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1、2022年高中化學(xué) 第二章第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率教案 新人教版選修4
課題:第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率
授課班級(jí)
課 時(shí)
教
學(xué)
目
的
知識(shí)
與
技能
1、 了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法
2、 整理和總結(jié)相關(guān)的基本概念、基本規(guī)律,把零散知識(shí)串成線、結(jié)成網(wǎng)
過(guò)程
與
方法
1、通過(guò)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率概念的計(jì)算,掌握計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的方法,提高有關(guān)化學(xué)概念的計(jì)算能力
2、提高根據(jù)化學(xué)方程式的判斷、比較和計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的能力,掌握比較化學(xué)反應(yīng)快慢的方法。
3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定某些化學(xué)反應(yīng)速率
情感
態(tài)度
價(jià)
2、值觀
通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程例學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)視角,去觀察生活、生產(chǎn)和社會(huì)中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的問(wèn)題
重 點(diǎn)
化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法
難 點(diǎn)
化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計(jì)
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來(lái)表示。
V == △C/ △t
單位是:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)
2、在同一個(gè)反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。
二、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
1、基本
3、思路
2、基本性質(zhì)
3、化學(xué)方法
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容
教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[設(shè)疑]物理課中所學(xué)的速率的共同特點(diǎn)。
都有一個(gè)確定的起點(diǎn)(速率=0);都有一個(gè)和速率大小相匹配的時(shí)間單位;都有說(shuō)明體系某種變化的可計(jì)量的性質(zhì)。
[引入]提出問(wèn)題討論:(1)怎樣判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢?(2)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個(gè)反應(yīng)比另一個(gè)反應(yīng)快多少嗎?
[板書] 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率
[討論]在物理上用單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的距離來(lái)表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢,那么在化學(xué)上怎樣定量的表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢呢?
[講]化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法;用單位時(shí)間內(nèi)
4、反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來(lái)表示。 若濃度用物質(zhì)的量(C)來(lái)表示,單位為:mol/L,時(shí)間用t來(lái)表示,單位為:秒(s)或分(min)或小時(shí)(h)來(lái)表示,則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: V == △C/△ t 單位是:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)
[板書]1、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法:用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來(lái)表示。
V == △C/ △t
單位是:mol/(L·s) 或 mol/(L·min) 或 mol/(L·h)
[點(diǎn)擊試題]例1、在2L的密閉容器中,加入1mol和3mol的H2和N2,
5、發(fā)生 N2 + 3H2 2NH3 ,在2s末時(shí),測(cè)得容器中含有0.4mol的NH3,求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。
解: N2 + 3H2 2NH3
起始量(mol): 1 3 0
2s末量(mol): 1-0.2 3-0.6 0.4
變化量(mol): 0.2 0.6 0.4
則 VN2==0.2/2×2==0.05 mol/(L·s) VH2==0.6/2×2==0.15 mol/(L·s)
6、VNH3==0.4/2×2==0.1 mol/(L·s)
[討論]上述計(jì)算題的結(jié)果,你會(huì)得出什么結(jié)論?
[投影]理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題:
1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,而不是瞬時(shí)速率。
2.無(wú)論濃度的變化是增加還是減少,一般都取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。
3.由于在反應(yīng)中純固體和純液體的濃度是恒定不變的,因此對(duì)于有純液體或純固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或純固體來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率。其化學(xué)反應(yīng)速率與其表面積大小有關(guān),而與其物質(zhì)的量的多少無(wú)關(guān)。通常是通過(guò)增大該物質(zhì)的表面積來(lái)加快反應(yīng)速率。
4、對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來(lái)說(shuō),用不同的物質(zhì)來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí),其數(shù)值不
7、同,但每種物質(zhì)都可以用來(lái)表示該反應(yīng)的快慢。因此,表示化學(xué)反應(yīng)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)。
5.對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng) aA + bB == cC + dD來(lái)說(shuō)有: VA :VB :VC :VD === △CA :△CB :△CC :△CD === △nA :△nB :△nC :△nD==== a :b :c :d
[板書]2、在同一個(gè)反應(yīng)中,各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。
[點(diǎn)擊試題]例2、可逆反應(yīng)A(g)+ B(g)== C(g)+ D(g) ,在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是
A. VA==0.15mol/L·min
8、 B. VB==0.6 mol/L·min
C. VC==0.4 mol/L·min D.VD==0.01 mol/L·s
解析:解決此題應(yīng)注意將四種情況下的反應(yīng)速率換算成同一種物質(zhì)并統(tǒng)一單位來(lái)比較。選B。
[講]化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的。
[板書]二、化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定
1、基本思路
[講]因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)物和生成物),所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測(cè)量反應(yīng)速率時(shí)都可以可以加以利用
[板書]2、基本性質(zhì)
[投影](1) 直接可觀察的性質(zhì),如釋放氣體的體積和體系的壓強(qiáng)
(2) 依靠科學(xué)儀器才能測(cè)量的性
9、質(zhì),如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等
(3) 在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時(shí),常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率
[板書]3、化學(xué)方法
[投影]學(xué)生實(shí)驗(yàn)2-1
實(shí)驗(yàn)用品:錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50 mL注射器、鐵架臺(tái)、秒表、鋅粒、1 mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸
實(shí)驗(yàn)步驟: 取一套裝置,加入40 mL 1mol/L的的硫酸,測(cè)量收集10 mL H2所用的時(shí)間。
取另一套裝置,加入40 mL 4mol/L的硫酸,測(cè)量收集10 mL H2所用的時(shí)間。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,收集
10、10 mL氣體。所用的時(shí)間比所用的時(shí)間短
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
加入試劑
反應(yīng)時(shí)間
min
反應(yīng)速率
Mol/(L·min)
1mol/L H2SO4
長(zhǎng)
小
4mol/L H2SO4
短
大
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。
注意事項(xiàng):
鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同
40mL的硫酸溶液要迅速加入
裝置氣密性要好,且計(jì)時(shí)要迅速準(zhǔn)確
[思考與交流]還可根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)量的哪些變化來(lái)測(cè)定該反應(yīng)速率?
鋅跟硫酸反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+ == Zn2+ + H2 ↑,因此我們還可利用相同質(zhì)量的鋅完全溶解所用時(shí)
11、間的不同、稀硫酸濃度的變化等來(lái)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率
[投影]知識(shí)拓展---物理方法
1、量氣法。對(duì)于反應(yīng) 2H2O2 == 2H2O +O2 ↑,可測(cè)量反應(yīng)中惟一的氣體產(chǎn)物氧氣在溫度壓強(qiáng)一定時(shí)的體積變化
2、比色法。由于物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)的光的吸收性能不同,因此可以通過(guò)吸光度來(lái)測(cè)定反應(yīng)物濃度。例如,在丙酮的溴化反應(yīng)過(guò)程中:CH3COOH+Br2 CH3COCH2Br +HBr 有色反應(yīng)物Br2吸收波長(zhǎng)為450nm的光波,因此可用分光光度計(jì)測(cè)量溶液對(duì)該波長(zhǎng)的吸光度,據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率
3、電導(dǎo)法。根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異,通過(guò)電導(dǎo)率的變化測(cè)定反應(yīng)物中離子濃度變化,從而計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。例如,
12、在乙酸乙酯皂化反應(yīng)中:
CH3COOC2H5 + OH― CH3COO― +C2H5OH
由于OH―的電導(dǎo)遠(yuǎn)大于CH3COO― 的電導(dǎo),可以利用電導(dǎo)儀測(cè)量出溶液電導(dǎo)的變化,據(jù)此求得OH―濃度的變化,從而求得化學(xué)反應(yīng)速率
4、此外,激光技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)定。
[隨堂練習(xí)]
1、“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中,3I-+=I3- +2SO42 -的反應(yīng)速率可以用I3- 與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來(lái)度量,t越小,反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
①
②
③
④
⑤
c(I-)/ mol·L-1
0.040
0.080
13、0.080
0.160
0.120
c()/mol·L-1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列問(wèn)題:
(1) 該實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________。
(2) 顯色時(shí)間t1=______________。
(3) 溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律,若在40 ℃下進(jìn)行編號(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn),顯色時(shí)間t2的范圍為______(填字母)。
(A)<22.0 s (B)22.0 s~44.0 s
(C)>44.0 s (D)數(shù)據(jù)不足,無(wú)法判斷
(4) 通過(guò)分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是______________________。
2、在密閉容器中A與B反應(yīng)生成C,其反應(yīng)速率分別用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之間有以下關(guān)系2V(B)==3V(A),3V(C)==2V(B)。則此反應(yīng)可表示為( A )
A、2A+3B==2C B、A+3B==2C
C、3A+B==2C D、A+B==C
教學(xué)回顧: