2019-2020年高中化學《化學反應速率》教案1 新人教版選修4.doc
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2019-2020年高中化學《化學反應速率》教案1 新人教版選修4 〖教學目標〗 1．了解化學反應速率的概念和表示方式，認識濃度、壓強（理科）、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響,了解改變化學反應速率的意義。 2．能初步運用有效碰撞、活化分子等概念解釋濃度、壓強、溫度等條件對化學反應速率的影響。（理科） 〖教學重點〗化學反應速率的概念及外界條件對化學反應速率的影響。 〖教學難點〗化學反應速率的表示方式。 〖課時安排〗2課時 〖教學過程〗第一課時 [講解]我們知道，化學反應往往需要在一定的條件下進行。例如，H2和N2化合生成NH3的反應，就需要高溫、高壓和催化劑存在的條件下進行。又如，從理論上講，NO和CO可以反應生成CO2和N2，但是在沒有催化劑存在時，這個反應的速率非常小，否則，汽車尾氣中的這兩種有毒氣體在排放前就進行反應，可以大大改善汽車尾氣對大氣的造成的污染，但實際上，迪個美好的愿望目前還未能順利實現(xiàn)?？梢姡芯炕瘜W反應的條件對日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學研究等具有重要的意義。為什么一個反應的進行，需要這樣或那樣的條件呢？這就要從以下兩個方面來認識：一個是反應進行的快慢，即化學反應速率問題；一個是反應進行的程度，也就是化學平衡問題。這兩個問題不僅是今后學習化學所必須的基礎理論知識，也是選擇化工生產(chǎn)適宜條件時所必須了解的化學變化的規(guī)律。 [過渡]在這一章里，我們將重點學習化學反應速率和化學平衡的有關知識，然后將運用化學反應速率和化學平衡等有關理論，分析一些簡單的化工生產(chǎn)的實際問題。 [引言]講述酸雨對北京故宮“云龍陛石”、太和殿周圍的漢白玉護欄的蟠龍柱以及吐水龍頭上的花紋；世界各地的古建筑等腰三角形的腐蝕。指出以前幾百年的腐蝕很慢，這些年來的腐蝕變快了，就與化學反應速率有關。 [板書]一、化學反應速率 [講解]不同的化學反應進行的快慢不一樣，有的反應進行得很快，瞬間就能完成。例如氫氣與氧氣混合遇火發(fā)生瀑炸，酸堿的中和反應等；有的反應進行得很慢，例如，石油的形成要經(jīng)過幾百萬年甚至更長的時間。 [演示實驗2-1]引導學生觀察：兩支試管中都有氣泡產(chǎn)生，但大理石與鹽酸反應迅速，有大量氣泡產(chǎn)生，而與醋酸反應較緩，只有少量氣泡產(chǎn)生。 [指出]二者的反應快慢不一樣，我們要用一個衡量化學反應進行快慢程度的量來表示，這就是化學反應速率。 [板書] 化學反應速率：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。 單位：mol/L.min或mol/L.s。 [例題]某一化學反應：A+B==2C,在2min鐘內(nèi)，A的濃度由2mol/L減小到1mol/L,C濃度由0.5mol/L增加到2.5mol/L，則在這兩分鐘內(nèi)，A的化學反應速率為0.5mol/L.min，C的化學反應速率為1mol/L.min。 [講解]在同一段時間內(nèi)，同一個化學反應中各物質(zhì)的反應速率是成比例的： [討論并板書]引導學生填空 在2升密閉容器中發(fā)生的可反應：A+2B2C A的物質(zhì)的量 B的物質(zhì)的量 C的物質(zhì)是量 t=0min 3mol 1mol 0 t=1min 2.8mol 0.6mol 0.4mol 反應速率 0.1mol/L.min 0.2mol/L.min 0.2mol/L.min VA:VB:VC=1:2:3（為方程式中的系數(shù)比） [引言]不同的化學反應，具有不同的反應速率，這說明，參加反應的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學反應速率的重要因素。但由于受其它條件的影響，同一化學反應在不同條件下可能會有不同的化學反應速率，因此，我們可以通過改變反應條件來改變化學反應的速率。 [講解]改變化學反應速率在實踐中有很重要的意義，例如，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，采取適當?shù)拇胧┘涌炷承┖彤a(chǎn)過程，如使煉鋼、合成樹脂或合成橡膠的反應加快等；也可以根據(jù)需要減慢某些反應速率，如使鋼鐵生銹、塑料和橡膠老化的反應速率減慢。下面我們來探討濃度、壓強（主要對有氣體參加的反應）、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響。 [板書] 二、外界條件對化學反應速率的影響（影響化學平衡的條件——理科） [提問]我們曾做過硫與氧氣反應的實驗：硫在空氣中燃燒時產(chǎn)生微弱的淡藍色火焰；而在純氧中燃燒時，則發(fā)出明亮的藍紫色火焰。這說明硫在純氧中與氧的反應要比空氣中進行得更快，更劇烈。 1．濃度對化學反應速率的影響 [演示實驗2-2] 引導學生觀察：大理石與1mol/L的鹽酸反應迅速，有大量氣泡產(chǎn)生，而與0.1mol/L的鹽酸反應較緩，只有少量氣泡產(chǎn)生。 [分析得出結(jié)論]濃度較大的鹽酸與大理石反應的化學反應速率比濃度較小的鹽酸與大理石反應的化學反應速率大。 [講解并板書]許多實驗證明，當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。 （理科）[引導學生閱讀教材后分析講解]能量高于分子平均能量的分子，屬于活化分子；活化分子在具有合適的取向相互碰撞后，才能使舊鍵斷裂，發(fā)生化學反應，這樣的碰撞叫做有效碰撞。在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子在反應物中所占的百分數(shù)目是一定的，因此，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目與單位體積內(nèi)反應物分子的總數(shù)成正比，也就是和反應物的濃度成正比。增大反應物的濃度，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應增多，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應增多?；瘜W反應速率就增大。 [板書]2．壓強對化學反應速率的影響 [講解]對于氣體來說，當溫度一定時，一定量氣體的體積與其所受的壓強成反比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的1/2，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增大到原來的2倍。所以，增大壓強，就是增加單位體積內(nèi)反應物和生成物的物質(zhì)的量，即增大了濃度，因而可以增大化學反應速率。 相反，減小壓強，氣體的體積就擴大，濃度就減小，因而化學反應速率也減小。 如果參加反應的物質(zhì)是固體、液體或溶液時，由于改變壓強對它們體積的影響很小，因而對它們濃度改變的影響也很小，可以認為改變壓強對它們的反應速率無影響。 [板書]3．溫度對化學反應速率的影響 ［講解］通過〖實驗2-2〗我們還看到，給加入０.1mol/L鹽酸的試管加熱后，反應速率明顯加快了。這說明溫度的變化也可以使反應的化學反應速率發(fā)生改變。 （理科）［講解］在濃度一定時，升高溫度，反應物分子的能量增加，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應物分子中活化分子的百分數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，因而使化學反應速率增大。當然，由于溫度升高，會使分子的運動加快，這樣單位時間里反應物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應也會相應地加快，但不是反應加快的主要原因，而前者是反應加快的主要原因。 [講解板書]經(jīng)過多次實驗測得，溫度每升高10℃，化學反應速率通常增大到原來的2～4倍。 [講解]有很多在常溫或高溫時進行得很快的化學反應，在低溫下則進行得較慢。這就是人們使用電冰箱保存食物的原因。 [板書]４．催化劑對化學反應速率的影響 [演示實驗2-3] 引導學生觀察：在H2O2中加入MnO2粉末時，立即有大量氣泡產(chǎn)生，而在沒有加MnO2粉末的試管中只有小量氣泡出現(xiàn)?？梢姶呋瘎㎝nO2使H2O2分解的反應加快了。 （理科）[講解]催化劑能夠增大化學反應速率的原因，是它能夠降低反應所需的能量，這樣就會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的百分數(shù)，從而成千成萬倍地增大了化學反應速率。 [講解]綜上所述，許多實驗成績和事實證明，對于同一個化學反應來說，條件不同時，反應速率會發(fā)生變化。除了濃度（對于有氣體參加的反應，改變壓強相當于改變濃度）、壓強、催化劑等能夠改變化學反應速率外，反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應速率產(chǎn)生影響。在適當條件下，人們還可以利用光、超聲波、甚至磁場來改變某個反應的速率。 （理科）［討論］采用哪些方法可以增大Fe與鹽酸反應的化學反應速率？在這些方法中，哪些是由于增加了活化分子在反應物中的百分數(shù)所造成的？ （增加鹽酸的濃度升高溫度增大鐵與鹽酸反應的接觸面積等） ［練習］（文科）課后習題二：１、２；習題三。（理科）課后習題二：１、２；習題三、四、五。 ［作業(yè)］（文科）課后習題一：１、２；（理科）課后習題一：１、２、３、４。 〖教學過程〗第二課時：做練習 《化學反應速率》練習題 一、選擇題 （ ）1、反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10升密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率(X)(反應物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為 A．v(NH3)=0.01mol/L B．v(NO)=0.001mol/L C．v(O2)=0.001mol/L D．vH2O)=0.045mol/L （ ）2、在密閉容器中進行可逆反應，A跟B反應生成C，反應速率v(A)、v(B)、v(C)之間存在以下關系：v(B)=3v(A)，v(C)=2v(A)，3v(C)=2v(B)，則該反應可以表示為 A．A+BC B．2A+2B3C C．3A+B2C D．A+3B2C （ ）3、在N2+3H22NH3合成氨反應中，分別采取以下措施，不能使反應速率加快的是 A．適當升高溫度 B．增大氮氣濃度 C．擴大容器體積 D．使用催化劑 （ ）4、0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL跟10mL水混合，反應速率為v1mol/(L.s); 0.2mol/LNa2S2O3溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各5mL跟20mL水混合，反應速率為v2mol/(L.s),則在相同條件下，v1和v2的關系是 A．v1>v2 B．v1=v2 C．v1
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