2019-2020年人教版高中化学选修四 第二章2-1-1 化学反应速率 教案2
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第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率一、化学反应速率1、化学反应速率:定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。
2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。
(1)表达式:V =Δc /Δt (2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s)3、化学反应速率的测定(1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。
(2)测定方法①直接观察测定:如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。
②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。
4、化学反应速率的计算 (1)公式法: v =Δc Δt =Δn V Δtv (反应物)=-Δc 反应物Δt v (生成物)=Δc 生成物Δt(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:m A +n B=== p C +q D ,v (A)=-Δc A Δt ,v (B)=-Δc B Δt ,v (C)=Δc CΔt ,v (D)=Δc DΔt, 且有:v A m =v B n =v C p =v D q 。
(3)“三段式”法①求解化学反应速率计算题的一般步骤:写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比; 先根据已知条件列方程计算:反应: m A(g)+n B(g) = p C(g) 起始浓度/mol·L -1: a b c 转化浓度/mol·L -1 : xnx m px m 某时刻(t s)浓度/mol·L -1: a -x b -nx m c +px m再利用化学反应速率的定义式求算:v (A)=x t mol·L -1·s -1; v (B)=nx mt mol·L -1·s -1; v (C)=px mt mol·L -1·s -1。
化学反应原理第二章 化学反应速率与化学平衡第一节 化学反应速率第3课时反应速率越大单位时间内有效碰撞次数越 。
单位体积内活化分子数越 。
大多简单碰撞理论解释化学反应速率增大的本质原因其他条件相同时,改变某一反应条件→单位体积内活化分子数目增多(或减少)→单位时间内有效碰撞次数增多(或减少)→化学反应速率增大(或减小)。
简单碰撞理论解释反应条件对化学反应速率的影响知识回顾问题4:提高单位体积内的活化分子数目的途径有哪些?对化学反应速率的影响微观探析 逻辑推理提示:(1)提高分子的能量(比如加热)→提高单位体积活化分子数目; (2)压缩气体体积→提高单位体积内活化分子数目; (3)降低活化能→提高单位体积内活化分子数目。
问题5:以上途径分别对应外界因素(温度、浓度、压强、催化剂及接触面积等)中的哪一项?升高温度增大压强或增大浓度加催化剂对化学反应速率的影响微观探析 逻辑推理 温度对反应速率的影响提示:升高温度——既增加单位体积内分子碰撞的次数,更重要的是反应物分子吸收了能量,单位体积内的活化分子数增加了。
单位体积内有效碰撞的次数增加,反应速率增大。
影响外因 单位体积内有效碰撞几率(次数)化学反应速率分子总数活化分子数升高温度不变增加增加增大微观探析 模型辅助温度对反应速率的影响升温注意:总的活化分子数也增大对化学反应速率的影响T 1 <T 2T 1T 2思考与讨论1:温度是怎样影响放热反应、吸热反应的反应速率的?是否受反应状态的限制?提示:温度对反应速率的影响规律,对于放热反应,吸热反应都适用,升温,速率均增大,降温,速率均减小,且不受反应物状态的限制。
思考与讨论2:对于可逆反应,温度对正、逆反应速率影响的程度一样吗?提示:升高温度,正、逆反应速率均增大,但增大的程度不同,其中吸热反应速率增大程度大;降低温度,正、逆反应速率均降低,但降低的程度也不同,其中放热反应速率降低幅度小。
设NO+CO 2⇌2CO⊿H >0 正反应速率为v 1;逆反应速率为v 2N 2+3H 2 ⇌ 2NH 3 ⊿H <0 正反应速率为v 3;逆反应速率为v 4 。
第二章化学反应速率和化学平衡一、化学反应速率课标要求1、掌握化学反应速率的含义及其计算2、了解测定化学反应速率的实验方法要点精讲1、化学反应速率(1)化学反应速率的概念化学反应速率是用来衡量化学反应进行的快慢程度的物理量。
(2)化学反应速率的表示方法对于反应体系体积不变的化学反应,通常用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化值表示。
某一物质A的化学反应速率的表达式为:式中——某物质A的浓度变化,常用单位为mol·L-1。
——某段时间间隔,常用单位为s,min,h。
υ——物质A的反应速率,常用单位是mol·L-1·s-1,mol·L-1·s-1等。
(3)化学反应速率的计算规律①同一反应中不同物质的化学反应速率间的关系同一时间内,用不同的物质表示的同一反应的反应速率数值之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
②化学反应速率的计算规律同一化学反应,用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应的物质的化学计量数之比,这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
(4)化学反应速率的特点①反应速率不取负值,用任何一种物质的变化来表示反应速率都不取负值。
②同一化学反应选用不同物质表示反应速率时,可能有不同的速率数值,但速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。
③化学反应速率是指时间内的“平均”反应速率。
小贴士:①化学反应速率通常指的是某物质在某一段时间内化学反应的平均速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。
②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(如粉碎成细小颗粒、充分搅拌、振荡等)来加快反应速率。
③对于同一化学反应,在相同的反应时间内,用不同的物质来表示其反应速率,其数值可能不同,但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。
统编版高中化学选择性必修1 第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第1课时化学反应速率教学设计【教学目标】1.知道化学反应速率的表示方法。
2.掌握化学反应速率的简单计算,学会化学反应速率的测定方法,学会比较化学反应速率的快慢。
【教学重难点】化学反应速率及计算【教学过程】1.新课导入[师]我们知道,不同化学反应的速率有大有小。
例如,火药的爆炸可以在瞬间完成,溶液中的一些离子反应在分秒之内就能实现,而室温下塑料、橡胶的老化则比较缓慢,自然界的岩石风化、溶洞形成则更是要百年甚至千年才能完成。
下面我们来做下实验,体会下化学反应速率的快慢。
[教师活动]演示实验:取两支试管,各加入5mL0.5mol/L盐酸,再剪取相同大小的镁条和铁片,用砂纸打磨后,分别放入两支试管中。
[学生活动]观察实验,并回答观看实验后的感受:从两支试管的对比中我明显感受到化学反应快慢的不同,在含有镁条的试管中反应明显和剧烈,放出的气体的气泡数很多。
[师]我们可用化学反应速率描述化学反应的快慢,那么,如何表示化学反应速率?[设计意图]教师引导学生思考大自然界中各种反应的快慢,通过类比速度从而引出化学反应速率的概念,教师的演示实验让学生真切地感受反应的快慢,为下面的知识做好基础。
2.新课讲授[板书]一、化学反应速率[概念]用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。
[师]任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少。
因此,化学反应速率可以用单位时间、单位体积中反应物或生成物的物质的量变化来表示。
如果反应体系的体积是恒定的,则化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。
[学生活动]聆听,理解化学反应速率,试着用公式表示并推导其单位。
[板书]c v t ∆=∆ 单位:mol/(L •s)或mol •L -1•s -1 [师]对于一个化学反应:mA + nB = pC + qD ,可用任一种物质的物质的量浓度随时间的变化来表示该化学反应的速率。
《影响化学反应速率的因素》教学设计一、教材分析《影响化学反应速率的因素》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第2章《化学反应速率和化学平衡》第2节的教学内容,主要学习影响化学反应速率的外界因素及其影响规律和理论解释。
本节内容是对化学2中已经介化学反应速率的知识的提升,重点介绍的是影响浓度、温度对影响化学反应速率的影响规律及理论解释。
二、教学目标1、知识目标:①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响;②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。
2、能力目标:在学习中,在仔细、全面、准确观察实验现象的基础上,要积极将感性认识上升到理性认识,也就是培养自己透过现象看本质的能力。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过科学探究,激发学生的学习热情,进一步加深他们对知识的理解。
三、教学重点难点重点:浓度、温度对化学反应速率的影响难点:浓度、温度对化学反应速率影响的原因四、学情分析我们的学生学习有机知识是在高一下学期,距今已经半年之久,所以对已学过的化学反应速率知识已经大多忘却,仍然必须重点复习,另外要帮助学生回忆本书绪论所学的有效碰撞理论知识,以便用于解释影响规律,进一步来帮助理解应用规律。
五、教学方法1.实验法:实验2-2 、实验2-3、实验2-4分组实验。
2.学案导学:见后面的学案。
3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习教材内容,初步把握基本知识,并填写课前预习学案2.教师的教学准备:,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:两人一组,实验室内教学。
课前打开实验室门窗通风,课前准备实验用品。
2019-2020年人教版高中化学选修四第二章2-1-1 化学反应速率
教案2
教学目标:
1、知道化学反应速率的定量表示方法,并进行简单计算。
2、通过实验测定某些化学反应速率。
3、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。
教学重点:化学反应速率的定量表示方法。
教学难点:实验测定某些化学反应速率。
课时安排:一课时
教学过程:
[探讨]物理课中所学的速率的共同特点。
[回答]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。
[导入] 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你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?
[讲解]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。
若浓度用物质的量浓度(C)来表示,单位为:mol/L;时间用t来表示,单位为秒(s)或分(min)或小时(h),则化学反应速率的数学表达式为:
V == △C/△ t 单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)
[板书]1、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。
V == △C/ △t
单位是:mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)
[例题1]在密闭容器中,合成氨反应N2 + 3H2 = 2NH3,开始时N2浓度8mol/L,H2浓度20mol/L,5min后N2浓度变为6mol/L,求该反应的化学反应速率。
解:用N2浓度浓度变化表示:V (N2)== △C/△ t ==(8mol/L -6mol/L)/ 5min ==0.4 mol/(L·min)V(H2)==1.2mol/(L·min)
V(NH3)==0.8 mol/(L·min)
[讨论]上述计算题的结果,你会得出什么结论?
[讲解]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.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,其数值困难不同,但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。
4.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。
即:
VN2:VH2 :VNH3==== 1 :3 :2
5.对于在一个容器中的一般反应aA + bB == cC + dD来说有:
V A :V B:V C:V D === △C A:△C B:△C C:△C D === △n A :△n B:△n C:△n D==== a :b :
c :d
6.用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。
[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(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. V A==0.15mol/L·min
B. V B==0.8mol/L·min
C. V C==0.4 mol/L·min
D.V D==0.01 mol/L·s
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]化学反应速率测定方法
有关因素:任何一种反应物质的浓度或质量的相关性质,包括能够直接观察的某些性质,也包括利用科学仪器测量的性质。
在溶液中,常利用颜色变深和显色物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、化学反应速率测定方法
[学生实验]2-1
[讲述] 操作:按图安装两套装置,在锥形瓶里各装有2g锌粒(颗粒大小相同),然后通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL4mol/L硫酸,比较二者收集10ml氢气所需的时间。
[学生分组实验]填写实验记录卡:
[讨论]实验中为何规定锌粒颗粒大小相同?你还可以通过相同时间内收集到的氢气量多少来比较二者反应速率,请你设计方案,并继续实验。
[学与问]你能根据反应速率相关量的那些变化来测定反应速率?
[小结]略
[课堂练习]
1、m A + n B p C的反应中,m、n、p为各物质的计量数。
现测得C每分钟增加
a mol/L,B每分钟减少1.5a mol/L,A每分钟减少0.5a mol/L,则m:n:p为
A、2:3:2
B、2:3:3
C、1:3:2
D、3:1:2
2、在铝与稀硫酸的反应中,已知10s末硫酸的浓度减少了0.6 mol/L,若不考虑反应过程中溶液体积的变化,则10s内生成硫酸铝的平均反应速率是
A、0.02 mol/(L•min)
B、1.8mol/(L•min)
C、1.2 mol/(L•min)
D、0.18 mol/(L•mi n)
3.(03年上海高考)可逆反应N 2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。
下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是
A、3v正(N2)=v正(H2)
B、v正(N2)=v逆(NH3)
C、2v正(H2)=3v逆(NH3)
D、v正(N2)=3v逆(H2)
参考答案:
1.C 对于同一反应,用不同的反应物或生成物来表示的化学反应速率的比值等于它们在化学方程式中的计量数之比,所以m :n :p=0.5a :1.5a :a=1:3:2。
本题应选C 。
2.C 铝与稀硫酸的反应方程式为2Al+3H 2SO 4=Al 2(SO 4)3+3H 2↑,在溶液体积不变的情况下,硫酸的浓度减少了0.6 mol/L ,则硫酸铝的浓度增加L mol L mol /2.0/6.031=⨯,所以10s 内生成硫酸铝的平均反应速率是
=s L mol 10/2.00.02 mol/(L•s)= 1.2 mol/(L•min),故选C 。
3.C 当正向反应速率等于逆向反应速率时,可逆反应达到平衡状态。
根据化学方程式中NH 3和H 2的计量关系,2v 正(H 2)= 3v 正(NH 3),所以当2v 正(H 2)=3v 逆(NH 3)时,NH 3的正、逆向反应速率相等。
[作业]P 19 1、2、3、4、5
[板书计划]
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
1、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。
V == △C/ △t
单位是:mol/(L·s ) 或 mol/(L·min ) 或 mol/(L·h )
[例题1]
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]
3、化学反应速率测定方法。