化學反應的速率和限度

PAGEPAGE4第三節(jié)化學反應的速率和限度(第1課時)一、三維目標知識與技能理解基本的化學反應速率的概念和影響化學反應速率的外界條件學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗過程與方法重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法，提高科學探究的能力通過實驗探究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作出合理判斷二、教學重點化學反應速率概念；影響化學反應速率的條件三、教學難點影響化學反應速率的因素四、教學過程[引入]我們在前面的學習中，主要討論了化學反應中的物質變化及伴隨發(fā)生的能量變化這兩個根本問題，這是化學反應的兩大基本特征。而當一個具體的化學反應應用于實際時，我們最關心的問題是反應的快慢和反應進行到什么程度，也就是我們今天要給大家介紹的化學反應速率和限度。[板書]第三節(jié)化學反應速率和限度[講述]在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到有的化學反應進行得比較快，有的化學反應進行得比較慢。不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快與慢是相對而言的，是一種定性的比較，而在科學研究和實際應用中，需要對化學反應進行的快慢進行定量的描述。如何描述呢？我們通常用“反應速率”來描述。[板書]一、化學反應速率1、定義：用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。v=單位：mol/(L·s)mol/(L·min)mol/(L·h)[例題1]在2L密閉容器中，有如下反應，求合成氨的化學反應速率。N2+3H2=2NH3起始量：2mol4mol010min：1mol[例題2]反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為：①v(A)=0.3mol/(Lmin)②v(B)=0.01mol/(Lmin)③v(C)=0.20mol/(Lmin)④v(D)=0.40mol/(Lmin)試比較哪種情況下反應速率較快.[板書]注意：①表示平均反應速率②△C只能取正值③必須指明是用哪種物質表示的反應速率。④各種物質反應的速率之比等于方程式各物質前的系數(shù)比。⑤在比較化學反應速率時，一定要用同一種物質的反應速率來比較。[過渡]不同化學反應的速率不同，有的反應較快，有的反應較慢，一個化學反應的快慢與哪些因素有關呢？[板書]2、影響化學反應速率的因素內因：反應物的性質外因：外界條件[講述]反應物的性質是物質的客觀性質，我們不能改變，但外界條件是可以改變的，那么外界條件的改變對化學反應速率是如何改變的呢？請看下面的實驗。[實驗5][實驗6][思考與交流][小結][板書]①當其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快。②適當?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W反應速率③當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。④對于有氣體參加的反應來說，當其他條件不變時，增大壓強，化學反應速率加快。⑤對于有固體參加的反應來說，當其他條件不變時，增大表面積，化學反應速率加快。(第2課時)一、三維目標知識與技能理解可逆反應、化學平衡的概念化學反應限度本質原因及外部特征學習實驗研究的方法，能設計并完成一些化學實驗。通過實驗探究形成化學平衡的概念及化學反應限度的概念。過程與方法重視培養(yǎng)學生科學探究的基本方法，提高科學探究能力通過探究實驗認識化學平衡與反應限度，并用得到的結論去指導分析和解決實際問題。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。二、教學重點化學反應限度概念；了解影響化學反應限度的因素三、教學難點化學反應限度的本質原因及外部持征四、教學過程[老師]我們學習過這樣一些反應：N2+3H22NH3，2SO2+O22SO3，Cl2+H2OHCl+HClO。這些反應都屬于什么反應？[學生]可逆反應。[老師]什么是可逆反應[學生]在同一條件下正反應方向和逆反應方向均能進行的化學反應叫可逆反應[老師]氫氣和氧氣的反應生成水和水電解生成氫氣和氧氣的反應是可逆反應嗎？[學生]不是[老師]為什么？[學生]因為不是在同一條件下[老師]很好，可逆反應必須要在同一條件下。而對于有些反應來說，由于在同一條件下，正反應的反應程度很大，逆反應進行程度很小，反應物幾乎完全轉化為生成物，象這樣的反應就不是可逆反應，或者說它們是不可逆反應。對于可逆反應來說，由于反應物不可能完全轉化為生成物，所以都有一個反應物轉化為生成物的程度問題，即反應的限度問題。[板書]二、化學反應限度[過渡]下面我們以CO和H2O反應為例來探究可逆反應的限度問題。CO+H2OCO2+H2開始：0.010.0100(mol/L)t1：0.0080.0080.0020.002t2：0.0060.0060.0040.004t3：0.0050.0050.0050.005t4：0.0050.0050.0050.005[說明]當反應開始時，CO和H2O的濃度最大，因而它們反應生成CO2和H2的正反應速率最大，CO2和H2的起始濃度為0，因而它們反應生成CO和H2O的逆反應速率為0。隨著反應的進行，反應物CO和H2O的濃度逐漸減小，正反應速率逐漸減小，生成物CO2和H2的濃度逐漸增大，逆反應速率逐漸增大。經過一定的時間后，正反應速率和逆反應速率達到相等，這時反應物和生成物的濃度就不再發(fā)生變化了。達到一種平衡狀態(tài)，我們稱之為化學平衡狀態(tài)，簡稱化學平衡。[板書]1、化學平衡定義：在一定條件下的可逆反應里，正反應和逆反應的速率相等，反應物的濃度和生成物的濃度不再改變的狀態(tài)。（2）特征：逆：可逆反應等：V(正)=V(逆)動：動態(tài)平衡V(正)=V(逆)≠0定：濃度保持一定變：條件改變，平衡改變。（3）化學平衡狀態(tài)的判斷V(正)=V(逆)[例題]在定溫定容下：判斷反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)是否己經達到平衡？①單位時間內，生成NH3的量等于消耗NH3的量。②單位時間內，生成1molN2同時生成3molH2。③單位時間內，生成1molN2同時消耗2molNH3。④單位時間內，生成3molH2同時生成2molNH3。⑤1個N≡N鍵斷裂的同時，有3個H—H鍵斷裂。⑥1個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N—H鍵斷裂。⑦N2、H2、NH3的濃度不再隨時間變化了。⑧體系的壓強不再變化了。⑨混合氣體的平均摩爾質量不再發(fā)生變化。⑩混合氣體的密度不再發(fā)生變化。[講述]化學平衡狀態(tài)是可逆反應達到的一種特殊狀態(tài)，當一個可逆反應達到化學平衡狀態(tài)時，該反應就達到了的最大化學反應的限度。[板書]2、化學反應的限度在給定條件下化學反應所能達到或完成的最大程度，即該反應的最大反應限度。[講述]對于任何可逆反應在給定的條件下都有一定的限度，只是不同的化學反應的反應限度不同?；瘜W反應的限度首先決定于物質的化學性質，其次受外界條件如溫度、濃度、壓強等影響。[板書]3、影響化學反應限度的因素內因：物質的性質外因：溫度、濃度、壓強等[過渡]由于外界反應條件的改變會影響到化學反應的限度，所以對于我們有利的反應我們就要通過改變外界條件，使化學反應進行的程度增大；而對于我們不利的反應，我們就要通過改變外界條件，使化學反應進行的程度減小。下面我們繼續(xù)討論化學反應條件的控制。[板書]三、化學反應條件的控制[講述]化學反應條件的控制，對一個具體的化學反應條件來說，有兩個方面的影響：第一是對化學反應速率的影響；第二是對化學反應限度的影響。對化學反應限度的影響，我們將在選修教材中進行學習，今天我們重點來討論反應條件的改變對化學反應速率的影響。[討論]1、煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關系？與煤充分燃燒有何關系？煤研得越細，粉末越小，與空氣中的氧氣的接觸面積越大，燃燒越充分，反應速率越快。2、空氣用量對煤充分燃燒有什么影響？原因是什么？空氣越充足，煤燃燒生成二氧化碳越充分，放熱越多；空氣不足，則煤燃燒越不充分，放熱越少，生