高中離子反應教案
發(fā)表時間:2020-10-27第3節(jié)化學反應速率。
第3節(jié)化學反應速率
學習目標
1.了解化學反應分為簡單反應和復雜反應。
2.了解反應速率的概念。掌握化學反應速率的表示方法。能用反應速率表達式進行簡單的計算;理解同一化學反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值不一定相同,但表示的意義相同。
3.理解濃度、壓強、溫度和催化劑對反應速率的影響,能利用上述結(jié)論分析具體的化學反應。
4.理解化學平衡與反應速率之間的聯(lián)系。
知識梳理
1.___________________稱為基元反應;___________________稱為反應歷程,也稱為________;
___________________________稱為總反應;____________________稱為復雜反應。
__________和__________決定一個反應的反應歷程,而反應歷程的差別又造成了反應速率的不同。
2.化學反應速率:
計算公式_______________
同一反應,用不同物質(zhì)表示化學反應速率時,數(shù)值_________,但意義_____,故在應用時應指明______。用不同物質(zhì)表示同一化學反應的速率,其速率之比等于__________________________。
對于反應aA+bBcC+dD,也可表示為V=______________________________。
3.外界條件對化學反應速率的影響
(1)內(nèi)因:參加反應的物質(zhì)的_______是決定化學反應速率的主要因素。
(2)外因:
①濃度:增大反應物的濃度,反應速率_________。固體或純液體量的改變_______(會,不會)引起濃度的變化,_______(會,不會)引起化學反應速率的改變。
對于反應:H2O2+2HIH2O+I2,在HI濃度一定時,H2O2濃度每增加一倍,反應速率就增加一倍;在H2O2濃度一定時,HI濃度每增加一倍,反應速率也增加一倍。則該反應的速率方程為:V=k______________。k稱為__________,表示____________________。k越大,反應進行得______,k與濃度________(有關(guān),無關(guān)),但受________________________等因素的影響。
②溫度:溫度是通過影響____________,而影響反應速率的。升高溫度,反應速率________。對于某一可逆反應,升高溫度,正反應速率_______,逆反應速率________,改變的倍數(shù)_________(相同,不同)。升溫時,平衡向_______(吸熱,放熱)方向移動,即吸熱反應速率增大的倍數(shù)______(等于,大于,小于)放熱反應速率增大的倍數(shù)。
③催化劑:是_____________________________________,是通過________________________而提高化學反應速率的。催化劑使正反應速率和逆反應速率改變的程度_______(相同,不同)。它______(能,不能)改變化學反應的平衡常數(shù),______(能,不能)改變平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑具有選擇性。
4.影響化學平衡的因素aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
改變條件V正變化V逆變化說明V正、V逆關(guān)系平衡移動情況
升溫ΔH>0
ΔH<0
降溫ΔH>0
ΔH<0
濃度增大反應物濃度
減小生成物濃度
增大生成物濃度
減小反應物濃度
增大壓強a+b>c+d
a+b<c+d
減小壓強a+b>c+d
a+b<c+d
催化劑
學習導航
1.方法導引
(1)有關(guān)化學反應速率的計算和外界條件對可逆反應速率的影響規(guī)律是本節(jié)的重點。
(2)化學反應速率是用來表示化學反應進行的快慢程度的,同一反應用不同的物質(zhì)所表示的化學反應速率可能不同。同一反應中各物質(zhì)的反應速率之比等于其化學方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)比。運用此規(guī)律,可由一種物質(zhì)的反應速率求其它物質(zhì)的反應速率,也可根據(jù)速率之比確定方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)。
(3)濃度對可逆反應速率的影響:可逆反應同時包含兩個反應,因而必須分清某物質(zhì)是哪一反應的反應物,如2SO2+O22SO3,SO2是正反應的反應物,增大SO2的濃度的瞬間V正增大,V逆不變;而增大SO3濃度的瞬間V正不變,V逆增大。溶液和氣體可改變濃度;純液體和固體的濃度為常數(shù);固體反應物的表面積越大,反應速率越大;反應速率與產(chǎn)物的濃度無直接關(guān)系。
(4)無特別指明時,增大壓強均指壓縮體積;壓強對反應速率的影響,實際上是濃度對反應速率的影響,因此反應物是固體或液體時,改變壓強對反應速率無影響;用其它方式(壓縮體積或擴大體積之外)改變壓強,需具體分析反應物濃度是否改變。
(5)反應速率與化學平衡移動的關(guān)系
應用上述分析問題時應注意
①不要把V正增大與平衡向正反應方向移動等同起來,只有V正>V逆時,才使平衡向正反應方向
②不要把平衡向正反應方向移動與原料轉(zhuǎn)化率的提高等同起來,只有當反應物總量不變時,平衡向正反應方向移動,反應物的轉(zhuǎn)化率提高;當增大一種反應物濃度,使平衡向正反應方向移動時,會使另一種反應物的轉(zhuǎn)化率提高。
2.例題解析
例1.反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為:①v(A)=0.15mol/(LS)②v(B)=0.6mol/(LS)③v(C)=0.4mol/(LS)④v(D)=0.45mol/(LS)。其中,反應進行得最快的是()
A①B②C③D④
解析:本反應在四種不同情況下的反應速率分別用四種物質(zhì)表示,由于該反應的計量系數(shù)之比不等于1,因此不能根據(jù)題干中的數(shù)據(jù)進行相對大小的比較,必須將其折算成同一物質(zhì)表示的反應速率,才能比較其相對大小。若以物質(zhì)A為標準,將其他物質(zhì)表示的反應速率換算為用A物質(zhì)表示的速率,則有:v(A):v(B)=1:3,則②表示的v(A)=0.2mol/(LS)
v(A):v(C)=1:2,則③表示的v(A)=0.2mol/(LS)
v(A):v(D)=1:2,則④表示的v(A)=0.225mol/(LS)
答案:D
例2.反應C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行,下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是()
A.增加C的量B將容器的體積縮小一半
C.保持體積不變,充入N2使體系壓強增大D保持壓強不變,充入N2使體系體積增大
解析:C為固體反應物,增加其用量對反應速率幾乎無影響;容器的體積縮小一半相當于壓強增大一倍,濃度增大,正、逆反應速率均增大;體積不變,充入N2使體系壓強增大,但反應混合物濃度未改變,反應速率基本不變;充入N2使容器容積增大,總壓強不變,但反應混合物濃度同等程度減小,正、逆反應速率均變慢。
答案:A、C
例3.反應2X(g)+Y(g)2Z(g)在不同溫度下(T1和T2)產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量n(Z)與反應時間t的關(guān)系如右圖。下列判斷正確的是
A.T1T2,正反應為放熱反應
B.T1T2,正反應為吸熱反應
C.T1T2,逆反應為吸熱反應
D.T1T2,逆反應為放熱反應
解析:對化學平衡的函數(shù)圖象分析一般要抓住以下幾個方面:
(1)看圖象:一看面(即縱坐標與橫坐標的意義),二看線(即線的走向和變化趨勢),三看點(即起點、折點、交點、終點),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。
(2)在化學平衡圖象中,先出現(xiàn)拐點的反應則先達到平衡,可表示溫度高(如上圖)或壓強大。
由圖可知,T1時先達到平衡,而無論正反應是放熱還是吸熱,升高溫度都會增大反應速率,因此T1>T2,產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量在高溫T1時比低溫T2時小,說明降低溫度平衡向正反應方向移動,即正反應為放熱反應。
答案:C
例4.某化學反應2AB+D在四種不同條件下進行,B、D起始濃度為0,反應物A的濃度(mol/L)隨反應時間(min)的變化情況如下表:
根據(jù)上述數(shù)據(jù),完成下列填空:
(1)在實驗1,反應在10至20分鐘時間內(nèi)平均速率為______________mol/(Lmin)。
(2)在實驗2,A的初始濃度C2=________mol/L,反應經(jīng)20分鐘就達到平衡,可推測實驗2中還隱含的條件是。
(3)實驗3的反應速率為V3,實驗1的反應速率為V1,則V3V1,且C31.0mol/L(填>、=、<)。
(4)比較實驗4和實驗1,可推測該反應是_____反應(選填吸熱、放熱)。理由是___________________。
解析:本題應從化學反應速率、化學平衡、化學平衡移動原理等方面考慮。
(1)根據(jù)化學反應速率的概念可求實驗1反應在10~20min時間內(nèi)的反應速率。
(2)分析實驗1和實驗2可知,兩實驗達平衡后,A的平衡濃度相同,則A的起始濃度必然相等。從題干可以看出,實驗1和實驗2達到平衡的時間不同,說明實驗2中隱含條件,既能加快反應速率,又不影響化學平衡。
(3)由實驗1數(shù)據(jù)分析:2AB+D
起始濃度(molL-1)1.000
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)0.50.250.25
平衡濃度(molL-1)0.50.250.25
K===0.25
由實驗3數(shù)據(jù):2AB+D
起始濃度(molL-1)C300
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1)C3—0.6
平衡濃度(molL-1)0.6
溫度不變,平衡常數(shù)也不變:
K==[×]/0.62=0.25C3=1.2mol/L
(4)比較實驗1和4,起始濃度相同,溫度不同,實驗4中的A的平衡濃度小于實驗1,說明溫度升高,平衡正向移動。
答案:(1)0.013(2)1.0催化劑(3)>,>(4)吸熱;溫度升高時,平衡向右移動
精選閱讀
化學反應的速率
選修四第二章第一節(jié)化學反應速率
課前預習學案
一、預習目標:
1、了解化學反應速率的涵義
2、理解化學反應速率的表達式
二、預習內(nèi)容
(一)化學反應速率
1.表示方法
通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的_________或生成物濃度的_________來表示。
2.計算式
表達式中Δc表示濃度的改變量,單位為mol/L。
對于Δc(反應物)=c(初)-c(末),對于Δc(生成物)=c(末)-c(初)。Δt表示反應所需時間,單位為s、min、h等。
3.單位
一般為_________或_________或_________。
4.意義
衡量化學反應進行的快慢程度。
三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學案
一、學習目標
1反應速率的簡單計算
2、了解化學反應速率的測量方法
學習重點:根據(jù)方程式計算反應速率
二、學習過程:
(一)反應速率的計算
要點一化學反應速率的計算
1.化學反應速率的簡單計算方法
(1)數(shù)學表達式:
例1、在2L的密閉容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,發(fā)生N2+3H2NH3,在2s末時,測得容器中含有0.4mol的NH3,求該反應的化學反應速率。
解:N2+3H22NH3
起始量(mol):130
2s末量(mol):1-0.23-0.60.4
變化量(mol):0.20.60.4
則VN2==0.2/2×2==0.05mol/(Ls)VH2==0.6/2×2==0.15mol/(Ls)
VNH3==0.4/2×2==0.1mol/(Ls)
[討論]上述計算題的結(jié)果,你會得出什么結(jié)論?
(2)對某一具體的化學反應來說,用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學反應速率時,數(shù)值往往不同,其數(shù)值之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,如:
aA+bBdD+eE
v(A)∶v(B)∶v(D)∶v(E)=_________
(二)根據(jù)化學方程式對化學反應速率的計算
求解化學反應速率的計算題一般按以下步驟:
①寫出有關(guān)反應的化學方程式;
②找出各物質(zhì)的起始量、轉(zhuǎn)化量、某時刻量;
③根據(jù)已知條件列方程式計算。
例如:反應mA+nBpC
起始濃度(mol/L)abc
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)x
某時刻濃度(mol/L)a-x
要點二化學反應速率大小的比較
(1)同一化學反應速率用不同物質(zhì)表示時數(shù)值可能不同,但比較反應速率的快慢不能只看數(shù)值的大小,而要通過轉(zhuǎn)化換算成同一物質(zhì)表示,再比較數(shù)值的大小。
(2)比較化學反應速率與化學計量數(shù)的比值,如aA+bB==pY+qZ,即
比較與若則A表示的反應速率比B大。
(3)注意反應速率單位的一致性。
(4)注意外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。
在反應A+3B2C+2D中,若某條件下v(A)=0.15mol/(Lmin),則此時用v(B)表示該反應的化學反應速率為v(B)=_________;若起始條件下,物質(zhì)C的物質(zhì)的量為0,經(jīng)過5秒后,C的物質(zhì)的量濃度為0.45mol/L,則用v(C)表示該反應的化學反應速率為_________。
達標練習:
1.NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生
反應:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),現(xiàn)向一容積不變的2L密閉容器中充入4molNH3和3molO2,4min后,測得生成的H2O占混合氣體體積的40%,則下列表示此段時間內(nèi)該反應的平均速率不正確的是()
A.v(N2)=0.125mol/(Lmin)B.v(H2O)=0.375mol/(Lmin)
C.v(O2)=0.225mol/(Lmin)D.v(NH3)=0.250mol/(Lmin)
2.反應A+3B=4C+2D,在不同條件下反應,其平均反應速率v(X)(表示反應物的消耗速率或生成物的生成速率)如下,其中反應速率最快的是(?。?br>
A.v(A)=0.4mol/(Ls) B.v(B)=0.8mol/(Ls)
C.v(C)=1.2mol/(Ls) D.v(D)=0.7mol/(Ls)
?。ㄈ┗瘜W反應速率的測定
按圖安裝兩套裝置,通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL4mol/L的硫酸,比較二者收集10mLH2所用的時間。
實驗現(xiàn)象:兩套裝置中加入H2SO4溶液后都立即產(chǎn)生氣泡,但加入1mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_________,收集10mLH2用的時間較_________;加入
4mol/L硫酸的裝置中產(chǎn)生氣泡的速率較_________,收集10mLH2用的時間較_________。
例題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)生如下反應:
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:
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
四.化學反應速率圖象及其應用
物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖象及其應用
Z
例如:某溫度時,在定容(VL)容器中,X、Y、三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。
根據(jù)圖象可進行如下計算:
(1)某物質(zhì)的反應速率、轉(zhuǎn)化率,
如:V(X)=(n1-n3)/vt3mol/(Ls),
Y的轉(zhuǎn)化率=(n2-n3)/n2×100%。
(2)確定化學方程式中的化學計量數(shù)之比
如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學計量數(shù)之比為(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
小試身手
一定溫度下在密閉容器內(nèi)進行著某一反應,X氣體、Y
氣體的物質(zhì)的量隨反應時間
變化的曲線如右圖。下列敘
述中正確的是()
A.反應的化學方程式為5YX
B.t1時,Y的濃度是X濃度的1.5倍
C.t2時,正、逆反應速率相等
D.t3時,逆反應速率大于正反應速率
三反思總結(jié)
反應速率的計算方法
反應速率的計算注意事項
測定反應速率的實驗注意事項
四.當堂檢測:
1.反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)剛開始時,N2的濃度為3mol/L,H2的濃度為5mol/L,3min后測得NH3濃度為0.6mol/L,則此時間內(nèi),下列反應速率表示正確的是()
A.v(NH3)=0.2mol/(Ls)B.v(N2)=1.0mol/(Lmin)
C.v(H2)=1.67mol/(Lmin)D.v(H2)=0.3mol/(Lmin)
2.氨分解反應在容積為2L的密閉容器內(nèi)進行。已知起始時氨氣的物質(zhì)的量為4mol,5秒末為2.4mol,則用氨氣表示該反應的速率為()
A.0.32mol/(Ls)B.0.16mol/(Ls)
C.1.6mol/(Ls)D.0.8mol/(Ls)
3.在恒溫、恒容的密閉容器中進行反應A(g)B(g)+C(g)。若反應物的濃度由2mol/L降到0.8mol/L需20s,那么反應物濃度由0.8mol/L降到0.2mol/L所需反應時間為()
A.10sB.大于10s
C.小于10sD.無法判斷
4.已知某條件下,合成氨反應的數(shù)據(jù)如下:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
起始濃度/molL-1 1.0 3.00.2
2s末濃度/molL-10.6 1.81.0
4s末濃度/molL-10.4 1.21.4
當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時,下列說法中錯誤的是(?。?br>
A.2s末氨氣的反應速率=0.4mol/(Ls)
B.前2s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.4mol/(Ls)
C.前4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.3mol/(Ls)
D.2s~4s時間內(nèi)氨氣的平均反應速率=0.2mol/(Ls)
課后練習與提高
1.化學反應速率是有單位的,下列表示的是化學反應速率的單位的是()
A.mol/minB.mol/sC.mol/(Lmin)D.mol/(Ls)
2.在一個2L的容器中,放入2mol氣體A,5分鐘后,測得這種氣體A還剩余0.5mol,該反應中氣體A的化學反應速率是()
A.1.5mol/(Lmin)B.0.15mol/(Lmin)
C.0.75mol/(Lmin)D.0.075mol/(Lmin)
3.化學反應A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在下列四個選項中是不同的情況下測得的不同物質(zhì)的反應速率,其中表示該化學反應的反應速率最快的是()
A.υ(A)=0.2mol(Lmin)B.υ(B)=0.45mol(Ls)
C.υ(C)=0.40mol(Lmin)D.υ(D)=0.35mol(Lmin)
4.可逆反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),該可逆反應在10L的密閉容器中進行,30秒后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,請分別用NH3、O2、NO、H2O表示該可逆反應的化學反應速率?
答案
課前預習學案
1.表示方法
減少增加
3.單位
mol/(Ls)mol/(Lmin)mol/(Lh)。
課內(nèi)探究學案
1.化學反應速率的簡單計算方法
(1)數(shù)學表達式:
(4)0.45mol/(Lmin)0.09mol/(Ls)
達標練習:1.C2.A
三、化學反應速率的測定
較慢較長;較快較短。
例題2B
小試身手B
當堂檢測:
1.D2.B3.B4.A
課后練習與提高
1.CD2.B3.B
4.V(H2O)=0.0015mol(Ls)
V(O2)=0.00125mol(Ls)
V(NO)=0.001mol(Ls)
V(NH3)=0.001mol(Ls)
化學反應速率學案
俗話說,磨刀不誤砍柴工。教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓學生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師緩解教學的壓力,提高教學質(zhì)量。那么,你知道教案要怎么寫呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“化學反應速率學案”,僅供您在工作和學習中參考。
第一節(jié)化學反應速率學案
學習目標:
①掌握化學反應速率的概念;
②學會有關(guān)化學反應速率的計算;
③了解有關(guān)化學反應速率的測量方法;
④了解研究化學反應速率的意義。
學習重點、難點
化學反應速率的表示方法及計算
學習過程:
思考與歸納:
問題:化學反應速率的快慢如何表示?有什么特點?思考后請完成下列空白:
(1)化學反應速率的概念:
(2)化學反應速率的數(shù)學表達式:,單位:。
(3)同一反應選取不同反應物表示反應速率時,其數(shù)值但表示的意義
(填“相同”或“不同:)。
(4)各物質(zhì)的速率之比等于該反應方程式中的。在合成氨的過程中,如果在某一時間內(nèi)氮氣消耗的速率為a,則氫氣的消耗的速率為。
例1、向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2,在一定條件下,2s末,測得容器內(nèi)有0.8molSO2,求2s內(nèi)SO2、O2、SO3的反應速率和反應速率之比。
解:2SO2+O22SO3
起始濃度(mol/L)210
變化了的濃度(mol/L)2—0.8(2—0.8)/22—0.8
所以:v(SO2)=(2mol/L—0.8mol/L)/2s==0.6mol.L—1.S—1
V(O2)=(2mol/L—0.8mol/L)/(2×2s)==0.3mol.L—1.S—1
V(SO3)=(2mol/L—0.8mol/L)/2s==0.6mol.L—1.S—1
反應速率比v(SO2):V(O2):V(SO3)=0.6:0.3:0.6=2:1:2
答:
例2、某物質(zhì)A在一個2L的密閉容器中與其他物質(zhì)反應,5min后發(fā)現(xiàn)A的物質(zhì)的量由10mol變?yōu)?mol,再過5min還剩余1mol,計算前5min,后5min、10min內(nèi)的反應速率。
解:前5min:v(A)=(10mol/L—4mol/L)/(2L×5min)=0.6mol.L—1.min—1
后5min:v(A)=(4mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.3mol.L—1.min—1
10min內(nèi):v(A)=(10mol/L—1mol/L)/(2L×5min)=0.9mol.L—1.min—1
思考:通過以上兩個例題,可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
關(guān)于化學反應速率應注意的幾個問題:
(1)求得的反應速率均為正數(shù),沒有負數(shù)(只有大小無方向)
(2)求得的反應速率是一段時間內(nèi)的平均反應速率,而不是某一時刻的瞬時速率。
(3)對于不同化學反應,用不同的物質(zhì)表示其化學反應速率其數(shù)值不一定相等,但其數(shù)值之比等于化學方程式的計量數(shù)之比(表示一個反應的反應速率時必須指明所對應的物質(zhì))。
練習:1、反應4NH3+O24NO+6H2O,在5L的密閉容器中進行,半分鐘后,NO的物質(zhì)的量濃度增加了0.3mol/L則此時的反應速率v(x)為()
A、v(O2)=0.01mol/(L.s)
B、v(NO)=0.08mol/(L.s)
C、v(H2O)=0.003mol/(L.s)
D、v(NH3)=0.002mol/(L.s)
2、某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如右圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應的化學方程式為
反應開始至2min,Z的平均反應速率為
例3、反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為:
①v(A)=0.15mol/(L.s)②v(B)=0.6mol/(L.s)
③v(C)=0.4mol/(L.s)④v(D)=0.45mol/(L.s)
該反應進行的快慢順序為:。
當堂達標測試:
1、反應2SO2+O22SO3經(jīng)一段時間后,SO3的濃度增加了0.4molL-1,在這段時間內(nèi)用O2表示的反應速率為0.04molL-1s-1,則這段時間為
A.0.1sB.2.5sC.5sD.10s
2、已知反應A+3B=2C+D在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應速度為1molL-1min-1,則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學反應速率為
A.0.5molL-1min-1 B.1molL-1min-1
C.2molL-1min-1 D.3molL-1min-1
3、反應:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(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)=0.010molL-1s-1B。(O2)=0.0010molL-1s-1
C.(NO)=0.0010molL-1s-1D。(H2O)=0.045molL-1s-1
4、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)若經(jīng)2s(秒)后測得C的濃度為0.6molL-1,現(xiàn)有下列幾種說法:
①用物質(zhì)A表示的反應的平均速率為0.3molL-1s-1
②用物質(zhì)B表示的反應的平均速率為0.6molL-1s-1
③2s時物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%
④2s時物質(zhì)B的濃度為0.7molL-1
其中正確的是()
A.①③B.①④C.②③D.③④
參考答案:
1、C2、C3、CD、B
《化學反應速率》教案
《化學反應速率》教案
一、教學目標
【知識與技能】
1.理解基本化學反應速率的概念。
2.認識影響化學反應速率的外界條件。
【過程與方法】
通過實驗探究分析影響化學反應速率的外界條件,形成科學的探究方法,發(fā)展探究能力。
【情感態(tài)度與價值觀】
提高參與化學科技活動的熱情;提高將化學知識應用于生產(chǎn)、生活實踐的意識。
二、教學重難點
【重點】化學反應速率的概念;影響化學反應速率的因素。
【難點】化學反應速率的影響因素。
三、教學過程
環(huán)節(jié)一:新課導入
【播放視頻】爆炸、溶洞的形成、鐵生銹、牛奶變質(zhì)的過程。
【提出問題】大家了解它們(爆炸、溶洞的形成、鐵生銹、牛奶變質(zhì))化學變化過程進行的快慢嗎?它們反應的快慢與我們又有什么關(guān)系呢?
【學生回答】爆炸的反應非???,溶洞的形成、鐵生銹、牛奶變質(zhì)的反應非常慢。
【教師總結(jié)】其實選擇的參照物不一樣,反應快慢描述也不一樣。如鐵生銹相對煤的形成是快的反應,但相對氫氣的爆炸是慢的反應。所以我們需要定量來描述化學反應的快慢,這就是今天我們要學習的化學反應速率。
2.影響化學反應速率的因素
【提出問題】化學反應速率與我們的生活是息息相關(guān)的,我們總希望對我們有利的反應越快越好,而對我們不利的反應則越慢越好!哪些因素會影響化學反應速率?大家猜想下,在相同條件下,鈉和鎂同時與水反應,誰反應的更快?為什么?
【學生回答】因為鈉比鎂的化學性質(zhì)活潑,所以鈉的反應會更快。
【教師總結(jié)】影響化學反應速率的內(nèi)部因素是物質(zhì)本身的性質(zhì),而且這個因素起著決定性的作用。
【教師引導】結(jié)合初中所學知識,思考影響化學反應速率的外部因素有哪些?
【學生回答】溫度、表面積、濃度、催化劑。
【實驗演示1】在兩支放有少量大理石的試管里,分別加入10mL1mol/L鹽酸和10mL0.1mol/L鹽酸,觀察現(xiàn)象;然后給加10mL0.1mol/L鹽酸的試管加熱,觀察現(xiàn)象。
【學生回答】大理石和1mol/L鹽酸迅速反應,有大量氣泡產(chǎn)生,而加0.1mol/L鹽酸的試管里反應則比較緩慢;當給0.1mol/L鹽酸的試管加熱時,氣泡的量增多,反應加快。
【教師板書】濃度、溫度對化學反應速率有很大影響,且濃度越大化學反應速率越快;溫度越大化學反應速率越快。
【實驗演示2】在兩支放有少量大理石的試管里,分別加入少量5mL5%的H2O2溶液和三滴洗滌劑,再向其中一支試管中加少量MnO2粉末。觀察反應現(xiàn)象。
【學生回答】在H2O2溶液中加MnO2粉末時立即有大量氣泡產(chǎn)生,而在沒有加MnO2粉末的試管中只有少量氣泡出現(xiàn)。催化劑MnO2使在H2O2溶液分解加快。
【教師總結(jié)】影響化學反應速率的外因一般有溫度、濃度、催化劑、固體表面積及物質(zhì)狀態(tài)等。(對于氣體來說,增大壓強目的是增加它的濃度,故壓強也是影響化學反應速率的一大因素)
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
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大的是()。
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)
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
請學生回答本堂課的收獲:化學反應速率的概念、表達式、單位及影響化學反應速率的因素。
布置作業(yè):查閱資料搜集生活中我們應用到的化學反應速率的實例。
四、板書設計
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(guān)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(jié)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(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、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(jié)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。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。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(jié)]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(guān)?
設計意圖:通過練習,使學生掌握有關(guān)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié):(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(jié):
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(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)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(gòu)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。化工生產(chǎn)還要關(guān)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(jié)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(guān)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、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(jié)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(guān))
(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(jié)]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?。簧晌餄舛仍龃?,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(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(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)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(gòu)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(jié)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!