2019-2020年高二化学反应速率(三课时)人教版.doc

2019-2020年高二化学反应速率(三课时)人教版（第一课时）教学目的1、 使学生了解化学反应速率的概念及表示方法；2、 通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力。提高根据化学方程式判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。3、 明确研究化学反应速率的意义。教学重点、难点重点是化学反应速率的概念。化学反应的涵义及简单计算。难点是化学反应速率的计算。教学过程 设问假设你是某合成氨工厂的技术人员，请从化学的角度出发，如何提高工厂的生产效益？学生讨论后总结讲授要考虑的问题很多方面，但应该研究解决的关键是：1）改变条件，加快合成氨反应的速率；2）改变条件，提高氨的产率。如何解决这一关键问题呢？这就要研究有关化学反应的速率和化学平衡。板书第二章 化学反应速率和化学平衡讲授初中物理学习了有关物体运动的知识。我们知道，不同的物体的运动快慢是不同的，有的物体运动相当快，而有的物体运动则相当慢。子弹飞行有速率，汽车行驶有速率，化学反应也有速率。有的反应进行的快，如氢、氧混合气的爆炸瞬时完成，有的很慢，如石油、天然气的形成需百万年才能完成。不过，化学反应速率的概念和表示方法与子弹、汽车等速率的概念和表示方法是有区别的。提问用什么物理量表示不同物体运动的快慢？这一物理量是如何定义的？常用的单位是什么？根据学生回答讲授并板书运动速率：单位时间内物体移动的距离；单位：m/s提问同学们想一想，不同的化学反应快慢是否一样？指导学生完成演示实验实验2-1。观察放出气泡的量。【21】大理石+10ml 1mol/L盐酸a反应迅速，有大量气泡 大理石+10ml 1mol/L醋酸a反应缓慢，只有少量气泡 讲授由实验可知，碳酸钙与盐酸反应产生气泡要明显比碳酸钙与醋酸的快。也就是说，不同物质在反应时有快慢之分。在化学中用化学反应速率来表示反应的快慢。板书第一节 化学反应速率提问化学反应速率这一物理量是如何定义的？常用的单位是什么？指导学生阅读通过实验2-1现象，比较快慢，然后阅读课本P3132，一、化学反应速率，总结出化学反应速率的概念和表示方法。回答上述问题。根据学生回答讲授并板书一、化学反应速率1、 定义：是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常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2、 表示：v=C/t；3、 单位：mol/L.min或mol/L.s提问请指出下列说法所表示的含义：某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/L.min。讲述该说法表示该物质在参与反应时，1分钟内物质的量浓度减少(或增加)了为0.50mol/L.练习在A+2B=C的反应中，已知其始时A的浓度为2mol/L，经过2分钟后，其浓度变为1mol/L，求该物质在2分钟内的反应速率。巡视，了解学生答题情况，并讲授（内容略）设问在某一反应中，用不同物质表示该反应的速率时，其数值是否相同？指导学生完成下列练习合成氨的反应为：N2+3H2=2NH3。现往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2，反应5分钟后，容器中N2的物质的量减少为1mol。试求：（1）5分钟后容器中H2、NH3的物质的量。（2）5分钟内三者的反应速率各是多少？（3）三者速率是否相等？它们之间有何关系？针对学生完成情况讲评（1）H2和NH3的物质的量依次为2mol、2mol(2)三者的速率依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L(3)不相等；三者之间的关系为V（N2）：V（H2）：V（NH3）=1：3：2小结并板书3、用不同反应物表示同一反应的反应速率时，其数值不一定相等；它们之间之比等于化学方程式的计量数之比。例1 一密闭容器内装有N2和H2 ，反应开始时，N2浓度为2 mol/L，H2浓度为5mol/L ，两分钟后，测得N2浓度为18mol/L ，则两分钟内N2的平均反应速率是多少？H2和NH3的平均反应速率又分别是多少？通过计算，比较三者速率有何联系？解析： N2 + 3 H2 2NH3起始浓度（mol/L） 2 5 0 浓度变化（mol/L） 02 06 04 2 min后浓度（mol/L）18 44 04 三步分析法所以：v（N2）=O1 mol/（Lmin） v（H2）=03 mol/（Lmin） v（NH3）=02 mol/（Lmin）例2反应A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为：v（A）= 015 mol/（Ls） v（B）=06 mol/（Ls）v（C）= 04 mol/（Ls） v（D）=045 mol/（Ls）该反应进行的快慢顺序为 = 。分析：应将不同物质表示的速率换算为同一物质表示的速率，再比较大小。注意：（1）这里所指的反应速率是平均反应速率（2）同一反应的反应速率，可以用不同物质表示，其数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。（3）物质的量的变化量浓度的变化量 讲解对于化学反应速率，同学们还应注意；它用反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示，不取负值；而且根据公式可知，所求得的值是指定时间内的平均值。还需注意的是，由于不同物质表示反应速率时，其数值会不同，因此必须指明是那种物质。板书 4、 （1）反应速率不取负值，且表示指定时间内的平均值。 （2）必须指明所对应的物质。讨论请同学们谈谈研究化学反应速率的意义。讨论后小结由于有的反应速率很慢，现实生产生活中要加快，如钢铁冶炼、合成橡胶；而有的反应速率很快，现实生产生活中要减慢，如钢铁生锈、橡胶老化。这对提高生产效益、减少浪费等都有现实意义。研究它们，就可以采用适当的方法来实现加快或减慢的目的，因此很有意义。讲授本节学习了化学反应速率的概念、表示方法及研究反应速率的意义。学习时，要重点掌握以下几点：1）反应速率是表示反应快慢的物理量，用单位时间内浓度变化表示，单位为mol/L.s或mol/L.min；（2）用不同反应物表示反应速率时，其数值可能不相等；但数值之比等于化学方程式的计量数之比；（3）反应速率是一个平均值。指导学生完成下列练习1、 课本P36一、1，22、 合成氨的反应为：N2+3H2=2NH3。现有3个合成反应的速率值：（1）V（N2）=0.06mol/L.min；（2）V（H2）=1.5mol/L.min；（3）V（NH3）=1.1mol/L.min。试比较三者所表示反应的快慢顺序。往一容积为5L的密闭容器中充入2molN2、4molH2进行合成氨反应。该合成反应5分钟内的速率V（NH3）=0.02mol/L.min。试求反应进行5分钟时，容器中各物质的物质的量是多少。针对学生完成情况讲评（内容略）作业布置1、 预习下节内容； 2、 课本P36一、3（1） 根据下图填空：反应物是_；生成物是_（2） 在2分钟内A、B、C三者的反应速率值各是多少？ （3） 该反应的化学方程式是：_.3、向一个容积为2L的密闭容器中放入4 mol SO2和2 mol O2 ，2 s钟末，测得容器内有16 mol SO2 ，求2s 内SO2、O2、SO3的反应速率。分析：关键是求出各物质浓度的变化值。 2SO2 + O2 = 2SO3 起始浓度（mol/L） 2 1 0 浓度变化（mol/L） 12 06 12 2s末浓度（mol/L） 08所以：v（SO2）=06mol/（Ls） v（O2）=03 mol/（Ls） v（SO3）=06 mol/（Ls）4、某温度时，图中曲线X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线。由图中数据分析，该反应的化学方程式为 ，反应开始至2 min，Z的平均反应速率为 。(容器的体积为2L)解析：根据同一反应的反应速率，用不同物质表示，其数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比原理计算。3X+Y=2Z ，v（Z）=005 mol/（Lmin） 化学反应速率的概念和表示方法化学反应速率（第二课时）教学目标1知识目标（1）使学生深化对化学反应的本质认识；理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。（2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。2能力和方法目标（1）掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；（2）通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从图像中挖掘化学信息的能力。教学重点、难点压强对化学速率的影响，浓度对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响的原因、用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。教学过程复习：什么叫化学反应速率？它是怎样表示的？引入：我们知道，物质的内因是物质变化的根本原因，外因只能通过内因起作用，因此物质化学变化的快慢也与这两方面因素有关。二、影响反应速率的条件： 内因：物质的性质a决定化学反应速率 外 因：如浓度、压强、温度和催化剂等a影响化学反应速率浓度对化学反应速率的影响：浓度增大，反应速率加快提问从物质结构（化学键）的角度看，化学反应的本质是什么？（学生思考并回答）针对学生的回答总结化学反应的过程就是反应物组成微粒重新组合形成新物质的过程。也就是说，就是旧键断裂、新键形成的过程。例如，在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反应中，HBr、ClCl断裂，形成HCl、BrBr。板书一、化学反应的实质及条件：1、化学反应就是旧键断裂、新键形成的过程。提问上述反应中，HBr、ClCl的断裂是否是自发产生的呢？（学生思考讨论）讲解分子中化学键并不会自发断裂的。只有分子间相互碰撞，化学键才可能断裂，反应才能发生。板书 2、反应物微粒间的碰撞是发生反应的先决条件。提问是否所有的的碰撞都能使化学键断裂、化学反应得以发生呢？请同学们阅读课本P32倒数一段到P34第一段，回答上述问题。（学生阅读，并汇报答案）讲解分子间的碰撞与打篮球相似。正如图2-2所示。图（1）表示能量不够；图（2）表示虽能量足够，但是没有合适的取向；图（3）则表示有足够的能量和合适的取向，于是发生有效碰撞。总结并板书3、必须是有效碰撞才能发生反映。有效碰撞的条件是：1）微粒要有足够的能量；2）有合适的取向。4、发生有效碰撞的分子叫做活化分子，具有较高的能量。讲解由于活化分子发生有效碰撞时，化学反应才能发生。因此，改变反应体系中的活化分子数目，就能改变化学反应的速率。接下来一起研究外界条件改变如何影响化学反应速率以及引起速率改变的原因。板书二、外界条件对化学反应速率的影响引导学生完成实验2-2 （学生完成实验，并汇报现象）大理石+10ml 1mol/L 盐酸a反应迅速，有大量气泡 大理石+10ml 01mol/L 盐酸a反应缓慢 a再加热 a反应加快 总结现象加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡产生；而加入0.1mol/L盐酸的试管气泡很慢。提问根据这一现象，同学们可以得出什么结论？（学生思考并归纳）讲解浓度大的盐酸与大理石反应的速率比浓度小的盐酸与大理石反应的速率大。因此，由此实验推知，反应物的浓度越大，反应速率越大。阅读课本P3234， 1浓度对化学反应速率的影响，总结出结论，并用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响。设问该结论是否适合所有的化学反应？请同学们继续完成下列实验。补充实验：往装有1ml的0.05mol/LNa2S2O3溶液的两支试管中分别加入1ml0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(尽量做到同时加入)（学生完成实验，并汇报现象）讲解浓度大的硫酸与Na2S2O3混合后先有沉淀产生；而浓度小的硫酸与Na2S2O3混合时产生沉淀的现象要来得慢。由此可以证明，反应物的浓度越大，反应速率越大。(1)化学反应发生的条件 分子具有足够能量a活化分子 分子运动a相互碰撞 有效碰撞a发生化学反应有合适的取向 (2)在其它条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。(3)浓度增加a单位体积内活化分子数增加a有效碰撞次数增多a反应速率 加快小结1、在其他条件不变时，反应物的浓度越大，反应速率越大。提问为什么增大反应物浓度可以加快反应速率？（学生先思考、讨论；后阅读课本P34第二段。汇报答案）讲解并板书原因：浓度增大，单位体积内活化分子数目增多，有效碰撞次数增加，反应速率加快。思考某一密闭反应体系中有如下反应：N2+3H2=2NH3。现往体系中再充入一定量的N2、H2，该反应的速率将有何变化？（学生思考回答）讲评（内容略）提问如果对上述反应体系进行压缩，反应速率是否回改变？为什么？（学生讨论，阅读课本P34第二部分内容）讲解压缩体积，使得反应体系内的压强增大。这一过程如图2-4所示。压强增大一倍，其体积将缩小至原来的一半，而体系内分子的数目保持不变，因此其结构也就使得单位体积中的分子数增加一倍，换句话说，就是各物质的浓度增大一倍。浓度增大，反应速度也就增大。小结并板书2、压强对化学反应速率的影响：在其他条件不变时，增大压强，反应速率增大。实质：压强改变，引起浓度的改变。压强增大a体积减小a浓度增加a反应速率加快适用范围：仅适用与体系中有气体物质的反应。浓度增大 压强增大（对有气体参加的反应） 反应速率加快讨论往上述反应体系中充入适量的He，体系的压强如何改变？反应速率是否改变？为什么？（学生讨论，汇报答案）讲评充入He，体系的压强增加。但是，体系压强的改变并未引起各物质浓度的改变，因此反应速率将不会发生改变。请同学们特别要注意：对于压强的改变，只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速率产生影响。引导学生进行归纳总结巩固练习1、在一固定体积的密闭体系中发生反应：N2+3H2=2NH3。现采取下列措施：（1）往体系中充入一定的氢气；（2）往体系中充入一定量的氮气；（3）往体系中充入一定量的He；（4）压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反应速度增大？为什么？2、讨论：乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更低，原因是什么？作业布置1、 复习本节内容；预习下节课内容。化学反应速率（第三课时）教学目标1知识目标整理和总结相关的基本概念、基本规律，把零散知识串成线、结成网。2能力和方法目标（1）通过有关化学反应速率概念、公式和影响因素的梳理和总结，提高知识的总结、归纳能力。（2）通过用化学反应速率的基础知识和规律解释一些实际问题来提高分析和解决实际问题的能力。教学过程 1 什么是有效碰撞？什么是活化分子？活化分子与普通分子有什么区别？2 如何理解在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度会加快化学反应速率？压强又怎样影响化学反应速率？为什么？温度和催化剂又是怎样影响化学反应速率？阅读课本P3435总结。3温度对化学反应速率的影响 活化分子百分数增加（主要原因） 温度升高 反应速率加快 单位时间内有效碰撞次数增加 4.催化剂对化学反应速率的影响【23】5mL5%的H2O2+3滴洗涤剂 比较快慢5mL5%的H2O2+3滴洗涤剂 +少量MnO2加入催化剂a 反应所需能量降低a 活化分子百分数增加a 反应速率加快5其它条件对反应速率的影响：如光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等。介绍催化剂有正催化剂和负催化剂，通常所说的是正催化剂。浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响1课本P35 讨论2课本P36 二五3增大反应物浓度、增大压强（有气体参加反应）、升高温度和使用催化剂都可以增大化学反应速率。其中能增大反应物分子中活化分子百分数的是 ，理由是 。解析：升高温度和使用催化剂； 升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子。使用催化剂，能够降低反应所需的能量，从而使更多的反应物分子成为活化分子。因此，升高温度和使用催化剂都可以增大反应物分子中活化分子百分数。 4去氧化膜的锌片投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2产生的速率变化情况如图所示，其中0t1速率变化的主要原因是 ；t1t2速率变化的主要原因 。 1有关化学反应速率的基本内容化 概念：单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化学 以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反 表示方法： 单位：molL-1min-1 或molL-1s-1等等。应 计算公式：=c/t（式中-平均速率、c-浓度变化、t-时间）速 影响因素： 内因：反应物的性质率 外因：反应所处的条件，如浓度、温度、压强、催化剂、光照 等多种因素都可影响反应速率 对于反应： mA（气）+ nB（气）= pC（气）+ qD（气）同一时刻的反应速率可用各种反应物或生成物的浓度变化来表示，即（A）、（B）、（C）、（D），且有（A）:（B）:（C）:（D）= m:n:p:q 。2化学反应速率的分类分类角度从测定时间分从反应方向分类型瞬时速率：某一时刻的反应速率平均速率：某段时间内的反应速率的平均值正反应速率：可逆反应中正反应方向的反应速率逆反应速率：可逆反应中逆反应方向的反应速率注意点通常所计算的是平均速率通常所计算的是正逆反应抵消后的总反应速率3影响化学反应速率的条件（1）不同的化学反应具有不同的反应速率，影响反应速率的主要因素是内因，即参加反应物质的性质。（2）化学反应过程：反应物分子之间发生碰撞是化学反应发生的先决条件。只有活化分子之间采取合适的取向的碰撞才是有效碰撞。能发生反应的碰撞叫有效碰撞。能发生有效碰撞的能量较高的分子叫活化分子。（3）在同一反应中，影响反应速率的因素是外因，即外界条件，主要有温度、浓度、压强、催化剂等。（还有像反应颗粒（固体）的大小、光、波等对化学反应速率也有影响）（4）浓度、压强、温度、催化剂的变化与活化分子的分数、有效碰撞次数及反应速率的关系。4化学反应速率与外界条件的关系条件变化反应体系内变化注意点浓度增大单位体积内分子总数增加，反应速率增大。活化分子百分数不变，由于单位体积内分子总数增多， 引起单位体积内活化分子总数增多。压强增大单位体积内气体分子总数增加，反应速率增大。无气体物质参加或生成的反应，压强变化不影响反应速率。可逆反应中，增大压强正、逆反应速率都加快，且气体体积增大的反应方向反应速率加快的幅度更大；减小压强正、逆反应速率都减慢，且气体体积增大的反应方向反应速率减慢的幅度更大。温度升高分子的平均能量升高，使反应速率增大。温度每升高100C，反应速率通常增大到原来的24倍。可逆反应中，升高温度正、逆反应速率都增大，且放热反应方向的反应速率加快的幅度更大；降低温度正、逆反应速率都减小，且放热反应方向的反应速率减小的幅度更大。使用正催化剂改变了反应历程，反应易于发生，使反应速率增大。催化剂降低了活化能，使一部分原先的非活化分子变为活化分子，提高了活化分子的百分数。催化剂对反应速率的影响很大，是工业生产中改变反应速率的主要手段。正逆反应速率都增大，且正逆反应速率以相同的幅度增大。5条件对化学反应速率影响的原因