《化学反应的速率和限度》教案.pdf
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1、第二章化学反应与能量 第 3 节 化学反应的速率和限度 三维目标 知识与技能 1理解基本的化学反应速率的概念和影响化学反应速率的外界条件。 2学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。 过程与方法 1重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。 2通过实验探究分析影响化学反应速率的外界条件。 情感、态度与价值观 有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生 活问题做出合理的判断。 教学重点 化学反应速率概念;了解影响化学反应速率的因素。 教学难点 影响化学反应速率的因素 教具准备 多媒体课件、投影仪。 教学过程 新课导入 一、化学反应
2、速率 1、定义:用单位时间内反应物物浓度的减少量或 生成物物浓度的增加量来表示。 2、计算公式 : v C / t 单位 : mol/(L?s )mol/(L?min)mol/(L?h) 注意:(1)现表示的化学反应速率是平均速率,同一反应用不同物质表示的化学反应速率 数值 可能不同 ,必须注明物质。 (2)起始浓度与化学计量数比无关,但是变化浓度一定与化学计量数成比例。 (3) 同一反应各物质的反应速率之比等于化学计量数之比。 例如: 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) (A): (B): (C): (D) = 2:3:1:4 【例 1】 某一反应物的初始浓度是2 摩尔 / 升,经
3、过两分钟的反应,它的浓度变成了1.6 摩尔 / 升,求该反应的反应速率。 0.2 mol/(L?min) 【例 2】 在一定条件下N 2 + 3H2 2NH3 的反应中, 起始 C(N2) 为 2mol/L , C(H2) 为 5mol/L , 反应到 2 分钟时,测得 C(NH3 ) 为 0.4mol/L. (1) 分别用 N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。 V(N2) = 0.1 mol/(L?min);V(H2) = 0.3 mol/(L?min); V(NH3)= 0.2 mol/(L?min)。 (2) 反应到 2 分钟时 C(N2) 为_ _, C(H2)_ 。 【例 3】某
4、温度时, 2L 容器中 X、Y、Z 三种物质的 量随时间的变化如图所示。由图中数据分析,该 反应的化学方程式为3X +Y = 2Z ; 反应开始至2min ,Z 的平均反应速率为: 0.05 mol/(L?min) 【例 4】在 2A + B = 3C + 4D 的反应中 , 下列表示该反应的化反速率最快的是-( B ) A. V(A) = 0.5 mol/(Ls) B. V(B) = 0.3 mol/(L s) C. V(C) = 0.8 mol/(L s) D. V(D) = 1 mol/(Ls) 【总结】 对于同一反应,比较用不同反应物或生成物表示的反应速率大小时,要换算成 同一物质表示
5、的速率,才能比较。 3影响化学反应速率的因素 内因:由参加反应的物质的性质决定。 影响反应速率的因素有 外因:浓度、温度、压强、催化剂、其它因素。 (1)浓度: 其它条件不变时,增大反应物浓度,可以增 大反应速率。 注意 : “浓度”是指“溶液中溶质的浓度”或“气体的浓度” ;固体和纯液体的浓度可看 成是一常数。对固体,反应速率与其表面积大小有关,固体的颗粒度越小(表面 积越大,则反应速率越快。 【例题 5】在温度不变时, 恒容的容器中进行反应H2 2H;H0,若反应浓度由0.1mol/L 降到 0.06mol/L 需要 20s,那么由 0.06mol/L 降到 0.036mol/L ,所需时
6、间为 -( C ) A.10s B.12s C.大于 12s D.小于 12s (2)温度: 其它条件不变时,升高温度可以增大反应速率;降低温度可以减小反应速率。 【实验 25】在两支大小相同的试管中各装入23mL 约 5% 的 H2O2溶液,分别加入12 滴 1molL 1 的 FeCl3溶液。 待试管中均有适量气泡出现时,将一支放入盛有5左右冷水的烧 杯中,另将一支放入盛有40左右热水的烧杯中,观察现象并对比。待放热水烧杯中的试 管里出现大量气泡时,用带火星的火柴梗检验放出的气体。 例 6 把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中,发现 H2的生成速率v随时间 t的变化关系如图,
7、 其中 0 t 1速率变化的原因是反应放热, 温度升高时速率加快; t1t2速率变化的原因是盐酸浓度变稀世反应速率减小。 (3) 压强:对于 有气体参加 的反应,其它条件不变时, 增大压强可以增 大 反应速率;减小压强,可以减小化学反应速率。 解释: 在温度、 气体的物质的量不变时,增大压强, 必缩小容器引起气体的浓度增大, 所以,反应速率加快。 (4)催化剂: 选择适当的催化剂可以成千上万倍的加快反应速率。 “催化剂”:能 改变反应速率,而在反应前后本身的组成和 化学性质不发生变化。 【实验 2 6】在 3 支大小相同的试管中各装入23mL 约 5%的 H2O2溶液,再向其中两支试 管中分别
8、加入少量MnO2粉末、 1 2 滴 1molL 1 FeCl 3溶液。对比观察。 现象结论 加入 MnO2 产生大量气泡MnO2加快 H2O2分解速率 加入 FeCl3溶液 产生大量气泡FeCl3加快 H2O2分解速率 不加其它试剂产生少量气泡无催化剂时缓慢分解 (5)其他 :如:固体的表面积(颗粒度)、激光、射线、超声波、紫外线、溶剂等。 (6)惰性气体对反应速率的影响: 恒温恒容,加入惰性气体(或不参加反应的气体),容器 P增大,但各物质C不变, v 不变。 恒温恒压,加入惰性气体(或不参加反应的气体),容器 V增大,各物质C减小, v 减小。 【随堂练习】 1.下列措施肯定能使化学反应速
9、率增大的是- ( C ) 现象结论 热水中产生大量气泡升高温度反应速率加快 常温产生气泡 冷水中产生少量气泡降低温度反应速率减慢 A.增大反应物的量B.增大压强C.升高温度D.使用催化剂 2.Na2S2O3溶液跟稀 H2SO4反应的化学方方程式为: Na S OH SONa SOSOSH O 223242422 。下列各组实验中,溶液中最先变浑浊 的是 -( D ) 反应反应物H2O 温度Na2S2O3H2SO4V V(ml) C(mol L 1) V(ml) C(mol L 1) (ml) A 10 5 0.1 10 0.1 5 来 源: B 10 5 0.1 5 0.1 10 C 30 5
10、 0.1 5 0.1 10 D 30 5 0.2 5 0.2 10 第 3 页(共 11 页) 3.下列条件一定能使反应速率加快的是-( C ) 增加反应物的物质的量升高温度缩小反应容器的体积 加入生成物加入 MnO2 A全部BCD 4.反应4NH ()5O ()4NO()6H O() 322 气气气气在 2L 的密闭容器中进行,1 分钟后, NH3减少了 0.12mol,则平均每秒钟变化正确的是 - -( C ) ANO:0.001molL 1 BH2O:0.002molL 1 CNH3: 0.002molL 1 DO2:0.00125molL 1 5.在 N2+ 3H22NH3的反应中,经
11、过一段时间后, NH3的浓度增加了0.6mol L 1 ,在此 时间内用NH3表示的反应速率为0.30molL 1 S 1。则此一段时间是 - ( B) A1 秒B2 秒C0.44 秒D1.33 秒 6.在其它条件不变时,10时以某物质表示的反应速率为3molLmin 11 ,已知温度 每升高 10反应速率是原来的2 倍,则温度为50时,该反应的速率为- ( A ) A48molL 1 S 1 B36molL 1 S 1 C24molL 1 S 1 D12molL 1 S 1 7. 在 2N2O5 = 4NO2 + O2反应中, N2O5的起始浓度为2.1molL 1 ,经 100 秒钟后,
12、N2O5的浓 度为 1.95molL 1 ,则反应速率:v N O 25 = 0.0015 mol/(L? S) . 8. 某反应的速率,当温度每升高10增快为原来的2 倍,如果温度由100降到 50,则该 反应的速率约为原来的 32 倍。 9. 在某一密闭容器中有A、B两种气体,开始时浓度分别为amolL 1 、bmolL 1 , A 跟 B 反应生成C, 反应方程式为: A + 2B 3C t秒末时,用 C 表示的反应速率为d molL 1 S 1,则此时 B的浓度为 (b-2/3 dt)molL 1 。 第 4 页(共 11 页) 第 3 节 化学反应的速率和限度(第2 课时) 三维目标
13、 知识与技能 1理解可逆反应、化学反应平衡的概念 2.化学反应限度的本质原因及外部特征。 3学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。通过实验探究响形成化学反应平衡的概念及化学 反应限度的概念 过程与方法 1重视培养学生科学探究的基本方法,提高科学探究的能力。 2通过探究实验认识化学平衡与反应限度,并用得到的结论去指导去分析和解决实际问题。 情感、态度与价值观 有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生 活问题做出合理的判断。 教学重点 化学反应速率概念;了解影响化学反应速率的因素。 教学难点 化学反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。
14、 教学难点 :化学反应限度的本质原因及外部特征。 教具准备 多媒体课件、投影仪。 教学过程 新课导入 二、化学反应的限度 (一)可逆反应 : 1、定义 :在同一条件下,同时向正、反两个方向进行的反应 2、特点 : (1)向两个相反的方向进行的两个化学反应,在相同的条件下同时进行、共存,两个化学反 应构成了一个对立的统一体。 (2)符号:“”号 (3)通常从左向右的反应称为正 反应,从右向左的反应称为逆反应; (4)在反应体系中,与化学反应有关的各种物质浓度均不能为零。 (二)化学反应限度 1、定义: . 当一个可逆反应进行到正向反应速率与逆向反应速率相等时,反应物和生成物 的浓度 _ 不再改变
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