化學(xué)反應(yīng)的速率和限度教學(xué)設(shè)計

1、第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度（第1課時）三維目標(biāo)知識與技能1理解基本的化學(xué)反應(yīng)速率的概念和影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件。2學(xué)習(xí)實驗研究的方法，能設(shè)計并完成一些化學(xué)實驗。過程與方法1重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。2通過實驗探究分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件。情感、態(tài)度與價值觀有參與化學(xué)科技活動的熱情，有將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會和生活問題做出合理的判斷。教學(xué)重點化學(xué)反應(yīng)速率概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。教學(xué)難點影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教學(xué)過程新課導(dǎo)入一、化學(xué)反應(yīng)速率1、定義：用單位時間內(nèi) 反應(yīng)物 物濃度的 減少量 或 生成物 物濃度的 增加

2、量 來表示。2、計算公式： v C / t 單位: ：mol/(Ls ) mol/(Lmin) mol/(Lh)注意：（1）現(xiàn)表示的化學(xué)反應(yīng)速率是平均 速率，同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同，必須注明物質(zhì)。（2）起始濃度與化學(xué)計量數(shù)比無關(guān)，但是變化濃度一定與化學(xué)計量數(shù)成比例。（3） 同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。例如： 2A(g)+3B (g)C(g)+4D(g) (A):(B):(C):(D) = 2：3：1：4 【例1】 某一反應(yīng)物的初始濃度是2摩爾/升，經(jīng)過兩分鐘的反應(yīng)，它的濃度變成了1.6摩爾/升，求該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 0.2 mol/(Lmin) 【

3、例2】 在一定條件下N2 + 3H2 2NH3 的反應(yīng)中，起始C(N2) 為2mol/L，C(H2)為5mol/L， 反應(yīng)到2分鐘時，測得 C(NH3 )為0.4mol/L.分別用N2 、 H2、 NH3 表示反應(yīng)速率。 V(N2) = 0.1 mol/(Lmin) ；V(H2)= 0.3 mol/(Lmin) ； V(NH3)= 0.2 mol/(Lmin) ?！纠?】某溫度時，2L容器中X、Y、Z三種物質(zhì)的 量隨時間的變化如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析，該 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3X +Y = 2Z ；反應(yīng)開始至2min ，Z的平均反應(yīng)速率為 ： 0.05 mol/(Lmin)【例4】 在2A +

4、 B = 3C + 4D的反應(yīng)中, 下列表示該反應(yīng)的化反速率最快的是-（ B ）A. V(A) = 0.5 mol/(L·s) B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s) D. V(D) = 1 mol/(L·s)【總結(jié)】 對于同一反應(yīng)，比較用不同反應(yīng)物或生成物表示的反應(yīng)速率大小時，要換算成同一物質(zhì)表示的速率，才能比較。3影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 內(nèi)因：由參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)決定。影響反應(yīng)速率的因素有 外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、其它因素。（1）濃度：其它條件不變時，增大反應(yīng)物濃度，可以 增大 反應(yīng)速率

5、。注意：“濃度”是指“溶液中溶質(zhì)的濃度”或 “氣體的濃度”；固體和純液體的濃度可看成是一常數(shù)。對固體，反應(yīng)速率與其表面積大小有關(guān)，固體的顆粒度越?。ū砻娣e越大，則反應(yīng)速率越 快 。【例題5】在溫度不變時，恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)H22H；H0，若反應(yīng)濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需要20s，那么由0.06mol/L降到0.036mol/L，所需時間為-（ C ）A.10s B.12s C.大于12s D.小于12s（2）溫度：其它條件不變時，升高溫度可以 增大 反應(yīng)速率；降低溫度可以 減小 反應(yīng)速率。 例6把除去氧化膜的鎂條放入盛有一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速率v隨時間

6、t的變化關(guān)系如圖， 其中0 t1速率變化的原因是 反應(yīng)放熱，溫度升高時速率加快 ；t1t2速率變化的原因是 鹽酸濃度變稀世反應(yīng)速率減小 。（3）壓強(qiáng)：對于有氣體參加的反應(yīng)，其它條件不變時，增大壓強(qiáng)可以 增大 反應(yīng)速率；減小壓強(qiáng)，可以 減小 化學(xué)反應(yīng)速率。 解釋：在溫度、氣體的物質(zhì)的量不變時，增大壓強(qiáng)，必縮小容器引起氣體的濃度增大，所以，反應(yīng)速率加快。（4）催化劑：選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢猿汕先f倍的加快反應(yīng)速率。 “催化劑”：能 改變 反應(yīng)速率，而在反應(yīng)前后本身的 組成 和 化學(xué) 性質(zhì)不發(fā)生變化。（5）其他：如：固體的表面積（顆粒度）、激光、射線、超聲波、紫外線、溶劑等。（6）惰性氣體對反應(yīng)速率的

7、影響：恒溫恒容，加入惰性氣體（或不參加反應(yīng)的氣體），容器P增大，但各物質(zhì)C不變，v不變。恒溫恒壓，加入惰性氣體（或不參加反應(yīng)的氣體），容器V增大，各物質(zhì)C減小，v減小。 【隨堂練習(xí)】1.下列措施肯定能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是-（ C ）A.增大反應(yīng)物的量 B.增大壓強(qiáng) C.升高溫度 D.使用催化劑2.Na2S2O3溶液跟稀H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方方程式為：。下列各組實驗中，溶液中最先變渾濁的是-（ D ）反應(yīng)反 應(yīng) 物H2O溫度Na2S2O3H2SO4VV(ml)C(mol×L1)V(ml)C(mol×L1)（ml）A1050.1100.15B1050.150.110C3050

8、.150.110D3050.250.2103.下列條件一定能使反應(yīng)速率加快的是-（ C ）增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量升高溫度 縮小反應(yīng)容器的體積 加入生成物 加入MnO2A全部BCD4.反應(yīng)在2L的密閉容器中進(jìn)行，1分鐘后，NH3減少了0.12mol，則平均每秒鐘變化正確的是- -（ C ）ANO：0.001 BH2O：0.002 CNH3：0.002 DO2：0.00125 5.在N2 + 3H2 2NH3的反應(yīng)中，經(jīng)過一段時間后，NH3的濃度增加了0.6 ,在此時間內(nèi)用NH3表示的反應(yīng)速率為0.30·S1。則此一段時間是-（B）A1秒B2秒C0.44秒D1.33秒6.在其它條件不變時，

9、10時以某物質(zhì)表 示的反應(yīng)速率為3 ，已知溫度每升高10反應(yīng)速率是原來的2倍，則溫度為50時，該反應(yīng)的速率為-（ A ）A48 ·S1B36 ·S1C24 ·S1D12 ·S17.在2N2O5 = 4NO2 + O2反應(yīng)中，N2O5的起始濃度為2.1，經(jīng)100秒鐘后，N2O5的濃度為1.95，則反應(yīng)速率： = 0.0015 mol/(LS) .8.某反應(yīng)的速率，當(dāng)溫度每升高10增快為原來的2倍，如果溫度由100降到50，則該反應(yīng)的速率約為原來的 32 倍。9.在某一密閉容器中有A、B兩種氣體， 開始時濃度分別為a、b， A跟B反應(yīng)生成C， 反應(yīng)方程式為：

10、 A + 2B 3C t秒末時， 用C表示的反應(yīng)速率為d ·S1，則此時B的濃度為 (b-2/3 dt) 。第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度（第2課時）三維目標(biāo)知識與技能1理解可逆反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)平衡的概念2.化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。3學(xué)習(xí)實驗研究的方法，能設(shè)計并完成一些化學(xué)實驗。通過實驗探究響形成化學(xué)反應(yīng)平衡的概念及化學(xué)反應(yīng)限度的概念過程與方法1重視培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力。2通過探究實驗認(rèn)識化學(xué)平衡與反應(yīng)限度，并用得到的結(jié)論去指導(dǎo)去分析和解決實際問題。情感、態(tài)度與價值觀有參與化學(xué)科技活動的熱情，有將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實踐的意識，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社

11、會和生活問題做出合理的判斷。教學(xué)重點化學(xué)反應(yīng)速率概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。教學(xué)難點化學(xué)反應(yīng)限度概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素。教學(xué)難點：化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。教學(xué)過程新課導(dǎo)入二、化學(xué)反應(yīng)的限度（一）可逆反應(yīng)：1、定義：在同一條件下，同時向正、反兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)2、特點：（1）向兩個相反的方向進(jìn)行的兩個化學(xué)反應(yīng)，在相同的條件下同時進(jìn)行、共存，兩個化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成了一個對立的統(tǒng)一體。（2）符號：“ ”號（3）通常從左向右的反應(yīng)稱為 正 反應(yīng)，從右向左的反應(yīng)稱為 逆 反應(yīng)；（4）在反應(yīng)體系中，與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)的各種物質(zhì)濃度 均不能為零 。（二）化學(xué)反應(yīng)限度1、定義：. 當(dāng)一個 可逆

12、 反應(yīng)進(jìn)行到正向反應(yīng)速率與逆向反應(yīng)速率 相等 時，反應(yīng)物和生成物的濃度_ 不再改變_，達(dá)到表 面上靜止 的一種“_狀態(tài)_”，這就是這個反應(yīng)所能達(dá)到的限度；此時這個狀態(tài)就叫做 化學(xué)平衡 狀態(tài)。反 應(yīng) 開始： 正 > 逆 反應(yīng)過程中：正逐漸 減小 ，逆逐漸 增大 ； 反應(yīng)物濃度 減小 ，生成物濃度 增大 ；平 衡 時：正 =逆；各組分的濃度不再 變化。2.化學(xué)平衡的特征：等： 正 逆 ；定：各組分的 濃度 一定 ； 動： 動態(tài) 平衡 。 變：如果外界條件的改變，原有的化學(xué)平衡狀態(tài)將被破壞，平衡發(fā)生移動。【例1】在可逆反應(yīng)體系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后，哪些物質(zhì)中

13、會含有18O？ 答：SO2 、O2 、SO3 中均含有18O 。3.影響化學(xué)平衡的條件：（催化劑不影響化學(xué)平衡）（1）濃度：增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度 ，平衡向 正 反應(yīng)方向移動； 減少反應(yīng)物的濃度或增大生成物的濃度 ，平衡向 逆 反應(yīng)方向移動。（2）溫度：升高溫度平衡向 吸熱 反應(yīng)方向移動； 降低溫度平衡向 放熱 反應(yīng)方向移動。（3）壓強(qiáng)：（只對于有氣體參加且反應(yīng)前后氣體總體積發(fā)生變化的反應(yīng)） 增大壓強(qiáng)平衡向 氣體總體積縮小 的方向移動 ； 減小壓強(qiáng)平衡向 氣體總體積增大 的方向移動 。 第5頁（共11頁） （三）化學(xué)反應(yīng)條件的控制 促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)：提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率即原料的利率

14、、加快在生產(chǎn)和生活中 反應(yīng)速率等。抑制有害的化學(xué)反應(yīng)：減慢速率、減少或消除有害物質(zhì)的產(chǎn)生，控制副反應(yīng)的發(fā)生等 這就涉及到反應(yīng)條件的控制。通過控制反應(yīng)條件，可以改變反應(yīng)速率（加快或減慢）；也可以在一定程度上改變一個化學(xué)反應(yīng)的限度，使可逆反應(yīng)朝著有利于人們需要的方向進(jìn)行。 【應(yīng)用】工業(yè)上合成氨的生產(chǎn)中：既要考慮反應(yīng)的速率也要考慮反應(yīng)所能達(dá)到的限度。二者兼顧，通過控制反應(yīng)器的溫度和壓強(qiáng)，使反應(yīng)既快又能達(dá)到較大的限度。合成氨的反應(yīng)： N2 3H2 2NH3 反 應(yīng) 特 點：正反應(yīng)是放熱反應(yīng)、氣體總體積縮小的反應(yīng) 控 制 條 件: 速 率 快：高溫有利 （1）溫度 生產(chǎn)中二者兼顧，選擇適宜的溫度（約50

15、0） 反應(yīng)限度: 低溫有利 速 率 快：高壓有利 （2）壓強(qiáng) 生產(chǎn)中采用中壓法（2050Mpa） 反應(yīng)限度：高壓有力 （3）催化劑：還原鐵粉為主體的多成分催化劑。 【隨堂練習(xí)】1、高溫高壓催化劑條件下，3mol氫氣和1mol氨氣置于密閉容器中反應(yīng)能夠得到2mol氨氣嗎？為什么？ 答：不能。因為該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。2.對于達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)：N2 3H2 2NH3 （正反應(yīng)為放熱），下列敘述中正確的是-（ C ） A.反應(yīng)物和生成物的濃度相等 B.增大壓強(qiáng)不利于氨的合成 C.反應(yīng)物和生成物的濃度不再變化 D.降低溫度，平衡混合物里氨的濃度減小 3.下列反應(yīng)達(dá)到平衡后，加壓或降溫都能使平衡向正反應(yīng)方

16、向移動的是-（ D ） A. C(s) H2O(g) CO(g) H2(g) 正反應(yīng)吸熱 B. CO2(g) H2(g) CO(g) H2O(g) 正反應(yīng)放熱 C. 2H2O(g) 2H2(g) O2(g) 正反應(yīng)吸熱 D. N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) 正反應(yīng)放熱 6.在一定條件下，可逆反應(yīng) 2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)（正反應(yīng)放熱）達(dá)到平衡后，若使平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施是-（BC） A.升高溫度 B.增大SO2的濃度 C.增大壓強(qiáng) D.使用催化劑 【知識拓展】判斷可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)混合

17、物體系中各成分的含量各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)一定平衡各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定不一定平衡正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系在單位時間內(nèi)消耗了m molA同時生成m molA，即V(正)=V(逆)平衡在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時消耗了p molC，則V(正)=V(逆)平衡V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q，V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡在單位時間內(nèi)生成n molB，同時消耗了q molD，因均指V(逆)不一定平衡壓強(qiáng)m+np+q時，總壓力一定（其他條件一定）平衡m+n=p+q時，總壓力一定（其

18、他條件一定）不一定平衡混合氣體平均相對分子質(zhì)量MrMr一定時，只有當(dāng)m+np+q時平衡Mr一定時，但m+n=p+q時不一定平衡溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化，當(dāng)體系溫度一定時（其他不變）平衡體系的密度密度一定不一定平衡其他如體系顏色不再變化等（平衡體系中有帶顏色氣體參加）平衡例1一定溫度下的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng)，N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，下列情況能說明反應(yīng)已達(dá)平衡的是 -（AB）A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間而變化 B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時間而變化C.混合氣體的密度不隨時間而變化 D.生成6molNH鍵的同時有3molHH鍵生成E.生成1molN2的同時有3 molH2的生成

19、【例2】在一定條件下，反應(yīng) A(g) 3B(g) 2C(g) 達(dá)到平衡的標(biāo)志是-（CD） A. A、B、C 的分子數(shù)比為 1 ：3 ：2 B. C的體積分?jǐn)?shù)比B、A 大 C. 單位時間內(nèi)生成a mol A 同時生成 2a mol CD. 單位時間內(nèi)生成C的物質(zhì)的量與消耗C的物質(zhì)的量相等 影響化學(xué)平衡移動的條件：化學(xué)平衡移動：（強(qiáng)調(diào)一個“變”字）舊平衡V正=V逆平衡被打破V正V逆新平衡V正=V逆改變條件一定時間后條件不再變化濃度、溫度的改變，都能引起化學(xué)平衡移動。而改變壓強(qiáng)則不一定能引起化學(xué)平衡移動。強(qiáng)調(diào)：氣體體積數(shù)發(fā)生變化的可逆反應(yīng)，改變壓強(qiáng)則能引起化學(xué)平衡移動；氣體體積數(shù)不變的可逆反應(yīng)，改變

20、壓強(qiáng)則不會引起化學(xué)平衡移動。催化劑不影響化學(xué)平衡。速率與平衡移動的關(guān)系：av正= v逆，平衡不移動；b v正 > v逆，平衡向正反應(yīng)方向移動；c v正 < v逆，平衡向逆反應(yīng)方向移動。平衡移動原理：（勒夏特列原理）：如果改變影響平衡的一個條件（濃度、溫度或壓強(qiáng)），平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。分析化學(xué)平衡移動的一般思路：平衡不移動程度相同v正 v逆使用催化劑或?qū)w積無變化的反應(yīng)改變壓強(qiáng)程度不同v正 v逆濃度壓強(qiáng)催化劑平衡移動條件改變 速率不變：如容積不變時充入惰性氣體 強(qiáng)調(diào)：加快化學(xué)反應(yīng)速率可以縮短到達(dá)化學(xué)平衡的時間，但不一定能使平衡發(fā)生移動。5反應(yīng)物用量的改變對化學(xué)平衡影響

21、的一般規(guī)律：(1)若反應(yīng)物只有一種：aA(g) bB(g) + cC(g)，在不改變其他條件時，增加A的量平衡向正反應(yīng)方向移動，但是A的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關(guān)：(可用等效平衡的方法分析)。若a = b + c ：A的轉(zhuǎn)化率不變；若a > b + c ： A的轉(zhuǎn)化率增大；若a < b + c A的轉(zhuǎn)化率減小。a若反應(yīng)物不只一種：aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)，在不改變其他條件時，只增加A的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，但是A的轉(zhuǎn)化率減小，而B的轉(zhuǎn)化率增大。若按原比例同倍數(shù)地增加A和B，平衡向正反應(yīng)方向移動，但是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關(guān)：如a+b

22、= c + d，A、B的轉(zhuǎn)化率都不變；如a+ b>c+ d，A、B的轉(zhuǎn)化率都增大；如a + b < c + d，A、B的轉(zhuǎn)化率都減小。等效平衡的判斷與分析等效平衡問題的解題思路：1概念：同一反應(yīng)，在一定條件下所建立的兩個或多個平衡中，混合物中各成分的含量相同，這樣的平衡稱為等效平衡。2等效平衡的類型在一定條件下（恒溫恒容或恒溫恒壓），對同一可逆反應(yīng)，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，達(dá)平衡時的狀態(tài)規(guī)律如下表：條件等效條件結(jié)果恒溫恒容（n（g）0）投料換算成相同物質(zhì)表示時量相同兩次平衡時各組分百分量、n、c均相同恒溫恒容（n（g）=0）投料換算成相同物質(zhì)表示時等比例兩次平衡時各組分百分量相同，n、c同比例變化恒溫恒壓投料換算成相同物質(zhì)