第一篇:化學反應速率教案
化學反應速率教案
[教學目的]
1、使學生深化對化學反應的本質認識;
2、使學生理解濃度、壓強等外界條件對化學反應速率的影響; [教學重點] 濃度對化學反應速率的影響 [教學難點 ] 濃度對化學反應速率的影響的原因 [教學過程 ] [提問]從物質結構(化學鍵)的角度看,化學反應的本質是什么?(學生思考并回答)
[針對學生的回答總結]化學反應的過程就是反應物組成微粒重新組合形成新物質的過程。也就是說,就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反應中,H—Br、Cl—Cl斷裂,形成H—Cl、Br—Br。[板書]
一、化學反應的實質及條件:
1、化學反應就是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。
[提問]上述反應中,H—Br、Cl—Cl的斷裂是否是自發產生的呢?(學生思考討論)
[講解]分子中化學鍵并不會自發斷裂的。只有分子間相互碰撞,化學鍵才可能斷裂,反應才能發生。
[板書]
2、反應物微粒間的碰撞是發生反應的先決條件。
[提問]是否所有的的碰撞都能使化學鍵斷裂、化學反應得以發生呢?請同學們閱讀課本P32倒數一段到P34第一段,回答上述問題。(學生閱讀,并匯報答案)
[講解]分子間的碰撞與打籃球相似。正如圖2-2所示。圖(1)表示能量不夠;圖(2)表示雖能量足夠,但是沒有合適的取向;圖(3)則表示有足夠的能量和合適的取向,于是發生有效碰撞。
[總結并板書]
3、必須是有效碰撞才能發生反映。有效碰撞的條件是:1)微粒要有足夠的能量;2)有合適的取向。
4、發生有效碰撞的分子叫做活化分子,具有較高的能量。
[講解]由于活化分子發生有效碰撞時,化學反應才能發生。因此,改變反應體系中的活化分子數目,就能改變化學反應的速率。接下來一起研究外界條件改變如何影響化學反應速率以及引起速率改變的原因。[板書]
二、外界條件對化學反應速率的影響 [引導學生完成實驗2-2](學生完成實驗,并匯報現象)
[總結現象]加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡產生;而加入0.1mol/L鹽酸的試管氣泡很慢。
[提問]根據這一現象,同學們可以得出什么結論?(學生思考并歸納)
[講解]濃度大的鹽酸與大理石反應的速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的速率大。因此,由此實驗推知,反應物的濃度越大,反應速率越大。[設問]該結論是否適合所有的化學反應?請同學們繼續完成下列實驗。補充實驗:往裝有1ml的0.05mol/LNa2S2O3溶液的兩支試管中分別加入1ml0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(盡量做到同時加入)(學生完成實驗,并匯報現象)
[講解]濃度大的硫酸與Na2S2O3混合后先有沉淀產生;而濃度小的硫酸與Na2S2O3混合時產生沉淀的現象要來得慢。由此可以證明,反應物的濃度越大,反應速率越大。
[小結]
1、在其他條件不變時,反應物的濃度越大,反應速率越大。[提問]為什么增大反應物濃度可以加快反應速率?
(學生先思考、討論;后閱讀課本P34第二段。匯報答案)
[講解并板書]原因:濃度增大,單位體積內活化分子數目增多,有效碰撞次數增加,反應速率加快。
[思考]某一密閉反應體系中有如下反應:N2+3H2==2NH3。現往體系中再充入一定量的N2、H2,該反應的速率將有何變化?(學生思考回答)[講評](內容略)
[提問]如果對上述反應體系進行壓縮,反應速率是否回改變?為什么?(學生討論,閱讀課本P34第二部分內容)
[講解]壓縮體積,使得反應體系內的壓強增大。這一過程如圖2-4所示。壓強增大一倍,其體積將縮小至原來的一半,而體系內分子的數目保持不變,因此其結構也就使得單位體積中的分子數增加一倍,換句話說,就是各物質的濃度增大一倍。濃度增大,反應速度也就增大。
[小結并板書]
2、在其他條件不變時,增大壓強,反應速率增大。實質:壓強改變,引起濃度的改變。
適用范圍:僅適用與體系中有氣體物質的反應。
[討論]往上述反應體系中充入適量的He,體系的壓強如何改變?反應速率是否改變?為什么?(學生討論,匯報答案)
[講評]充入He,體系的壓強增加。但是,體系壓強的改變并未引起各物質濃度的改變,因此反應速率將不會發生改變。請同學們特別要注意:對于壓強的改變,只有引起反應體系中物質濃度的變化才對反應速率產生影響。[引導學生進行歸納總結] [ 鞏固練習]
1、在一固定體積的密閉體系中發生反應:N2+3H2==2NH3。現采取下列措施:(1)往體系中充入一定的氫氣;(2)往體系中充入一定量的氮氣;(3)往體系中充入一定量的He;(4)壓縮容器使體積變小。哪些措施能夠使反應速度增大?為什么?
2、討論:乙炔在空氣中燃燒時火焰的溫度較在氧氣中燃燒時火焰的溫度更低,原因是什么? [作業 布置]
1、復習本節內容;
2、預習下節課內容。
化學反應速率
第二篇:化學反應速率教案
引課老師:通過這些圖片我們知道有的反應快有的反應慢,爆炸在一瞬間就可以完成,而溶洞卻要經過幾萬年才能形成
老師:在物理上我們用什么來表示物體運動的快慢呀?
學生:速度
老師:速度就是單位時間內物體運動的距離,那么在化學上,我們用什么來表示化學反應的快慢呢?這就是我們今天學習的化學反應速率。(寫板書)
老師:那什么是化學反應速率呢?請同學們翻到課本的第47頁第一段,化學反應速率通常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。請同學們將這句話畫下,我們接著看,濃度常以mol/L為單位,時間常以min或s為單位,則化學反應速率的單位相應為mol/(L?min)或mol/(L?s)。在物理上速度有表達式,就是速度等于距離除以時間。在化學上呢,化學反應速率也有表達式,我們可以這樣寫,用反應物的濃度減少量來表示就是,用生成物的濃度增加量表示就是。
老師:那么用反應物表示的速率和用生成物表示的速率有什么關系呢,這是要補充的內容,化學反應速率之比等于各物質的化學計量數系數之比。比如,N2+3H2=2NH3 這個反應中VN2 : VH2: VNH3 =1:3:2,同學們記在定義的旁邊
老師:下面我們來做一個題鞏固一下剛剛學習的內容,請同學看PPT上的這個題,在 N
2+ 3H2 = NH3反應中,自開始至2秒,氮氣的濃度由0.6 mol/L變為0,則以氮氣表示的化學反應速率是多少?同學拿出紙和筆算一下。做好了嗎?
學生:做題,回答
老師:你們算出來的用氮氣來表示的化學反應速率是多少呀?對,VN2等于氮氣反應前的濃度0.6減去反應后的濃度0再除以時間2s,結果等于0.3mol/(L.s),同學們理解嗎?若用NH3和H2的濃度變化來表示此反應速率是多少? 我們一起來做,我們知道化學反應速率之比等于各物質的化學計量數系數之比,則VN2 : VH2: VNH3 =1:3:2,那么VH2=3* VN2=0.9 mol/(L.s)VNH3=2* VN2=0.6 mol/(L.s).同學們理解不?
同學:理解
老師:同學們看這個題,下列反應過程中,哪些需要減慢反應速率? 學生:A.食物腐敗
老師:很好,在這個題中我們可以看出改變化學反應速率在實踐中有很重要的意義,我們可以根據生產和生活的需要,采取適當措施改變化學反應速率。那么,如何能夠改變化學反應速率呢?這就是我們接下來要學習的內容,影響化學反應速率的因素。
老師:同學們回憶一下,金屬鈉、鎂、鋁和水反應,它們反應的快慢怎么排列?
同學:鎂>鈉>鋁
老師:從這里我們可以總結出,反應物的化學性質越活潑,化學反應速率怎么樣——越快。化學反應速率的主要原因是:物質的性質
老師:那么既然有內在因素影響,外在因素能否影響化學反應的速率呢?請同學們先看書上的實驗2-5,看了我們再來這個實驗的視頻。同學們,我們一起來填這個表,冷水中是不是產生少量氣泡,熱水中產生大量的氣泡。反應速率怎么樣,是不是在冷水中反應速率慢,而在熱水中反應速率快。由此我們可以得出什么結論,我請一個同學來回答哈。
學生:溫度越高,反應速率越快
老師:回答的很好,由這個實驗我們可以得出這樣的結論:當其他條件不變時,升高溫度,化學反應速率加快。(板書)
老師:請同學們將結論寫在實驗2-5的表格下面。同學們記好了嗎?
學生:記好了
老師:下面我們接著看實驗2-6的視頻,我們將雙氧水等量分別倒入三支試管中,這里的二氧化錳是催化劑,取少量二氧化錳加入到第二支試管中,第一支試管不加任何試劑只有雙氧水,同學們注意觀察現象,這里的三氯化鐵也是催化劑,取少量三氯化鐵加入第三支試管中,振蕩,同學們請注意觀察現象哈。看完了,我們一起來填書上的表格,加入二氧化錳后有什么現象呀?
學生:有大量氣泡產生。
老師:那加入三氯化鐵后呢?
學生:有大量氣泡產生
老師:不加入任何試劑的第一支試管是不是沒有什么現象呀?
學生:是的。
老師:由此我們可以得出什么結論呢?老師還是請一位同學來總結一下
學生:加入催化劑后,化學反應速率加快
老師:很好,催化劑是影響化學反應速率的另外一個因素,不過催化劑有兩種,正催化劑和負催化劑,正催化劑可以加快化學反應速率,而負催化劑減慢化學反應速率。因此呢,這里應該是加入正催化劑化學反應速率加快(板書)。同學們課后自己閱讀書上的科學視野-神奇的催化劑。
老師:書上就只有兩個實驗探討影響化學反應速率的因素,那還有沒有別的因素影響化學反應速率呢?我們看到書上的思考與交流,第一個問題,為什么要將食物存放在溫度低的地方? 學生:溫度低,化學反應速率減慢。
老師:第二個問題,實驗時,通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細,并混勻后再進行反應。原因是什么?
學生:。。
老師:這就是要講的影響化學反應速率的第三個因素:反應物間的接觸面積:增大反應物間的接觸面積,可以增大反應速率。(板書)將塊狀或顆粒狀的固體研細后,是不是它們的表面積增大了,從而增大了它們的接觸面積,化學反應速率也就加快了。
老師:我們看第三個問題,人們為什么把固體試劑溶于水配成溶液后再進行化學實驗,原因是什么?
學生:。。。
老師:反應物的狀態也會影響化學反應速率,一般是氣態>液態>固態。(板書)
老師:下面看最后一個問題,同學們自己看,這個問題中是什么影響化學反應速率呀?
學生:濃度
老師:很好,這個問題中,當反應進行一段時間后,氣泡變得稀少了,是不是因為硫酸的濃度降低了呀?再添加一些適當的硫酸濃度后,是不是濃度增大了?因此,氣泡又重新增多起來。那由此問題我們可以總結出什么?
學生:。。
老師:很好,當其他條件不變時,增大反應物的濃度,化學反應速率加快。(板書)
老師: 板書
化學反應速率 一. 化學反應速率
1.定義:單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量 2.單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)3.表達式:
4.化學反應速率之比等于各物質的化學計量數系數之比 如:N2+3H2=2NH3
VN2 : VH2: VNH3 =1:3:2
二.影響化學反應速率的因素
1.內因(主要原因):物質自身的性質 2.外因:
溫度:當其他條件不變時,升高溫度,化學反應速率加快。
催化劑:當其它條件不變時,加入催化劑,化學反應速率加快
接觸面積:當其他條件不變時,增大反應物間的接觸面積,化學反應速率加快
反應物的狀態:當其他條件不變時,反應物的狀態,氣態>液態>固態
濃度:當其他條件不變時,增大反應物的濃度,化學反應速率加快
第三篇:化學反應速率
一堂化學公開課的評課實錄及其思考........熊言林 黃 萍
文章來源:轉載 作者:熊言林 黃 萍 時間:2009-2-19 21:51:36 點擊次數:3504
摘要 記錄了一堂化學公開課的評課情況。這次評課很好地體現了新課程理念,突出了科學探究,改變了教與學的方式,彰顯學生自主、探究與合作學習的作用。通過這次評課,促進了化學老師同行之間的交流合作,也有利于新課改相關措施的落實。
關鍵詞 化學公開課 授課過程 評課實錄 思考
安徽省教育學會中學化學教育專業委員會2007年學術年會,在安徽師范大學隆重召開,應邀的有清華大學化學系80高齡的宋心琦教授、安徽教科所的化學教研員、全省各地市的化學教研員和一線的優秀化學教師,約150人,可謂人才濟濟。在會議中,給我們印象最深的是一堂化學公開課,也稱為觀摩課。值得關注的是,參加這次公開課的評委是上述的150多名化學專家、教研員和一線老師,通過他們的精彩評課,使我們獲得了許多啟示,也給我省的化學教學研究工作的開展帶來一些借鑒作用。這堂公開課的授課過程
這是一堂在新課程背景下的,主題是關于“化學反應的速率和限度”的公開課。由省示范性高中蕪湖市一中的某老師為高一學生上課,聽課學生則由蕪湖市田家炳中學的高一某班學生組成。那天下午由授課老師、學生和上面提到的評委老師齊聚在安徽師范大學的一個多媒體教室里,進行了一堂別開生面的化學課。因本文重點是關于這堂公開課的評課情況方面的,所以在這里就不對這堂課的授課過程進行詳細記錄,對授課內容也不一一展開。下面只重點介紹一下這堂課的幾個教學環節(這堂課采用多媒體課件、學生實驗及老師講解為主的教學方式)。
[教學環節1] 開始上課,老師同學相互問候,老師作了簡短的自我介紹后就開始本節課的學習(因為師生原本不熟悉),老師首先用PPT展示了授課題目
——化學反應速率及影響因素。
剛開始老師讓學生們聯系生活實際,自由討論在體育活動中同學們跑步快慢的情況,思考與速率是否有關聯,如果有關聯,表現在什么方面。最后老師通過聽取學生的討論,和學生共同總結了速率的作用,然后導入本節課內容,即化學反應速率。
[教學環節2] 教師用PPT展示了一個例題,給同學2分鐘思考時間。接下來,授課老師讓一位學生在黑板上做該題。然后在老師引導下,大家對該題進行討論。隨即老師重點強調了反應速率的單位,引導同學對該單位給予足夠的重視。
[教學環節3] 討論反應速率的影響因素時,分別從濃度、溫度和催化劑方面來做實驗并討論總結。老師先讓學生看書思考,然后根據課本內容及他們自己對實驗的理解,兩兩合作,選取預先放在課桌邊的實驗藥品及實驗用品,開始實驗,最后學生通過實驗,對觀察到的實驗結果及得出的實驗結論進行全班討論,老師最后用PPT呈現了事先做好的一些實驗結論,讓學生思考和交流。在整個課堂實驗中,授
課老師給予學生充分的時間進行實驗的自主探究、合作學習。
[教學環節4] 老師總結這次課所學習的內容,并用PPT展示了一些事先準備好的有關化學反應速率的習題,讓學生集體回答,最后老師在結束本次課的同時給同學留下一個問題進行課后思考。隨即老師在同學的熱情洋溢的歡笑聲中結束了本次課的學習。(本次課大約用時50分鐘)專家老師評課的具體情況
本次公開課結束后,大家開始評課。下面我們來看一下各位專家和一線的高中優秀化學教師對本次課的評課情況。
首先,由安徽省教科院化學教研員、特級教師夏建華老師上臺作了評課。他給予了本次課充分的肯定,他主要從4個方面進行評價。首先,他贊揚了本次課很好的體現了三維目標,即知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的目標。學生既很好地掌握了有關化學反應速率的知識,又在實驗過程中得到了過程與方法方面的收獲,而且在老師的熱情關心和諄諄教導下獲得了良好的情感體驗。他介紹了授課老師在同學做以溫度為反應條件的實驗時,給同學倒熱水進行加熱反應時是面帶微笑的,讓同學感受到了老師的關懷之情。第二,他認為授課老師是在用教科書教,而不是機械地教教科書,體現了新課程的新觀念。第三,他贊揚了授課老師對教材進行了較大的創新,讓生活走進課堂。而不是單純地按書本上的來講課,給我們的教學創造了更大的空間,帶來了新的視野。第四,他認為授課老師很好地把科學探究作為突破口。讓學生多做實驗,從實驗中學習更多的東西,讓科學探究的精神融入同學的學習中來。另外,他還給我們一個啟迪,那就是一堂好課的標準是什么?讓我們大家思考。最后他強調了師生互動、生生互動的重要性。教師要根據知識的重點和內在聯系精心設計有機聯系的問題組,安排好設疑的層次與梯度,不斷提出問題,造成懸念,引起學生探索知識的愿望。但同時也對本次課提出一個問題——學生在上課時沒有問題。這一點是我們不容忽視的。愛因斯坦說過:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要。”這也給以后的教學提出了建議,要多鼓勵學生提出問題,思考問題。
其后是一位來自合肥市的特級教師談了自己的觀點。第一點是作為一個老師,上過這一次課之后,如果回去再上一次,怎樣使課上得更好,更好地達到教學效果。他提出在做反應速率與濃度之間的關系的實驗時,可以讓學生放得更開,自己找2種反應物來反應,激發學生的興趣,開拓學生的視野。第二就是老師在講化學反應速率計算題時語言要嚴謹,化學用語要用得正確和恰當。正確地使用化學用語,也是化學教師必備的科學素養之一。最后他提出一個問題,就是一個教案上到什么程度才是真正的結束。有時我們上到快下課時還沒有上完所計劃的教學內容時,我們是否有必要非得延長時間把最后的內容講完呢?還是能夠創造性地使用教材,省去一些內容呢?
接下來發言的是一位一線的高中化學老師。他首先提出,我們在進行教學設計時,既要設計教學內容,又要對學生進行設計。比如在培養學生動手能力時,要從實驗等多角度來考慮,同時要考慮心理學上提出的“三序”問題,即學生的認知順序、心理發展順序及知識的邏輯順序,爭取在培養學生動手能力這一塊提供更多的方法,開拓出新的思路。還有一點,他覺得我們在課堂學習中,可以更好地利用書本上的圖片,以及我們自己從網上、各類雜志中搜索的相關有用的圖片來幫助我們理解課本內容。比如,在剛才的講課中,我們在講解化學反應速率快慢時,老師可以指導學生看爆炸、金屬腐蝕、溶洞的形成等等,讓學生對化學反應快慢有一個直觀的認識。而這位老師上課時可能就忽略了這一點。可能在我們的課堂教學中,大多數老師在講課時只是叫學生自己看圖,并沒有給學生講明從圖片中能認識到什么問題,或者對圖片不重視,上課根本就沒有提及課本上的圖片,導致有些學生并不知道書本的圖片和上課內容有什么聯系,這樣會讓老師和學生忽視圖片的重要作用,這樣講是給老師一個拋磚引玉的作用,希望老師在以后的教學中都能很好地重視圖片的作用。他說授課老師通過舉有關跑步情況的例子,討論和速率的關系,這樣不是很貼切。這位老師還提出一個問題,就是老師在授課過程中,舉恰當而有用的例子可以幫助學生更好地學習及理解課本內容。他回憶了當他在給學生上這堂有關化學反應速率的課時,在講到同一個化學反應,各物質反應的快慢是由它們的化學特性決定的,但整個化學反應是保持一致的。他當時考慮到有很多學生并不能很好地理解這一知識點時,就打了一個很好的比喻,如一輛汽車,它有大小不一的車輪,大小車輪轉動速度不一樣,這就好比同一個反應中各物質的反應速率有快慢,但汽車是整體運行的,各個車輪總的運行路程是一樣的,就聯系同一個反應整體是一致的,學生就可以很好地理解課本內容了。學生從日常生活中熟悉的事物出發,這樣就不難理解這一知識難點了。所以他啟發在場的老師以后在給學生上課時,可以嘗試舉出有用的例子來幫助學生學習課本內容。恰當的例子,能夠啟迪學生的思維,使他們茅塞頓開,比反復講解有效。這位老師的發言博得了在場的老師、同學的鼓掌和贊揚。
最后請了本次年會的特邀嘉賓宋心琦教授給我們作了評課。他首先贊揚了該授課老師時刻關注聯系新課程的觀念,然后他提出以下幾個問題:第一,他建議老師要讓學生體會化學是一門什么科學,怎樣激發學生的學習興趣。第二,他提到了做定性實驗時,一定要有參比性。如果沒有參照物對比進行實驗,那么這個實驗就可能沒有很強的說服力。在實驗這一塊,他建議老師要嘗試改變實驗的觀察方法,不僅僅是用眼睛觀察,還可以發揮我們其他的感官器官,從多方面、多角度來觀察實驗,以便更好地觀察到實驗結果。這樣也符合科學探究的精神,讓科學探究的精神融入同學的學習中來。最后,宋教授還提出一個問題,那就是這一堂課設計是希望發現哪些方面有特質的學生。比如在剛才的課中,授課老師在觀察學生做實驗過程中,是否發現了一些學生在實驗中表現出了以前并沒有發現的優點,進而鼓勵學生發揮他們在學習中的特長。
以上是幾位老師和專家給予的精彩評課,在場的老師和化學課程與教學論研究生都很認真地聆聽,現場氣氛也特別好,大家感覺受益匪淺,覺得能有這樣一個很好的學習機會,感到特別高興,同時也很珍惜這樣的學習機會。對此次評課的幾點思考
聽了授課老師的上課和其他老師給予的精彩評課,很受啟發。我們覺得,對于一堂課可以從多方面進行評課,比如這堂課設計的怎么樣、教學媒體運用是否恰當、課堂語言表述是否正確、學生聽課表情是否陽光、師生互動情況是否融洽等等。只要是對這堂課中覺得它優點方面的,或者不足的,以及從此聯想到的方面,都可以發表意見和建議,供大家交流和學習。在授課老師上完這堂化學課時,我們就在思考一個問題,學生在課堂上做探究實驗時,老師事先一定要探究。因為如果學生做探究實驗時,多數學生實驗不能成功,勢必會打擊學生探究熱情和學習興趣,倘若多次探究實驗難以成功,就會影響學生學習化學的興趣和信心。所以老師必須先前操作一遍,對上課所需要做的實驗有一個很好地了解,對成功率低的或者實驗難度較大的,要改變操作方法,或者對實驗進行改進,同時,在學生進行化學實驗時間有限的情況下,可以采用指導性探究代替開放性探究。
其實我們進行公開課評課的目的還是在于促進化學老師同行之間的交流,怎樣把我們的課上得更好,讓學生受益才是我們最大的愿望。在此也希望,通過這次課的點評,能夠起到一個拋磚引玉的作用,就像一位老師說的,通過老師的評課交流,可以為我們的教學錦上添花。同時在新課程開始實施還不很長時間里,多進行這樣的交流合作,是很有必要的,這樣可以為我們實施有效教學提供一個很好的促進和交流的平臺。而且,這樣的觀摩與交流也有利于化學教師的專業化發展。
第四篇:化學反應速率
《化學反應速率》教學設計
一、教材分析: 《化學反應速率》是人教版高一化學必修2第二章化學反應與能量中的第3節化學反應速率和限度的第一課時,是高中階段重要的化學基礎理論知識,在選修4中會對它做更深一步的研究學習。本節課的學習是為了更好的理解化學反應,為今后更好的研究化學反應打好理論基礎。學情分析:
學生雖然學了一年多化學,但是作為普通班學生,基礎知識較差,直接接受抽象的理論知識的能力比較薄弱,只有通過對比學習以及形象的實驗事實去加深對理論知識的理解,再通過具體的數據練習鞏固理論。三維目標:
知識與技能:1.了解化學反應速率的含義及其表示方法
2.學會化學反應速率的簡單計算
過程與方法:1.聯系生活,通過類比學習,由舊知轉為新知,學會舉一反三
2.通過練習,培養學生思考能力和歸納總結能力 情感態度與價值觀:通過對實際生活中反應快慢的探討對化學聯系生活有切的感受,提高學生對化學的興趣。
教學重點:化學反應速率概念的理解 教學難點:化學反應速率的表示方法 設計思路:
1.列舉生活實例,從生活中的現象思考化學反應快慢。2.類比于物理中的速度問題學習化學反應速率這個概念,再通過簡單的計算練習加深對速率的理解。
聯系生活中的一些現象,讓學生思考這些現象形成的快慢,思考這些現象中存在的化學反應的快慢。意在通過使學生從生活中聯系化學,走進課堂,對本節課將要上的內容有一定的意識,提出教學目標。
導入教學內容,提出問題。思考“如何衡量化學反應進行的快慢?”通過物理中描述物體運動快慢的概念引導學生理解化學反應速率的概念及其表示方法。
意在與物理概念對比使學生掌握化學反應速率的概念及其表示方法。通過講解分析練習,單獨的表示化學反應中每個物質的速率。通過各個物質之間的速率關系探究同一反應中各個物質反應速率的聯系。意在掌握化學反應速率定義的理解和應用。進行課堂練習,學生自己討論聯系,進一步掌握本節內容。課堂小結:知識點梳理。
教學過程: 【教師提問】我們知道日常生活中許多現象都伴隨著化學反應的發生,只是反應進行的時間長短不同。例如,食物變質需要多久?(幾天,夏天一天就壞了);冬天食物放幾天就壞了。生活中還有很多這樣的化學反應。【教師設疑】以上現象說明什么? 【學生思考】化學反應有的快有的慢
【教師總結】化學反應有的快有的慢,也就是說化學反應是有快慢之分的。【教師引導】我們如何衡量化學反應進行的快慢? 【學生回答】反應速率
【教師】對,這就是我們這節課要學的化學反應速率。這節課我們要掌握的就是化學反應速率的概念和表示方法。看課本P47,什么是化學反應速率?
【學生回答】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。【教師總結】定義:化學反應速率就是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所表示的一個物理量。
【提問】從定義中我們可以看出,說明化學反應速率是一個時間段內物質濃度的變化量。也就是說,對于反應物來說,反應速率怎么表示? 【學生回答】單位時間內反應物濃度的減少量 【提問】那么生成物的反應速率怎么表示? 【學生回答】用單位時間內生成物濃度的增加量
【教師】也就是說,在一個化學反應中,不管是反應物還是生成物,反應速率都可以用一段時間內濃度的變化量來表示。也就是說反應速率可以表示為某一個物質濃度變化與時間變化的比值,即反應速率體現的是一段時間的平均值,不是瞬時值。(記)【思考】化學反應速率能不能是負值? 【學生回答】不能,正值。
【教師點評】對。反應速率是單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量,是濃度變化與時間變化的比值。一般取正值。
【教師】用v表示反應速率,具體某種物質的反應速率用公式怎么表示?
【教師提示】前面學過濃度用C表示,時間用t表示,則濃度變化量表示為△C,時間變化量表示為△t。
【學生回答】
v=△C/△t 【教師總結】對,速率就等于單位時間內某指定物質濃度的變化量,即vB=△CB/△t 【教師提示】前面我們學習的體積也用V表示,由于大寫V和小寫v寫不好的話就混淆了,所以我們這里把速率的v稍微往進彎一點,寫成這樣 《化學反應速率》教學設計 【教師提問】試根據上面的計算公式推導速率的單位。
【教師提示】濃度C的單位為mol/L,時間t的單位為h、min、s 【學生回答】反應速率的單位為mol/(L·h),mol/(L·min),mol/(L·s)【教師總結】速率是濃度與時間的比值,它的單位也就是濃度的單位與時間的單位的比值。即單位:mol/(L·h),mol/(L·min),mol/(L·s)(強調:L·h;L·min;L?s用括號括起來一起做分母)
【師生互動】下面我們一起來看道例題: 例1:(概念的理解)
在3H2 + N2 = 2NH3中,2min內H2的濃度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1;N2的濃度降低了0.2mol·L-1;NH3的濃度則增加了0.4mol·L-1,分別用 H2、N2、NH3的濃度變化量來表示反應速率,并求出它們的比值。
分析:化學反應速率使指單位時間內濃度的變化量,它是時間段內的平均值。因此,我們找出每個物質的濃度變化量和反應時間,便可求取其反應速率。【學生練習】
由題可知:反應時間即△t=2min H2的濃度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1,所以△C(H2)=0.8-0.1=0.2 mol·L-1 v(H2)=△C(H2)/△t=0.6/2=0.3 mol/(L·min)△C(N2)= 0.2mol·L-1
v(N2)=△C(N2)/△t=0.2/2=0.1 mol/(L·min)△C(NH3)= 0.4 mol·L-1
v(NH3)=△C(NH3)/△t=0.4/2=0.2 mol/(L·min)【教師點評總結】以上,我們根據化學反應的速率的定義,分別表示出了2min內H2、N2、NH3的平均反應速率,說明相同條件下,同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但它們表示的反應快慢是相同的。例如:5個人10只手,它們的數值不一樣,但都說的是5個人,結果是一樣的。
【學生筆記】同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但它們是等效的。
【強調】因此表示化學反應速率時要注明是哪種物質。【教師提問】計算一下不同物質表示的速率的比值是多少? 【學生回答】v(H2): v(N2):v(NH3)=3:1:2 【教師總結】v(H2): v(N2):v(NH3)=3:1:2,剛好與它們的計量系數之比相同。這里直接告訴濃度變化,根據定義單位時間內濃度的變化就可以表示各個物質的速率。下面我們再看一個例題: 例2:(概念的應用)
反應3A(g)+B(g)== 2C(g)+2D(g)在2升的密閉容器中進行,10秒后,C的物質的量增加了0.2mol,此反應的平均反應速率用C來表示為多少?
【提示】已知體積,物質的量變化,由C=n/V計算出C濃度的變化,根據反應速率的定義單位時間內濃度的變化算出C的平均反應速率。自己計算一下C的平均反應速率是多少? 【學生練習】
【教師點評】△C(C)= △n/V=0.2/2=0.1 mol·L-1
v(C)=△C(C)/△t=0.1/10=0.01 mol/(L·s)【問題】若用B表示該反應的反應速率,該如何表示?
【師生互動】我們前面學習的物質的量之比=計量系數之比,我們現在一起表示一下B的反應速率。
由于物質的量之比=計量系數之比,所以△n(B): △n(C)=?
1:2 所以△n(B)=△n(C)/2 =0.2/2=0.1mol
△C(B)=△n(B)/V=0.1/2=0.05mol/L v(B)= △C(B)/△t= 0.05/10=0.005mol/(L·s)【教師總結】通過上面練習我們可以看出速率公式中隱含了一個公式,由C=n/V,體積V不變,△C=△n/V,所以有vB=△nB/(V*△t),這個公式從單位mol/(L·s)也可以看出,所以只要求出物質的量的變化同樣可以求出速率。
(這里要區分開那個是速率哪個是體積)【練習】用同樣的方法,試著表示出A和D的反應速率。v(A)=0.015mol/(L·s);
v(D)=0.01mol/(L·s)【教師提問】這幾個物質的反應速率的比值是多少? 【學生回答】v(A):v(S):v(C):v(D)=3:1:2:2 【教師總結】通過以上兩道例題可以看出: 對于同一個化學反應,它可以用多種物質來表示它的平均反應速率,且各物質表示反應速率的數值不同。而且,各個物質的反應速率之比等于化學反應中計量系數之比。
【教師講解】理論上我們也可以推導出物質的反應速率之比等于化學反應中計量系數之比。前面我們知道,一個確定的反應中:物質的量之比=計量系數之比,從這些計算公式(vB=ΔCB/Δt =△nB/(V*△t))可以看出,對于一個確定的反應,當反應體積和反應時間一定時,濃度的變化之比=物質的量變化之比,化學反應速率之比=物質的量變化之比,從而可知:化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比。
【學生筆記】一個確定的化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比。【教師提問】知道這個結論之后,我們以后計算還需要一個一個物質去找濃度變化來表示每個物質的反應速率? 【學生回答】不需要,用比值計算就可以了 【教師總結】對,一個確定的化學反應中各個物質的反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數之比,我們只需表示出一個物質的反應速率,就可以表示出其他物質的反應速率來。而且,知道這里面任意一組物理量的比例就可以算出其它的數值。【思考】對于有固體參與的反應,能不能用固體物質來該反應的反應速率?為什么? 【學生回答】(不能,固體的濃度不變)
【教師講解】對,不能用固體表示化學反應的反應速率。同理,純液體的濃度也是不變的,不能用于表示反應速率。
【學生記筆記】不能用固體或者純液體表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表示。【課堂總結】以上就是我們這節課要學習的內容,要知道化學反應速率是表示單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量的一個物理量,可用公式vB=ΔCB/Δt來表示,根據濃度和時間的單位具體確定反應速率的單位。【教師引導總結】這節課我們要注意的幾點是:①反應速率是一個平均值,而且不能是負值;②同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但等效;③化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比;④固體或者純液體不能表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表示。
【課后思考】大家下去思考,前面我們說反應快慢是相對的,如何比較反應的快慢?我們下節課來處理這個問題。
【作業】課時練P39自主小測典題(寫出解題過程)
板書:
化學反應速率
1.定義:單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加量 2.數學表達式: vB=ΔCB/Δt =△nB/(V*△t)3.單位:mol?(L?min)-1 或mol?(L?s)-1 4.注意
①速率是一個平均值,且速率不能是負值
②同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但等效 ③化學反應中,反應速率之比=計量系數率之比
④固體或純液體不能表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表
課堂檢測
(1)化學反應速率可用單位時間內()來表示。
A、生成物物質的量的增加
B、生成物物質的量濃度的增加 C、反應物物質的量的減少
D、反應物物質的量濃度的減少(2)下列關于化學反應速率的論述中,正確的是()A.化學反應速率可用某時刻生成物的物質的量來表示
B.在同一反應中,用反應物或生成物表示的化學反應速率數值是相同
C.化學反應速率是指反應進行的時間內,反應物濃度的減少或生成物濃度的增加
D.可用單位時間內氫離子的物質的量濃度的變化來表示NaOH和H2SO4 反應速率
(3)一定條件下,在一密閉容器中將1.0 mol?L-1的N2與3.0 mol?L-1H2合成氨,反應到2s時測得NH3的濃度為0.8mol?L-1,當用氨氣濃度的增加來表示該反應的反應速率時,該反應的反應速率為()A.0.2 mol?(L?s)-1 B.0.4 mol?(L?s)-1 C.0.6mol?(L?s)-1 D.0.2 mol?(L?s)-1
第五篇:化學反應速率教案(集錦8篇)
篇1:化學反應速率教案
探究問題框架:
1、總結影響化學反應速率的因素(自主發現)
2、了解化學速度原因。(啟發給出)
【引入】上節課,我們已經知道了化學反應速率。請同學歸納都有哪些因素對化學反應速率能產生影響?
【回憶聯想、歸類表達】描述影響反應速率的外界因素
【板書】影響化學反應速率的因素
內因 反應物質的本性
外因 濃度、溫度、壓強、催化劑、其他
【過渡】我們首先探討濃度對化學反應的影響
【指導實驗】巡視
【總結、板書】反應物濃度越大化學反應速率越大 【分組實驗】
濃度較大的鹽酸與大理石反應的化學反應速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的化學反應的速率大
【過渡】這是為什么呢?化學反應的過程的實質就是反應物分子中的原子重新組合,并形成生成物分子。
如:Cl2+H2==2HCl
【引導討論】化學鍵如何變化呢?
【引導】舊鍵的斷裂和新鍵的形成怎樣才能發生呢?
要通過接觸,通過碰撞來實現。因此反應物分子(或離子)間的碰撞是反應發生的先決條件。
【引導】是不是所有碰撞都能發生反應呢?
要發生反應的條件是什么呢?請大家閱讀課本P33頁。
【講述】
1、以投籃作比喻
2、以具體的化學反應2HI=H2+I2為實例,讓學生觀看HI分子的幾中可能的碰撞模式圖
【設問】很明顯,當單位體積的活化分子數越多,有效碰撞越多,反應速率也越大。
那么,濃度增大時,為什么反應速率就快呢?
【練習】對于在密閉容器中進行的反應:
C(s)+O2(g)=CO2(g)
當充入氧氣,反應速率是否會加快?
當加入木炭的`量是否會加快化學反應速率?
【探究】H-H、Cl-Cl鍵斷裂,而H-Cl共價鍵生成。
【閱讀討論】
1、不是所有的碰撞都能發生反應,能夠發生反應的碰撞叫做有效碰撞,把能夠發生有效碰撞的分子叫做活化分子
2、分子要發生反應的條件是要具有較高的能量,還必須有合適的取向。
【理解】
【討論】
1、在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物分子中所占的比例是一定的,單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比
2、當反應物濃度增大時,單位體積內分子數增大,單位時間內的有效碰撞次數也相應增多,化學反應速率就增大。
【探究】
1、充入氧氣,單位體積內活化分子數增大,(接觸面沒有增大)有效碰撞次數也相應增多,化學反應速率就增大。
2、加入木炭,與氧氣的接觸面沒有增大,反應速率不加快
【設問】利用上述結論,對于反應N2+3H2=2NH3,增大壓強,反應速率如何變化呢?
【設問】對于反應:Zn+2HCl=H2+ZnCl2,增大反應的壓強,化學反應速率會增大嗎?
【總結并板書】對于有氣體參加的化學反應,增大壓強化學反應速率增大
【探究】1、氣體的壓強增大,原來的氣體的體積就縮小,單位體積內的分子數就增大,活化分子數變增大,有效碰撞次數也相應增大,化學反應速率就增大。
篇2:化學反應速率教案
標簽:新課改高一化學教案,高一化學教案免費下載, ? ? ?化學反應速率教案,
【回答】不會,因為參加反應的物質是固體、液體,改變壓強對它們體積改變的影響很小
【設問】提高溫度,對反應的速率會改變嗎?
【總結并板書】升高溫度化學反應速率增大
【討論】升高溫度,反應物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從面增加了反應物分子中活化分子的百分數,使有效碰撞次數增多,因而使化學反應速率增大。
【過渡】初中我們學過用氯酸鉀制取氧氣,MnO2的作用是什么?
【指導實驗】巡視
【板書】催化劑可以加快化學反應速率
【講解】催化劑的作用機理,催化劑的重要性。
【回答】作為催化劑,加快化學反應速率
【分組實驗】課本實驗2-3
【理解】
【小結】對于同一化學反應,條件不同時,反應會發生變化。除了濃度、溫度、壓強、催化劑能改變化學反應速率外,其他因素也會影響化學反應的速率。
【補充】化學反應速率的影響因素。重點在光、反應物顆粒大小。
【練習】練習冊P32,二、2
把除去氧化膜的鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中,發現產生氫氣的速率隨時間的變化如圖所示。試分析
(1)反應速率發生變化的主要原因是
(2)在T1~T2時間內,反應速率變化的原因是
(3)在T2~T3時間內,反應速率變化的原因是
【答案】
(1)鎂與鹽酸反應是放熱反應,溫度升高,使反應速率變大,隨著反應進行,鹽酸的濃度逐漸減小,導致反應速率變小;(2)溫度升高對反應速率的影響較大;(3)鹽酸濃度減小
篇3:化學反應速率教案
目標要求
1.了解化學反應速率的概念。2.了解化學反應速率的定量表示方法。3.掌握化學反應速率的簡單計算。4.了解化學反應速率的測定方法。
一、化學反應速率的表示方法
1.化學反應速率:衡量化學反應進行快慢的物理量。
2.表示方法:化學反應速率用單位時間內反應物濃度(常用物質的量濃度)的減少或者生成物濃度的增加來表示。
3.數學表達式:v(A)=ΔcAΔt。
其中Δc表示反應過程中反應物或生成物物質的量濃度的變化(取其絕對值),Δt表示時間變化。
其單位主要有:molL-1s-1或molL-1min-1或molL-1h-1。
4.對同一反應,用不同物質的濃度變化所表示的反應速率之比等于化學方程式中各物質的化學計量數之比。
二、化學反應速率的測定及計算
1.化學反應速率測定的基本思路及方法
化學反應速率是通過實驗測定的。要測定不同反應時刻反應物或生成物的濃度,可通過觀察和測量體系中的某一物質(反應物或生成物)的相關性質,再進行適當的轉換和計算。例如,過氧化氫的分解反應中有氣體生成,可以測量在一定溫度和壓強下釋放出來的氣體的體積;有些反應物(或生成物)有顏色,隨著反應的進行,溶液的顏色不斷變化,可以用比色的方法測定溶液顏色的深淺,再根據溶液顏色與反應物濃度(或生成物濃度)的關系,換算成反應物(或生成物)在不同反應時刻的濃度。
2.化學反應速率的計算
由于Δc是濃度變化的絕對值,故化學反應速率都取正值,其一般計算依據是:
(1)根據某一物質起始濃度(c0)和一段時間后濃度(ct)的關系計算:Δc(反應物)=c0-ct,Δc(生成物)=ct-c0;
(2)根據反應物的轉化率(α)計算:Δc(反應物)=c0α;
(3)根據化學方程式的化學計量數進行換算
求出一種物質的反應速率后可根據化學計量數之間的比值去計算其他物質的反應速率。
知識點一 化學反應速率的概念
1.下列關于化學反應速率的說法正確的是( )
A.化學反應速率是指在一段時間內任何一種反應物物質的量的減少或任何一種生成物物質的量的增加
B.化學反應速率為0.8 molL-1s-1,是指在1 s時某物質的濃度是0.8 molL-1
C.化學反應速率可以衡量化學反應進行的快慢
D.對于任何化學反應來說,反應速率越快,反應現象越明顯
答案 C
解析 化學反應速率用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示;化學反應速率是表示某一時間段內的平均速率而不是瞬時速率。
2.已知某條件下,合成氨反應的數據如下:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
起始濃度/molL-1 1.0 3.0 0.2
2 s末濃度/molL-1 0.6 1.8 1.0
4 s末濃度/molL-1 0.4 1.2 1.4
當用氨氣濃度的增加來表示該反應的速率時,下列說法中錯誤的是( )
A.2 s末氨氣的反應速率為0.4 molL-1s-1
B.前2 s時間內氨氣的平均反應速率為0.4 molL-1s-1
C.前4 s時間內氨氣的平均反應速率為0.3 molL-1s-1
D.2~4 s時間內氨氣的平均反應速率為0.2 molL-1s-1
答案 A
解析 反應速率不是瞬時速率,要計算反應速率,關鍵要抓住Δt時間段對應的Δc的量。
知識點二 化學反應速率與化學計量數的關系
3.在四個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨反應,根據下列在相同時間內測得的結果判斷,生成氨的反應速率最快的是( )
A.v(NH3)=0.1 molL-1min-1
B.v(N2)=0.1 molL-1min-1
C.v(N2)=0.2 molL-1min-1
D.v(H2)=0.3 molL-1min-1
答案 C
解析 合成氨反應:N2+3H2 2NH3,在同一反應用不同物質表示其反應速率時,反應速率之比等于化學方程式中的化學計量數之比,要在四種不同情況下比較反應速率快慢需用同一物質的變化表示。又因為v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2,將B、C、D中的反應速率轉化成v(NH3),即為:0.2 molL-1min-1、0.4 molL-1min-1、0.2 molL-1min-1,故選C。
4.反應4A(s)+3B(g)===2C(g)+D(g),經2 min,B的濃度減少0.6 molL-1。對此反應速率的表示正確的是( )
A.用A表示的反應速率是0.4 molL-1min-1
B.分別用B、C、D表示的反應速率之比是3∶2∶1
C.在2 min末的反應速率,用B表示是0.3 molL-1min-1
D.在2 min內的反應速率,用C表示是0.3 molL-1min-1
答案 B
解析 固體A不具有濃度概念,該物質的反應不能用molL-1min-1的單位來表示。
知識點三 化學反應速率的測定
5.下表所列數據是某高溫下金屬鎂和鎳分別在氧氣中進行氧化反應時,在金屬表面生成氧化薄膜的實驗記錄,a和b均為與溫度有關的常數。
反應時間t/h 1 4 9 16 25
MgO層厚y/nm 0.05a 0.20a 0.45a 0.80a 1.25a
NiO層厚y′/nm b 2b 3b 4b 5b
(1)金屬在高溫下氧化腐蝕速率可以用金屬氧化膜的生成速率來表示,其理由是________________________________________________________________________。
(2)金屬氧化膜的膜厚y跟時間t所呈現的關系是:MgO氧化膜的膜厚 y屬于______型,NiO氧化膜的膜厚y′則屬于_____型。(填“直線”、“拋物線”、“雙曲線”或“對數”)
(3)Mg與Ni相比較,金屬________具有更好的耐氧化腐蝕性,其理由是
________________________________________________________________________。
答案 (1)因化學反應的快慢既可以用反應物的消耗速率表示,又可以用生成物的生成速率表示,所以金屬的腐蝕速率可以用其氧化物的生成速率來表示
(2)直線 拋物線
(3)Ni 據(2)可知,y′隨時間t增長比y隨時間t增長得慢,故Ni的耐氧化腐蝕性比Mg好
解析 由表中數據可知MgO膜厚與時間t的關系式為y=0.05at;NiO膜厚y′與時間t的關系式為y′=bt,即可知MgO膜厚y屬直線型,而NiO膜厚y′屬拋物線型。此題創新之處在于利用了數學函數知識去分析化學問題,有一定的新穎性。
練基礎落實
1.在不同條件下分別測得反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)的化學反應速率,其中表示該反應進行的最快的是( )
A.v(SO2)=4 molL-1min-1 B.v(O2)=3 molL-1min-1
C.v(SO2)=0.1 molL-1s-1 D.v(O2)=0.1 molL-1s-1
答案 D
解析 比較:必須統一標準。換算成同一物質進行比較是關鍵,本題首先需要統一單位。
2.反應:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)經一段時間后,SO3的濃度增加了0.4 molL-1,在這段時間內用O2表示的反應速率為0.04 molL-1s-1,則這段時間為( )
A.0.1 s B.2.5 s C.10 s D.5 s
答案 D
解析 根據題意知,SO3的濃度增加0.4 molL-1,則O2的濃度減小0.2 molL-1,v(O2)=ΔcO2Δt,則Δt=ΔcO2vO2=0.2 molL-10.04 molL-1s-1=5 s。
3.2 mol A與2 mol B混合于2 L的密閉容器中,發生如下反應:2A(g)+3B(g) 2C(g)+zD(g)
若2 s后,A的轉化率為50%,測得v(D)=0.25 molL-1s-1,下列推斷正確的是( )
A.v(C)=v(D)=0.2 molL-1s-1
B.z=3
C.B的轉化率為75%
D.反應前與2 s后容器的壓強比為4∶3
答案 C
解析 A的起始量為2 mol,轉化50%即轉化1 mol,根據反應關系知B轉化1.5 mol,C生成1 mol,又因為v(D)=0.25 molL-1s-1,可計算出2 s時D的生成量為0.25 molL-1s-1×2 L×2 s=1 mol,故知z=2,B錯;v(C)=v(D)=v(A)=0.25 molL-1s-1,故A錯;B的轉化率為1.52×100%=75%,C正確;反應達2 s時,容器內總物質的量為nA+nB+nC+nD=1 mol+0.5 mol+1 mol+1 mol=3.5 mol。故反應前后的容器中氣體總物質的量之比為4∶3.5,壓強比為4∶3.5,D錯。
4.化合物Bilirubin在一定波長的光照射下發生分解反應,反應物濃度隨反應時間變化如下圖所示,計算反應4~8 min間的平均反應速率和推測反應16 min時反應物的濃度,結果應是( )
A.2.5 μmolL-1min-1和2.0 μmolL-1
B.2.5 μmolL-1min-1和2.5 μmolL-1
C.3.0 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1
D.5 μmolL-1min-1和3.0 μmolL-1
答案 B
解析 據圖可知,4 min時化合物Bilirubin的濃度為20 μmolL-1,8 min時其濃度為10 μmolL-1,因此4~8 min間的平均反應速率為20 μmolL-1-10 μmolL-14 min=2.5 μmolL-1min-1。進一步分析圖像可知0~4 min間的平均分解速率為40 μmolL-1-20 μmolL-14 min=5.0 μmolL-1min-1,由以上分析數據大致可確定平均分解速率基本呈等比遞減變化,因此可估算8~12 min間平均分解速率為1.25 μmolL-1min-1,12~16 min間平均分解速率為0.625 μmolL-1min-1,因此16 min時反應物的濃度大致應為10 μmolL-1-1.25 μmolL-1min-1×4 min-0.625 μmolL-1min-1×4 min=2.5 μmolL-1,故B項正確。
練方法技巧
5.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列敘述正確的是( )
A.反應開始到10 s末時,用Z表示的反應速率為0.158 molL-1s-1
B.反應開始到10 s末時,X的物質的量濃度減少了0.79 molL-1
C.反應開始到10 s時,Y的轉化率為79.0%
D.反應的化學方程式為X(g)+Y(g) Z(g)
答案 C
解析 分析圖象,關鍵是看變化量和走勢,從走勢分析X、Y是反應物,Z是生成物,初步分析它們的變化量分別為Δn(X)=1.20 mol-0.41 mol=0.79 mol,Δn(Y)=1.0 mol-0.21 mol=0.79 mol,Δn(Z)=1.58 mol,首先確定該反應的化學方程式為X(g)+Y(g)===2Z(g)。據選項要求分別計算出v(Z)=1.58 mol2 L×10 s=0.079 molL-1s-1;Δc(X)=0.79 mol2 L=0.395 molL-1;α(Y)=0.79 mol1.00 mol×100%=79%,只有C選項正確。
6.在2 L密閉容器中進行如下反應:mX(g)+nY(g)===pZ(g)+qQ(g),2 s時間內X表示的平均反應速率為0.3m/p molL-1s-1,則2 s時間內,Q物質增加的物質的量為( )
A.1.2q/p mol B.1.2m/p mol C.1.6q/p mol D.0.6q/p mol
答案 A
解析 不同物質表示的反應速率之比等于它們的化學計量數之比,X表示的平均反應速率為0.3m/p molL-1s-1,Q物質表示的反應速率為0.3m/p molL-1s-1×qm=0.3q/p molL-1s-1。則Δn(Q)=0.3q/p molL-1s-1×2 L×2 s=1.2q/p mol。
練綜合拓展
7.請你協助化學興趣小組的同學完成如下實驗,并回答相關問題。
實驗目的:比較等體積0.5 molL-1硫酸、1 molL-1鹽酸、1 molL-1醋酸分別與金屬反應生成氫氣的速率和體積。
實驗原理:(用離子方程式表示)_____________ ______________________。
實驗用品:儀器(略)、藥品(除給定的三種酸溶液外,在Na、Mg、Fe三種金屬中選擇最合適的一種,并說明理由)。選擇的金屬是________,不選其他兩種金屬的理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
實驗步驟:
(1)甲同學設計的實驗裝置:
(1) 乙同學認為該裝置不能控制三個反應在同一時間發生,并作了相應的改進。你認為乙同學改進的措施是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)按改進后的裝置進行實驗,觀察現象并得出相關結論。
實驗現象及結論:________________________________________________________。
(4)實驗開始時的速率:v(H2SO4)______v(HCl)______v(CH3COOH)(用“=”、“<”或“>”填空,下同),反應進行一段時間后的速率:v(H2SO4)
(5)最終得到的氫氣體積:V(H2/H2SO4)______V(H2/HCl)______V(H2/CH3COOH)。
問題討論:
(6)量筒的規格由__________________決定。
(7)對結論(4)、(5)中鹽酸和醋酸的異同,你的解釋是
________________________________________________________________________。
(8)根據現有知識,上述實驗中硫酸和鹽酸分別與金屬反應的速率應始終相等,但反應一段時間后有v(H2SO4)
________________________________________________________________________。
大學無機化學對此問題將有科學的解釋。
答案 2H++Mg===H2↑+Mg2+,
2CH3COOH+Mg===H2↑+Mg2++2CH3COO-
Mg Na太活潑,能和水反應產生氫氣,影響實驗結論;Fe與酸反應的速率較慢,實驗時間較長
(2)同時用分液漏斗分別向燒瓶中加入酸液
(3)實驗現象:反應開始時醋酸的反應速率小于鹽酸和硫酸的反應速率。當反應進行到一定程度后,醋酸的反應速率大于鹽酸和硫酸。
結論:最終得到的氫氣體積相等
(4)= >< (5)= = (6)酸液的體積
(7)醋酸中存在電離平衡,反應開始時c(H+)小于鹽酸,故反應速率也小于鹽酸。當反應進行到一定程度后,醋酸的電離平衡不斷向右移動,使得c(H+)大于鹽酸,故反應速率大于鹽酸。由于醋酸、鹽酸最終提供的H+的物質的量相等,故最后得到H2的體積相等
(8)H+的存在抑制HSO-4的電離(或:SO2-4抑制H+與Mg的反應或Cl-促進H+與Mg的反應)
第2課時 影響化學反應速率的因素
[目標要求] 1.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對化學反應速率的影響,認識其一般規律。2.了解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。3.知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響。4.了解通過改變外界條件改變化學反應速率的方法和意義。
一、有效碰撞理論
1.化學反應的過程
化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程,也就是反應物分子中化學鍵的斷裂和生成物分子中化學鍵的形成過程。
2.活化分子
在相同溫度下,分子的能量并不完全相同,有些分子的能量高于分子的平均能量,這些分子就叫做活化分子。
3.活化能
活化分子高出的那部分能量叫做活化能。
4.活化分子百分數
活化分子在反應物分子中所占的百分數叫做活化分子百分數。
5.有效碰撞
能夠發生化學反應的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞發生的條件:一是發生碰撞的分子必須具備一定的能量,即為活化分子;二是碰撞時必須有合適的取向。
6.活化能與化學反應速率
在一定條件下,活化分子所占的百分數是固定不變的。活化分子的百分數越大,單位體積內的活化分子數越多,單位時間內有效碰撞的次數越多,化學反應速率就越快。
二、影響化學反應速率的因素
1.濃度對化學反應速率的影響
(1)影響
其他條件不變時,增大反應物的濃度,反應速率增大;減小反應物的濃度,反應速率減小。
(2)原因
其他條件不變時,增大反應物的濃度,單位體積內活化分子數增多,有效碰撞幾率增多,化學反應速率增大。反之,減小反應物的濃度,化學反應速率減小。
2.壓強對化學反應速率的影響
(1)影響
對于有氣體參與的反應,增大壓強(減小容器容積),反應速率增大;減小壓強(增大容器容積),反應速率減小。
(2)原因
對于有氣體參與的反應,增大壓強,相當于增大反應物濃度,反應速率增大;反之,減小壓強,反應速率減小。
3.溫度對化學反應速率的影響
(1)影響
其他條件相同時,升高溫度,反應速率增大;降低溫度,反應速率減小。
(2)原因
其他條件相同時,升高溫度,提高了活化分子的百分數和較高能量的分子間的碰撞幾率,使分子間有效碰撞的幾率提高,反應速率增大;反之,降低溫度,反應速率減小。
4.催化劑對化學反應速率的影響
(1)影響
使用催化劑可增大反應速率。
(2)原因
催化劑改變了反應的途徑,降低了反應所需的能量,提高了反應體系中活化分子的百分數,使有效碰撞的幾率提高,反應速率增大。
5.影響化學反應速率的其他因素
除了改變反應物的濃度、溫度、壓強和使用催化劑能改變化學反應速率外,增大反應物之間的接觸面積,也可增大反應速率。此外,光、電磁波、超聲波、磁場等因素也會對反應速率產生影響。
知識點一 有效碰撞的有關概念
1.下列說法正確的是( )
A.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞
B.活化分子具有的能量是活化能
C.活化分子的總數越多,反應速率越快
D.單位時間內有效碰撞次數越多,反應速率越快
答案 D
解析 活化分子間的碰撞并不都是有效碰撞,只有發生化學反應的碰撞才是有效碰撞,活化分子具有的平均能量與普通分子具有的平均能量之差才叫活化能;單位體積內活化分子總數越多,有效碰撞機會越多,反應速率才越快,A、B、C三項均錯。
2.能夠增加反應物分子中活化分子百分數的是( )
A.升高溫度 B.減小壓強 C.增大壓強 D.增大濃度
答案 A
解析 升高溫度可以增加單位體積內活化分子百分數;增大壓強和增大濃度均不能增加活化分子百分數。
知識點二 濃度對化學反應速率的影響
3.將質量相同的鋅粉分別投入下列4個燒杯的溶液中,反應速率最快的是( )
答案 D
解析 當反應中一種反應物相同時,反應速率的快慢取決于另一種反應物的濃度而不是用量,四個裝置中所用的酸雖不同,但都是由c(H+)的大小決定反應的快慢。
4.對于溶液中的反應:MnO-4+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
下列措施能使化學反應速率提高的是( )
A.加水
B.增加同濃度FeSO4的用量
C.向溶液中滴加稀硫酸
D.加入少量KMnO4晶體
答案 D
解析 增大濃度加快反應速率,而增加反應物用量不等于增大反應物濃度。D項加入KMnO4晶體后,KMnO4晶體被溶解,溶液的濃度一定比原KMnO4溶液濃度大。
知識點三 壓強對化學反應速率的影響
5.在C(s)+CO2(g)===2CO(g)的反應中,現采取下列措施:
①縮小體積,增大壓強②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒壓下充入N2
能夠使反應速率增大的措施是( )
A.①④ B.②③⑤ C.①③ D.①②④
答案 C
解析 對于氣體反應,增大壓強,反應速率加快,增加固體物質的用量,對反應速率無影響,充入與反應無關的氣體,不會增加反應物濃度,故不會加快反應速率。
6.設C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH1>0,反應速率為v1;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH2<0,反應速率為v2。對于上述反應,當壓強減小時,v1和v2的變化情況為( )
A.同時增大 B.同時減小
C.v1增大,v2減小 D.v1減小,v2增大
答案 B
知識點4 溫度對化學反應速率的影響
7.對于反應mA+nB===pC,下列說法正確的是( )
A.某溫度時,化學反應速度無論用A、B、C何種物質表示,其數值是相同的
B.其他條件不變,增大壓強,反應速率加快
C.若增加或減小B的物質的量,則反應速率一定會發生明顯的變化
D.其他條件不變,升高溫度,反應速率加快
答案 D
8.經驗表明,如果溫度每升高10℃,反應速率就增大到原來的2倍;反應2A(g)+B(g) C(g)+D(g),20℃時某一時刻A的速率為0.2 molL-1s-1,若使反應溫度升高到60℃,則此時A的反應速率為________。
答案 3.2 molL-1s-1
解析 根據速率與溫度之間的經驗規律公式v2=v1at2 ℃-t1℃10℃,將各數據代入即可計算:
v2=0.2 molL-1s-1260℃-20℃10℃=3.2 molL-1s-1。
知識點5 催化劑對化學反應速率的影響
9.下列關于催化劑的說法,正確的是( )
A.催化劑能使不起反應的物質發生反應
B.催化劑在化學反應前后,化學性質和質量都不變
C.催化劑不能改變化學反應速率
D.任何化學反應,都需要催化劑
答案 B
解析 催化劑能改變化學反應速率的原因是它能改變反應機理,在化學反應過程中,催化劑參與反應,經過一系列變化之后,催化劑又恢復到原來的狀態,盡管催化劑能改變化學反應速率,但對于不能起反應的物質,是不能使其反應的,另外,有些反應是不需要催化劑的,如燃燒、中和反應等。
10.亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑,在常溫下不見光時可保存一年,但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發生分解:5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。分解時,剛加入硫酸,反應緩慢,隨后突然反應釋放出大量ClO2,這是因為( )
A.酸使亞氯酸的氧化性增強
B.溶液中的H+起催化作用
C.溶液中的Cl-起催化作用
D.逸出的ClO2使反應生成物的濃度降低
答案 C
解析 由題目信息可知,NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸,生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應緩慢,隨后突然反應加快,這說明分解生成的產物中的某種物質起了催化劑的作用,故正確答案為C。
練基礎落實
1.下列條件一定能使反應速率加快的是( )
①增加反應物的物質的量 ②升高溫度 ③縮小反應容器的體積 ④加入生成物 ⑤加入MnO2
A.全部 B.①②⑤ C.② D.②③
答案 C
2.下列說法正確的是( )
①活化分子間的碰撞一定能發生化學反應 ②普通分子有時也能發生有效碰撞 ③升高溫度會加快反應速率,原因是增加了活化分子的有效碰撞次數 ④增大反應物濃度會加快反應速率的原因是單位體積內有效碰撞的次數增多 ⑤使用催化劑能提高反應效率,原因是提高了分子的能量,使有效碰撞頻率增大 ⑥化學反應實質是活化分子有合適取向時的有效碰撞
A.①②⑤ B.③④⑥ C.③④⑤⑥ D.②③④
答案 B
3.NO和CO都是汽車尾氣中的有害物質,它們能緩慢地起反應,生成N2和CO2。對此反應的下列敘述中正確的是( )
A.使用催化劑能加快反應的速率
B.使一種反應物過量能提高反應的速率
C.改變壓強對反應速率沒有影響
D.降低溫度能加快反應速率
答案 A
解析 本題中B不正確,因為一種反應物過量并不一定是反應物濃度增加,一種反應物過量只能使另一種反應物轉化率提高,不涉及反應的速率問題;C也不正確,對氣體來說,改變壓強必然影響速率;D也不正確,降低溫度只能降低反應速率。
4.已知反應:N2+O2 2NO在密閉容器中進行,下列條件能加快反應速率的是( )
A.增大體積
B.體積不變,充入N2,使壓強增大
C.體積不變,充入He,使氣體壓強增大
D.保持總壓強不變,充入氣體Ne
答案 B
解析 增大體積,濃度減小,反應速率減慢,A不符合;體積不變,充入N2時,可使c(N2)增大,反應速率增大,B符合;充入He后,由于體積不變,各物質的濃度不變,故對反應速率沒有影響,C不符合題意;而在壓強不變時,充入Ne,若要使總壓強不變,則氣體體積將變大,各物質的濃度將變小,故反應速率減小。
練方法技巧
5.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是( )
A.催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率
B.增大反應體系的壓強,反應速率一定增大
C.該反應是放熱反應,降低溫度將縮短反應達到平衡的時間
D.在t1、t2時刻,SO3(g)的濃度分別是c1、c2,則時間間隔t1~t2內,SO3(g)生成的平均速率為v=c2-c1t2-t1
答案 D
解析 A項,催化劑能同等程度地改變正、逆反應速率,A項錯誤;B項,在恒容的條件下,通入惰性氣體,壓強增大,但各物質的濃度不變,反應速率不變,故B項錯誤;C項,降低溫度,反應速率也降低,反應達到平衡的時間會延長,故C項錯誤;根據反應速率的計算公式可知D項正確。
6.某探究小組利用丙酮的溴代反應(CH3COCH3+Br2?D?D→HClCH3COCH2Br+HBr)來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下,獲得如下實驗數據:
實驗
序號 初始濃度c/molL-1 溴顏色消失所需時間t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 290
② 1.60 0.20 0.001 0 145
③ 0.80 0.40 0.001 0 145
④ 0.80 0.20 0.002 0 580
分析實驗數據所得出的結論不正確的是( )
A.增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大
B.實驗②和③的v(Br2)相等
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.增大c(Br2),v(Br2)增大
答案 D
解析 A項,由實驗①和②對比可知增大c(CH3COCH3),反應時間變短,v(Br2)增大;B項,實驗②和③反應時間相同,起始Br2濃度相同,則v(Br2)相等;C項,比較實驗①和③可知,增大c(HCl)時,反應時間縮短,v(Br2)增大;D項,比較實驗①和④可知,增大c(Br2)時,v(Br2)減小,故選D。
7.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發生氧化還原反應生成Cl(-1價)和S(+6價)的速率v(縱坐標)與反應時間t(橫坐標)的關系如圖所示,已知該反應速率隨著溶液中c(H+)的增大而加快。
(1)反應開始時反應速率加快的原因是________________________________________;
(2)反應后期反應速率減慢的原因是__________________________________________。
答案 (1)2KClO3+6NaHSO3===3Na2SO4+2KCl+3H2SO4,溶液中c(H+)增大
(2)ClO-3和HSO-3濃度減小
解析 該反應的實質為:ClO-3+3HSO-3===Cl-+3SO2-4+3H+
由題意知,反應隨溶液中c(H+)的增大而加快,一開始c(H+)很小,速率很小,但隨反應進行,c(H+)增大,反應速率增大,但到一定程度后,c(ClO-3)、c(HSO-3)減小,此時反應物的濃度起主要作用,反應速率減小。
練綜合拓展
8.用如圖所示裝置進行如下實驗:
(1)在檢查裝置的氣密性后,向試管a中加入10 mL 6 molL-1的稀HNO3和1 g銅片,立即用帶有導管的橡皮塞塞緊試管口。請寫出在試管a中有可能發生的所有反應的化學方程式:________________________________________________________________________
__________________________________。
(2)在實驗過程中常常反應開始時速率緩慢,隨后逐漸加快,這是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,當反應進行一段時間后速率又逐漸減慢,原因是___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)欲較快地制得NO,可采取的措施是________(填寫字母序號)。
A.加熱 B.使用銅粉
C.稀釋HNO3 D.增大硝酸的濃度
答案 (1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2===2NO2
(2)開始時速率緩慢,后隨反應進行,反應放熱,溶液溫度升高是影響化學反應速率的主要因素,故反應速率加快 反應一段時間后HNO3的濃度降低是影響化學反應速率的主要因素,故反應速率又逐漸減小
(3)AB
解析 反應開始時溶液溫度較低,故反應速率較慢,該反應為放熱反應,隨著反應的進行,溶液的溫度逐漸升高,反應速率加快;反應一段時間后,HNO3因消耗而濃度減小,HNO3的濃度成為影響反應速率的主要因素,故反應速率又逐漸減慢。加熱和增加固體的接觸面積都能加快反應速率;稀釋HNO3,速率減小;Cu與濃HNO3反應得到的氣體是NO2。
[化學反應速率教案]
篇4:化學反應速率教案
[教學目標]
1.知識與技能
(1)理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
(2)使學生能初步運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
2.過程與方法
(1)掌握運用濃度、壓強、溫度和催化劑等條件比較反應速率大小的方法;
(2)通過識別有關化學反應速度與壓強、溫度或濃度等的圖像,提高識圖析圖能力,培養從圖像中挖掘化學信息的能力。
3、情感、態度與價值觀
(1)通過實驗培養學生嚴謹的科學態度,知道科學研究的一般方法。
(2)通過目前催化劑研究的遺憾,激發學生投身科學的激情。
[教學重點、難點]壓強對化學速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對化學反應速率的影響。
[教學過程]
[導入]有些反應速率很快,如鹽酸與氫氧化鈉的中和反應,而有些反應速率很慢,如石油的形成。可見,不同物質化學反應速率相差很大,決定化學反應速率的因素是反應物本身的性質。
[板書]
一、決定化學反應速率的因素:反應物本身的性質
二、外界條件對化學反應速率的影響:
(一)濃度對化學反應速率的影響
[演示]課本20頁實驗2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應
加入試劑 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.2mol/L H2C2O4
實驗現象
褪色時間
結論 在其它條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大。
[補充實驗] 不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應的對比實驗表
編號 Na2S2O3溶液 水 硫 酸 出現渾濁的時間(秒)
1 10ml 0 10ml
2 5ml 5ml 10ml
【板書】當其它條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大反應的速率。
【實驗解釋】為什么增大反應物的濃度會影響反應速率呢?
(明確)當增加反應物的濃度時,單位體積內活化分子的數量增加,有效碰撞的頻率增大,導致反應速率增大。
【對結論的再理解】
1.一個反應的速率主要取決于反應物的濃度,與產物的濃度關系不大
2.對于可逆反應aA +bB cC + dD來說,正反應的速率只取決于A、B兩種物質的濃度,與C、D兩種物質的濃度關系不大。而逆反應的速率只取決于C、D兩種物質的濃度,與A、B兩種物質的濃度關系不大。增加A或B的濃度只可以使正反應的速率增大,不會影響逆反應的速率。
3.固體和純液體的濃度是一個常數,所以增加這些物質的量,不會影響反應的速率。
【應用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔,以減緩太快的反應速率。
2. 制Fe(OH)2時,通過降低NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)壓強對化學反應速率的影響
【提出問題】壓強是怎樣對化學反應速率進行影響的?
【收集事實】途徑:已有的實驗知識
(提出以下幾個實驗)對比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應的實驗。
2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應生成CaSiO3。
3. SO2 與O2在一密閉容器內反應生成SO3。
(討論)給上述三個反應的容器加壓,三個反應的反應物的濃度是怎樣變化的?
【事實的處理】列表比較
編號 反應物的狀態 加壓后反應物濃度變化 加壓后反應的速率變化
1
2
3
【板書】對于有氣體參加的反應來說,其他條件不變時,增大體系的壓強,反應速率會加大。
【解釋】為什么增大壓強會影響有氣體參加的化學反應的速率?
(明確)1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說,如果氣體的壓強增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的一半,單位體積內的分子數就增多到原來的2倍,即體系中各個物質的濃度都增加,所以化學反應速率增大。相反,減小壓強,氣體的體積就擴大,濃度減小,因而反應速率減小。
2.如果參加反應的物質是固體、液體或溶液時,由于改變壓強對它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認為壓強與它們的反應速率無關。
【結論的再理解】
1.壓強對反應速率的影響是通過改變濃度而影響反應速率的。我們在分析壓強對反應速率的影響時,應最終落實到濃度上,將壓強問題轉化為濃度問題。
2. 對于那些反應物和生成物都有氣體參加的可逆反應來說,增大體系的壓強,反應物和生成物的濃度都增加,所以,正反應的速率和逆反應的速率都增大。
3.恒容時加入惰性氣體使壓強增大,反應物和生成物的濃度都沒有變化,所以化學反應速率不變。恒壓時加入惰性氣體使體積增大,反應物和生成物的濃度都減小,所以化學反應速率減小。
(三)溫度對化學反應速率的影響
[演示]課本21頁實驗2-3
同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫升反應的對比表
編
號 0.1mol/L的
Na2S2O3 0.1mol/L的
H2SO4 反應溫度
(℃) 反應中出現渾濁的時間
(秒)
1 5ml 5ml 冷水
2 5ml 5ml 熱水
【板書】在其它條件不變的情況下,升高溫度,化學反應要加快。經過實驗測定,溫度每升高10℃,反應速率通常要增大到原來的2~4倍。
『回顧』1. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應情況的對比。
2. Mg條分別與冷水和沸水的反應情況的對比。
【實驗事實的處理】1.化學用語化(寫方程式)
(1) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
(2)Cu + 2H2SO4(濃)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O
(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
【解釋】為什么升高溫度會使反應速率加快?
(明確)當反應物濃度一定時,分子總數一定,升高溫度,反應物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而單位體積內活化分子數量增多,有效碰撞頻率增大,所以,反應速率加大。
【對結論的再理解】對于可逆反應來說,升高體系的溫度,反應物和生成物中的活化分子數都增加,所以,正反應的速率和逆反應的速率都增大。
【應用】1.在實驗室進行化學反應時,常常通過給反應物加熱來增大反應的速率。
2. 合成氨工業中,是在500℃的條件下進行反應,以加快反應進行的速度。
3. 為防止食品變質,我們將食品放入冰箱中保存,以降低食品變質的速率。
【科學探究】課本21頁科學探究:不同溫度下碘化鉀與稀硫酸反應(淀粉指示顏色)的速率不同。
(四)催化劑對化學反應速率的影響
【演示】22頁演示實驗2-4:過氧化氫分解的對比實驗
(復習回顧)用KClO3制氧氣的實驗
【實驗事實的處理】
(1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑
(2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑
(1)過氧化氫分解實驗的對比表
編號 無催化劑時的反應情況 有催化劑時的反應情況
1
(2)用KClO3制氧氣實驗的對比表
編號 無催化劑時的反應情況 有催化劑時的反應情況
1
【結論】催化劑能加快化學反應速率。
【解釋】為什么催化劑能加快化學反應速率?
(明確)當溫度和反應物濃度一定時,使用催化劑可使反應途徑發生改變,從而降低了反應的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此單位體積內活化分子的數目增多,有效碰撞頻率增大,故化學反應速率加大。
【對結論的再認識】1.催化劑改變化學反應速率的原因僅僅是改變始態到終態的途徑,不改變反應的結果。例:
(1)在加熱條件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破壞臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 能加快反應速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。如不作特殊說明,均指正催化劑。
3. 對可逆反應而言,正催化劑使正、逆反應速率都加快,且加快的程度相同。相反,負催化劑使正、逆反應速率都減小,且減小的程度相同。
【應用】催化劑在現代化學和化工生產中占有極為重要的地位。大約85%的反應需要催化劑。尤其是現代大型化工業、石油工業中,很多反應還必須使用性能良好的催化劑。例;接觸法制硫酸工業。
(五)其它因素對化學反應速率的影響
光、磁場、超聲波、顆粒大小、溶劑性質…等
[隨堂練習]
1.一般都能使反應速率加快的方法是( B )。
① 升溫;②改變生成物濃度;③增加反應物濃度;④加壓
(A)①②③ (B)①③ (C)②③ (D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質,它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體:2NO+2CO=N2+2CO2
對此反應,下列敘述正確的是( AC )
(A)使用催化劑能加快反應速率
(B)改變壓強對反應速率沒有影響
(C)冬天氣溫低,反應速率降低,對人體危害更大
(D)無論外界條件怎樣改變,均對此化學反應的速率無影響
3.設 C+CO2 2CO-Q1,反應速率為υ1;N2+3H2 2NH3+Q2,反應速率為υ2。對于上述反應,當溫度升高時,υ1和υ2的變化情況為( A)。
(A)同時增大 (B)同時減小
(C)υ1增大,υ2減小
(D)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應速率的因素是( C )。
(A) ①④ (B)③④
(C)①②③ (D)②③
5.煅燒硫鐵礦產生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是( AB)。
(A)把塊狀礦石碾成粉末 (B)向爐內噴吹氧氣
(C)使用Fe2O3作催化劑 (D)降低體系的溫度
6.在密閉容器中發生2SO2+O2 2SO3反應,現控制下列三種不同的條件:
①在400℃時,10molSO2與5molO2反應;
②在400℃時,20molSO2與5molO2反應;
③在300℃時,10molSO2與5molO2反應;
問:開始時,正反應速率最快的是____②_;正反應速率最慢的是_③__。
篇5:化學反應速率教案
探究問題框架:
1、總結影響化學反應速率的因素(自主發現)
2、了解化學速度原因。(啟發給出)
【引入】上節課,我們已經知道了化學反應速率。請同學歸納都有哪些因素對化學反應速率能產生影響?
【回憶聯想、歸類表達】描述影響反應速率的外界因素
【板書】影響化學反應速率的因素
內因 反應物質的本性
外因 濃度、溫度、壓強、催化劑、其他
【過渡】我們首先探討濃度對化學反應的影響
【指導實驗】巡視
【總結、板書】反應物濃度越大化學反應速率越大 【分組實驗】
濃度較大的鹽酸與大理石反應的化學反應速率比濃度小的鹽酸與大理石反應的化學反應的速率大
【過渡】這是為什么呢?化學反應的過程的實質就是反應物分子中的原子重新組合,并形成生成物分子。
如:Cl2+H2==2HCl
【引導討論】化學鍵如何變化呢?
【引導】舊鍵的斷裂和新鍵的形成怎樣才能發生呢?
要通過接觸,通過碰撞來實現。因此反應物分子(或離子)間的碰撞是反應發生的先決條件。
【引導】是不是所有碰撞都能發生反應呢?
要發生反應的條件是什么呢?請大家閱讀課本P33頁。
【講述】
1、以投籃作比喻
2、以具體的化學反應2HI=H2+I2為實例,讓學生觀看HI分子的幾中可能的碰撞模式圖
【設問】很明顯,當單位體積的活化分子數越多,有效碰撞越多,反應速率也越大。
那么,濃度增大時,為什么反應速率就快呢?
【練習】對于在密閉容器中進行的反應:
C(s)+O2(g)=CO2(g)
當充入氧氣,反應速率是否會加快?
當加入木炭的量是否會加快化學反應速率?
【探究】H-H、Cl-Cl鍵斷裂,而H-Cl共價鍵生成。
【閱讀討論】
1、不是所有的碰撞都能發生反應,能夠發生反應的碰撞叫做有效碰撞,把能夠發生有效碰撞的分子叫做活化分子
2、分子要發生反應的條件是要具有較高的能量,還必須有合適的取向。
【理解】
【討論】
1、在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物分子中所占的比例是一定的,單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比
2、當反應物濃度增大時,單位體積內分子數增大,單位時間內的有效碰撞次數也相應增多,化學反應速率就增大。
【探究】
1、充入氧氣,單位體積內活化分子數增大,(接觸面沒有增大)有效碰撞次數也相應增多,化學反應速率就增大。
2、加入木炭,與氧氣的接觸面沒有增大,反應速率不加快
【設問】利用上述結論,對于反應N2+3H2=2NH3,增大壓強,反應速率如何變化呢?
【設問】對于反應:Zn+2HCl=H2+ZnCl2,增大反應的壓強,化學反應速率會增大嗎?
【總結并板書】對于有氣體參加的化學反應,增大壓強化學反應速率增大
【探究】1、氣體的壓強增大,原來的氣體的體積就縮小,單位體積內的分子數就增大,活化分子數變增大,有效碰撞次數也相應增大,化學反應速率就增大。
化學反應速率教案
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【回答】不會,因為參加反應的物質是固體、液體,改變壓強對它們體積改變的影響很小
【設問】提高溫度,對反應的速率會改變嗎?
【總結并板書】升高溫度化學反應速率增大
【討論】升高溫度,反應物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從面增加了反應物分子中活化分子的百分數,使有效碰撞次數增多,因而使化學反應速率增大。
【過渡】初中我們學過用氯酸鉀制取氧氣,MnO2的作用是什么?
【指導實驗】巡視
【板書】催化劑可以加快化學反應速率
【講解】催化劑的作用機理,催化劑的重要性。
【回答】作為催化劑,加快化學反應速率
【分組實驗】課本實驗2-3
【理解】
【小結】對于同一化學反應,條件不同時,反應會發生變化。除了濃度、溫度、壓強、催化劑能改變化學反應速率外,其他因素也會影響化學反應的速率。
【補充】化學反應速率的影響因素。重點在光、反應物顆粒大小。
【練習】練習冊P32,二、2
把除去氧化膜的鎂條投入到盛有稀鹽酸的試管中,發現產生氫氣的速率隨時間的變化如圖所示。試分析
(1)反應速率發生變化的主要原因是
(2)在T1~T2時間內,反應速率變化的原因是
(3)在T2~T3時間內,反應速率變化的原因是
【答案】
(1)鎂與鹽酸反應是放熱反應,溫度升高,使反應速率變大,隨著反應進行,鹽酸的濃度逐漸減小,導致反應速率變小;(2)溫度升高對反應速率的影響較大;(3)鹽酸濃度減小
篇6:化學反應速率教案
第二章化學平衡
第一節 化學反應速率
第一課時
了解化學反應速率的概念和表示方法,會用三步分析法簡單計算化學反應速率。
計算化學反應速率
子彈飛行有速率,汽車行駛有速率,化學反應也有速率。有的反應進行的快,如氫、氧混合氣的爆炸瞬時完成,有的很慢,如石油、天然氣的形成需百萬年才能完成。不過,化學反應速率的概念和表示方法與子彈、汽車等速率的概念和表示方法是有區別的。
第一節化學反應速率
一、化學反應速率
【2—1】大理石+10ml 1mol/L鹽酸a反應迅速,有大量氣泡
大理石+10ml 1mol/L醋酸a反應緩慢,只有少量氣泡
通過現象,比較快慢,然后閱讀課本P31~32,一、化學反應速率,總結出化學反應速率的概念和表示方法。
1、定義
2、表示方法:用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
3、公式: =
4、單位:mol/(L·s)、mol/(L·min)
例1、一密閉容器內裝有N2和H2 ,反應開始時,N2濃度為2 mol/L,H2濃度為5mol/L ,兩分鐘后,測得N2濃度為1·8mol/L ,則兩分鐘內N2的平均反應速率是多少?H2和NH3的平均反應速率又分別是多少?通過計算,比較三者速率有何聯系?
解析: N2 + 3 H2 ? 2NH3
起始濃度(mol/L) 2 5 0
濃度變化(mol/L) 0·2 0·6 0·4
2 min后濃度(mol/L)1·8 4·4 0·4 三步分析法
所以:v(N2)= =O·1 mol/(L·min)
v(H2)=0·3 mol/(L·min)
v(NH3)=0·2 mol/(L·min)
例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)= 0·15 mol/(L·s) ②v(B)=0·6 mol/(L·s)
③v(C)= 0·4 mol/(L·s) ④v(D)=0·45 mol/(L·s)
該反應進行的快慢順序為 ④>③=②>① 。
分析:應將不同物質表示的速率換算為同一物質表示的速率,再比較大小。
注意:
(1)這里所指的反應速率是平均反應速率
(2)同一反應的反應速率,可以用不同物質表示,其數值之比等于化學方程式中各物質的計量數之比。
(3)物質的量的變化量 濃度的變化量
1、向一個容積為2L的密閉容器中放入4 mol SO2和2 mol O2 ,2 s鐘末,測得容器內有1·6 mol SO2 ,求2s 內SO2、O2、SO3的反應速率。
分析:關鍵是求出各物質濃度的變化值。
2SO2 + O2 == 2SO3
起始濃度(mol/L) 2 1 0
濃度變化(mol/L) 1·2 0·6 1·2
2s末濃度(mol/L) 0·8
所以:v(SO2)=0·6mol/(L·s)
v(O2)=0·3 mol/(L·s)
v(SO3)=0·6 mol/(L·s)
2、某溫度時,圖中曲線X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線。由圖中數據分析,該反應的化學方程式為 ,反應開始至2 min,Z的平均反應速率為 。(容器的體積為2L)
解析:根據同一反應的反應速率,用不同物質表示,其數值之比等于化學方程式中各物質的計量數之比原理計算。
3X+Y==2Z ,v(Z)=0·05 mol/(L·min)
化學反應速率的概念和表示方法
課本P36 一、1、2、3
篇7:化學反應速率教案
教材分析:
《化學反應速率》是高一化學必修2第二章化學反應與能量中的第3節化學反應速率和限度的第一課時,是高中階段重要的化學基礎理論知識。但必修2中暫時只要求理解相關概念并會處理簡單的速率計算問題,在選修4中會對它做更深一步的研究學習。本節課的學習是為了更好的理解化學反應,為今后更好的研究化學反應打好理論基礎。
學情分析:
學生為普通班學生,基礎知識較差,直接接受抽象的理論知識的能力比較薄弱,只有通過對比學習以及形象的實驗事實去加深對理論知識的理解,再通過具體的數據練習鞏固理論。
三維目標:
一、知識與技能:
1. 了解化學反應速率的含義及其表示方法
2. 化學反應速率的簡單計算
二、過程與方法:
1. 聯系生活,通過類比學習,由舊知轉為新知,學會舉一反三
2. 通過練習,培養學生思考能力和歸納總結能力
三、情感態度與價值觀:
通過對實際生活中反應快慢的探討對化學聯系生活有切身的感受,提高學生對化學的興趣。
教學重點:
化學反應速率概念的理解
教學難點:
化學反應速率的表示方法
設計思路:
1.分析圖片資料,從生活中的現象思考生活中的化學反應快慢。
2.類比于物理中的速度問題學習化學反應速率這個概念,再通過簡單的計算練習加深對速率的理解。
聯系生活中的一些現象,讓學生思考這些現象形成的快慢,思考這些現象中存在的化學反應的快慢。意在通過使學生從生活中聯系化學,走進課堂,對本節課將要上的內容有一定的意識,提出教學目標。
導入教學內容,提出問題。思考“如何衡量化學反應進行的快慢?”通過物理中描述物體運動快慢的概念引導學生理解化學反應速率的概念及其表示方法。 意在與物理概念對比使學生掌握化學反應速率的概念及其表示方法。
通過講解分析練習,單獨的表示化學反應中每個物質的速率。通過各個物質之間的速率關系探究同一反應中各個物質反應速率的聯系。意在掌握化學反應速率定義的理解和應用。
進行課堂練習,學生自己討論聯系,進一步掌握本節內容。
課堂小結:知識點梳理。
教學過程:
【教師互動】我們知道日常生活中許多現象都伴隨著化學反應的發生,只是反應進行的時間長短不同。例如,炸藥爆炸需要多久?(點燃后瞬間爆炸);鋼鐵銹蝕需要多久?(幾年);食物變質需要多久?(幾天,夏天一天就壞了)冬天食物放幾天就壞了,夏天一天甚至半天就壞了;溶洞形成需要多久?(上千年上萬年),也就是那么長時間的沉淀才給我們旅游提供了那么多美景。除了這些,生活中還有許多不同程度的化學反應。
【教師設疑】以上現象說明什么?
【學生思考】化學反應有的快有的慢
【教師總結】化學反應有的快有的慢,也就是說化學反應是有快慢之分的,它們是相對的。
【教師引導】剛才我們是通過一些現象從感性上判斷出的化學反應的快慢,那么,理性上我們應該如何判斷化學反應的快慢,也就是說理論上,我們如何衡量化學反應進行的快慢?
【學生回答】(反應速率)
【教師】對,這就是我們這節課要學的化學反應速率。這節課我們要掌握的就是化學反應速率的概念和表示方法。看課本P47,什么是化學反應速率?
【學生回答】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。
【教師總結】定義:化學反應速率就是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所表示的一個物理量。
【提問】從定義中我們可以看出,單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量,說明化學反應速率是一個時間段內物質濃度的變化量。也就是說,對于反應物來說,反應速率怎么表示?
【學生回答】單位時間內反應物濃度的減少量
【提問】反應物的反應速率用一段時間內反應物濃度的減少量來表示,那么生成物呢?生成物的反應速率怎么表示?
【學生回答】用單位時間內生成物濃度的增加量表示
【教師】也就是說,在一個化學反應中,不管是反應物還是生成物,反應速率都可以用一段時間內濃度的變化量來表示。也就是說反應速率可以表示為某一個物質濃度變化與時間變化的比值,它是一個過程值,即反應速率體現的是一段時間的平均值。(記)
【思考】化學反應速率能不能是負值,小于零?
【學生回答】正值。
【教師點評】對。反應速率是單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量,是濃度變化與時間變化的比值。一般取正值。
【教師】根據化學反應速率的定義可以看出,反應速率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,即用某物質濃度的變化與時間變化的比值表示反應速率。那么用v表示反應速率,具體某個物質的反應速率用數學公式可以怎么表示?
【教師提示】濃度用C表示,時間用t表示,則濃度變化表示為△C,時間變化表示為△t。
【學生回答】 v=△C/△t
【教師總結】對,速率就等于單位時間內某指定物質濃度的變化量,
即vB=△CB/△t
【教師提示】前面我們學習的體積也用V表示,由于大寫V和小寫v寫不好的話就混淆了,所以我們這里把速率的v稍微往進彎一點,寫成這樣 《化學反應速率》教學設計
【教師提問】試根據上面的計算公式推導速率的單位。
【教師提示】濃度C的單位為mol/L,時間t的單位為h、min、s
【學生回答】反應速率的單位為mol/( L·h),mol/( L·min),mol/( L·s)
【教師總結】速率是濃度與時間的比值,它的單位也就是濃度的單位與時間的單位的比值。即單位:mol/( L·h),mol/( L·min),mol/( L·s)(強調:L·h;L·min;Ls用括號括起來一起做分母)
【師生互動】下面我們一起來看道計算題:
例1:(概念的理解)
在3H2 + N2 = 2NH3中,2min內H2的濃度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1;N2的濃度降低了0.2mol·L-1;NH3的濃度則增加了0.4mol·L-1,分別用 H2 、N2、NH3的濃度變化量來表示反應速率,并求出它們的比值。
分析:化學反應速率使指單位時間內濃度的變化量,它是時間段內的平均值。因此,我們找出每個物質的濃度變化量和反應時間,便可求取其反應速率。
【學生練習】
由題可知:反應時間為2min,即△t=2min
H2的濃度由0.8mol·L-1降到0.2mol·L-1,所以△C(H2)=0.8-0.1=0.2 mol·L-1
v(H2)=△C(H2)/△t=0.6/2=0.3 mol/( L·min)
△C(N2)= 0.2mol·L-1 v(N2)=△C(N2)/△t=0.2/2=0.1 mol/( L·min)
△C(NH3)= 0.4 mol·L-1 v(NH3)=△C(NH3)/△t=0.4/2=0.2 mol/( L·min)
【教師點評總結】以上,我們根據化學反應的速率的定義,分別表示出了2min內H2 、N2、NH3的平均反應速率,說明相同條件下,同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但它們表示的反應快慢是相同的。例如:5個人10只手,它們的數值不一樣,但都說的是5個人,結果是一樣的。
【學生筆記】同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同,但它們是等效的。
【強調】由于我們用多個物質表示速率,因此要注明是哪種物質。
【教師提問】計算一下不同物質表示的速率的比值是多少?
【學生回答】v(H2): v(N2) :v(NH3)=3:1:2
【教師總結】v(H2): v(N2) :v(NH3)=3:1:2,剛好與它們的計量系數之比相同。這里直接告訴濃度變化,根據定義單位時間內濃度的變化就可以表示各個物質的速率。下面我們再看一個例題:
例2:(概念的應用)
反應3A(g)+B(g)== 2C(g)+2D(g)在2升的密閉容器中進行,10秒后,C的物質的量增加了0.2mol,此反應的平均反應速率用C來表示為多少?
【提示】分析:已知體積,物質的量變化,由C=n/V計算出C濃度的變化,根據反應速率的定義單位時間內濃度的變化算出C的平均反應速率。你們自己計算一下C的平均反應速率是多少?
【學生練習】
【教師點評】△C(C)= △n/V=0.2/2=0.1 mol·L-1
v(C)=△C(C)/△t=0.1/10=0.01 mol/( L·s)
【問題】若用B表示該反應的反應速率,該如何表示?
【師生互動】我們前面學習的物質的量之比=計量系數之比,我們現在一起表示一下B的反應速率。
由于物質的量之比=計量系數之比,所以△n(B): △n(C)=? 1:2
所以△n(B)=△n(C)/2 =0.2/2=0.1mol △C(B)=△n(B)/V=0.1/2=0.05mol/L
v(B)= △C(B)/△t= 0.05/10=0.005mol/( L·s)
【教師總結】通過上面練習我們可以看出速率公式中隱含了一個公式,由于C=n/V,體積V不變,△C=△n/V,所以有vB=△nB/(V*△t),這個公式從單位mol/(L·s)也可以看出,也就是說我們只要求出物質的量的變化同樣可以求出速率。 (這里要區分開那個是速率哪個是體積)
【練習】用同樣的方法,試著表示出A和D的反應速率。
v(A)=0.015mol/(L·s); v(D)=0.01mol/(L·s)
【教師提問】這幾個物質的反應速率的比值是多少?
【學生回答】v(A):v(S):v(C) :v(D)=3:1:2:2
【教師總結】通過以上兩道例題可以看出:
對于同一個化學反應,它可以用多種物質來表示它的平均反應速率,且各物質表示反應速率的數值不同。而且,各個物質的反應速率之比等于化學反應中計量系數率之比。
【教師講解】理論上我們也可以推導出物質的反應速率之比等于化學反應中計量系數率之比。
前面我們知道,一個確定的反應中:物質的量之比=計量系數之比,從這些計算公式(vB=ΔCB/Δt =△nB/(V*△t))可以看出,對于一個確定的反應,當反應體積和反應時間一定時,濃度的變化之比=物質的量變化之比,化學反應速率之比=物質的量變化之比,從而可知:化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比。
【學生筆記】一個確定的化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比。
【教師提問】知道這個結論之后,我們以后計算還要不要一個一個物質去找濃度變化來表示每個物質的反應速率?
【學生回答】不要,用比值計算就可以了
【教師總結】對,一個確定的化學反應中各個物質的反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比,我們只需表示出一個物質的反應速率,就可以表示出其他物質的反應速率來。而且,知道這里面任意一組物理量的比例就可以算出其它的數值。
【思考】對于有固體參與的反應,能不能用固體物質來該反應的反應速率?為什么?
【學生回答】(不能,固體的濃度不變)
【教師講解】對,不能用固體表示化學反應的反應速率。
因為固體的濃度是一個常數,反應速率是用單位時間內濃度的變化來表示的。所以不能用固體表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表示。例如鋅與鹽酸反應時就不能用鋅表示這一反應的速率。同樣純液體的濃度也是不變的,不能用于表示反應速率。
【學生記筆記】不能用固體或者純液體表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表示。
【課堂總結】以上就是我們這節課要學習的內容,要知道化學反應速率是表示單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量的一個物理量,可用公式vB=ΔCB/Δt來表示,根據濃度和時間的單位具體確定反應速率的單位。
【教師引導總結】這節課我們要注意的幾點是:①反應速率是一個平均值,而且一定大于0;②同一化學反應可用不同物質表示它的反應速率,且每個數值不同;③化學反應中,反應速率之比=物質的量變化之比=濃度變化之比=計量系數率之比;④固體或者純液體不能表示化學反應的速率,只能用氣體或者液體表示。
【課后思考】大家下去思考,前面我們說反應快慢是相對的,如何比較反應的快慢?我們下節課來處理這個問題。
【作業】優化設計P52隨堂練習3、6(寫出解題過程)
篇8:化學反應速率教案
[教學目標]
1.知識目標
整理和總結相關的基本概念、基本規律,把零散知識串成線、結成網。
2.能力和方法目標
(1)通過有關化學反應速率概念、公式和影響因素的梳理和總結,提高知識的總結、歸納能力。
(2)通過用化學反應速率的基礎知識和規律解釋一些實際問題來提高分析和解決實際問題的能力。
[教學過程]
1.有關化學反應速率的基本內容
概念:單位時間內反應物或生成物的物質的量的變化
學以單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
反表示方法:單位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1等等。
應計算公式:υ=Δc/Δt(式中υ-平均速率、Δc-濃度變化、Δt-時間)
速影響因素:內因:反應物的性質
率外因:反應所處的條件,如濃度、溫度、壓強、催化劑、光照
等多種因素都可影響反應速率
對于反應:mA(氣)+nB(氣)=pC(氣)+qD(氣)同一時刻的反應速率可用各種反應物或生成物的濃度變化來表示,即υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D),且有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m
化學反應速率(第三課時)由收集及整理,轉載請說明出處
2.化學反應速率的分類
分類角度
從測定時間分
從反應方向分
類型
瞬時速率:某一時刻的反應速率
平均速率:某段時間內的反應速率的平均值
正反應速率:可逆反應中正反應方向的反應速率
逆反應速率:可逆反應中逆反應方向的反應速率
注意點
,化學反應速率(第三課時)
通常所計算的是平均速率
通常所計算的是正逆反應抵消后的總反應速率
化學反應速率(第三課時)
3.影響化學反應速率的條件
(1)不同的化學反應具有不同的反應速率,影響反應速率的主要因素是內因,即參加反應物質的性質。
(2)化學反應過程:
①反應物分子之間發生碰撞是化學反應發生的先決條件。
②只有活化分子之間采取合適的取向的碰撞才是有效碰撞。
③能發生反應的碰撞叫有效碰撞。
④能發生有效碰撞的能量較高的分子叫活化分子。
(3)在同一反應中,影響反應速率的因素是外因,即外界條件,主要有溫度、濃度、壓強、催化劑等。(還有像反應顆粒(固體)的大小、光、波等對化學反應速率也有影響)
(4)濃度、壓強、溫度、催化劑的變化與活化分子的分數、有效碰撞次數及反應速率的關系。
4.化學反應速率與外界條件的關系
條件變化
反應體系內變化
注意點
濃度增大
單位體積內分子總數增加,反應速率增大。
活化分子百分數不變,由于單位體積內分子總數增多,引起單位體積內活化分子總數增多。
壓強增大
單位體積內氣體分子總數增加,反應速率增大。
無氣體物質參加或生成的反應,壓強變化不影響反應速率。可逆反應中,增大壓強正、逆反應速率都加快,且氣體體積增大的反應方向反應速率加快的幅度更大;減小壓強正、逆反應速率都減慢,且氣體體積增大的反應方向反應速率減慢的幅度更大。
溫度升高
分子的平均能量升高,使反應速率增大。
溫度每升高100C,反應速率通常增大到原來的2~4倍。可逆反應中,升高溫度正、逆反應速率都增大,且放熱反應方向的反應速率加快的幅度更大;降低溫度正、逆反應速率都減小,且放熱反應方向的反應速率減小的幅度更大。
使用正催化劑
改變了反應歷程,反應易于發生,使反應速率增大。
催化劑降低了活化能,使一部分原先的非活化分子變為活化分子,提高了活化分子的百分數。催化劑對反應速率的影響很大,是工業生產中改變反應速率的主要手段。正逆反應速率都增大,且正逆反應速率以相同的幅度增大。
5.條件對化學反應速率影響的原因
化學反應速率(第三課時)
,化學反應速率(第三課時)
課堂練習:
1.下列關于化學反應速率的說法,不正確的是()
(A)化學反應速率是衡量化學反應進行快慢程度的物理量
(B)單位時間內某物質的濃度變化大,則該物質反應就快
(C)化學反應速率可以用單位時間內生成某物質的質量的多少來表示
(D)化學反應速率常用單位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
2.納米是長度單位,1納米等于1×10-9m,物質的顆粒達到納米級時,具有特殊的性質。例如將單質銅制成“納米銅”時,具有非常強的化學活性,在空氣中可以燃燒。下列對“納米銅”的有關敘述正確的是()。
(A)常溫下“納米銅”比銅片的金屬性強,反應時反應速率快
(B)常溫下“納米銅”比銅片更易失電子,反應時反應速率快
(C)常溫下“納米銅”與銅片的還原性相同
(D)“納米銅”顆粒更細小,化學反應時接觸面大,所以反應速率快。
3.解釋下列反應事實:
(1)氨氣在空氣中不能燃燒,但在純氧氣中點燃能劇烈燃燒。
(2)硫在空氣中點燃產生淡藍色火焰,而在氧氣中點燃卻產生藍紫色火焰。
(3)把一定量的銅片投入到盛有稀硝酸溶液的試管中,反應速率變化趨勢常常是:較慢→逐漸加快→突然劇烈加快→逐漸變慢。
4.有一化學反應,aA+bB C,根據影響化學反應速率的因素可得υ0=k[A]m[B]n,其中k是與溫度有關的常數,為測k、m、n的值,在298K時,將A、B溶液按不同濃度混合,得到下列實驗數據:
編號
A的初始濃度mol·L-1
B的初始濃度mol·L-1
生成C的初始速率mol·L-1·s-1)
1
1.0
1.0
1.2×10-2
2
2.0
1.0
2.4×10-2
3
4.0
1.0
4.9×10-2
4
1.0
1.0
1.2×10-2
5
1.0
2.0
4.8×10-2
6
1.0
4.0
1.9×10-2
(1)根據上表可求得:m____,n_____,k_____,k的單位是_____。
(2)若a=m,b=n,當[A]=[B]=2.0mol·L-1時,求以B表示的初始反應速率。
5.在鋅與某濃度的鹽酸反應的實驗中,一個學生得到下面的結果:
鋅的質量(g)
鋅的形狀
溫度(℃)
溶解于酸花的時間(s)
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
35
50
E
2
薄片
45
25
F
2
粉末
15
5
利用從A到F的結果:
(1)畫一幅以時間對溫度的曲線圖(縱軸表示時間,橫軸表示溫度)。
(2)利用你所畫成的曲線圖,你能得出關于溫度影響反應速率的什么結論?
(3)20℃時,2g鋅箔溶解于酸中需花多長時間?
(4)對比結果B與F,解釋結果F為什么那么快?
課堂練習答案
1AB,2CD,
3.(1)純氧氣中O2分子的濃度大,反應速率大,單位時間內放出熱量多,容易使氨跟氧氣的反應發生,并達到著火點而燃燒。
(2)O2分子濃度大,硫跟O2分子反應速率大,產生的火焰的顏色深。
(3)硝酸跟銅的反應是放熱反應,隨著反應的進行,溶液的溫度逐漸升高,反應速率逐漸加快;反應產生的氮的氧化物又是該反應的催化劑,所以反應進行到某一時刻反應速率會突然加快;最后由于硝酸的濃度降低,反應速率又會逐漸變慢。
4.(1)1;2;1.2×10-2;L2·mol-2·s-1。(2)υ(B)=1.926×10-1mol·L-1·s-1
5.(1)可作如下圖:
(2)從這5組實驗數據可歸納出,溫度對該反應速度影響的規律為:溫度每升高10℃,反應速率加快到原來的兩倍。
(3)題目要求用已得有關反應速率的規律來求解20℃時的反應時間。根據(1)中的圖象可求得,當溫度為20℃時,反應時間約需150s。
(4)對比B和F,反應溫度相同,酸的濃度也相同,鋅的質量也相同。但B中2g鋅全部溶解用了200s時間,而F中只需要5s時間,F中反應速率比B中反應速率快了40倍。這是因為B中鋅是塊狀,F中鋅是粉末狀,粉末狀時鋅與酸溶液的接觸面要比塊狀時的接觸面大得多。