高中人教版 (2019)第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度一等奖教学设计

化学反应的速率和限度

【第1课时】

【教学目标】

知识与技能

1．理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。

2．学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。

过程与方法

1．重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2．通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。

情感、态度与价值观

有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。

【教学重点】

化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。

【教学难点】

影响化学反应速率的因素

【教学准备】

多媒体课件、投影仪。

【教学过程】

新课导入

一、化学反应速率

1、定义：用单位时间内反应物物浓度的减少量或生成物物浓度的增加量来表示。

2、计算公式：    单位：        

※注意：（1）现表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须注明物质。

（2）起始浓度与化学计量数比无关，但是变化浓度一定与化学计量数成比例。

（3）同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。

例如：

【例1】 某一反应物的初始浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反应的反应速率。[]

【例2】在一定条件下的反应中，起始为，为，反应到2分钟时，测得为。

（1）分别用、、表示反应速率。

；；

。

（2）反应到2分钟时为____________，____________。

【例3】某温度时，2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式为；反应开始至，Z的平均反应速率为：

【例4】在的反应中，下列表示该反应的化反速率最快的是（    ）

A.       B.

C.       D.

【答案】B

【总结】对于同一反应，比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时，要换算成同一物质表示的速率，才能比较。

3．影响化学反应速率的因素

内因：由参加反应的物质的性质决定。

影响反应速率的因素有

                            外因：浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。

（1）浓度：其它条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。

注意：“浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或 “气体的浓度”；固体和纯液体的浓度可看成是一常数。对固体，反应速率与其表面积大小有关，固体的颗粒度越小（表面积越大，则反应速率越快。

【例题5】在温度不变时，恒容的容器中进行反应；，若反应浓度由降到需要，那么由降到，所需时间为（    ）

A.    B.    C.大于    D.小于

【答案】C

（2）温度：其它条件不变时，升高温度可以增大反应速率；降低温度可以减小反应速率。

【实验2-5】在两支大小相同的试管中各装入约5%的溶液，分别加入1～2滴的溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将一支放入盛有左右冷水的烧杯中，另将一支放入盛有左右热水的烧杯中，观察现象并对比。待放热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的火柴梗检验放出的气体。

[例6]把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中，发现的生成速率v随时间t的变化关系如图，

其中速率变化的原因是反应放热，温度升高时速率加快；

速率变化的原因是盐酸浓度变稀世反应速率减小。

（3）压强：对于有气体参加的反应，其它条件不变时，增大压强可以增大反应速率；减小压强，可以减小化学反应速率。

解释：在温度、气体的物质的量不变时，增大压强，必缩小容器——引起气体的浓度增大，所以，反应速率加快。

（4）催化剂：选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。

“催化剂”：能改变反应速率，而在反应前后本身的组成和化学性质不发生变化。

【实验2-6】在3支大小相同的试管中各装入约5%的溶液，再向其中两支试管中分别加入少量粉末、1～2滴溶液。对比观察。

（5）其他：如：固体的表面积（颗粒度）、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。

（6）惰性气体对反应速率的影响：

①恒温恒容，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器P增大，但各物质C不变，v不变。

②恒温恒压，加入惰性气体（或不参加反应的气体），容器V增大，各物质C减小，v减小。

【随堂练习】

1.下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（    ）

A.增大反应物的量        B.增大压强

C.升高温度         D.使用催化剂

2.溶液跟稀反应的化学方方程式为：。下列各组实验中，溶液中最先变浑浊的是（    ）

3.下列条件一定能使反应速率加快的是（    ）

①增加反应物的物质的量②升高温度③缩小反应容器的体积④加入生成物⑤加入

A．全部    B．①②⑤    C．②    D．②③

4.反应在2L的密闭容器中进行，1分钟后，减少了，则平均每秒钟变化正确的是（    ）

A．NO：      B．：

C．：     D．：

5.在的反应中，经过一段时间后，的浓度增加了 ,在此时间内用表示的反应速率为。则此一段时间是（    ）

A．1秒    B．2秒     C．0.44秒   D．1.33秒

6.在其它条件不变时，10℃时以某物质表示的反应速率为3 ，已知温度每升高10℃反应速率是原来的2倍，则温度为50℃时，该反应的速率为（ A ）

A．    B．

C．    D．

7.在反应中，的起始浓度为，经100秒钟后，的浓度为，则反应速率：____________。

8.某反应的速率，当温度每升高增快为原来的2倍，如果温度由降到，则该反应的速率约为原来的________倍。

9.在某一密闭容器中有A、B两种气体， 开始时浓度分别为、，A跟B反应生成C，反应方程式为：。t秒末时， 用C表示的反应速率为，则此时B的浓度为____________。

1.【答案】C

2.【答案】D

3.【答案】C

4.【答案】C

5.【答案】B

6.【答案】A

7.【答案】

8.【答案】32

9.【答案】

【第2课时】

【教学目标】

知识与技能

1．理解可逆反应、化学反应平衡的概念

2．化学反应限度的本质原因及外部特征。

3．学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验。通过实验探究响形成化学反应平衡的概念及化学反应限度的概念

过程与方法

1．重视培养学生科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。

2．通过探究实验认识化学平衡与反应限度，并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。

情感、态度与价值观

有参与化学科技活动的热情，有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断。

【教学重点】

化学反应速率概念；了解影响化学反应速率的因素。

【教学难点】

化学反应限度概念；了解影响化学反应限度的因素。

【教学难点】

化学反应限度的本质原因及外部特征。

【教学准备】

多媒体课件、投影仪。

【教学过程】

新课导入

二、化学反应的限度

（一）可逆反应：

1、定义：在同一条件下，同时向正、反两个方向进行的反应

2、特点：

（1）向两个相反的方向进行的两个化学反应，在相同的条件下同时进行、共存，两个化学反应构成了一个对立的统一体。

（2）符号：“”号

（3）通常从左向右的反应称为正反应，从右向左的反应称为逆反应；

（4）在反应体系中，与化学反应有关的各种物质浓度均不能为零。

（二）化学反应限度

1、定义：当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时，反应物和生成物的浓度不再改变，达到表面上静止的一种“状态”，这就是这个反应所能达到的限度；此时这个状态就叫做化学平衡状态。

反应开始：

反应过程中：逐渐减小，逐渐增大；反应物浓度减小，生成物浓度增大；

平衡时：；各组分的浓度不再变化。

2.化学平衡的特征：

等：；

定：各组分的浓度一定；

动：动态平衡  。

变：如果外界条件的改变，原有的化学平衡状态将被破坏，平衡发生移动。

【例1】．在可逆反应体系加入后，哪些物质中会含有？

答：、、中均含有。

3.影响化学平衡的条件：（催化剂不影响化学平衡）

（1）浓度：增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，平衡向正反应方向移动；

           减少反应物的浓度或增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动。

（2）温度：升高温度平衡向吸热反应方向移动；

           降低温度平衡向放热反应方向移动。

（3）压强：（只对于有气体参加且反应前后气体总体积发生变化的反应）

           增大压强平衡向气体总体积缩小的方向移动 ；

           减小压强平衡向气体总体积增大的方向移动 。

三、化学反应条件的控制

促进有利的化学反应：提高反应物的转化率即原料的利率、加快反应速率等。

抑制有害的化学反应：减慢速率、减少或消除有害物质的产生，控制副反应的发生等。

这就涉及到反应条件的控制。通过控制反应条件，可以改变反应速率（加快或减慢）；也可以在一定程度上改变一个化学反应的限度，使可逆反应朝着有利于人们需要的方向进行。【应用】工业上合成氨的生产中：既要考虑反应的速率也要考虑反应所能达到的限度。二者兼顾，通过控制反应器的温度和压强，使反应既快又能达到较大的限度。

合成氨的反应：

反应特点：正反应是放热反应、气体总体积缩小的反应

控制条件：

速率快：高温有利

（1）温度                          生产中二者兼顾，选择适宜的温度（约）

反应限度: 低温有利

速率快：高压有利

（2）压强                           生产中采用中压法（）

反应限度：高压有利

（3）催化剂：还原铁粉为主体的多成分催化剂。

【随堂练习】

1、高温高压催化剂条件下，氢气和氨气置于密闭容器中反应能够得到氨气吗？为什么？

答：不能。因为该反应是可逆反应。

2.对于达到平衡的可逆反应：（正反应为放热），下列叙述中正确的是（    ）

A.反应物和生成物的浓度相等     B.增大压强不利于氨的合成

C.反应物和生成物的浓度不再变化    D.降低温度，平衡混合物里氨的浓度减小

【答案】C

3.下列反应达到平衡后，加压或降温都能使平衡向正反应方向移动的是（    ）

A.        正反应吸热

B.      正反应放热

C.            正反应吸热

D.            正反应放热

【答案】D

6.在一定条件下，可逆反应（正反应放热）达到平衡后，

若使平衡向正反应方向移动，可采取的措施是（    ）

A.升高温度       B.增大的浓度

C.增大压强       D.使用催化剂

【答案】BC