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2019-2020年高中化學《化學反應(yīng)速率與反應(yīng)限度》教案4 蘇教版必修2 一、學習目標 1．理解化學反應(yīng)速率的概念與表達式； 2．認識濃度、壓強、溫度和催化劑等外界因素對化學反應(yīng)速率的影響，初步了解如何調(diào)控化學反應(yīng)的快慢。a 3．初步學會運用化學視角去觀察生活、生產(chǎn)中有關(guān)化學反應(yīng)速率的問題。 4．學會實驗探究的過程與方法，通過實驗現(xiàn)象分析、歸納化學反應(yīng)速率的概念和表達式； 5．知道人類可以通過控制外因來控制化學反應(yīng)速率，并應(yīng)用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和實際生活中，增強學生學習化學的興趣。 二、教學重點及難點 教學重點：化學反應(yīng)速率的概念，表達式和有關(guān)計算，影響化學反應(yīng)速率的因素 教學難點：影響化學反應(yīng)速率的因素。 三、設(shè)計思路 本課時從化學反應(yīng)快慢的角度研究化學反應(yīng)，探討人類面對具體的化學反應(yīng)時要考慮的兩個基本問題之一：外界條件對化學反應(yīng)速率的影響。人類要利用和控制化學反應(yīng)，必須了解這些問題。通過學習使學生對化學反應(yīng)特征的認識逐步深入、全面，逐步建立有關(guān)化學反應(yīng)的知識體系。本課時從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手，引導學生發(fā)現(xiàn)有的化學反應(yīng)進行得快，有的反應(yīng)則進行得慢，提出化學反應(yīng)速率的概念——定量描述化學反應(yīng)快慢的概念。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)通過實驗探究，總結(jié)影響化學反應(yīng)速率的因素。 本節(jié)教學設(shè)計的指導思想，是由淺入深，從學生日常生活中的化學現(xiàn)象和已經(jīng)熟悉的化學實驗中抽象出有關(guān)的概念和原理。形成一個由宏觀到微觀、由感性到理性、由簡單到復雜的科學探究過程。 四、教學過程 [引言]日常生活和生產(chǎn)中有很多化學反應(yīng)，你了解下列化學變化過程進行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系？ [投影圖片] 煙花燃放、爆炸、溶洞鐘乳石的形成等變化 [思考]比較下列反應(yīng)的快慢 　　　2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑ 　　　Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑ 　　　2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑ 　　　Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑ [提出問題]如何判斷這些化學反應(yīng)的快慢？你能舉出判斷化學反應(yīng)的快慢有哪些定性的觀察方法嗎? [學生討論] [教師總結(jié)]定性觀察法有：① 冒氣泡的快慢；②顏色變化； ③ 固體量減少；④ 渾濁程度；⑤溫度變化等。 [觀察與思考]學生實驗——依據(jù)放出氫氣的快慢來比較兩個反應(yīng)進行的快慢。 [過渡]化學反應(yīng)速率應(yīng)如何定量表示呢? [創(chuàng)設(shè)情境]物理學中用速度定量描述物體的運動快慢 速度是用單位時間內(nèi)的位移來表示，單位時間內(nèi)位移越大，運動速度越快；反之，越慢。 [討論]參照速度的表示方法和上面的錄像，你如何表示化學反應(yīng)速率? [結(jié)論]用單位時間內(nèi)的反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。 [板書]一、化學反應(yīng)速率（見PPT6） 　　1.表示方法：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示化學反應(yīng)速率。 　　2.表達式：υ＝△c／△t 　　3.常用單位：mol/(Ls)、mol/(Lmin)、mol/(Lh) [投影練習]（見PPT7） 1.在某一化學反應(yīng)里，反應(yīng)物A的濃度在10s內(nèi)從4.0mol/L變成1.0mol/L，在這10s內(nèi)A的化學反應(yīng)速率為_______________。 2.向4L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2，4s末測得剩余SO2是0.3mol， 則υ(SO2)＝____________。 [小結(jié)]在具體的運用和理解化學反應(yīng)速率時，還應(yīng)該注意下面幾個問題：（見PPT9） 　　 1.化學反應(yīng)速率是一段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率 　　 2.對于同一個化學反應(yīng)，可以用反應(yīng)物或生成物表示反應(yīng)速率，其數(shù)值不一定相同，因此表示化學反應(yīng)速率時必須指明某種物質(zhì)。各物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比。 　　　例如：N2＋3H2＝2NH3中，υN2 :υH2:υNH3＝1:3:2 3.不用純液體和固體表示化學反應(yīng)速率，因為它們“濃度”是不變的（見PPT13） [思考]日常生活和生產(chǎn)中，我們有時希望反應(yīng)能快一點，有時又希望反應(yīng)能慢一點，我們?nèi)绾尾拍芸刂品磻?yīng)速率呢？哪些因素會影響化學反應(yīng)速率？ [板書]：二、影響化學反應(yīng)速率的因素 1.內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)（見PPT14）。 [設(shè)計實驗]學生討論，要求借助桌上所給器材和藥品設(shè)計實驗。 [分組實驗]選擇濃度、溫度、固體表面積大小、催化劑四個因素，讓學生分組進行實驗。 [交流與總結(jié)]2.外因⑴溫度：體系溫度越高，速率越大（見PPT15）。 　　　　　　 　 ⑵催化劑：能大大提高反應(yīng)速率（見PPT16）。 　　　　　　　 ⑶濃度：反應(yīng)物濃度越大，速率越大（見PPT17）。 　　　　　　　 ⑷壓強：有氣體參與的反應(yīng)壓強越大，速率越大（見PPT19）。 　　　　　　　 ⑸其他：固體表面積、光等（見PPT20）。 [課堂練習] [總結(jié)]通過以上研究我們掌握了化學反應(yīng)速率的定義及其表達式，并初步掌握了影響化學反應(yīng)速率的因素。調(diào)控化學反應(yīng)速率在生產(chǎn)生活中具有非常重要的意義，比如鋼鐵冶煉、合成橡膠這些反應(yīng)很慢，但是在生活中很有用，我們要想辦法加快。而建筑物、雕塑的腐蝕、鋼鐵生銹、橡膠的老化給我們的生活帶來了不便，我們就要想辦法減慢速率。因此，研究化學反應(yīng)速率對于提高生產(chǎn)效率、減少浪費、美化生活都有著重要的意義。 [作業(yè)] 化學反應(yīng)的限度 課時2 教學設(shè)計 一、學習目標 1．知道許多化學反應(yīng)在一定條件下是可逆的； 2．學會可逆反應(yīng)的表示方法； 3．通過實驗了解化學反應(yīng)的限度； 4．通過分析一定條件下的可逆反應(yīng)中化學反應(yīng)速率隨時間的變化情況，認識化學平衡狀態(tài)； 二、教學重點及難點 教學重點：可逆反應(yīng)，化學反應(yīng)限度，化學平衡狀態(tài)的概念和特征。 教學難點：化學平衡狀態(tài)的特征。 三、設(shè)計思路 在對影響化學反應(yīng)速率的因素進行實驗探究和總結(jié)后，教材又設(shè)置新的實驗探究，讓學生通過實驗建立可逆反應(yīng)的概念，從而發(fā)現(xiàn)化學反應(yīng)存在一定的限度問題。并認識到一定條件的可逆反應(yīng)不會完全進行到底，反應(yīng)物不會完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮瑫_到化學平衡狀態(tài)。并通過對化學平衡狀態(tài)所具有的特征的討論，正確判斷化學平衡狀態(tài)，并以此分析和解決實際問題。 教學中可先通過實驗，引導學生發(fā)現(xiàn)許多化學反應(yīng)都是可逆反應(yīng)，即使是以往認為能完全進行的反應(yīng)，反應(yīng)物也不會完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮瑥亩岢觥胺磻?yīng)限度”的概念。根據(jù)化學反應(yīng)速率隨時間的變化，分析得出一定條件下的可逆反應(yīng)，進行到一定程度時，正、逆反應(yīng)速率會相等，反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度就會保持不變，概括出“化學平衡狀態(tài)”的概念及其特征。從而引導學生可以從化學反應(yīng)速率和反應(yīng)限度兩方面研究實際生活、生產(chǎn)中的化學反應(yīng)，可以通過條件的控制，提高反應(yīng)速率和增大可逆反應(yīng)進行的程度以提高原料的利用率。 四、教學過程 【設(shè)問】什么是可逆反應(yīng)？氯氣溶于水得到的氯水中含有哪些微粒？（見PPT2） 【學生討論】在相同條件下既能向正反應(yīng)方向進行又能向逆反應(yīng)方向進行的 反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。氯氣溶于水與水發(fā)生反應(yīng)Cl2 + H2O HCl + HClO ，得到的氯水中既含有Cl2、H2O分子，也含有H+、Cl-、HClO等微粒。 【設(shè)問】一定條件下2molSO2與1molO2反應(yīng)能否得2molSO3？（見PPT2） 【學生討論】SO2與O2的反應(yīng)為可逆反應(yīng)：2SO2 + O2 2SO3 ，反應(yīng)不能進行完全，因此得不到2molSO3。 【設(shè)問】除了這兩個以外，我們是否知道還有哪些反應(yīng)是可逆反應(yīng)呢？ 【活動與探究】以合作小組的形式完成實驗，并討論交流得出實驗現(xiàn)象和結(jié)論。 （學生實驗）課本P32頁實驗。（見PPT4） 現(xiàn)象：①溶液顏色發(fā)生變化。 ②發(fā)生萃取，CCl4層顯紫色。 ③溶液顯血紅色。 結(jié)論：Fe3+ 并未完全轉(zhuǎn)化為Fe2+，反應(yīng)是個可逆反應(yīng)。反應(yīng)沒有完全進行，同時存在Fe3+、Fe2+，反應(yīng)有一定的限度。 【交流與討論】教材P32頁。（見PPT6） 在高溫、高壓和催化劑存在下，氮氣和氫 氣發(fā)生可逆反應(yīng)，無論反應(yīng)時間多長，在 反應(yīng)容器中總是同時存在著氮氣、氫氣和 氨氣。請根據(jù)圖分析合成氨反應(yīng)中正、逆 反應(yīng)的反應(yīng)速率及反應(yīng)物和生成物的濃 度隨時間變化的情況。 【學生活動】開始時，v(正反應(yīng))最大，v(逆反應(yīng))為零。 隨著反應(yīng)的進行，v(正反應(yīng))逐漸減小，v(逆反應(yīng))逐漸增大。當反應(yīng)到一定時間，會達到v(正反應(yīng)) = v(逆反應(yīng))，此時正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物的濃度不再發(fā)生變化。 【教師活動】（啟發(fā)、引導）我們把這時的這種狀態(tài)就叫做化學平衡狀態(tài)。 【板書】1.定義：化學平衡狀態(tài)就是指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。（見PPT7） 【交流與討論】 在一個固定容積的密閉容器中，放入2molSO2和1molO2，在一定溫度和有催化劑存在時發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的化學方程式是__________________，一段時間后，發(fā)現(xiàn)SO2、O2、SO3的濃度保持不變。這個過程可以用下面兩個圖示表示： Ⅰ Ⅱ 請想象反應(yīng)的過程，認真觀察、分析上面的圖線，回答問題： （1）圖Ⅰ中t1時刻，各氣體的濃度不再變化，是不是反應(yīng)已經(jīng)停止？______________。 （2）正、逆反應(yīng)的速率與反應(yīng)物、生成物的濃度有什么關(guān)系？ （3）圖Ⅱ中t1時刻起，v(正反應(yīng))＝v(逆反應(yīng))，請從微觀的視角，分析反應(yīng)體系中的物質(zhì)的變化。 （4）我們說，t1時刻以后反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，請根據(jù)以上分析，說出化學平衡狀態(tài)有什么特點？ 【學生活動】小組討論交流， 【板書】 2.化學平衡狀態(tài)的特征：（見PPT9） （1）“等”—正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率達到平衡的狀態(tài)。 （2）“動”—動態(tài)平衡（正逆反應(yīng)仍在進行）。 （3）“定”—反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變。 （4）“變”—外界條件改變，原平衡會被破壞，會在新的條件下建立新的平衡（化學平衡的移動）。 【課堂練習】1．在一定溫度下，反應(yīng)A2(g)＋B2(g)2AB(g) 達到平衡狀態(tài)的標志是( ) A．單位時間生成nmolA2同時生成nmolAB B．容器內(nèi)的總壓強不隨時間變化 C．單位時間生成2nmolAB同時生成nmolB2 D．單位時間生成nmolA2同時生成nmolB2 2．在一定溫度下，反應(yīng)2NO2 N2O4達到平衡的標志是（ ） （A）混合氣體的顏色不隨時間而變化 （B）數(shù)值上v(NO2)生成= 2v(N2O4)消耗 （C）單位時間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù) （D）壓強不隨時間的變化而變化