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2019-2020年高中化學《化學反應速率與反應限度》教案1 蘇教版必修2 教學目標 教學重難點 教學過程： 情景引入[圖片展示-桂花鹽水鴨] 教師：桂花鹽水鴨，估計很多同學都愛吃，但是在食用之前，我們要看看是否過期。一般在包裝袋上會標有生產日期和保質期。比如這個包裝上的保質期寫著，“冷凍保存60天，10度以下30天，20以下15天。你能否根據(jù)我們學過的知識來解釋一下，為什么在不同的溫度下鴨子的保質期不同？ 學生：溫度越高，反應速率越快 教師：回答得很好，今天我們一起來復習一下表示化學反應快慢的量-即化學反應速率的內容。 一、化學反應速率的概念 化學反應速率：表示單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加值來表示表示化學反應快慢。 表示方法 V=C/t 單位：mol/（L.s）, mol/（L.min） [板書] V=C/t mol/（L.s）, mol/（L.min） 影響因素：內因-物質本身的性質（活潑性大小，化學鍵的強弱等本身因素為反應速率大小的最根本因素）對于結構確定的反應物發(fā)生的反應，外界因素也能對其產生影響。都有哪些影響因素？ 師生一起回顧：溫度，溫度越高，速率越大；反應物濃度越大，速率越大；催化劑的使用，可以大大增加反應速率（備注，也有些反應使用催化劑是為了降低反應速率），對于氣體而言，壓強增大，如果能夠引起反應物濃度增大，也可以增加反應速率。固體反應物不受濃度或壓強的影響，但是顆粒大小能夠影響它，一般顆粒越小接觸面積越大，反應速率越大。結下來我們看幾道題： 典型例題： 例1、在10L容器中進行如下反應： A ( g) +B ( g) = 2C( g)2min后，B由2mol減少到1.2mol,則B的速率 _____ molL-1min-1 ，A的速率______ molL-1min-1 ，C的速率_____ molL-1min-1 ，vA，vB，vC之比為多少？ 小結：對于同一個反應，我們可以用不同的物質的表示反應速率，它們的數(shù)值一定相同嗎？（不一定），但是表示的意義是一樣的，且各物質速率的數(shù)值有怎么的關系？（不同物質表示反應速率數(shù)值為系數(shù)之比） [板書]反應Aa+bB=cC+dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d = cA:cB:cC:cD= nA:nB:nC:nD 例2：反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應速率為： (1)v(A)=0.3mol/(Ls) (2)v(B)=24mol/(Lmin) (3)v(C)=0.4mol/(Ls ) (4)v(D)=0.45mol/(Ls) 則該反應速率的快慢順序為 。 小結：對于不同狀態(tài)下同一反應快慢比較，要先轉化為同一物質來表示速率，才能根據(jù)數(shù)值大小來比。特別要注意單位，單位不同數(shù)值也不同。 例3.實驗室用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣，下列措施不能使氫氣生成速率增大的是（ ） A.加熱（溫度） B.不用稀硫酸，改用質量分數(shù)為98%的濃硫酸（反應物濃度增大，但發(fā)生鈍化而阻止反應進行下去） C.不用鐵片，改用鎂條（改變內因，使金屬變活潑） D.不用鐵片，改用鐵粉（減少顆粒，增大接觸面積） E.在反應液中加少量硫酸銅溶液（置換出少量的銅，構成原電池而加速反應） 過渡信息：與化學反應速率相關的諾貝爾化學獎 v 1909年　　W. 奧斯特瓦爾德（德國人） 從事催化作用、化學平衡以及反應速度的研究 v 1929年　　A. 哈登（英國人），馮奧伊勒 – 歇爾平（瑞典人） 闡明了糖發(fā)酵過程和酶的作用 v 1963年　　K. 齊格勒（德國人）、G. 納塔（意大利人）發(fā)現(xiàn)了 利用新型催化劑進行聚合的方法，并從事這方面的基礎研究 v 1967年　R.G.W.諾里會、G. 波特（英國人）M. 艾根（德國人） 發(fā)明了測定快速化學反應的技術 v 1997年　　P.B.博耶（美國人）、J.E.沃克爾（英國人）、J.C.斯科（丹麥人） 發(fā)現(xiàn)人體細胞內負責儲藏轉移能量的離子傳輸酶 v xx年　　威廉諾爾斯、巴里夏普萊斯(美國人) 、野依良治(日本人) 在“手性催化氫化反應”領域取得成就 [過渡]教師講述：這是關于研究化學反應速率及相關領域而獲得的諾貝爾獎名單，在近一百年里有這么多位科學家獲得了這個獎，說明化學反應速率是一個非常有研究價值的領域。化學反應除了反應進行快慢之外，還有一個反應進行的程度，大家知道有些可逆反應都有一個反應限度。 [板書]二、反應限度 教師提問：大家回顧學過的知識，請列舉出你知道的可逆反應。 學生：1合成NH3，2合成SO3，3酯化反應及酯的酸性水解…… 教師：大家看一下這些可逆反應，有什么共同特征？ 師生一起回顧：①正反應和逆反應發(fā)生的條件相同；②反應物、生成物共同存在；③可逆反應有一定的限度。 化學平衡[圖表來表示概念] 教師講述：當一個體系放入反應物，隨著時間的進行，反應物濃度減少，V正減小。而生成物濃度增大，對于逆反應來說反應物濃度由無到有，V逆速率越來越大。當某時刻，V逆=V正，這時候反應物、生成物濃度的減少和生成值一樣，所以各個組分的濃度都保持不變。我們稱這個反應達到化學平衡，而這個狀態(tài)就是化學平衡狀態(tài)。我們一起歸納一下化學平衡態(tài)的特征： 板書：平衡態(tài)的特征：逆、等、動、定、變 教師講述：逆-化學平衡研究的對象是什么反應（可逆反應）； 等-υ（正）=υ（逆）≠0，每一個物質的合成與分解速率都相等，不同物質速率素質符合化學計量數(shù)之比； 動-動態(tài)平衡； 定-各組分含量一定，體積一定時，濃度就一定； 變-外界因素能影響反應速率，一旦外界因素如濃度、溫度、壓強改變了化學平衡即發(fā)生移動。 [過渡]我們如何判斷一個反應是否已經(jīng)達到平衡了呢？ 從本質上看：v(正)是否等于v(逆)， 首先要看反應是否是代表兩個v(正)、v(逆)兩個方向的，對于同一個物質數(shù)值是否相同，不同的物質是否符合化學計量數(shù)之比。 從特征上看：各組分濃度、質量分數(shù)等是否再發(fā)生變化。有時候題目不直接告訴我們 濃度，但是我們要從物質的量、壓強、顏色、平均分子量、密度等信息中推倒出濃度的變化情況。接下來我們練習一下： 課堂練習： 1. 在一定溫度下，可逆反應A+3B= 2C達到平衡狀態(tài)的標志是（ ） A、C生成的速率與分解的速率相等 B、A、B、C的濃度不在發(fā)生變化 C、單位時間內，生成nmolA，同時生成3nmolB D、A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2 小結:VA正=VA逆或者VA正：VB逆=a:b 各組分的狀態(tài)不再隨時間改變而改變 2．對于一定條件下的可逆反應N2(g)＋3H2(g)= 2NH3(g)，能說明反應已達到平衡的是（ ） A．體積分數(shù)NH3%＝N2% B．c(NH3)保持不變 C．反應體系的壓強不變 D．c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3 化學平衡判斷依據(jù)小結： 2NO2(g) == N2O4(g) I2(g) +H2(g) == 2HI(g （1）V正=V逆 平衡 平衡 （2）各組分的濃度一定 平衡 平衡 （3）壓強一定 平衡 不一定平衡 （后一反應在等溫等容條件下，該可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，壓強都不變） （4）溫度一定 平衡 平衡 （任何化學反應都伴隨著能量變化） （5）密度一定 不一定平衡 不一定平衡 （前一反應等溫等容：不可以，等溫等壓：可以）（后一可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，密度都不變 ） （6）混合氣體平均式量 平衡 不一定平衡 （后一可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，平均式量都不變） （7）體系的顏色不變 平衡 平衡 3．某溫度時，將1molNO2分解： 2NO2==2NO+O2，并達到平衡，此時NO的體積分數(shù)為40%，求：(1)平衡時NO的物質的量；(2)平衡時NO2、O2的體積分數(shù)。 解：設平衡時NO的物質的量為 則： 2NO2 == 2NO + O2 始 　　1mol 0 0 變 　 x 　 x 0.5x 終 （1mol-x） x 0.5x (1)x/(1-x + x +0.5x)=0.4 X=0.5 (2)(NO2)%=0.5/1.25=40% (O2)%=0.25/1.25=20% 本課總結： 跟蹤練習 1、 6.5g鋅粉投入到足量的100mL2mol/L 的稀硫酸中，2min 時鋅粉剛好溶解，下列表示這個反應的速率正確的是（ ） A、V(Zn)=0.5mol/(Lmin) B、V(H2)=0.5mol/(Lmin) C、 V(ZnSO4)=0.5mol/(Lmin) D、 V(H2SO4)=1.0mol/(Lmin) 2、 已知反應:2SO2+O2＝2SO3，在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，SO3的物質的量增加了0.5 mol，試分析當SO3再增加0.5 mol時，需耗時（ ） A、半分鐘 B、少于半分鐘 C、多于半分鐘 D、不能判斷 3、100 mL濃度為2 molL-1的鹽酸跟過量的鋅片 反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量， 可采用的方法是 ( ) A．加入適量的6 molL-1的鹽酸 B．加入數(shù)滴氯化銅溶液 C．加入適量蒸餾水 D．加入適量的氯化鈉溶液 4、在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合，發(fā)生如 下反應：2M(g) + 3N(g) =x Q(g) +3R(g) ，該反應達平衡時，生成2.4mol R，并測得Q的濃度為0.4 mol/L。求： ⑴x值。 ⑵平衡時N的濃度 課時反思：