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2019-2020年高中化學《化學反應速率與反應限度》教案1 蘇教版必修2 教學目標 教學重難點 教學過程： 情景引入[圖片展示-桂花鹽水鴨] 教師：桂花鹽水鴨，估計很多同學都愛吃，但是在食用之前，我們要看看是否過期。一般在包裝袋上會標有生產(chǎn)日期和保質(zhì)期。比如這個包裝上的保質(zhì)期寫著，“冷凍保存60天，10度以下30天，20以下15天。你能否根據(jù)我們學過的知識來解釋一下，為什么在不同的溫度下鴨子的保質(zhì)期不同？ 學生：溫度越高，反應速率越快 教師：回答得很好，今天我們一起來復習一下表示化學反應快慢的量-即化學反應速率的內(nèi)容。 一、化學反應速率的概念 化學反應速率：表示單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加值來表示表示化學反應快慢。 表示方法 V=C/t 單位：mol/（L.s）, mol/（L.min） [板書] V=C/t mol/（L.s）, mol/（L.min） 影響因素：內(nèi)因-物質(zhì)本身的性質(zhì)（活潑性大小，化學鍵的強弱等本身因素為反應速率大小的最根本因素）對于結(jié)構(gòu)確定的反應物發(fā)生的反應，外界因素也能對其產(chǎn)生影響。都有哪些影響因素？ 師生一起回顧：溫度，溫度越高，速率越大；反應物濃度越大，速率越大；催化劑的使用，可以大大增加反應速率（備注，也有些反應使用催化劑是為了降低反應速率），對于氣體而言，壓強增大，如果能夠引起反應物濃度增大，也可以增加反應速率。固體反應物不受濃度或壓強的影響，但是顆粒大小能夠影響它，一般顆粒越小接觸面積越大，反應速率越大。結(jié)下來我們看幾道題： 典型例題： 例1、在10L容器中進行如下反應： A ( g) +B ( g) = 2C( g)2min后，B由2mol減少到1.2mol,則B的速率 _____ molL-1min-1 ，A的速率______ molL-1min-1 ，C的速率_____ molL-1min-1 ，vA，vB，vC之比為多少？ 小結(jié)：對于同一個反應，我們可以用不同的物質(zhì)的表示反應速率，它們的數(shù)值一定相同嗎？（不一定），但是表示的意義是一樣的，且各物質(zhì)速率的數(shù)值有怎么的關系？（不同物質(zhì)表示反應速率數(shù)值為系數(shù)之比） [板書]反應Aa+bB=cC+dD vA:vB:vC:vD=a:b:c:d = cA:cB:cC:cD= nA:nB:nC:nD 例2：反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應速率為： (1)v(A)=0.3mol/(Ls) (2)v(B)=24mol/(Lmin) (3)v(C)=0.4mol/(Ls ) (4)v(D)=0.45mol/(Ls) 則該反應速率的快慢順序為 。 小結(jié)：對于不同狀態(tài)下同一反應快慢比較，要先轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)來表示速率，才能根據(jù)數(shù)值大小來比。特別要注意單位，單位不同數(shù)值也不同。 例3.實驗室用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣，下列措施不能使氫氣生成速率增大的是（ ） A.加熱（溫度） B.不用稀硫酸，改用質(zhì)量分數(shù)為98%的濃硫酸（反應物濃度增大，但發(fā)生鈍化而阻止反應進行下去） C.不用鐵片，改用鎂條（改變內(nèi)因，使金屬變活潑） D.不用鐵片，改用鐵粉（減少顆粒，增大接觸面積） E.在反應液中加少量硫酸銅溶液（置換出少量的銅，構(gòu)成原電池而加速反應） 過渡信息：與化學反應速率相關的諾貝爾化學獎 v 1909年　　W. 奧斯特瓦爾德（德國人） 從事催化作用、化學平衡以及反應速度的研究 v 1929年　　A. 哈登（英國人），馮奧伊勒 – 歇爾平（瑞典人） 闡明了糖發(fā)酵過程和酶的作用 v 1963年　　K. 齊格勒（德國人）、G. 納塔（意大利人）發(fā)現(xiàn)了 利用新型催化劑進行聚合的方法，并從事這方面的基礎研究 v 1967年　R.G.W.諾里會、G. 波特（英國人）M. 艾根（德國人） 發(fā)明了測定快速化學反應的技術 v 1997年　　P.B.博耶（美國人）、J.E.沃克爾（英國人）、J.C.斯科（丹麥人） 發(fā)現(xiàn)人體細胞內(nèi)負責儲藏轉(zhuǎn)移能量的離子傳輸酶 v xx年　　威廉諾爾斯、巴里夏普萊斯(美國人) 、野依良治(日本人) 在“手性催化氫化反應”領域取得成就 [過渡]教師講述：這是關于研究化學反應速率及相關領域而獲得的諾貝爾獎名單，在近一百年里有這么多位科學家獲得了這個獎，說明化學反應速率是一個非常有研究價值的領域?；瘜W反應除了反應進行快慢之外，還有一個反應進行的程度，大家知道有些可逆反應都有一個反應限度。 [板書]二、反應限度 教師提問：大家回顧學過的知識，請列舉出你知道的可逆反應。 學生：1合成NH3，2合成SO3，3酯化反應及酯的酸性水解…… 教師：大家看一下這些可逆反應，有什么共同特征？ 師生一起回顧：①正反應和逆反應發(fā)生的條件相同；②反應物、生成物共同存在；③可逆反應有一定的限度。 化學平衡[圖表來表示概念] 教師講述：當一個體系放入反應物，隨著時間的進行，反應物濃度減少，V正減小。而生成物濃度增大，對于逆反應來說反應物濃度由無到有，V逆速率越來越大。當某時刻，V逆=V正，這時候反應物、生成物濃度的減少和生成值一樣，所以各個組分的濃度都保持不變。我們稱這個反應達到化學平衡，而這個狀態(tài)就是化學平衡狀態(tài)。我們一起歸納一下化學平衡態(tài)的特征： 板書：平衡態(tài)的特征：逆、等、動、定、變 教師講述：逆-化學平衡研究的對象是什么反應（可逆反應）； 等-υ（正）=υ（逆）≠0，每一個物質(zhì)的合成與分解速率都相等，不同物質(zhì)速率素質(zhì)符合化學計量數(shù)之比； 動-動態(tài)平衡； 定-各組分含量一定，體積一定時，濃度就一定； 變-外界因素能影響反應速率，一旦外界因素如濃度、溫度、壓強改變了化學平衡即發(fā)生移動。 [過渡]我們?nèi)绾闻袛嘁粋€反應是否已經(jīng)達到平衡了呢？ 從本質(zhì)上看：v(正)是否等于v(逆)， 首先要看反應是否是代表兩個v(正)、v(逆)兩個方向的，對于同一個物質(zhì)數(shù)值是否相同，不同的物質(zhì)是否符合化學計量數(shù)之比。 從特征上看：各組分濃度、質(zhì)量分數(shù)等是否再發(fā)生變化。有時候題目不直接告訴我們 濃度，但是我們要從物質(zhì)的量、壓強、顏色、平均分子量、密度等信息中推倒出濃度的變化情況。接下來我們練習一下： 課堂練習： 1. 在一定溫度下，可逆反應A+3B= 2C達到平衡狀態(tài)的標志是（ ） A、C生成的速率與分解的速率相等 B、A、B、C的濃度不在發(fā)生變化 C、單位時間內(nèi)，生成nmolA，同時生成3nmolB D、A、B、C的分子數(shù)之比為1：3：2 小結(jié):VA正=VA逆或者VA正：VB逆=a:b 各組分的狀態(tài)不再隨時間改變而改變 2．對于一定條件下的可逆反應N2(g)＋3H2(g)= 2NH3(g)，能說明反應已達到平衡的是（ ） A．體積分數(shù)NH3%＝N2% B．c(NH3)保持不變 C．反應體系的壓強不變 D．c(NH3)∶c(N2)∶c(H2)=2∶1∶3 化學平衡判斷依據(jù)小結(jié)： 2NO2(g) == N2O4(g) I2(g) +H2(g) == 2HI(g （1）V正=V逆 平衡 平衡 （2）各組分的濃度一定 平衡 平衡 （3）壓強一定 平衡 不一定平衡 （后一反應在等溫等容條件下，該可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，壓強都不變） （4）溫度一定 平衡 平衡 （任何化學反應都伴隨著能量變化） （5）密度一定 不一定平衡 不一定平衡 （前一反應等溫等容：不可以，等溫等壓：可以）（后一可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，密度都不變 ） （6）混合氣體平均式量 平衡 不一定平衡 （后一可逆反應從開始反應到平衡狀態(tài)，平均式量都不變） （7）體系的顏色不變 平衡 平衡 3．某溫度時，將1molNO2分解： 2NO2==2NO+O2，并達到平衡，此時NO的體積分數(shù)為40%，求：(1)平衡時NO的物質(zhì)的量；(2)平衡時NO2、O2的體積分數(shù)。 解：設平衡時NO的物質(zhì)的量為 則： 2NO2 == 2NO + O2 始 　　1mol 0 0 變 　 x 　 x 0.5x 終 （1mol-x） x 0.5x (1)x/(1-x + x +0.5x)=0.4 X=0.5 (2)(NO2)%=0.5/1.25=40% (O2)%=0.25/1.25=20% 本課總結(jié)： 跟蹤練習 1、 6.5g鋅粉投入到足量的100mL2mol/L 的稀硫酸中，2min 時鋅粉剛好溶解，下列表示這個反應的速率正確的是（ ） A、V(Zn)=0.5mol/(Lmin) B、V(H2)=0.5mol/(Lmin) C、 V(ZnSO4)=0.5mol/(Lmin) D、 V(H2SO4)=1.0mol/(Lmin) 2、 已知反應:2SO2+O2＝2SO3，在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，SO3的物質(zhì)的量增加了0.5 mol，試分析當SO3再增加0.5 mol時，需耗時（ ） A、半分鐘 B、少于半分鐘 C、多于半分鐘 D、不能判斷 3、100 mL濃度為2 molL-1的鹽酸跟過量的鋅片 反應，為加快反應速率，又不影響生成氫氣的總量， 可采用的方法是 ( ) A．加入適量的6 molL-1的鹽酸 B．加入數(shù)滴氯化銅溶液 C．加入適量蒸餾水 D．加入適量的氯化鈉溶液 4、在一定條件下，在容積為2L的密閉容器中，將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合，發(fā)生如 下反應：2M(g) + 3N(g) =x Q(g) +3R(g) ，該反應達平衡時，生成2.4mol R，并測得Q的濃度為0.4 mol/L。求： ⑴x值。 ⑵平衡時N的濃度 課時反思：