2019-2020年高中化学 第一节 化学反应速率教案 苏教版必修2.doc

2019-2020年高中化学 第一节 化学反应速率教案 苏教版必修2【教学目标】了解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的计算方法，理解影响化学反应速率的外部因素。【教学难点】反应速率的计算方法【教学重点】化学反应速率的概念，影响化学反应速率的外部因素。【教学过程】一、化学反应速率知识准备1下列化学反应需要加快进行的是 钢铁腐蚀 食物腐败 塑料老化 工业上制取化肥2下列化学反应进行的快慢如何？炸药的爆炸 石灰石溶洞的形成 酸碱中和反应 工业合成氨气时添加催化剂NO气体放置于空气中实验演示取两支试管，分别加入5mL0.1molL-1Na2CO3溶液、NaHCO3溶液，再各加入3mL0.1molL-1盐酸，试判断哪个反应中放出CO2气体快？ （利用实验让学生直观感受化学反应进行的快慢，根据CO2的气体放出快慢让学生了解化学反应速率快慢判断，并引出化学反应速率的概念。）1化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。我们通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢程度。常用单位： mol(L.min)-1、 mol(L.s)-1练一练 甲、乙两容器都进行反应A B，甲容器每分钟减少4 mol的A，乙容器每分钟减少6mol的A，则两容器中的反应速率大小关系 A、甲快 B、乙快 C、相等 D、无法确定2化学反应速率的计算根据化学反应速率的概念，请你给出其数学表达式：=。例：在某一固定密闭容器中进行合成氨反应N2 + 3H2 2NH3，反应开始时，N2的浓度为2 molL-1，H2的浓度为5 molL-1，反应开始两分钟后测得容器内N2的浓度为1.8 molL-1，求2分钟内 (N2) 、 (H2)、（NH3）？分析因为反应开始时N2的浓度为2 molL-1，H2的浓度为5 molL-1，2分钟后N2的浓度为1.8 molL-1，所以反应过程中N2的浓度变化了为0.2 molL-1，由些可推算出H2和NH3浓度的变化值分别为0.6 molL-1和0.4 molL-1。解： N2 + 3H2 2NH3 起始浓度/ molL-1 2 5 0 转化浓度/ molL-1 （0.2） (0.6) (0.4) 终了浓度/ molL-1 1.8 4.4 0.4则：（N2）=0.2/2=0.1 mol(L.min)-1（H2）=0.6/2=0.3 mol(L.min)-1（NH3）=0.4/2=0.2 mol(L.min)-1强调化学反应速率指的是 平均 速率（填平均、即时）。不论以何种物质表示化学反应速率，均取 正 值（填正、负）。从上述例题可以看出化学反应速率之比等于反应方程式前的计量数之比。在一定温度下，固体和纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此，它们的化学反应速率也被视为常数。例如：在反应C（s）+CO2（g）=CO（g）的反应中，能否用C的单位时间内的浓度来表示该反应的化学反应速率？从上述例题可以看出同一化学方程式选用不同物质单位时间内的浓度改变量表示速率时，数值不同，意义相同。但在CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的反应中，分别用不同物质单位时间内的浓度改变量表示化学反应速率时， 数值 相同，意义也相同。 过渡化学反应速率有快、有慢，那么其大小受到哪些条件的影响呢？二、外界条件对化学反应速率的影响实验探究1温度对化学反应速率影响的实验探究操作方法：在三支相同的试管中分别加入23mL4的H2O2，然后在每一支试管中滴加2滴1.0 molL-1的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不多相同时，同时置于三个烧杯中(如图)观察现象，并推出相应结论。2反应物浓度对化学反应速率影响的实验探究操作方法：取三支试管，各加5mL2%、6%、12%的H2O2溶液，再分别滴加几滴 0.2molL-1的FeCl3溶液，观察气泡生成的快慢。3催化剂对化学反应速率影响的实验探究操作方法：在三个相同的带活塞的漏斗中分别加入23mL5的H2O2，然后在一支试管中滴加2滴1.0molL-1的FeCl3溶液，另一支试管中加入少量MnO2固体。同时向三支试管中放入漏斗中的全部溶液(如图)，观察红墨水上升情况。实验观察到的现象结论1在热水中气球膨胀，在冷水中气球收缩，空烧杯不变温度越高，反应速率越大212%的H2O2溶液产生气泡最快，而5%的最慢反应浓度越大，反应速率越大3加了二氧化锰和三氯化铁的装置，红墨水上升最高催化剂可以加快反应速率（有条件的学校可以在实验室让学生进行自我探究，如条件不允许可由教师演示完成）1内因： 反应物的性质 是决定化学反应速率的主要因素。2外因：对于同一反应而言 反应的浓度、反应的温度、压强、加入的催化剂等 是影响化学反应速率的外界因素。其它因素：反应物接触面积的大小、固体反应物的颗粒大小等对化学反应速率也会产生影响。想一想铁片与盐酸反应的化学方程式如：Fe+2HCl=FeCl2+H2，通过哪些方法能增大该反应的反应速率？答案可以将铁片换成铁粉增大盐酸的浓度加入少量的铜粉或向溶液中滴加几滴CuSO4溶液，目的是营造电化学腐蚀的环境，增大反应速率。练一练1在2L固定体积的容器中通入0.8molH2和0.4molN2，2分钟后容器内有NH30.12mol, 求2分钟时（N2）、（H2）、（NH3）？解： N2 + 3H2 2NH3 起始浓度/ molL-1 0.2 0.4 0 转化浓度/ molL-1 （0.03） (0.09) (0.06) 终了浓度/ molL-1 0.17 0.31 0.06则：（N2）=0.03/2=0.015 mol(L.min)-1（H2）=0.09/2=0.045 mol(L.min)-1（NH3）=0.06/2=0.03 mol(L.min)-12在合成氨反应N2 + 3H2 2NH3中，其反应速率可以分别用 (H2)、（N2）、 (NH3)来表示，单位为mol(Ls)-1，则下列表示正确的是 （ D ）A、 (H2)= (N2)=(NH3) B、 (H2)= （N2）C、 (NH3)= (H2) D、 (H2)=3 (N2)3NO和CO都是汽车尾气的有害物质，它们能缓慢地起反应生成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是（ A ）A、使用催化剂能增大反应速率 B、使一种反应物过量能提高反应速率C、改变压强对反应速率没有影响 D、降低温度能增大反应速率过渡下面我们来看一看课本上的问题解决讲解问题解决1你能应用化学反应速率的有关知识解释下列问题吗？（1）氢气能在氧气中安静地燃烧，点燃氢气和氧气的混合气体为什么会发生爆炸？原因是：气体的混合程度对化学反应速率的影响。（2）用含硫铁矿（如黄铁矿）燃烧制造SO2气体时，要把矿石粉碎成颗粒状，在沸腾炉内鼓入强大空气流，把矿石吹得剧烈沸腾。原因是：固体颗粒的大小和反应物质的接触面积对化学反应速率的影响。（3）一小块白磷露置于空气中，一段时间后会突然燃烧。原因是：温度对反应速率的影响。2为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，一位同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随时间变化的情况，绘制出了如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。（1）在Ot1、t1t2、t2t3各相同的时间段里，反应速率最大的是 时间段，收集到气体最多的是 时间段。（2）试分析三个时间段里，反应速率不同的可能原因（该反应是放热反应）。（3）在t4后，为什么收集到的气体的体积不再增加？答：（1）反应速率最大的时间段是0t1（原因是该时间段内盐酸的浓度最大，而且反应放热，注意不可从CO2的体积变化来判断速率大小，因为CO2的的浓度实际上没变，仅仅是量的改变），收集到的气体最多的是t1t2段。（2）开始盐酸的浓度最大，随着反应的进行盐酸浓度减小，而且此反应放热，所以不同时间段反应速率不同。（3）在t4以后气体不再增加是由于反应已经停止。小结1不同的化学反应其快慢差别很大，化学反应速率是一种表示化学反应快慢的物理量。2了解化学反应速率的计算，理解反应速率的表示方法，了解怎样判断反应速率大小。3浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率均有一定的影响。其它条件相同时，反应物的浓度越大，反应温度越高，反应速率也越大，加入催化剂能显著增大化学反应速率。课后练习1在2A+B3C+4D反应中，表示反应速率（mol(Ls)-1）最快的是 （ ）A、（A）=0.5 B、（B）=0.53 C、（C）=0.58 D、（D）=1 2设C+CO22CO，吸热反应，反应速率为1；N2+3H22NH3，放热反应，反应速率为2。对于上述反应升高温度时, 1和2的变化情况为 （ ） A. 同时增大 B. 同时减小 C. 1增大, 2减小 D. 1减小, 2增大3用铁片与稀硫酸反应制取氢气，下列措施中不能使氢气生成速率加快的是（ ）A、加热 B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸C、滴加少量CuSO4溶液 D、不铁片，改用铁粒 4下列说法正确的是 （ ）A. 参加反应物质的性质是影响化学反应速率的主要因素B. 光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 C. 决定化学反应速率的主要因素是浓度D. 不管什么反应，增大浓度或加热或加压或使用催化剂，都可以加快反应速率5对于可逆反应A+BC，下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是（ ）A、增加A的物质的量 B、升高体系的温度C、增大体系压强 D、减少C的物质的量6煅烧硫铁矿的反应：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，为了提高SO2的生成速率，下措施可行的是 （ ）A、把块状矿石碾成粉末状 B、向炉内喷吹O2C、使用Fe2O3作催化剂 D、降低体系的温度7已知KClO3和NaHSO3反应的离子方程式为：ClO3-+3 HSO3-= 3SO42-+Cl-+3H+，此反应的反应速率随溶液中C（H+）的增大而加快，实验测得反应速率与反应时间t的关系如图所示，则： 0 t开始时反应速率加快的原因是： 。后期反应速率下降的原因是： 。【课后练习】参考答案：1B 2D 3D 4A、B 5B 6A、B 7H+浓度逐渐增大，同时反应放热，这两个因素占了主要方面。反应物浓度的减小占了主要方面。补充讲解拓展视野外界条件对化学反应速率的影响面积的大小将决定反应速率的快慢，与所取用的量多少无关。例：用CaCO3颗粒与稀HCl反应及CaCO3粉末与同浓度稀HCl反应，CaCO3粉末产生CO2的速率大。2压强：参加反应的物质是固体、液体或溶液，改变压强对化学反应速率无影响。3温度：不论是放热反应还是吸热反应，也不论反应物是何种状态，升高温度，会同时增大正、逆反应速率。4催化剂：一般可增大反应的速率（指的是正催化剂）。5其它因素：光、电磁波、超声波、溶剂的性质等也会对化学反应速率也会产生影响。生影响。