高中化学第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率课时训练新人教版必修2
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高一化学必修2第二章化学反应与能量第三节化学反应速率与限度(第1课时)一、教材分析《化学反应速率与限度》是人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》第3节《化学反应速率与限度》第1节课的教学内容,主要学习化学反应速率的概念、影响化学反应速率的因素,了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
本节内容是对前两节内容的拓展和延伸。
通过学习使学生对化学反应特征的认识更深入、更全面,在头脑中建立起一个有关化学反应与能量的完整而又合理的知识体系。
本节内容是后面学习化学反应限度概念的基础。
二、教学目标1.知识目标:(1)理解化学反应速率的概念。
(2)了解影响化学反应速率的因素。
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
2.能力目标:(1) 通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;(2)通过体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法。
三、教学重点难点重点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
难点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
四、教学方法1.实验法:课堂探究实验:实验2-5和实验2-62.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,完成学案。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,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:6-7人一组,多媒体教室内教学。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
《化学反应速率和限度之化学反应速率》教学设计【三维目标】知识与技能1、学会描述化学反应速率、以及其表示方法、表达式、单位,学会用化学反应速率进行简单的计算。
2、学会探究性实验方案的设计方法,并自己设计方案,探究影响化学反应速率的因素。
3、认识影响化学反应速率的因素,并尝试应用化学反应速率解释生产和生活中的实际问题。
过程与方法1、通过由浅到深、由简单到复杂、由宏观到微观、由感性到理性的认知思维来学习化学反应速率。
2、通过对过氧化氢分解速率的影响因素的探究,培养学生的观察、分析能力和设计简单实验的能力。
3、通过实验,提高学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力,学生的思维能力,阅读与表达能力。
情感态度与价值观1、培养对化学反应研究的兴趣,能够在对化学反应原理的探究过程中找到成功的喜悦,激发学习化学的动力。
2、增强合作、创新与求实精神。
3、通过催化剂的介绍,培养学生学以致用的素养。
【教学重点】1、学会应用化学反应速率进行简单的计算。
2、设计实验探究影响化学反应速率的因素。
【教学难点】独立设计实验的能力【教学方法】发现探究式教学法【课标要求】知道化学反应速率的定量表示方法并进行简单的计算。
通过实验探究浓度、催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
并通过催化剂实际应用的事例,认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
【教学思路】从日常生活中学生熟悉的化学现象入手,引出反应速率的概念.并通过例题、练习来掌握有关计算。
后通过实验和日常化学现象的讨论,来了解影响化学反应速率的外因。
【教学过程】新课导入[投影]:图片[知识迁移]:物理上的速度[教师]:引入新课[教师]:今天要讨论的问题——化学反应速率及其影响因素。
[板书]:一、化学反应速率[教师]:在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的反应进行的快,有的进行的慢。
[图片展示]:化学实验和日常生活中常见的实例。
[教师]:“快”与“慢”是相当而言,是一种定性的比较,通常要确定一个参照物。
第三节化学反应的速率和限度从容说课本节教学内容分为两部分:第一部分,从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,引出反应速率的概念。
在此基础上又通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素。
这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。
第二部分,在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后,教材又设置新的实验探究,让学生发现化学反应限度问题,经过对该问题的再认识,逐步形成了化学反应限度的概念,并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。
本节教学设计的指导思想,是由浅入深,从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。
形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。
采用“指导发现与问题解决相结合”的教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。
其主要过程是:创设情景、引导发现、探索问题―→提出新的概念提出研究题目―→组织探究学习活动、收集信息―→内化、概括、建立概念体系―→实际应用关于“化学反应速率”的具体教学程序设计为:关于“化学反应的限度”的具体教学程序设计为:本节内容划分为两课时:第一课时是化学反应速率的概念、表示方法以及影响因素;第二课时是化学反应限度的概念,化学平衡状态的本质、外部特征、影响反应限度的因素及燃料利用问题。
第1课时化学反应速率作者,毛罕华,镇江市上党高级中学获江苏省高中新课程创新设计三等奖[设计思想]本节课总体设计思想是:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分地表达自己想法的机会。
学生初次接触化学反应速率知识,对化学反应速率有神秘感和探索欲望。
要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
从课堂教学目标的三个维度着手,对教材的三个部分(化学反应速率的概念、化学反应速率的简单计算、外界因素对化学反应速率的影响)通过探究性实验对学生展开科学方法、创新意识的教育,让学生体验探究自然规律的艰辛与喜悦。
第二章 化学反应与能量变化 班级 姓名 第一节 化学能与热能1、化学反应的本质:旧化学键的断裂,新化学键的生成过程。
化学键的断裂需要吸收能量,化学键的形成会释放能量。
任何化学反应都会伴随着能量的变化。
①放出能量的反应:反应物的总能量 > 生成物的总能量②吸收能量的反应:反应物的总能量 < 生成物的总能量2、能量守恒定律:一种形式的能量可以转化为另一种形式的能量,转化的途径和能量形式可以不同,但是体系包含的总能量不变。
化学反应中的能量变化通常表现为热量的变化,即吸热或者放热。
3、常见的放热反应:①所有的燃烧反应;②酸碱中和反应;③活泼金属与酸(或水)的反应;④绝大多数的化合反应;⑤自然氧化(如食物腐败)。
常见的的吸热反应:①铵盐和碱的反应;②绝大多数的分解反应。
第二节 化学能与电能1、一次能源:直接从自然界取得的能源。
如流水、风力、原煤、石油、天然气、天然铀矿。
二次能源:一次能源经过加工,转换得到的能源。
如电力、蒸汽等。
2、原电池:将化学能转化为电能的装置。
右图是铜锌原电池的装置图。
①锌片(负极反应):22Zn e Zn -+-=,发生氧化反应;铜片(正极反应):222H e H +-+=↑,发生还原反应。
总反应:Zn+2H +=Zn 2++H 2↑②该装置中,电子由锌片出发,通过导线到铜片,电流由铜片出发,经过导线到锌片。
③该装置中的能量变化:化学能转化为电能。
④由活泼性不同的两种金属组成的原电池中,一般比较活泼的金属作原电池的负极(发生氧化反应),相对较不活泼的金属作原电池的正极(发生还原反应,正极电极本身不反应!)。
⑤构成原电池的四个条件:1、自发的氧化还原反应;2、活泼性不同的两个电极(导体);3、有电解质溶液;4、形成闭合回路。
第三节 化学反应速率和限度1、化学反应速率:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示。
浓度常以mol/L 为单位,时间常以min 或s 为单位。
必修2化学反应速率和限度教案篇一:人教新课标版高一必修2+2.3化学反应的速率和限度教案2人教新课标版高一必修二2.3化学反应的速率和限度教案第一课时【教材分析】《化学反应速率与限度》是人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》第3节《化学反应速率与限度》第1节课的教学内容,主要学习化学反应速率的概念、影响化学反应速率的因素,了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
本节内容是对前两节内容的拓展和延伸。
通过学习使学生对化学反应特征的认识更深入、更全面,在头脑中建立起一个有关化学反应与能量的完整而又合理的知识体系。
本节内容是后面学习化学反应限度概念的基础。
【教学目标】1.知识目标:(1)理解化学反应速率的概念。
(2)了解影响化学反应速率的因素。
(3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。
2.能力目标:(1)通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;(2)通过体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。
3.情感、态度和价值观目标:(1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。
(2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。
(3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法。
【教学重点难点】重点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
难点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。
【学情分析】我们的学生基础较差,特别是对实验现象的概括叙述不规范,需要老师规范学生的用语,本节学生掌握化学反应速率的概念以及计算应该没问题,让学生自己总结影响化学反应速率的因素会有一些困难。
【教学方法】1.实验法:分小组进行课堂探究实验:实验2-5和实验2-62.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【课前准备】1.学生的学习准备:预习实验《化学反应速率与限度》,完成学案。
课题:高中化学②必修第二章化学反应与能量第三节化学反应速率与限度第一课时一、教学目标1.知识与技能(1)学习、理解和掌握用浓度的变化量所表示的化学反应速率的概念、单位及实际意义。
(2)了解反应速率变化与化学方程式系数的关系,掌握反应速率的计算方法。
(3)理解决定化学反应速率的内因是反应物的性质,影响化学反应速率的外因是外界条件(如浓度、温度、催化剂、固体表面积等),并能分析、解决实际问题。
2.过程与方法通过实验观察、对比分析和思考与交流等学习方法,学会从实验中验证化学原理,从物质结构上分析物质的性质,并能应用化学原理在生活和生产实际中调控反应速率。
3.情感态度(德育目标)决定化学反应速率的内因是反应物的性质,影响化学反应速率的外因是外界条件。
它充分体现了“内因是变化的根据,外因是变化的条件”这一哲学原理,说明一个人的成长、成功、成才取决于自身的努力,但家庭、学校、社会等环境条件的影响也是很重要的。
二、教学重点与难点1.化学反应速率的概念、单位,影响反应速率的外界条件是本节课的重点。
2.化学反应速率的变化与化学方程式系数的关系及计算方法是本节课的难点。
三、教学仪器教材实验2-5、实验2-6中的有关实验仪器和药品四、教学方式通过实际情景引出课题;通过实验观察、对比分析验证课题;通过思考与交流使学生能运用课题原理去分析问题和解决问题。
五、教学过程1.引入:世间的物质千千万万,物质的变化奥秘无穷。
化学变化(即化学反应)有两个根本问题,即物质变化产生新物质和反应过程中能量变化;但还有两个实际问题,即化学反应速率(快慢)和化学反应的限度(程度)。
2.提问:在生活、生产的实际中有哪些是“快”的反应?(离子反应、燃烧反应、炸药爆炸)哪些是“慢”的反应?(金属腐蚀、食物腐败、塑料老化、溶洞形成)化学反应快慢进行的定量描述———“反应速率”。
3.板书课题:(一)化学反应的速率(1)化学反应速率的概念:通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
第三节化学反应的速率和限度第1课时化学反应的速率(时间:40分钟)基础过关1.(2017·河南洛阳期中)下列说法正确的是( D )A.化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示B.化学反应速率的单位由浓度单位决定C.在反应过程中,反应物的浓度逐渐变小,所以用反应物表示的化学反应速率为负值D.用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比解析:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)来表示,A、C错误;化学反应速率的单位由时间单位和物质的量浓度的单位决定,B错误;用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的速率时,其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比,D正确。
2.(2016·山东德州期末)下列措施对增大反应速率明显有效的是( C )A.Al在氧气中燃烧生成Al2O3,将Al粉改为Al片B.Fe与稀硫酸反应制取H2时,改用质量分数为98.3%的浓硫酸C.Zn与稀硫酸反应时,适当提高溶液的温度D.Na与水反应时增大水的用量解析:将Al粉改为Al片,减小了反应物的接触面积,使反应速率减慢,A错误;Fe在浓硫酸中钝化,不能生成氢气,B错误;Zn与稀硫酸反应时,适当提高溶液的温度,能加快化学反应的速率,C正确;水的浓度是常数,钠和水反应的速率与水的多少无关,D错误。
3.(2017·湖北模拟)下列有关化学反应速率的说法中正确的是( D )A.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与锌反应时,加入适量的氯化钠溶液,生成氢气的速率不变B.用铝片和稀硫酸反应制取氢气时,改用铝片和浓硫酸反应可以加快产生氢气的速率C.二氧化硫的催化氧化是一个放热反应,所以升高温度,反应速率减慢D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强,反应速率减慢解析:加入氯化钠溶液,相当于对盐酸稀释,盐酸浓度降低,反应速率减慢,A错误;改用铝片和浓硫酸反应时,如常温则发生钝化,得不到氢气,B错误;不论该化学反应是放热反应还是吸热反应,升温化学反应速率必然加快,C错误;对有气体参与的反应,减小压强,气体的浓度降低,反应速率减慢,D正确。
A.甲>乙B.甲<乙C.甲=乙D.无法判断解析:甲组溶液的总体积是25 mL,混合溶液中,甲组反应物的浓度c(Na2S2O3)=c(H2SO4)==0.04 mol·L-1;乙组溶液的总体积是30 mL,混合溶液中,乙组反应物的浓度c(Na2S2O3)=c(H2SO4)=≈0.033 mol·L-1。
由于甲组中反应物的浓度较大,故在其他条件相同时,其反应速率较大,即甲组的反应速率大于乙组的反应速率,A项正确。
2解析:影响化学反应速率的主要因素是物质的性质,四种金属与酸反应时,金属的活泼性越强,化学反应速率越大,其中Mg最活泼,则Mg与酸反应的速率最大,又因选项D中氢离子的浓度、温度都最高,则D中反应速率最快。
6.对于化学反应:CaCO 3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O,下列说法正确的是( A )A.用HCl和CaCl2在单位时间内浓度变化表示的反应速率数据不同,但所表示的意义相同B.不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率,但可用水来表示C.用H2O和CO2表示的反应速率相同D.可用CaCl2浓度的减少表示其反应速率解析:同一反应用不同物质的浓度变化表示其反应速率时,其数值可能不同,但表达意义相同,A正确;CaCO3是固体,H2O为纯液体,不能用来表示化学反应速率,B、C错误;CaCl2是生成物,应用其浓度的增加来表示反应速率,D错误。
7.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.3 mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.03 mol/(L·s),则这段时间为( C )A.0.1 sB.2.5 sC.5 sD.10 s解析:v(SO3)=2v(O2)=2×0.03 mol/(L·s)=0.06 mol/(L·s),则Δt===5 s。
8.(2017·浙江湖州期中)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:(1)反应的化学方程式为。
(2)反应0~10 s的化学反应速率v(Z)= 。
(3)反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了。
解析:(1)由图像可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数呈正比,则有Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=(1.20 mol- 0.41 mol)∶(1.0 mol-0.21 mol)∶(1.58-0) mol=1∶1∶2,则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。
(2)反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为v====0.079 mol/ (L·s)。
(3)反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了=0.395 mol/L。
答案:(1)X(g)+Y(g)2Z(g) (2)0.079 mol/(L·s)(3)0.395 mol/L9.一定条件下,H2O2在水溶液中发生分解反应:2H2O22H2O+O2↑。
反应过程中,测得不同时间H2O2的物质的量浓度如下表:(1)H2O2的分解反应(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)该分解反应0~20 min的平均反应速率v(H2O2)为 mol/(L·min)。
(3)如果反应所用的H2O2溶液为100 mL,则共产生O2。
A.0.08 gB.0.16 gC.1.28 gD.2.4 g解析:(1)过氧化氢分解生成水和氧气,依据氧元素化合价发生变化判断为氧化还原反应。
(2)该分解反应0~20 min的平均反应速率v(H2O2)===0.02mol/(L·min)。
(3)如果反应所用的H2O2溶液为100 mL,则n(H2O2)=0.1 L×0.80 mol/L=0.08 mol,由化学方程式定量关系可知,共产生O2 0.04 mol,则m(O2)=0.04 mol×32 g/mol=1.28 g。
答案:(1)是(2)0.02 (3)C能力提升10.温度不变恒容的容器中进行反应A(g)B(g),若反应物浓度由0.1 mol/L降到 0.06 mol/L 需 20 s,那么由0.06 mol/L降到 0.036 mol/L所需反应时间应( C )A.等于10 sB.等于12 sC.大于12 sD.小于12 s解析:v(A)==0.002 mol/(L·s),若反应速率不变,则Δt==12 s,但随着浓度的减小,反应速率逐渐减小,故所需时间大于12s。
11.(2017·江西赣中南五校联考)在2 L的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。
若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是( B )A.1.6 molB.2.8 molC.2.4 molD.1.2 mol解析:根据速率之比等于化学计量数之比,所以v(B)=0.5v(A)=0.5× 0.12 mol/(L·s)=0.06 mol/(L·s),所以Δc(B)=0.06 mol/(L·s)× 10 s=0.6 mol/L,所以Δn(B)=0.6 mol/L×2 L=1.2 mol,故10秒钟时容器中B的物质的量为4 mol-1.2 mol=2.8 mol。
12.(2016·河南周口期末)将等物质的量的A、B混合于 2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5 min后,测得D的浓度为0.5 mol/L,c(A)∶c(B)=3∶5,C 的平均反应速率为0.1 mol/ (L·min)。
求:(1)此时A的浓度c(A)= mol/L,反应开始前容器中的A、B的物质的量:n(A)=n(B)= mol。
(2)B的平均反应速率v(B)= mol/(L·min)。
(3)x的值为。
解析:(1)5 min后,n(D)=0.5 mol/L×2 L=1 mol,根据3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),生成1 mol D要消耗1.5 mol A和0.5 mol B,设初始时A、B的物质的量均为 n mol,则(n-1.5)∶(n-0.5)=3∶5,即n=3。
c(A)==0.75 mol/L。
(2)v(B)==0.05mol/(L·min)。
(3)n(C)=0.1 mol/(L·min)×5 min×2 L=1 mol,n(D)=0.5 mol/L× 2 L=1 mol,n(C)∶n(D)=1∶1,根据 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),因为生成C和D的物质的量之比等于化学计量数之比,所以 x=2。
答案:(1)0.75 3 (2)0.05 (3)2分析上述数据,回答下列问题:(1)由实验可推知,反应物的总能量(填“<”“>”或“=”)产物的总能量。
(2)实验4和5表明, 对反应速率有影响, 反应速率越快,能表明同一规律的实验还有(填实验序号)。
(3)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有(填实验序号)。
(4)本实验中影响反应速率的其他因素还有,其实验序号是。
解析:(1)根据表中数据知,反应后溶液温度升高,说明该反应是放热反应,则反应物总能量大于产物总能量。
(2)实验4和5的不同点为反应物的接触面积,5的反应速率大于4,说明反应物接触面积越大,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有1和2。
(3)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响,说明该实验中只有反应物浓度不同,其他因素完全相同,符合条件的有1、3、4、6、8或2、5。
(4)影响反应速率的因素还有溶液的温度,如实验6和7、8和9。
答案:(1)> (2)固体的表面积固体的表面积越大1和2 (3)1、3、4、6、8或2、5 (4)溶液的温度6和7、8和914.(2017·浙江温州十五校联考)汽车排放的尾气为大气污染源之一,目前,可利用以下化学原理解决尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式: ,N2的电子式: 。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是。