归纳与整理教案和学案内容

第二章化学反应与能量

第三节

化学反应的速率和限度

第一课时

一、教学目标

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、价值观

有参与化学科技活动的热情，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作出合理的判断。

二、教学重点

化学反应速率的概念；了解影响化学反应速率的因素。

三、教学难点

影响化学反应速率的因素

四、方法

探究式、讨论启发式教学

教学过程

【创设情景】图片展示，同时让学生列举出日常生活中或化学实验中的一些化学反应速率有快有慢的实例

【板书】第三节 化学反应的速率和限度

一、化学反应的速率

【推进新课】对比学生初中定义宏观物体的运动速度引出化学反应的速率的概念和单位

【学生对比得出】

1、定义：

化学反应速率用单位时间（如每秒，每分钟，每小时）内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量来表示。

3、计算式：v（B）=△c（B）/t 4、单位：mol/(L•s) 或mol/(L•min)

△

NH3反应中，自开始至２秒，氨【举例说明】1、在

N2

+

3H2 的浓度由０变为0. 6 mol/L，则以氨气表示的化学反应速率是多少？

2、反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，

△

NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？

【思考与交流】例题：反应4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密闭容器中进行，30秒后，NO 的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？

问题1：若用O2的浓度变化来表示此反应速率是多少？

1

问题2：

v(NO)=0.002mol/(L·s) 与v(O2)=0.0025mol/(L·s) 是否都表示此反应的速率？数值上有何规律？

【总结】2、化学反应速率的特点

①是平均速率，均取正值

②同一化学反应，用不同的物质来表示的化学反应速率的数值可能是不同的。因此表示化学反应速率时，必须说明用哪种物质为基准。

③同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。即：对于反应 aA＋bB==cC＋dD 有V(A)：V(B)：V(C)：V(D)＝a：b：c：d ④固体或纯液体，其浓度可视为常数。因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。 【实验探究】二、影响化学反应速率的因素

【学生实验探究活动1】将表面积大小相同的镁条和铝片装于2支试管中，同时分别加入2ml2mol/L的盐酸。

【板书】1、内因：参加反应的物质本身的性质

【学生实验探究活动2】过氧化氢的分解反应中温度对化学反应速率的影响

现象

结论

热水中

常温

冷水中

【学生归纳总结】 【学生实验探究活动3】过氧化氢的分解反应中催化剂对化学反应速率的影响

现象

结论

加入MnO2 加入FeCl3

不加其它试

剂 【学生归纳总结】

【归纳板书】

2、外因：

〔1〕温度的影响

〔2〕催化剂的影响

〔3〕浓度的影响

【学生讨论】

1、人们为什么用电冰箱储藏食物？

2、实验室通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合后再进行反应。原因是什么？

3、实验室进行化学反应时，通常把要一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。原因是什么？

4、稀硫酸和锌粒的反应，反应一段时间后气体会减少（锌粒有剩余）。当我们重新加入稀硫酸时又会产生较多量的气体，为什么呢？

5、为什么用棕色试剂瓶保存见光易分解的物质？

2

【小结】外因的影响因素

【巩固练习】

1、NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地起反应，生成N2和CO2。对此反应下列叙述中正确的是

A.使用催化剂能加快反应的速率

B.使一种反应物过量能提高反应的速率

C.改变压强对反应速率没有影响

D.降低温度能加快反应速率

2、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( ) A、加热

B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸

C、滴加少量CuSO4溶液

D、不用铁片，改用铁粉

3、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•min) 4、在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amol/L，B每分钟减少1.5a mol/L，A每分钟减少0.5amol/L，则m：n：p为

A、2：3：2

B、2：3：3 C、1：3：2

D、3：1：2 【课堂小结】

【布置作业】

3

第二课时

一．教学目标

知识与技能：

（1）通过实验认识化学反应限度的存在，了解化学反应限度的概念和产生原因。

（2）知道达到化学反应限度的特征。

（3）了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用，认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。

过程与方法：

通过实验时观察到的实验现象发现问题并探究原因，从而了解化学反应限度的概念，培养实验观察能力、发现问题的能力及分析探究能力，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。

情感态度与价值观：

（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。

二、教学重点

化学反应限度的概念；化学平衡的本质和外部特征。

三．教学难点

认识化学反应是有限度的

四、教学方式：科学探究（问题探究和实验探究相结合）；思考与交流。

教学过程

[设疑]炼铁高炉尾气之谜（学生阅读课本45页科学史话）

通过这一节课的学习你就能解开这一谜底了。你想知道吗？请你通过下面的实验探究找出谜底。

[实验探究] 实验步骤

向4mL 1mol/L的CaCl2溶液中加入1mol/L的Na2SO4溶液5ml，即Na2SO4

稍过量，过滤

实验现象

化学方程式

离子方程式

4

小组讨论交流

向上述滤液中滴入适量的1mol/L Na2CO3溶液

会出现什么现象？

对于实验现象提出假设并说明理由

假设： 理由：

实验证明假设是否成立

现象： 化学方程式

离子方程式

解释

[小结]滤液中加入Na2CO3溶液有白色沉淀生成，Ca2++CO32-=CaCO3↓，证明溶液中仍然有Ca2+。因为Ca2++SO42-=CaSO4↓，而产物CaSO4微溶于水，溶解于水中的CaSO4

发生电离：CaSO4==Ca2++SO42-。所以，即使加入稍过量的Na2SO4溶液都不能使Ca2+完全沉淀下来，即Ca2+并没有100%生成CaSO4沉淀。若称量CaSO4沉淀的质量一定小于根据化学方程式计算的质量。这就是化学反应的限度问题：反应物中只有一部分生成了产物而不能全部生成产物。

[板书]二、化学反应的限度

[设问]为什么存在化学反应限度的问题？请思考下列问题：

在上述实验中，CaSO4沉淀的生成Ca2++SO42-==CaSO4↓

与溶解于水的CaSO4

的电离CaSO4==Ca2++SO42-是什么关系？

什么样的反应称为可逆反应？

[副板书]生成沉淀 Ca2++SO42-==CaSO4↓

沉淀溶解并电离 CaSO4==Ca2++SO42-

Ca2++SO42-CaSO4↓

[教师]可逆反应——在相同条件下，正向反应和逆向反应都能同时进行的反应。

正向反应：反应物→生成物

逆向反应：生成物→反应物

[讨论]1、在上述实验刚开始时，反应物的浓度和生成物的浓度是否相同？随着反应的进行，反应物的浓度和生成物的浓度又是怎样改变的？ 2、刚开始时，正向反应逆向反应同时进行，反应速率是否相同？（提示：此时反应速率与溶液的浓度有关）

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3、随着反应的进行，正反应速率和逆反应速率是怎样改变的？

[小结]反应开始时，反应物浓度最大，正反应速率最大；生成物浓度为零，逆反应速率为零。随着反应的进行，反应物浓度降低，正反应速率减小；生成物浓度增大，逆反应速率增大。当正反应速率等于逆反应速率时，反应物浓度和生成物浓度不再发生改变，达到表面静止的状态——平衡状态。

率反应速v(正) v(逆0

t1

时间（t）

[板书]二、化学反应限度

1、当一个反应进行到正反应速率与逆反应速率相等时，反应物与生成物浓度不在改变，达到表面上静止的一种“平衡状态”。

2、化学平衡特点：逆、等、动、定、变

①研究对象是可逆反应

②平衡时正反应速率与逆反应速率相等，ν正＝ν逆

③是动态平衡ν正＝ν逆≠0 ④平衡时各组分的浓度保持不变

⑤当外界条件改变时，平衡(或反应限度)一般要发生改变

3、判断平衡的依据: ①ν正＝ν逆

②各组分的含量保持不变如各物质的浓度不变

[过渡]很多化学反应都具有可逆性，只不过有些反应的可逆性很小，我们视作“不可逆”。任何化学反应的进程都有一定的限度，只是不同反应的限度

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不同罢了。我们可以通过改变条件来改变化学反应的限度。这将在选修4《化学反应原理》中详细学习。

[讨论]学习化学反应的限度有何意义？

控制反应条件，最大程度地得到产物，提高反应物的利用率。

三、化学反应条件的控制

[讲解]控制反应条件，使化学反应按我们的需要进行：

对有利的或我们需要的化学反应，设法增大反应速率以提高生产或工作效率，促进反应的完成程度以提高原料的利用率；

对有害的或我们不希望发生的化学反应，设法降低反应速率或阻止反应进行；

对于特殊需要的化学反应可以对反应条件进行特殊的控制。

[讨论]实例分析：煤是我国能源的主要来源，能否充分提高煤的燃烧效率对我国经济建设有重要意义。阅读课文46-47页，回答课文中的有关问题，归纳：提高煤的燃烧效率可以采取哪些措施？

如何提高煤的燃烧效率？

1、煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？

2、空气用量对煤的充分燃烧有什么影响？为什么？

3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？

4、如何充分利用煤燃烧后的废气中的热量？

【讲解】1、煤被研得越细，粉末越小，与空气中O2得接触面积越大，燃烧越充分，反应速率越快。

2、空气充足，煤燃烧生成CO2越充分，放热越多；若空气不足，则煤燃烧部分生成CO，CO排到空气中造成污染，且生成CO时，放出得热量大大减少。

3、应选择保温隔热且耐热的炉膛材料；尽管煤燃烧是放热反应，但反应过程中煤燃烧需提供部分能量才能继续，因此利用煤燃烧放出的部分热量就可维持反应的继续进行，选用保温隔热材料的目的，正是为了防止热量散失。

4、可将燃烧后的废气通过交换装置，供其他方面使用。

[小结]2、提高煤燃烧效率的方法：

①使燃料充分燃烧（提高能量转化率）：

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用煤粉（增加固体的表面积）、空气或氧气适当过量（增加反应物浓度）……

②充分利用释放的能量（提高能量利用率）

炉膛采用保温材料、废气用以烧水取暖等等。

[巩固练习] １、对化学反应限度的叙述不正确的是（

）

A.任何可逆反应都有一定的限度

B.化学反应的限度是不可改变的

C.化学反应的限度与时间的长短无关

D.化学反应达到限度时，正逆反应的速率相等

２、可逆反应达到平衡的重要特征（

）

A.反应停止了

B.正、逆反应速率都为零

C.反应物和生成物的浓度相等

D.正、逆反应的速率相等

3、对于可逆反应M＋N Q达到平衡时，

下列说法正确的是（ ） A. M、N、Q三种物质的浓度一定相等

B. M、N全部变成了Q C. M、N、Q的浓度都保持不变

D. 反应已经停止

４、在已达到平衡的可逆反应2SO2+O2 2SO3中充入由18O组成的氧气一段时间后,18O原子( ) A.只存在于O2中 B.只存在于O2和SO3中

C.只存在于SO2和SO3中 D.SO2,SO3和O2中都存在

【课堂小结】

【布置作业】

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