必修二第二章第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率與限度學(xué)案

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必修二第二章第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率與限度 （第1課時(shí)） 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo)： 1、了解反應(yīng)速率的概念、表達(dá)式、單位； 2、了解影響反應(yīng)速率的外界因素有哪些。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容： 預(yù)習(xí)課本P47—P48 一、化學(xué)反應(yīng)的速率： 1、化學(xué)反應(yīng)速率通常用 來表示。 2、公式：V ＝ΔC/Δt 3、所對應(yīng)的單位：V： ，ΔC： ， Δt： 。 預(yù)習(xí)課本P48—P50 二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素： 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 規(guī)律 內(nèi)因 反應(yīng)物的性質(zhì) 外 因 催化劑 反應(yīng)物的溫度 反應(yīng)物的濃度 氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng) 其他 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 理解基本的化學(xué)反應(yīng)速率概念和影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件 學(xué)習(xí)重難點(diǎn)： 掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念；理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素； 有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算。 二、學(xué)習(xí)過程 【思考與交流】課本P47 （一）、化學(xué)反應(yīng)速率 1、化學(xué)反應(yīng)速率 （1）概念：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間 或 （均取正值）來表示。 （2）計(jì)算公式： 。 【思考】 ①反應(yīng)速率是瞬時(shí)速率還是平均速率？ （3）單位： 或 。 練習(xí)1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，不正確的是（ ） A．化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量 B．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時(shí)間內(nèi)生成或消耗某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示 C．在同一個(gè)反應(yīng)中，可以用反應(yīng)物或生成物來表示反應(yīng)速率 D．化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位有mol/(Ls)和mol/(Lmin) (4) 化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計(jì)算： [例1]在一密閉容器里裝有氮?dú)夂蜌錃?。反?yīng)開始時(shí)，氮?dú)獾臐舛葹?mol/L，氫氣的濃度為5mol/L, 反應(yīng)開始2min時(shí)，測得容器中氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L。2min后氫氣的濃度為多少mol/L?這2min內(nèi)氮?dú)獾钠骄磻?yīng)速率是多少？氫氣和氨氣的平均反應(yīng)速率各是多少？2min內(nèi)氮?dú)?、氫氣和氨氣的速率之比為多? 練習(xí)2．已知反應(yīng)2SO2＋O22SO3在10 L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，測得SO3的物質(zhì)的量增加了0.5 mol，求SO3、SO2、O2的平均反應(yīng)速率及速率之比。 【思考】 ②同一化學(xué)反應(yīng)，用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時(shí)，數(shù)值相同嗎？意義相同嗎？ ③同一化學(xué)反應(yīng)，不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比與什么有關(guān)? 練習(xí)3．在2 L容積不變的容器中，發(fā)生 N2＋3H22NH3的反應(yīng)。現(xiàn)通入0.8 mol H2 和 0.4 mol N2，2 min 后生成了0.12 mol NH3 ，求V (H2)、 V (N2) 、V (NH3)。 （二）、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 【實(shí)驗(yàn)探究】 現(xiàn)象 結(jié)論 熱水中 常溫 冷水中 現(xiàn)象 結(jié)論 加MnO2 加FeCl3 不加其他試劑 【思考】結(jié)合探究實(shí)驗(yàn)及課本P 49 哪些因素能影響化學(xué)反應(yīng)速率?是怎樣影響的? ①______________________________________________________________________ ②______________________________________________________________________ ③______________________________________________________________________ ④_______________________________________________________________________ ⑤_______________________________________________________________________ [例2]用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是（ ） A. 加熱 B. 不用稀硫酸，改用98％的硫酸 C. 滴加少量CuSO4 溶液 D. 不用鐵片，改用鐵粉 練習(xí)4. 一定量的鹽酸和過量鋅粉反應(yīng)時(shí)，為了減緩反應(yīng)速率，且不影響生成氫氣的總量，可以向鹽酸中加入適量的（ ） A. NaOH固體 B. 水 C. CuSO4 固體 D. 氯化鈉溶液 （三）、反思總結(jié) (四)、當(dāng)堂檢測 1、同質(zhì)量的鋅與稀硫酸反應(yīng)，欲使反應(yīng)速率最大，選擇下列組合中的反應(yīng)條件（ ） ①鋅粒②鋅片③鋅粉④10％的稀硫酸⑤15％的稀硫酸⑥20％的稀硫酸⑦加熱⑧用冰冷卻⑨不斷攪拌⑩迅速加入鋅片后靜置 A. ②⑥⑦⑩ B. ①④⑧⑩ C. ③⑤⑦⑨ D. ③⑥⑦⑨ 2、在2 L密閉容器中，某氣體反應(yīng)物在2 s內(nèi)由8 mol變?yōu)?.2 mol，則用此反應(yīng)物表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為（ ） A. 0.4 mol（Ls）－1 B. 0.3 mol（Ls）－1 C. 0.2 mol（Ls）－1 D. 0.1 mol（Ls）－1 3、反應(yīng)2A＋3B＝C＋2D在2L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，C的物質(zhì)的量增加了0.3 mol，則此反應(yīng)的平均速率表達(dá)正確的是 （ ） A. v(C)＝0.01 molL－1s－1 B. v(B)＝0.03 molL－1s－1 C. v(A)＝0.01 molL－1s－1 D. v(D)＝0.02 molL－1s－1 4、NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)，生成N2和CO2 。對此反應(yīng)，下列敘述正確的是（ ） A. 使用催化劑能加快反應(yīng)速率 B. 升高溫度能提高反應(yīng)的速率 C. 改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率沒有影響 D. 降低溫度能加快反應(yīng)速率 課后練習(xí)與提高 1．面粉廠必須嚴(yán)禁煙火的主要原因是( )。 A．防止火災(zāi)發(fā)生 B．防止污染面粉 C．吸煙有害健康 D．面粉顆粒極小，當(dāng)其擴(kuò)散在空氣中與空氣充分接觸，一旦引發(fā)反應(yīng)，極易發(fā)生爆炸 2．在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，對反應(yīng)速率不發(fā)生影響的因素是( )。 A．溫度 B．壓強(qiáng) C．濃度 D．催化劑 3可逆反應(yīng)2S02+O22S03，如果υ(S02)=O.05 mol/(Lmin)，用一定的SO2和O2在容積固定的密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，則2 min后SO3的濃度為( )。 A．1 mo1/L B．O．9 mol/L C．O．2mol/L D．0．1mol/L 4．在反應(yīng)：C+CO22CO中，可使反應(yīng)速率增大的措施是( )。 ①增大壓強(qiáng) ②升高溫度 ③通入CO2 ④增加碳的量 ⑤降低壓強(qiáng) A．①②③④ B．②③④⑤ C．①②③ D．②③④ 5、反應(yīng)2SO2 + O2= 2SO3,經(jīng)過一段時(shí)間后，SO3的濃度增加了0.4mol/L，在這段時(shí)間內(nèi)用氧氣表示的速率為0.04mol/（Ls），則這段時(shí)間為 A． 0.1s B. 2.5s C. 5s D. 10s 6、反應(yīng)A＋3B22C＋2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為： ①v(A)＝0.15 molL－1s－1 ②v(B)＝0.6 molL－1s－1 ③v(C)＝0.4 molL－1s－1 ④v(D)＝0.45 molL－1s－1 該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序?yàn)椋? A. ②﹥④﹥③﹥① B. ④﹥③﹥②﹥① C. ④﹥③ = ②﹥① D. ②﹥③ = ④﹥① 7、某溫度時(shí)，在2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示，由圖中的數(shù)據(jù)分析，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，反應(yīng)開始至2 min時(shí)Z的平均反應(yīng)速率為 。 練習(xí)1、B 例1、1.1 mol/L；0.45 mol/(Lmin);0.15 mol/(Lmin); 0.3 mol/(Lmin); 1:3:2 練習(xí)2、0.1 mol/(Lmin);0.1 mol/(Lmin);0.05 mol/(Lmin) 2:2:1 【思考】②、不一定相同；相同 ③、不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。 練習(xí)3、0.06 mol/(Lmin);0.02 mol/(Lmin);0.04 mol/(Lmin) (二)、【實(shí)驗(yàn)探究】 現(xiàn)象 結(jié)論 熱水中 溶液中產(chǎn)生氣泡的速率很快 其他條件不變，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快 常溫 溶液中有氣泡產(chǎn)生，且速率較快 冷水中 溶液中產(chǎn)生氣泡的速率較慢 現(xiàn)象 結(jié)論 加MnO2 加入MnO2粉末時(shí)立即有大量氣泡產(chǎn)生 催化劑MnO2、FeCl3能加快H2O2分解的反應(yīng)速率。 加FeCl3 加入FeCl3時(shí)立即有大量氣泡產(chǎn)生 不加其他試劑 溶液中有少量氣泡產(chǎn)生 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度學(xué)案（第二課時(shí)） 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo)：預(yù)習(xí)可逆反應(yīng)的定義，化學(xué)反應(yīng)限度的含義，化學(xué)平衡狀態(tài)的特征。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 1. 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在二氧化硫和氧氣的反應(yīng)中，無論怎樣改變條件，都不能使二氧化硫全部轉(zhuǎn)化為三氧化硫，這是因?yàn)樵诙趸蚺c氧氣發(fā)生反應(yīng)生成三氧化硫的同時(shí)，三氧化硫也在分解。像這樣的反應(yīng)就叫可逆反應(yīng)。 可逆反應(yīng)： 在可逆反應(yīng)中，從左到右進(jìn)行的反應(yīng)叫正反應(yīng)，從右到左進(jìn)行的反應(yīng)叫逆反應(yīng)。 2.在一定條件下， 進(jìn)行到一定程度時(shí)， 和 相等， 和 不再改變，達(dá)到一種表面靜止?fàn)顟B(tài)，我們稱為 簡稱 。 3. 化學(xué)平衡狀態(tài)是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到的最大程度，即： 。化學(xué)反應(yīng)限度決定了反應(yīng)物在該條件下的 4.任何可逆反應(yīng)在給定條件下都有一定限度，只是不同反應(yīng)的限度不同，改變 可以在一定程度上改變一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的限度。 5.在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)（提高 ）抑制有害的反應(yīng)（減緩 ）。 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、掌握和理解可逆反應(yīng)的概念，形成化學(xué)平衡狀態(tài)的概念 2、了解控制反應(yīng)條件的意義以及相應(yīng)的措施 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)限度概念和簡單判斷方法了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素 【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征 二、學(xué)習(xí)過程 【思考】一個(gè)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物能否按化學(xué)方程式中相應(yīng)的物質(zhì)的計(jì)算關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌铮咳绻?，是在什么條件下？如果不能，原因是什么？ （一）.化學(xué)反應(yīng)的限度 1、可逆反應(yīng) （1）概念：一定條件下，既能向 進(jìn)行同時(shí)又能向 進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。例如：合成氨的反應(yīng)(N2 + 3H2 2NH3)，SO2和O2化合生成SO3的反應(yīng)(2SO2+O22SO3)，等等。有些化學(xué)反應(yīng)在同一條件下可逆程度很小，如：H2 + Cl2 = 2HCl，Ag+ +Cl－ =AgCl↓等，我們在通常意義下不把它們稱為可逆反應(yīng)。 【思考】1 (1) 我們還學(xué)過哪些可逆反應(yīng)?__________________________________________ (2)以下三個(gè)反應(yīng)是否是可逆反應(yīng)？為什么?____________ ______________ ________ ① 2H2 + O2 2H2O ② CO2 + H2O 糖 ③ 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH (3)掌握可逆反應(yīng)概念需要注意哪些問題? __________________________________________ 【思考】2 （1）在2SO2+O22SO3中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度是怎樣改變的？ (2) 剛開始時(shí)，正向反應(yīng)逆向反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，反應(yīng)速率是否相同？（提示：此時(shí)反應(yīng)速率與濃度有關(guān)） (3) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是怎樣改變的？最終達(dá)到怎樣的狀態(tài)? (4) 能否用圖示表示該過程？ 2.化學(xué)反應(yīng)的限度（化學(xué)平衡狀態(tài)） (1)定義：_________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________【思考交流】 達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征有哪些? (2)達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征 _____________________________________________________________________________ [例1]對于反應(yīng)N2+3H2 2NH3，下列說法處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是： ①υ（N2生成）=υ（N2消耗），②N2、H2、NH3的分子數(shù)之比為1∶3∶2，③單位時(shí)間內(nèi)生成2molNH3，同時(shí)消耗1molN2， ④N2、H2、NH3的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。 A、①④　　　　B、②③　　　C、②③④　　　　　D、①③④ [練習(xí)1] 下列哪種說法可以證明反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3達(dá)到平衡狀態(tài)（ ） A.1個(gè)NN 鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H鍵形成 B.1個(gè)NN 鍵斷裂的同時(shí)，有3個(gè)H—H 鍵斷裂 C.1個(gè) NN鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)H—H 鍵斷裂 D.1個(gè)NN 鍵斷裂的同時(shí)，有6個(gè)N—H 鍵形成 [思考]3學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的限度有何意義？ （二）、化學(xué)反應(yīng)條件的控制 【思考交流】（1）.觀看有關(guān)定向爆破的圖片，你從中得到什么啟示。 （2）. 閱讀課文52頁，回答課文中的有關(guān)問題，歸納：提高煤的燃燒效率可以采取哪些措施？ 提高煤燃燒效率的方法： ①______________________________________________________________________ ②_______________________________________________________________________ （三）、反思總結(jié) (四)、當(dāng)堂檢測 1、下列對可逆反應(yīng)的認(rèn)識正確的是（ ） A．SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr與2HBr+H2SO4(濃)=Br2+SO2↑+2H2O互為可逆反應(yīng) B．既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng) C．在同一條件下，同時(shí)向正、逆兩個(gè)方向進(jìn)行的反應(yīng)叫可逆反應(yīng) D．在一定條件下SO2被O2氧化成SO3的反應(yīng)是可逆反應(yīng) 2、對化學(xué)反應(yīng)的限度的敘述，錯誤的是（ ） A．任何可逆反應(yīng)都有一定的限度 B．化學(xué)反應(yīng)達(dá)到限度時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等 C．化學(xué)反應(yīng)的限度與時(shí)間的長短無關(guān) D．化學(xué)反應(yīng)的限度是不可改變的 3、對于可逆反應(yīng)M＋N Q達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，下列說法正確的是（ ） A. M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等 B. M、N全部變成了Q C. 反應(yīng)物和生成物的濃度都保持不變 D. 反應(yīng)已經(jīng)停止 4．下列措施可以提高燃料燃燒效率的是 ①固體燃料粉碎 ②液體燃料霧化 ③煤經(jīng)氣化處理 ④通入足量的空氣 A.①③ B.①②③ C.①③④ D.全部 課后練習(xí)與提高 1、在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3, 以下敘述錯誤的是（ ） A. 開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速率為零 B. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零 C. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，后保持恒定 D. 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定 2、在密閉容器中充入PCl5，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：PCl5（g）PCl3（g）+ Cl2（g），反應(yīng)一段時(shí)間后又向其中加入37Cl2，在重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)后，37Cl原子存在于（ ） A．PCl5 B．PCl3 C．Cl2 D．三種物質(zhì)中都有 3、在一定溫度下，體積固定的密閉容器內(nèi)反應(yīng)A2（氣）+B2（氣）2AB（氣）達(dá)到平衡的標(biāo)志是（ ） A．單位時(shí)間內(nèi)生成nmol的A2同時(shí)生成nmol的AB B．容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化而變化 C．單位時(shí)間內(nèi)，生成2nmol的AB同時(shí)生成nmol的B2 D．單位時(shí)間內(nèi)，生成nmol的A2同時(shí)生成nmol的B2 4. 工業(yè)制硫酸的一步重要反應(yīng)是SO2在400～600 ℃下的催化氧化: 2SO2+O22SO3, 這是一個(gè)正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng).如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,下述有關(guān)說法錯誤的是 A. 使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率 B. 在上述條件下,SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3 C. 為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)適當(dāng)提高O2的濃度 D. 達(dá)到平衡時(shí),SO2的濃度與SO3的濃度相等 5. 氫氣是21世紀(jì)極有前途的新型能源,是各國研究的熱點(diǎn)之一.氫能開發(fā)的首要問題是研究如何以水為原料制取氫氣. 以下研究方向中你認(rèn)為可行的是 A. 大量建設(shè)水電站,用電力分解水制取氫氣 B. 設(shè)法將太陽能聚集,產(chǎn)生高溫,使水分解產(chǎn)生氫氣 C. 尋找更多的化石燃料,利用其燃燒放熱,使水分解產(chǎn)生氫氣 D. 尋找特殊化學(xué)物質(zhì),用于開發(fā)廉價(jià)能源,以分解水制取氫氣 6. 在一定溫度下、密閉容器中，可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g) 2Z(g)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是 A．Z的生成速率是X的消耗速率的2倍 B．容器內(nèi)壓強(qiáng)恒定 C．X、Y、Z物質(zhì)的量之比為1：3：2 D．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ，同時(shí)生成nmolX 7. 一定條件下，X(g)+3Y(g) 2Z(g)達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志是 A．Z的分解速率和生成速率相等 B．X、Y、Z的濃度不再變化 C．反應(yīng)體系的總質(zhì)量保持不變 D．單位時(shí)間內(nèi)生成nmolZ，同時(shí)生成nmolX 8．在密閉的容器中進(jìn)行X2(g) ＋ 3Y2(g) 2 Z2(g),若X2、Y2、Z2的起始濃度分別為0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后各物質(zhì)的濃度可能是： A.X2為 0.1mol/L 、 B. Y2為0.4mol/L、 C.Z2為 0.3mol/L、 D.Y2為 0.6mol/L  (1)、反應(yīng)物的濃度逐漸減小，生成物的濃度逐漸增大 (2)、否 (3)、正反應(yīng)速率逐漸減小，逆反應(yīng)速率逐漸增大 (4)、略 2. (1)、可逆反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物的濃度與生成物的濃度不再改變，達(dá)到一種表面靜止的狀態(tài)，成為化學(xué)平衡狀態(tài)，簡稱化學(xué)平衡。 (2)、正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，各組分的濃度、物質(zhì)的量、百分含量保持不變。 [例1]、A [練習(xí)1]、A [思考]3、對于化學(xué)研究和化工生產(chǎn)有著重要的意義。 （二）、【思考交流】（1）通過改變條件，反應(yīng)可以向著人們期望的方向進(jìn)行。 （2）①盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率； ②盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放出的熱能，提高熱能的利用率。 當(dāng)堂檢測:1、CD 2、D 3、C 4、D 課后練習(xí)與提高：1、B 2、D 3、C 4、D 5、BD 6、B 7、AB 8、C