2019-2020年魯科版高中化學選修4第二章第3節(jié) 化學反應的速率第1課時教學設計1.doc

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2019-2020年魯科版高中化學選修4第二章第3節(jié) 化學反應的速率第1課時教學設計1 【教學目標】 知識與技能： 1. 理解化學反應速率的概念和影響的外界條件。 2. 能設計并完成一些化學實驗。 過程與方法： 1. 重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法。 2. 通過實驗分析影響化學反應速率的外界條件。 情感、態(tài)度與價值觀：有參與化學科技活動的熱情，有將化學知識應用于生產、生活實踐的意識，能夠對與化學有關的社會和生活問題做出合理的判斷 【教學過程】 [新課導入]播放投影片：鐘乳石的形成，煙花的燃放，鐵橋生銹，食物的腐敗，不同的化學反應進行得快慢不一樣，有的反應進行得很快，瞬間就能完成，例如，氫氣和氧氣混合氣體遇火發(fā)生爆炸，酸、堿溶液的中和反應等；有的反應則進行得很慢，例如，有些塑料的分解要幾百年，而石油的形成要經過億萬年等。這些都說明了不同的化學反應具有不同的反應速率。 一、化學反應速率 環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 新課導入 聯(lián)想質疑 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)常溫常壓下K>1083，但是常溫常壓下即使經過幾千年，氫氣和氧氣混合也不會生成水。因此對于一個化學反應，只關心反應的限度和方向是不夠的，還要考慮化學反應的快慢。 激發(fā)學生學習探究化學反應速率的熱情 創(chuàng)設情景，充分聯(lián)系生活，感受研究化學反應速率的意義。 復習回顧 必修中我們了解對于化學反應來說，反應的快慢可以用通過觀察生成物增加的快慢或反應物減少的快慢來比較化學反應的快慢 列舉所學的一些化學反應比較反應的快慢 觀察生活生產中的一些圖片，了解化學反應快慢之分 從反應快慢的定性角度認識由感性認識開始 新授 講述：那么，如何定量的描述化學反應進行的快慢呢？我們需要引入一個新的物理量——化學反應速率。引導學生閱讀課本55頁一化學反應速率 活動探究， 【板書】一、化學反應速率 閱讀課本55頁一化學反應速率 活動探究， 活動探究 [活動與探究] ② 別截取約1cm三根鎂條，分別稱重m1 ,m2 ,m3 ； ②分別量取30ml 1mol/l, 1.5 mol/l, 2mol/l鹽酸于試管中； ③將三根鎂條分別加入濃度不同過量鹽酸中，測定鎂條消失所需要的時間； ④記錄數(shù)據(jù)；分析數(shù)據(jù)。 1.根據(jù)測得實驗數(shù)據(jù)，上述實驗哪一組反應最快？ 2.請求出單位時間內鹽酸濃度的減少、氯化鎂濃度的增大，并分析二者在數(shù)值上的關系，說明理由。 3.如果借用物理上“速率”的定義，用單位時間內鹽酸濃度的減少、氯化鎂濃度的增大表示該反應的速率，你認為應該怎樣書寫該反應的速率表達式？ 1.完成活動探究實驗 2.分析實驗數(shù)據(jù)并思考，能夠從定量的角度認識反應速率，并得出速率的表達式。 C(HCl)(mol/L) 2.0 1.5 1.0 m(Mg)/g n(Mg)/mol t/min 讓學生從定量的角度認識化學反應速率，借助熟悉的物理量寫出化學反應速率的定量表達式，便于學生理解 理解概念 1. 定義：體積不變的體系 可以用單位時間內某物質濃度（或質量、物質的量）的改變量（取絕對值）來表示該物質在此反應中的化學反應速率 2．表達式：v=△c/△t 3．單位：mol/(L?s) 、mol/(L?min)、 mol/(L?h) 學生總結 1. 對于溶液，可以用溶質的濃度該變量 2. 對于固體， 濃度為定值可以用質量或物質的量的該變量來表示反應的速率 給出新概念→自學總結→鞏固練習，對學生掌握知識起到了一個循序漸進的作用，培養(yǎng)了學生自主學習、分析問題和解決問題的能力。 練習 例1：在某一化學反應中，反應物B的濃度在5秒內從2.0mol/l降低到0.5mol/l,在這5秒內B的反應速率為 代入速率的表達式計算 V(B)= △c/△t =(2.0mol/l-0.5mol/l)/2s = 0.75 mol/(L?s) 理解速率公式 練習 例2在2L的密閉容器中進行反應：3H2+N2 2NH3，隨著反應的進行測得不同時間各物質的物質的量如下表： 時間 / min 0 1 2 3 n(H2)/ mol 6.00 4.20 3.00 3.00 n(N2)/ mol 2.00 1.40 1.00 1.00 n(NH3) /mol 0.00 1.20 2.00 2.00 （1）該反應在 min時達到平衡。 （2）0—3min內，H2的平均反應速率為 ，NH3的平均反應速率為 ，N2的平均反應速率為 。 （3）想一想，在該反應中各物質的反應速率在同一時間段內數(shù)值相同嗎？它們之間存在什么聯(lián)系？ 規(guī)范：列三段式，代公式 3H2 + N2 2NH3 C0(mol/l) 3 1 0 △C(mol/l)1.5 0.5 1 C平(mol/l)1.5 0.5 1 V(H2)= △c/△t = 0.75 mol/(L?min) V(N2)= △c/△t = 0.25 mol/(L?min) V(NH3)= △c/△t = 0.50 mol/(L?min) 運用概念計算化學反應速率； [討論分析] ①討論并得出用不同物質所表達的速率不同的結論； ②分析所得數(shù)據(jù)有何內在聯(lián)系，得出化學反應速率之比與化學方程式中物質的系數(shù)之比的關系。 通過習題加深對概念的理解和表達式的應用。 使用化學反應速率的注意事項 （教師根據(jù)學生發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進行小結。） 【小結】使用化學反應速率時，應注意： 1.化學反應速率指的是一個時間段內的平均反應速率，且均為正值。 2.對于同一個化學反應，可以用反應物或生成物表示反應速率，其數(shù)值不一定相同，因此表示化學反應速率時必須指明是何種物質。 3．對于同一個化學反應，各物質表示的化學反應速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數(shù)之比。 4.由于純液體和固體在反應中不存在濃度的變化，不能用純液體和固體濃度的變化來表示化學反應速率。 理解記憶 通過歸納將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律上升為理論，加深印象。 板書 4.a A(g) + bB(g) = cC(g) + dD(g) v(A): v(B):v(C): v(D)=a:b:c:d 隨堂練習 【練習】1.反應 A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應速率為： (1)v(A)=0.3 mol/（Ls） (2)v(B)=0.6mol/（Ls） (3)v(C)=0.4mol/（Ls） (4)v(D)=0.45mol/（Ls） 則該反應速率的快慢順序為—————————。 【概括】所以比較反應速率大小時，不僅要看反應速率數(shù)值本身的大小，還要結合化學方程式中物質的化學計量數(shù)的大小來說明。 “統(tǒng)一單位，統(tǒng)一物質” 學生計算得出結論： (1)>(4)>(2)=(3) 會利用所學知識解決實際問題。 2、某溫度時，在2L容器中，x、y、z三種物質隨時間的變化曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該反應的化學方程式是：_______________，反應開始至2min，z的平均速率是____________ 理解定義 同一反應用不同物質表示反應速率時數(shù)值不同，但表示的意義相同。 好比拖拉機的前后輪因直徑不同它們的轉速不同，但它們代表的是拖拉機相同的行駛速度。 【過渡】為了統(tǒng)一起見，對化學反應速率有這樣一種定義。 【講解】 這是表示這個反應的速率的，不用再強調是用哪種物質表示了，因為這樣一規(guī)定后，無論用哪一種物質表示，化學反應速率都是相同的 讀課本P55-56相關內容 對于簡單易懂的內容，學生可以通過閱讀自學來消化吸收。 總結 【總結】引導學生總結本節(jié)課的內容交流收獲。 學生小組討論，然后組內討論學習體會，小組代表展示討論結果。 學生討論，回顧總結，加深記憶，鞏固、落實了所學知識。 二、三、四、五、六、 檢測題 1．反應4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)在10 L密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣的物質的量增加了0.45 mol，則此反應的平均速率可表示為 (　　) A．v(NH3)＝0.010 mol/(Ls) B．v(O2)＝0.001 0 mol/(Ls) C．v(NO)＝0.001 0 mol/(Ls) D．v(H2O)＝0.045 mol/(Ls) 2．在一個10 L的密閉容器中，發(fā)生反應：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，起始加入H2的物質的量為2 mol，I2的物質的量為5 mol,5 s后，HI的物質的量為0.5 mol，則這5 s內H2的反應速率為(　　) A．0.04 molL－1s－1 B．0.005 molL－1s－1 C．0.01 molL－1s－1 D．0.1 molL－1s－1 3．將氮氣、氫氣的混合氣體分別充入甲、乙、丙三個容器中進行合成氨反應，經過一段時間后，反應速率為： 甲：v(H2)＝3 molL－1min－1； 乙：v(N2)＝2 molL－1min－1； 丙：v(NH3)＝1 molL－1min－1， 則這段時間內三個容器中合成氨的反應速率大小是(　　) A．甲>乙>丙 B．甲＝乙＝丙 C．乙>甲>丙 D．甲>丙>乙 4．對于可逆反應A(g)＋3B(s) 2C(g)＋2D(g)，在不同條件下的化學反應速率如下，其中表示的反應速率最快的是 (　　) A．v(A)＝0.5 molL－1min－1 B．v(B)＝1.2 molL－1s－1 C．v(D)＝0.4 molL－1min－1 D．v(C)＝0.1 molL－1s－1 5.根據(jù)下圖填空： (1)反應物是________；生成物是________。 (2)在2 min內用A、B、C表示的化學反應速率分別為___________、________、____________。 (3)該反應的化學方程式是_________________________________________。 參考答案 1. 【解析】　v(H2O)＝＝0.001 5 mol/(Ls) v(NH3)＝＝0.001 0 mol/(Ls) v(O2)＝＝0.001 25 mol/(Ls) v(NO)＝＝0.001 0 mol/(Ls) 【答案】　C 2. 【解析】　生成HI 0.5 mol，需消耗H2 0.25 mol，則5 s內H2的反應速率為v(H2)＝＝0.005 mol(Ls)－1。 【答案】　B 3. 【解析】　由合成氨反應的方程式為：N2＋3H22NH3可得：甲中v(H2)＝3 molL－1min－1；乙中v(N2)＝2 molL－1min－1，則v(H2)＝3v(N2)＝32 molL－1min－1＝6 molL－1min－1；丙中v(NH3)＝1 molL－1min－1，則v(H2)＝v(NH3)＝1 molL－1min－1＝1.5 molL－1min－1。則三個容器中的化學反應速率大小關系為乙＞甲＞丙。 【答案】　C 4. 【解析】　采用歸一法進行求解，即通過方程式中的化學計量數(shù)將不同物質的反應速率折算成同一物質的反應速率進行比較，B項中的B物質是固體，不能表示反應速率；C項中對應的v(A)＝0.2 molL－1min－1；D項中對應的v(A)＝3 molL－1min－1。 【答案】　D 5. 【解析】　已知在反應過程中反應物的濃度減小，生成物的濃度增大，故A、B為反應物，C為生成物，由速率計算公式得： v(A)＝ molL－1min－1＝3 molL－1min－1， v(B)＝ molL－1min－1＝2 molL－1min－1， v(C)＝ molL－1min－1＝3 molL－1min－1， 則三種物質的系數(shù)之比為3∶2∶3，又因最終各物質濃度不變且均不為零，故為可逆反應，其方程式為3A＋2B3C。 【答案】　(1)A、B　C (2)3 molL－1min－1　2 molL－1min－1 3 molL－1min－1 (3)3A＋2B3C