2019-2020年高中化學《化學反應速率與反應限度》教案10 蘇教版選修2.doc

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2019-2020年高中化學《化學反應速率與反應限度》教案10 蘇教版選修2 一、教學目標 課標內(nèi)容： 通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度，了解控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用 會考考綱： 1．通過實驗認識化學反應速度(B) 2．通過實驗認識化學反應的限度(B) 3．了解控制反應條件睚生產(chǎn)和科學研究中的作用(B Ⅱ) 教學目標： (一)知識與技能 1．理解化學反應速率的概念和影響的外界條件 2．能設計并完成一些化學實驗 (二)過程與方法 1．重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法 2．通過實驗分析影響化學反應速率的外界條件 (三)情感與價值觀 有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷 二、教學重、難點和突破方法 教學重點：化學反應速率的概念；有關計算；影響化學反應速率的因素 教學難點：影響化學反應速率的因素 三、教學過程： （一）設計思路 從日常生活中的實例和學生己有的知識出發(fā)，用實驗直觀地比較幾種反應的快慢，使學生理解可以從單位時間里反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來判斷反應進行的快慢。引導學生進行反應速率的簡單計算，幫助學生掌握反應速率的表示方法，了解怎樣判斷反應速率的大小。通探究影響雙氧水分解反應速率的因素及生產(chǎn)、生活中相關問題的討論，幫助學生定性地認識外界條件對化學反應速率的影響，加深對反應速率概念的理解。 （二）教學媒體和教具 學案、練習題、圖表 …… （三）課堂教學流程 1.創(chuàng)設情境，引入新課 日常生活和生產(chǎn)中有很多化學反應，有的化學反應過程進行得快，有的化學反應過程進行得慢。根據(jù)你所學知識或生活經(jīng)驗判斷下列化學反應的快慢： 燃放煙花、爆竹( )；食物的腐敗( )；溶洞、鐘乳石的形成( )；點燃氫氧爆嗚氣( )；常溫、常壓下氮氣與氫氣反應生成氨氣( )；酸堿中和反應( ) 。 交流與討論：①你是以什么標準，判斷他們反應的快慢？②在化學上用什么來表示化學反應的快慢？ 你的回答是：①根據(jù) 來判斷反應快慢，主要包括： 、 、 、 、 等。 ② 2.進行新課 一．化學反應速率 觀察與思考：分別用大小相同的鎂條和鐵片與等量、等濃度的鹽酸反應。 問題討論： ①上述反應哪種金屬與鹽酸反應快？ ②你的判斷依據(jù)進什么： 過渡：物理上用速率來定量描述物體的運動快慢，在化學上怎樣定量表示化學反應快慢的呢？ 1．定義：化學反應速率用“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。 ①表達式： ②常用的單位是： 或 例題：在一定條件下，一份雙氧水樣品經(jīng)過2h后，H2O2的濃度從610-2molL－1下降到310-2molL－1。求雙氧水在這段時間內(nèi)分解的平均反應速率。 練習一： 1．在某一反應里，反應物A的濃度在10s內(nèi)從6.0mol/L變成2.0mol/L，在這10s內(nèi)A的化學反應速率為： 。 2．在2SO2＋O22SO3反應中，如果2分鐘內(nèi)SO2的濃度由6.0mol/L下降到2.0mol/L。①分別用SO2、O2、SO3的濃度變化表示的化學反應速率： ②將所得結(jié)果分別除以各自的化學計量數(shù)，有何結(jié)果？ 2．使用化學反應速率應該注意的幾個問題： ①化學反應速率表示的是平均速率，同一反應用不同物質(zhì)表示的化學反應速率在數(shù)值可能不同，因此描述化學反應速率時，必須注明是何種物質(zhì)； ②各物質(zhì)的起始濃度不一定按比例，但是濃度變化一定成比例； ③同一反應中，各物質(zhì)的反應速率之比等于化學計量數(shù)之比 練習二： 1．在某一化學反應里，反應物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L減少到原來的一半，在這10s內(nèi)A的化學反應速率為 。 2．向4L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2，4s末測得剩余SO2是0.3mol，則υ(SO2)＝ 。 3．在一容積為2L的密閉容器中通入0.8mol H2，0.4mol N2，經(jīng)2min后，容器內(nèi)有0.12mol NH3，求v(NH3)，v(N2)，v(H2)各是多少？ 過渡：日常生活、生產(chǎn)中，有時希望反應快一點，有時又希望反應能慢一點。如何才能控制反應速率的快慢呢？反應物本身的性質(zhì)是決定化學反應速率的快慢主要原因，但同一物質(zhì)反應的快慢還要受到外界條件的影響。那么，哪些條件會影響物質(zhì)的反應速率快慢呢？ 3．影響化學反應速率的因素： 活動與探究：根據(jù)實驗要求，探究影響過氧化氫分解反應速率的因素，并總結(jié)下列因素對化學反應速率的影響。 ①內(nèi)因(根本原因)： ； ②外因(外界條件)： 條件 影響結(jié)果 條件 影響結(jié)果 濃度 催化劑 溫度 壓強 練習三：應用化學反應速率的有關知識解釋下列問題 ①氫氣能在氧氣中安靜地燃燒，點燃氫氣和氧氣的混合氣體時為何會發(fā)生爆炸？ ②燃燒含硫礦石(如黃鐵礦)制備二氧化硫氣體時，要把礦石粉碎成顆粒狀，在沸騰爐內(nèi)鼓入強大空氣流，把礦粒吹得劇烈翻騰。 ③一小塊白磷露置于空氣中，一段時間后會突然燃燒。 ④工業(yè)上用氮氣和氫氣合成氨氣時要使用催化劑。 3.小結(jié) 4.鞏固練習 1．日常生活、生產(chǎn)中，有時希望反應快一點，有時又希望反應能慢一點。下列過程，我們想它更快一點的是 （ ） A．食物腐敗 B．橡膠老化 C．煉鋼 D．鋼鐵的腐蝕 2．在溶液中發(fā)生的反應，對反應速率不產(chǎn)生影響的因素是 （ ） A．溫度 B．壓強 C．濃度 D．催化劑 3．決定化學反應速率的主要因素是 （ ） A．反應物的濃度 B．反應物的性質(zhì) C．反應溫度 D．使用催化劑 4．下列措施肯定能使化學反應速率增大的是 （ ） A．使用催化劑 B．增大壓強 C．升高溫度 D．增大反應物的量 5．反應4NH3（g）+5O2(g)=4NO(g)+ 6H2 O(g)，在10 L的密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45 mol，則此反應的平均速率v(反應物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為 A．v (NH3)=0.010 0 mol/(Ls) B．v (O2)=0.001 0 mol/(Ls) C．v (NO)=0.001 0 mol/(Ls) D．v (H2O)=0.045 mol/(Ls) 6．在反應3H2+N22NH3中，經(jīng)一段時間后，氨的濃度增加了0.6 mol/L，在此時間內(nèi)用H2表示的平均反應速率為0.45 mol/(Ls)，則反應所經(jīng)歷的時間為 （ ） A．0.44 s B．1 s C．0.33 s D．2 s 7．用鐵片與1 molL-1稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率增大的是 A．對該反應體系加熱 B．加入少量3 molL-1硫酸 （ ） C．加入少量氯化鈉晶體 D．不用鐵片，改用鐵粉 8．100mL 6mol/L的H2SO4跟過量的鋅粉反應，在一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的 （ ） A．碳酸鈉(固體) B．水 C．硫酸鉀溶液 D．硫酸銨(固體，其水溶液呈酸性) 9. 在一定條件下3H2+N22NH3的反應中，起始C(N2) 為2mol/L，C(H2)為5mol/L， 反應到2分鐘時，測得 C(NH3 )為0.4mol/L。 ①分別用v(NH3)，v(N2)，v(H2)表示反應速率： 、 、 ； ②反應到2分鐘時C(N2) 為 ， C(H2) 。 10．在2 L的密閉容器中，充入2 mol N2和3 mol H2，在一定條件下發(fā)生反應，3 s后測得N2為1.9 mol，則以H2的濃度變化表示的反應速率為 。 11．向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應時，按正反應速率由大到小順序排列為 。 溫度/ ℃ 催化劑 SO2/ mol O2/ mol 甲 500 10 10 乙 500 V2O5 10 5 丙 450 8 5 丁 500 8 5 12．某溫度時，在2 L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。 ①由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式為 ； ②反應開始至2 min，Z的平均反應速率為 。 參考答案： 1~8：C、B、B、C、C、D、C、BC 9、0.2 mol/(Lmin)、0.1 mol/(Lmin)、0.3 mol/(Lmin)；1.8 mol/L、4.4 mol/L 10、0.05 mol/(Ls) 11、乙甲丁丙 12、2X+Y=2Z、0.05 mol/(Lmin) 5.板書設計 一．化學反應速率 1．定義： ①表達式： ②常用的單位是： 2．應該注意的幾個問題： 3．影響化學反應速率的因素： ①內(nèi)因： ②外因：濃度、溫度、壓強、催化劑 6.布置作業(yè) 四、教學反思 第二課時 一、教學目標 課標內(nèi)容： 通過實驗認識化學反應的速率和化學反應的限度，了解控制反應條件在生產(chǎn)和科學研究中的作用 會考考綱： 1．通過實驗認識化學反應速度(B) 2．通過實驗認識化學反應的限度(B) 3．了解控制反應條件睚生產(chǎn)和科學研究中的作用(B Ⅱ) 教學目標： （一）知識與技能： 1．理解可逆反應、化學反應平衡的概念，化學反應限度的本質(zhì)原因及外部特征。 2．學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗。通過實驗探究響形成化學反應平衡的概念及化學反應限度的概念 （二）過程與方法： 1．重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法，提高科學探究的能力 2．通過探究實驗認識化學平衡與反應限度，并用得到的結(jié)論指導去分析和解決實際問題 （三）情感與價值觀： 有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷 二、教學重、難點和突破方法 教學重點：化學反應速率概念；了解影響化學反應速率的因素 教學難點：化學反應限度的本質(zhì)原因及外部特征 三、教學過程： （一）設計思路 通過對“氯水漂白作用”相關問題的討論，引導學生認識“化學反應的可逆”，并設計實驗探究：在一定條件下“可逆反應”的存在。依據(jù)工業(yè)合成氨過程中化學反應速率隨時間的變化，通過分析得出一定條件下的可逆反應，進行到一定程度時，正、逆反應速率會相等，反應混合物中各物質(zhì)的濃度就會保持不變，概括出“化學平衡狀態(tài)”概念及其特征。 （二）教學媒體和教具 學案、練習題、圖片 …… （三）課堂教學流程 1．創(chuàng)設情境，引入新課 以用食鹽為原料制取氯氣等產(chǎn)品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”，它是目前化學工業(yè)的重要之柱之一。為探究氯氣的性質(zhì)，設計如圖所示驗裝裝置。根據(jù)實驗現(xiàn)象和所學知識回答下列題： ①該實驗所觀察到的現(xiàn)象是： ②該實驗說明：氯氣 漂白性，而是氯氣與水反應產(chǎn)生了 具有漂白性。 ③氯氣的水溶液叫做“氯水”，氯水的微粒中含有的分子有： 過渡：氯氣能與水反應，為何氯水中還存在“氯氣分子”呢？ 2．進行新課 二．化學反應的限度 講解：氯水中存在Cl2和H2O，說明Cl2和H2O反應生成HCl和HClO的同時，HCl又和 HClO反應生成了Cl2和H2O，這是一個相反的過程。 設疑：怎樣用化學方程式表示“Cl2和H2O”反應的相反應過程呢？ 你的方法是： 1．可逆反應：在相同條件下，既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應，叫做可逆反應。 ①正反應：從左向右進行的反應 ②逆反應：從右向左進行的反應 問題：說出可逆反應“Cl2＋H2OHCl＋HClO”中的“正反應”與“逆反應”。 正反應： ；逆反應： 活動與探究： 探究“FeCl3溶液與KI溶液反應的可逆性” 實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 ①向5mL 0.1moL/L 的KI溶液中滴加0.1moL/L FeCl3溶液5~6滴 ②在反應①的溶液中加入2mLCCl4，振蕩、靜置 ③?、诘纳蠈尤芤?，滴加KSCN溶液 交流與討論： ①上述實驗說明：FeCl3溶液與KI溶液反應具有 性 ②為保證實驗結(jié)論的可靠性，必須注意的是： 過渡：在一定條件下的可逆反應，反應物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。那么，可逆反應能進行到什么程度呢？ 交流與討論：在高溫、高壓和催化劑存在下，氮氣和氫氣發(fā)生可逆反應：N2＋3H2 2NH3。無論反應時間多長，在反應容器中總是同時存在著氮氣、氫氣和氨氣。 請根據(jù)圖分析合成氨反應中正、逆反應的反應速率及反應物和生成物的濃度隨時間變化的情況。 時間 反應物的濃度 生成物的濃度 正反應速率 逆反應速率 0 0~t t t~ 講解：在上述反應中，當反應進行到t時刻后，正、逆反應速率不再變化，但正、逆反應仍在進行?；瘜W上把這種狀態(tài)稱為“化學平衡狀態(tài)”。 2．化學平衡狀態(tài)和化學反應限度 ①化學平衡狀態(tài)：可逆反應在一定條件下進行到一定程度時，正反應速率和逆反應速率相等，反應物和生成物的濃度不再發(fā)生變化，這種狀態(tài)叫做“化學平衡狀態(tài)” ②反應的限度：“化學平衡狀態(tài)”就是可逆反應所能達到的反應限度。 例題：在一個固定容積的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定溫度和有催化劑存在時發(fā)生反應，一段時間后，發(fā)現(xiàn)SO2、O2、SO3的濃度保持不變這個過程可以用下面兩個圖像表示，根據(jù)圖像回答下列問題： ①圖一1中t1時刻，各氣體的濃度不再變化，是不是反應已經(jīng)停止？ ②正、逆反應的速率與反應物、生成物的濃度有什么關系？ ③圖一2中t1時刻起，v(正反應)＝v(逆反應)，請從微觀的視角，分析反應體系中的物質(zhì)的變化。 ④用化學方程式表示該反應為： ⑤上述反應是硫酸工業(yè)的一個重要反應，為了提高SO3的含量可采取的措施是： 交流與討論：化學平衡狀態(tài)有什么特點？ ①前提： ；②條件： ③本質(zhì)：v(正) v(逆) ；④表現(xiàn)：各成分的百分含量 ； ⑤特征：化學平衡是 平衡；改變條件時，平衡會 注意：催化劑只能改變化學反應速率，不影響化學平衡。 練習：在一定溫度下，反應A2(g)＋B2(g)2AB(g) 達到平衡狀態(tài)的標志是 （ ） A．單位時間生成nmolA2同時生成nmolAB B．容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化 C．單位時間生成2nmolAB同時生成nmolB2 D．單位時間生成nmolA2同時生成nmolB2 3.小結(jié) 4.鞏固練習 1．當可逆反應2SO2+O2 2SO3達到一定限度后，通入18O2，再經(jīng)過一段時間，18O 存在于 （ ） A．SO3、O2中 B．SO2、SO3中 C．SO2、SO3、O2中 D．SO2、O2中 2．在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3，以下敘述中錯誤的是 （ ） A．開始反應時，正反應速率最大，逆反應速率為零 B．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后正反應速率減小為零 C．隨著反應的進行，逆反應速率逐漸增大，最后保持恒定 D．隨著反應的進行，正反應速率逐漸減小，最后與逆反應速率相等且都保持恒定 3．下列關于化學反應的限度的說法中，正確的是 （ ） A．當可逆反應達到平衡時，這就是這個反應所能達到的限度 B．當可逆反應達到平衡時，該反應的正向反應速率和逆向反應速率都等于零 C．平衡狀態(tài)是一個靜止的狀態(tài)，因為反應物和生成物的濃度己經(jīng)不再變化 D．化學反應的限度不可以通過改變條件而改變 4．對可逆反應4NH3（g）+5O（g）4NO（g）+6H2O（g），下列敘述正確的是（ ） A．達到化學平衡時，4v正（O2）=5v逆（NO） B．若單位時間內(nèi)生成xmol NO的同時，消耗x mol NH3，則反應達到平衡狀態(tài) C．達到化學平衡時，若增大容器體積，則正反應速率減小，逆反應速率增大 D．化學反應速率關系是2v正（NH3）=3v正（H2O） 5．下列說法正確的是 （ ） A．化學反應中的能量變化，通常只表現(xiàn)為熱量的變化 B．要使硫燃燒只需要大量的氧氣 C．工業(yè)上常使用催化劑改變可逆反應的限度 D．SO2和O2合成SO3的反應中，升溫增壓，都可以提高反應的速率 6．可逆反應2NH3N2+3H2在密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志 （ ） ①單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時生成2n mol NH3 ②單位時間內(nèi)生成n mol N2的同時生成3n mol H2 ③用NH3、N2、H2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應速率之比為2∶1∶3④各氣體的濃度不再改變 ⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 A．①④⑤ B．②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤ 7．對于反應2SO2＋O22SO3(g),當其他條件不變時，只改變一個反應條件，將生成的SO3的反應速率的變化填入下表空格內(nèi)(填“增大”或“減小”或“不變”) 編號 改變的條件 生成SO3的速率 ① 升高溫度 ② 降低溫度 ③ 增大氧氣的濃度 ④ 使用催化劑 ⑤ 壓縮體積 ⑥ 恒容下充入Ne 參考答案： 1~6：C、B、A、A、D、C 7、增大、減小、增大、增大、不變 5.板書設計 二．化學反應的限度 1． 可逆反應： ①正反應：從左向右進行的反應 ②逆反應：從右向左進行的反應 2．化學平衡狀態(tài)和化學反應限度 ①化學平衡狀態(tài)： ②反應的限度： 6.布置作業(yè) 四、教學反思