2019-2020年高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率教案2 新人教版選修4教學(xué)目標：1. 了解控制化學(xué)反應(yīng)速率對人類的意義。 2. 會根據(jù)實驗現(xiàn)象定性的判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。 3. 掌握定量表達化學(xué)反應(yīng)速率的方法。教學(xué)重點：化學(xué)反應(yīng)速率的表達方法。教學(xué)難點：利用化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)據(jù)來判斷反應(yīng)的快慢。教學(xué)方法：利用事例進行啟發(fā)性講解。教學(xué)策略：1.通過對一些化學(xué)事例的分析來提升學(xué)生對定量表達化學(xué)反應(yīng)速率意義的興趣。 2.通過對例題中一些數(shù)據(jù)的分析使學(xué)生加深對化學(xué)反應(yīng)速率表達方法的認識。德育目標：1. .在一些化學(xué)事例的分析過程中對學(xué)生進行科學(xué)方法教育（觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗現(xiàn)象等實驗方法）。 2. 在對例題中一些數(shù)據(jù)的分析過程中對學(xué)生進行分析化學(xué)數(shù)據(jù)的方法教育并認識化學(xué)數(shù)據(jù)的科學(xué)研究價值。教學(xué)過程： 第一部分 學(xué)習(xí)、了解和研究化學(xué)反應(yīng)速率的現(xiàn)實意義 【介紹】 1.自然界中進行得較快的反應(yīng)和進行得較慢的反應(yīng)。 2.人類對控制反應(yīng)快慢的需要。 （說明）放錄象片或給學(xué)生一些數(shù)據(jù)資料。 第二部分 化學(xué)反應(yīng)速率的意義和概念【導(dǎo)入】 1. 師生共同回顧以下兩個實驗：（1）Na、K分別和水反應(yīng)的對比實驗；（2）Mg、Al分別和同濃度同體積鹽酸反應(yīng)的對比實驗。 2. 提出問題討論：（1）怎樣判斷反應(yīng)的快慢？（2）通過對實驗現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個反應(yīng)比另一個反應(yīng)快多少嗎？【明確】1.為了定量的描述化學(xué)反應(yīng)的快慢，我們需要一個能定量描述化學(xué)反應(yīng)快慢的量。 2. 化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的量。 第二部分 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法【討論】在物理上用單位時間內(nèi)物體運動的距離來表示物體運動的快慢，那么在化學(xué)上怎樣定量的表示化學(xué)反應(yīng)進行得快慢呢？【明確】化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法； 用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。 若濃度用物質(zhì)的量（C）來表示，單位為：mol/L，時間用t來表示，單位為：秒（s）或分（min）或小時（h）來表示，則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達式為： V = C/ t 單位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）【例題】在2L的密閉容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，發(fā)生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末時，測得容器中含有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=0.2/22=0.05 mol/（Ls） VH2=0.6/22=0.15 mol/（Ls） VNH3=0.4/22=0.1 mol/（Ls） 【討論】上述計算題的結(jié)果，你會得出什么結(jié)論？【明確】理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時應(yīng)注意的幾個問題：1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。 2.無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.對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。 4.在同一個反應(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。即： VN2 ：VH2 ： VNH3 = 1 ：3 ：2 5.對于在一個容器中的一般反應(yīng) aA + bB = cC + dD來說有： VA ：VB ：VC ：VD = CA ：CB ：CC ：CD = nA ：nB ：nC ：nD = a ：b ：c ：d6.用化學(xué)反應(yīng)速率來比較不同反應(yīng)進行得快慢或同一反應(yīng)在不同條件下反應(yīng)的快慢時，應(yīng)選擇同一物質(zhì)來比較。例如： 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)進行得最快的是（ ）A. VA=0.15mol/Lmin B. VB=0.6 mol/Lmin C. VC=0.4 mol/Lmin D.VD=0.01 mol/Ls（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)一單位來比較?！菊n堂練習(xí)】1.（全國高考題）反應(yīng)4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）在10L密閉容器進行，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Vx（反應(yīng)物的消耗速率和產(chǎn)物的生成速率）可表示為_。 2.將10molA和5molB放入10L真空箱中，某溫度時發(fā)生反應(yīng)：3A（g）+B（g）2C（g），在最初0.2s內(nèi)，A的平均速率為0.06mol/（Ls），則在0.2s時，箱中有_molC?！菊n后作業(yè)】1.可逆反應(yīng)aA（g）+ bB（g） cC（g）+ dD（g）。取a mol和molB置于VL容器中，min后，測得容器內(nèi)的濃度為摩升。求：（）此時的物質(zhì)的量濃度為多少？（）的物質(zhì)的量濃度為多少？（）為多少？.某溫度下，把摩的（單質(zhì)）氣體和摩的（單質(zhì)）氣體，放入容積為的容器內(nèi)，使其反應(yīng)生成氣體，分鐘后測得容器中的濃度為.摩升，的濃度為.摩升，的濃度為.摩升。則此反應(yīng)的化學(xué)方程式為（只用、表示）_。- 第一節(jié)：化學(xué)反應(yīng)速率 （第二課時） 教學(xué)目標：1. 了解人類應(yīng)該如何控制化學(xué)反應(yīng)速率。 2. 掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（主要因素和外在因素）。 3. 會識別一些簡單的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的圖象。教學(xué)重點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。教學(xué)難點：外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的本質(zhì)。教學(xué)方法：利用實驗事實進行啟發(fā)式教學(xué)。教學(xué)策略：1. 充分利用課堂演示實驗使學(xué)生建立起對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的感性認識。2. 通過對化學(xué)實驗現(xiàn)象的分析來提升學(xué)生對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的認識。 3. 補充一些必要的講解使學(xué)生加深對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素本質(zhì)的理解。德育目標：1. .通過影響化學(xué)反應(yīng)速率外在因素的教學(xué)對學(xué)生進行科學(xué)方法一般過程的教育（提出問題、收集事實、處理事實、分析事實得出結(jié)論、應(yīng)用結(jié)論解決新問題） 2. 通過影響因素的教學(xué)使學(xué)生建立人類要尊重自然、合理的改造自然的觀點。能力目標：通過影響因素的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生分析化學(xué)問題、整理化學(xué)實驗事實、歸納化學(xué)問題的能力。教學(xué)過程： 第一部分 復(fù)習(xí)鞏固化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表達方法【復(fù)習(xí)提問】1.化學(xué)反應(yīng)速率的含義和表達方法。2.表達化學(xué)反應(yīng)速率時應(yīng)注意什么？【課前練習(xí)】在2L固定體積的容器中通入0.8摩的氫氣和0.4摩的氮氣，2分鐘后容器內(nèi)有氨氣0.12摩，求用這三種物質(zhì)來表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別是多少？ 第二部分 了解人類控制化學(xué)反應(yīng)速率的現(xiàn)實意義及方式 【導(dǎo)言】 提出幾個問題以引起學(xué)生思考：1. 我們能夠計算出一個化學(xué)反應(yīng)的速率，能否改變化學(xué)反應(yīng)速率呢？ 2. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是什么？我們?nèi)祟惸芊窨刂七@個因素？ 3. 我們能否通過改變外在條件來改變化學(xué)反應(yīng)的速率呢？【明確】影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，是內(nèi)在因素，我們?nèi)祟愂遣荒芨淖冞@個因素的。因此我們應(yīng)尊重這個自然規(guī)律。但是，當一個反應(yīng)確定之后，我們可以尊重其客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上通過改變外界條件來改變這個反應(yīng)的速率，使它按著我們?nèi)祟愋枰乃俾蔬M行。 第三部分 外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （一）在其它條件不變的情況下，濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】濃度是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？【收集事實】途徑：1. 通過演示實驗來觀察化學(xué)反應(yīng)的進行。2. 回顧過去已有的化學(xué)知識和所掌握的實驗事實。演示實驗在溫度不變的情況下，不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比實驗。復(fù)習(xí)回顧1.鎂條分別在空氣中和純氧中燃燒的情況。2.電石分別在水中和飽和食鹽水中反應(yīng)的情況。【實驗事實的處理】1.寫化學(xué)方程式或離子方程式（1.） Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S+ H2O 或 S2O32- + 2H+ = SO2 + S+ H2O （2.） 2Mg + O2 =2MgO （3.） CaC2 + H2O = C2H2+ Ca（OH）2 2. 列表對比 （1）不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應(yīng)的對比實驗表編號Na2S2O3溶液 水硫 酸出現(xiàn)渾濁的時間（秒） 1 10ml 0 10ml 2 5ml 5ml 10ml（2）.鎂條分別在空氣中和純氧中燃燒的情況對比表 編號鎂條與空氣反應(yīng) 鎂條與純氧氣反應(yīng) 現(xiàn)象 速率 （3）電石分別在水中和飽和食鹽水中反應(yīng)的情況對比表 編號 電石與水的反應(yīng) 電石與飽和食鹽水的反應(yīng) 現(xiàn)象 速率【表征性抽象】當其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃蠓磻?yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？ （明確）當增加反應(yīng)物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不2.對于可逆反應(yīng)aA +bB cC + dD來說，正反應(yīng)的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度，與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度，與A、B兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使正反應(yīng)的速率增大，不會影響逆反應(yīng)的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響反應(yīng)的速率?！緫?yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔，以減緩太快的反應(yīng)速率。 2. 制Fe（OH）2時，通過降低NaOH溶液的含氧量（給溶液加熱）來降低Fe（OH）2被氧化的速率。（二）在其它條件不變的情況下，壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】壓強是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進行影響的？【收集事實】途徑：已有的實驗知識 （提出以下幾個實驗）對比 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實驗。 2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應(yīng)生成CaSiO3。 3. SO2 與O2在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成SO3。（討論）給上述三個反應(yīng)的容器加壓，三個反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度是怎樣變化的？【事實的處理】列表比較編號反應(yīng)物的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變化 1 2 3【表征性抽象】對于有氣體參加的反應(yīng)來說，當溫度一定時，增大體系的壓力，反應(yīng)速率會加大?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃髩簭姇绊懹袣怏w參加的化學(xué)反應(yīng)的速率？（明確）1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加，所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強，氣體的體積就擴大，濃度減小，因而反應(yīng)速率減小。 2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時，由于改變壓強對它們的體積改變很小，因而它們的濃度改變也很小，可以認為壓強與它們的反應(yīng)速率無關(guān)。【結(jié)論的再理解】1.壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們在分析壓強對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)最終落實到濃度上，將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。 2. 對于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來說，增大體系的壓強，反應(yīng)物和生成物的濃度都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。（三）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【提出問題】溫度是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進行影響的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。 2. 回顧過去已有的化學(xué)知識和所掌握的實驗事實。演示實驗10ml同濃度的Na2S2O3溶液分別在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比實驗復(fù)習(xí)回顧1. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況的對比。 2. Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對比。【實驗事實的處理】1.化學(xué)用語化（寫方程式） （1） Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S+ H2O 或 S2O32- + 2H+ = SO2 + S+ H2O （2）Cu + 2H2SO4（濃）= CuSO4 +2 SO2+2 H2O （3 ）Mg +2H2O = Mg（OH）2 + 2H2 2. 表格化（1）同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比表 編 號0.1mol/L的Na2S2O30.1mol/L的H2SO4 反應(yīng)溫度 （）反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時間 （秒） 1 10ml 10ml 冷水 2 10ml 10ml 熱水(2）Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況對比表 編號Cu與濃硫酸在常溫條件下反應(yīng)Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng) 1 2 （3）Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況對比表編號Mg條與冷水反應(yīng)Mg條與熱水反應(yīng) 1 2【表征性抽象】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過實驗測定，溫度每升高10，反應(yīng)速率通常要增大到原來的24倍?！驹硇猿橄蟆繛槭裁瓷邷囟葧狗磻?yīng)速率加快？（明確）當反應(yīng)物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增高，是活化分子的百分比增大，因而活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反應(yīng)速率加大?！緦Y(jié)論的再理解】對于可逆反應(yīng)來說，升高體系的溫度，反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大?！緫?yīng)用】1.在實驗室進行化學(xué)反應(yīng)時，常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。 2. 合成氨工業(yè)中，是在500的條件下進行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進行的速度。 3. 為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質(zhì)的速率。（四）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧已有知識 （演示實驗）過氧化氫分解的對比實驗 （復(fù)習(xí)回顧）用KClO3制氧氣的實驗【實驗事實的處理】1.寫化學(xué)方程式 （1） 2H2O2 = 2H2O + O2 （2） 2KClO3 = 2KCl +3O22. 列表對比 （1）過氧化氫分解實驗的對比表編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況 1 2 （2）用KClO3制氧氣實驗的對比表編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況 1 2【表征性抽象】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率？（明確）當溫度和反應(yīng)物濃度一定時，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大?！緦Y(jié)論的再認識】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反應(yīng)的結(jié)果。例：（1）在加熱條件下： 2Cu + O2 = 2CuO 2CuO +2 CH3CH2OH = 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O（2）氮的氧化物破壞臭氧： NO + O3 = NO2 + O2 NO2 + O =NO + O2 2. 能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負催化劑。 3. 對可逆反應(yīng)而言，正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快，且加快的程度相同。相反，負催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小的程度相同?！緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸工業(yè)。【課堂練習(xí)】1.要使在容積恒定的密閉容器中進行的可逆反應(yīng)2A（氣）+B（固）= 2C（氣）+Q（Q0）的正反應(yīng)速率顯著加快，可采用的措施是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（ ）A降溫 B.加入B C.增大體積使壓強減小 D.加入A2.把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時間t變化如圖。其中t1t2速度變化的原因是_ ；t2t3速度變化的原因是_。 V t 1 t 2 t 3 【課后作業(yè)】某溫度時，在V升密封容器中A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化曲線如圖所示，由圖中數(shù)據(jù)分析：（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；（2） 從反應(yīng)開始到t分鐘末時，C的平均反應(yīng)速度為 摩/升分；（3）時間到t時B的轉(zhuǎn)化率為 。 n (mol) 14 - 12 - A 10 - 8 - B 6 - 4 - 2 - C 0 時間