第一篇:化學反應速率、化學平衡教學反思小結(推薦)
化學反應速率、化學平衡教學反思小結
沈志春
化學反應速率、化學平衡是中學化學的重要理論知識,在中學化學理論中占重要地位。它的大部分知識內(nèi)容較抽象、理論性強。因此課堂教學的主體目標是培養(yǎng)學生的科學思維方法,重點是培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。
回顧近期速率、平衡理論的教學過程,反思教學設計、教學實施和教學效果,對以下兩方面感悟較深:
一、努力做到課堂精講精練
精講精練字面上可以說是陳詞濫調(diào),但在教學實際中它是一個永恒的主題。它需要不斷創(chuàng)新,不斷充入新的教學理念、教學思維和教學探究,努力做到每一堂課的精講精練,是一個教師時時刻刻必須追求的課堂教學終極目標。
備課過程中可首先對章節(jié)知識的大結構進行粗框架、主線索的大掃描,定好大方向后,再側重知識點之間的有機銜接、自然銜接和知識梯度的合理鋪設,重難點知識要自然合理穿插引入,努力實現(xiàn)學生課堂和課后自我突破,使學生在表觀抽象、散亂、靈活的化學理論知識面前輕松領略邏輯和本質(zhì)在化學理論推證、分析應用中的魅力。真正實現(xiàn)課堂教學培養(yǎng)學生科學思維方法的教學目標。
如在速率、平衡教學中有感應處理好以下教學問題:
1、速率概念可由課本引言自然導出(課本這部分知識已很經(jīng)典和完美,不需再多的拓展),學生對概念的深刻認識和靈活應用能力可在課堂上通過適當常見錯誤例析和課后習題精練逐步培養(yǎng)。同一反應用不同物質(zhì)表示的速率與化學反應計量數(shù)之間的關系可在教師引導下由學生通過簡單練習自然推出。教師的作用主要是啟發(fā)引導,關鍵作用在于一定要在學生有初步感性認知的基礎上最后明確強調(diào)指出:速率與化學計量數(shù)之間的聯(lián)系是必然的,對任何一個化學反應,反應物的減量與生成物的增量一定符合化學計量數(shù)之比。而初始量與某一時刻中間量與計量數(shù)無直接關系。
2、外界條件對速率影響的教學應首先明確內(nèi)因與外因的關系,在此基礎上外因濃度對速率的影響是本節(jié)首要討論的問題,其關鍵在于突出隨著反應物濃度的增加速率增大的根本所在。碰撞和活化分子理論仍是本節(jié)內(nèi)容教授的核心本質(zhì)。(化學反應反應實質(zhì):分子運動→相互碰撞<活化分子碰撞、取向合適>→有效碰撞<舊鍵斷裂、新鍵產(chǎn)生>→發(fā)生化學反應;反應物濃度增加→單位體積分子數(shù)增加→單位體積活化分子數(shù)增加(活化分子所占百分比不變)→有效碰撞機會增加→反應速率加快)
壓強對速率的影響情況較復雜,但在壓強對速率影響的的萬變題型中教師要始終堅持引導學生把握一個基本不變原則:壓強的影響歸根結底是濃度對速率的影響。壓強的變化如果沒有引起濃度變化,對速率則沒有影響。
溫度、催化劑對速率的影響結合實驗通過活化分子理論、碰撞理論論證推出。本節(jié)的重中之重仍是濃度對速率的影響。
3、化學平衡概念的引入建立于對動態(tài)平衡概念的復習基礎之上,課堂上教師可借助課本文字通過師生互動分析反應開始、反應過程、終了狀態(tài)三個階段的濃度、速率變化情況,完成濃度——時間圖和速率——時間圖,使學生通過簡潔明了的圖形從理性上深刻認識平衡的概念和特征。突出強調(diào):①特征——動、等、逆、定、變,②可逆反應達平衡狀態(tài)時反應物生成物濃度不可能為零,③某一時刻的平衡狀態(tài)是該條件下反應進行的最大程度。另為避免部分同學將達平衡時“濃度不變”理解為“濃度相等”。課本上反應達平衡后CO、H2O、CO2、H2濃度示例數(shù)據(jù)教師可改動為0、006mol/L、0、006 mol/L、0、004 mol/L、0、004 mol/L。
4、平衡概念知識的檢測主要體現(xiàn)在三方面:平衡狀態(tài)的判定、平衡的有關計算、等效平衡的判定。這三方面均為重難點。教師在處理這類知識應用時,應牢牢把握一個解題原則:萬變不離其中。①平衡狀態(tài)的判定標準各種資料上總結的是林林總總,但歸根結底是看正逆速率是否相等或濃度是否不變,②平衡計算的關鍵在于訓練學生起始量、變化量、平衡量三種關系的規(guī)范應用,③等效平衡的判定教師可編設習題引導學生通過自我練習先對概念產(chǎn)生感性認識,再由教師歸納總結判定依據(jù):恒溫恒容看數(shù)值,體積不變看比例;恒溫恒壓看比例。
二、抽象知識生動化、形象化
為將本章較多微觀抽象的的理論具體化,在備課和教學過程中要充分利用實驗、繪圖和大量生動形象、貼近生活實際、通俗易懂能體現(xiàn)時代特色學生喜聞樂見的事例進行比喻幫助學生理解抽象知識,化解難點,讓學生認識到自然學科和社會學科等許多知識同出一轍,提高學生的認知度并培養(yǎng)學生的形象思維。
本章課本內(nèi)容已例舉大量形象比喻,現(xiàn)把自己在教學中引用的一些實例列舉一二:
1、反應速率應由反應歷程中反應速率最慢的一步?jīng)Q定。比喻事例:工業(yè)流水線上成品的生產(chǎn)速率決定于流水線上速率最滿的一個環(huán)節(jié)。
2、使用正催化劑降低了活化能,活化分子百分數(shù)增加。比喻事例:高考錄取降低分數(shù)線,高考上線率提高。
3、氣體參加的可逆反應達平衡后若改變壓強,正逆速率受影響時,氣體體積減小方向速率上下變化幅度大,氣體體積增大方向速率上下變化幅度小;若改變溫度,正逆速率均變化,吸熱方向速率上下變化幅度大,放熱方向速率上下變化幅度小。
比喻:風險和利益共存,體積減小方向和吸熱方向如同風險行業(yè)或風險股票,巨大的商機與風險共存,跌宕起伏大。而體積增大方向和放熱方向則如穩(wěn)健行業(yè)或穩(wěn)健基金,風險小利益小。
4、平衡的建立有多種途徑。諺語:條條大路通羅馬。
5、鐵與硫酸反應加入醋酸鈉速率減慢而氫氣生成量不變。這里可把醋酸根的作用比喻為銀行,硫酸電離的氫離子是家中的大量現(xiàn)金,部分存入銀行(醋酸根),需用時提取,減緩了花錢速率,但資金總額未變。??
我個人一直有這樣一個觀點:一個真正優(yōu)秀的教師傳給學生的是方法、興趣、解決問題處變不驚的態(tài)度和審視問題的穿透力。讓學生感到這門課學起來簡單就是你的本事,這應是我們教師在教學教研上最該投入精力的一面,更是真正站在學生立場為他們著想。提高教學質(zhì)量要先從我們的業(yè)務本領做起,而不是變相轉加在學生身上。我們的許多教師正在這樣默默實踐著,還學生思維一個明朗的天空。
第二篇:化學反應速率和化學平衡的教學體會
化學反應速率和化學平衡的教學體會
在中學化學教學中,涉及到溶解平衡、電離平衡、水解平衡等一個平衡理論體系,而化學平衡則是這一平衡理論體系的核心,它占有極其重要的位置。
化學反應速度與化學平衡是在化學工業(yè)生產(chǎn)中提高產(chǎn)量這同一事物的兩個方面,即要求生產(chǎn)又快又多,產(chǎn)量才能高。例如,假設平爐每10小時煉300噸鋼,而轉爐15分鐘煉30噸鋼,雖然單爐產(chǎn)量平爐是轉爐的10倍,而10個小時的產(chǎn)量轉爐確是平爐的4倍,這里邊就是個又快又多才能提高總產(chǎn)量的問題。
化學反應速度與化學平衡是相輔相成的,它們之間存在著密切的聯(lián)系,化學反應速率是化學平衡理論的基礎,平衡問題實質(zhì)上也是速率問題。當在一個可逆反應的體系中,正反應與逆反應的速率達到相等時,才存在化學平衡;而兩個速率不相等時,則平衡就要發(fā)生移動。因此,學生只有在深刻理解化學反應速率的基礎上,才能理解化學平穩(wěn)移動原理;同時在學習化學平衡原理的過程中,又能增強對化學反應速率概念更加深刻的理解。
現(xiàn)行中學化學教材不講活化理論問題,為了使學生深刻理解化學反應速度的概念,可以從化學反應的實質(zhì)入手,來認識化學反應速率問題。
化學反應的實質(zhì)可以概括成“動→碰→破→立”四個字,前兩個字是物理變化過程,后兩個字是化學變化過程,可以看出所有化學變化過程必然經(jīng)過物理變化過程;若物質(zhì)的微粒由于運動發(fā)生碰撞而沒有達到破裂的程度,那么物質(zhì)只停留在物理變化過程,而沒有發(fā)生化學變化。顯然,化學變化的發(fā)生及變化的快慢取決于反應物微粒間碰撞的次數(shù)及碰撞力量的大小,即碰撞的力量越大,反應物的微粒才有可能發(fā)生“破”的變化,而碰撞次數(shù)越多反應才越快。用這個觀點可以使學生淺顯地認識到增大反應物濃度或增加氣體反應物的壓強,可以加快反應速度的原因是增加反應物微粒間的碰撞次數(shù);升高溫度可以加快化學反應速度的原因是由于增加了反應物微粒間碰撞次數(shù)及增大了反應物微粒間碰撞的力量。以上談的“破”可以認為是分子的破裂、離子得失電子及原子的電子的得失或偏移。我在教學中體會到,從化學反應的實質(zhì)入手去揭示化學反應速率問題,是使學生深刻認識化學反應速率知識的有效教學方法。
本章在教學過程中,特別要注意加強直觀性,從實驗入手,通過現(xiàn)象,運用討論的方式,經(jīng)過分析綜合得出外因條件的變化對化學反應速度及化學平衡影響的認識。因此,本章的每個實驗效果的優(yōu)劣便成了認識理論問題的關鍵的前提條件。
在計算技能方面,要使學生掌握用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加,來表示某一個化學反應的平均速度的計算方法。通過對比使學生認識到,同一個化學反應,用不同物質(zhì)的濃度變化計算平均速率,它們的速度值可能是不相同,但有一條規(guī)律是肯定的,即它們的速度比值等于方程式中的系數(shù)比。
識圖能力,是本章教學中培養(yǎng)學生的重要任務。在一開始的教學中,就要教給學生外因條件的變化對化學反應速率及化學平衡影響用作標圖來表示,以便學生在以后的解題過程中具有相當高的識圖能力。下面是在其他條件不變的情況下,改變某一條件對化學平衡影響的一些基本圖示:
1、改變濃度:
(1)增大反應物濃度
(2)增大生成物濃度
(3)減小反應物濃度
(4)減小生成物濃度
圖1
圖2
圖3
圖4
2、改變壓強:
(1)加壓
(2)減壓
3、改變溫度
(1)升溫
(2)降溫
圖5
圖6
圖7
圖8
4、使用催化劑
圖9
以上圖示特別要注意的是:只有改變濃度,正反應或逆反應之一才從原平衡點改變;而改變溫度或壓強,正反應或逆反應均不從原平衡點改變。
在教學過程中,既要注意教給學生一般規(guī)律(這當然是教學的重點),也應注意個別一些情況。
1、改變溫度對可逆反應的影響
(1)升高溫度
①正、逆反應速度均增加。
②化學平衡向吸熱反應方向移動。
(2)降低溫度
①正、逆反應速度均降低
②化學平衡向放熱反應方向移動。
溫度升高可以加快大多數(shù)反應的速率,經(jīng)驗規(guī)律是每升高lO0C,可使化學反應速度增大到原來的2一4倍。但也有些其它情況,如爆炸性反應,在溫度達到一定高度時,反應速度會急劇上升,其速度增大的幅度極大,遠遠超出上述增大的幅度。另外還有些反應在剛開始升溫會加快反應速度,但升高到了一定程度也會慢下來,如有機物的催化氫化及與酶的反應;碳的氧化隨溫度上升的變化速率存在著兩次反復;一氧化氮的氧化隨溫度升高反應速度會直線下降等特殊情況。這些特殊情況不一定給學生講,但教師要心中有數(shù),免得把一般規(guī)律講絕對了。
2、改變壓強對可逆反應的影響
(1)增大壓強
①可以加快氣態(tài)物質(zhì)的反應速度。
②化學平衡向氣體體積減小的方向移動。
(2)降低壓強
①可以減慢氣態(tài)物質(zhì)的反應速度。
②化學平衡向氣體體積增大的方向移動。
壓強對化學反應速度及化學平衡的影響是通過濃度變化來實現(xiàn)的。在這里我們指的壓強的變化,強調(diào)是指容器體積的增大或縮小。
因此,在體系中充入不參加反應的氣體,雖容器內(nèi)總壓強增大,因原物質(zhì)的濃度不變,所以一般化學平衡不發(fā)生移動。
3、濃度對化學反應速率的影響
一般規(guī)律是“增大反應物的濃度可以加快反應速率;反之,會減慢反應速率。”值得提及的這里的“反應物”是泛指,對逆反應而言,生成物就是反應物。因此,在可逆反應體系中,增加任何一種物質(zhì)的濃度,都會加快正逆反應的速度,只不過兩者自原平衡狀態(tài)增加的方式不同而已。
4、催化劑對可逆反應的影響
(1)使用催化劑可以改變化學反應的速率。
(2)一般因催化劑對正、逆反應同等倍數(shù)的增加化學反應的速度,所以使用催化劑一般不改變化學平衡。
也應注意的是:一般我們使用催化劑常與反應物處于不同狀態(tài)而構成多相反應體系,在這種體系中,催化劑確實不能影響平衡。而若在均相反應里,由于催化劑和反應物處于同一均勻狀態(tài),此時催化劑可以改變反應物的活度,即改變了反應物的有效濃度,從而使化學平衡會產(chǎn)生一定的影響。因此,我們只能說在大多數(shù)化學反應里催化劑不影響化學平衡,若把“催化劑對化學平衡沒影響”說絕對了,也是不妥當?shù)摹?/p>
第三篇:化學反應速率與化學平衡知識點歸納
1.化學反應速率:
⑴.化學反應速率的概念及表示方法:通過計算式:v =Δc /Δt來理解其概念:
①化學反應速率與反應消耗的時間(Δt)和反應物濃度的變化(Δc)有關;
②在同一反應中,用不同的物質(zhì)來表示反應速率時,數(shù)值可以相同,也可以是不同的。但這些數(shù)值所表示的都是同一個反應速率。因此,表示反應速率時,必須說明用哪種物質(zhì)作為標準。用不同物質(zhì)來表示的反應速率時,其比值一定等于化學反應方程式中的化學計量數(shù)之比。如:化學反應mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)的:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)= m∶n∶p∶q③一般來說,化學反應速率隨反應進行而逐漸減慢。因此某一段時間內(nèi)的化學反應速率,實際是這段時間內(nèi)的平均速率,而不是瞬時速率。
⑵.影響化學反應速率的因素:
I.決定因素(內(nèi)因):反應物本身的性質(zhì)。
Ⅱ.條件因素(外因)(也是我們研究的對象):
①.濃度:其他條件不變時,增大反應物的濃度,可以增大活化分子總數(shù),從而加快化學反應速率。值得注意的是,固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)的濃度可視為常數(shù);
②.壓強:對于氣體而言,壓縮氣體體積,可以增大濃度,從而使化學反應速率加快。值得注意的是,如果增大氣體壓強時,不能改變反應氣體的濃度,則不影響化學反應速率。③.溫度:其他條件不變時,升高溫度,能提高反應分子的能量,增加活化分子百分數(shù),從而加快化學反應速率。
④.催化劑:使用催化劑能等同地改變可逆反應的正、逆化學反應速率。
⑤.其他因素。如固體反應物的表面積(顆粒大小)、光、不同溶劑、超聲波等。
2.化學平衡:
⑴.化學平衡研究的對象:可逆反應。
⑵.化學平衡的概念(略);
⑶.化學平衡的特征:
動:動態(tài)平衡。平衡時v正==v逆 ≠0
等:v正=v逆
定:條件一定,平衡混合物中各組分的百分含量一定(不是相等);
變:條件改變,原平衡被破壞,發(fā)生移動,在新的條件下建立新的化學平衡。
⑷.化學平衡的標志:(處于化學平衡時):
①、速率標志:v正=v逆≠0;
②、反應混合物中各組分的體積分數(shù)、物質(zhì)的量分數(shù)、質(zhì)量分數(shù)不再發(fā)生變化; ③、反應物的轉化率、生成物的產(chǎn)率不再發(fā)生變化;
④、反應物反應時破壞的化學鍵與逆反應得到的反應物形成的化學鍵種類和數(shù)量相同; ⑤、對于氣體體積數(shù)不同的可逆反應,達到化學平衡時,體積和壓強也不再發(fā)生變化。
【例1】在一定溫度下,反應A2(g)+ B2(g)2AB(g)達到平衡的標志是(C)
A.單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的AB
B.容器內(nèi)的壓強不隨時間變化
C.單位時間生成2n mol的AB同時生成n mol的B2
D.單位時間生成n mol的A2同時生成n mol的B2
⑸.化學平衡狀態(tài)的判斷:
舉例反應 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合物體系中各成分的含量 ①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)一定平衡 ②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)一定平衡③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡 ④總壓強、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡
正、逆反應速率的關系
①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
②在單位時間內(nèi)消耗了n molB同時生成p molC,均指v正 不一定平衡
③vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不一定等于v逆 不一定平衡
④在單位時間內(nèi)生成了n molB,同時消耗q molD,因均指v逆 不一定平衡
壓強 ①m+n≠p+q時,總壓力一定(其他條件一定)平衡
②m+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡
混合氣體的平均分子量① 一定時,只有當m+n≠p+q時,平衡
② 一定,但m+n=p+q時,不一定平衡
溫度 任何化學反應都伴隨著能量變化,在其他條件不變的條件下,體系溫度一定時平衡 體系的密度 密度一定 不一定平衡
3.化學平衡移動:
⑴勒沙持列原理:如果改變影響平衡的一個條件(如濃度、壓強和溫度等),平衡就向著能夠減弱這種改變的方向移動。其中包含:
①影響平衡的因素:濃度、壓強、溫度三種;
②原理的適用范圍:只適用于一項條件發(fā)生變化的情況(即溫度或壓強或一種物質(zhì)的濃度),當多項條件同時發(fā)生變化時,情況比較復雜;
③平衡移動的結果:只能減弱(不可能抵消)外界條件的變化。
⑵、平衡移動:是一個“平衡狀態(tài)→不平衡狀態(tài)→新的平衡狀態(tài)”的過程。一定條件下的平衡體系,條件改變后,可能發(fā)生平衡移動。即總結如下:
⑶、平衡移動與轉化率的關系:不要把平衡向正反應方向移動與反應物轉化率的增大等同起來。
⑷、影響化學平衡移動的條件:
化學平衡移動:(強調(diào)一個“變”字)
①濃度、溫度的改變,都能引起化學平衡移動。而改變壓強則不一定能引起化學平衡移動。強調(diào):氣體體積數(shù)發(fā)生變化的可逆反應,改變壓強則能引起化學平衡移動;氣體體積數(shù)不變的可逆反應,改變壓強則不會引起化學平衡移動。催化劑不影響化學平衡。
②速率與平衡移動的關系:
I.v正== v逆,平衡不移動;
Ⅱ.v正 > v逆,平衡向正反應方向移動;
Ⅲ.v正 < v逆,平衡向逆反應方向移動。
③平衡移動原理:(勒沙特列原理):
④分析化學平衡移動的一般思路:
速率不變:如容積不變時充入惰性氣體
強調(diào):加快化學反應速率可以縮短到達化學平衡的時間,但不一定能使平衡發(fā)生移動。⑸、反應物用量的改變對化學平衡影響的一般規(guī)律:
Ⅰ、若反應物只有一種:aA(g)=bB(g)+ cC(g),在不改變其他條件時,增加A的量平衡向正反應方向移動,但是A的轉化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關:(可用等效平衡的方法分析)。①若a = b + c :A的轉化率不變;
②若a > b + c : A的轉化率增大;
③若a < b + cA的轉化率減小。
Ⅱ、若反應物不只一種:aA(g)+ bB(g)=cC(g)+ dD(g),①在不改變其他條件時,只增加A的量,平衡向正反應方向移動,但是A的轉化率減小,而B的轉化率增大。
②若按原比例同倍數(shù)地增加A和B,平衡向正反應方向移動,但是反應物的轉化率與氣體物質(zhì)的計量數(shù)有關:如a+b = c + d,A、B的轉化率都不變;如a+ b>c+ d,A、B的轉化率都增大;如a + b < c + d,A、B的轉化率都減小。
4、等效平衡問題的解題思路:
⑴、概念:同一反應,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。
⑵分類:
①等溫等容條件下的等效平衡:在溫度和容器體積不變的條件下,改變起始物質(zhì)的加入情況,只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為等同平衡。
②等溫等壓條件下的等效平衡:在溫度和壓強不變的條件下,改變起始物質(zhì)的加入情況,只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊同一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量比值相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為等比例平衡。
③等溫且△n=0條件下的等效平衡:在溫度和容器體積不變的條件下,對于反應前后氣體總分子數(shù)不變的可逆反應,只要可以通過可逆反應的化學計量數(shù)比換算成左右兩邊任意一邊物質(zhì)的物質(zhì)的量比值相同,則兩平衡等效,這種等效平衡可以稱為不移動的平衡。
5、速率和平衡圖像分析:
⑴分析反應速度圖像:
①看起點:分清反應物和生成物,濃度減小的是反應物,濃度增大的是生成物,生成物多數(shù)以原點為起點。
②看變化趨勢:分清正反應和逆反應,分清放熱反應和吸熱反應。升高溫度時,△V吸熱>△V放熱。
③看終點:分清消耗濃度和增生濃度。反應物的消耗濃度與生成物的增生濃度之比等于反應方程式中各物質(zhì)的計量數(shù)之比。
④對于時間——速度圖像,看清曲線是連續(xù)的,還是跳躍的。分清“漸變”和“突變”、“大變”和“小變”。增大反應物濃度V正 突變,V逆 漸變。升高溫度,V吸熱 大增,V放熱 小增。⑵化學平衡圖像問題的解答方法:
①三步分析法:一看反應速率是增大還是減小;二看△V正、△V逆的相對大小;三看化學平衡移動的方向。
②四要素分析法:看曲線的起點;看曲線的變化趨勢;看曲線的轉折點;看曲線的終點。③先拐先平:對于可逆反應mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g),在轉化率-時間曲線中,先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡。它所代表的溫度高、壓強大。這時如果轉化率也較高,則反應中m+n>p+q。若轉化率降低,則表示m+n
④定一議二:圖像中有三個量時,先確定一個量不變,再討論另外兩個量的關系。化學反應速率化學反應進行的快慢程度,用單位時間反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。表達式:△v(A)=△c(A)/△t
單位:mol/(L·s)或mol/(L·min)
影響化學反應速率的因素:溫度,濃度,壓強,催化劑。
另外,x射線,γ射線,固體物質(zhì)的表面積也會影響化學反應速率
化學反應的計算公式:
例 對于下列反應:
mA+nB=pC+qD
有v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q
對于沒有達到化學平衡狀態(tài)的可逆反應:
v(正)≠v(逆)
影響化學反應速率的因素:
壓強:
對于有氣體參與的化學反應,其他條件不變時(除體積),增大壓強,即體積減小,反應物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,反應速率加快;反之則減小。若體積不變,加壓(加入不參加此化學反應的氣體)反應速率就不變。因為濃度不變,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就不變。但在體積不變的情況下,加入反應物,同樣是加壓,增加反應物濃度,速率也會增加。
溫度:
只要升高溫度,反應物分子獲得能量,使一部分原來能量較低分子變成活化分子,增加了活化分子的百分數(shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,故反應速率加大(主要原因)。當然,由于溫度升高,使分子運動速率加快,單位時間內(nèi)反應物分子碰撞次數(shù)增多反應也會相應加快(次要原因)
催化劑:
使用正催化劑能夠降低反應所需的能量,使更多的反應物分子成為活化分子,大大提高了單位體積內(nèi)反應物分子的百分數(shù),從而成千上萬倍地增大了反應物速率.負催化劑則反之。濃度:
當其它條件一致下,增加反應物濃度就增加了單位體積的活化分子的數(shù)目,從而增加有效碰撞,反應速率增加,但活化分子百分數(shù)是不變的。
其他因素:
增大一定量固體的表面積(如粉碎),可增大反應速率,光照一般也可增大某些反應的速率;此外,超聲波、電磁波、溶劑等對反應速率也有影響。
溶劑對反應速度的影響
在均相反應中,溶液的反應遠比氣相反應多得多(有人粗略估計有90%以上均相反應是在溶液中進行的)。但研究溶液中反應的動力學要考慮溶劑分子所起的物理的或化學的影響,另外在溶液中有離子參加的反應常常是瞬間完成的,這也造成了觀測動力學數(shù)據(jù)的困難。最簡單的情況是溶劑僅引起介質(zhì)作用的情況。
在溶液中起反應的分子要通過擴散穿周圍的溶劑分子之后,才能彼此接觸,反應后生成物分子也要穿國周圍的溶劑分子通過擴散而離開。
擴散——就是對周圍溶劑分子的反復擠撞,從微觀角度,可以把周圍溶劑分子看成是形成了一個籠,而反應分子則處于籠中。分子在籠中持續(xù)時間比氣體分子互相碰撞的持續(xù)時間大10-100倍,這相當于它在籠中可以經(jīng)歷反復的多次碰撞。
籠效應——就是指反應分子在溶劑分子形成的籠中進行多次的碰撞(或振動)。這種連續(xù)反復碰撞則稱為一次偶遇,所以溶劑分子的存在雖然限制了反應分子作遠距離的移動,減少了與遠距離分子的碰撞機會,但卻增加了近距離分子的重復碰撞。總的碰撞頻率并未減低。據(jù)粗略估計,在水溶液中,對于一對無相互作用的分子,在依次偶遇中它們在籠中的時間約為10-12-10-11s,在這段時間內(nèi)大約要進行100-1000次的碰撞。然后偶爾有機
會躍出這個籠子,擴散到別處,又進入另一個籠中。可見溶液中分子的碰撞與氣體中分子的碰撞不同,后者的碰撞是連續(xù)進行的,而前者則是分批進行的,一次偶遇相當于一批碰撞,它包含著多次的碰撞。而就單位時間內(nèi)的總碰撞次數(shù)而論,大致相同,不會有商量級上的變
化。所以溶劑的存在不會使活化分子減少。A和B發(fā)生反應必須通過擴散進入同一籠中,反應物分子通過溶劑分子所構成的籠所需要的活化能一般不會超過20kJ·mol-1,而分子碰撞進行反應的活化能一般子40-400kJ·mol-1之間。
由于擴散作用的活化能小得多,所以擴散作用一般不會影響反應的速率。但也有不少反應它的活化能很小,例如自由基的復合反應,水溶液中的離子反應等。則反應速率取決于分子的擴散速度,即與它在籠中時間成正比。
從以上的討論可以看出,如果溶劑分子與反應分子沒有顯著的作用,則一般說來碰撞理論對溶液中的反應也是適用的,并且對于同一反應無論在氣相中或在溶液中進行,其概率因素P和活化能都大體具有同樣的數(shù)量級,因而反應速率也大體相同。但是也有一些反應,溶劑對反應有顯著的影響。例如某些平行反應,常可借助溶劑的選擇使得其中一種反應的速率變得較快,使某種產(chǎn)品的數(shù)量增多。
溶劑對反應速率的影響是一個極其復雜的問題,一般說來:
(1)溶劑的介電常數(shù)對于有離子參加的反應有影響。因為溶劑的介電常數(shù)越大,離子間的引力越弱,所以介電常數(shù)比較大的溶劑常不利與離子間的化合反應。
(2)溶劑的極性對反應速率的影響。如果生成物的極性比反應物大,則在極性溶劑中反應速率比較大;反之,如反應物的極性比生成物大,則在極性溶劑中的反應速率必變小。
(3)溶劑化的影響,一般說來。作用物與生成物在溶液中都能或多或少的形成溶劑化物。這些溶劑化物若與任一種反應分子生成不穩(wěn)定的中間化合物而使活化能降低,則可以使反應速率加快。如果溶劑分子與作用物生成比較穩(wěn)定的化合物,則一般常能使活化能增高,而減慢反應速率。如果活化絡合物溶劑化后的能量降低,因而降低了活化能,就會使反應速率加快。
(4)離子強度的影響(也稱為原鹽效應)。在稀溶液中如果作用物都是電介質(zhì),則反應的速率與溶液的離子強度有關。也就是說第三種電解質(zhì)的存在對于反應速率有影響.
第四篇:化學反應速率教學反思
《化學反應速率》教學反思
新課程里的教學難易程度一直是很難把握的,本節(jié)課化學反應速率的概念及計算是重點內(nèi)容,而影響化學反應速率的因素在新教材中只介紹了催化劑和溫度的影響,對于濃度的影響則在習題中讓學生自己得出結論。對于新課程標準和要求,只是讓學生初步的理解這些事影響因素,而并不要求他們明白影響的原因,所以用實驗引起學生的興趣是讓學生腦海中有初步印象的最佳方法。下面我就本節(jié)課的教學反思幾點。
一、教學設計。這節(jié)課的內(nèi)容主要了解化學反應速率的概念及影響因素。根據(jù)學生的知識水平與生活經(jīng)驗,結合教學內(nèi)容特點及地位作用,我將教學內(nèi)容分為兩方面:一是知識內(nèi)容,包括有概念教學,了解其影響因素等;二是學習方法,如對照實驗,成果分享,感受研究化學問題的一般程序與方法等。以此為教學目標,使我在教學設計方面會更具有目的性。
二、教學內(nèi)容的實施。(1)概念教學。概念教學要注重概念的形成/生成。結合學生已熟悉的描述物體運動快慢物理量——速度/速率,引出描述化學反應進程快慢的物理量——化學反應速率。再引導學生對照速度定義,歸納、形成化學反應的概念,然后通過一個簡單練習加深鞏固。通過常見的、反應快慢不同的幾張圖片引導發(fā)現(xiàn)——提出問題:如何定量地描述化學反應的快慢?引出課題。使學生明確一堂課的學習目標也很重要,因此,我在幻燈片上將其展示了出來。對于化學反應速率的概念形成,先對比速度的定義導出問題串:速度是指單位時間內(nèi)物體通過的位移,是位移的變化;在化學反應中會是什么的變化?反應物的量與生成物的量如何變化?這個“量”會是什么等,實現(xiàn)概念形成。反思這部分教學,沒有留給學生更多的時間與空間,學生的參與度不是很高。
(2)探究教學。這部分主要對影響化學反應的因素進行實驗探究。既然是實驗探究,我認為應該注重學生的體驗過程和方法養(yǎng)成,培養(yǎng)學生一定的科學素養(yǎng)和合作意識。理論來源于生活又應用于生活。所以我的思路這樣設計:提出問題——生活生產(chǎn)實際應用中,化學反應速率有些需要加快,有些需減慢,如何有效控制?引出課題——影響化學反應速率的因素。根據(jù)探究過程的一般程序與方法引導:提出假設(可能因素)——方案設計(明確目的與方法)——驗證假設(實驗探究)——得出結論(交流結果)。過程同時滲透方法教學。有些實驗是讓學生自己做,從中得出結論,但效果不是很好。反思有如下幾點:①課堂組織過程忽視了學生的個體差異,實驗匯報時,學生不夠集中,這樣會造成成果不能及時共享。②應該充分策動學生積極發(fā)言,產(chǎn)生知識沖突或達成共識,形成互評的局面。若能做好相應調(diào)整,我想可能教學效果會更好一些。
三、小組合作形式
四、學案設計
四、總體反思。課堂教學是一項教育目的性很強的活動。在這堂課乃至今后的教學過程中我應該努力提高以下幾點:
(1)教學設計中每個問題、每個活動都要具有一定的目的性和價值性。(2)關注學生個體差異,發(fā)現(xiàn)與挖掘課堂教學資源。(3)課堂實施過程中學會傾聽、欣賞、微笑、等待。
(4)注意課堂組織,自己的語言簡練、藝術些,學生的表達機會多些,活動豐富些。
第五篇:選修4化學反應速率和化學平衡教案
化學平衡的教學設計
教學目標
使學生建立的觀點;理解的特征;理解濃度、壓強和溫度等條件對的影響;理解平衡移動的原理。
能力目標
培養(yǎng)學生對知識的理解能力,通過對變化規(guī)律本質(zhì)的認識,培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、總結的能力。
教材分析
本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為的建立,這是本章教學的重點。第二部分為常數(shù),該部分沒有要求。
教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學研究和化工生產(chǎn)中,只考慮化學反應速率是不夠的,還需要考慮化學反應進行的程度,即。建立觀點的關鍵,是幫助學生理解在一定條件下的可逆反應中,正、逆反應速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當蔗糖溶解的速率與結晶速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài),并進而以 的可逆反應為例,說明在上述可逆反應中,當正反應速率與逆反應速率相等時,就處于狀態(tài)。這樣層層引導,通過圖畫等幫助學生聯(lián)想,借以
在一定程度上突破狀態(tài)建立的教學難點。
教材接著通過對19世紀后期,在英國曾出現(xiàn)的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中
含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學生對的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學生分析實際問題的能力,并訓練學生的科學方法。
教法建議
教學中應注意精心設置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內(nèi)的圖畫等啟發(fā)學生聯(lián)想,借以建立的觀點。
教學可采取以下步驟:
1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確研究的課題。(1)復習提問,工業(yè)上合成氨的化學方程式
(2)明確合成氨的反應是一個可逆反應,并提問可逆反應的定義,強調(diào)“二同”——即正反應、逆反應在同一條件下,同時進行;強調(diào)可逆反應不能進行到底,所以對任一可逆反應來講,都有一個化學反應進行的程度問題。
(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個問題,一是化學反應速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產(chǎn)量;一是如何使 和 盡可能多地轉變?yōu)椋纯赡娣磻M行的程度以及各種條件對反應進行程度的影響——研究的問題。
2.從具體的化學反應入手,層層引導,建立的觀點。如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài)。又如,說明一定溫度下,正、逆反應速率相等時,可逆反應就處于狀態(tài),反應無論進行多長時間,反應混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。
通過向?qū)W生提出問題:達到狀態(tài)時有何特征?讓學生討論。最后得出:狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里,正反應和逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時化學反應進行到最大限度)。并指出某一狀態(tài)是在一定條件下建立的。
3.為進一步深刻理解的建立和特征,可以書中的史實為例引導學生討論分析。得出在一定條件下當達到狀態(tài)時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變建立時的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關于CO濃度的變化是一個移動的問題,將在下一節(jié)教學中主要討論。從而使學生明白本節(jié)的討論題的涵義。
“影響的條件”教材分析
本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學反應速率的條件和等知識的基礎上進行本節(jié)的教學,系統(tǒng)性較好,有利于啟發(fā)學生思考,便于學生接受。
本節(jié)重點:濃度、壓強和溫度對的影響。難點:平衡移動原理的應用。
因濃度、溫度等外界條件對化學反應速率的影響等內(nèi)容,不僅在知識上為本節(jié)的教學奠定了基礎,而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導學生進行本書的學習。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當濃度、溫度等外界條件改變時,就會發(fā)生移動。同時指出,研究的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使向有利的方向移動,如向提高反應物轉化率的方向移動,由此說明學習本節(jié)的實際意義。
教材重視由實驗引入教學,通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導學生得出增大反應物的濃度或減小生成物的濃度都可以使向正反應方向移動的結論。反之,則向逆反應方向移動。并在溫度對影響后通過對實驗現(xiàn)象的分析,歸納出平衡移動原理。
壓強對的影響,教材中采用對合成氨反應實驗數(shù)據(jù)的分析,引導學生得出壓強對移動的影響。
教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學生在應用原理
時,應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態(tài)度的熏陶和科學方法的訓練。
“影響的條件”教學建議
本節(jié)教學可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象,啟發(fā)學生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。
新課的引入: ①復習上一節(jié)講過的“狀態(tài)”的概念,強調(diào)狀態(tài)是建立在一定條件基礎上的,當濃度、壓強、溫度等反應條件改變時,原平衡的反應混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達到新的平衡狀態(tài)。
②給出“的移動”概念,強調(diào)的移動是可逆反應中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應混合物中各組分的濃度一直在變化著。
③指出學習和研究的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的破壞并建立新的較理想的。
具體的教學建議如下: 1.重點講解濃度對的影響
(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對比第1和第4組數(shù)據(jù),讓學生思考:可從中得出什么結論?
(2)從演示實驗或?qū)W生實驗入手,通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析,引導學生得出結論。這里應明確,溶液顏色的深淺變化,實質(zhì)是 濃度的增大與減小而造成的。
(3)引導學生運用濃度對化學反應速率的影響展開討論,說明濃度的改變?yōu)槭裁磿拱l(fā)生移動。討論時,應研究一個具體的可逆反應。討論后,應明確濃度的改變使正、逆反應速率不再相等,使發(fā)生移動;增加某一反應物的濃度,會使反應混合物中各組分的濃度進行調(diào)整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。2.壓強和溫度對的影響:應引導學生分析實驗數(shù)據(jù),并從中得出正確的結論。溫度對影響也是從實驗入手。要引導學生通過觀察實驗現(xiàn)象,歸納出壓強和溫度的改變對的影響。
3.勒夏特列原理的教學:在明確了濃度、壓強、溫度的改變對的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:
其他幾個問題:
1.關于催化劑問題,應明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應速率,因此它對的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達到平衡所需要的時間。
2.關于移動原理的應用范圍和局限性,應明確:①平衡移動原理對所有的動態(tài)平衡都適用,為后面將要學習的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學生在應用原理時應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態(tài)度的熏陶和科學方法的訓練。
3.對本節(jié)設置的討論題,可在學生思考的基礎上,提問學生回答,這是對本節(jié)教學內(nèi)容較全面的復習和鞏固。
4.對于本節(jié)編入的資料,可結合勒夏特列原理的教學,讓學生當堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻;可回顧第二節(jié)“工程師的設想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于的移動問題,而利用增加高爐高度以增加 CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應的條件,因而是徒勞的。
教學設計示例
第一課時的概念與計算
教學目標
知識目標:掌握的概念極其特點;掌握的有關計算。能力目標:培養(yǎng)學生分析、歸納,語言表達與綜合計算能力。情感目標:結合是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點對學生進行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶W習態(tài)度和思維習慣。
教學過程設計
【復習提問】什么是可逆反應?在一定條件下2molSO2與1molO2反應能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應到底進行到什么程度?這就是所研究的問題。
思考并作答:在相同條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應。SO2與O2的反應為可逆反應不能進行完全,因此得不到2molSO3。
提出反應程度的問題,引入的概念。
結合所學過的速率、濃度知識有助于理解抽象的的概念的實質(zhì)。【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。
回憶,思考并作答。【板書】
一、狀態(tài) 1.定義:見課本P38頁
【分析】引導學生從研究的范圍,達到平衡的原因與結果進行分析、歸納。
研究對象:可逆反應
平衡前提:溫度、壓強、濃度一定 原因:v正=v逆(同一種物質(zhì))結果:各組成成分的質(zhì)量分數(shù)保持不變。準確掌握的概念,弄清概念的內(nèi)涵和外延。【提問】有什么特點?
【引導】引導學生討論并和學生一起小結。討論并小結。平衡特點:
等(正逆反應速率相等)定(濃度與質(zhì)量分數(shù)恒定)動(動態(tài)平衡)變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力,并進行辯證唯物主義觀點的教育。加深對平衡概念的理解。
討論題:在一定溫度下,反應達平衡的標志是()。(A)混合氣顏色不隨時間的變化
(B)數(shù)值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)單位時間內(nèi)反應物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)(D)壓強不隨時間的變化而變化(E)混合氣的平均分子量不變
討論結果:因為該反應如果達平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質(zhì)的量均保持不變,即顏色不變,壓強、平均分子量也不變。因此可作為達平衡的標志(A)、(D)、(E)。
加深對平衡概念的理解,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。【過渡】狀態(tài)代表了化學反應進行達到了最大程度,如何定量的表示化學反應進行的程度呢?
2.轉化率:在一定條件下,可逆反應達狀態(tài)時,某一反應物消耗量占該反應物起始量的質(zhì)量分數(shù),叫該反應物的轉化率。
公式:a=△c/c始×100%
通過討論明確由于反應可逆,達平衡時反應物的轉化率小于100%。通過掌握轉化率的概念,公式進一步理解的意義。3.平衡的有關計算
(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。
例1 445℃時,將0.1mol I2與0.02mol H2通入2L密閉容器中,達平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質(zhì)的起始濃度與平衡濃度。
②平衡混合氣中氫氣的體積分數(shù)。引導學生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0 c變/mol/L x x 2x c平/mol/L 0.015 0+2x=0.015 mol/L x=0.0075mol/L平衡濃度:
c(I2)平=C(I2)始-△C(I2)=0.05 mol/L-0.0075 mol/L =0.0425mol/L c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L c(HI)平=c(HI)始+△c(HI)=0.015mol/L w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)
通過具體計算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關系,掌握有關的計算。
【小結】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關系,只有變化濃度才與方程式前面的系數(shù)成比例。
②可逆反應中任一組分的平衡濃度