高中離子反應(yīng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-27第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度。
第2節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.掌握化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)字表達(dá)式。
2.理解化學(xué)平衡常數(shù)的意義,會用化學(xué)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。
3.掌握有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算。
4.掌握濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律,會判斷化學(xué)平衡移動的方向。
知識梳理
1.化學(xué)平衡常數(shù)K及表達(dá)式
化學(xué)平衡常數(shù)可定量描述化學(xué)反應(yīng)的限度。
在______一定時(shí),對于確定的反應(yīng),K為常數(shù),壓強(qiáng)、濃度的改變與平衡常數(shù)______(無關(guān),有關(guān))。K值越大,反應(yīng)進(jìn)行的越________。
aA+bBcC+dD,Kc=______________________
(1)對于有純固體或純液體參加的反應(yīng),如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),Kc=_______
C(B)表示____________C0(B)表示____________[B]表示____________
(2)若A、B、C、D均為氣體,Kp=________________
※氣體分壓定律:
混合氣體中某組分氣體_____________所表現(xiàn)的壓強(qiáng)為該氣體的分壓強(qiáng),簡稱分壓。
總壓強(qiáng)為混合氣體各組分分壓________。
混合氣體中,分壓之比與氣體物質(zhì)的量有何關(guān)系?當(dāng)體積一定時(shí),與濃度又有何關(guān)系?
__________________________________________________________________________
濃度平衡常數(shù)(Kc):由各物質(zhì)_________算得的平衡常數(shù)。
(3)化學(xué)平衡常數(shù)
壓強(qiáng)平衡常數(shù)(Kp):由各物質(zhì)_________算得的平衡常數(shù)。
(4)可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的書寫有關(guān)。
3H2(g)+N2(g)2NH3(g)K1=__________
H2(g)+N2(g)NH3(g)K2=__________
2NH3(g)3H2(g)+N2(g)K3=___________
K1,K2,K3之間的關(guān)系_____________________
2.用化學(xué)平衡常數(shù)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向
對于化學(xué)反應(yīng)aA+bBcC+dD,濃度商Qc=_______________
當(dāng)Qc=Kc時(shí),反應(yīng)________________;
Qc>Kc時(shí),反應(yīng)________________;
Qc<Kc時(shí),反應(yīng)________________。
3.化學(xué)平衡的計(jì)算
(1)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡過程中物質(zhì)濃度的變化關(guān)系
反應(yīng)物:平衡濃度=______________________;
生成物:平衡濃度=______________________。
各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化濃度之比等于_________________之比。
(2)平衡轉(zhuǎn)化率
對于化學(xué)反應(yīng)aA+bBcC+dD反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)=_________________
①溫度一定,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率因反應(yīng)物的不同而不同。
②提高A在原料氣中的比例,可使B的轉(zhuǎn)化率________,而A的轉(zhuǎn)化率_________。
提高B在原料氣中的比例,可使A的轉(zhuǎn)化率________,而B的轉(zhuǎn)化率_________。
(3)平衡時(shí)某組分的百分含量A%=____________________
4.反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響
在其他條件不變的情況下,
(1)改變溫度:升高反應(yīng)體系的溫度,平衡向________的方向移動;
降低反應(yīng)體系的溫度,平衡向________的方向移動。
溫度對平衡移動的影響是通過改變_______________實(shí)現(xiàn)的。
(2)改變濃度:增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,Qc___Kc,化學(xué)平衡____移動。
增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,Qc___Kc,化學(xué)平衡____移動。
(3)改變壓強(qiáng):增大體系壓強(qiáng),平衡向著氣體體積_________的方向移動;
減小體系壓強(qiáng),平衡向著氣體體積_________的方向移動。
※勒夏特列原理——平衡移動原理
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH>0,設(shè)平衡狀態(tài)下,體系中O2的物質(zhì)的量濃度為amolL—1,SO3的物質(zhì)的量濃度為bmolL—1,氣體的壓強(qiáng)為MPa,氣體的溫度為d℃。
(1)將平衡體系中的C(O2)增大為2amolL—1,則平衡將向____反應(yīng)方向移動,使O2物質(zhì)的量濃度______,達(dá)到新平衡時(shí)[O2]與2amolL—1、amolL—1比較為__________________。
(2)將平衡體系中的C(SO3)減小為molL—1,則平衡將向____反應(yīng)方向移動,使SO3物質(zhì)的量濃度______,達(dá)到新平衡時(shí)[O2]與bmolL—1、molL—1比較為__________________。
(3)將體系氣體溫度一次性升高到2d℃,則平衡向_____反應(yīng)方向移動,使體系的溫度______,達(dá)到新平衡時(shí),溫度t與d℃、2d℃比較為________________________。
(4)將體系氣體壓強(qiáng)一次性降到Pa,則平衡向_____反應(yīng)方向移動,使體系的壓強(qiáng)______,達(dá)到新平衡時(shí),壓強(qiáng)p與Pa、MPa比較為_______________________。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1.方法導(dǎo)引
(1)有關(guān)化學(xué)平衡的計(jì)算,濃度、壓強(qiáng)、溫度對化學(xué)平衡的影響規(guī)律是本節(jié)的重點(diǎn)。
(2)對于一個(gè)已知的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)溫度一定時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K為確定的值。溫度對平衡移動的影響是通過改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。濃度、壓強(qiáng)的影響是通過使Qc與Kc不再相等,而使平衡發(fā)生移動。
(3)濃度適用于有氣體參加或氣體生成的反應(yīng)或溶液中進(jìn)行的反應(yīng),所以通常認(rèn)為改變固體的量時(shí)化學(xué)平衡不發(fā)生移動。
(4)反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率升高。
(5)不特別指明時(shí),增大壓強(qiáng)均指壓縮體積。平衡混合物是固體或溶液時(shí),改變壓強(qiáng),平衡不移動。改變體系的壓強(qiáng)相當(dāng)于改變體系的體積,也就相當(dāng)于改變物質(zhì)的濃度(如增大體系的壓強(qiáng)相當(dāng)于增大氣體的濃度),壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動的影響是由于壓強(qiáng)改變引起氣體濃度的改變而引起化學(xué)平衡移動的,若壓強(qiáng)的改變并沒有造成氣體濃度的改變則平衡不移動。稀有氣體(或不參加反應(yīng)的氣體)的加入而導(dǎo)致的壓強(qiáng)變化,對化學(xué)平衡的影響,要具體分析平衡物質(zhì)的濃度是否變化,即體系占據(jù)的體積是否改變。恒容時(shí),壓強(qiáng)增大,但體積不變,所以濃度不變,平衡不移動。恒壓時(shí),體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度同時(shí)減小,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向總體積增大的方向移動。
(6)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響。
2.例題解析
例1.密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2(g)+3Y2(g)2Z(g),X2、Y2、Z起始濃度分別為0.2mol.L—1、0.6mol.L—1、0.4mol.L—1,當(dāng)平衡時(shí),下列數(shù)據(jù)肯定不對的是()
A.X2為0.4mol.L—1,Y2為1.2mol.L—1B.Y2為1.0mol.L—1
C.X2為0.3mol.L—1,Z為0.2mol.L—1D.Z為1.0mol.L—1
分析:若X2、Y2完全反應(yīng),則可生成Z的濃度為0.8mol.L—1,若Z完全轉(zhuǎn)化為X2、Y2,則X2、Y2最多可達(dá)0.4mol.L—1、1.2mol.L—1,但反應(yīng)為可逆反應(yīng),故不能進(jìn)行到底。
答案:A、D
點(diǎn)評:化學(xué)平衡研究的是可逆反應(yīng),故解這類題目要善于利用極值法。另外,選項(xiàng)中將所有物質(zhì)的濃度都列出來,還得注意物質(zhì)的量是否守恒。
例2.HI分解反應(yīng)為2HI(g)H2(g)+I2(g),若開始時(shí)有1molHI,平衡時(shí)有24.4%的HI發(fā)生了分解。今欲將HI的分解率降到10%,應(yīng)往此平衡體系中加入I2物質(zhì)的量是多少?
解析:設(shè)容器的體積為V,應(yīng)向平衡體系中加入I2物質(zhì)的量為x
2HI(g)H2(g)+I2(g)
起始濃度mol.L—100
原平衡濃度mol.L—1
新平衡濃度mol.L—1
根據(jù)題意,溫度不變,則平衡常數(shù)不變:
==
答案:x=0.372mol
例3.反應(yīng)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某一溫度下達(dá)到平衡時(shí),下列各種情況中,不能使平衡發(fā)生移動的是()
A.溫度、容積不變時(shí),通入SO2氣體B.加入一部分NH4HS固體
C.保持容器體積不變,充入氮?dú)釪.保持容器體積不變,通入氯氣
解析:在NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)的平衡體系中,當(dāng)恒溫、恒容通入SO2時(shí),SO2與H2S反應(yīng),將使的濃度減小;因NH4HS為固體,增加或減少其量,濃度不變;容積不變,充入氮?dú)?,體系的總壓強(qiáng)雖然增大,但NH3和H2S的濃度卻沒改變;壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)?,相?dāng)于將容器中的NH3、H2S稀釋。
答案:B、C
例4.對反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g),在一定條件下達(dá)到平衡,在溫度不變時(shí),欲使[NO2]/[N2O4]的比值增大,可采取的方法是()
A.使體積增大到原來的2倍B.體積不變,增加的物質(zhì)的量
C.保持壓強(qiáng)不變,充入D.體積不變,增加的物質(zhì)的量
解析:A.擴(kuò)大體積,容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小,平衡向氣體體積增大方向移動,即平衡左移,[NO2]增大,[N2O4]減小,[NO2]/[N2O4]變大;B.根據(jù)[N2O4]/[NO2]2=K,可化為=,據(jù)此分析,體積不變,增加n(NO2),即增加了C(NO2),所以[NO2]/[N2O4]變??;同理,D體積不變,增加n(N2O4),C(N2O4)變大,平衡左移,結(jié)果[NO2]也變大,據(jù)上式分析得[NO2]/[N2O4]變小;C壓強(qiáng)不變,充入N2,容器體積必然擴(kuò)大,平衡左移,[NO2]增大,[N2O4]減小,[NO2]/[N2O4]變大。
答案:A、C
例5.由可逆反應(yīng)測繪出圖像如圖,縱坐標(biāo)為生成物在平衡混合物中的百分含量,下列對該反應(yīng)的判斷正確的是()
A.反應(yīng)物中一定有氣體B.生成物中一定有氣體
C.正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)D.正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
解析:定一議二。溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),生成物的百分含量降低,說明平衡逆向移動,逆向?yàn)轶w積縮小方向,而題中未給出具體的可逆反應(yīng),但是可以確定生成物中一定有氣體;壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,生成物的百分含量增大,說明平衡正向移動,正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)。
答案:B、D
例6在容積相同且固定不變的四個(gè)密閉容器中,進(jìn)行同樣的可逆反應(yīng):2A(g)+3B(g)3C(g)+2D(g),
起始時(shí)四個(gè)容器所盛A、B的量分別是甲:A2mol,B1mol;乙:A1mol,B1mol;丙:A2mol,B2mol;丁:A1mol,B2mol,在相同溫度下建立平衡時(shí),A或B的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系正確的是()
A.B的轉(zhuǎn)化率:甲<丙=乙<丁B.A的轉(zhuǎn)化率:甲<丙<乙<丁
C.B的轉(zhuǎn)化率:甲>丙>乙>丁D.A的轉(zhuǎn)化率:甲<乙<丙<丁
解析:甲、乙、丙、丁四個(gè)容器的容積相同在同溫時(shí)放入A、B的物質(zhì)的量不同,對于可逆反應(yīng)2A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),加壓時(shí),向逆反應(yīng)方向移動;減壓時(shí)向正反應(yīng)方向移動。我們將甲、乙、丙、丁四個(gè)容器中的變化用下列框圖表示分析比較。則B的轉(zhuǎn)化率:甲>乙>丙>丁,A的轉(zhuǎn)化率:丁>乙>丙>甲
答案:B
JAb88.COm
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化學(xué)反應(yīng)速率與限度
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,減輕高中教師們在教學(xué)時(shí)的教學(xué)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(xué)反應(yīng)速率與限度”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
第二章化學(xué)反應(yīng)與能量
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率與限度(第1課時(shí))
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)容是對前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)特征的認(rèn)識更深入、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)通過體驗(yàn)科學(xué)探究的過程和化學(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)通過對實(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
我們的學(xué)生基礎(chǔ)較差,特別是對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的概括敘述不規(guī)范,需要老師規(guī)范學(xué)生的用語,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)該沒問題,讓學(xué)生自己總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素會有一些困難。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法:分小組進(jìn)行課堂探究實(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→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:八人一組,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)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、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)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
教師首先提問:這些反應(yīng)的發(fā)生所經(jīng)歷的時(shí)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(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
(2)你能通過觀察什么現(xiàn)象來判斷反應(yīng)進(jìn)行得快慢?還有哪些其他方法觀察該化學(xué)反快慢呢?(在日常生活和化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢的方法都有哪些?請舉例說明。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。)
教師:物理學(xué)中用什么定量描述物體的運(yùn)動快慢?——速度。不考慮速度的方向稱之為速率?;瘜W(xué)中用化學(xué)反應(yīng)速率來表示化學(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)的改變量來表示。我們來看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo),強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)。然后展示探究的第一個(gè)問題,化學(xué)反應(yīng)速率的概念。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)過程中的疑惑說出來。
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
[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(xué)反應(yīng)的速率為
υ(HCl)=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(Ls)
[學(xué)生]請根據(jù)你的理解寫出化學(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?
[小結(jié)]1、反應(yīng)速率的值越大,說明化學(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。
[例1]在一密閉容器里裝有氮?dú)夂蜌錃?。反?yīng)開始時(shí),氮?dú)獾臐舛葹?mol/L,氫氣的濃度為5mol/L,反應(yīng)開始2min時(shí),測得容器中氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L。2min后氫氣的濃度為多少mol/L?這2min內(nèi)氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率是多少?氫氣和氨氣的平均反應(yīng)速率各是多少?2min內(nèi)氮?dú)狻錃夂桶睔獾乃俾手葹槎嗌?
【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
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。
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
設(shè)計(jì)意圖:通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)影響反應(yīng)速率的因素。
[討論]課本43頁的思考與交流。
除此之外,請你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例說明其他影響化學(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。
(7)形成原電池:加快反應(yīng)速率。
探究三:探究影響化學(xué)反應(yīng)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(dá)到我們所希望的反應(yīng)速率呢?請舉例。
教師組織學(xué)生分組討論,最后師生總結(jié):
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,提高那些對人類有利的反應(yīng)速率,降低那些對人類反應(yīng)不利的反應(yīng)速率。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。
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。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
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。化工生產(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)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率的含義:通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)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(shí)間的變化——△t
表達(dá)式:υ=△C/△t單位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)
2、影響化學(xué)反應(yīng)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(yīng)物狀態(tài)、氣體壓強(qiáng)、潮濕的空氣……
反應(yīng)物的性質(zhì)是決定反應(yīng)速率的主要因素,
外界條件的改變可以影響化學(xué)反應(yīng)速率。
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,通過看一些形象生動的圖片,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)識到學(xué)習(xí)反應(yīng)速率有關(guān)知識的重要性
本節(jié)課時(shí)間45分鐘,其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)3分鐘,講解化學(xué)反應(yīng)速率及練習(xí)15分鐘,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)10分鐘左右,反思總結(jié)當(dāng)堂檢測5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)12分鐘,能夠完成教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生實(shí)驗(yàn)用時(shí)太多,今后應(yīng)控制好。
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度(第二課時(shí))
一、教材分析:在對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和總結(jié)后,教材通過科學(xué)史實(shí)等實(shí)例,讓學(xué)生認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)限度問題,經(jīng)過對化學(xué)反應(yīng)的可逆性可逆反應(yīng)化學(xué)平衡狀態(tài)的分析推進(jìn),認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)是有限度的,并以上述觀點(diǎn)為指導(dǎo)去分析和解決實(shí)際問題。
二、教學(xué)目標(biāo):
1.知識目標(biāo):
(1)通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)限度的存在,了解化學(xué)反應(yīng)限度的概念和產(chǎn)生原因。
(2)知道達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征。
(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,認(rèn)識提高燃料的燃燒效率的重要性和方法。
2.能力目標(biāo):
(1)重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究的能力。
(2)通過探究實(shí)驗(yàn)認(rèn)識化學(xué)平衡與反應(yīng)限度,并用得到的結(jié)論去指導(dǎo)去分析和解決實(shí)際問題。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)通過對實(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。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度概念;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。
三、學(xué)情分析
我們的學(xué)生抽象思維能力較差,需要教師多引導(dǎo),學(xué)生對于反應(yīng)限度的理解不透徹。
五、教學(xué)方法
1.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
2.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→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)學(xué)案《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度學(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。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、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)具有了針對性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
[設(shè)疑]煉鐵高爐尾氣之謎(學(xué)生閱讀課本45頁科學(xué)史話)
通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度。我們來看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo),強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)。然后展示探究的第一個(gè)問題,為什么存在化學(xué)反應(yīng)限度的問題?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)過程中的疑惑說出來。
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:為什么存在化學(xué)反應(yīng)限度的問題?
[設(shè)問]為什么存在化學(xué)反應(yīng)限度的問題?
[教師]可逆反應(yīng)——在相同條件下,正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)都能同時(shí)進(jìn)行的反應(yīng)。
正向反應(yīng):反應(yīng)物→生成物
逆向反應(yīng):生成物→反應(yīng)物
[討論]
(1)在2SO2+O22SO3中,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度是怎樣改變的?
(2)剛開始時(shí),正向反應(yīng)逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,反應(yīng)速率是否相同?(提示:此時(shí)反應(yīng)速率與濃度有關(guān))
(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是怎樣改變的?最終達(dá)到怎樣的狀態(tài)?
(4)能否用圖示表示該過程?
[小結(jié)]反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)物濃度最大,正反應(yīng)速率最大;生成物濃度為零,逆反應(yīng)速率為零。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度降低,正反應(yīng)速率減小;生成物濃度增大,逆反應(yīng)速率增大。當(dāng)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí),反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再發(fā)生改變,達(dá)到表面靜止的狀態(tài)——平衡狀態(tài)。
探究二:達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征有哪些?
正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)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(yīng)N2+3H22NH3,下列說法處于化學(xué)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(shí)間內(nèi)生成2molNH3,同時(shí)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(xí)1]下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3達(dá)到平衡狀態(tài)()
A.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H—H鍵形成
B.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H—H鍵斷裂
C.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)H—H鍵斷裂
D.1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N—H鍵形成
設(shè)計(jì)意圖:通過練習(xí)加深學(xué)生對化學(xué)平衡狀態(tài)特征的理解。
探究三:學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的限度有何意義?
【思考交流】(1).觀看有關(guān)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(guān)問題,歸納:提高煤的燃燒效率可以采取哪些措施?
[小結(jié)]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(dāng)過量(增加反應(yīng)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(jié),當(dāng)堂檢測。
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。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)限度問題,就學(xué)完了《化學(xué)反應(yīng)與能量》這一章,在下一節(jié)課我們一起來復(fù)習(xí)這一章的知識點(diǎn)。這節(jié)課后大家可以先復(fù)習(xí)這一部分,著重理解化學(xué)能與熱能、化學(xué)能與電能、化學(xué)反應(yīng)速率和限度。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
二、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、化學(xué)反應(yīng)限度:在一定條件下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的完成程度
2、達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征(一定條件下的可逆反應(yīng)):
(1)υ正=υ逆≠0
(2)反應(yīng)物和生成物的濃度不再改變
三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
控制反應(yīng)條件,最大程度地得到產(chǎn)物,提高反應(yīng)物的利用率
十、教學(xué)反思
本節(jié)課由科學(xué)史話“煉鐵高爐之謎”引發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,繼而通過實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)限度的問題,隨著問題探究的步步深入,引導(dǎo)學(xué)生理解可逆反應(yīng)中存在反應(yīng)限度的原因,理解反應(yīng)限度的概念及達(dá)到反應(yīng)限度的特征。在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題——提高煤的燃燒效率,理解控制化學(xué)反應(yīng)條件在生產(chǎn)和生活中的實(shí)際意義,使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)本節(jié)知識的意義所在,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
本節(jié)課時(shí)間45分鐘,其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)5分鐘,講解化學(xué)平衡的建立用時(shí)5分鐘左右,講解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征及相應(yīng)練習(xí)10分鐘左右,反思總結(jié)當(dāng)堂檢測5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)15分鐘,能夠完成教學(xué)內(nèi)容。
在后面的教學(xué)過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課,爭取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進(jìn)步!
化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢?下面是由小編為大家整理的“化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度”,希望對您的工作和生活有所幫助。
總課時(shí)數(shù)14科目高一化學(xué)使用時(shí)間
主備人使用人
課題名稱第二章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度(1)
預(yù)習(xí)目標(biāo):
1.理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念
2.知道濃度、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
3.初步了解如何調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的快慢及控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。
重點(diǎn)難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率及影響因素
學(xué)習(xí)方法:探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、分析歸納、交流研討
自主學(xué)習(xí):
1.人們通常用___________________________來描述化學(xué)反應(yīng)的快慢。
2.化學(xué)反應(yīng)速率通常用________________________________________________________來表示。
3.物質(zhì)之間能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的快慢是由_______________決定的,但是可以通過改變等條件來控制化學(xué)反應(yīng)速率。
合作探究:
1.化學(xué)反應(yīng)有快有慢,我們可以通過觀察反應(yīng)的一些現(xiàn)象來判斷反應(yīng)的快慢。在日常生活和化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,觀察化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢的方法都有哪些?請舉例說明。
2.分組實(shí)驗(yàn):
(1)在其它條件不變的情況下,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
編號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1鎂條與0.5mol/L鹽酸在室溫下反應(yīng)
2鎂條與0.5mol/L鹽酸在加熱條件下反應(yīng)
(2)在其他條件不變的情況下,濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
編號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1鐵片與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)
2相同鐵片與3mol/L鹽酸反應(yīng)
(3)在其它條件不變的情況下,催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
編號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1取少量過氧化氫溶液放入試管
2向過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳粉末
(4)在其他條件不變的情況下,固體表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
編號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1塊狀碳酸鈣與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)
2粉末狀碳酸鈣與0.5mol/L鹽酸反應(yīng)
總結(jié):影響一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率大小的外界因素有哪些?它們是如何影響的?
4.我們探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素有什么意義?對我們的生產(chǎn)生活有什么指導(dǎo)意義?
習(xí)題鞏固:
1.化學(xué)反應(yīng)的快慢通常用“化學(xué)反應(yīng)速率”這一物理量描述,下列對其理解正確的是()
A.化學(xué)反應(yīng)速率指反應(yīng)物濃度的減少量
B.化學(xué)反應(yīng)速率指生成物濃度的增加量
C.化學(xué)反應(yīng)速率指反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
D.化學(xué)反應(yīng)速率指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量
2.決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在因素是()
A.反應(yīng)物的濃度B.反應(yīng)溫度
C.使用催化劑D.反應(yīng)物的性質(zhì)
3.當(dāng)鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí),下列措施不能使反應(yīng)速率增大的是()
A.不用稀硫酸,改用98%的濃硫酸
B.加熱
C.增大稀硫酸的濃度
D.不用鐵片,改用鐵粉
4.下列四種X溶液均能與一定量的鹽酸反應(yīng),則其中反應(yīng)最快的是()
A.10℃時(shí),20mL3mol/L的X溶液
B.20℃時(shí),30mL2mol/L的X溶液
C.20℃時(shí),20mL4mol/L的X溶液
D.10℃時(shí),10mL2mol/L的X溶液
5.100mL6mol/L硫酸與過量鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了減小反應(yīng)速率但又不影響產(chǎn)生氫氣的總量,則可向反應(yīng)物中加入適量的()
A.碳酸鈉B.水C.硫酸銨固體D.燒堿溶液
6.下圖為鎂和鹽酸反應(yīng)的時(shí)間—速率圖,請解釋反應(yīng)速率先快再快后慢的原因:______________________________________________________________________。
V(速率)
T(時(shí)間)
8.分析下列實(shí)例,根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn),填寫下表。
實(shí)例影響速率的因素如何影響
夏天食物易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中
燃燒劇烈
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)
比塊狀的碳酸鈣反應(yīng)快
氯酸鉀與二氧化錳混合
共熱可快速產(chǎn)生氧氣
課堂小結(jié):
化學(xué)反應(yīng)的方向和限度
教學(xué)時(shí)間第八周4月11日本模塊第20、21課時(shí)
教學(xué)
課題專題專題1化學(xué)反應(yīng)速率
單元第二單元化學(xué)反應(yīng)的方向和限度
節(jié)題第三課時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)1、2
教學(xué)目標(biāo)知識與技能理解化學(xué)平衡常數(shù)的含義,能用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。。
過程與方法能描述化學(xué)平衡常數(shù)的意義,培養(yǎng)歸納思維能力
情感態(tài)度
與價(jià)值觀體會化學(xué)平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的,樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)。
教學(xué)重點(diǎn)化學(xué)平衡計(jì)算
教學(xué)難點(diǎn)計(jì)算。
教學(xué)方法討論法、探究法
教學(xué)過程
教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
(基面知識)
二、化學(xué)平衡常數(shù)
對于可逆反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)平衡常數(shù)表達(dá)式,它的大小能說明,K值越大,表示。平衡常數(shù)受的影響較大,使用時(shí)要注明。因?yàn)楹偷臐舛瓤梢暈槎ㄖ?,所以在平衡常?shù)的表達(dá)式中不計(jì)算。
(小結(jié))對反應(yīng)mA+nBpC+qD
一、化學(xué)平衡常數(shù)
1、表達(dá)式:平衡常數(shù)K=
2、影響因素及注意:K受溫度影響
3、意義:越大,反應(yīng)進(jìn)行的越完全
4、作用:(1)進(jìn)行定量計(jì)算
(2)判斷化學(xué)平衡移動方向
Q(濃度積)K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q(濃度積)==K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡不動
Q(濃度積)K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
(講解)
通過自學(xué)完成
數(shù)據(jù)分析:書P44表2-6
生成物平衡時(shí)濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
放熱反應(yīng)—升高溫度—平衡常數(shù)減?。?br>
吸熱反應(yīng)—升高溫度—平衡常數(shù)增大)
反應(yīng)中有固體和純液體化,
教
學(xué)
過
程教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
因此其濃度不計(jì)算在表達(dá)式中。
如:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)
K=
5.稀溶液中反應(yīng)物有水參加,水的濃度也不計(jì)算在內(nèi)。
如:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+
K=
6.對同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),不同的化學(xué)方程式對應(yīng)不同如:
N2O4(g)2NO2(g)K=
N2O4(g)NO2(g)K=
7.對于氣體反應(yīng),可以用平衡時(shí)物質(zhì)的量濃度表示,也可以用平衡時(shí)氣體的分壓表示。
N2O4(g)2NO2(g)K=
二、化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算
1、模式(初—轉(zhuǎn)—平)注意:單位
2、步驟:
[例題1]1.在某溫度下,可逆反應(yīng)mA+nBpC+
qD的平衡常數(shù)為K,下列說法正確
的是()
A.K越大,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)進(jìn)行的程度越大。
B.K越小,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大。
C.K隨反應(yīng)物濃度的改變而改變。
D.K隨溫度的改變而改變。
E.K越大,反應(yīng)的速率越大。
K=c(CO2)
邊討論,邊理解
因化學(xué)計(jì)量數(shù)變而變
對應(yīng)方次
理解思維方法
教
學(xué)
過
程教師主導(dǎo)活動學(xué)生主體活動
2.現(xiàn)由可逆反應(yīng)CO(氣)+H2O(氣)CO2(氣)+H2(氣)-△H,在850℃時(shí),K=1。
①若溫度升高至950℃,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),K____1(、、=)
解析:K值越大表示反應(yīng)越易向正反應(yīng)方向進(jìn)行,升溫反應(yīng)逆反應(yīng)方向移動即不易向正反應(yīng)方向進(jìn)行。
②850℃時(shí)在固定容積的密閉容器中放入混合物,起始濃度c(CO)=0.01mol/L,c(H2O)(氣)=0.03mol/L,c(CO2)=0.01mol/L,c(H2)=0.05mol/L。則反應(yīng)開始時(shí),H2O(氣)的消耗速率比生成速率___小____(大、小、不確定)
解析:反應(yīng)常數(shù)K′==1,即反應(yīng)要向K=1的方向進(jìn)行只能使分子減小、分母增大即向逆反應(yīng)進(jìn)行。
溫度不變即K不變CO(氣)+H2O(氣)=CO2(氣)+H2(氣)
起始濃度0.010.10.010.05
變化濃度xxxx
平衡濃度(0.01-x)(0.1-x)(0.01+x)(0.05+x)
K=1==得α(CO)
④保持容器溫度、體積不變,若在容器中充入適量的H2,則重新達(dá)到平衡時(shí),CO的反應(yīng)速率比充H2之前___增大___(大、小、不確定)理由是什么?
[解析]:增大任一反應(yīng)物或生成物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率都增大。
3.在一定條件下,氨氣和氮氧化物(NOn)能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將一定量的氨氣和氮氧化物充入一真空的恒容密閉容器中,保持溫度不變,使反應(yīng)達(dá)到平衡。
①配平化學(xué)方程式NH3(氣)+NOn(氣)N2(氣)+H2O(氣)
解析:4nNH3(氣)+6NOn(氣)(2n+3)N2(氣)+6nH2O(氣)
②分析氨氣的反應(yīng)速率v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,已知:m=0.22mol/(Lmin),p=250。反應(yīng)中氨氣的瞬時(shí)速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6(數(shù)據(jù))。在下表①~⑤中填入v和c(NH3)。
tminv(NH3)mol/(Lmin)c(NH3)mol/L
00.22①
5②③
平衡時(shí)④⑤
[解析]:由圖可知,該反應(yīng)在t=9min時(shí)達(dá)到平衡。另外由
速率-時(shí)間關(guān)系v-m=-知v=m-;又氨氣的瞬時(shí)速率與氨氣的存留濃度的關(guān)系為v∶c(NH3)=1∶6。聯(lián)立求解。
tminv(NH3)mol/(Lmin)c(NH3)mol/L
00.221.32
50.171.02
平衡時(shí)0.0580.34
③若起始時(shí)混合氣體總濃度為2.5mol/L,在恒溫恒容條件下達(dá)到平衡時(shí),測得壓強(qiáng)是反應(yīng)前的1.28倍,則NOn中的n是多少?
解析:由②可知:t=0,c(NH3)=1.32mol/L;達(dá)到平衡時(shí),t=9min,c(NH3)=0.34mol/L。若取定容器體積為1L,則參加反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量是0.98mol。
又根據(jù)反應(yīng)4nNH3(氣)+6NOn(氣)=(2n+3)N2(氣)+6nH2O(氣)△n=4n-3,知每有4nmolNH3參加反應(yīng),混合氣體的物質(zhì)的量就減少(4n-3)mol,
因此,得4n∶(4n-3)=0.98mol∶(0.28×2.5mol)n=2.625
(△n也可由定義求出n2=3.2mol△n=3.2mol-2.5mol=0.7mol)
[小結(jié)]注意初-轉(zhuǎn)—平計(jì)算模式。
[作業(yè)]P411、2
板書計(jì)劃一、化學(xué)平衡常數(shù)
1表達(dá)式:生成物平衡時(shí)濃度方次的乘積與反應(yīng)物濃度方次乘積之比
2影響因素及注意:K受溫度影響
3意義:越大,反應(yīng)進(jìn)行的越完全
4作用:(1)進(jìn)行定量計(jì)算
(2)判斷化學(xué)平衡移動方向
Q(濃度積)K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動
Q(濃度積)==K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡不動
Q(濃度積)K(平衡常數(shù))化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動
二、化學(xué)平衡常數(shù)有關(guān)計(jì)算
1、模式(初—轉(zhuǎn)—平)注意:單位
反饋計(jì)算模式掌握很好。
[直擊高考]
1.(08南通二檢)汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的高溫會引起N2和O2的反應(yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。某同學(xué)為控制污染,對該反應(yīng)進(jìn)行研究。
⑴右圖表示在T1、T2兩種不同溫度下,一定量的NO發(fā)生分解過程中N2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化的圖像,根據(jù)圖像判斷反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)為▲(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
⑵2000℃時(shí),向容積為2L的密閉容器中充入10molN2與5molO2,達(dá)到平衡后NO的物質(zhì)的量為2mol,則2000℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=▲。該溫度下,若開始時(shí)向上述容器中充入N2與O2均為1mol,則達(dá)到平衡后N2的轉(zhuǎn)化率為▲。
⑶為避免汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染,給汽車安裝尾氣凈化裝置。凈化裝置里裝有含Pd等過渡元素的催化劑,氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的機(jī)理如下圖所示。
寫出上述變化中的總化學(xué)反應(yīng)方程式:▲。
2、(08蘇錫卷8分)在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),
其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表:
t℃70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。
(2)該反應(yīng)為反應(yīng)(選填吸熱、放熱)。
(3)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(多選扣分)。
A.容器中壓強(qiáng)不變B.混合氣體中c(CO)不變
C.υ正(H2)=υ逆(H2O)D.c(CO2)=c(CO)
(4)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),試判斷此時(shí)的溫度為℃。
1、⑴吸熱⑵(0.11)14.3%⑶2NO+O2+4CO4CO2+N2
2、(每空各2分,共8分)(1);(2)吸熱;(3)B、C;(4)830
2、(8分)在某一容積為2L的密閉容器內(nèi),加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng):
H2(g)+I2(g)2HI(g)H0反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖1:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為。
(2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),平均速率v(HI)為。
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第8分鐘時(shí):
①若升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)K(填寫增大、減小或不變)
HI濃度的變化正確的是(用圖2中a-c的編號回答)
②若加入I2,H2濃度的變化正確的是,(用圖2中d-f的編號回答)
(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第8分鐘時(shí),若反容器的容積擴(kuò)大一倍,請?jiān)趫D3中畫出8分鐘后HI濃度的變化情況。
(答案)(1)K=c2(HI)c(H2)c(I2)(1分)
(2)0.167mol/Lmin(2分)
(3)①減小、c②f(各1分)
(4)見右圖(2分)
3、(07海南高考6分)PCl5的熱分解反應(yīng)如下:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)
(1)寫出反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式;
(2)已知某溫度下,在容積為10.0L的密閉容器中充入2.00molPCl5,達(dá)到平衡后,測得容器內(nèi)PCl3的濃度為0.150mol/L。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)。
4.將4molSO2與2molO2放入4L的密閉容器中,在一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)測得平衡時(shí)混合物總的物質(zhì)的量為5mol,求:
(1)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度;(2)該溫度下的平衡常數(shù);(2)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率
.(1)平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度為:C(SO2)=0.5mol/L(1分)C(O2)=0.25mol/L(1分)
C(SO3)=0.5mol/L(1分)(2)K=0.25(2分)
(3)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為:(2/4)×100%=50%(2分)
化學(xué)反應(yīng)速率和限度
一位優(yōu)秀的教師不打無準(zhǔn)備之仗,會提前做好準(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)。怎么才能讓教案寫的更加全面呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡單方便,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
課時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識
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
過程
與
方法通過學(xué)生動手實(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、通過問題討論、培養(yǎng)學(xué)生善于思考,勤學(xué)好問,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
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
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:單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示
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)對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說,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)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:對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)成千成萬倍的增大化學(xué)反應(yīng)速率
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動
[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,近些年來浮雕已開始受損,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。這真是一場大的災(zāi)難。造成這場災(zāi)難的元兇是什么呢?它就是我們在前面介紹過的酸雨。為什么以前幾百年腐蝕很慢,而近十幾年腐蝕卻變快了呢?這就會涉及化學(xué)反應(yīng)的速率的問題。
[引入]通過前面的學(xué)習(xí),同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識了化學(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研究這個(gè)問題。我們先研究第一個(gè)問題:化學(xué)反應(yīng)的快慢。
[板書]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]初中物理學(xué)習(xí)了有關(guān)物理運(yùn)動的知識,我們知道不同的物體的運(yùn)動快慢是不同的,有的物體運(yùn)動相當(dāng)快,而有的物體運(yùn)動相當(dāng)慢。用什么物理量表示不同物體運(yùn)動的快慢呢?這一物理量是如何定義的?常用的單位是什么呢?
運(yùn)動速率:單位時(shí)間內(nèi)物體移動的距離,單位m/S
[問]那我們又應(yīng)該如何表示化學(xué)反應(yīng)的快慢呢?
[過]總的來說,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)的速率來表現(xiàn)反應(yīng)的快慢。
[板書]一、化學(xué)反應(yīng)的速率(reactionrate)
1、定義:單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示
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____________
[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)問題
[板書]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,只有正值沒有負(fù)值,只有大小沒有方向。
(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]下面讓我們具體來看一下化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算當(dāng)中的幾個(gè)典型例題
[板書]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)成正比來解決。
[副板書](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問我們可以得出結(jié)論
[板書](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]對于同一個(gè)反應(yīng),我們可以用不同的數(shù)值來表示同一個(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](2)對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)來說,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,測得NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%,則下列說法中不正確的是(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]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]化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)快慢的沒的化學(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)速率對于某一反應(yīng)來說是不是就是一成不變的呢?不是,因?yàn)槠渌蛩厝鐪囟?、濃度、壓?qiáng)對不同化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響時(shí),會使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。下面我們就來討論一下外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[板書]2、外部因素
[問]我們所說的外界條件主要指哪些方面?
主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)(主要對有氣體參加的反應(yīng))、催化劑、表面積(主要對有固體參加的反應(yīng))等。
[講]我們先來討論一下濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[板書](1)濃度對化學(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]○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]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)的過程和本質(zhì)說起,請大家回憶一下化學(xué)反應(yīng)的過程和本質(zhì)都是什么呢?
化學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合在生成物分子的過程,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)動員投籃球是一個(gè)道理。如果投球無力,球挨不著籃框,投不中;如果投球不足,但方向不對,同樣也投不中;只有力足,方向正中才能投中。
[投影]動畫演示:有效碰撞
○1碰撞過輕○2碰撞取向不好○3活化分子的有效碰撞
[講]無論是運(yùn)動員投籃球還是化學(xué)反應(yīng)都表明只有能量和取向都滿足時(shí),才會發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時(shí),對某一反應(yīng)來說,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]○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影響化學(xué)反應(yīng)速率。(2)對于可逆反應(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]下面我們來討論壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[問]壓強(qiáng)一詞跟什么有關(guān)?
[講]壓強(qiáng)對化學(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](2)壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1結(jié)論:對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)對它們的反應(yīng)速率沒有影響,而對于可逆反應(yīng),壓強(qiáng)增大,正、逆反應(yīng)速率都增大。而對于氣體反應(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]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](3)溫度對化學(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)測得,溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2-4倍,同時(shí),我們還應(yīng)了解到,此規(guī)律對于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說,溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對化學(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](4)催化劑(catalyst)對化學(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,如不特別說明,凡是說催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過程要使用催化劑。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]○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,不同的催化劑對溫度的要求不一樣。
[思考與交流]1.請預(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)誰快誰慢?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、磁場等也會對化學(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,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,氣泡又會重新增多起來,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
課時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識
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)識提高燃料的燃燒效率的重要性和方法
過程
與
方法通過實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題并探究原因,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)問題的能力及分析探究能力,體驗(yàn)科學(xué)探究的過程和化學(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、通過對實(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
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計(jì)三、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、研究對象: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(3)定(4)變
(5)化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(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)—要對化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的控制。
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動
[知識回顧]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有降低呢?你能幫助工程師解開這一謎底嗎?
[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。后者所說的就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問題
[板書]三、化學(xué)反應(yīng)的限度
[講]若對于一個(gè)能順利進(jìn)行的、徹底的化學(xué)反應(yīng)來說,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)行程度的問題了,所以,化學(xué)平衡的研究對旬是可逆反應(yīng)。
[板書]1、研究對象: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。對于有氣體參加的可逆反應(yīng),必須在密閉容器中進(jìn)行。
[問]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]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]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,動態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義觀點(diǎn),既運(yùn)動是相對的,而靜止也是相對的。對于一個(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]3、特征:(1)逆
[講]化學(xué)平衡研究的對象是可逆反應(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](2)動
[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](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](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,直至建立新的平衡。
[板書](5)化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無關(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,則無論從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,或正、逆反應(yīng)同時(shí)開始,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)的限度可以通過改變條件而改變。
[板書]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]請同學(xué)們根據(jù)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的知識,來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,并沒有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件,即沒有改變化學(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,不會減少高爐氣中CO的濃度。
[過]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]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]請仔細(xì)閱讀教材,然后思考下列問題
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]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)過量。(燃料充分燃燒的條件,區(qū)別燃燒的條件)
[板書]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),開門都很小心,因?yàn)殚T一打開就有可能發(fā)生爆炸。請解釋其中的原因。
門一打開,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: