打包下载高中化学人教版选修4 第二章 第1节 化学反应速率 教案共4套Word版.docx

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课题：

第二章化学反应速率和化学平衡

第一节化学反应速率

授课班级

课时

教

学

目

的

知识与

技能

1、了解化学反应速率的概念和表示方法

2、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

过程与

方法

1、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

2、提高根据化学方程式的判断、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、通过实验测定某些化学反应速率

情感态度

价值观

通过学习过程例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题

重点

化学反应速率的表示方法

难点

化学反应速率的计算

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第二章化学反应速率和化学平衡

第一节化学反应速率

1、化学反应速率的表示方法：

用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。

V==△C/△t

单位是：

mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）

2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。

二、化学反应速率的测定

1、基本思路

2、基本性质

3、化学方法

教学过程

教学步骤、内容

教学方法

【设疑】物理课中所学的速率的共同特点。

都有一个确定的起点（速率=0）；都有一个和速率大小相匹配的时间单位；都有说明体系某种变化的可计量的性质。

【引入】提出问题讨论：

（1）怎样判断化学反应的快慢？

（2）通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？

【板书】第二章化学反应速率和化学平衡

第一节化学反应速率

【讨论】在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？

【讲解】化学反应速率的表示方法；用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。

若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：

mol/L，时间用t来表示，单位为：

秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：

V==△C/△t单位是：

mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）

【板书】1、化学反应速率的表示方法：

用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。

V=△C/△t

单位是：

mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）

【点击试题】例1、在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

解：

N2+3H22NH3

起始量（mol）：

130

2s末量（mol）：

1-0.23-0.60.4

变化量（mol）：

0.20.60.4

则VN2==0.2/2×2==0.05mol/（L·s）VH2==0.6/2×2==0.15mol/（L·s）

VNH3==0.4/2×2==0.1mol/（L·s）

【讨论】上述计算题的结果，你会得出什么结论？

【投影】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：

1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。

2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。

3.由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。

其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。

通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。

4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。

因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。

5.对于在一个容器中的一般反应aA+bB==cC+dD来说有：

VA：

VB：

VC：

VD===△CA：

△CB：

△CC：

△CD===△nA：

△nB：

△nC：

△nD====a：

b：

c：

d

【板书】2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。

【点击试题】例2、可逆反应A（g）+B（g）==C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是

A.VA==0.15mol/L·minB.VB==0.6mol/L·min

C.VC==0.4mol/L·minD.VD==0.01mol/L·s

解析：

解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。

选B。

【讲解】化学反应速率是通过实验测定的。

【板书】二、化学反应速率的测定

1、基本思路

【讲解】因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质（包括反应物和生成物），所以与其中任何一种化学物质的浓度（或质量）相关的性质在测量反应速率时都可以可以加以利用

【板书】2、基本性质

【投影】

（1）直接可观察的性质，如释放气体的体积和体系的压强

（2）依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等

（3）在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率

【板书】3、化学方法

【投影】学生实验2-1

实验用品：

锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸

实验步骤：

取一套装置，加入40mL1mol/L的的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。

取另一套装置，加入40mL4mol/L的硫酸，测量收集10mLH2所用的时间。

实验现象：

锌跟硫酸反应产生气泡，收集10mL气体。

所用的时间比

所用的时间短

实验结果：

加入试剂

反应时间min

反应速率Mol/（L·min）

1mol/L　H2SO4

长

小

4mol/L　H2SO4

短

大

实验结论：

4mol/L的硫酸与锌反应比1mol/L的硫酸与锌反应快。

注意事项：

锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同

40mL的硫酸溶液要迅速加入

装置气密性要好，且计时要迅速准确　

【思考与交流】还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率？

锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H＋==Zn2++H2↑，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率

【投影】知识拓展---物理方法

1、量气法。

对于反应2H2O2==2H2O+O2↑，可测量反应中惟一的气体产物氧气在温度压强一定时的体积变化

2、比色法。

由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物浓度。

例如，在丙酮的溴化反应过程中：

CH3COOH+Br2

CH3COCH2Br+HBr有色反应物Br2吸收波长为450nm的光波，因此可用分光光度计测量溶液对该波长的吸光度，据此计算化学反应速率

3、电导法。

根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。

例如，在乙酸乙酯皂化反应中：

CH3COOC2H5+OH―

CH3COO―+C2H5OH

由于OH―的电导远大于CH3COO―的电导，可以利用电导仪测量出溶液电导的变化，据此求得OH―浓度的变化，从而求得化学反应速率

4、此外，激光技术也已广泛应用于化学反应速率的测定。

【随堂练习】

1、“碘钟”实验中，3I－＋

＝I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。

某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：

实验编号

①

②

③

④

⑤

c（I－）/mol·L－1

0.040

0.080

0.080

0.160

0.120

c（

）/mol·L－1

0.040

0.040

0.080

0.020

0.040

t/s

88.0

44.0

22.0

44.0

t1

回答下列问题：

（1）该实验的目的是________________________________________________。

（2）显色时间t1＝______________。

（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______（填字母）。

（A）＜22.0s（B）22.0s～44.0s（C）＞44.0s（D）数据不足，无法判断

（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是______________________。

2、在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用V（A）、V（B）、V（C）表示。

已知V（A）、V（B）、V（C）之间有以下关系2V（B）==3V（A），3V（C）==2V（B）。

则此反应可表示为（A）

A、2A+3B==2CB、A+3B==2C

C、3A+B==2CD、A+B==C

教学回顾：

课题：

绪言

授课班级

课时

1

教

学

目

的

知识与

技能

1、引导学生了解本教材的内容，即化学反应原理的研究范围

2、引导学生学习“有效碰撞”概念模型、活化分子、活化能的概念，并对化学反应原理的学习方法有初步的领会；

3、了解催化剂的作用和研究意义。

过程与

方法

1、通过一些具体的化学反应情景，展现化学反应、化学性质的复杂性，转而指出化学反应其实有“规律”，引发学生的学习动力；

2、利用教材创设的具体情景，分析“有效碰撞”概念模型，使学生在理解的基础上认识“有效碰撞”“活化分子”“活化能”这些概念。

情感态度价值观

1、引导学生对化学反应的“复杂性”与“规律性”有一个初步的了解，使学生学会辩证地看问题；

2、通过对“有效碰撞”概念模型的学习，展现化学反应的最本质的东西，激发学生对化学反应的探究兴趣；

3、指出目前尚未有“活化能”的理论测量方法，激发学生的社会责任感和探究热情。

重点

“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”的学习。

难点

“有效碰撞”、“活化分子”、“活化能”的学习。

知

识

结

构

与

板

书

设

计

绪言

一、化学反应原理的研究内容

1、化学反应与能量的问题

2、化学反应速率、方向以及限度的问题

3、水溶液中离子反应的问题

4、电化学的基础知识

二、简化的概念模型

1、简化后的简单碰撞模型

（1）、分子间的碰撞时化学反应的必要条件，有效碰撞是化学反应发生的充分条件。

（2）、有效碰撞时能引起化学反应的碰撞

2、活化分子和活化能

（1）具有较高的能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子。

（2）活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能

3、催化剂

（1）催化剂是能改变化学反应的速率，但前后本身的性质和质量都不再改变的物质

（2）催化剂→降低活化能→提高活化分子数→提高有效碰撞频率→反应速率加快

教学过程

教学步骤、内容

教学方法

【引入】化学研究的核心问题是化学反应，化学具有创造性的工作是：

设计和创造新的分子，要实现这个过程我们就必须对化学反应原理理解清楚。

我们已经学习过很多的化学反应，也做过不少化学实验。

那么化学反应时怎样发生的？

化学反应遵循怎样的规律呢？

为什么有的化学反应快，有的反应慢？

如何能控制化学反应为人所用呢？

要解决这一系列的问题就要依赖于化学反应原理这一模块的学习。

【板书】一、化学反应原理的研究内容

【问题情境1】课件投影

氢气与其他物质反应

反应条件

难易程度

H2+O2

点燃

易

H2+CuO

加热

易

H2+N2

高温、高压、催化剂

难

【问题】为什么反应的难易程度不同？

【结论】物质之间能否反应，以及反应的难易程度都是由反应物本身的性质决定的，即影响化学反应速率的根本原因——反应物本身的性质（内因）

【问题情境2】（课件投影）

将H2、O2混合，在室温的条件下可以存在数百年，但点燃后却会发生剧烈的爆炸反应，而且只要配比适当，可以完全转化为生成物

【问题】由此说明了什么问题？

【结论】对于一个确定的化学反应，不同的外界条件都能够改变化学反应速率。

在化学反应的“内因”确定的情况下，“外因”则是变化的条件。

【问题情境3】（课件投影）H2和N2即使在高温、高压、有催化剂的条件下反应也不能完全转化为生成物。

【问题】由此又能得出什么结论？

【结论】该反应有一定限度的

【总结】化学反应“速率”、“方向”和“限度”正是化学反应原理研究的主要内容。

（第二单元介绍的内容）

【讲述】在不同的物质体系、不同环境中，化学反应所遵循的的规律是不同的，教材第三单元将介绍水溶液中离子反应的规律；在第一单元中介绍化学反应中化学能与热能、电能的相互转化，了解化学反应中物质与能量之间的定量关系以及电化学的有关基础知识。

【板书】1、化学反应与能量的问题

2、化学反应速率、方向以及限度的问题

3、水溶液中离子反应的问题

4、电化学的基础知识

【讲述】通过学习我们将认识到纷繁复杂的化学反应。

乍看起来，好像十分复杂，难易把握，而实际上是有规律可循的。

这正是化学的精髓所在，也是化学的魅力所在。

【过渡】我们如何研究一个化学反应？

研究化学反应原理的基本思路和方法是怎样的的呢？

下面我们介绍几个简化的概念模型，这是我们学习和研究化学反应原理的基础。

【板书】二、简化的概念模型

1、简化后的简单碰撞模型

【问题1】有效碰撞模型成立的前提是什么？

有效碰撞的含义是什么？

1、在常温常压下，气体分子的运动是自由的，它们之间的碰撞是随机的。

反应物分子之间的碰撞时是化学反应的必要条件，但并不是所有的碰撞都能引起化学反应。

【问题2】如何知道并不是所有的分子之间的碰撞都是有效的？

2、如果反应物分子之间的碰撞都能反应，所有的化学反应都将在瞬间完成，而事实并非如此。

【问题3】什么是有效碰撞

3、能引起分子之间的化学反应的碰撞时有效碰撞

【归纳】分子之间的碰撞时化学反应的必要条件，但并不是所有的碰撞都是有效的，而有效碰撞是化学反应发生的充分条件，能引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，某一化学反应速率的大小与单位时间内有效碰撞的次数有关。

【板书】

（1）、分子间的碰撞时化学反应的必要条件，有效碰撞是化学反应发生的充分条件。

（2）有效碰撞时能引起化学反应的碰撞。

【过渡】什么样的分子才能发生有效碰撞？

分子间发生有效碰撞的条件是什么？

【板书】2、活化分子和活化能

【问题1】1、什么是活化分子？

活化分子发生的碰撞一定是有效的吗？

【回答】具有较高的能量，能够发生有效碰撞的分子一定是活化分子；发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但是活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，活化分子必须在合适的空间取向才能发生有效碰撞。

【问题2】什么是活化能？

【回答2】活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能

【问题3】有没有活化能为0的化学反应？

请举例说明

【回答】有，如溶液中的自由离子间的反应，高空大气中自由离子间的反应，高空大气中自由原子之间的反应，因为这些反应的反应物分子在反应前已经成为自由里子或原子，不需要再破坏或减弱化学键。

【归纳】活化分子的能量可以通过吸收外界的能量或者分子之间在碰撞是能量交换不均匀二产生；发生有效碰撞的分子一定是有效碰撞。

有效碰撞的次数多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。

活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，活化分子的多少与该反应活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定的；（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，活化分子越多，单位时间内的有效碰撞次数越多，反应速率就越快。

【板书】

（1）具有较高的能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子。

（2）活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能

【过渡】催化剂的研究也是化学反应原理中的一个重要领域。

催化剂的使用对化工生产的影响也越来越大，催化剂往往成为化工技术改造和更新的关键。

【问题】1、什么是催化剂

【回答】催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不再改变

【问题】催化剂为何能影响化学反应速率

【回答】2、可以降低化学反应所需要的活化能，也就提高了活化分子的百分数，从而提高了有效碰撞的频率，反应速率大幅提高。

【板书】3、催化剂

（1）催化剂是能改变化学反应的速率，但前后本身的性质和质量都不再改变的物质

（2）催化剂→降低活化能→提高活化分子数→提高有效碰撞频率

→反应速率加快

【小结】一个化学反应要经历那些过程？

教学回顾：

第一节化学反应速率

学习目标:

1、知识与技能

了解化学反应速率的含义

理解化学反应速率的表达式及其简单计算

了解化学反应速率的测量方法

2．过程与方法

通过学习化学反应速率的测量方法，培养设计实验的能力

3．情感态度与价值观

通过对化学反应速率的学习，感悟其在生产、生活和科学研究中的作用，提高对化学科学的认识。

教学重点

理解化学反应速率的表达式及其简单计算

教学难点

理解化学反应速率的表达式及其简单计算

教学过程：

1.定义：

用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。

若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：

mol/L，时间用t来表示，单位为：

秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为：

V==△C/t

单位是：

mol/（L·s）或mol/（L·min）或mol/（L·h）

化学反应速率是用单位时间内反应物或生成物的量变化来表示，通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为

【例题】在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。

解：

N2+3H22NH3

起始量（mol）：

130

2s末量（mol）：

1-0.23-0.60.4

变化量（mol）：

0.20.60.4

则VN2==0.2/2×2==0.05mol/（L·s）VH2==0.6/2×2==0.15mol/（L·s）

VNH3==0.4/2×2==0.1mol/（L·s）

【明确】理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：

1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。

2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。

3.对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。

4.在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。

即：

VN2：

VH2：

VNH3====1：

3：

2

5.对于在一个容器中的一般反应aA+bB==cC+dD来说有：

VA：

VB：

VC：

VD===△CA：

△CB：

△CC：

△CD===△nA：

△nB：

△nC：

△nD====a：

b：

c：

d

6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。

例如：

可逆反应A（g）+B（g）C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（B）

A.VA==0.15mol/L·minB.VB==0.6mol/L·min

C.VC==0.4mol/L·minD.VD==0.01mol/L·s

对化学反应速率要注意以下几个问题：

1、物质浓度是物质的量浓度以mol/L为单位，时间单位通常可用s、min、h表示，因此反应速率的与常见单位一般为mol/（l·s）、mol/（l·mon）或mol/（l·h）。

2、化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示之，且应标明是什么物质的反应速率。

3、用不同的物质表示同一时间的反应速率时其数值可能不同，但表达的意义是相同的，各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算：

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

对于反应

来说，则有

。

4、一般说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。

教学反思：

第一节化学反应速率教学设计

一、教材分析：

化学反应速率属于化学动力学的范畴。

为了让学生在研究化学应进行的快慢及如何定量表述上有感性知识，教科书安排了简单易行的实验2—1.在实验过程中使学生体会到，要想准确表达化学反应进行的快慢，就必须建立起一套行之有效确定起点，确定时间单位，找出易于测量的某种量或性质的变化。

二、教学目标：

1知识目标：

1了解化学反应速率的涵义2、理解化学反应速率的表达式及其简单计算

2能力目标：

1、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

2、提高根据化学方程式的判断、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情感态度价值观：

通过学习过程、实例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题

三、教学重难点

教学重点：

化学反应速率的表示方法、计算。

教学难点：

通过实验测定某些化学反应速率

四、学情分析、教学方法分析：

在学生已有的物体运动速度的基础上，引入化学反应速率的概念不会给学生带来太大的困难，但化学反应速率的表示方法却将是一个难点。

用实验2—1来引导学生，使他们得出只根据看到的气泡产生的快、慢来表示反应的速率是模糊的、不准确的判断。

通过教科书图2—1的提示，学生很容易想到可以从测量H2的体积来比较反应的快慢。

这种测量可以是在相同的时间内看H2体积的多少，也可以看产生相同体积的H2所耗时间的多少。

如果相同时间内测量溶液中H+浓度的变化，测量锌粒质量的变化，也都可以定量比较这个反应进行的快慢。

学生通过交流，可以发现表示反应速率的方法有多种，因此，可以通过多种实验测定某些反应的速率。

在交流中得出：

反应速率表示方法的共同之处，都是用单位时间内反应前后的反应物或生成物的量的变化来表示。

显然该反应以测量H2的体积最为简便易行。

然后，引导学生得出：

化学反应速率通常总是用单位时间内反应前后的反应物或生成物的浓度（物质的量浓度）的变化来表示。

五、教学方法

1. 采用实验探究式教学手段及运用多媒体辅助教学。

在激发学生的求知欲望、提高学生的学习兴趣的同时，也培养了学生善于思考、勇于发现问题和解决问题的能力。

2．学案导学

3．新授课教学基本环节：

预习检查、总结疑惑→实验探究、引导归纳→学生讨论、反思总结。

六、课前准备

1．学生的学习准备：

课前预习学案

2．教师的教学准备：

多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案。

准备实验用品及仪器

七、课时安排：

1课时

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

检查落实了学生的预习