《化学反应的快慢和限度》教案鲁科版必修2.docx

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《化学反应的快慢和限度》教案鲁科版必修2

第二节化学反响的快慢和限度

一、教材分析

〔一〕知识脉络

在学生认识了化学反响中的物质变化和能量变化的实质后，引入化学反响进行的快慢和限度，使学生从化学反响快慢和限度这一全新的视角，继续认识化学反响。

化学反响的快慢主要由物质本身的性质决定，但外界条件的改变如：

反响物的浓度、反响的温度、反响物间的接触面积、光、波、以及气体反响体系的压强等因素的变化都可影响反响的快慢。

催化剂的使用同样会改变化学反响的快慢。

在可逆反响中，一定条件下反响只能进行到一定的程度，外界条件的改变会影响到化学平衡的移动，这是反响的限度问题。

从分析化学反响的快慢和限度优化工业生产的条件的选择。

〔二〕知识框架

〔三〕新教材的主要特点：

二．教学目标

〔一〕知识与技能目标

1、使学生了解化学反响速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反响速率的影响，初步了解如何调控化学反响的快慢。

2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反响的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。

了解化学平衡的标志及平衡移动

3、通过“认识化学反响的快慢〞“催化剂对化学反响速率的影响〞等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。

〔二〕过程与方法目标

1、通过引导学生对自己熟悉的化学反响、工业生产的分析，让他们学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。

2、通过“联想·质疑〞、“活动·探究〞、“交流·研讨〞、“观察·思考〞等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。

〔三〕情感态度与价值观目的

1、通过“联想·质疑〞、“活动·探究〞、“交流·研讨〞、“观察·思考〞等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。

三、教学重点、难点

〔一〕知识上重点、难点

化学反响速率及影响因素；化学平衡的建立。

〔二〕方法上重点、难点

学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践－理论－指导实践的认识问题及解决问题的方法。

从特殊到一般的认识事物的思维方法。

四、教学准备

（一）学生准备

1、预习第二节化学反响的快慢和限度。

如何描述化学反响的快慢哪些条件可以影响化学反响的快慢如何从实验的角度去分析和探讨是不是所有的化学反响都进行得很完全化学平衡是一种什么样的平衡体系如何优化化工生产的条件

2、将学生每4－5人编为一组，设计“活动·探究〞的实验方案。

（二）教师准备

教学媒体、课件；

五、教学方法

问题推进、分析类比、实验探究

六、课时安排

3课时

七、教学过程

【实验探究】分组实验：

镁、锌和相同浓度的稀硫酸反响

【质疑】1、镁、锌和相同浓度的稀硫酸反响现象有什么不同为什么不同生活或学习过的化学反响中，哪些反响是较快的、哪些反响进行缓慢

2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰

【讨论】学生讨论思考上述问题。

【引入新课】从同学们以前所学的化学反响知道，不同的反响有快慢之分，而有些反响需要加热或使用催化剂，这是为什么呢这就是我们今天要学习的从一个全新的角度去认识化学反响－化学反响的快慢和限度。

【点评】密切结合学生已有的化学反响知识，从“问题〞直接引入新课题，使将要学习的内容一目了然，从实验探究入手创设学生积极探究学习的气氛。

【板书】第二节化学反响的快慢和限度

【阅读并质疑】阅读教材39－40页“联想·质疑〞,如何认识化学反响的快慢如何表示化学反响的快慢催化剂在化学反响中有什么作用

【过渡】在硫酸的工业生产中，二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。

说明条件的不同对化学反响有影响，它们是如何影响的呢

【板书】一、化学反响的快慢

【媒体显示】“认识化学反响的快慢〞的实验设计：

【思考、讨论并质疑】从所给试剂分析能发生哪些化学反响为什么三种金属的外表积要大致相同你如何设计实验如何探讨化学反响快慢与外界因素的关系

【学生设计】学生讨论、分析所给物质的浓度、状态，设计实验方案

〔1〕铜片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验

〔2〕镁条、铁片分别与同浓度的盐酸的实验

〔3〕铁片分别与不同浓度的盐酸反响的实验

〔4〕铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验

〔5〕块状碳酸钙分别与不同浓度的盐酸的实验

〔6〕块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验

【质疑】通过什么现象了解化学反响的快慢如何表示化学反响的快慢

【阐述】化学反响进行时可以通过观察气泡逸出的快慢、固体物质的消失或产生的快慢、颜色改变的快慢来判断化学反响的快慢。

通常用化学反响速率来描述化学反响的快慢。

【板书】

1、化学反响速率

用单位时间内反响物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。

时间：

〔如每秒、每分、每小时〕

计算公式为＝△C/△t

反响速率的单位：

mol/（L•s）mol/（L•min）mol/（L•h）

【思考】如何认识反响速率

1、某一反响物的浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反响，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反响的反响速率。

2、在一定条件下N2+3H2

2NH3的反响中，起始C（N2）为2mol/L，C（H2）为5mol/L，反响到2分钟时，测得C（NH3）为0.4mol/L，

（1）分别用N2、H2、NH3表示反响速率。

（2）反响到2分钟时C（N2）为_________，C（H2）_________。

【点评】简单的计算有利于学生对反响速率的认识和理解。

【小结】〔1〕现表示的化学反响速率是平均速率，同一反响用不同物质表示的化学反响速率数值可能不同，必须注明物质。

〔2〕起始浓度不一定按比例，但是转化浓度一定按比例。

〔3〕同一反响各物质的反响速率之比等于化学计量数之比。

2A（g）+3B（g）

C（g）+4D（g）ν（A）:

ν（B）:

ν（C）:

ν（D）=2：

3：

1：

4

2、影响化学反响速率的因素

【质疑】化学反响的快慢主要取决什么

化学反响的快慢主要由物质本身的性质决定。

【质疑】一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响它们是如何影响的

从几组实验可知比较一个实验的结果会受到多方面因素的影响，如温度、浓度、外表积等。

【结论1】增加反响物的浓度，反响速率加快；

【结论2】升高温度，反响速率加快；通常情况下温度每升高100C，化学反响速率将增大到原来的2－4倍。

【质疑】是否只有对吸热反响升高温度才能加快反响速率请你举例说明。

不管是吸热反响还是放热反响升高温度都能加快反响速率。

如木炭的燃烧。

【结论3】增大反响物间的接触面积，反响速率加快；

【质疑】催化剂是如何影响化学反响速率的

在2H2O2＝2H2O+O2↑的反响中，有二氧化锰、氯化铁或过氧化氢酶做催化剂。

【结论4】催化剂能改变化学反响的速率。

【阅读思考】阅读教材41－42页，了解催化剂在工业生产中的重要应用。

生活中的催化剂你知道有哪些

【质疑】对气体物质参加的反响，压强的改变对反响速率有影响吗如何理解

【阐述】一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。

所以加压使体积减小，浓度增大，故加压能加快反响速率。

【结论5】对气体物质参加的反响，增大压强能加快反响速率。

【板书小结】影响化学反响速率的因素有浓度、温度、催化剂，还有压强〔对有气体物质的反响〕、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的外表积等。

通常浓度越大，反响速率越快；温度越高，反响速率越快；压强越大，反响速率越快〔对有气体物质的反响，为什么〕；催化剂能改变化学反响速率。

【思考练习】

1、在铝和硫酸的反响中可以通过什么现象说明反响的快慢可以通过改变哪些条件说明外界因素对反响速率的影响

2、以下措施肯定能使化学反响速率增大的是〔〕

A.增大反响物的量B.增大压强

C.升高温度D.使用催化剂

【质疑】在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反响，表达二氧化硫的复原性和氧化性：

2SO2+O2

2SO3，SO2+2H2S=3S+2H2O。

为什么一个式子用“

〞，一个式子用“＝〞号说明什么

有些化学反响不能进行完全，即反响物不能完全转化为生成物。

这与化学反响的限度有关。

【板书】二、化学反响的限度

【阐述】在2SO2+O2

2SO3反响中二氧化硫与氧气反响生成三氧化硫的同时，三氧化硫又分解成二氧化硫和氧气。

【板书】1.可逆反响

在同一条件下，能同时向正、反两个方向进行的化学反响称为可逆反响

【注意】同一条件，同时进行；反响物不能完全转化为生成物。

【质疑】氢气和氧气在一定条件下能反响生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反响是可逆反响吗还有哪些反响是可逆反响

【质疑、讨论】常温下，在100g水中参加100g氯化钠固体，能否溶解完全〔氯化钠的溶解度小于100g〕在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中参加氯化钠固体能否溶解

【阐述】常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。

一定温度下的氯化钠的饱和溶液中参加氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而到达溶解结晶平衡。

平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。

【质疑、探讨】一定条件下的可逆反响能否出现正、逆反响速率相等

请在以下列图中画出反响A（g）+B（g）

C（g）+D（g）的反响速率和反响时间的关系图。

【阐述】由图可知一定条件下，从反响物开始建立的可逆反响，正反响速率逐渐减小，逆反响速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反响速率相等，反响速率不再随时间的变化而变化，反响到达平衡。

从逆反响开始也可以吗

【点评】从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点，从数学的模式，采用直观的图示认识平衡，帮助学生建立化学平衡的概念。

使抽象的概念学习变得直观、易懂。

【板书】2.化学平衡

化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反响里正反响速率和逆反响速率相等，反响混合物中各组分的质量分数保持不变的状态。

【质疑】化学平衡的特征是什么为什么说化学平衡是动态平衡

动：

V正=V逆≠0，动态平衡

定：

外界条件一定，各组成的百分含量一定〔不是相等〕

变：

外界条件改变，平衡被破坏、发生移动而建立新的平衡

【质疑】化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响

【观察·思考】温度对NO2与N2O4反响平衡状态是如何影响的为什么条件的改变平衡状态被破坏

【阐述】在2NO2

N2O4的反响中，生成N2O4的反响是放热反响，当温度升高时，气体颜色变深，说明NO2的浓度增大，升高温度有利于NO2的生成。

温度的改变使正、逆反响速率不等，原平衡被破坏，可见化学平衡是在一定条件下建立的，同一可逆反响条件不同平衡状态不同，即化学平衡发生移动。

化学平衡移动：

化学平衡只有在一定的条件下才能保持平衡。

如果一个可逆反响到达平衡状态以后，反响条件〔如浓度、压强、温度等〕改变了，平衡混合物里各组成物的质量分数也就随之改变而到达新的平衡状态，这叫化学平衡的移动。

平衡状态不平衡状态新平衡状态

V正=V逆V正≠V逆V’正=V’逆

化学平衡移动

【实验探究】补充浓度、压强对化学平衡移动的影响

浓度对Fe3＋与SCN－反响平衡状态的影响

0.01mol/LFeCl3和0.01mol/LKSCN等体积混合Fe3＋＋3SCN－

Fe（SCN）3

加1mol/LFeCl3红色加深

加1mol/LKSCN红色加深

比照

压强对NO2与N2O4反响平衡状态的影响

增大压强反响混合物的颜色先变深后变浅，但比原平衡混合物的颜色要深，平衡向生成N2O4的方向移动；

减小压强反响混合物的颜色先变浅后变深，但比原平衡混合物的颜色要浅，平衡向生成NO2的方向移动。

如何解释上述颜色的变化

【讨论】催化剂对化学平衡移动有影响吗为什么

【板书、结论】化学平衡移动受到反响物的浓度、压强、温度等因素的影响。

浓度：

在其它条件不变时，增大反响物〔或减小生成物〕浓度，平衡向正反响方向移动

压强：

在其它条件不变时，增大〔或减小〕压强，平衡向气体体积缩小〔或扩大〕的方向移动

温度：

在其它条件不变时，升高〔或降低〕温度，平衡向吸热〔或放热〕方向移动

催化剂：

对化学平衡移动无影响

【概述】通过本节的学习，我们从一个全新的角度去认识化学反响，即反响的快慢和反响的限度。

一个反响的快慢和限度与反响物的性质有关，但外界条件的变化对反响的快慢和限度会产生影响，因此研究一个反响我们应选择有利的反响条件。

如硫酸工业的反响条件的选择，合成氨工业的反响条件的选择。

你如何认识硫酸工业的反响条件的选择2SO2+O2

2SO3

【思考讨论】

1、以下有关化学平衡状态的描述正确的选项是

1〕化学平衡状态就是正逆反响速率相等，且均等于零，反响停止了的状态。

2〕对于反响3Fe（S）+4H2O（g）

Fe3O4（S）+4H2（g）

①当压强不变时，反响到达平衡。

②当气体水的浓度不变时，反响到达平衡。

③当Fe3O4的质量不变时，反响到达平衡到达。

2、以下表达中可以说明反响2HI

H2+I2（g）已达平衡状态的是

①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI

②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂

③百分组成HI%=I2%④反响速率VH2=VI2=1/2VHI时

⑤[HI]∶[H2]∶[I2]=2∶1∶1时⑥V（HI）分解=V（HI）生成

⑦压强不变⑧C（HI）=2C（I2）

3、在容积不变密闭容器中，对于合成氨反响是否到达平衡的标志是

1）V（N2）∶V（H2）=1∶32）V（N2）∶V（NH3）=1∶2

3）V（NH3）=2V（N2）4）V（NH3）分解=V（NH3）合成

5）C（NH3）=2C（N2）6）压强不变

7）每消耗nmolN2的同时生成2nmolNH38）密度不变

9）混合气体中氮气的体积百分含量不变

【思考讨论】2、3两题有什么不同判断化学平衡建立的标志是什么

根据什么可以判断在一定条件下，一个任意反响：

mA＋nB

pC＋qD是否到达化学平衡

【点评】通过思考讨论使学生学会从特殊到一般的认识事物的思维方法。

【小结】判断化学反响到达平衡的标志

1〕V（正）=V（逆）

①正逆反响的描述：

同一物质消耗和生成，反响物和生成物消耗或生成

②速率相等：

同一物质速率的数值相等，不同物质速率的数值与系数成正比即相等

2〕混合气体中各组分的体积百分含量不变〔或某物质的物质的量不变〕

3〕反响前后气体的体积不等时，压强不变或平均分子量不变或密度不变

4〕同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量等，体系中含有色物质时，颜色不

随时间的变化而变化

假设以化学键或浓度表示，那么必须对应反响物和生成物且要按反响方程式系数关系成比例

【概括·整合】

1、填写下表，总结影响化学反响速率的因素

条件

条件改变对化学反响速率的影响

浓度

压强

温度

催化剂

2、什么是化学平衡它具有哪些特点与溶解结晶平衡有什么相同的方面

3、你可以从哪几个方面去认识一个化学反响

【本节练习】

1、反响A+3B=2C+2D在四种不同情况下的反响速率分别为：

①V（A）=0.15mol/（L·s）②V（B）=0.6mol/（L.s）③V（C）=0.4mol/（L·s）④V（D）=0.45mol/（L.s）

该反响进行的快慢顺序为________________.

提示：

以同一物质为标准,将其他物质表示的反响速率换算为用该物质表示的速率，并比较。

2、在一定温度下，可逆反响A（g）+3B（g）

2C（g）到达平衡的标志是〔〕

A.C生成的速率与C分解的速率相等

B.A，B，C的浓度不再变化

C.单位时间生成nmolA，同时生成3nmolB

D.A、B、C、的分子数之比为1∶3∶2

3、合成氨反响的浓度数据如下：

N2+3H2

2NH3

起始浓度mol/L

1.0

3.0

0

2秒末浓度mol/L

0.6

1.8

0.8

当用氨气浓度的增加来表示该化学反响速率时，其速率为（）.

A.0.2mol/（L·s）B.0.4mol/（L·s）C.0.6mol/（L·s）D.0.8mol/（L·s）

4、关于化学反响速率的说法正确的选项是（）.

A.化学反响速率可表示可逆反响进行的程度

B.化学反响速率是指一定时间内，任何一种反响物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加

C.对于任何化学反响来说，反响速率越快，反响现象就越明显

D.根据反响速率的大小可知化学反响进行的相对快慢

5、以下说法正确的选项是（）.

A.参加反响物质的性质是决定化学反响速率的主要因素

B.光是影响某些化学反响速率的外界条件之一

C.决定化学反响速率的主要因素是浓度

D.不管什么反响,增大浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可以加快反响速率

6、将0.1mol/L稀硫酸以相同体积与以下处于不同条件下的硫代硫酸钠溶液等体积混合，其中出现浑浊最快的是（）。

A．10℃、0.1mol/LB．10℃、0.05mol/L

C．20℃、0.05mol/LD．20℃、0.1mol/L

7、在N2+3H2

2NH3反响中，使用催化剂的理由是（）.

A.使平衡向正方向移动B.没有催化剂该反响不能发生

C.使化学反响速率增大D.抑制逆反响的发生

8、能确认发生化学平衡移动的是〔〕。

A.化学反响速率发生了变化

B.有气态物质参加的可逆反响到达平衡后，改变了压强

C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变

D.可逆反响到达平衡后，使用催化剂

9、2NO2

N2O4正方向放热，把烧瓶置于1000C沸水中，以下哪几项性质不会改变①颜色，②平均分子量，③质量，④压力。

A.①③B.②④C.④D.③

10、对某一可逆反响来说，使用催化剂的作用是

A.提高反响物的平衡转化率B.改变平衡混合物的组成

C.以同样程度改变正逆反响的速率D.增大正反响速率，减小逆反响速率

11、对于反响2SO2+O2

2SO3正反响放热

①增加O2的浓度，平衡〔〕移动，SO2的浓度〔〕，SO3的浓度〔〕。

②增大压强，平衡〔〕移动，SO2的浓度〔〕物质的量〔〕，

SO3的浓度〔〕物质的量〔〕。

③升高温度，平衡〔〕移动，SO2的浓度〔〕，SO3的浓度〔〕。

12、请画出2SO2+O2

2SO3反响中SO3的浓度在有催化剂和无催化剂情况下随反响时间的变化图。

〔深圳市高级中学汪东珍编写〕