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2019-2020年高中化學《化學反應速率》教案5 新人教版選修4 [教學目的] 1.使學生了解化學反應速率的概念及表示方法； 2.掌握化學反應速率的計算及化學反應速率的影響因素； 3.明確研究化學反應速率的意義。 [教學重點] 1．化學反應速率的涵義及簡單計算 2．化學反應速率的影響因素 第一課時 [教學過程] [設問]假設你是某合成氨工廠的技術人員，請從化學的角度出發(fā)，如何提高工廠的生產(chǎn)效益？ [學生活動]思考討論回答問題 [創(chuàng)設情境導入新課] [學生討論后總結(jié)講授]要考慮的問題很多方面，但應該研究解決的關鍵是： 1）改變條件，加快合成氨反應的速率； 2）改變條件，提高氨的產(chǎn)率。 如何解決這一關鍵問題呢？這就要研究有關化學反應的速率和化學平衡。。 [板書] 第二章 化學反應速率和化學平衡 [講授提問] 初中物理學習了有關物體運動的知識。我們知道，不同的物體的運動快慢是不同的，有的物體運動相當快，而有的物體運動則相當慢。用什么物理量表示不同物體運動的快慢？這一物理量是如何定義的？常用的單位是什么？ [根據(jù)學生回答講授并板書] 運動速率：單位時間內(nèi)物體移動的距離；單位：m/s [提問] 同學們想一想，不同的化學反應快慢是否一樣？ [指導學生完成演示實驗] 實驗2-1。觀察放出氣泡的量。 [學生活動] 思考問題完成實驗回答現(xiàn)象 [講授] 由實驗可知，CaCO3與鹽酸反應產(chǎn)生氣泡要明顯比CaCO3與醋酸的快。也就是說，不同物質(zhì)在反應時有快慢之分。在化學中用化學反應速率來表示反應的快慢。 [板書] 第一節(jié) 化學反應速率 [提問] 化學反應速率這一物理量是如何定義的？常用的單位是什么？ [指導學生閱讀] 請閱讀課本P20有關內(nèi)容，回答上述問題。 [根據(jù)學生回答講授并板書] 一、化學反應速率 1、 定義：單位時間內(nèi)反應物濃度減少或生成物濃度增加的量（濃度） 2、 表示：v=△C/△t；單位：mol/Lmin或mol/Ls [提問] 請指出下列說法所表示的含義： 某物質(zhì)在某一化學反應中的反應速率為0.50mol/Lmin。 [講述] 該說法表示該物質(zhì)在參與反應時，1分鐘內(nèi)物質(zhì)的量濃度減少(或增加)了為0.50mol/L. [練習] 在A+2B==C的反應中，已知其始時A的濃度為2mol/L，經(jīng)過2分鐘后，其濃度變?yōu)?mol/L，求該物質(zhì)在2分鐘內(nèi)的反應速率。 [巡視，了解學生答題情況，并講授]（內(nèi)容略） [設問] 在某一反應中，用不同物質(zhì)表示該反應的速率時，其數(shù)值是否相同？ [指導學生完成下列練習] 合成氨的反應為：N2+3H2==2NH3。現(xiàn)往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2，反應5分鐘后，容器中N2的物質(zhì)的量減少為1mol。試求： （1）5分鐘后容器中H2、NH3的物質(zhì)的量。 （2）5分鐘內(nèi)三者的反應速率各是多少？ （3）三者速率是否相等？它們之間有何關系？ [針對學生完成情況講評] （1）H2和NH3的物質(zhì)的量依次為2mol、2mol （2）三者的速率依次為0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L （3）不相等；三者之間的關系為V（N2）：V（H2）：V（NH3）=1：3：2 [小結(jié)并板書] 3、用不同反應物表示同一反應的反應速率時，其數(shù)值不一定相等；它們之間之比等于化學方程式的計量數(shù)之比。 [講解] 對于化學反應速率，同學們還應注意；它用反應物濃度減小或生成物濃度增加來表示，不取負值；而且根據(jù)公式可知，所求得的值是指定時間內(nèi)的平均值。還需注意的是，由于不同物質(zhì)表示反應速率時，其數(shù)值會不同，因此必須指明是哪種物質(zhì)。 [板書]4、（1）反應速率不取負值，且表示指定時間內(nèi)的平均值。 （2）必須指明所對應的物質(zhì)。 [討論]請同學們談談研究化學反應速率的意義。 [討論后小結(jié)] 由于有的反應速率很慢，現(xiàn)實生產(chǎn)生活中要加快，如鋼鐵冶煉、合成橡膠；而有的反應速率很快，現(xiàn)實生產(chǎn)生活中要減慢，如鋼鐵生銹、橡膠老化。這對提高生產(chǎn)效益、減少浪費等都有現(xiàn)實意義。研究它們，就可以采用適當?shù)姆椒▉韺崿F(xiàn)加快或減慢的目的，因此很有意義。 [歸納小結(jié)] 本節(jié)學習了化學反應速率的概念、表示方法及研究反應速率的意義。學習時，要重點掌握以下幾點： （1）反應速率是表示反應快慢的物理量，用單位時間內(nèi)濃度變化表示，單位為mol/L.s或mol/L.min； （2）用不同反應物表示反應速率時，其數(shù)值可能不相等；但數(shù)值之比等于化學方程式的計量數(shù)之比； （3）反應速率是一個平均值。 [課堂練習] 1．往一容積為5L的密閉容器中充入2molN2、4molH2進行合成氨反應。該合成反應5分鐘內(nèi)的速率V（NH3）=0.02mol/Lmin。試求反應進行5分鐘時，容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量是多少。 [針對學生完成情況講評]（內(nèi)容略） 2．根據(jù)下圖填空： （1）反應物是________；生成物是_________ （2）在2分鐘內(nèi)A、B、C三者的反應速率值各是多少？ 該反應的化學方程式是：__________________. [課外練習] 課本P21 習題一 二 第一節(jié) 化學反應速率 （第二課時） [教學目的]1、使學生深化對化學反應的本質(zhì)認識； 2、使學生理解濃度、壓強等外界條件對化學反應速率的影響； [教學重點]濃度對化學反應速率的影響 [教學難點]濃度對化學反應速率的影響的原因 第二課時 [教學過程] [提問] 從物質(zhì)結(jié)構（化學鍵）的角度看，化學反應的本質(zhì)是什么？ [學生思考并回答] [針對學生的回答總結(jié)] 化學反應的過程就是反應物組成微粒重新組合形成新物質(zhì)的過程。也就是說，就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。例如，在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反應中，H-Br、Cl-Cl斷裂，形成H-Cl、Br-Br。 [提問]怎樣加快或減慢化學反應？影響化學反應速率的因素是什么？ [板書] 二、外界條件對化學反應速率的影響 [引導學生完成實驗2-2] [總結(jié)現(xiàn)象] 加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡產(chǎn)生；而加入0.1mol/L鹽酸的試管氣泡很慢。 [提問] 根據(jù)這一現(xiàn)象，同學們可以得出什么結(jié)論？ （學生思考并歸納） [講解] 濃度大的鹽酸與大理石反應的速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的速率大。因此，由此實驗推知，反應物的濃度越大，反應速率越大。 [設問] 該結(jié)論是否適合所有的化學反應？請同學們繼續(xù)完成下列實驗。 補充實驗：往裝有1mL的0.05mol/LNa2S2O3溶液的兩支試管中分別加入1mL0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(盡量做到同時加入) （學生完成實驗，并匯報現(xiàn)象） [講解] 濃度大的硫酸與Na2S2O3混合后先有沉淀產(chǎn)生；而濃度小的硫酸與Na2S2O3混合時產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象要來得慢。由此可以證明，反應物的濃度越大，反應速率越大。 [小結(jié)] 1、在其他條件不變時，反應物的濃度越大，反應速率越大。 [提問] 為什么增大反應物濃度可以加快反應速率？ （學生先思考、討論） [講解并板書] 原因：濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多，有效碰撞次數(shù)增加，反應速率加快。 [思考] 某一密閉反應體系中有如下反應：N2+3H2==2NH3?，F(xiàn)往體系中再充入一定量的N2、H2，該反應的速率將有何變化？ （學生思考回答）[講評]（內(nèi)容略） [提問] 如果對上述反應體系進行壓縮，反應速率是否回改變？為什么？ [講解](此內(nèi)容可放置在最后做拓展) 壓縮體積，使得反應體系內(nèi)的壓強增大。壓強增大一倍，其體積將縮小至原來的一半，而體系內(nèi)分子的數(shù)目保持不變，使得單位體積中的分子數(shù)增加一倍，換句話說，就是各物質(zhì)的濃度增大一倍。濃度增大，反應速度也就增大。 [小結(jié)并板書] 2、在其他條件不變時，增大壓強，反應速率增大。其實質(zhì)是壓強改變，引起濃度的改變。僅適用于體系中有氣體物質(zhì)的反應。 [討論] 往上述反應體系中充入適量的He，體系的壓強如何改變？反應速率是否改變？為什么？ （學生討論，匯報答案） [講評] 充入He，體系的壓強增加。但是，體系壓強的改變并未引起各物質(zhì)濃度的改變，因此反應速率將不會發(fā)生改變。請同學們特別要注意：對于壓強的改變，只有引起反應體系中物質(zhì)濃度的變化才對反應速率產(chǎn)生影響。 [演示2-3] H2O2 + MnO2 —— 我們可以看到，在H2O2中加入MnO2粉末時，立即有大量氣泡產(chǎn)生，而在沒有加入MnO2粉末的試管中只有少量氣泡出現(xiàn)?？梢姶呋瘎㎝nO2使H2O2分解的反應加快了。 綜上所述，許多實驗和事實都證明，對于同一個化學反應來說，條件不同時，反應速率會發(fā)生變化。增大濃度、升高溫度、使用催化劑化學反應速率增大。如果改變有氣體參加反應的壓強，同樣能改變化學反應速率。另外，電磁波、超聲波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應速率產(chǎn)生影響。 [鞏固練習] 1、在一固定體積的密閉體系中發(fā)生反應：N2+3H2==2NH3?，F(xiàn)采取下列措施：（1）往體系中充入一定的氫氣；（2）往體系中充入一定量的氮氣；（3）往體系中充入一定量的He；（4）壓縮容器使體積變小。哪些措施能夠使反應速度增大？為什么？ 2、討論：乙炔在空氣中燃燒時火焰的溫度較在氧氣中燃燒時火焰的溫度更低，原因是什么？ 作業(yè)：P21 習題三 課外補充練習