是用哪种物质表示了，因为这样一规定后，无论用哪种物质表示，化学反应速率都是相同的。【阅读】指导学生阅读课本P56的“拓展视野”。【讲解】讲解化学反应速率的测量方法。【小结】小结本节课的内容。【作业】P631理解思考、总结苏州中学理化生活页教案第2+页板书设计第3节化学反应的速率一、化学反应速率1、概念：对于反应体系体积不变的化学反应，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增大来表示化学反应速率。2、意义：描述化学反应快慢的物理量。3、计算公式：v(A)=△c(A)△t单位：mol·L-1·min-1mol·L-1·s-14、应用中应注意的问题：①它是平均速率②不能用固体或纯液体表示反应速率（因为它们的浓度是一个常数）③对于aA+bB=dD+eE有：v(A)：v(B)：v(D)：v(E)=a：b：d：e④用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较5、对于反应aA+bB=dD+eE，其化学反应速率为：υ=1-a•△c(A)△t=1-b•△c(B)△t=1d•△c(D)△t=1e•△c(E)△t教学后记苏州中学理化生活页教案第3页教学过程教师活动学生活动设计意图第二课时【复习提问】如何表示化学反应速率？【引入新课】上节课我们主要学习了化学反应速率的表示方法，今天我们来学习影响化学反应速率的因素。【板书】二、浓度对化学反应速率的影响【交流•研讨】反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：请找出化学反应速率与C(HI)、C(H2O2)之间的关系，并尝试写出相应的数学表达式。【讲解并板书】反应速率常数k1、表示单位浓度下的化学反应速率2、通常反应速率常数越大，反应进行得越快3、与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响4、反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速率常数没有可比性【讲解】理解如下两点：1、反应物浓度对化学反应速率的影响程度与其在化学方程式中的系数并无确定的关系，不能根据化学方程式写出速率方实验编号小12345C(HI)/mol·L-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/mol·L-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol·L-1·s-10.00760.01530.02270.01510.0228回答小组完成教材P57《交流·研讨》。根据表中浓度与速率的关系，尝试写速率与浓度的数学表达式，讨论你的观点回答：V=kc(H2O2)c(HI)认真听讲，积极思考阅读教材P58表2-3-2，导入新课锻炼思维能力，让学生交流合作，共同提高检查反馈学生数学表达式中的问题，注重归纳总结程；2、压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应物质浓度实现的，因此压强的改变会对气体参与的化学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响。【教师】介绍化学反应的“碰撞理论”。【板书】三、温度对化学反应速率的影响【提问】通过化学必修课程的学习，你已经知道温度可以影响化学反应的速率。温度与化学反应速率之间存在定量的关系吗？【讲解并板书】1、经验规律（范托夫经验规则）通常情况下，温度每升高10℃，化学反应速率将增大到原来的2～4倍【例题】对于反应M＋N→P，如果温度每升高10℃，速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为（A）A.2minB.3minC.6minD.9min【交流•研讨】小组教材P58表2-3-3，联系化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式，分析表中提供的数据思考：1、范托夫经验规则是否普遍适用?2、温度对化学反应速率有怎样的影响?3、升高相同温度,对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗?【答案】1、范托夫经验规则与表中提供的数据相矛盾,这说明此规则适用范围有限，只能对一些反应的化学反应速率做粗略估计；2、温度越高，反应速率常数越大，化学反应速率越快；认真听讲、思考、对比、理解、掌握思考理解100101TTaVV3、温度对不同化学反应的反应速率的影响程度不一样，温度对反应速率常数的影响与活化能有关。【板书】2、活化能(Ea)【讲解】1、能发生化学反应的分子必须是吸收能量后形成的活化分子，而活化能是普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量。2、活化能越高，反应越难进行，反应速率常数越小。3、只有基元反应的活化能才是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。【教师】介绍化学反应的“过渡态理论”如右图：【板书】阿仑尼乌斯公式【讲解】当Ea0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。由阿仑尼乌斯公式可知，Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大，这就是升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同的原因。【板书】四、催化剂对化学反应速率的影响【思考一】催化剂对化学反应速率有怎样的影响?【板书】概念：能加快化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。【教师】催化剂通过参与反应改变反应历程降低反应的活化理解【交流•研讨】小组交流研讨分析教材P61表2-3-5所列出的数据信息，并根据表中数据讨论为以后学习打下基础，活化能的学习只是简单了解AB+C△HEaA···B···CA+BCEa‘反应进程ERTEaAek能来提高化学反应速率（以氯催化臭氧分解历程为例分析）。【板书】1、催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率2、催化剂具有选择性，催化活性受温度影响较大【思考二】与其他因素相比，催化剂对化学反应速率影响程度如何?为什么?【学生】由于催化剂参与反应改变反应历程，因此可以较大幅度地降低反应的活化能，从而能有效地提高化学反应速率．【练习】1、某同学经过一系列测定，绘制出的溶液的PH随反应时间的变化曲线如下，试分析整个反应过程中溶液PH的变化先快后慢的原因。【答案】镁与盐酸反应放热，随着溶液温度升高，反应速率加快；经过一段时间后，溶液温度不再有明显变化，溶液浓总结、理解、掌握思考反应时间PH反应进程AB+C催化剂DAB+CA...B...CAC+