《化学反应速率和限度》教学设计【高中化学必修2(人教版)】
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《化学反应速率和限度》教学设计
前面的学习，主要讨论了化学反应的两大特征，物质变化及伴随发生能量的变化。本节教材则是从另一个角度研究化学反应。探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题：外界条件对化学反应速速率和化学反应限度的影响。人类要利用和控制利用和控制化学反应，如提高燃料的利用率。本节内容是对前面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，本节教材是高中化学学习的重点，也是难点。
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。
【知识与能力目标】
1、使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢；
2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动；
3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。
【过程与方法目标】
1、通过实验形成化学反应速率的概念，以及形成影响化学反应速率的因素；
2、通过联想质疑、活动探究、交流研讨、观察思考等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
【情感态度价值观目标】
1、通过 活动探究、交流研讨等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界◆ 教材分析
◆ 教学目标 2 / 9
的乐趣；
2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。
【教学重点】
1、通过实验探究认识不同的化学反应其速率不同，了解化学反应速率的概念及其表达方式；
2、了解控制化学反应速率对人类生产、生活的意义；
3、认识可逆反应、化学反应限度的含义；
4、了解化学反应条件的控制。
【教学难点】
1、知道反应的快慢受浓度、温度、压强、催化剂等条件的影响；
2.初步学会根据反应速率判断化学反应所能达到的限度及化学反应限度的建立。
试管架、试管、烧杯、木条、火柴、H2O2溶液5%、FeCl3溶液1 mol/L、冷水、热水（40 ℃）、MnO2粉末
2课时
第一课时
【导入】从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们这节要学习的从一个全新的角度去认识化学反应－化学反应的快慢和限度。【教师讲解】化学反应速率的表示方法 ◆ 教学重难点
◆
◆ 课前准备
◆
◆ 教学过程 ◆ 课时安排
◆ 3 / 9
【特别提醒】 对于有固体或纯液体参加的反应，由于固体或纯液体的浓度为一常数，即Δc＝0无意义，所以不用固体或纯液体表示反应速率。
【思考探究】探究 化学反应速率的相关计算方法
已知某条件下，合成氨反应的一些数据如下：
N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)
起始浓度(mol·L－1) 1.0 3.0 0.2
2 s末浓度(mol·L－1) 0.6 1.8 1.0
请计算
(1)v(N2)＝________，
v(H2)＝________，
v(NH3)＝________。
(2)v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝________。
(3)N2的转化率α(N2)＝________。
【提示】 (1)0.2 mol/(L·s) 0.6 mol/(L·s) 0.4 mol/(L·s)
(2)1∶3∶2
(3)40%
【知识升华】化学反应速率的计算规律与方法
(1)对于反应aA＋bB===cC＋dD(A、B、C、D均不是固体或纯液体)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶Δn(D)＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)∶Δc(D)＝a∶b∶c∶d。
【提示】在同一时间内的同一个化学反应里，虽然用不同物质表示的化学反应速率不一定相同，但它们表示的意义相同，故表示化学反应速率时，必须指明具体的物质。
【课堂总结】“三段式”计算化学反应速率和转化率
设amol·L－1、bmol·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，t时刻后，mxmol·L－1为反应物A的转化浓度，nxmol·L－1为反应物B的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 4 / 9
起始浓度/(mol·L－1) ab 0 0
转化浓度/(mol·L－1) mxnxpxqx
终态浓度/(mol·L－1) a－mxb－nxpxqx
(1)v(A)＝mxΔtv(C)＝pxΔt
(2)α(A)＝mxa×100%
【课堂练习】
1、下列说法正确的是( )
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、用不同物质的物质的量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
C、化学反应速率的单位通常由时间单位和物质的量单位决定
D、在化学反应过程中，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
【解析】 A、C不正确，常用单位时间内物质的量浓度的变化表示；D不正确，反应速率均为正值；B正确。
【答案】 B
2、在一定条件下，将3 mol A和1 mol B 两种气体在容积固定的2 L密闭容器中混合，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min 末时生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断不正确的是( )
A、x＝1
B、2 min内A的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1
C、B的转化率为40%
D、x无法求解
【解析】 3A(g)＋B(g)xC(g) ＋ 2D(g)
n始 3 mol 1 mol 0 0
Δn1.2 mol 0.4 mol 0.2×2 mol 0.8 mol
故x∶2＝0.4∶0.8，所以x＝1；
v(A)＝1.2 mol2 L×2 min＝0.3 mol·L－1·min－1；
α(B)＝0.4 mol1 mol×100%＝40%。 5 / 9
【答案】 D
3、在反应A(g)＋2B(g)===3C(g)＋4D(g)中，表示该反应速率最快的是( )
A、v(A)＝0.5 mol/(L·s)
B、v(B)＝0.5 mol/(L·s)
C、v(C)＝0.8 mol/(L·s)
D、v(D)＝1 mol/(L·s)
【解析】 将各物质的化学反应速率均转化为A的反应速率。A项中，v(A)＝0.5 mol/(L·s)，B项中，v(A)＝12v(B)＝0.25 mol/(L·s)，C项中，v(A)＝13v(C)＝0.83mol/(L·s)，D项中，v(A)＝14v(D)＝0.25 mol/(L·s)，数值大者反应速率快。
【答案】
A
【题后归纳】 反应快慢的比较方法
(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bBcC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较vAa与vBb的相对大小，若vAa＞vBb，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
第二课时
【导入】复习导入
【教师讲解】1、可逆反应
(1)正向反应：由反应物得到生成物的化学反应。
(2)逆向反应：由生成物得到反应物的化学反应。
(3)可逆反应：在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应。
(4)可逆反应的特点
2、化学反应的限度
(1)化学平衡状态的建立。 6 / 9
图示：
(2)化学平衡状态的概念：在一定条件下，可逆反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态。
(3)化学反应的限度：化学平衡状态是可逆反应达到的一种特殊状态，是在给定条件下化学反应所能达到的或完成的最大程度，任何可逆反应在给定条件下的进程都有一定的限度。
【学生探究】探究 化学平衡建立的过程及特征
在一定温度下，将0.1 mol N2和0.4 mol H2充入1 L含有催化剂的密闭容器中，发生反应N2＋3H22NH3一段时间后达到平衡。请探究下列问题并归纳总结化学平衡的特征。
(1)反应过程中c(N2)、c(H2)、c(NH3)有什么变化？
【提示】 c(N2)与c(H2)逐渐减小，c(NH3)逐渐增大。
(2)反应过程中，v(正)、v(逆)如何变化？
【提示】 v(正)减小、v(逆)增大。
(3)反应达到平衡时，v(正)、v(逆)如何？c(N2)、c(H2)、c(NH3)如何？
【提示】 v(正)＝v(逆)≠0，c(N2)、c(H2)、c(NH3)不再变化。
(4)如果改变条件，平衡状态会变吗？
【提示】 改变条件，平衡状态可能会变化。
【教师总结】 化学平衡状态的特征 7 / 9
【提示】利用v(正)＝v(逆)和组分百分含量不变作为平衡的标志。
【课堂练习】题组1 可逆反应与化学平衡的特征
1、对于可逆反应2SO2＋O22SO3，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后，18O原子( )
A、存在于SO2、O2、SO3中
B、只存在于SO2、O2中
C、只存在于O2、SO3中
D、只存在于SO3中
【解析】 由于该反应是可逆的，加入18O2后生成的SO3中含有18O，SO3分解生成SO2和O2，所以SO2和O2中也含有18O。
【答案】 A
2、在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)。反应从正反应开始。下列说法错误的是( )
A、开始正反应速率最大
B、v正(SO2)∶v正(O2)＝2∶1时，反应达到平衡状态
C、达到平衡v逆(SO3)最大
D、开始时v逆(SO3)＝0
【解析】 不管是否平衡，v正(SO2)∶v正(O2)＝2∶1。
【答案】 B
题组2 化学平衡的判定
