第二章 化学反应速率和化学平衡 教案.docx

1、第二章 化学反应速率和化学平衡 教案第二章 化学反应速率和化学平衡第一节 化学反应速率一、教学目的1. 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2. 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3情感态度价值观:通过学习过程使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二、教学重点:化学反应速率的表示方法三

2、、教学难点:化学反应速率的计算四、教学过程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？讲述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

3、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/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）板书1、化学反应速率的定义：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。V = C/ t 单位是：mol/（Ls） 或 mol/（Lmin） 或 mol/（Lh）例题1:在2L的密闭容器中，加入1mol和3mol的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，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 + 3H2 2NH3 起始量（mol）： 1 3 0 2s末量（

4、mol）： 1-0.2 3-0.6 0.4 变化量（mol）： 0.2 0.6 0.4 则 V (N2) = 0.2/22 = 0.05 mol/（Ls） VH2 = 0.6/22 = 0.15 mol/（Ls） V(NH3) = 0.4/22 = 0.1 mol/（Ls） 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

5、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。例题2:可逆反应A（g）+ B（g）= C（

6、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/Lmin B. VB=0.6 mol/LminC. VC=0.4 mol/Lmin D.VD=0.01 mol/Ls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。讲述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、基本思路讲述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

7、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、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸实验步骤：(1) 取一套装置，加入40 mL 1mol/L的的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。(2)取另一套装置，加入40 mL 4mol/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，

8、收集10 mL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/(Lmin)1mol/LH2SO4长小4mol/LH2SO4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：1.锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同2.40mL的硫酸溶液要迅速加入3.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 2H

9、2O2 = 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 + OHCH3COO +C2H5OH 由于OH的电导远大于CH3COO 的电导，

10、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课堂小结 略布置作业 1：P19- 1、2、3、4、52：名师一号 第一节 化学反应速课堂练习1、“碘钟”实验中，3II3 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c(I)/ molL10.0400.0800.0800.1600.120c()/molL10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：(1) 该实验的目的是_。(2) 显色时间t1

11、_。(3) 温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 下进行编号对应浓度的实验，显色时间t2的范围为_(填字母)。(A)22.0 s (B)22.0 s44.0 s (C)44.0 s (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=2C B、A+3B=2C C、3A+B=2C D、A+B=C第二节 影响化学反应速率的因素一、教学目的1. 知识

12、与技能（1）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）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. 过程与方法（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率与压强、温度或浓度等的图象，提高识图析图能力，培养从图象中挖掘化学信息的能力。3情感态度价值观:学习实验探究的基本方法，发展学生学习化学的兴趣，培养观察和动手实验的能力。二、教学重点: 化学反应速率的影响因素三、教学难点: 化学反应速率的影响的原因四教学课时五、教学过程引入提出几个问题以引起学生思考：1.我们能够计

13、算出一个化学反应的速率，能否改变化学反应速率呢？2.影响化学反应速率的主要因素是什么？我们人类能否控制这个因素？3.我们能否通过改变外在条件来改变化学反应的速率呢？试根据日常生活经验举例说明。活动学生阅读第一自然段后回答：化学反应速率与分子间的有效碰撞有关，因此所有改变内能、运动速率以及碰撞几率的条件，都可改变控制反应速率。如加热、搅拌、增大反应物浓度，都是我们已经用过的方法。日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用煤粉代替煤块等，都是改变化学反应速率的方法。知识回顾有效碰撞理论1有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子之间的碰撞只有

14、少数碰撞能导致化学反应的发生，多数碰撞并不能导致反应的发生，是无效碰撞。碰撞的频越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。投篮中的两个条件：一是运动员应具有足够的能量，二是应有合适的取向。有效碰撞的道理即是如此。2活化能和活化分子(1) 活化分子(activated molecule)：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间之所以能够发生有效碰撞，是由于它们能量高，发生碰撞时，能够克服相撞分子之间的排斥力，破坏分子内部原子间的“结合力”，从而导致反应物分子破坏，重新组合生成物分子，发生化学反应(2) 活

15、化能：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需要的能量)。如图E1是反应的活化能，E1-E2是反应热。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子普通分子+活化能 活化分子活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响。(3) 活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率就越快。活化能低普通分子易变成活化分子活化分子百分数大有效碰撞次数多反应速率快利用有效碰撞理论可以解释外界条件(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反

16、应速率的影响。讲述影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们不能改变这个因素的。因此我们应尊重这个自然规律。但是，当一个反应确定之后，我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着我们人类需要的速率进行。板书第二节 影响反应速率的因素一、浓度对化学反应速率的影响提问浓度是怎样影响化学反应速率的？学生活动通过演示实验来观察化学反应的进行。 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。投影（实验2-2）：在温度不变的情况下，0.01mol/L KMnO4溶液与不同浓度的的H2C2O4 溶液反应的对比实验。注意事项： KMnO4溶液的浓度不要太大，否则溶液

17、颜色过重，需要草酸的量及褪色时间都要发生相应变化。配制成0.01 mol/L比较合适。KMnO4溶液要用硫酸酸化。实验现象：溶液均为由紫色褪为无色。0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。化学反应方程式：2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2+ 8H2O实验结论：其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率加快，减小反应物浓度反应物速率减小。思考与交流在上述实验中，为什么实验开始时溶液褪色较慢，随后褪色加快？实验探究在两支试管中各加入4 mL 0.01mol/L H2C2O4 溶液；再向其中一支试管加入一粒黄豆大的MnSO4固体。实验现象

18、：两支试管中溶液均褪色，加入Mn2 的褪色更快些结论：Mn2对该反应有催化作用。在实验1中实验开始时溶液褪色较慢，由于反应中生成Mn2具有催化作用，随后褪色会加快板书当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率。减小反应物的浓度反应速率减慢。思考为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？讲述在其他条件不变时，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。当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。讲述还需要补充的是，固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。过度压强是怎样对化学反应速率进行影响的？板书 二、压强对化

19、学反应速率的影响讲述当增大压强时，固态、液态物质体积基本不变，浓度也不变，反应速率也不变。对于气体来说，增大压强，体积减小，浓度增大，因而反应速率也增大。思考为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？讲述一定量气体的体积与其所受的压强成正比。如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。投影

20、讲述压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。板书其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小。过述温度是怎样对化学反应速率进行影响的？板书三、温度对化学反应速率的影响投影（实验2-3）：10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1mol/L的硫酸10ml反应的对比实验实验现象：加热的一组首先出现浑浊。实验结论：其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度速率减慢。科学探究已知4H+4I+O2 = 2I2 +2H2O ，现有1 mol/L KI溶液、0.1

21、 mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液，请探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。试剂种类及用量2 mL KI溶液、2滴 淀粉溶液、2 mL 稀硫酸 实验温度室温冰水混合物试剂加入顺序及理由分别向2 mL KI溶液滴加2滴淀粉溶液后，再分别加入2 mL 稀硫酸。因为在不加酸的情况下，O2不能氧化I 实验现象室温的一组溶液快出现蓝色结论其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减慢板书在其它条件不变的情况下，升高温度化学反应要加快，降低温度，化学反应减慢。思考为什么升高温度会使反应速率加快？讲述当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使一部分原来能量较低的分子变

22、成活化分子，活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。投影讲述上述结论，对于吸热和放执反应都适用。一般地，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。过述催化剂是怎样影响化学反应速率的？板书四、催化剂对化学反应速率的影响投影（实验2-4）：过氧化氢分解的对比实验 实验步骤：在锥形瓶中中分别加入10mL 质量分数 10%的H2O2 ，双孔塞上插有短导管和漏斗，短导管里插有带余烬的木条。开始时余烬没有明显变化，经漏斗向锥形瓶内加入少量MnO2后，试管中迅速产生大量气泡，余烬复燃。化学方程

23、式：2H2O2 2H2O + O2 MnO2实验结论：催化剂能加快化学反应速率。板书催化剂能够改变化学反应速率。讲述能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂，能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。在实际应用中。如不特别说明，凡是催化剂都是指正催化剂。投影讲述当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。讲述约85%的化学反应需使用催化剂，在使用催化剂时应防止催化剂中毒。科学探究在两支试管中分别加入2 mL 5% H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol/L Fe

24、Cl3和CuSO4 溶液各1 mL ，摇匀，比较H2O2的分解速率实验现象：两支试管中均有细小的气泡产生，滴入FeCl3溶液产生的气泡更快些实验结论：催化剂是具有选择性。讲述催化剂有选择性，不同的反应需要不同的催化剂，且具有一定的活化程度，催化剂不同，活化温度不同总结增大浓度，增加压强、升高温度、加入催化剂都能增大反应速率。课堂小结 略布置作业 1：P24- 1、22：名师一号 第二节 影响化学反应速率的因素课堂练习1、从下列实验事实所引出的相应结论正确的是( AC )选项实验事实结论A其他条件相同时，Na2S2O3溶液浓度增大，析出硫沉淀所需的时间越短当其他条件不变时，增大反应物浓度化学反应

25、速率加快B在化学反应前后，催化剂在质量和化学性质都没有发生改变催化剂一定不参与化学反应CH浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒如出反应反应开始时速率相同D在容积可变的密闭容器中发生反应H2 (g) +I2(g) 2HI(g)，把容积缩小一倍正反应速率越快，逆反应速率不变2、在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中，一个学生得到下面的结果：序号锌的质量/g锌的形状温度/完全溶解于酸的时间/sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片30t 1E2薄片3550F2颗粒15t 2G2粉末15t 3则下列说法正确的是( B)A、t 1=75a B、t2200 t3 C、单位时间内

26、消耗的锌的质量mGmFmB D、以上说法都正确第三节 化学平衡(一)一、教学目的1. 知识与技能（1）理解化学平衡状态等基本概念。（2）理解化学平衡状态形成的条件、适用范围、特征2. 过程与方法（1）用化学平衡状态的特征判断可逆反应是否达到化学平衡状态，从而提高判断平衡状态、非平衡状态的能力。（2）利用化学平衡的动态特征，渗透对立统一的辩证唯物主义思想教育。（3）加强新知识的运用，找到新旧知识的连接处是掌握新知识的关键，培养学生严谨的学习态度和思维习惯。3情感态度价值观:通过从日常生活、基本化学反应事实中归纳化学状态等，提高学生的归纳和总结能力；通过溶解平衡、化学平衡、可逆反应之间的联系，提高

27、知识的总结归纳能力。二、教学重点: 化学平衡的概念及特征三、教学难点: 化学平衡状态的判断四教学过程引入我们已经学过许多化学反应，有的能进行到底，有的不能进行到底。请同学们思考并举例说明。讲述化学反应速率讨论的是化学反应快慢的问题，但是在化学研究和化工生产中，只考虑化学反应进行的快慢是不够的，因为我们既希望反应物尽可能快地转化为生成物，同时又希望反应物尽可能多地转化为生成物。例如在合成氨工业中，除了需要考虑如何使N2和H2尽快地转变成NH3外，还需要考虑怎样才能使更多的N2和H2转变为NH3，后者所说的就是化学反应进行的程度问题化学平衡。板书第三节 化学平衡 讲述如果对于一个能顺利进行的、彻底

28、的化学反应来说，由于反应物已全部转化为生成物，如酸与碱的中和反应就不存在什么反应限度的问题了，所以，化学平衡主要研究的是可逆反应的规律。板书一、可逆反应与不可逆反应思考大家来考虑这样一个问题，我现在在一个盛水的水杯中加蔗糖，当加入一定量之后，凭大家的经验，你们觉得会怎么样呢？开始加进去的很快就溶解了，加到一定量后就不溶了。问题不溶了是否就意味着停止溶解了呢？讲述回忆所学过的溶解原理，阅读教材自学思考后回答：没有停止。因为当蔗糖溶于水时，一方面蔗糖分子不断地离开蔗糖表面，扩散到水里去；另一方面溶解在水中的蔗糖分子不断地在未溶解的蔗糖表面聚集成为晶体，当这两个相反的过程的速率相等时，蔗糖的溶解达到

29、了最大限度，形成蔗糖的饱和溶液。讲述所以说刚才回答说不溶了是不恰当的，只能说从宏观上看到蔗糖的量不变了，溶解并没有停止。我这里把这一过程做成了三维动画效果，以帮助大家理解溶解过程。投影演示一定量蔗糖分子在水中的溶解过程。讲述蔗糖的溶解达到了平衡状态，此时溶解速率等于结晶速率，是一个动态平衡。板书溶解平衡的建立 开始时v（溶解）v(结晶)平衡时v（溶解）=v（结晶） 结论：溶解平衡是一种动态平衡 探讨我们学过那些可逆反应？可逆反应有什么特点？在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,叫做可逆反应.可逆反应不能进行完全，讲述在容积为1L的密闭容器里，加0.01molCO和0.01molH2O(g),的体系中各组分的速率与浓度的变化 投影讲述开始时c(CO) 、c(H2O)最大，c(CO2) 、c(H2)=0。随着反应的进行，c(CO) 、c(H2O)逐渐减小，正反应速率逐渐减小；c(CO2) 、c(H2)逐渐增大，逆反应速率逐渐增大，进行到一定程度，总有那么一刻，正反应速率和逆反应速率的大小相等，且不再变化 板书二、化学平衡状态1、定义