小學(xué)教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-14《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》教學(xué)設(shè)計(jì)。
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助高中教師緩解教學(xué)的壓力,提高教學(xué)質(zhì)量。那么如何寫(xiě)好我們的高中教案呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》教學(xué)設(shè)計(jì)”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》是人教版高中化學(xué)必修二第二章《化學(xué)反應(yīng)與能量》第3節(jié)《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》第1節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的概念、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸。通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)特征的認(rèn)識(shí)更深入、更全面,在頭腦中建立起一個(gè)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的完整而又合理的知識(shí)體系。本節(jié)內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度概念的基礎(chǔ)。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo):
(1)理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。
(2)了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
(3)了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。
2.能力目標(biāo):
(1)通過(guò)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應(yīng)速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力及分析探究能力;
(2)通過(guò)體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和化學(xué)研究的基本方法,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
(2)通過(guò)同組合作實(shí)驗(yàn)和全班共同交流培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神。
(3)在影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的學(xué)習(xí)中滲透辯證法。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
四、學(xué)情分析
本節(jié)學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念以及計(jì)算應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題,讓學(xué)生自己總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素會(huì)有一些困難。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法:課堂探究實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)2-5和實(shí)驗(yàn)2-6
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見(jiàn)后面的學(xué)案。
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)《化學(xué)反應(yīng)速率與限度》,完成學(xué)案。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:多媒體教室內(nèi)教學(xué)。課前準(zhǔn)備好燒杯、試管、熱水、冷水、配制好H2O2、FeCl3溶液。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)活動(dòng)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖和資源準(zhǔn)備
(一)預(yù)習(xí)檢查學(xué)案、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(看圖片)教師首先提問(wèn):
這些反應(yīng)的發(fā)生所經(jīng)歷的時(shí)間一樣嗎?炸藥爆炸(圖1)、金屬銹蝕(圖2)、溶洞形成(圖3)、溶液中的離子反應(yīng)(圖4、圖6、圖7)、鎂條燃燒(圖5)、溶液中新制的氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵(8)、食物腐敗、塑料老化
你能通過(guò)觀察什么現(xiàn)象來(lái)判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢?
物理學(xué)中用什么定量描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢?化學(xué)中用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的快慢。因很多化學(xué)反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,因此化學(xué)反應(yīng)速率通常用物質(zhì)的量濃度在單位時(shí)間內(nèi)的改變量來(lái)表示。已經(jīng)布置學(xué)生們課前預(yù)習(xí)了這部分,檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況并讓學(xué)生把預(yù)習(xí)過(guò)程中的疑惑說(shuō)出來(lái)。
學(xué)生回答(在日常生活和化觀察反應(yīng)快慢的方法:①冒氣泡快慢;②固體量的改變;③渾濁程度;④顏色變化;⑤溫度變化等。)
設(shè)計(jì)意圖:步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:化學(xué)反應(yīng)速率的概念1、反應(yīng)速率的值越大,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)越快!
2、化學(xué)反應(yīng)速率表示的是平均反應(yīng)速率。
根據(jù)理解寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)速率的字母表達(dá)式及化學(xué)反應(yīng)速率的單位。
【思考】
反應(yīng)速率是瞬時(shí)速率還是平均速率?
【思考】
②同一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
③同一化學(xué)反應(yīng),不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比與什么有關(guān)?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)練習(xí),使學(xué)生掌握有關(guān)反應(yīng)速率的計(jì)算。
探究二:影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素
教師組織學(xué)生分組討論,最后師生總結(jié):(1)溫度:溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
(2)催化劑:通常加入催化劑能極大地加快化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)固體反應(yīng)物的表面積:有固體參加的反應(yīng),固體的表面積越大,固體在同一時(shí)間內(nèi)與其他反應(yīng)物的接觸越多,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
(4)反應(yīng)物狀態(tài):通常氣相或液相反應(yīng)比固相反應(yīng)的反應(yīng)速率大。
(5)溶液濃度:在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),反應(yīng)物的濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
(98%濃硫酸例外)
(6)壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),改變壓強(qiáng)將使氣體的體積發(fā)生改變,也即相應(yīng)地改變氣體的濃度。故增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,降低壓強(qiáng),反應(yīng)速率減緩。
教師組織學(xué)生分組討論,最后師生總結(jié):
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素?;どa(chǎn)還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度,即化學(xué)反應(yīng)限度,在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
分組實(shí)驗(yàn):做實(shí)驗(yàn)2-5,并填表。注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較和思考。
[學(xué)生]
現(xiàn)象結(jié)論熱水氣泡多而快,產(chǎn)生的氣體使帶火星的木條復(fù)燃升溫,反應(yīng)速率增大常溫氣泡均勻H2O2分解FeCl3做催化劑冷水氣泡較少降溫,反應(yīng)速率減小分組實(shí)驗(yàn):做實(shí)驗(yàn)2-6,并填表。注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較和思考。
現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2氣泡多而快加入MnO2,反應(yīng)速率加快加入FeCl3氣泡均勻加入FeCl3,反應(yīng)速率加快(稍慢)不加其他試劑無(wú)明顯現(xiàn)象H2O2分解反應(yīng)中,MnO2和FeCl3做催化劑,加快了反應(yīng)速率[討論]課本43頁(yè)的思考與交流。除此之外,請(qǐng)你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)明其他影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素。
如何通過(guò)改變外界條件來(lái)達(dá)到我們所希望的反應(yīng)速率呢?請(qǐng)舉例。
探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素的意義:
控制反應(yīng)條件,提高那些對(duì)人類有利的反應(yīng)速率,降低那些對(duì)人類反應(yīng)不利的反應(yīng)速率
完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)影響反應(yīng)速率的因素。
九、附錄化學(xué)反應(yīng)的速率和限度學(xué)案
一.化學(xué)反應(yīng)速率
1.定義:通常用單位時(shí)間內(nèi)來(lái)表示。
2.物理意義:表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度的物理量。
3.?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式:v=。
4.常用單位:或。
注意:
(1)在同一化學(xué)反應(yīng)里,用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率不一定,但表示的意義,故在反應(yīng)時(shí)應(yīng)指明用哪種物質(zhì)來(lái)表示。
(2)無(wú)論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示,其化學(xué)反應(yīng)速率都取值,化學(xué)反應(yīng)速率可表示某一時(shí)間段內(nèi)的速率,而非速率(填平均或瞬時(shí))。
(3)在同一化學(xué)反應(yīng)中,不同的物質(zhì)表示同一化學(xué)反應(yīng)的速率,各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)方程式中的之比。
(4)固體或氣體反應(yīng)中的液體物質(zhì),反應(yīng)在其表面進(jìn)行,它們的“濃度”是變的,
因此一般用固體、純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率;
【課堂練習(xí)1】已知反應(yīng)A+3B=2C+D在某段時(shí)間內(nèi)以A的濃度表示的化學(xué)反應(yīng)速率為1mol/(L·min),則此段時(shí)間內(nèi)以C的濃度表示的化學(xué)反應(yīng)速率為()
A.0.5mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)
【課堂練習(xí)2】將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)==2C(g),若經(jīng)2s后測(cè)得C的濃度為0.6mol/L,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法:j用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3mol/(L·s)k用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6mol/(L·s)l2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%m2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L其中正確的是
A.jlB.jmC.klD.lm
轉(zhuǎn)化率=反應(yīng)中消耗的量/反應(yīng)開(kāi)始時(shí)投入的該物質(zhì)的總量
二、化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較
1.對(duì)于反應(yīng):mA+nB=pC+qD,υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=。
2.比較相同條件或不同條件下同一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的大小,應(yīng)把用不同物質(zhì)或不同單位表示的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化為用來(lái)表示的反應(yīng)速率后,才能比較。
【課堂練習(xí)3】在四個(gè)不同的容器中,采用不同條件進(jìn)行合成氨反應(yīng),根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷,生成氨的速率最快的是()
A.υ(H2)=0.1mol/(L·min)B.υ(NH3)=0.3mol/(L·min)
C.υ(N2)=0.2mol/(L·min)D.υ(H2)=0.3mol/(L·min)
三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)因:由反應(yīng)物的決定
2、外因(外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響)
⑴溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,可以反應(yīng)速率;降底溫度,可反應(yīng)速率。
⑵催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
催化劑能化學(xué)反應(yīng)速率。
總結(jié):影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件,除了、,還有:①固體的表面積。一般說(shuō)固體反應(yīng)物的表面積,反應(yīng)速率;固體反應(yīng)物的表面積,反應(yīng)速率。②反應(yīng)物的狀態(tài)。③溶液的濃度:反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率。
【課堂練習(xí)4】把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10ml,2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時(shí)X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)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
【課堂練習(xí)5】鐵片和稀硫酸制取氫氣時(shí),下列措施不能使氫氣生成速率加快的是()
A.加熱B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液D.不用鐵片,改用鐵粉
【拓展訓(xùn)練】
1.化學(xué)反應(yīng)速率受條件的影響很大,下列肯定可以加快化學(xué)反應(yīng)速率的措施是()
A.使用催化劑B.改變濃度C.升高溫度D.降低溫度
2.反應(yīng)4NH3(g)+5O3(g)4NO(g)+6H3O(g)在10L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率(X)(反應(yīng)物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為()
A.(NH3)=0.010mol.L-1.s-1 B.(O2)=0.0010mol.L-1.s-1
C.(NO)=0.0010mol.L-1.s-1D.(H2O)=0.090mol.L-1.min-1
3.某反應(yīng)2A(g)+B(g)C(g)經(jīng)10s后A的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L,B的物質(zhì)的濃度降低了0.02mol/L,則A物質(zhì)的起始濃度為()
A.0.24mol/LB.0.6mol/LC.2.4mol/LD.4.2mol/L
4.在一個(gè)2L的容器中,放入2mol氣體A,5分鐘后,測(cè)得氣體A還剩余0.5mol,該反應(yīng)中氣體A的化學(xué)反應(yīng)速率是()
A.1.5mol/(L·min)B.0.15mol/(L·min)C.0.75mol/(L·min)D.0.075mol/(L·min)
5.下列反應(yīng)中,產(chǎn)生氫氣速度最快的是()
A.常溫下鋁與6mol/L的硝酸B.常溫下鎂與3mol/L的醋酸
C.常溫下鐵與3mol/L的鹽酸D.常溫下鎂與3mol/L的硫酸
十、教學(xué)反思
本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手,通過(guò)看一些形象生動(dòng)的圖片,學(xué)生知道了化學(xué)變化是有快有慢的,并且可以從很多方面觀察判斷化學(xué)變化的快慢,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,為下面的實(shí)驗(yàn)探究做鋪墊。在此基礎(chǔ)上引出反應(yīng)速率的概念及其表示方法。又通過(guò)練習(xí),要學(xué)生明確決定反應(yīng)速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì),外界條件可以影響反應(yīng)速率。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和課本上的思考與交流,學(xué)生自己就能夠總結(jié)出影響化學(xué)反應(yīng)速率的一些外界條件因素。再通過(guò)一些日常生活、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應(yīng)速率的實(shí)例,認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)反應(yīng)速率有關(guān)知識(shí)的重要性
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化學(xué)反應(yīng)速率和限度
一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗,會(huì)提前做好準(zhǔn)備,作為教師就需要提前準(zhǔn)備好適合自己的教案。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。怎么才能讓教案寫(xiě)的更加全面呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”,相信能對(duì)大家有所幫助。
教案
課題:第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度(一)授課班級(jí)
課時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識(shí)
與
技能1、了解化學(xué)反應(yīng)的快慢
2、理解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法
3、掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件
過(guò)程
與
方法通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察和描述現(xiàn)象的能力,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、1、通過(guò)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣;
2、2、通過(guò)問(wèn)題討論、培養(yǎng)學(xué)生善于思考,勤學(xué)好問(wèn),勇于探索的優(yōu)秀品質(zhì)。
重點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的概念;了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
難點(diǎn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書(shū)
設(shè)
計(jì)第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
一、化學(xué)反應(yīng)的速率(reactionrate)
1、定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來(lái)表示
2、單位:mol/Lsmol/Lmin
3、表達(dá)式:v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化△t表示時(shí)間
4、有關(guān)化學(xué)速率的注意事項(xiàng):
5、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
(1)同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比
(2)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來(lái)說(shuō),則有
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素:在相同外界條件下,參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
2、外部因素
(1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率
○2理論解釋:濃度增大活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快
(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)增大濃度增大
○2理論解釋:在其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)增大濃度增大活化分子數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大速率增大
(3)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:在其他條件不變的條件下,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快
○2解釋:濃度一定時(shí),溫度越高,反應(yīng)物分子的能量就越高,使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大有效碰撞次數(shù)增大反應(yīng)速率增大。
(4)催化劑(catalyst)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:在其他條件不變的條件下,催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。
能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負(fù)催化劑。
○2解釋:使用催化劑降低反應(yīng)物所需的能量更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)成千成萬(wàn)倍的增大化學(xué)反應(yīng)速率
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[導(dǎo)課]多媒體播放影片
[講]北京的故宮是世界著名的古建筑群,是祖國(guó)珍貴的文化遺產(chǎn)。在保和殿后,有一塊巨大的“云龍陛石”,上面雕有精美的蟠龍圖案。但是,近些年來(lái)浮雕已開(kāi)始受損,一些細(xì)小的花紋已變得模糊不清。在太和殿周圍的玉石護(hù)欄的蟠龍柱以及吐水龍頭上的花紋也不同程度地受到腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的古建筑在本世紀(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重,有的已面目全非。這真是一場(chǎng)大的災(zāi)難。造成這場(chǎng)災(zāi)難的元兇是什么呢?它就是我們?cè)谇懊娼榻B過(guò)的酸雨。為什么以前幾百年腐蝕很慢,而近十幾年腐蝕卻變快了呢?這就會(huì)涉及化學(xué)反應(yīng)的速率的問(wèn)題。
[引入]通過(guò)前面的學(xué)習(xí),同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)。在利用化學(xué)反應(yīng)制取所需物質(zhì)時(shí),我們希望在較短時(shí)間生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品,今天我們就從化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度的角度來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。我們先研究第一個(gè)問(wèn)題:化學(xué)反應(yīng)的快慢。
[板書(shū)]第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
[投影展示]快慢不同的化學(xué)變化圖片,如生成煙花的反應(yīng)、青銅大鐘的腐蝕、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氫氧化鐵的制備等。
[思考與交流]在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象,有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快,有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢。你了解下列化學(xué)變化過(guò)程中進(jìn)行的快慢嗎?反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系?
[問(wèn)]初中物理學(xué)習(xí)了有關(guān)物理運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道不同的物體的運(yùn)動(dòng)快慢是不同的,有的物體運(yùn)動(dòng)相當(dāng)快,而有的物體運(yùn)動(dòng)相當(dāng)慢。用什么物理量表示不同物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢?這一物理量是如何定義的?常用的單位是什么呢?
運(yùn)動(dòng)速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體移動(dòng)的距離,單位m/S
[問(wèn)]那我們又應(yīng)該如何表示化學(xué)反應(yīng)的快慢呢?
[過(guò)]總的來(lái)說(shuō),不同的物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)有快慢之分。在化學(xué)反應(yīng)中用化學(xué)反應(yīng)的速率來(lái)表現(xiàn)反應(yīng)的快慢。
[板書(shū)]一、化學(xué)反應(yīng)的速率(reactionrate)
1、定義:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來(lái)表示
2、單位:mol/Lsmol/Lmin
3、表達(dá)式:v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化△t表示時(shí)間
[點(diǎn)擊試題]例1在N2+3H22NH3反應(yīng)中,自開(kāi)始至2秒,氨的濃度由0變?yōu)?.6mol/L,則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?
[隨堂練習(xí)]在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物B的濃度在5s內(nèi)從2.0mol/L變成0.5mol/L,在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為_(kāi)___________
[講]同學(xué)們完成的都很好,但是在具體的運(yùn)用和理解化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),還應(yīng)注意下面幾個(gè)問(wèn)題
[板書(shū)]4、有關(guān)化學(xué)速率的注意事項(xiàng):
[投影小結(jié)]
(1)化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,只有正值沒(méi)有負(fù)值,只有大小沒(méi)有方向。
(2)在一定溫度下,固體和純液體物質(zhì),單位體積里的物質(zhì)的量保持不變,即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)。因此,它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。
(3)對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個(gè)反應(yīng)速率。因此,表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí),必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。
[過(guò)]下面讓我們具體來(lái)看一下化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算當(dāng)中的幾個(gè)典型例題
[板書(shū)]5、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
[點(diǎn)擊試題]例2、合成NH3的反應(yīng)為N2+3H22NH3?,F(xiàn)在某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2。反應(yīng)5分鐘后,容器中的N2的物質(zhì)的量減少為1mol。試求:(1)5分鐘后,容器中H2和NH3的物質(zhì)的量。(2)5分鐘內(nèi)三者的反應(yīng)速率各是多少?(3)三者速率是否相等
[講]有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,有著其特有的運(yùn)算模式,即三段法。在與化學(xué)反應(yīng)方程式各對(duì)應(yīng)物質(zhì)下標(biāo)明三個(gè)量:(1)初始狀態(tài)各物質(zhì)的量(濃度)(2)改變量(3)終止?fàn)顟B(tài)各物質(zhì)的量(濃度)其中改變量與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比來(lái)解決。
[副板書(shū)](1)N2+3H22NH3
反應(yīng)前2mol5mol
變化1mol3mol2mol
反應(yīng)后1mol2mol2mol
(2)v(N2)==0.1mol/Lmin
v(H2)==0.3mol/Lmin
v(NH3)==0.2mol/Lmin
v(N2):v(H2):v(NH3)==1:3:2
[講]由第3問(wèn)我們可以得出結(jié)論
[板書(shū)](1)同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比
[講]我們可以利用這條規(guī)律,據(jù)系數(shù)比求其他物質(zhì)的速率,也可以據(jù)速率比求系數(shù)比
[隨堂練習(xí)]1、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
在10L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率
A、ν(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1
B、ν(O2)=0.0010mol.L-1.s-1
C、ν(NO)=0.0010mol.L-1.s-1
D、ν(H2O)=0.045mol.L-1.s-1
2、在一定條件下,mA+nB=pC的反應(yīng)中,各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)=amol/(Ls),v(B)=0.5amol/(Ls),v(C)=amol/(Ls),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________________
[講]對(duì)于同一個(gè)反應(yīng),我們可以用不同的數(shù)值來(lái)表示同一個(gè)反應(yīng)的速率,這就出現(xiàn)了比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢的題型
[點(diǎn)擊試題]例3、在四個(gè)不同的容器中,在不同條件下進(jìn)行反應(yīng):N2+3H22NH3據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷,生成氨的速率最快的是
A、ν(H2)=0.1mol/(L.min)
B、ν(N2)=0.1mol/(L.min)
C、ν(NH3)=0.3mol/(L.min)
D、ν(H2)=0.01mol/(L.s)
[講]比較同一化學(xué)反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢,應(yīng)選用同種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn),然后利用化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。求出不同情況下,用標(biāo)準(zhǔn)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率。除此之外,也可先求出不同物質(zhì)的表示的速率,用各物質(zhì)表示的速率除以化學(xué)方程式中各自的化學(xué)計(jì)量數(shù),然后比較大小,其比值大者反應(yīng)速率大。這種方法叫做比較比值法。
[板書(shū)](2)對(duì)于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來(lái)說(shuō),則有
[隨堂練習(xí)]1、反應(yīng)A+3B=2C+2D在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:
(1)ν(A)=0.3mol/(Ls)(2)ν(B)=0.6mol/(Ls)
(3)ν(C)=0.4mol/(Ls)(4)ν(D)=0.45mol/(Ls)則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?___________________
2、恒溫下,將1molN2和3molH2在體積為2L的容器中混合,發(fā)生如下反應(yīng):N2+3H22NH3,2S后,測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,則下列說(shuō)法中不正確的是(A)
A、用N2濃度的減少表示平均反應(yīng)速率0.2mol/Ls
B、2S時(shí)用N2的轉(zhuǎn)化率為40%
C、2S時(shí)混合氣體中n(N2):n(H2):n(NH3)==3:9:4
D、2S時(shí)NH3的濃度為0.4mol/L
[投影]下列過(guò)程中,需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是(C)
A.鋼鐵腐蝕B.食物腐壞C.煉鋼D.塑料老化
[講]改變化學(xué)反應(yīng)速率在實(shí)踐中有很重要的意義,我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要,采取適當(dāng)措施改變化學(xué)反應(yīng)速率。那么,如何能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率呢?
[探究實(shí)驗(yàn)]各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有2~3mL3mol/L硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的快慢;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鎂條反應(yīng)速率比鋁快
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:活潑的反應(yīng)快
[板書(shū)]二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素:在相同外界條件下,參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
[過(guò)]化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)快慢的沒(méi)的化學(xué)反應(yīng),具有不同的化學(xué)反應(yīng)速率,這是由于參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素,那么,化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)于某一反應(yīng)來(lái)說(shuō)是不是就是一成不變的呢?不是,因?yàn)槠渌蛩厝鐪囟取舛?、壓?qiáng)對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響時(shí),會(huì)使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。下面我們就來(lái)討論一下外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[板書(shū)]2、外部因素
[問(wèn)]我們所說(shuō)的外界條件主要指哪些方面?
主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)(主要對(duì)有氣體參加的反應(yīng))、催化劑、表面積(主要對(duì)有固體參加的反應(yīng))等。
[講]我們先來(lái)討論一下濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[板書(shū)](1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[探究實(shí)驗(yàn)]甲做大理石與1mol/L鹽酸的反應(yīng);乙做大理石與0.1mol/L鹽酸的反應(yīng),
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:甲的試管中有大量氣泡產(chǎn)生,反應(yīng)劇烈。而乙的試管中氣泡產(chǎn)生較慢。
結(jié)論:相同條件下,濃度大的反應(yīng)快。
[講]許多實(shí)驗(yàn)表明,其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[板書(shū)]○1其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率
[問(wèn)]要想從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)速率改變的原因,還得從反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)說(shuō)起,請(qǐng)大家回憶一下化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)都是什么呢?
化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合在生成物分子的過(guò)程,其本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊的化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成的過(guò)程。
[講]反應(yīng)物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應(yīng)物分子的相互接觸,相互碰撞才可以完成。所以反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的先決條件,事實(shí)證明,反應(yīng)物分子(或離子)間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也就是碰撞存在著的有效性,在所有碰撞中有效碰撞是很少的,我們把能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞,能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子
[講]應(yīng)該注意的是,發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子。但活化分子間的碰撞卻不一定就是有效碰撞。因?yàn)橛行鲎膊粌H需要足夠的能量。還需要正確的取向,這和運(yùn)動(dòng)員投籃球是一個(gè)道理。如果投球無(wú)力,球挨不著籃框,投不中;如果投球不足,但方向不對(duì),同樣也投不中;只有力足,方向正中才能投中。
[投影]動(dòng)畫(huà)演示:有效碰撞
○1碰撞過(guò)輕○2碰撞取向不好○3活化分子的有效碰撞
[講]無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員投籃球還是化學(xué)反應(yīng)都表明只有能量和取向都滿足時(shí),才會(huì)發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)來(lái)說(shuō),活化分子承反應(yīng)物中所占百分比是一定的,因此單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)的反應(yīng)物的分子數(shù)成正比。也就是和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,發(fā)生有效碰撞的次數(shù)就相應(yīng)增多,化學(xué)反應(yīng)速率也隨之加快了。
[板書(shū)]○2理論解釋:濃度增大活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快
[講]值得我們注意的是:(1)對(duì)于純液體或固體物質(zhì),可認(rèn)為其濃度為常數(shù),它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。(2)對(duì)于可逆反應(yīng),增大一種物質(zhì)的濃度,正逆反應(yīng)速率都增加。(3)固體反應(yīng)物顆粒的大小能影響化學(xué)反應(yīng)速率。固體顆粒越小,其表面積越大,與其他反應(yīng)物的接觸面積越大,有效碰撞資料將增加,所以能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
[過(guò)]下面我們來(lái)討論壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[問(wèn)]壓強(qiáng)一詞跟什么有關(guān)?
[講]壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,指的是有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)溫度一定時(shí),壓強(qiáng)增大,體積減小,單位體積內(nèi)分子數(shù)增加,相當(dāng)于濃度增大,故壓強(qiáng)增大可增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[板書(shū)](2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)增大濃度增大
○2理論解釋:在其他條件不變時(shí),壓強(qiáng)增大濃度增大活化分子數(shù)增大有效碰撞次數(shù)增大速率增大
[講]值得注意的是,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)固體、液體或溶液的體積影響很小,因而它們濃度改變的影響也很小,可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率沒(méi)有影響,而對(duì)于可逆反應(yīng),壓強(qiáng)增大,正、逆反應(yīng)速率都增大。而對(duì)于氣體反應(yīng)體系,有以下幾種情況:
[投影小結(jié)]
I恒溫時(shí),增加壓強(qiáng)體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快
II恒容時(shí),充入氣體反應(yīng)物總壓增大濃度增大反應(yīng)速率加快
充入惰性氣體總壓增大,各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變
III恒壓時(shí),充入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢
[問(wèn)]為什么夏天儀器容易變質(zhì),而冰箱可保鮮?
溫度高,食品腐爛快,易變質(zhì)
[探究實(shí)驗(yàn)]溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理:2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法:在三支相同的試管中分別加入2-3mL約5%的雙氧水,然后在每一去試管中滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液后立即套上氣球(大小相同)。等三支試管上的氣球大小差不別相同時(shí),同時(shí)置于三個(gè)分別盛有熱水、冷水、空燒杯中,觀察現(xiàn)象
[投影]
結(jié)論:在其他條件不變的條件下,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[板書(shū)](3)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:在其他條件不變的條件下,溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快
○2解釋:濃度一定時(shí),溫度越高,反應(yīng)物分子的能量就越高,使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大有效碰撞次數(shù)增大反應(yīng)速率增大。
[講]實(shí)驗(yàn)測(cè)得,溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2-4倍,同時(shí),我們還應(yīng)了解到,此規(guī)律對(duì)于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說(shuō),溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大,也更易于控制,是實(shí)驗(yàn)室最常用的增大化學(xué)反應(yīng)速率的方法。但值得我們注意的是,對(duì)于可逆反應(yīng),正、逆反應(yīng)速率都隨溫度的升高而增大。
[探究實(shí)驗(yàn)]催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理:2H2O2==2H2O+O2↑
操作方法:在3支大小相同的試管中各裝入2-3mL約5%的H2O2溶液,再向其中2支試管中分別加入少量MnO2粉末、1-2滴1mol/LFeCl3溶液。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
[投影]
[板書(shū)](4)催化劑(catalyst)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:在其他條件不變的條件下,催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。
能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負(fù)催化劑。
[講]在實(shí)際應(yīng)用中,如不特別說(shuō)明,凡是說(shuō)催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過(guò)程要使用催化劑。使用催化劑的目的是加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率。催化劑參加化學(xué)反應(yīng),但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的。催化劑具有高度的選擇性和專一性。我們常提到的酶就是一種非常好的催化劑
[板書(shū)]○2解釋:使用催化劑降低反應(yīng)物所需的能量更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)成千成萬(wàn)倍的增大化學(xué)反應(yīng)速率
[講]在使用催化劑時(shí)我們要防止催化劑中毒。催化劑中毒是指催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞的現(xiàn)象。另外,催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用,不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。
[思考與交流]1.請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石(CaCO3)分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎?
增大濃度反應(yīng)速率加快,減小濃度反應(yīng)速率減慢。
2.塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/L的鹽酸反應(yīng)誰(shuí)快誰(shuí)慢?為什么?
增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率(接觸充分)
3.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。為什么?
離子反應(yīng)速率快,瞬間完成。(粒子的接觸充分)
4.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí),是用粗鋅好(有雜質(zhì))還是用純鋅好,為什么?
形成原電池可以加快反應(yīng)速率
[講]除了濃度,壓強(qiáng)、溫度、催化劑等能改變化學(xué)反應(yīng)速率外,反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、光、超聲波、磁場(chǎng)等也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
[投影小結(jié)]
影響化學(xué)反應(yīng)
速率的因素影響結(jié)果
內(nèi)
因性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑,化學(xué)反應(yīng)速率越快;反之則越慢
外因催化劑使用催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快
溫度升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;反之減慢
反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)加快;反之減慢
氣態(tài)反應(yīng)物壓強(qiáng)增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快;反之減慢
固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積,化學(xué)反應(yīng)速率加快;反之減慢
其他光波,電磁波,超聲波,溶劑等
[思考與交流]1、為什么要將食物存放在溫度較低的地方?
低溫下食物腐敗速率大大降低,不易變質(zhì)
2、實(shí)驗(yàn)時(shí),通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì),并混勻后再進(jìn)行反應(yīng),原因是什么?
固體研細(xì)后其表面積極大地增加,大大增加了反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會(huì),可以提高反應(yīng)速率,有利于反應(yīng)的進(jìn)行
3、實(shí)驗(yàn)室常用約30%左右的硫酸溶液與鋅粒反應(yīng)制取氫氣,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,氣泡變得稀少了,如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中,氣泡又會(huì)重新增多起來(lái),原因是什么?
增大反應(yīng)物的濃度,使反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會(huì)增大,加快反應(yīng)速率。
教學(xué)回顧:
教案
課題:第二章第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度(二)授課班級(jí)
課時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識(shí)
與
技能1、了解化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)的概念
2、知道達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征
3、了解探究反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用,認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率的重要性和方法
過(guò)程
與
方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并探究原因,從而了解化學(xué)反應(yīng)限度的概念;培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力及分析探究能力,體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和化學(xué)研究的基本方法,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因控,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神
2、通過(guò)同組合作實(shí)驗(yàn)和全班同學(xué)共同交流培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神
重點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)的限度的概念;了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素
難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書(shū)
設(shè)
計(jì)三、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
2、化學(xué)平衡的建立
化學(xué)平衡狀態(tài):在一定條件下的可逆反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
3、特征:(1)逆(2)動(dòng)(3)定(4)變
(5)化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)
4、化學(xué)平衡的標(biāo)志
以mA+nBxC+yD為例,
(1)v(B耗)==v(B生)
(2)v(C耗):v(D生)==x:y
(3)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(4)若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,則壓強(qiáng)恒定,體系氣體平均分子量恒定
四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
1、提高燃料燃燒效率的措施:
(1)盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。
(2)盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。
2、反應(yīng)條件的控制:
(1)關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反—提高生產(chǎn)或工作效率,提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
(2)關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W(xué)反應(yīng)—降低反應(yīng)速率或隔離會(huì)引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
(3)關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)—要對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的控制。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[知識(shí)回顧]采用哪些方法可以增加Fe與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率?
[投影]科學(xué)史話-----煉鐵高爐尾氣之迷
[導(dǎo)入]我們已經(jīng)增加了高爐的高度,怎么排出的一氧化碳濃度沒(méi)有降低呢?你能幫助工程師解開(kāi)這一謎底嗎?
[引言]化學(xué)反應(yīng)速率討論的是化學(xué)反應(yīng)快慢的問(wèn)題,但是在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢是不夠的。因?yàn)槲覀兗认M磻?yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物,同時(shí)又希望反應(yīng)物濃度盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成。例如在合成NH3工業(yè)上,除了要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外,還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2轉(zhuǎn)化為NH3。后者所說(shuō)的就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題
[板書(shū)]三、化學(xué)反應(yīng)的限度
[講]若對(duì)于一個(gè)能順利進(jìn)行的、徹底的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),由于反應(yīng)物已全部轉(zhuǎn)化為生成物,如H+和OH―的中和反應(yīng)主不存在什么進(jìn)行程度的問(wèn)題了,所以,化學(xué)平衡的研究對(duì)旬是可逆反應(yīng)。
[板書(shū)]1、研究對(duì)象:可逆反應(yīng)
[講]可逆反應(yīng)指的是在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)??赡娣磻?yīng)不能進(jìn)行到底,只能進(jìn)行到一定程度后達(dá)到所謂的平衡狀態(tài),平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量都大于零。對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng),必須在密閉容器中進(jìn)行。
[問(wèn)]那么什么是化學(xué)反應(yīng)限度呢?
[投影]
[講]將SO2和O2按物質(zhì)的量之比2∶1的比例充入具有適宜反應(yīng)條件的容積固定的密閉容器中,SO2跟O2發(fā)生可逆反應(yīng),試分析說(shuō)明在一定的時(shí)間里SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量濃度以及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是怎樣變化的。
[板書(shū)]2、化學(xué)平衡的建立
[講]化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài),是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度,即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
[投影]
[板書(shū)]化學(xué)平衡狀態(tài):在一定條件下的可逆反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
[講]化學(xué)平衡狀態(tài)是維持在一定條件下的,一量條件發(fā)生改變,平衡就遭到破壞,動(dòng)態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義觀點(diǎn),既運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的,而靜止也是相對(duì)的。對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng),若起始條件相同,則平衡狀態(tài)也相同,不相同的起始條件,平衡狀態(tài)也不同。
[隨堂練習(xí)]1、一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()
A、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2同時(shí)生成nmolHI。
B、單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolHI同時(shí)生成nmolI2。
C、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2同時(shí)生成nmolI2
D、1mol的H-H鍵斷裂的同時(shí),有1mol的I-I鍵斷裂。
[板書(shū)]3、特征:(1)逆
[講]化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,即反應(yīng)進(jìn)程中反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。
[板書(shū)](2)動(dòng)
[講]達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,但不為零,即化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡,正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在持續(xù)進(jìn)行。在這里,用同一種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí),該物質(zhì)的消耗的速率與生成的速率相等。即單位時(shí)間內(nèi)消耗與生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。用不同物質(zhì)來(lái)表示,反應(yīng)速率不一定相等,某一反應(yīng)物的速率與某一生成物速率之比等于反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
[板書(shū)](3)定
[講]在平衡混后物中,各組成成分的濃度保持一定,不再隨時(shí)間變化而變化。注意:濃度不變不等于濃度相等。
[隨堂練習(xí)]2、在一定溫度下,2NO2(g)N2O4(g)(無(wú)色)的可逆反應(yīng)中,下列情況屬于平衡狀態(tài)的是()
A.、N2O4不再分解B.、v(N2O4):v(NO2)=1:2
C、體系的顏色不再改變D、NO2的濃度與N2O4的濃度之比2:1
[板書(shū)](4)變
[講]改變影響化學(xué)平衡的條件,平衡就被破壞,正、逆反應(yīng)速率不再相等,平衡發(fā)生移動(dòng),直至建立新的平衡。
[板書(shū)](5)化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)
[講]同一可逆反應(yīng),只要條件相同,并按反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)的相應(yīng)量配料,使容器總質(zhì)量保持不變,則無(wú)論從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,或正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)始,最終都能達(dá)到同一平衡狀態(tài)。
[隨堂練習(xí)]3、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是:
A、反應(yīng)停止了B、正、逆反應(yīng)的速率都為零
C、正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行D、正、逆反應(yīng)速率相等
4、一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí):
A、單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
B、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度
C、反應(yīng)物與生成物濃度保持不變
D、混和體系中各組成成份和含量保持不變
[投影小結(jié)]注意:
1、任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度,只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。
2、在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物不能按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為生成物,因此,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100%。
3、有些反應(yīng)的可逆性很小,如Ag++Cl-=AgCl↓一般可視為不可逆反應(yīng)。
4、化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)改變條件而改變。
[板書(shū)]4、化學(xué)平衡的標(biāo)志
以mA+nBxC+yD為例,
(5)v(B耗)==v(B生)
(6)v(C耗):v(D生)==x:y
(7)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(8)若A、B、C、D為氣體,且m+n≠x+y,則壓強(qiáng)恒定,體系氣體平均分子量恒定
[隨堂練習(xí)]判斷下列是否達(dá)到平衡
1、各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定@
2、各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定@
3、各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定@
4、總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定*
5、單位時(shí)間內(nèi)消耗了mmolA的同時(shí)生成了nmolA@
6、單位時(shí)間內(nèi)消耗了nmolB的同時(shí)生成了xmolC*
7、m+n≠x+y時(shí),總壓力一定,平均分子量一定@
8、m+n==x+y時(shí),總壓力一定平均分子量一定*
[講]請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的知識(shí),來(lái)解決一下高爐尾氣之迷。
任何化學(xué)反應(yīng)都有一定的限度,不能按化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量關(guān)系完全反應(yīng)。對(duì)可逆反應(yīng)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2而言,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間,并沒(méi)有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,即沒(méi)有改變化學(xué)反應(yīng)的原理。所以化學(xué)平衡建立后,較矮高爐和高大高爐里CO的濃度是相同的,建造更高的高爐,不會(huì)減少高爐氣中CO的濃度。
[過(guò)]在生產(chǎn)和生活中,人們希望促進(jìn)有利的反應(yīng),抑制有害的反應(yīng),這就涉及到反應(yīng)條件的控制。
[板書(shū)]四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
[投影]錄像:建筑物定向爆炸
[講]定向爆炸是通過(guò)減少單位體積炸藥用量,及增大反應(yīng)接觸面積達(dá)到控制反應(yīng)的目的。一般情況下,可通過(guò)控制溫度、使用催化劑、改變反應(yīng)物濃度、增大或減小反應(yīng)物接觸面積等方法控制反應(yīng)條件。
[問(wèn)]請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材,然后思考下列問(wèn)題
1、如何提高燃料的燃燒效率?燃料充分燃燒的條件是什么?
2、如何控制化學(xué)反應(yīng)條件?
請(qǐng)結(jié)合生活實(shí)際,談?wù)効刂苹瘜W(xué)反應(yīng)的條件有何意義?
[板書(shū)]1、提高燃料燃燒效率的措施:
(1)盡可能使燃料充分燃燒,提高能量的轉(zhuǎn)化率。
(2)盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能,提高熱能的利用率。
[講]關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充充分接觸(把固體粉碎,液化或氣化),且空氣要適當(dāng)過(guò)量。(燃料充分燃燒的條件,區(qū)別燃燒的條件)
[板書(shū)]2、反應(yīng)條件的控制:
(1)關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反—提高生產(chǎn)或工作效率,提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
(2)關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W(xué)反應(yīng)—降低反應(yīng)速率或隔離會(huì)引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
(3)關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)—要對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的控制。
[思考與交流]下面以“提高煤的燃燒效率”為例,分析研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇。
1、煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系?與煤的充分燃燒有何關(guān)系?
煤被研得越細(xì),粉末越小,與空氣中O2得接觸面積越大,燃燒越充分,反應(yīng)速率越快。
2、空氣用量對(duì)煤的充分燃燒及熱能利用有什么影響?原因是什么?
空氣充足,煤燃燒生成CO2越充分,放熱越多;若空氣不足,則煤燃燒部分生成CO,CO排到空氣中造成污染,且生成CO時(shí),放出得熱量大大減少。
3、應(yīng)選擇什么樣的爐(灶)膛材料?理由是什么?
應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料;盡管煤燃燒是放熱反應(yīng),但反應(yīng)過(guò)程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù),因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,選用保溫隔熱材料的目的,正是為了防止熱量散失。
4、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量?
可將燃燒后的廢氣通過(guò)交換裝置,供其他方面使用。
5、燃料不充分燃燒有何危害?
(1)產(chǎn)生熱量少,浪費(fèi)資源;
(2)產(chǎn)生污染物,危害人體健康。
6、燃料充分燃燒的條件是什么?
燃料燃燒必須與空氣接觸,且要達(dá)到燃料的著火點(diǎn),燃料充分燃燒要考慮兩點(diǎn):一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣,二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。
[隨堂練習(xí)]
(1)消防隊(duì)員救火時(shí),開(kāi)門(mén)都很小心,因?yàn)殚T(mén)一打開(kāi)就有可能發(fā)生爆炸。請(qǐng)解釋其中的原因。
門(mén)一打開(kāi),可燃物與空氣的接觸面增大,迅速燃燒,可引發(fā)爆炸
(2)在實(shí)驗(yàn)室里,硝酸、硝酸銀等藥品均必須用棕色試劑瓶保存,并應(yīng)該存放在陰涼干燥處。為什么?
因HNO3、AgNO3見(jiàn)光、受熱均易分解,所以必須用棕色試劑瓶保存,并存放在陰涼處
(3)實(shí)驗(yàn)室中用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳時(shí),選擇的試劑為塊狀碳酸鈣固體而不是碳酸鈣粉末,為什么?
因?yàn)榉蹱頒aC03與鹽酸反應(yīng)速率太快,而難以控制生成的CO2的流速與流量
教學(xué)回顧:
《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》教學(xué)反思
《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》教學(xué)反思
1、緊扣課程標(biāo)準(zhǔn),先向?qū)W生展示三維教學(xué)目標(biāo)
讓學(xué)生知道本節(jié)課的重點(diǎn)以及難點(diǎn),通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解“化學(xué)反應(yīng)速率的的概念”計(jì)算以及影響化學(xué)速率的外界條件——溫度、催化劑以及溶液的濃度、反應(yīng)物的狀態(tài)、固體表面積等,可以讓學(xué)生從中知道通過(guò)這些因素可以控制化學(xué)反應(yīng)速率,為人類的生產(chǎn)、生活提供幫助。
2、本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路。
開(kāi)門(mén)見(jiàn)山的利用書(shū)上的“思考與交流”中的一些生活實(shí)例,讓學(xué)生感受一些日常的化學(xué)反應(yīng)有快有慢,但這只是從定性上講,要確切的知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快還是慢,就得從定量上考慮,從而引出本節(jié)的主題:化學(xué)反應(yīng)速率。也是本節(jié)課的第一個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于一些簡(jiǎn)單的概念性問(wèn)題,讓學(xué)生自學(xué)。但是為了突破這個(gè)難點(diǎn),我設(shè)計(jì)了兩個(gè)例題:例1中沒(méi)有直接提到濃度的變化量,而是用到了物質(zhì)的量的變化量,引起學(xué)生對(duì)概念的注意,并且會(huì)利用物質(zhì)的量的變化量來(lái)求濃度的變化量,實(shí)際上這個(gè)例題是為下例2做鋪墊,讓一個(gè)學(xué)生到黑板上板書(shū)并進(jìn)行講解,給學(xué)生一個(gè)登臺(tái)展示的機(jī)會(huì),也是我校課堂教學(xué)的一大特色——五分鐘登臺(tái)展示。
用幾種活潑性不同的金屬與足量的同濃度的鹽酸反應(yīng)速率的不同,從而引出本節(jié)課的第二個(gè)重點(diǎn):影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。通過(guò)兩個(gè)學(xué)生分組探研實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、學(xué)生互相合作能力、細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力,以及總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。那么除了溫度、催化劑對(duì)速率的影響的之外,還有其他的外界因素,讓學(xué)生獨(dú)立完成49頁(yè)的“思考與交流”中的一些問(wèn)題,然后小組互相討論交流,小組代表發(fā)言。將上述影響因素進(jìn)行小結(jié),最后引出學(xué)習(xí)這些知識(shí)的實(shí)際意義:讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)反應(yīng)速率在生產(chǎn)生活中的實(shí)際運(yùn)用。
3、本節(jié)課的缺點(diǎn)
(1)、沒(méi)有指明△C>0。
(2)、沒(méi)有強(qiáng)度表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),應(yīng)指明物質(zhì)的名稱
這次聯(lián)片教研活動(dòng)使我感觸挺深:明白了自己與他人的差距;明白了集體備課的好處;明白了“事在人為”的道理。所以在今后的教學(xué)中,我要虛心地像其他教師學(xué)習(xí),取長(zhǎng)補(bǔ)短,充分發(fā)揮集體備課的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)踐中認(rèn)真體會(huì)課改的理念,給學(xué)生登臺(tái)展示的機(jī)會(huì)。學(xué)生會(huì)的教師就不必再講,大膽的放開(kāi)學(xué)生,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況,認(rèn)真?zhèn)浣滩?,備學(xué)生,上好每一節(jié)課。
化學(xué)反應(yīng)的速率和限度教案
一名愛(ài)崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),讓教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?經(jīng)過(guò)搜索和整理,小編為大家呈現(xiàn)“化學(xué)反應(yīng)的速率和限度教案”,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
重難點(diǎn)一有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)
1.化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)際上指的是某物質(zhì)在某一段時(shí)間內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的平均速率,而不是某一時(shí)刻的即時(shí)速率。
2.對(duì)于有純液體或固體參與的化學(xué)反應(yīng)一般不用純液體或固體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。
3.由于壓強(qiáng)的變化對(duì)固體和液體的體積影響很小,故改變壓強(qiáng)對(duì)它們的濃度影響很小,所以改變壓強(qiáng)對(duì)無(wú)氣體參與的反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。
4.對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),用不同的物質(zhì)來(lái)表示其反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個(gè)反應(yīng)的速率。因此,表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí),必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)。
5.同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算或換算的依據(jù)。
重難點(diǎn)二影響化學(xué)反應(yīng)的因素及影響結(jié)果
1.內(nèi)因
反應(yīng)物自身的性質(zhì)。如燃燒、爆炸、中和等反應(yīng)都是很快就能完成,而金屬的銹蝕、溶巖的形成、煤和石油的形成等都是比較緩慢的,這些都是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的。
2.外因
(1)溫度:溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越大;溫度越低,化學(xué)反應(yīng)速率越小。
(2)濃度:一般來(lái)說(shuō),其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。
(3)壓強(qiáng):對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng),可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大,實(shí)際上相當(dāng)于增大了氣體反應(yīng)物的濃度,所以,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率增大。
(4)催化劑:催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,常見(jiàn)的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率。
(5)增大固體反應(yīng)物的表面積,增大了反應(yīng)物的接觸面積,能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
特別提醒 (1)增加固體或純液體的量,不能改變化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)壓強(qiáng)的改變引起氣體濃度的改變時(shí),才能改變化學(xué)反應(yīng)速率。
重難點(diǎn)三化學(xué)平衡的特征和平衡狀態(tài)的判斷方法
1.化學(xué)平衡的特征
(1)“等”
化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是正、逆反應(yīng)速率相等,即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。
注意:不同物質(zhì)的反應(yīng)速率不一定相等。
(2)“動(dòng)”
化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)從表面看好像反應(yīng)停止了,但從本質(zhì)上、微觀上看反應(yīng)并未停止,只不過(guò)是正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,即v(正)=v(逆)0,所以化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。
(3)“定”
一定條件下,在反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的混合物中,各組分的濃度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)保持一定(但不一定相等),不再隨時(shí)間變化而變化。
(4)“變”
化學(xué)平衡是在一定條件下暫時(shí)的平衡,若外界條件發(fā)生改變,則化學(xué)平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變,即可能發(fā)生化學(xué)平衡移動(dòng)。
2.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
(1)v(正)=v(逆)。
(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變。
(3)全是氣體參加的前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng),壓強(qiáng)保持不變。
(4)全是氣體參加的前后化學(xué)計(jì)量數(shù)改變的可逆反應(yīng),平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變。
(5)對(duì)于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應(yīng),顏色不隨時(shí)間發(fā)生變化。
(6)對(duì)同一物質(zhì)而言,斷裂化學(xué)鍵的物質(zhì)的量與形成化學(xué)鍵的物質(zhì)的量相等。
特別提醒 化學(xué)平衡的實(shí)質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應(yīng)速率判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),要根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,轉(zhuǎn)化
為同種物質(zhì)的速率進(jìn)行比較。
題型1化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較
例1 反應(yīng):3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同條件下,用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率,分別為:
①v(A)=0.6mol/(Lmin);
②v(B)=0.45mol/(Lmin);
③v(C)=0.015mol/(Lmin);
④v(D)=0.45mol/(Lmin)。
則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()
A.②③B.①③C.②④D.②
解析 化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為:
①v(A)=0.6mol/(Lmin);
②v(A)=3v(B)=1.35mol/(Lmin);
③v(A)=32v(C)=0.0225mol/(Lmin);
④v(A)=32v(D)=0.675mol/(Lmin)。
則該反應(yīng)在不同的條件下進(jìn)行最快的是②。
答案 D
同一化學(xué)反應(yīng)在同一段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率如果用不同物質(zhì)來(lái)表示,其數(shù)值之間的關(guān)系符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。在比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)應(yīng)換算成用同一種物質(zhì)來(lái)表示,然后進(jìn)行比較。也可以比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值。例如:對(duì)于反應(yīng)aA+?bBcC+dD,若,則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的快。應(yīng)當(dāng)把“化學(xué)反應(yīng)速率”與物理概念中的“運(yùn)動(dòng)速率”區(qū)別開(kāi),化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值大,不一定代表反應(yīng)速率快。
題型2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
例2
等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng),測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得下圖,則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是()
組別c(HCl)(mol/L溫度(℃)狀態(tài)
12.025塊狀
22.530塊狀
32.550塊狀
42.550粉末狀
A.4-3-2-1B.1-2-3-4C.3-4-2-1D.1-2-4-3
解析 其他條件一定時(shí),反應(yīng)物的濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快;溫度的升高和固體表面積的增大,即由塊狀變成粉末狀,都能顯著增大反應(yīng)速率。實(shí)驗(yàn)1中酸濃度最小,溫度最低,故反應(yīng)速率最??;實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)3的溫度低,而其他條件相同,故反應(yīng)速率前者小于后者;實(shí)驗(yàn)4的溫度最高,固體接觸面積最大,故反應(yīng)速率最快。
答案 A
題型3化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
例3 一定溫度下,反應(yīng)A2(g)+B2(g)2AB(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()
A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2的同時(shí)生成nmolAB
B.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolAB的同時(shí)生成nmolB2
D.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA2的同時(shí)生成nmolB2
解析 A項(xiàng)中生成A2是逆反應(yīng),生成AB是正反應(yīng),顯然v正v逆,沒(méi)有達(dá)到平衡;B項(xiàng)中壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化,不能說(shuō)明反應(yīng)混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定,v正是否等于v逆,該反應(yīng)前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變,在其他條件一定時(shí),反應(yīng)從開(kāi)始至反應(yīng)達(dá)到平衡壓強(qiáng)就一直保持不變,故壓強(qiáng)不變不能說(shuō)明反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);C項(xiàng)表明v正=v逆,反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng)只說(shuō)明了逆反應(yīng)速率,沒(méi)有說(shuō)明正反應(yīng)速率,且不管平衡是否建立,只要反應(yīng)在進(jìn)行,生成A2和B2的物質(zhì)的量之比始終為1∶1。
答案 C
在一定條件下,判斷一個(gè)反應(yīng)是否達(dá)到平衡,主要看正、逆反應(yīng)速率是否相等,體系中
各組分的濃度(或百分含量)是否保持不變。
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象:有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快,有的化學(xué)反應(yīng)……
提示 日常生活中的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。炸藥爆炸反應(yīng)極快,瞬間完成。牛奶變質(zhì)較快,通常1~2天出現(xiàn)異味。金屬的銹蝕有快有慢。溶洞的形成極慢。人們?cè)诓煌那闆r下對(duì)化學(xué)反應(yīng)的快慢有不同的預(yù)期,有時(shí)人們需要反應(yīng)在瞬間完成,如炸藥的爆炸;有時(shí)人們需要反應(yīng)越慢越好,如鋼鐵的銹蝕。
在2支大小相同的試管中,裝入2~3mL約5%的H2O2溶液,分別滴入1~2滴1mol/LFeCl3溶液……
提示
現(xiàn)象結(jié)論
溫度越高,H2O2的分解速率越快;溫度越低,H2O2的分解速率越慢
熱水中單位時(shí)間內(nèi),生成氣泡最多
能使帶火星的木條復(fù)燃
常溫單位時(shí)間內(nèi),生成氣泡較多
冷水中單位時(shí)間內(nèi),生成氣泡較少
在3支大小相同的試管中各裝入2~3mL約5%的H2O2溶液,再向其中2支試管中……
提示
現(xiàn)象結(jié)論
MnO2和FeCl3能加快H2O2的分解反應(yīng)速率
加入MnO2單位時(shí)間內(nèi),生成較多氣泡
加入FeCl3單位時(shí)間內(nèi),生成較多氣泡
不加其他試劑單位時(shí)間內(nèi),生成較少氣泡
1.為什么要將食物存放在溫度低的地方(如電冰箱)?
提示 溫度越低,食物變質(zhì)腐敗的速率越慢。這也是溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在生活中的應(yīng)用。
2.實(shí)驗(yàn)時(shí),通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì),并混勻后再進(jìn)行反應(yīng)。原因是什么?
提示 固體藥品研得越細(xì),其表面積越大,混勻后反應(yīng)物之間接觸的面積也越大,反應(yīng)也迅速、充分。
3.人們常把固體試劑溶于水配成溶液后再進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),原因是什么?
提示 固體物質(zhì)溶于水后,發(fā)生了電解質(zhì)的電離,離子在溶液里受水分子作用而運(yùn)動(dòng),增大了離子之間接觸反應(yīng)的機(jī)會(huì),從而提高了化學(xué)反應(yīng)速率。
4.實(shí)驗(yàn)室常用30%左右的硫酸溶液(約3.7mol/L)與鋅粒反應(yīng)制取氫氣,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,氣泡變得稀少了(鋅粒還有剩余),如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中,氣泡又會(huì)重新增多起來(lái)。原因是什么?
提示 Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,Zn+2H+===Zn2++H2↑,c(H+)的大小影響著該反應(yīng)的反應(yīng)速率,氣泡變少了,是因?yàn)閏(H+)減小了,反應(yīng)速率減小,如果添加適當(dāng)濃度的硫酸溶液時(shí),由于溶液中c(H+)又迅速增大,因而反應(yīng)速率加快,產(chǎn)生氣泡的速率又加快了。
水的生成(H2+O2)與電解,二次電池的放電與充電,CO2和H2O在植物體中……
提示 不屬于可逆反應(yīng)。判斷某一反應(yīng)是否是可逆反應(yīng),應(yīng)把握兩個(gè)“相同”,即“相同條件”和“同時(shí)發(fā)生”。上述三組反應(yīng)均不是在相同條件下同時(shí)發(fā)生的,故不能稱之為可逆反應(yīng)。
(1)你看到過(guò)建筑物的定向爆破嗎?觀察下圖,你從中得到什么啟示?
提示 控制反應(yīng)條件,可使化學(xué)反應(yīng)按人們預(yù)期的速率和方向進(jìn)行。
(2)回憶你在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行過(guò)和觀察過(guò)的實(shí)驗(yàn)……
提示 我們可以通過(guò)調(diào)整反應(yīng)物的量、濃度、溫度、固體反應(yīng)的接觸面積和催化劑來(lái)調(diào)整化學(xué)反應(yīng)速率,達(dá)到人們的預(yù)期效果。
請(qǐng)分析下列措施的目的:
1.大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要用酒精燈等進(jìn)行加熱。
提示 升高反應(yīng)體系的溫度,加快化學(xué)反應(yīng)速率。
2.一些橡膠或塑料制品中要添加抑制劑(負(fù)催化劑,能減緩反應(yīng)速率)。
提示 減小相關(guān)物質(zhì)變質(zhì)的速率,延長(zhǎng)使用時(shí)間。
3.使一些金屬制品的表面形成保護(hù)層。
提示 減小金屬被腐蝕的速率,延長(zhǎng)使用時(shí)間。
4.森林滅火時(shí),有時(shí)要制造隔離帶。
提示 避免樹(shù)木與火焰接觸而損毀。
5.在袋裝食品,瓶裝藥品中放入硅膠袋。
提示 吸收空氣中的水蒸氣,防止在水蒸氣存在時(shí)物質(zhì)變質(zhì)。
1.
影響反應(yīng)
速率的條件如何影響實(shí)例
溫度升高溫度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率在夏季食品更易變質(zhì)
濃度反應(yīng)物的濃度增大可以增大化學(xué)反應(yīng)速率與表面積相同的鋅粒反應(yīng),濃鹽酸比稀鹽酸產(chǎn)生氣體快
固體的表面積固體反應(yīng)物的表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大小塊煤比大塊煤燃燒得快
催化劑催化劑能夠增大化學(xué)反應(yīng)速率二氧化錳能大大加快過(guò)氧化氫的分解速率
2.D [催化劑能加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率,A項(xiàng)說(shuō)法正確;該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3,B項(xiàng)說(shuō)法正確;增大一種反應(yīng)物的濃度可以提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,C項(xiàng)說(shuō)法正確;達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物與生成物的濃度不一定相等,D項(xiàng)說(shuō)法不正確。]
3.BD [電解水需消耗大量的電能,成本高,A項(xiàng)錯(cuò)誤;天然氣、石油、煤等化石燃料在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的,C項(xiàng)錯(cuò)誤。]
4.面粉屬于表面積非常大的有機(jī)物,與空氣的接觸面積大,所以,非常容易劇烈燃燒而發(fā)生爆炸。
5.(1)升高溫度或使用催化劑都可以促進(jìn)KClO3的分解。
(2)2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑
6.略。
7.略。
1.下列說(shuō)法正確的是()
A.Na與水反應(yīng)時(shí)增大水的用量可加快反應(yīng)速率
B.Fe與硫酸反應(yīng)制取H2時(shí),選用濃硫酸可加快反應(yīng)速率
C.兩支試管中分別加入相同濃度的過(guò)氧化氫,其中一支試管中加少量MnO2,兩支試管中產(chǎn)生氧氣的快慢相同
D.Al在氧氣中燃燒生成Al2O3,將鋁片改成鋁粉燃燒更劇烈
答案 D
解析 對(duì)純液體改變其用量不影響反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下,濃H2SO4可使鐵鈍化,不生成H2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;使用MnO2可加快O2的生成速率,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將鋁片改為鋁粉,增大了鋁與氧氣的接觸面積,反應(yīng)速率增大,D項(xiàng)正確。
2.下列措施可以提高燃料燃燒效率的是()
①提高燃料的著火點(diǎn)?、诮档腿剂系闹瘘c(diǎn)?、蹖⒐腆w燃料粉碎 ④將液體燃料霧化?、輰⒚簹饣幚怼、尥ㄈ胱懔康目諝?br>
A.①③④⑤B.②③⑤⑥C.③④⑤⑥D(zhuǎn).①②③④
答案 C
解析 提高燃料的燃燒效率,應(yīng)增大反應(yīng)物的接觸面積和提供充足的O2,而燃料的著火點(diǎn)無(wú)法改變。
3.將4molA氣體和2molB氣體在2L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g),若2s(秒)后測(cè)得C的濃度為0.6mol/L,現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法:
①用物質(zhì)A表示反應(yīng)的平均速率為0.3mol/(Ls)
②用物質(zhì)B表示反應(yīng)的平均速率為0.6mol/(Ls)
③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L
其中正確的是()
A.①③B.①④C.②③D.③④
答案 B
解析 本題是考查物質(zhì)濃度表示法,用不同反應(yīng)物或產(chǎn)物表示反應(yīng)的平均速率的方法和反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),所以考查內(nèi)容的知識(shí)量較大。
v(C)=0.6mol/L2s=0.3mol/(Ls)
①v(A)=v(C)=0.3mol/(Ls)
②v(B)=12v(C)=0.3mol/(Ls)×12=0.15mol/(Ls)
③參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為:
0.3mol/(Ls)×2s×2L=1.2mol
A的轉(zhuǎn)化率為:1.2mol4mol×100%=30%
④2s時(shí)B的濃度為1mol/L-0.15mol/(Ls)×2s=0.7mol/L
4.已知汽車尾氣無(wú)害化處理反應(yīng)為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列說(shuō)法不正確的是()
A.升高溫度可使該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率降低
B.使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率
C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,NO的反應(yīng)速率保持恒定
D.單位時(shí)間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡
答案 A
解析 升溫,無(wú)論是正反應(yīng),還是逆反應(yīng),速率均加快,A項(xiàng)錯(cuò);催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,B項(xiàng)正確;達(dá)平衡后,各組分的速率保持不變,C項(xiàng)正確;由于CO和CO2的計(jì)量系數(shù)相等,故當(dāng)兩者同時(shí)消耗的量相等時(shí),反應(yīng)即達(dá)平衡,D項(xiàng)正確。
5.一定條件下,對(duì)于反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L和0.08mol/L,則下列判斷不合理的是()
A.c1∶c2=1∶3
B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3
C.X和Y的轉(zhuǎn)化率相等
D.c1的取值范圍為0c10.14mol/L
答案 B
解析 分析濃度變化關(guān)系:X(g)+3Y(g)2Z(g)
c起始(mol/L)c1c2c3
c平衡(mol/L)0.10.30.08
反應(yīng)方程式中反應(yīng)物計(jì)量數(shù)之比為1∶3,所以反應(yīng)中X和Y必然以1∶3消耗,因?yàn)檫_(dá)平衡時(shí)X和Y濃度之比為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A正確;平衡時(shí)Y和Z的生成速率之比應(yīng)該和方程式計(jì)量數(shù)之比相等,故Y和Z的生成速率之比為3∶2,B錯(cuò)誤;由于起始時(shí)反應(yīng)物是按方程式計(jì)量數(shù)之比配料,故X和Y轉(zhuǎn)化率相等,C正確;運(yùn)用極限法,假設(shè)Z完全轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,c1的極限值0.14mol/L,而題設(shè)c10,反應(yīng)又是可逆的,故D也正確。
6.
把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有500mL0.5mol/L硫酸溶液的燒杯中,該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系可用如圖所示的坐標(biāo)曲線來(lái)表示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)曲線由O―→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________;
(2)曲線由a―→c段,產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因是________________________________________________________________________;
(3)曲線由c以后,產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因是
________________________________________________________________________。
答案 (1)硫酸首先和氧化鋁反應(yīng),所以這段不產(chǎn)生氫氣
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O
(2)這段反應(yīng)放熱使溫度升高是影響反應(yīng)速率的主要因素,使反應(yīng)速率增大
(3)曲線由c以后,硫酸的濃度逐漸減小,變?yōu)橛绊懛磻?yīng)速率的主要因素,使反應(yīng)速率減小
解析 (1)在空氣中久置的鋁片表面有氧化鋁薄膜,因此,硫酸首先和氧化鋁反應(yīng),不產(chǎn)生氫氣;
(2)a―→c段,雖然硫酸的濃度漸小,但是該反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)進(jìn)行中溫度逐漸升高,溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快;
(3)曲線由c以后,硫酸的濃度逐漸減小,成為影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素,因此,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸下降。
本題以鋁和硫酸反應(yīng)為載體考查了化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,以及分析推理能力。當(dāng)影響化學(xué)反應(yīng)速率的兩因素作用相反時(shí)抓住主要因素。
7.某溫度時(shí),在3L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________________________;
(2)反應(yīng)開(kāi)始至2min末,X的反應(yīng)速率為_(kāi)_________;
(3)該反應(yīng)是由________開(kāi)始反應(yīng)的(填“正反應(yīng)”、“逆反應(yīng)”或“正、逆反應(yīng)同時(shí)”)。
答案 (1)2Z+Y3X (2)0.067mol/(Lmin)
(3)正、逆反應(yīng)同時(shí)
解析 (1)在時(shí)間為“0min”時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為
0.4mol、1.2mol、2.0mol,在時(shí)間為“3min”時(shí)X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為1.0mol、1.0mol、1.6mol,在0~3min內(nèi)X、Y、Z的物質(zhì)的量變化分別為:0.6mol(增加)、0.2mol(減少)、0.4mol(減少)。即X、Y、Z變化的物質(zhì)的量之比為:
n(X)∶n(Y)∶n(Z)=3∶1∶2。根據(jù)各物質(zhì)變化的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,得到化學(xué)方程式為:2Z+Y3X。
(2)在時(shí)間為“0min”和“2min”時(shí),X的物質(zhì)的量分別為0.4mol、0.8mol。即在0~2min內(nèi)X增加的物質(zhì)的量為0.4mol。故X的反應(yīng)速率為:
v(X)=0.4mol3L2min=0.067mol/(Lmin)。
(1)由于圖中X、Y、Z三條曲線均未通過(guò)原點(diǎn),故可斷定該反應(yīng)是由正、逆反應(yīng)同時(shí)開(kāi)
始反應(yīng)的。
第1課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)速率
1.反應(yīng)2SO2+O22SO3,經(jīng)一段時(shí)間后,SO3的濃度增加了0.4mol/L,在這段
時(shí)間內(nèi)用O2表示的反應(yīng)速率為0.04mol/(Ls),則這段時(shí)間為()
A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s
答案 C
解析 由2SO2+O22SO3可知,當(dāng)c(SO3)增加0.4mol/L時(shí),c(O2)減少了0.2mol/L,則Δt=Δc/v=0.2mol/L/0.04mol/(Ls)=5s。
2.對(duì)反應(yīng)A+3B2C來(lái)說(shuō),下列反應(yīng)速率中最快的是()
A.v(A)=0.3mol/(Lmin)B.v(B)=0.6mol/(Lmin)
C.v(C)=0.5mol/(Lmin)D.v(A)=0.01mol/(Ls)
答案 D
解析 本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率的應(yīng)用。以“A”為基準(zhǔn)物質(zhì),“min”為時(shí)間單位表示反應(yīng)速率,則有:
A:v(A)=0.3mol/(Lmin)
B:v(A)=13v(B)=13×0.6mol/(Lmin)=0.2mol/(Lmin)
C:v(A)=12v(C)=12×0.5mol/(Lmin)=0.25mol/(Lmin)
D:v(A)=0.01mol/(Ls)×60s/min=0.6mol/(Lmin)
3.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物),反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí),放出H2的速率最大的是()
金屬(粉末狀)/mol酸的濃度及體積反應(yīng)溫度
AMg0.16mol/L硝酸10mL60℃
BMg0.13mol/L鹽酸10mL60℃
CFe0.13mol/L鹽酸10mL60℃
DMg0.13mol/L硫酸10mL60℃
答案 D
解析 比較化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí),應(yīng)該先看決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素——內(nèi)部因素:反應(yīng)物本身的性質(zhì),然后再看影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素,如溫度、濃度、催化劑、壓強(qiáng)等。由于Fe不如Mg活潑,金屬與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生H2,所以C項(xiàng)反應(yīng)速率最小,A項(xiàng)不產(chǎn)生H2;其他兩項(xiàng)中只比較c(H+)即可,顯然3mol/L鹽酸中c(H+)小于3mol/L硫酸中c(H+),因
此D項(xiàng)放出H2的速率最大。
1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是()
A.化學(xué)反應(yīng)速率是指在一段時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
B.化學(xué)反應(yīng)速率為0.8mol/(Ls),是指在1s時(shí)某物質(zhì)的濃度是0.8mol/L
C.化學(xué)反應(yīng)速率可以衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢
D.對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),反應(yīng)速率越快,反應(yīng)現(xiàn)象越明顯
答案 C
解析 一般情況下不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò)誤;0.8mol/(Ls)表示一段時(shí)間內(nèi),某物質(zhì)的濃度平均每秒改變0.8mol/L,B項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)而言,反應(yīng)速率的大小與現(xiàn)象無(wú)關(guān),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.為了說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)快慢的因素,某同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下A~D四個(gè)實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為結(jié)論不正確的是()
A.將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí),兩者速率一樣大
B.在相同條件下,等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉與相同濃度的鹽酸反應(yīng),大理石粉反應(yīng)快
C.將濃硝酸分別放在冷暗處和強(qiáng)光照射下,會(huì)發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解
D.兩支試管中分別加入相同質(zhì)量的氯酸鉀,其中一支試管中再加入少量二氧化錳,同時(shí)加熱,產(chǎn)生氧氣的快慢不同
答案 A
解析 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等主要因素,還有光、固體顆粒大小、超聲波等,而A中的鎂和鋁是由于其活潑性不同,決定了反應(yīng)的快慢。決定反應(yīng)快慢的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。
3.用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施不能使氫氣生成速率加快的是()
A.加熱B.不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸
C.滴加少量CuSO4溶液D.不用鐵片,改用鐵粉
答案 B
解析 影響化學(xué)反應(yīng)速率大小的因素有溫度、濃度、固體表面積、原電池反應(yīng)、催化劑等。A項(xiàng)加熱升高了溫度;B項(xiàng)鐵與濃硫酸反應(yīng),或被鈍化或受熱生成SO2等氣體而不是H2;C項(xiàng)由于發(fā)生Fe+Cu2+===Cu+Fe2+形成Cu—Fe原電池,加快了氫氣的生成速率;D項(xiàng)增大了固體的表面積。
4.在一定溫度和一定容積的容器中進(jìn)行反應(yīng)2HIH2+I(xiàn)2,若反應(yīng)物濃度由0.1mol/L
降到0.06mol/L需20s,那么由0.06mol/L降到0.024mol/L,需要的反應(yīng)時(shí)間為()
A.等于18sB.等于12sC.大于18sD.小于18s
答案 C
解析 由題意知第一個(gè)反應(yīng)階段的反應(yīng)速率為v=0.1mol/L-0.06mol/L20s=0.002
mol/(Ls),
在第二個(gè)階段,若按第一個(gè)階段的反應(yīng)速率計(jì)算:t=0.06-0.024mol/L0.002mol/Ls=18s,
但由于反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率變慢,故需要的時(shí)間比18s長(zhǎng)。
5.將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng),反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線如下圖的實(shí)線所示。在相同的條件下,將bg(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng),則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是()
答案 C
解析 粉末狀碳酸鈣的表面積比塊狀碳酸鈣的表面積大,故在相同條件下,與同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率快,即單位時(shí)間內(nèi)損失的CaCO3的質(zhì)量大,可排除A、B;由于ab,且粉末狀CaCO3的消耗量大于塊狀CaCO3,故當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時(shí),塊狀CaCO3尚有剩余,此后單位時(shí)間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。
6.把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時(shí),X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是()
A.10℃20mL3mol/L的X溶液B.20℃30mL2mol/L的X溶液
C.20℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液
答案 B
解析 在化學(xué)反應(yīng)中,當(dāng)其他條件不變時(shí),濃度越大,反應(yīng)速率越快;溫度越高,反應(yīng)速率越快。在本題中要綜合考慮濃度和溫度的影響。先比較濃度的大小,這里的濃度應(yīng)該是混合以后的濃度,由于混合后各燒杯中鹽酸的濃度相等,因此只要比較X的濃度,X濃度越大,反應(yīng)速率越快。因?yàn)榉磻?yīng)后溶液的體積均為50mL,所以X的物質(zhì)的量最大,濃度就最大。通過(guò)觀察可知,混合后A、B選項(xiàng)中X的濃度相等,且最大,但B中溫度更高,因此B的反應(yīng)速率最快。
7.向100mL2mol/L稀硫酸中加入過(guò)量的鋅粉,在一定溫度下發(fā)生反應(yīng),為了減緩反應(yīng)速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的()
A.硫酸鉀溶液B.氫氧化鈉固體
C.碳酸鈉固體D.水
答案 AD
解析 此反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+===Zn2++H2↑,鋅過(guò)量,則生成氫氣的量由H+的物質(zhì)的量決定。鋅為固體,要在一定溫度下減緩反應(yīng)速率,通常采用降低H+濃度的方法,B、C項(xiàng)加入的物質(zhì)不僅降低H+的濃度,同時(shí)也減少了生成氫氣的總量;A、D項(xiàng)可對(duì)硫酸起稀釋作用,降低H+的濃度,但H+的總量不變。
8.反應(yīng)E+F===G在溫度T1下進(jìn)行,反應(yīng)M+N===K在溫度T2下進(jìn)行。已知T1T2且E和F的濃度均大于M和N的濃度(其他條件相同),則這兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率()
A.前者大B.后者大C.一樣大D.無(wú)法判斷
答案 D
解析 決定化學(xué)反應(yīng)速率大小的根本原因是內(nèi)因,由于兩個(gè)反應(yīng)不同,因此在此條件下無(wú)法比較。
9.
對(duì)可逆反應(yīng)X+YZ+W,在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率變化圖象如圖所示,則圖象中關(guān)于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)正確的說(shuō)法為()
A.Z、W均為氣體,X、Y中有一種是氣體
B.Z、W中有一種是氣體,X、Y皆非氣體
C.X、Y、Z、W皆非氣體
D.X、Y均為氣體,Z、W中有一種為氣體
答案 A
解析 圖象告訴我們:增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均增大,但逆反應(yīng)速率增大的幅度大于正反應(yīng)速率增大的幅度,由此而導(dǎo)致平衡向左移動(dòng)。所以,逆反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)目減小的方向,即Z、W必須均為氣體,X、Y中必有一種是氣體。
10.在25℃時(shí),向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應(yīng)前后溶液體積的變化),反應(yīng)開(kāi)始至2min末收集到氫氣1.12L(標(biāo)況),在此之后,又經(jīng)過(guò)4min鐵粉全部溶解。則:
(1)在前2min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應(yīng)速率是多少?
(2)在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應(yīng)速率是多少?
(3)前2min與后4min相比,反應(yīng)速率哪個(gè)較快?為什么?試解釋原因。
答案 (1)0.25mol/(Lmin) (2)0.25mol/(Lmin)
(3)前2min的反應(yīng)速率快 隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中c(H+)減小,速率減小
解析 n(HCl)=14.6g36.5gmol-1=0.4mol
n(Fe)=5.6g56gmol-1=0.1mol
n(H2)=1.12L22.4Lmol-1=0.05mol
反應(yīng)方程式:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2min內(nèi)0.1mol0.05mol0.05mol
則v(FeCl2)=0.25mol/(Lmin)
4min內(nèi):
v(FeCl2)=0.1mol-0.25mol/Lmin×2min×0.1L4min×0.1L=0.125mol/(Lmin)
則v(HCl)=2v(FeCl2)=0.25mol/(Lmin)
即前2min的反應(yīng)速率快。
11.等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測(cè)得D的濃度為0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(Lmin),則5min時(shí),A的濃度為_(kāi)_____,B的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_____,x的值是______。
答案 0.75mol/L 0.05mol/(Lmin) 2
解析 計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,關(guān)鍵是求出一定時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物濃度的變化量(或單位時(shí)間、單位體積內(nèi)物質(zhì)的量的變化)。由題意可知,5min內(nèi)C生成了0.1mol/(Lmin)×5min×2L=1mol。D生成了0.5mol/L×2L=1mol,所以x=2。
設(shè)A、B起始物質(zhì)的量均為amol,則
3A(g) + B(g)2C(g) + 2D(g)
起始物質(zhì)的量/molaa00
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol1.50.511
5min后余下物質(zhì)的量/mola-1.5a-0.511
因體積不變,5min后有
cAcB=nAnB=a-1.5a-0.5=35
得a=3mol
此時(shí)A的濃度
c(A)=3mol-1.5mol2L=0.75mol/L
v(B)=0.5mol2L5min=0.05mol/(Lmin)。
12.Ⅰ.試寫(xiě)出中學(xué)階段常見(jiàn)的兩種不用加熱的方法制取氧氣的化學(xué)方程式:________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室中通常用MnO2作催化劑分解過(guò)氧化氫,已知CuSO4溶液對(duì)過(guò)氧化氫的分解也具有催化作用,某實(shí)驗(yàn)興趣小組同學(xué)猜想其他鹽溶液也可能在這個(gè)反應(yīng)中起同樣的作用,于是他們做了以下探究。請(qǐng)你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:在一支試管中加入5mL5%的H2O2溶液,然后滴入適量的FeCl3溶液,把帶火星的木條伸入試管。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:____________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:FeCl3溶液可以催化分解H2O2。
(2)已知FeCl3在水中可解離出Fe3+和Cl-,同學(xué)們提出以下猜想:
甲同學(xué)的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同學(xué)的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同學(xué)的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-。
你認(rèn)為最不可能的是________同學(xué)的猜想,理由是________________________________________________________________________。
(3)同學(xué)們對(duì)余下的兩個(gè)猜想,用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究,請(qǐng)你仔細(xì)分析后填表:
實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
答案 Ⅰ.2H2O2=====MnO2O2↑+2H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Ⅱ.(1)試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃
(2)甲 因過(guò)氧化氫溶液中自身有水,可見(jiàn)水不是催化劑
(3)
實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的HCl,把帶火星的木條伸入試管無(wú)明顯現(xiàn)象起催化作用的不是Cl-
向盛有5mL5%的H2O2溶液的試管中滴入少量的Fe2(SO4)3[或Fe(NO3)3]溶液,把帶火星的木條伸入試管試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃起催化作用的是Fe3+
解析?、?中學(xué)階段常見(jiàn)的不用加熱的方法制取氧氣的反應(yīng)有H2O2催化分解、Na2O2與H2O或CO2的反應(yīng)。
Ⅱ.(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知,F(xiàn)eCl3溶液可作H2O2溶液分解的催化劑,因此試管中產(chǎn)生氧氣,使帶火星的木條復(fù)燃。(2)根據(jù)提出的猜想分析,H2O2溶液中自身有水,因此真正起催化作用的最不可能的是FeCl3溶液中的H2O,甲同學(xué)的猜想最不可能。
(3)根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,要驗(yàn)證余下的兩個(gè)猜想,最關(guān)鍵的是選用恰當(dāng)?shù)脑噭?,可選用HCl驗(yàn)證丙同學(xué)的猜想,選用Fe2(SO4)3溶液[或Fe(NO3)3溶液]驗(yàn)證乙同學(xué)的猜想。結(jié)合CuSO4溶液可作為催化劑的事實(shí)分析,F(xiàn)eCl3溶液中真正起催化作用的是Fe3+,據(jù)此寫(xiě)出相關(guān)結(jié)論。
第2課時(shí) 化學(xué)反應(yīng)的限度
1.反應(yīng)2SO2+O22SO3達(dá)到平衡后,再向反應(yīng)容器中充入含氧的同位素188O的氧氣,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,188O原子存在于()
A.O2B.SO2C.O2和SO2D.O2、SO2和SO3
答案 D
解析 可逆反應(yīng)在相同條件下,可以向兩個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)體系中各物質(zhì)同時(shí)存在,由于三種物質(zhì)均含有氧元素,故18O原子可能存在于三種物質(zhì)中。
2.下列哪種說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)平衡狀態(tài)()
A.一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H—H鍵形成
B.一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有三個(gè)H—H鍵斷裂
C.一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N—H鍵形成
D.一個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有六個(gè)N—H鍵斷裂
答案 AD
解析 N≡N鍵斷裂、N—H鍵形成都代表正反應(yīng)速率,不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;A、D兩項(xiàng)中H—H鍵形成、N—H鍵斷裂代表逆反應(yīng)速率,而且正、逆反應(yīng)速率符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,可以用于證明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)物質(zhì)的下列物理量不再變化時(shí),表明反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)+D(g)已達(dá)平衡的是()
A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度
C.B的物質(zhì)的量濃度D.氣體的總物質(zhì)的量
答案 C
解析 根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的特點(diǎn):各物質(zhì)均為氣態(tài)且反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)之和相等。故在反應(yīng)過(guò)程中氣體的物質(zhì)的量不變,壓強(qiáng)也不變;由質(zhì)量守恒,該反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行,體系的密度不變,故A、B、D三項(xiàng)中的物理量均不能作為平衡狀態(tài)的判據(jù)。
4.下列措施,能使煤炭燃燒更充分,提高熱能利用率的是()
A.向燃燒正旺的爐火上灑一些水
B.把煤炭做成大煤球
C.在煤中摻和一些黃泥做成蜂窩煤
D.把煤粉碎,在煤粉燃燒器中燃燒
答案 D
解析 A項(xiàng)中會(huì)發(fā)生吸熱反應(yīng):C(s)+H2O(g)=====高溫H2(g)+CO(g),不會(huì)使煤炭燃燒充
分;B、C項(xiàng)無(wú)論從煤的粉碎程度,還是空氣用量上都比D項(xiàng)遜色。
1.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()
A.任何化學(xué)反應(yīng)都有一定的限度,只是不同反應(yīng)的限度不同罷了
B.化學(xué)反應(yīng)的限度可通過(guò)改變條件而改變,如濃度、溫度和壓強(qiáng)
C.可逆反應(yīng)是指同一條件下既可以向正反應(yīng)方向進(jìn)行,又可以向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)
D.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率相等時(shí),反應(yīng)就停止了
答案 D
2.欲提高合成氨:N2+3H22NH3反應(yīng)的反應(yīng)速率,下列措施可行的是()
①采用高溫 ②采用高壓?、凼褂么呋瘎、茉龃驨2的濃度?、菰龃驢2的濃度
A.①②③B.②③④C.①③⑥D(zhuǎn).全部
答案 D
3.在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度可能是()
A.Z為0.3mol/LB.Y2為0.35mol/L
C.X2為0.2mol/LD.Z為0.4mol/L
答案 AB
解析 可逆反應(yīng)體系中各物質(zhì)共存,即向任何一個(gè)方向都不能徹底進(jìn)行,可采用極限轉(zhuǎn)化法分析:
X2(g)+Y2(g) 2Z(g)
起始:0.1mol/L0.3mol/L0.2mol/L
右向進(jìn)行:00.2mol/L0.4mol/L
左向進(jìn)行:0.2mol/L0.4mol/L0
即三種物質(zhì)的濃度范圍(用區(qū)間表示):
X2(0,0.2mol/L)
Y2(0.2mol/L,0.4mol/L)
Z(0,0.4mol/L)
故答案為AB。
4.一定條件下,可逆反應(yīng)2AB+3C,在下列四種狀態(tài)中,處于平衡狀態(tài)的是()
正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率
A.vA=2mol/(Lmin)vB=2mol/(Lmin)
B.vA=2mol/(Lmin)vC=2mol/(Lmin)
C.vA=1mol/(Lmin)vB=2mol/(Lmin)
D.vA=1mol/(Lmin)vC=1.5mol/(Lmin)
答案 D
解析 將逆反應(yīng)速率根據(jù)化學(xué)方程式統(tǒng)一折算成A表達(dá)的速率,來(lái)表示A的生成速率,正反應(yīng)速率表示A的消耗速率,二者相等,則說(shuō)明達(dá)到了平衡狀態(tài)。
5.在一定條件下,使10molSO3在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),則下圖中可能正確的是(M表示混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量)()
答案 AC
解析 搞清楚坐標(biāo)系中縱軸及圖象的變化趨勢(shì)是關(guān)鍵。該反應(yīng)在建立平衡的過(guò)程中,反應(yīng)物減小,生成物增多,相關(guān)物質(zhì)的變化量之比符合相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,A項(xiàng)正確;該反應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng),M減小,直到平衡,C項(xiàng)正確。
6.在一定溫度下的定容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當(dāng)下列物理量不再變化時(shí),表明反應(yīng)已達(dá)平衡的是()
A.混合氣體的壓強(qiáng)B.混合氣體的密度
C.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D.氣體總物質(zhì)的量
答案 BC
解析 可逆反應(yīng)是一個(gè)體積不變的反應(yīng)體系,在恒容情況下,容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量始終不變,體系壓強(qiáng)也不變,故不能作為達(dá)到平衡的標(biāo)志;由于A為固體,反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量改變,故氣體密度和混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也隨之改變,若上述物理量不變時(shí),則體系已達(dá)到平衡。
7.X、Y、Z三種氣體,取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合,放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X+2Y2Z,達(dá)到平衡后,測(cè)得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2,則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于()
A.33%B.40%C.50%D.65%
答案 D
解析 設(shè)X、Y的初始物質(zhì)的量均為1mol,轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為amol、2amol、2amol,由方程式
X+2Y?2Z
開(kāi)始(mol)110
轉(zhuǎn)化(mol)a2a2a
平衡(mol)1-a1-2a2a
由題意得:1-a+1-2a2a=32
求得:a=13,因此Y的轉(zhuǎn)化率為23×100%,最接近65%。
8.一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示:
下列描述正確的是()
A.反應(yīng)開(kāi)始到10s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158mol/(Ls)
B.反應(yīng)開(kāi)始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L
C.反應(yīng)開(kāi)始到10s時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
答案 C
解析 本題結(jié)合圖象考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)計(jì)量數(shù)的考查,同時(shí)考查學(xué)生數(shù)形結(jié)合分析解決問(wèn)題的能力。反應(yīng)到10s時(shí),X減少1.20mol-0.41mol=0.79mol,Y減少1.0mol-0.21mol=0.79mol,Z增加1.58mol,所以X、Y、Z的反應(yīng)方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),D錯(cuò);用Z表示的反應(yīng)速率應(yīng)為1.58mol2L×10s=0.079mol/(Ls),A錯(cuò);X的物質(zhì)的量濃度減少0.79mol2L=0.395mol/L,B錯(cuò);答案為C。
9.t℃時(shí),將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.8mol,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:
(1)從反應(yīng)開(kāi)始到化學(xué)平衡,生成SO3的平均反應(yīng)速率為_(kāi)_______________;
平衡時(shí)SO2轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____________________________。
(2)下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號(hào),下同)____________。
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化
B.SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化
C.容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化
D.相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)消耗nmolO2
E.相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)生成nmolO2
(3)t2℃時(shí),若將物質(zhì)的量之比n(SO2)∶n(O2)=1∶1的混合氣體通入一個(gè)恒溫恒壓的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),混合氣體體積減少了20%。SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________。
答案 (1)0.1mol/(Lmin) 20% (2)ABE (3)80%
10.在一定條件下,可逆反應(yīng)A2(g)+B2(g)2C(g)達(dá)到平衡時(shí),各物質(zhì)的平衡濃度分別為c(A2)=0.5mol/L,c(B2)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L。若用a、b、c分別表示A2、B2、C的初始濃度(mol/L),則:
(1)a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是______________。
(2)a的取值范圍是____________。
答案 (1)a=b+0.4 (2)0.4a1.3
解析 根據(jù)“三段式”求解:
設(shè)平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化濃度為x。
A2(g)+B2(g)2C(g)
初始/(mol/L)abc
變化/(mol/L)xx2x
平衡/(mol/L)0.50.11.6
據(jù)題意有:a-x=0.5①
b-x=0.1②
c+2x=1.6③
①-②得a-b=0.4
討論:①若c=0,此時(shí)a最大,a=0.5+1.6×12=1.3mol/L
②若b=0,此時(shí)a最小,a=b+0.4=0.4mol/L
故a的取值范圍為0.4≤a≤1.3。
《化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計(jì)
《化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)思想
本節(jié)教學(xué)以體現(xiàn)教材編寫(xiě)意圖為根本,努力營(yíng)造新課標(biāo)化學(xué)課堂教學(xué)研究氛圍?;瘜W(xué)反應(yīng)速率內(nèi)容的教學(xué),遵循由淺入深、從感性到理性的認(rèn)識(shí)過(guò)程。本課以充分聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際,以學(xué)生發(fā)展為本為指導(dǎo)思想進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。
主要特色:注重在生活中獲取化學(xué)知識(shí)、強(qiáng)調(diào)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的重要作用。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。培養(yǎng)讀表、讀圖和作圖的能力。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)來(lái)提升對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的認(rèn)識(shí),給學(xué)生搭建平臺(tái),創(chuàng)造機(jī)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,增?qiáng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識(shí)。引導(dǎo)學(xué)生自主歸納、總結(jié),體現(xiàn)新課程理念。
二、教材分析
本單元內(nèi)容是高一下學(xué)期《專題2第一單元化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度》。學(xué)生已經(jīng)預(yù)習(xí)知道了化學(xué)反應(yīng)速率的定義,并初步了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。本節(jié)課主要是在學(xué)生對(duì)這些以有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加深,在引導(dǎo)概念的基礎(chǔ)上給出了關(guān)系式,并要求利用公式進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,并且通過(guò)計(jì)算得出用不同物質(zhì)的表示同一反應(yīng)的速率時(shí)數(shù)值可能不同,但與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比例。
本節(jié)課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,理解化學(xué)反應(yīng)速率的定義和計(jì)算公式,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,并就影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為本節(jié)課的亮點(diǎn)。這部分內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度概念的基礎(chǔ)。對(duì)學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)的影響。
三、學(xué)情分析
我的學(xué)習(xí)合作伙伴是高一的學(xué)生,可塑性非常的強(qiáng),對(duì)某些概念的理解都有自己的特的見(jiàn)解。高中階段自主學(xué)習(xí)方法的運(yùn)用、抽象思維能力的形成都需要一定的鍛煉機(jī)會(huì)。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)、實(shí)踐,探究,學(xué)生已經(jīng)初步涉及物質(zhì)的本身性質(zhì),濃度,溫度、催化劑以及反應(yīng)物的顆粒大小等因素對(duì)反應(yīng)速率的影響,并已經(jīng)掌握了一些實(shí)驗(yàn)基本能力(操作技能、觀察能力、分析能力、簡(jiǎn)單運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題能力、評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ龋?梢?jiàn),這樣的編排符合學(xué)生的能力發(fā)展水平。從而為學(xué)習(xí)本內(nèi)容奠定了基礎(chǔ)。
四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:
1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念,理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。
2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,初步認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性;體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和方法,提高綜合運(yùn)用知識(shí)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3、通過(guò)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究欲望;逐步養(yǎng)成自主、合作、探究的態(tài)度和習(xí)慣;通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的總結(jié),培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)精神。
【教學(xué)重點(diǎn)】:化學(xué)反應(yīng)速率的概念。
【教學(xué)難點(diǎn)】:化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。
【教學(xué)手段】:多媒體輔助教學(xué)ppt、實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)、學(xué)案導(dǎo)學(xué)。
【儀器】:試管8支、燒杯100mL2個(gè)250mL1個(gè)、鑷子、膠頭滴管1支等。
【藥品】:鎂條、鐵釘、鐵粉、氧化銅粉末、二氧化錳粉末、0.1mol/LHCl、1mol/LHCl、0.2mol/LFeCl3、5%H2O2、10%H2O2蒸餾水、熱水
【教學(xué)方法】:實(shí)驗(yàn)探究、引導(dǎo)、啟發(fā)、討論、分析,歸納。
【課時(shí)安排】:一課時(shí)
【教材版本】:蘇教版化學(xué)必修2,2009年6月第5版第1次印刷
【教學(xué)流程】教學(xué)流程學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)新聞鏈接博爾特在2008年奧運(yùn)會(huì)上奪冠并打破記錄(視頻)
物理學(xué)上的速率的意義
幾張圖片:大樓的爆破,食物的冷藏等。讓學(xué)生理解速率概念。展示
啟發(fā)提出問(wèn)題化學(xué)反應(yīng)是有快慢的該如何表示呢?組織
討論引入課題化學(xué)反應(yīng)速率板書(shū)實(shí)驗(yàn)探究探究實(shí)驗(yàn)一:通過(guò)鎂條和鐵釘與同濃度的鹽酸反應(yīng),探究化學(xué)反應(yīng)的速率。
探究實(shí)驗(yàn)二:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),比較塊狀碳酸鈉與細(xì)顆粒狀碳酸鈉分別與同濃度稀鹽酸反應(yīng)的快慢?
啟發(fā)
引導(dǎo)
評(píng)析DIS系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
分析
啟發(fā)
引導(dǎo)
知識(shí)歸納
1、化學(xué)反應(yīng)速率的概念,數(shù)學(xué)表達(dá)式,單位分別是什么?
2、從實(shí)驗(yàn)中可以看出在同一條件下不同反應(yīng)影響的主要因素(內(nèi)因)是什么?
啟發(fā)
引導(dǎo)
評(píng)析
猜想假設(shè)猜想影響同一化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有哪些?實(shí)驗(yàn)探究
探究實(shí)驗(yàn)三:選擇1-2個(gè)你認(rèn)為可能會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,利用現(xiàn)有的儀器和藥品,用實(shí)驗(yàn)探究該因素如何影響反應(yīng)速率,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。影響因素:
反應(yīng)方程式:
實(shí)驗(yàn)方案:
現(xiàn)象記錄:
得出結(jié)論:
啟發(fā)
引導(dǎo)
點(diǎn)評(píng)
歸納
知識(shí)歸納內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)
外因濃度反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越大。溫度反應(yīng)物溫度越高,反應(yīng)速率越大。壓強(qiáng)反應(yīng)物壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大。*催化劑能顯著的增加反應(yīng)速率。其他反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)物的顆粒大小等
引導(dǎo)
討論反饋
練習(xí)1、下列四種X溶液,均能跟鹽酸反應(yīng),其中反應(yīng)最快的是
A.10℃20mL3mol/L的X溶液B.20℃30mL2mol/L的X溶液
C.20℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液()
2、P31問(wèn)題解決
討論
歸納學(xué)能促進(jìn)【練一練】例1:一份雙氧水樣品敞口放置經(jīng)過(guò)2h,H2O2的濃度從510-2molL-1下降到310-2molL-1。則該雙氧水的中H2O2分解的速率是多少?
【理一理】注:①無(wú)論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示,其化學(xué)反應(yīng)速率都取,且是某一段時(shí)間內(nèi)的速率,而不是指瞬時(shí)速率。注:② ,其濃度可視為常數(shù)。因此不用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率。
【練一練】例2:在一個(gè)2L容器中,加入5molN2、10molH2,在催化劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng),2min時(shí),測(cè)得容器內(nèi)生成NH34mol。求:v(N2)、v(H2)、v(NH3)(v在中學(xué)中總?cè)≌担?br> 分析所得數(shù)據(jù),找出v(N2)、v(H2)、v(NH3)之間的關(guān)系是。
【理一理】注:③同一化學(xué)反應(yīng),雖然用表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值相同,但是它們的實(shí)際意義 相同,即一種物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率代表的是整個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。
用不同的物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的之比。即對(duì)于反應(yīng)aA+bB==cC+dD有v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)=
【練一練】例3:A+3B==2C+2D,在不同情況下的反應(yīng)速率為:
①v(A)=0.015mol/(Ls)②v(B)=0.06mol/(Ls)
③v(C)=0.04mol/(Ls)④v(D)=2.7mol/(Lmin)
化學(xué)反應(yīng)速率從大到小排序:
【理一理】注:④對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi),用不同的物質(zhì)來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值可能是不同的。比較不同物質(zhì)的速率大小時(shí),需換算 的速率來(lái)比較。
學(xué)法
指導(dǎo)
思路
點(diǎn)撥
知識(shí)
梳理
發(fā)展
思維反思提高1.知識(shí)建構(gòu):
化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
2.存在問(wèn)題(疑難困惑)
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。
組織
課后復(fù)習(xí)《化學(xué)教與學(xué)》(選題)
(補(bǔ)充)在2L的密閉容器中充入2molN2和6molH2,發(fā)生下列反應(yīng)N2+3H22NH3反應(yīng)5分鐘后再次測(cè)量發(fā)現(xiàn)N2剩余0.8mol
求(1)5分鐘內(nèi)N2的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?
(2)5分鐘后剩余的H2和生成的NH3的物質(zhì)的量各是多少?
(3)如果用H2和NH3來(lái)表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率各是多少?
*(4)同一反應(yīng)用不同物質(zhì)來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間有何關(guān)系?
布置
五、導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)