第三节化学反应的速率和限度

第三节化学反应的速率和限度从容说课本节教学内容分为两部分：第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。第二部分，在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。本节教学设计的指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。采用“指导发现与问题解决相结合”教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。其主要过程是：关于“化学反应速率”的具体教学程序设计为：关于“化学反应的限度”的具体教学程序设计为：本节可划分为两课时：第一课时是化学反应速率的概念、表示方法以及影响因素；第二课时是化学反应限度概念，化学平衡状态的本质、外部特征、影响反应限度的因素。燃料利用问题。教学评价。问题交流【思考与交流】日常生活中的化学变化有快有慢。有的反应瞬间完成，如爆炸；有的化学反应要经历几万年以上，如化石燃料的形成和溶洞的形成；有的反应在高温条件下变化快，在低温的条件下变化慢，如食品的变质；还有的反应在干燥的环境中变化慢，在潮湿的环境下变化快，如钢铁的锈蚀。人们在实验室进行化学反应时，常常采用粉碎反应物以增大其接触面积，或将固体反应物溶于水中以提高其接触机会，或加入催化剂等措施来提高化学反应速率。将这些学生熟知的化学现象和事例引入课堂学习之中，能提高学生学习化学的兴趣，会使学生深刻体会到化学知识与生活的密切联系，对培养学生正确的科学价值观十分有利。在生产、生活和科研中，常会遇到通过控制反应条件使化学反应按照人们的期望去完成，如对提高对人类有用的化学反应速率和反应程度，以提高原料的利用率或转化率。对这些问题的研究不仅能让学生认识到面对一个具体化学反应所必须考虑的基本问题，还能对人们将提高燃料的燃烧效率、提高能量的转化率，作为解决能源危机的有效途径有更深刻的理解。本节教学重点：化学反应速率和反应限度概念；了解影响化学反应速率和反应限度的因素。本节教学难点：化学反应限度的本质原因及外部特征。课时安排2课时第1课时三维目标知识与技能1．理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。2．学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。过程与方法1．重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。2．通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。情感、态度与价值观有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。教学重点化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。教学难点影响化学反应速率的因素教具准备多媒体课件、投影仪。教学过程[新课导入]教师：播放投影片北京的故宫是世界著名的古建筑群，是祖国珍贵的文化遗产。在保和殿后，有一块巨大的“云龙陛石”，上面雕有精美的蟠龙图案（如左图）。但是，近些年浮雕已开始受损，一些细小的花纹已变得模糊不清。在太和殿周围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受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重，有的已面目全非。这真是一场大的灾难。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，而近几十年腐蚀却变快了呢？这就会涉及化学反应速率的问题。师：同学们回忆在初中化学学习中有关化学反应速率的例子（或日常生活中有关的例子）生1：化石燃料的形成生2：钢铁生锈生3：煤窑的瓦斯爆炸生4：冰箱中的食物变质生5：森林火灾、岩石风化――――――师：很好。不同的化学反应进行得快慢不一样，有的反应进行得很快，瞬间就能完成，例如，氢气和氧气混合气体遇火发生爆炸，酸、碱溶液的中和反应等；有的反应则进行得很慢，例如，有些塑料的分解要几百年，而石油的形成要经过亿万年等。这些都说明了不同的化学反应具有不同的反应速率。[板书]第三节化学反应的速率和限度[推进新课]师：在初中物理课本上是怎样定义宏观物体的运动速率的呢？同学们想一想化学反应速率应该怎样衡量呢？［板书］一、化学反应速率［学生自学］阅读课本P41-P42页生：1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。浓度的单位常用mol／L表示，化学反应速率的单位常用mol／（L·min）或mol／（L·s）表示。师：请举例说明化学反应速率的意义生：某反应物的浓度在1min内减少了1mol／L，则其化学反应速率为1mol／（L·min）。又如，在某化学反应中，某一反应物B的初始浓度是2.0mol／L。经过2min后，B的浓度变成了1.6mol／L，则在这2min内B的化学反应速率为0.2mol／（L·min）。师：很好。投影下表［合作探究］演示实验2－5生：观察并完成下表师：正确引导学生完成实验探究⑴.反应原理探究⑵.温度对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。如下图实验题目双氧水分解反应实验步骤在一支试管中加入2～3mL约5%的H2O2，然后滴加1～2滴1mol/L的FeCl3溶液待试管中产生大量气泡时，用带火星的火柴梗检验产生的气体实验现象用化学方程式解释实验现象思考问题寻找答案1.通过观察什么现象来判断该反应进行得快慢？2.还有哪些其他办法观察该化学反应速率？列出你对问题的想法实验题目比较不同温度下双氧水分解反应的化学反应速率大小演示实验2－6⑶.催化剂对化学反应速率影响的实验探究根据所给出的仪器和药品设计实验方案、步骤和装置。⑷．补充实验实验步骤在三支相同的试管中分别加入2～3ml约5%的H2O2，然后在每一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上气球（大小相同）。等三支试管上的气球大小差不多相同时，同时置于三个烧杯中观察现象。反应条件热水常温冷水实验现象反应速率大小得出结论。实验题目比较不同条件下双氧水分解反应的化学反应速率大小实验步骤在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入2～3mL约5%的H2O2，然后在一支试管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液，另一支试管中加入少量MnO2固体。同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液，观察红墨水上升情况。反应条件少量MnO2无催化剂2滴FeCl3溶液实验现象反应速率大小得出结论。实验题目比较铝片于不同浓度的盐酸反应的化学反应速率大小实验步骤在两支放有相同的铝片试管里，分别加入10mL1mol／L盐酸和10mL0．1mol／L盐酸。观察现象。观察反应现象。反应条件10mL1mol／L盐酸0．1mol／L盐酸实验现象反应速率大小[课堂小结]［板书］2．对于同一化学反应，化学反应速率与下了因素有关：i.温度：在其它条件不变情况下，温度高化学反应速率快，反之，温度降低，化学反应的速率降低。ii.催化剂：催化剂(正)加快化学反应的速率。iii.浓度：在其它条件不变情况下，浓度大化学反应速率增快。浓度减小化学反应速率减慢。[布置作业]1．教材P47T1、T2、T3、T4[板书设计]活动与探究1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。近来由于大气中污染物（如冰箱制冷剂氟利昂CF2Cl2和汽车尾气中的氮氧化物等)不断增加使得臭氧层遭到破坏，从而造成对环境和生物的严重影响。产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为(O3)。有关反应为CF2Cl2→CF2Cl+ClNO2→NO+O因此Cl原子或NO2分子能消耗大量的O3Cl＋O3→ClO+O2NO+O3→N2+O2ClO＋O→Cl＋O2NO2+O→NO+O2总反应O3+O=2O2总反应O3+O=2O2在上述臭氧变成氧气的反应过程中，Cl和NO2起什么作用？应如何保护臭氧层？随堂练习1．同质量的锌与稀硫酸反应，欲使反应速率最大，选择下列组合中的反应条件：①锌粒②锌片③锌粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加热⑧用冰冷却⑨不断搅拌⑩迅速加入锌片后静置。[]A．②⑥⑦⑩B．①④⑧⑩C．③⑤⑦⑨得出结论。第三节化学反应的速率和限度一、化学反应速率1.化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示2．对于同一化学反应，化学反应速率与下了因素有关：i.温度：在其它条件不变情况下，温度高化学反应速率快;温度降低，化学反应的速率降低。ii.催化剂：催化剂(正)加快化学反应的速率。iii.浓度：在其它条件不变情况下，浓度大化学反应速率增快。浓度减小化学反应速率减慢。D．③⑥⑦⑨2．在2L密闭容器内，某气体反应物在2s内由8mol变为7.2mol，则该反应的平均反应速率为[]A．0.4mol／L·sB．0.3mol／L·sC．0.2mol／L·sD．0.1mol／L·s3．下列各组实验中溶液最先变浑浊的是[]。A．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水5mL，反应温度10℃B．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度10℃C．0.1mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度30℃D．0.2mol／LNa2S2O3和H2SO4各5mL，加水10mL，反应温度30℃4．反应A(s)＋B(g)=c(g)在密闭容器中进行，下列情况中，不能使反应速率加快的是［］。A．升高温度B．增加A的物质的量C．使用催化剂D．缩小容器体积使压强增大5.NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2。对此反应的下列叙述中正确的是[]。A．使用催化剂能加快反应的速率B．使一种反应物过量能提高反应的速率C．改变压强对反应速率没有影响D．降低温度能加快反应速率6.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml，2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是[]。A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2molL的X溶液C．10℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液7.对于反应NO2(气)＋SO2(气)=NO(气)＋SO3(气)＋Q，下列叙述正确的是[]A．使用催化剂不能改变反应速率B．改变压强对反应速率没有影响C．升高温度能加快反应速率D．减小压强会降低反应速率8.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2+Cl2=2HCl的反应速率。可表示为v=k[C(H2)]m[C(C12)]n，式中k为常数，m,n值可用下表中的数据确定。c(H2)(mol·L-1)c(C12)(mol·L-1）v[mol·L-1·S-1］1.01.01.Ok2.01.02.Ok2.04.04.Ok由此可推得，m,n值正确的是()A.m=1,n=1B.m=1/2,n=1/2C.m=1/2,n=1D.m=l,n=1/29．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是（）A．加热B．不用稀硫酸，改用98％浓硫酸C．滴加少量CUSO4溶液D.不用铁片，改用铁粉10．下列因素一定会使化学反应速率加快的是（）①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小容器体积④加人生成物A.①②④B.②③C.①②③D.只有②随堂练习参考答案：1.D2.C3.D4.B5.答案：A。分析：该反应的方程式为：2CO＋2NO=N2＋2CO2这里虽然列出了化学方程式，其实反应速率与化学方程式无关。反应的速率只与浓度、温度、催化剂有关，气体的反应还与压强有关。本题中，B不正确，因为一种皮应物过量并不一定是反应物浓度增加。一种反应物过量只能使另一种反应物转化率提高，不涉及反应的速率问题；C也不正确，对气体