2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊(cè)第二章化學(xué)平衡 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率(第一課時(shí))

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1、2022年高中化學(xué)(大綱版)第二冊(cè) 第二章 化學(xué)平衡 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率(第一課時(shí)) 從容說(shuō)課 本節(jié)側(cè)重介紹了化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及造成這些影響的原因,從而達(dá)到使學(xué)生對(duì)這部分知識(shí)理解和掌握的目的,這也是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂。生成物分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程。以及舊

2、鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過(guò)分子(或離子)的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等概念,并運(yùn)用恰當(dāng)?shù)谋扔?,說(shuō)明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。之后教材又以HI分解生成H2和I2為例,歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比,從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)→增加有效碰撞次數(shù)→增加化學(xué)反應(yīng)速率這一思路,又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因。使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。

3、 當(dāng)然,由于本節(jié)教材的理論性較強(qiáng),并且具有一定的難度,所以在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)以及電化教學(xué)措施,以達(dá)到教學(xué)目的。 ●教學(xué)目標(biāo) 1. 使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法,通過(guò)故宮文化遺產(chǎn)本世紀(jì)的快速腐蝕事實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí),增強(qiáng)環(huán)保觀念。 2. 使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并由此進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的辯證唯物主義思想。 3. 使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 4. 通過(guò)分析、理解有效碰撞、活化分子等概念和過(guò)程,增強(qiáng)學(xué)生的歸納及形象思維能力。 ●教學(xué)重點(diǎn)

4、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ●教學(xué)難點(diǎn) 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因 ●課時(shí)安排 兩課時(shí) ●教學(xué)方法 1. 為了讓學(xué)生建立化學(xué)反應(yīng)快慢的概念,教學(xué)中制做了幻燈片展示故宮“云龍陛石”嚴(yán)重受損的情況。 2. 教學(xué)中運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)例如投籃球作比喻和三維動(dòng)畫(huà)軟件的模擬演示使學(xué)生能形象地理解有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等概念和過(guò)程。 3. 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的邊講邊做,使學(xué)生親自體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)速率受濃度、溫度、壓強(qiáng)及催化劑的影響。 ●教學(xué)用具 投影儀、幻燈機(jī)、多媒體電腦及相應(yīng)課件、試管若干、試管架、10 mL量筒、1 mol·L-1鹽酸、0.1 mol·L-1鹽酸、1 mol·L-1醋酸

5、、5% H2O2、洗潔精、MnO2、大理石若干。 ●教學(xué)過(guò)程 第一課時(shí) [引言]我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)討論和學(xué)習(xí)的重要意義就在于日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。從這個(gè)意義上講有的反應(yīng)如合成氨,必須是高溫、高壓、還得催化劑,而且氮的轉(zhuǎn)化率還較低,我們就希望它能變得容易一些,轉(zhuǎn)化率更高一些;而有的反應(yīng)如鋼鐵的生銹腐蝕我們又希望它能變得慢一些等等。這樣就涉及兩方面的問(wèn)題:一是反應(yīng)進(jìn)行的快慢即化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題;二是反應(yīng)進(jìn)行的程度也就是化學(xué)平衡問(wèn)題。這兩個(gè)問(wèn)題所涉及的知識(shí)和規(guī)律,對(duì)我們今后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和化工生產(chǎn)中適宜條件的選擇提供了必要的理論基礎(chǔ),也是本章學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。 [板書(shū)]第二章

6、化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 [問(wèn)]同學(xué)們?nèi)ケ本┞糜芜^(guò)嗎? [生]部分同學(xué)回答:去過(guò)。 [追問(wèn)]那么在旅游中你們認(rèn)為北京最輝煌的建筑或者印象最深的景點(diǎn)是什么呢? [生]到過(guò)北京的幾位同學(xué)異口同聲地回答:故宮。 [問(wèn)]北京的故宮是世界著名的古建筑群,是世界珍貴的文化遺產(chǎn)。當(dāng)你們游到保和殿的時(shí)候,是否留意了它后邊的那塊巨大的“云龍陛石”呢? [生]到過(guò)的幾位同學(xué)中有人回答:留意了,但那上邊的好多的細(xì)小花紋已經(jīng)模糊不清了。 [師]事實(shí)上“云龍陛石”上曾經(jīng)雕刻有精美的蟠龍圖案,近些年來(lái),尤其是上一世紀(jì),這些浮雕遭到嚴(yán)重的損壞,據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的古建筑在上世紀(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚

7、至上千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重,有的已經(jīng)面目全非了。 [幻燈展示]將“云龍陛石”、吐水龍頭及太和殿周?chē)臐h白玉護(hù)欄的蟠龍柱等景點(diǎn)的照片制成幻燈片,清晰地展示其被損壞的情況。 [生]認(rèn)真觀看幻燈片所展示的著名的建筑被損情況,并發(fā)出驚嘆:這真是一場(chǎng)災(zāi)難。 [師]這場(chǎng)災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)资钦l(shuí)呢?酸雨。我們知道CaCO3在風(fēng)吹日曬、雨淋時(shí)會(huì)和H2O、CO2反應(yīng)生成可溶性的Ca(HCO3)2而使石雕、建筑受損,但是歷史幾千年這種腐蝕都是很慢的。為什么上世紀(jì)的損失就這么快呢?這就要從化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題說(shuō)起。 [板書(shū)]一、化學(xué)反應(yīng)速率 [師]不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢是不一樣的,有的反應(yīng)如酸堿中

8、和反應(yīng)、氫氧點(diǎn)燃爆炸反應(yīng),瞬間即可完成,而有的反應(yīng)如塑料的分解要經(jīng)幾百年,石油的形成則要經(jīng)過(guò)百萬(wàn)年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,反應(yīng)很慢。這當(dāng)然是由化學(xué)反應(yīng)本身的特點(diǎn)和反應(yīng)物的性質(zhì)所決定的。下邊我們做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)一下反應(yīng)快慢的區(qū)別。 [演示實(shí)驗(yàn)2—1]可選兩個(gè)學(xué)生代表親自操作,同學(xué)甲做大理石與1 mol·L-1的鹽酸反應(yīng),同學(xué)乙做大理石與1 mol·L-1的醋醋反應(yīng)。 [生]觀察,記錄現(xiàn)象:在同學(xué)甲即加入鹽酸的試管中,大理石與鹽酸迅速反應(yīng),有大量氣泡生成;而在同學(xué)乙即加入醋酸的試管中,反應(yīng)則比較緩慢,只有少量氣泡產(chǎn)生。 [引導(dǎo)]大家看到了大理石在與強(qiáng)酸(鹽酸)和弱酸(醋酸)反應(yīng)時(shí)的快慢差別,那么大

9、家是否考慮過(guò)如何來(lái)量度化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢呢?大家結(jié)合物理學(xué)上所學(xué)的運(yùn)動(dòng)速率的含義,閱讀教材,再來(lái)理解化學(xué)反應(yīng)速率的含義。 [生]認(rèn)真閱讀教材,結(jié)合運(yùn)動(dòng)速率的理解,自學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)內(nèi)容。 [提問(wèn)]化學(xué)反應(yīng)速率的定義是什么? [生]回答:化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個(gè)物理量。 [追問(wèn)]化學(xué)反應(yīng)速率在化學(xué)上是如何表示的? [生]回答:通常用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。 [師]整理學(xué)生的回答進(jìn)行板書(shū)。 [板書(shū)]1. 化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法:用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。 [問(wèn)]化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位有哪些呢? [

10、回答]由于濃度(物質(zhì)的量濃度)的單位是mol·L-1,而時(shí)間的單位有s、min、h等,所以,化學(xué)反應(yīng)速率的常用單位有mol/(L·s)或mol/(L·min)等。 [板書(shū)]2. 單位:mol/(L·s)或mol/(L·min) [問(wèn)]請(qǐng)同學(xué)們歸納出化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)式。 [生]思考,分析并回答,濃度的變化量一般用Δc(B),單位時(shí)間用Δt表示,所以化學(xué)反應(yīng)速率v(B)= [師]評(píng)價(jià)學(xué)生回答:基本正確。但應(yīng)注意,定義中用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少來(lái)表示的話,從數(shù)學(xué)意義上Δc(B)一定小于0,即所以v(B)<0,為了避免出現(xiàn)這種情況,所以寫(xiě)表達(dá)式時(shí)給Δc(B)取絕對(duì)值就可保證Δc(B)>

11、0,即v(B)>0,即表示成v(B)= [板書(shū)]3. 數(shù)學(xué)表達(dá)式:v(B)= [投影練習(xí)]1. 在某一化學(xué)反應(yīng)里,反應(yīng)物A的濃度在10 s內(nèi)從4.0 mol·L-1變成1.0 mol·L-1,在這10 s內(nèi)A的化學(xué)反應(yīng)速率為多少? [生]根據(jù)定義進(jìn)行練習(xí): v(A)= = 并踴躍舉手回答計(jì)算結(jié)果。 [師]肯定學(xué)生回答結(jié)果。但是在具體的運(yùn)用和理解化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),還應(yīng)該注意下面幾個(gè)問(wèn)題。 [投影顯示]關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題: 1. 化學(xué)反應(yīng)速率是標(biāo)量,即只有大小而沒(méi)有方向; 2. 一般地計(jì)算出來(lái)的化學(xué)反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,不同時(shí)刻的化學(xué)反應(yīng)速率是不

12、相同的; 3. 對(duì)于固體物質(zhì)或氣態(tài)反應(yīng)中的液體物質(zhì),反應(yīng)在其表面進(jìn)行,它們的“濃度”是不變的,因此不用液體和固體表示化學(xué)反應(yīng)速率; 4. 對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其化學(xué)反應(yīng)速率可能不相同,但其化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。例如在N2+3H2 2NH3中v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2。 [板書(shū)]4. 關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。 [投影練習(xí)]1.N2+3H2 2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生,5min內(nèi)NH3的質(zhì)量增加了1.7g,求v(NH3)、v(H2)和v(N2)。 解析:5min內(nèi)生成NH3的物質(zhì)的量: v(N

13、H3)= =0.1 mol 故v(NH3)==0.01mol·L-1·min-1 由v(NH3): v(N2):v(H2)=2:1:3, 有v(N2)= v(NH3)= ×0.01mol·L-1·min-1=0.005mol·L-1·min-1, v(N2)= v(NH3)= ×0.01mol·L-1·min-1=0.015mol·L-1·min-1。 答:(略) 2.在Ma+nB======pC的反應(yīng)中,經(jīng)過(guò)10s的反應(yīng)后,各物質(zhì)的濃度變化為:A減少a mol·L-1,B減少mol·L-1,C增加a mol·L-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________。 解析:

14、根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)各物質(zhì)濃度的變化比等于各對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即 m:n:p=a: :a=2:1:2 故反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2A+B======2C。 答:略 [小結(jié)]本節(jié)課我們首先了解了本章將要學(xué)到的三類問(wèn)題:化學(xué)反應(yīng)及影響因素;化學(xué)平衡及影響因素;化學(xué)平衡的應(yīng)用等。然后著重討論了化學(xué)反應(yīng)速率的概念,常用單位、表達(dá)式及簡(jiǎn)單計(jì)算,當(dāng)然在運(yùn)用和計(jì)算時(shí)應(yīng)注意提醒的幾個(gè)問(wèn)題。 [布置作業(yè)]P38一、1、2、3 二、1 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第二章 化學(xué)平衡 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率 一、化學(xué)反應(yīng)速率 1. 化學(xué)反應(yīng)速率的概念:用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。 2

15、. 單位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1 3. 數(shù)學(xué)表達(dá)式:v(B)= 4. 關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題 ●教學(xué)說(shuō)明 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知識(shí),正如教材所說(shuō)既是今后繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)所必需的理論基礎(chǔ),也是選擇化工生產(chǎn)適宜條件時(shí)所必須了解的化學(xué)變化的規(guī)律。在教學(xué)中,以一些實(shí)例入手,使學(xué)生對(duì)本章所學(xué)內(nèi)容有一個(gè)整體感知。在化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)的教學(xué)中,通過(guò)展示故宮中著名建筑在上世紀(jì)嚴(yán)重受損的情況,即使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有了一定的認(rèn)識(shí),同時(shí)也培養(yǎng)和增強(qiáng)了他們的環(huán)保意識(shí)和觀念。在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,通過(guò)自學(xué),而得出化學(xué)反應(yīng)速率的概念、單位、表達(dá)式等。為了增強(qiáng)運(yùn)用知識(shí)的

16、靈活性,在最后提醒了同學(xué)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題。 [參考練習(xí)] 1.在5L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):C(s)+CO2(g)====2CO(g),若最初加入22g二氧化碳,5min后測(cè)得還剩有17.6g二氧化碳,那么這段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率為( ) A.v(CO2)=0.02mol·L-1·min-1 B.v(CO)=0.008mol·L-1·min-1 C.v(CO2)=0.004mol·L-1·min-1 D.v(CO2)=0.002mol·L-1·min-1 答案:BC 2.在體積為2 L的容器中發(fā)生了3A(g)+B(g)======2C(g)的反

17、應(yīng),若最初加人的A和B都是4 mol,A的平均速率是0.12 mol·L-1·s-1,則10s后容器中B是( ) A.2.8 mol B.1.6 mol C.3.2 mol D.3.6 mol 答案:C 3.把下列四種X的溶液分別加入到四個(gè)盛有l(wèi)O mL 2 mol·L-1鹽酸的燒杯中,并加水均稀釋至50 mL,此時(shí),X和鹽酸和緩地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是( ) A.20 mL,3 mol·L-1 B.20 mL,2 mol·L-1 C.10 mL,4 mol·L-1 D.10

18、 mL,2 mol·L-1 答案:A 4.向4個(gè)體積相同的密閉容器中分別充人一定量的S02和O2開(kāi)始反應(yīng)時(shí),按正反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是( ) 甲.在500℃時(shí),SO3和02各10 mol反應(yīng) 乙.在500℃時(shí),用V2O5作催化劑,10 mol S02和5 mol O2起反應(yīng) 丙.450℃,8 mol SO2和5 mol 02反應(yīng) 丁.500℃,8 mol SO2和5 mol 02反應(yīng) A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁 C.乙、甲、丁、丙 D.丁、丙、乙、甲 答案:C

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