高中離子反應教案
發(fā)表時間:2020-10-14化學反應的速率和限度教案。
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第三節(jié) 化學反應的速率和限度
重難點一有關化學反應速率的注意事項
1.化學反應速率實際上指的是某物質(zhì)在某一段時間內(nèi)化學反應的平均速率,而不是某一時刻的即時速率。
2.對于有純液體或固體參與的化學反應一般不用純液體或固體來表示化學反應速率。
3.由于壓強的變化對固體和液體的體積影響很小,故改變壓強對它們的濃度影響很小,所以改變壓強對無氣體參與的反應的化學反應速率無影響。
4.對于同一化學反應,在相同的反應時間內(nèi),用不同的物質(zhì)來表示其反應速率,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反應的速率。因此,表示化學反應的速率時,必須指明是用反應體系中的哪種物質(zhì)作標準。
5.同一化學反應,用不同物質(zhì)的濃度變化表示的化學反應速率之比等于反應方程式中相應物質(zhì)的化學計量數(shù)之比,這是有關化學反應速率的計算或換算的依據(jù)。
重難點二影響化學反應的因素及影響結果
1.內(nèi)因
反應物自身的性質(zhì)。如燃燒、爆炸、中和等反應都是很快就能完成,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,這些都是由反應物自身的性質(zhì)決定的。
2.外因
(1)溫度:溫度越高,化學反應速率越大;溫度越低,化學反應速率越小。
(2)濃度:一般來說,其他條件不變時,增大反應物的濃度,可以增大化學反應速率;減小反應物的濃度,可以減小化學反應速率。
(3)壓強:對于有氣體參加的反應來說,增大壓強,可以使單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量增大,實際上相當于增大了氣體反應物的濃度,所以,增大壓強,化學反應速率增大。
(4)催化劑:催化劑可以改變化學反應速率,常見的催化劑能極大地加快反應速率。
(5)增大固體反應物的表面積,增大了反應物的接觸面積,能加快化學反應速率。
特別提醒 (1)增加固體或純液體的量,不能改變化學反應速率。
(2)壓強的改變引起氣體濃度的改變時,才能改變化學反應速率。
重難點三化學平衡的特征和平衡狀態(tài)的判斷方法
1.化學平衡的特征
(1)“等”
化學平衡的實質(zhì)是正、逆反應速率相等,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)的反應速率不一定相等。
(2)“動”
化學反應達到平衡狀態(tài)從表面看好像反應停止了,但從本質(zhì)上、微觀上看反應并未停止,只不過是正反應速率和逆反應速率相等,即v(正)=v(逆)0,所以化學平衡是一種動態(tài)平衡。
(3)“定”
一定條件下,在反應達平衡狀態(tài)的混合物中,各組分的濃度及質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)保持一定(但不一定相等),不再隨時間變化而變化。
(4)“變”
化學平衡是在一定條件下暫時的平衡,若外界條件發(fā)生改變,則化學平衡狀態(tài)可能隨之發(fā)生改變,即可能發(fā)生化學平衡移動。
2.化學平衡狀態(tài)的判斷
(1)v(正)=v(逆)。
(2)體系中各組分的物質(zhì)的量濃度或體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)保持不變。
(3)全是氣體參加的前后化學計量數(shù)改變的可逆反應,壓強保持不變。
(4)全是氣體參加的前后化學計量數(shù)改變的可逆反應,平均相對分子質(zhì)量保持不變。
(5)對于有顏色的氣體參加或生成的可逆反應,顏色不隨時間發(fā)生變化。
(6)對同一物質(zhì)而言,斷裂化學鍵的物質(zhì)的量與形成化學鍵的物質(zhì)的量相等。
特別提醒 化學平衡的實質(zhì)是同種物質(zhì)的正、逆反應速率相等。用不同物質(zhì)的正、逆反應速率判斷是否達到化學平衡狀態(tài)時,要根據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,轉(zhuǎn)化
為同種物質(zhì)的速率進行比較。
題型1化學反應速率的計算與比較
例1 反應: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)。
則此反應在不同條件下進行最快的是()
A.②③B.①③C.②④D.②
解析 化學反應速率之比等于化學反應方程式中的化學計量數(shù)之比
v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,則用A表示的化學反應速率分別為:
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)。
則該反應在不同的條件下進行最快的是②。
答案 D
同一化學反應在同一段時間內(nèi)的反應速率如果用不同物質(zhì)來表示,其數(shù)值之間的關系符合化學方程式中的化學計量數(shù)之比。在比較化學反應速率大小時應換算成用同一種物質(zhì)來表示,然后進行比較。也可以比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值。例如:對于反應aA+?bBcC+dD,若,則用A表示的反應速率比用B表示的快。應當把“化學反應速率”與物理概念中的“運動速率”區(qū)別開,化學反應速率數(shù)值大,不一定代表反應速率快。
題型2影響化學反應速率的因素
例2
等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應,測定在不同時間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所對應的實驗組別可能是()
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,反應物的濃度越大,化學反應速率越快;溫度的升高和固體表面積的增大,即由塊狀變成粉末狀,都能顯著增大反應速率。實驗1中酸濃度最小,溫度最低,故反應速率最??;實驗2比實驗3的溫度低,而其他條件相同,故反應速率前者小于后者;實驗4的溫度最高,固體接觸面積最大,故反應速率最快。
答案 A
題型3化學平衡狀態(tài)的判斷
例3 一定溫度下,反應A2(g)+B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是()
A.單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時生成nmolAB
B.容器內(nèi)的總壓強不隨時間的變化而變化
C.單位時間內(nèi)生成2nmolAB的同時生成nmolB2
D.單位時間內(nèi)生成nmolA2的同時生成nmolB2
解析 A項中生成A2是逆反應,生成AB是正反應,顯然v正v逆,沒有達到平衡;B項中壓強不隨時間的變化而變化,不能說明反應混合物中A2、B2和AB的濃度是否保持一定,v正是否等于v逆,該反應前后氣體總的物質(zhì)的量保持不變,在其他條件一定時,反應從開始至反應達到平衡壓強就一直保持不變,故壓強不變不能說明反應是否達到平衡狀態(tài);C項表明v正=v逆,反應已達到平衡狀態(tài);D項只說明了逆反應速率,沒有說明正反應速率,且不管平衡是否建立,只要反應在進行,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,判斷一個反應是否達到平衡,主要看正、逆反應速率是否相等,體系中
各組分的濃度(或百分含量)是否保持不變。(Dg15.COm 工作總結之家)
在化學實驗和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象:有的化學反應進行得快,有的化學反應……
提示 日常生活中的化學反應有快有慢。炸藥爆炸反應極快,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。人們在不同的情況下對化學反應的快慢有不同的預期,有時人們需要反應在瞬間完成,如炸藥的爆炸;有時人們需要反應越慢越好,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
熱水中單位時間內(nèi),生成氣泡最多
能使帶火星的木條復燃
常溫單位時間內(nèi),生成氣泡較多
冷水中單位時間內(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)象結論
MnO2和FeCl3能加快H2O2的分解反應速率
加入MnO2單位時間內(nèi),生成較多氣泡
加入FeCl3單位時間內(nèi),生成較多氣泡
不加其他試劑單位時間內(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。這也是溫度對化學反應速率的影響在生活中的應用。
2.實驗時,通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細,并混勻后再進行反應。原因是什么?
提示 固體藥品研得越細,其表面積越大,混勻后反應物之間接觸的面積也越大,反應也迅速、充分。
3.人們常把固體試劑溶于水配成溶液后再進行化學實驗,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動,增大了離子之間接觸反應的機會,從而提高了化學反應速率。
4.實驗室常用30%左右的硫酸溶液(約3.7mol/L)與鋅粒反應制取氫氣,當反應進行一段時間后,氣泡變得稀少了(鋅粒還有剩余),如果添加一些適當濃度的硫酸溶液到反應容器中,氣泡又會重新增多起來。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的反應速率,氣泡變少了,是因為c(H+)減小了,反應速率減小,如果添加適當濃度的硫酸溶液時,由于溶液中c(H+)又迅速增大,因而反應速率加快,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。判斷某一反應是否是可逆反應,應把握兩個“相同”,即“相同條件”和“同時發(fā)生”。上述三組反應均不是在相同條件下同時發(fā)生的,故不能稱之為可逆反應。
(1)你看到過建筑物的定向爆破嗎?觀察下圖,你從中得到什么啟示?
提示 控制反應條件,可使化學反應按人們預期的速率和方向進行。
(2)回憶你在實驗室進行過和觀察過的實驗……
提示 我們可以通過調(diào)整反應物的量、濃度、溫度、固體反應的接觸面積和催化劑來調(diào)整化學反應速率,達到人們的預期效果。
請分析下列措施的目的:
1.大多數(shù)化學實驗要用酒精燈等進行加熱。
提示 升高反應體系的溫度,加快化學反應速率。
2.一些橡膠或塑料制品中要添加抑制劑(負催化劑,能減緩反應速率)。
提示 減小相關物質(zhì)變質(zhì)的速率,延長使用時間。
3.使一些金屬制品的表面形成保護層。
提示 減小金屬被腐蝕的速率,延長使用時間。
4.森林滅火時,有時要制造隔離帶。
提示 避免樹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物質(zhì)變質(zhì)。
1.
影響反應
速率的條件如何影響實例
溫度升高溫度可以增大化學反應速率在夏季食品更易變質(zhì)
濃度反應物的濃度增大可以增大化學反應速率與表面積相同的鋅粒反應,濃鹽酸比稀鹽酸產(chǎn)生氣體快
固體的表面積固體反應物的表面積越大,化學反應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反應速率二氧化錳能大大加快過氧化氫的分解速率
2.D [催化劑能加快反應速率,提高生產(chǎn)效率,A項說法正確;該反應是一個可逆反應,SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3,B項說法正確;增大一種反應物的濃度可以提高另一種反應物的轉(zhuǎn)化率,C項說法正確;達到平衡時,反應物與生成物的濃度不一定相等,D項說法不正確。]
3.BD [電解水需消耗大量的電能,成本高,A項錯誤;天然氣、石油、煤等化石燃料在地球上的蘊藏量是有限的,C項錯誤。]
4.面粉屬于表面積非常大的有機物,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KClO3的分解。
(2)2KClO3=====MnO2△2KCl+3O2↑
6.略。
7.略。
1.下列說法正確的是()
A.Na與水反應時增大水的用量可加快反應速率
B.Fe與硫酸反應制取H2時,選用濃硫酸可加快反應速率
C.兩支試管中分別加入相同濃度的過氧化氫,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 對純液體改變其用量不影響反應速率,A項錯誤;常溫下,濃H2SO4可使鐵鈍化,不生成H2,B項錯誤;使用MnO2可加快O2的生成速率,C項錯誤;將鋁片改為鋁粉,增大了鋁與氧氣的接觸面積,反應速率增大,D項正確。
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?、诮档腿剂系闹瘘c?、蹖⒐腆w燃料粉碎?、軐⒁后w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,應增大反應物的接觸面積和提供充足的O2,而燃料的著火點無法改變。
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2A(g)+B(g)2C(g),若2s(秒)后測得C的濃度為0.6mol/L,現(xiàn)有下列幾種說法:
①用物質(zhì)A表示反應的平均速率為0.3mol/(Ls)
②用物質(zhì)B表示反應的平均速率為0.6mol/(Ls)
③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
④2s時物質(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,用不同反應物或產(chǎn)物表示反應的平均速率的方法和反應中轉(zhuǎn)化率的計算等知識點,所以考查內(nèi)容的知識量較大。
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B的濃度為1mol/L-0.15mol/(Ls)×2s=0.7mol/L
4.已知汽車尾氣無害化處理反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。下列說法不正確的是()
A.升高溫度可使該反應的逆反應速率降低
B.使用高效催化劑可有效提高正反應速率
C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定
D.單位時間內(nèi)消耗CO和CO2的物質(zhì)的量相等時,反應達到平衡
答案 A
解析 升溫,無論是正反應,還是逆反應,速率均加快,A項錯;催化劑可以加快化學反應速率,B項正確;達平衡后,各組分的速率保持不變,C項正確;由于CO和CO2的計量系數(shù)相等,故當兩者同時消耗的量相等時,反應即達平衡,D項正確。
5.一定條件下,對于反應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),達到平衡時,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,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 分析濃度變化關系:X(g)+3Y(g)2Z(g)
c起始(mol/L)c1c2c3
c平衡(mol/L)0.10.30.08
反應方程式中反應物計量數(shù)之比為1∶3,所以反應中X和Y必然以1∶3消耗,因為達平衡時X和Y濃度之比為1∶3,故c1∶c2=1∶3,A正確;平衡時Y和Z的生成速率之比應該和方程式計量數(shù)之比相等,故Y和Z的生成速率之比為3∶2,B錯誤;由于起始時反應物是按方程式計量數(shù)之比配料,故X和Y轉(zhuǎn)化率相等,C正確;運用極限法,假設Z完全轉(zhuǎn)化為反應物,c1的極限值0.14mol/L,而題設c10,反應又是可逆的,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,該鋁片與硫酸反應產(chǎn)生氫氣的速率與反應時間的關系可用如圖所示的坐標曲線來表示,請回答下列問題:
(1)曲線由O―→a段不產(chǎn)生氫氣的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
有關的化學方程式為_________________________________________________;
(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,所以這段不產(chǎn)生氫氣
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O
(2)這段反應放熱使溫度升高是影響反應速率的主要因素,使反應速率增大
(3)曲線由c以后,硫酸的濃度逐漸減小,變?yōu)橛绊懛磻俾实闹饕蛩?,使反應速率減小
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,不產(chǎn)生氫氣;
(2)a―→c段,雖然硫酸的濃度漸小,但是該反應是放熱反應,反應進行中溫度逐漸升高,溫度升高,化學反應速率加快;
(3)曲線由c以后,硫酸的濃度逐漸減小,成為影響化學反應速率的主要因素,因此,化學反應速率逐漸下降。
本題以鋁和硫酸反應為載體考查了化學反應速率的影響因素,以及分析推理能力。當影響化學反應速率的兩因素作用相反時抓住主要因素。
7.某溫度時,在3L密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應的化學方程式為__________________________________________________;
(2)反應開始至2min末,X的反應速率為__________;
(3)該反應是由________開始反應的(填“正反應”、“逆反應”或“正、逆反應同時”)。
答案 (1)2Z+Y3X (2)0.067mol/(Lmin)
(3)正、逆反應同時
解析 (1)在時間為“0min”時X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為
0.4mol、1.2mol、2.0mol,在時間為“3min”時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)的量之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,得到化學方程式為:2Z+Y3X。
(2)在時間為“0min”和“2min”時,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三條曲線均未通過原點,故可斷定該反應是由正、逆反應同時開
始反應的。
第1課時 化學反應速率
1.反應2SO2+O22SO3,經(jīng)一段時間后,SO3的濃度增加了0.4mol/L,在這段
時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04mol/(Ls),則這段時間為()
A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s
答案 C
解析 由2SO2+O22SO3可知,當c(SO3)增加0.4mol/L時,c(O2)減少了0.2mol/L,則Δt=Δc/v=0.2mol/L/0.04mol/(Ls)=5s。
2.對反應A+3B2C來說,下列反應速率中最快的是()
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 本題主要考查化學反應速率的應用。以“A”為基準物質(zhì),“min”為時間單位表示反應速率,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(表中物質(zhì)均為反應物),反應剛開始時,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 比較化學反應速率大小時,應該先看決定化學反應速率的主要因素——內(nèi)部因素:反應物本身的性質(zhì),然后再看影響化學反應速率的外界因素,如溫度、濃度、催化劑、壓強等。由于Fe不如Mg活潑,金屬與硝酸反應不產(chǎn)生H2,所以C項反應速率最小,A項不產(chǎn)生H2;其他兩項中只比較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項放出H2的速率最大。
1.下列關于化學反應速率的說法正確的是()
A.化學反應速率是指在一段時間內(nèi)任何一種反應物物質(zhì)的量的減少或任何一種生成物物質(zhì)的量的增加
B.化學反應速率為0.8mol/(Ls),是指在1s時某物質(zhì)的濃度是0.8mol/L
C.化學反應速率可以衡量化學反應進行的快慢
D.對于任何化學反應來說,反應速率越快,反應現(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反應速率,A項錯誤;0.8mol/(Ls)表示一段時間內(nèi),某物質(zhì)的濃度平均每秒改變0.8mol/L,B項錯誤;對于無明顯現(xiàn)象的化學反應而言,反應速率的大小與現(xiàn)象無關,D項錯誤。
2.為了說明影響化學反應快慢的因素,某同學分別設計了如下A~D四個實驗,你認為結論不正確的是()
A.將大小、形狀相同的鎂條和鋁條與相同濃度的鹽酸反應時,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,大理石粉反應快
C.將濃硝酸分別放在冷暗處和強光照射下,會發(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,同時加熱,產(chǎn)生氧氣的快慢不同
答案 A
解析 影響化學反應速率的因素有濃度、壓強、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,決定了反應的快慢。決定反應快慢的主要因素是反應物本身的性質(zhì)。
3.用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時,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 影響化學反應速率大小的因素有溫度、濃度、固體表面積、原電池反應、催化劑等。A項加熱升高了溫度;B項鐵與濃硫酸反應,或被鈍化或受熱生成SO2等氣體而不是H2;C項由于發(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行反應2HIH2+I2,若反應物濃度由0.1mol/L
降到0.06mol/L需20s,那么由0.06mol/L降到0.024mol/L,需要的反應時間為()
A.等于18sB.等于12sC.大于18sD.小于18s
答案 C
解析 由題意知第一個反應階段的反應速率為v=0.1mol/L-0.06mol/L20s=0.002
mol/(Ls),
在第二個階段,若按第一個階段的反應速率計算:t=0.06-0.024mol/L0.002mol/Ls=18s,
但由于反應物濃度減小,反應速率變慢,故需要的時間比18s長。
5.將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應,反應物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如下圖的實線所示。在相同的條件下,將bg(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應,則相應的曲線(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時化學反應速率快,即單位時間內(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,故當粉末狀CaCO3完全消耗時,塊狀CaCO3尚有剩余,此后單位時間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。
6.把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時,X和鹽酸緩慢地進行反應,其中反應最快的是()
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 在化學反應中,當其他條件不變時,濃度越大,反應速率越快;溫度越高,反應速率越快。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,反應速率越快。因為反應后溶液的體積均為50mL,所以X的物質(zhì)的量最大,濃度就最大。通過觀察可知,混合后A、B選項中X的濃度相等,且最大,但B中溫度更高,因此B的反應速率最快。
7.向100mL2mol/L稀硫酸中加入過量的鋅粉,在一定溫度下發(fā)生反應,為了減緩反應速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應物中加入適量的()
A.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 此反應的離子方程式為Zn+2H+===Zn2++H2↑,鋅過量,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速率,通常采用降低H+濃度的方法,B、C項加入的物質(zhì)不僅降低H+的濃度,同時也減少了生成氫氣的總量;A、D項可對硫酸起稀釋作用,降低H+的濃度,但H+的總量不變。
8.反應E+F===G在溫度T1下進行,反應M+N===K在溫度T2下進行。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),則這兩個反應的反應速率()
A.前者大B.后者大C.一樣大D.無法判斷
答案 D
解析 決定化學反應速率大小的根本原因是內(nèi)因,由于兩個反應不同,因此在此條件下無法比較。
9.
對可逆反應X+YZ+W,在其他條件不變的情況下,增大壓強,反應速率變化圖象如圖所示,則圖象中關于X、Y、Z、W四種物質(zhì)的聚集狀態(tài)正確的說法為()
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,正、逆反應速率均增大,但逆反應速率增大的幅度大于正反應速率增大的幅度,由此而導致平衡向左移動。所以,逆反應方向是氣體分子數(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,向100mL含氯化氫14.6g的鹽酸溶液里放入5.6g純鐵粉(不考慮反應前后溶液體積的變化),反應開始至2min末收集到氫氣1.12L(標況),在此之后,又經(jīng)過4min鐵粉全部溶解。則:
(1)在前2min內(nèi)用FeCl2表示的平均反應速率是多少?
(2)在后4min內(nèi)用HCl表示的平均反應速率是多少?
(3)前2min與后4min相比,反應速率哪個較快?為什么?試解釋原因。
答案 (1)0.25mol/(Lmin) (2)0.25mol/(Lmin)
(3)前2min的反應速率快 隨反應的進行,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:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),經(jīng)5min后,測得D的濃度為0.5mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C的平均反應速率是0.1mol/(Lmin),則5min時,A的濃度為______,B的平均反應速率為______,x的值是______。
答案 0.75mol/L 0.05mol/(Lmin) 2
解析 計算化學反應速率,關鍵是求出一定時間內(nèi)反應物或生成物濃度的變化量(或單位時間、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A、B起始物質(zhì)的量均為amol,則
3A(g)?。(g)2C(g)?。?D(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A的濃度
c(A)=3mol-1.5mol2L=0.75mol/L
v(B)=0.5mol2L5min=0.05mol/(Lmin)。
12.Ⅰ.試寫出中學階段常見的兩種不用加熱的方法制取氧氣的化學方程式:________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
Ⅱ.實驗室中通常用MnO2作催化劑分解過氧化氫,已知CuSO4溶液對過氧化氫的分解也具有催化作用,某實驗興趣小組同學猜想其他鹽溶液也可能在這個反應中起同樣的作用,于是他們做了以下探究。請你幫助他們完成實驗報告:
(1)實驗過程: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。
實驗現(xiàn)象:____________________________________________________________。
實驗結論:FeCl3溶液可以催化分解H2O2。
(2)已知FeCl3在水中可解離出Fe3+和Cl-,同學們提出以下猜想:
甲同學的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同學的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同學的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-。
你認為最不可能的是________同學的猜想,理由是________________________________________________________________________。
(3)同學們對余下的兩個猜想,用實驗進行了探究,請你仔細分析后填表:
實驗過程實驗現(xiàn)象結論
答案?、?2H2O2=====MnO2O2↑+2H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
Ⅱ.(1)試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復燃
(2)甲 因過氧化氫溶液中自身有水,可見水不是催化劑
(3)
實驗過程實驗現(xiàn)象結論
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,帶火星的木條復燃起催化作用的是Fe3+
解析?、?中學階段常見的不用加熱的方法制取氧氣的反應有H2O2催化分解、Na2O2與H2O或CO2的反應。
Ⅱ.(1)根據(jù)實驗結論可知,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,甲同學的猜想最不可能。
(3)根據(jù)前面的實驗過程,要驗證余下的兩個猜想,最關鍵的是選用恰當?shù)脑噭蛇x用HCl驗證丙同學的猜想,選用Fe2(SO4)3溶液[或Fe(NO3)3溶液]驗證乙同學的猜想。結合CuSO4溶液可作為催化劑的事實分析,F(xiàn)eCl3溶液中真正起催化作用的是Fe3+,據(jù)此寫出相關結論。
第2課時 化學反應的限度
1.反應2SO2+O22SO3達到平衡后,再向反應容器中充入含氧的同位素188O的氧氣,經(jīng)過一段時間后,188O原子存在于()
A.O2B.SO2C.O2和SO2D.O2、SO2和SO3
答案 D
解析 可逆反應在相同條件下,可以向兩個反應方向進行,反應體系中各物質(zhì)同時存在,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.下列哪種說法可以證明反應N2+3H22NH3已達平衡狀態(tài)()
A.一個N≡N鍵斷裂的同時,有三個H—H鍵形成
B.一個N≡N鍵斷裂的同時,有三個H—H鍵斷裂
C.一個N≡N鍵斷裂的同時,有六個N—H鍵形成
D.一個N≡N鍵斷裂的同時,有六個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速率,不能用于判斷反應是否達到平衡;A、D兩項中H—H鍵形成、N—H鍵斷裂代表逆反應速率,而且正、逆反應速率符合化學計量數(shù)之比,可以用于證明該反應已達到平衡狀態(tài)。
3.在一定溫度下的定容密閉容器中,當物質(zhì)的下列物理量不再變化時,表明反應:A(g)+B(g)C(g)+D(g)已達平衡的是()
A.混合氣體的壓強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)化學反應方程式的特點:各物質(zhì)均為氣態(tài)且反應前后氣體的計量數(shù)之和相等。故在反應過程中氣體的物質(zhì)的量不變,壓強也不變;由質(zhì)量守恒,該反應在恒容容器中進行,體系的密度不變,故A、B、D三項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項中會發(fā)生吸熱反應:C(s)+H2O(g)=====高溫H2(g)+CO(g),不會使煤炭燃燒充
分;B、C項無論從煤的粉碎程度,還是空氣用量上都比D項遜色。
1.下列說法錯誤的是()
A.任何化學反應都有一定的限度,只是不同反應的限度不同罷了
B.化學反應的限度可通過改變條件而改變,如濃度、溫度和壓強
C.可逆反應是指同一條件下既可以向正反應方向進行,又可以向逆反應方向進行的反應
D.當一個可逆反應進行到正向反應速率與逆向反應速率相等時,反應就停止了
答案 D
2.欲提高合成氨:N2+3H22NH3反應的反應速率,下列措施可行的是()
①采用高溫?、诓捎酶邏骸、凼褂么呋瘎、茉龃驨2的濃度 ⑤增大H2的濃度
A.①②③B.②③④C.①③⑥D(zhuǎn).全部
答案 D
3.在密閉容器中進行如下反應: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,當反應達到平衡時各物質(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 可逆反應體系中各物質(zhì)共存,即向任何一個方向都不能徹底進行,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
右向進行:00.2mol/L0.4mol/L
左向進行: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2AB+3C,在下列四種狀態(tài)中,處于平衡狀態(tài)的是()
正反應速率 逆反應速率
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 將逆反應速率根據(jù)化學方程式統(tǒng)一折算成A表達的速率,來表示A的生成速率,正反應速率表示A的消耗速率,二者相等,則說明達到了平衡狀態(tài)。
5.在一定條件下,使10molSO3在2L密閉容器中發(fā)生反應: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分子質(zhì)量)()
答案 AC
解析 搞清楚坐標系中縱軸及圖象的變化趨勢是關鍵。該反應在建立平衡的過程中,反應物減小,生成物增多,相關物質(zhì)的變化量之比符合相應的化學計量數(shù)之比,A項正確;該反應為氣體的物質(zhì)的量增加的反應,M減小,直到平衡,C項正確。
6.在一定溫度下的定容密閉容器中,發(fā)生反應:A(s)+2B(g)C(g)+D(g),當下列物理量不再變化時,表明反應已達平衡的是()
A.混合氣體的壓強B.混合氣體的密度
C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量D.氣體總物質(zhì)的量
答案 BC
解析 可逆反應是一個體積不變的反應體系,在恒容情況下,容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量始終不變,體系壓強也不變,故不能作為達到平衡的標志;由于A為固體,反應過程中氣體的質(zhì)量改變,故氣體密度和混合氣體的平均相對分子質(zhì)量也隨之改變,若上述物理量不變時,則體系已達到平衡。
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:X+2Y2Z,達到平衡后,測得混合氣體中反應物的總物質(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)的量隨時間變化的曲線如下圖所示:
下列描述正確的是()
A.反應開始到10s,用Z表示的反應速率為0.158mol/(Ls)
B.反應開始到10s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79mol/L
C.反應開始到10s時,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應的化學方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
答案 C
解析 本題結合圖象考查了學生對化學反應速率、轉(zhuǎn)化率、物質(zhì)計量數(shù)的考查,同時考查學生數(shù)形結合分析解決問題的能力。反應到10s時,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的反應方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),D錯;用Z表示的反應速率應為1.58mol2L×10s=0.079mol/(Ls),A錯;X的物質(zhì)的量濃度減少0.79mol2L=0.395mol/L,B錯;答案為C。
9.t℃時,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:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),2min時反應達到化學平衡,此時測得反應物O2還剩余0.8mol,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br>
(1)從反應開始到化學平衡,生成SO3的平均反應速率為________________;
平衡時SO2轉(zhuǎn)化率為______________________________。
(2)下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是(填標號,下同)____________。
A.容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化
B.SO2的體積分數(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.相同時間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2
E.相同時間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時生成nmolO2
(3)t2℃時,若將物質(zhì)的量之比n(SO2)∶n(O2)=1∶1的混合氣體通入一個恒溫恒壓的密閉容器中,反應達到平衡時,混合氣體體積減少了20%。SO2的轉(zhuǎn)化率為__________。
答案 (1)0.1mol/(Lmin) 20% (2)ABE (3)80%
10.在一定條件下,可逆反應A2(g)+B2(g)2C(g)達到平衡時,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應滿足的關系是______________。
(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:
設平衡時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a最大,a=0.5+1.6×12=1.3mol/L
②若b=0,此時a最小,a=b+0.4=0.4mol/L
故a的取值范圍為0.4≤a≤1.3。
延伸閱讀
化學反應速率與限度
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性,作為高中教師就要根據(jù)教學內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來,減輕高中教師們在教學時的教學壓力。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?下面是小編為大家整理的“化學反應速率與限度”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第二章化學反應與能量
第三節(jié)化學反應速率與限度(第1課時)
一、教材分析
《化學反應速率與限度》是人教版高中化學必修二第二章《化學反應與能量》第3節(jié)《化學反應速率與限度》第1節(jié)課的教學內(nèi)容,主要學習化學反應速率的概念、影響化學反應速率的因素,了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。本節(jié)內(nèi)容是對前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸。通過學習使學生對化學反應特征的認識更深入、更全面,在頭腦中建立起一個有關化學反應與能量的完整而又合理的知識體系。本節(jié)內(nèi)容是后面學習化學反應限度概念的基礎。
二、教學目標
1.知識目標:
(1)理解化學反應速率的概念。
(2)了解影響化學反應速率的因素。
(3)了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。
2.能力目標:
(1)通過在化學實驗和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實驗觀察能力及分析探究能力;
(2)通過體驗科學探究的過程和化學研究的基本方法,培養(yǎng)自主學習的能力。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和質(zhì)疑精神。
(2)通過同組合作實驗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)在影響化學反應速率的因素的學習中滲透辯證法。
三、教學重點難點
重點:化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素。
難點:化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素。
四、學情分析
我們的學生基礎較差,特別是對實驗現(xiàn)象的概括敘述不規(guī)范,需要老師規(guī)范學生的用語,本節(jié)學生掌握化學反應速率的概念以及計算應該沒問題,讓學生自己總結影響化學反應速率的因素會有一些困難。
五、教學方法
1.實驗法:分小組進行課堂探究實驗:實驗2-5和實驗2-6
2.學案導學:見后面的學案。
3.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習實驗《化學反應速率與限度》,完成學案。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。3.教學環(huán)境的設計和布置:八人一組,多媒體教室內(nèi)教學。課前準備好燒杯、試管、熱水、冷水、配制好H2O2、FeCl3溶液。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
教師首先提問:這些反應的發(fā)生所經(jīng)歷的時間一樣嗎(看圖片)?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(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
(2)你能通過觀察什么現(xiàn)象來判斷反應進行得快慢?還有哪些其他方法觀察該化學反快慢呢?(在日常生活和化學實驗過程中,觀察化學反應進行得快慢的方法都有哪些?請舉例說明。觀察反應快慢的方法: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。)
教師:物理學中用什么定量描述物體的運動快慢?——速度。不考慮速度的方向稱之為速率?;瘜W中用化學反應速率來表示化學反應的快慢。因很多化學反應在溶液中進行,因此化學反應速率通常用物質(zhì)的量濃度在單位時間內(nèi)的改變量來表示。我們來看本節(jié)課的學習目標。多媒體展示學習目標,強調(diào)重難點。然后展示探究的第一個問題,化學反應速率的概念。已經(jīng)布置學生們課前預習了這部分,檢查學生預習情況并讓學生把預習過程中的疑惑說出來。
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:化學反應速率的概念
[教師]例:將鋅粒放入5mol/L的鹽酸中,經(jīng)過10s鹽酸的濃度變成1mol/L。
此10s內(nèi)該化學反應的速率為
υ(HCl)=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(Ls)
[學生]請根據(jù)你的理解寫出化學反應速率的字母表達式及化學反應速率的單位。
【思考】
反應速率是瞬時速率還是平均速率?
[小結]1、反應速率的值越大,說明化學反應越快!
2、化學反應速率表示的是平均反應速率。
[例1]在一密閉容器里裝有氮氣和氫氣。反應開始時,氮氣的濃度為2mol/L,氫氣的濃度為5mol/L,反應開始2min時,測得容器中氮氣的濃度為1.8mol/L。2min后氫氣的濃度為多少mol/L?這2min內(nèi)氮氣的平均反應速率是多少?氫氣和氨氣的平均反應速率各是多少?2min內(nèi)氮氣、氫氣和氨氣的速率之比為多少?
【思考】
②同一化學反應,用不同的物質(zhì)表示其反應速率時,數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
③同一化學反應,不同物質(zhì)表示的反應速率之比與什么有關?
設計意圖:通過練習,使學生掌握有關反應速率的計算。
探究二:影響化學反應速率的外界條件因素
分組實驗:做實驗2-5,并填表。注意觀察實驗現(xiàn)象并比較和思考。
現(xiàn)象結論
熱水氣泡多而快,產(chǎn)生的氣體
使帶火星的木條復燃升溫,反應速率增大
常溫氣泡均勻H2O2分解FeCl3做催化劑
冷水氣泡較少降溫,反應速率減小
分組實驗:做實驗2-6,并填表。注意觀察實驗現(xiàn)象并比較和思考。
現(xiàn)象結論
加入MnO2氣泡多而快加入MnO2,反應速率加快
加入FeCl3氣泡均勻加入FeCl3,反應速率加快
(稍慢)
不加其他試劑無明顯現(xiàn)象H2O2分解反應中,MnO2和
FeCl3做催化劑,加快了反應
速率
設計意圖:通過學生實驗讓學生體驗影響反應速率的因素。
[討論]課本43頁的思考與交流。
除此之外,請你結合生活經(jīng)驗舉例說明其他影響化學反應速率的外界條件因素。
教師組織學生分組討論,最后師生總結:(1)溫度:溫度越高,化學反應速率越快。
(2)催化劑:通常加入催化劑能極大地加快化學反應速率。
(3)固體反應物的表面積:有固體參加的反應,固體的表面積越大,固體在同一時間內(nèi)與其他反應物的接觸越多,化學反應速率越快。
(4)反應物狀態(tài):通常氣相或液相反應比固相反應的反應速率大。
(5)溶液濃度:在溶液中進行的反應,反應物的濃度越大,化學反應速率越快。
(98%濃硫酸例外)
(6)壓強:對于有氣體參加的反應,改變壓強將使氣體的體積發(fā)生改變,也即相應地改變氣體的濃度。故增大壓強,反應速率加快,降低壓強,反應速率減緩。
(7)形成原電池:加快反應速率。
探究三:探究影響化學反應速率的外界條件因素有什么意義?
如何通過改變外界條件來達到我們所希望的反應速率呢?請舉例。
教師組織學生分組討論,最后師生總結:
探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義:
控制反應條件,提高那些對人類有利的反應速率,降低那些對人類反應不利的反應速率。
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們已經(jīng)學習了化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素?;どa(chǎn)還要關注化學反應進行的程度,即化學反應限度,在下一節(jié)課我們一起來學習化學反應限度。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
第三節(jié)化學反應的速率和限度
一、化學反應速率
1、化學反應速率的含義: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(均取正值)來表示。
濃度的變化——△C時間的變化——△t
表達式:υ=△C/△t單位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)
2、影響化學反應速率的外界條件因素
溫度、催化劑、溶液濃度、形成原電池、固體的表面積、反應物狀態(tài)、氣體壓強、潮濕的空氣……
反應物的性質(zhì)是決定反應速率的主要因素,
外界條件的改變可以影響化學反應速率。
十、教學反思
本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手,通過看一些形象生動的圖片,學生知道了化學變化是有快有慢的,并且可以從很多方面觀察判斷化學變化的快慢,引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察,為下面的實驗探究做鋪墊。在此基礎上引出反應速率的概念及其表示方法。又通過練習,要學生明確決定反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學性質(zhì),外界條件可以影響反應速率。通過實驗探究和課本上的思考與交流,學生自己就能夠總結出影響化學反應速率的一些外界條件因素。再通過一些日常生活、化學實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應速率的實例,認識到學習反應速率有關知識的重要性
本節(jié)課時間45分鐘,其中情景導入、展示目標、檢查預習3分鐘,講解化學反應速率及練習15分鐘,學生分組實驗10分鐘左右,反思總結當堂檢測5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)12分鐘,能夠完成教學內(nèi)容。學生實驗用時太多,今后應控制好。
第三節(jié)化學反應的速率和限度(第二課時)
一、教材分析:在對影響化學反應速率的因素進行實驗探究和總結后,教材通過科學史實等實例,讓學生認識化學反應限度問題,經(jīng)過對化學反應的可逆性可逆反應化學平衡狀態(tài)的分析推進,認識化學反應是有限度的,并以上述觀點為指導去分析和解決實際問題。
二、教學目標:
1.知識目標:
(1)通過實驗認識化學反應限度的存在,了解化學反應限度的概念和產(chǎn)生原因。
(2)知道達到化學反應限度的特征。
(3)了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用,認識提高燃料的燃燒效率的重要性和方法。
2.能力目標:
(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,并用得到的結論去指導去分析和解決實際問題。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和質(zhì)疑精神。
(2)通過同組合作實驗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。
三、教學重點難點
重點:化學反應限度概念;了解影響化學反應限度的因素。
難點:化學反應限度的本質(zhì)原因及外部特征。
三、學情分析
我們的學生抽象思維能力較差,需要教師多引導,學生對于反應限度的理解不透徹。
五、教學方法
1.學案導學:見后面的學案。
2.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習學案《化學反應的速率和限度學案》。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
[設疑]煉鐵高爐尾氣之謎(學生閱讀課本45頁科學史話)
通過這一節(jié)課的學習你就能解開這一謎底了。你想知道嗎?
教師:這節(jié)課我們就來學習化學反應限度。我們來看本節(jié)課的學習目標。多媒體展示學習目標,強調(diào)重難點。然后展示探究的第一個問題,為什么存在化學反應限度的問題?已經(jīng)布置學生們課前預習了這部分,檢查學生預習情況并讓學生把預習過程中的疑惑說出來。
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:為什么存在化學反應限度的問題?
[設問]為什么存在化學反應限度的問題?
[教師]可逆反應——在相同條件下,正向反應和逆向反應都能同時進行的反應。
正向反應:反應物→生成物
逆向反應:生成物→反應物
[討論]
(1)在2SO2+O22SO3中,隨著反應的進行,反應物的濃度和生成物的濃度是怎樣改變的?
(2)剛開始時,正向反應逆向反應同時進行,反應速率是否相同?(提示:此時反應速率與濃度有關)
(3)隨著反應的進行,正反應速率和逆反應速率是怎樣改變的?最終達到怎樣的狀態(tài)?
(4)能否用圖示表示該過程?
[小結]反應開始時,反應物濃度最大,正反應速率最大;生成物濃度為零,逆反應速率為零。隨著反應的進行,反應物濃度降低,正反應速率減??;生成物濃度增大,逆反應速率增大。當正反應速率等于逆反應速率時,反應物濃度和生成物濃度不再發(fā)生改變,達到表面靜止的狀態(tài)——平衡狀態(tài)。
探究二:達到化學反應限度的特征有哪些?
正反應速率=逆反應速率,各組分的濃度、物質(zhì)的量、百分含量保持不變。
[例1]對于反應N2+3H22NH3,下列說法處于化學平衡狀態(tài)的是:
①υ(N2生成)=υ(N2消耗),②N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1∶3∶2,③單位時間內(nèi)生成2molNH3,同時消耗1molN2,④N2、H2、NH3的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。
A、①④B、②③ C、②③④ D、①③④
[練習1]下列哪種說法可以證明反應N2+3H22NH3達到平衡狀態(tài)()
A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成
B.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂
C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個H—H鍵斷裂
D.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵形成
設計意圖:通過練習加深學生對化學平衡狀態(tài)特征的理解。
探究三:學習化學反應的限度有何意義?
【思考交流】(1).觀看有關定向爆破的圖片,你從中得到什么啟示。
(2).閱讀課文52頁,回答課文中的有關問題,歸納:提高煤的燃燒效率可以采取哪些措施?
[小結]2、提高煤燃燒效率的方法:
①使燃料充分燃燒(提高能量轉(zhuǎn)化率):
用煤粉(增加固體的表面積)、空氣或氧氣適當過量(增加反應物濃度)……
②充分利用釋放的能量(提高能量利用率)
爐膛采用保溫材料、廢氣用以燒水取暖等等。
(四)反思總結,當堂檢測。
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設計意圖:引導學生構建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們學習了化學反應限度問題,就學完了《化學反應與能量》這一章,在下一節(jié)課我們一起來復習這一章的知識點。這節(jié)課后大家可以先復習這一部分,著重理解化學能與熱能、化學能與電能、化學反應速率和限度。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
第三節(jié)化學反應的速率和限度
二、化學反應的限度
1、化學反應限度:在一定條件下,可逆反應達到平衡狀態(tài)時的完成程度
2、達到化學反應限度的特征(一定條件下的可逆反應):
(1)υ正=υ逆≠0
(2)反應物和生成物的濃度不再改變
三、化學反應條件的控制
控制反應條件,最大程度地得到產(chǎn)物,提高反應物的利用率
十、教學反思
本節(jié)課由科學史話“煉鐵高爐之謎”引發(fā)學生強烈的求知欲望,繼而通過實驗探究發(fā)現(xiàn)反應限度的問題,隨著問題探究的步步深入,引導學生理解可逆反應中存在反應限度的原因,理解反應限度的概念及達到反應限度的特征。在此基礎上指導學生分析和解決實際問題——提高煤的燃燒效率,理解控制化學反應條件在生產(chǎn)和生活中的實際意義,使學生認識到學習本節(jié)知識的意義所在,激發(fā)學生學習的興趣。
本節(jié)課時間45分鐘,其中情景導入、展示目標、檢查預習5分鐘,講解化學平衡的建立用時5分鐘左右,講解化學平衡狀態(tài)的特征及相應練習10分鐘左右,反思總結當堂檢測5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)15分鐘,能夠完成教學內(nèi)容。
在后面的教學過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設計的更科學,更有利于學生的學習,也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進步!
《化學反應速率和限度》教學反思
《化學反應速率和限度》教學反思
1、緊扣課程標準,先向?qū)W生展示三維教學目標
讓學生知道本節(jié)課的重點以及難點,通過本節(jié)課的學習,使學生了解“化學反應速率的的概念”計算以及影響化學速率的外界條件——溫度、催化劑以及溶液的濃度、反應物的狀態(tài)、固體表面積等,可以讓學生從中知道通過這些因素可以控制化學反應速率,為人類的生產(chǎn)、生活提供幫助。
2、本節(jié)課的設計思路。
開門見山的利用書上的“思考與交流”中的一些生活實例,讓學生感受一些日常的化學反應有快有慢,但這只是從定性上講,要確切的知道一個化學反應進行的快還是慢,就得從定量上考慮,從而引出本節(jié)的主題:化學反應速率。也是本節(jié)課的第一個重點。對于一些簡單的概念性問題,讓學生自學。但是為了突破這個難點,我設計了兩個例題:例1中沒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,引起學生對概念的注意,并且會利用物質(zhì)的量的變化量來求濃度的變化量,實際上這個例題是為下例2做鋪墊,讓一個學生到黑板上板書并進行講解,給學生一個登臺展示的機會,也是我校課堂教學的一大特色——五分鐘登臺展示。
用幾種活潑性不同的金屬與足量的同濃度的鹽酸反應速率的不同,從而引出本節(jié)課的第二個重點:影響化學反應速率的因素。通過兩個學生分組探研實驗,培養(yǎng)學生動手操作能力、學生互相合作能力、細心觀察實驗現(xiàn)象的能力,以及總結實驗結果的能力。那么除了溫度、催化劑對速率的影響的之外,還有其他的外界因素,讓學生獨立完成49頁的“思考與交流”中的一些問題,然后小組互相討論交流,小組代表發(fā)言。將上述影響因素進行小結,最后引出學習這些知識的實際意義:讓學生體會化學反應速率在生產(chǎn)生活中的實際運用。
3、本節(jié)課的缺點
(1)、沒有指明△C>0。
(2)、沒有強度表示化學反應速率時,應指明物質(zhì)的名稱
這次聯(lián)片教研活動使我感觸挺深: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。所以在今后的教學中,我要虛心地像其他教師學習,取長補短,充分發(fā)揮集體備課的優(yōu)勢。在實踐中認真體會課改的理念,給學生登臺展示的機會。學生會的教師就不必再講,大膽的放開學生,發(fā)揮學生的主觀能動性,調(diào)動學生積極性。結合我校學生的實際情況,認真?zhèn)浣滩?,備學生,上好每一節(jié)課。
高一化學下冊《化學反應的速率和限度》教案
古人云,工欲善其事,必先利其器。教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容,有效的提高課堂的教學效率。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是小編幫大家編輯的《高一化學下冊《化學反應的速率和限度》教案》,相信能對大家有所幫助。
高一化學下冊《化學反應的速率和限度》教案
【教學目的】1.建立化學反應速率的概念。
2.探究影響化學反應速率的因素。
【教學重點】1、化學反應速率的概念
2、探究影響化學反應速率和反應限度的因素
【教學難點】化學反應速率的計算
【教學過程】
第一環(huán)節(jié):情景引導,激發(fā)欲望
【展示圖片資料】使學生了解自然界或生產(chǎn)、生活中的化學反應進行有快、慢之分。例如,爆炸、鐵橋生銹、奶的變質(zhì)、溶洞的形成。結合這些例子說明人類需要控制反應進行的快慢
[板書]第三節(jié)化學反應速率和限度
第二環(huán)節(jié):組內(nèi)合作,自學討論
1.觀察圖片,這些反應的發(fā)生所經(jīng)歷的時間一樣嗎?我們期待這些反應快一些還是慢一些?怎么做才能達到目的?
2.你能通過觀察什么現(xiàn)象來判斷反應進行得快慢?還有哪些其他方法觀察該化學反快慢呢?在日常生活和化學實驗過程中,觀察化學反應進行得快慢的方法都有哪些?
3.化學反應快慢如何定量描述?
4.影響化學反應快慢的因素有哪些?
第三環(huán)節(jié):班內(nèi)交流,小組展示
1.圖片介紹的是快慢差別很大的化學變化。
2.觀察反應快慢的方法:冒氣泡快慢;固體量的改變;渾濁程度;顏色變化;溫度變化等。
3.探究:影響化學反應速率的外界條件因素
【觀察】視屏實驗展示結合課本問題討論,影響化學反應快慢的因素有哪些?
總結:(1)溫度:溫度越高,化學反應速率越快。
(2)催化劑:通常加入催化劑能改變化學反應速率,一般無特別說明得就是加快化學反應速率。
(3)固體反應物的表面積:有固體參加的反應,固體的表面積越大,固體在同一時間內(nèi)與其他反應物的接觸越多,化學反應速率越快。
(4)反應物狀態(tài):通常氣相或液相反應比固相反應的反應速率大。(相當于增大接觸面積)
(5)溶液濃度:在溶液中進行的反應,反應物的濃度越大,化學反應速率越快。
(98%濃硫酸例外)
(6)壓強:對于有氣體參加的反應,改變壓強將使氣體的體積發(fā)生改變,也即相應地改變氣體的濃度。故增大壓強,反應速率加快,降低壓強,反應速率減緩。
第四環(huán)節(jié):點撥精講,解難釋疑
物理學中用什么定量描述物體的運動快慢?——速度。不考慮速度的方向稱之為速率?;瘜W中用化學反應速率來表示化學反應的快慢。因很多化學反應在溶液中進行,因此化學反應速率通常用物質(zhì)的量濃度在單位時間內(nèi)的改變量來表示。
[板書]一、化學反應的速率
1.定義:用單位時間內(nèi)反應物物濃度的減少量或生成物物濃度的增加量來表示。
2、計算公式:v=C/t單位::mol/(L?s)mol/(L?min)mol/(L?h)
(1).對于有固體或純液體參加的反應,由于固體或純液體的濃度為一常數(shù),即Δc=0(無意義),所以不用固體或純液體表示反應速率。
(2).V為t時間內(nèi)的平均速率,取正值
[例1]在一個體積為2L的密閉容器中發(fā)生反應2SO2+O22SO3,經(jīng)過5s后,測得SO3的物質(zhì)的量為0.8mol。填寫下表:
(3).表示化學反應速率時,必須指明具體的物質(zhì),因為同一化學反應,用不同的物質(zhì)表示的反應速率,其數(shù)值可能不同。但它們表示的意義相同.例如,化學反應N2+3H22NH3,用H2表示該反應的反應速率時應寫成v(H2)。
(4).對于一個具體的化學反應,反應物和生成物的物質(zhì)的量的變化是按化學方程式中化學計量數(shù)之比進行的,所以化學反應中各物質(zhì)的反應速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。
對于反應aA+bB===cC+dD(A、B、C、D均不是固體或純液體),v(A)v(B)v(C)v(D)=abcd。
第五環(huán)節(jié):隨堂練習,當堂反饋
1、等質(zhì)量的鋁粉與足量鹽酸在不同條件下反應,產(chǎn)生H2的體積與反應時間關系如下圖所示,則圖中曲線a、b、c分別對應表中的實驗組別是()
A.——B.——C.——D.——
2.3%的H2O溶液是一種常用的外傷消毒劑,某?;瘜W興趣小組利用H2O2溶液探究影響化學反應速率的因素,實驗設計如下表所示:
實驗的目的是探究、對化學反應速率的影響。
若t2t3,表明濃度越大,化學反應速率越(填“大”或“小”)。
能表明溫度對反應速率有影響的實驗編號是和。
請你再提出一個影響H2O2分解速率的因素:。
第六環(huán)節(jié):歸納總結,科學評價
【課堂小結】
本節(jié)課主要學習了化學反應速率的概念和影響化學反應速率的外界條件,探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義
【評價方式】:
隨堂互評。
【板書設計】
第三節(jié)化學反應的速率和限度
一、化學反應速率
1、化學反應速率的含義: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(均取正值)來表示。
濃度的變化——C時間的變化——t
表達式:υ=C/t單位:mol/(L?s)或mol/(L?min)
2、影響化學反應速率的外界條件因素
溫度、催化劑、溶液濃度、固體的表面積、反應物狀態(tài)、氣體壓強、等
反應物的性質(zhì)是決定反應速率的主要因素,
外界條件的改變可以影響化學反應速率。
【教學反思】
本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手,通過看一些形象生動的圖片,學生知道了化學變化是有快有慢的,并且可以從很多方面觀察判斷化學變化的快慢,引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察,為下面的實驗探究做鋪墊。在此基礎上引出反應速率的概念及其表示方法。又通過練習,要學生明確決定反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學性質(zhì),外界條件可以影響反應速率。通過實驗探究和課本上的思考與交流,學生自己就能夠總結出影響化學反應速率的一些外界條件因素。再通過一些日常生活、化學實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應速率的實例,認識到學習反應速率有關知識的重要性。
《化學反應速率與限度》教學設計
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。作為高中教師就要精心準備好合適的教案。教案可以更好的幫助學生們打好基礎,幫助高中教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。那么如何寫好我們的高中教案呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“《化學反應速率與限度》教學設計”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
《化學反應速率與限度》教學設計
一、教材分析
《化學反應速率與限度》是人教版高中化學必修二第二章《化學反應與能量》第3節(jié)《化學反應速率與限度》第1節(jié)課的教學內(nèi)容,主要學習化學反應速率的概念、影響化學反應速率的因素,了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。本節(jié)內(nèi)容是對前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸。通過學習使學生對化學反應特征的認識更深入、更全面,在頭腦中建立起一個有關化學反應與能量的完整而又合理的知識體系。本節(jié)內(nèi)容是后面學習化學反應限度概念的基礎。
二、教學目標
1.知識目標:
(1)理解化學反應速率的概念。
(2)了解影響化學反應速率的因素。
(3)了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。
2.能力目標:
(1)通過在化學實驗和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實驗觀察能力及分析探究能力;
(2)通過體驗科學探究的過程和化學研究的基本方法,培養(yǎng)自主學習的能力。
3.情感、態(tài)度和價值觀目標:
(1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學態(tài)度和質(zhì)疑精神。
(2)通過同組合作實驗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)在影響化學反應速率的因素的學習中滲透辯證法。
三、教學重點難點
重點:化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素。
難點:化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素。
四、學情分析
本節(jié)學生掌握化學反應速率的概念以及計算應該沒問題,讓學生自己總結影響化學反應速率的因素會有一些困難。
五、教學方法
1.實驗法:課堂探究實驗:實驗2-5和實驗2-6
2.學案導學:見后面的學案。
3.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1.學生的學習準備:預習實驗《化學反應速率與限度》,完成學案。
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。3.教學環(huán)境的設計和布置:多媒體教室內(nèi)教學。課前準備好燒杯、試管、熱水、冷水、配制好H2O2、FeCl3溶液。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
教學活動
教師活動
學生活動
設計意圖和資源準備
(一)預習檢查學案、總結疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
(看圖片)教師首先提問:
這些反應的發(fā)生所經(jīng)歷的時間一樣嗎?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(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
你能通過觀察什么現(xiàn)象來判斷反應進行的快慢?
物理學中用什么定量描述物體的運動快慢?化學中用化學反應速率來表示化學反應的快慢。因很多化學反應在溶液中進行,因此化學反應速率通常用物質(zhì)的量濃度在單位時間內(nèi)的改變量來表示。已經(jīng)布置學生們課前預習了這部分,檢查學生預習情況并讓學生把預習過程中的疑惑說出來。
學生回答(在日常生活和化觀察反應快慢的方法: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。)
設計意圖:步步導入,吸引學生的注意力,明確學習目標。
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:化學反應速率的概念1、反應速率的值越大,說明化學反應越快!
2、化學反應速率表示的是平均反應速率。
根據(jù)理解寫出化學反應速率的字母表達式及化學反應速率的單位。
【思考】
反應速率是瞬時速率還是平均速率?
【思考】
②同一化學反應,用不同的物質(zhì)表示其反應速率時,數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
③同一化學反應,不同物質(zhì)表示的反應速率之比與什么有關?
設計意圖:通過練習,使學生掌握有關反應速率的計算。
探究二:影響化學反應速率的外界條件因素
教師組織學生分組討論,最后師生總結:(1)溫度:溫度越高,化學反應速率越快。
(2)催化劑:通常加入催化劑能極大地加快化學反應速率。
(3)固體反應物的表面積:有固體參加的反應,固體的表面積越大,固體在同一時間內(nèi)與其他反應物的接觸越多,化學反應速率越快。
(4)反應物狀態(tài):通常氣相或液相反應比固相反應的反應速率大。
(5)溶液濃度:在溶液中進行的反應,反應物的濃度越大,化學反應速率越快。
(98%濃硫酸例外)
(6)壓強:對于有氣體參加的反應,改變壓強將使氣體的體積發(fā)生改變,也即相應地改變氣體的濃度。故增大壓強,反應速率加快,降低壓強,反應速率減緩。
教師組織學生分組討論,最后師生總結:
教師組織學生反思總結本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
我們已經(jīng)學習了化學反應速率的概念及影響化學反應速率的因素?;どa(chǎn)還要關注化學反應進行的程度,即化學反應限度,在下一節(jié)課我們一起來學習化學反應限度。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
分組實驗:做實驗2-5,并填表。注意觀察實驗現(xiàn)象并比較和思考。
[學生]
現(xiàn)象結論熱水氣泡多而快,產(chǎn)生的氣體使帶火星的木條復燃升溫,反應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,反應速率減小分組實驗:做實驗2-6,并填表。注意觀察實驗現(xiàn)象并比較和思考。
現(xiàn)象結論加入MnO2氣泡多而快加入MnO2,反應速率加快加入FeCl3氣泡均勻加入FeCl3,反應速率加快(稍慢)不加其他試劑無明顯現(xiàn)象H2O2分解反應中,MnO2和FeCl3做催化劑,加快了反應速率[討論]課本43頁的思考與交流。除此之外,請你結合生活經(jīng)驗舉例說明其他影響化學反應速率的外界條件因素。
如何通過改變外界條件來達到我們所希望的反應速率呢?請舉例。
探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義:
控制反應條件,提高那些對人類有利的反應速率,降低那些對人類反應不利的反應速率
完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖:通過學生實驗讓學生體驗影響反應速率的因素。
九、附錄化學反應的速率和限度學案
一.化學反應速率
1.定義:通常用單位時間內(nèi)來表示。
2.物理意義:表示化學反應進行的程度的物理量。
3.數(shù)學表達式:v=。
4.常用單位:或。
注意:
(1)在同一化學反應里,用不同物質(zhì)表示的化學反應速率不一定,但表示的意義,故在反應時應指明用哪種物質(zhì)來表示。
(2)無論是用某一反應物表示還是用某一生成物表示,其化學反應速率都取值,化學反應速率可表示某一時間段內(nèi)的速率,而非速率(填平均或瞬時)。
(3)在同一化學反應中,不同的物質(zhì)表示同一化學反應的速率,各物質(zhì)的速率之比等于化學方程式中的之比。
(4)固體或氣體反應中的液體物質(zhì),反應在其表面進行,它們的“濃度”是變的,
因此一般用固體、純液體表示化學反應速率;
【課堂練習1】已知反應A+3B=2C+D在某段時間內(nèi)以A的濃度表示的化學反應速率為1mol/(L·min),則此段時間內(nèi)以C的濃度表示的化學反應速率為()
A.0.5mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)
【課堂練習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:2A(g)+B(g)==2C(g),若經(jīng)2s后測得C的濃度為0.6mol/L,現(xiàn)有下列幾種說法:j用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.3mol/(L·s)k用物質(zhì)B表示的反應的平均速率為0.6mol/(L·s)l2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%m2s時物質(zhì)B的濃度為0.7mol/L其中正確的是
A.jlB.jmC.klD.lm
轉(zhuǎn)化率=反應中消耗的量/反應開始時投入的該物質(zhì)的總量
二、化學反應速率大小的比較
1.對于反應: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反應的反應速率的大小,應把用不同物質(zhì)或不同單位表示的反應速率轉(zhuǎn)化為用來表示的反應速率后,才能比較。
【課堂練習3】在四個不同的容器中,采用不同條件進行合成氨反應,根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測定的結果判斷,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、影響化學反應速率的因素
1、內(nèi)因:由反應物的決定
2、外因(外界條件對化學反應速率的影響)
⑴溫度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時,升高溫度,可以反應速率;降底溫度,可反應速率。
⑵催化劑對化學反應速率的影響
催化劑能化學反應速率。
總結:影響化學反應速率的外界條件,除了、,還有:①固體的表面積。一般說固體反應物的表面積,反應速率;固體反應物的表面積,反應速率。②反應物的狀態(tài)。③溶液的濃度:反應物濃度,化學反應速率;減小反應物濃度,化學反應速率。
【課堂練習4】把下列四種X溶液分別加入四個盛有10ml,2mol/L鹽酸的燒杯中,均加水稀釋到50mL,此時X和鹽酸緩慢地進行反應,其中反應最快的是()
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5】鐵片和稀硫酸制取氫氣時,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
【拓展訓練】
1.化學反應速率受條件的影響很大,下列肯定可以加快化學反應速率的措施是()
A.使用催化劑B.改變濃度C.升高溫度D.降低溫度
2.反應4NH3(g)+5O3(g)4NO(g)+6H3O(g)在10L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2L的容器中,放入2mol氣體A,5分鐘后,測得氣體A還剩余0.5mol,該反應中氣體A的化學反應速率是()
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、教學反思
本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手,通過看一些形象生動的圖片,學生知道了化學變化是有快有慢的,并且可以從很多方面觀察判斷化學變化的快慢,引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察,為下面的實驗探究做鋪墊。在此基礎上引出反應速率的概念及其表示方法。又通過練習,要學生明確決定反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學性質(zhì),外界條件可以影響反應速率。通過實驗探究和課本上的思考與交流,學生自己就能夠總結出影響化學反應速率的一些外界條件因素。再通過一些日常生活、化學實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應速率的實例,認識到學習反應速率有關知識的重要性