第二 化學平衡
第一節(jié) 化學反應速率
從容說
本節(jié)側重介紹了化學反應速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條對化學反應速率的影響，以及造成這些影響的原因，從而達到使學生對這部分知識理解和掌握的目的，這也是本節(jié)的重點和難點。
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引出化學反應速率的概念，并通過演示實驗說明不同的反應具有不同的反應速率，以及濃度、溫度等對化學反應速率的影響。教材注意聯(lián)系化學鍵的有關知識，從化學反應的過程實質是反應物分子中化學鍵的斷裂。生成物分子中化學鍵的形成過程。以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實現(xiàn)等，引出有效碰撞和活化分子等概念，并運用恰當的比喻，說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)生化學反應。之后教材又以HI分解生成H2和I2為例，歸納出單位體積內活化分子的數目與單位體積反應物分子的總數成正比，也就是和反應物的濃度成正比，從而引導學生理解濃度對化學反應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物分子中活化分子的百分數→增加有效碰撞次數→增加化學反應速率這一思路，又進一步介紹了壓強（有氣體存在的反應）、溫度、催化劑等條對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因。使學生對上述內容有更深入的理解。
當然，由于本節(jié)教材的理論性較強，并且具有一定的難度，所以在中應結合實驗和圖畫以及電化教學措施，以達到教學目的。
●教學目標
1. 使學生了解化學反應速率的概念及表示方法，通過故宮化遺產本世紀的快速腐蝕事實培養(yǎng)學生的環(huán)保意識，增強環(huán)保觀念。
2. 使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條對化學反應速率的影響，并由此進一步增強學生的辯證唯物主義思想。
3. 使學生能初步運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條對化學反應速率的影響。
4. 通過分析、理解有效碰撞、活化分子等概念和過程，增強學生的歸納及形象思維能力。
●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影響的原因
●時安排
兩時
●教學方法
1. 為了讓學生建立化學反應快慢的概念，教學中制做了幻燈片展示故宮“云龍陛石”嚴重受損的情況。
2. 教學中運用現(xiàn)實生活中的實例如投籃球作比喻和三維動畫軟的模擬演示使學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程。
3. 通過演示實驗的邊講邊做，使學生親自體驗化學反應速率受濃度、溫度、壓強及催化劑的影響。
●教學用具
投影儀、幻燈機、多媒體電腦及相應、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% H2O2、洗潔精、nO2、大理石若干。
●教學過程
第一時
［引言］我們對化學反應討論和學習的重要意義就在于日常生活、工農業(yè)生產和科學研究中的重要作用。從這個意義上講有的反應如合成氨，必須是高溫、高壓、還得催化劑，而且氮的轉化率還較低，我們就希望它能變得容易一些，轉化率更高一些；而有的反應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題：一是反應進行的快慢即化學反應速率問題；二是反應進行的程度也就是化學平衡問題。這兩個問題所涉及的知識和規(guī)律，對我們今后的進一步學習和化工生產中適宜條的選擇提供了必要的理論基礎，也是本學習的主要內容。
［板書］第二 化學平衡
第一節(jié) 化學反應速率
［問］同學們去北京旅游過嗎？
［生］部分同學回答：去過。
［追問］那么在旅游中你們認為北京最輝煌的建筑或者印象最深的景點是什么呢？
［生］到過北京的幾位同學異口同聲地回答：故宮。
［問］北京的故宮是世界著名的古建筑群，是世界珍貴的化遺產。當你們游到保和殿的時候，是否留意了它后邊的那塊巨大的“云龍陛石”呢？
［生］到過的幾位同學中有人回答：留意了，但那上邊的好多的細小花紋已經模糊不清了。
［師］事實上“云龍陛石”上曾經雕刻有精美的蟠龍圖案，近些年，尤其是上一世紀，這些浮雕遭到嚴重的損壞，據統(tǒng)計，世界上的古建筑在上世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至上千年所遭受的腐蝕還要嚴重，有的已經面目全非了。
［幻燈展示］將“云龍陛石”、吐水龍頭及太和殿周圍的漢白玉護欄的蟠龍柱等景點的照片制成幻燈片，清晰地展示其被損壞的情況。
［生］認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：這真是一場災難。
［師］這場災難的罪魁禍首是誰呢？酸雨。我們知道CaCO3在風吹日曬、雨淋時會和H2O、CO2反應生成可溶性的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。為什么上世紀的損失就這么快呢？這就要從化學反應速率問題說起。
［板書］一、化學反應速率
［師］不同的化學反應進行的快慢是不一樣的，有的反應如酸堿中和反應、氫氧點燃爆炸反應，瞬間即可完成，而有的反應如塑料的分解要經幾百年，石油的形成則要經過百萬年甚至更長的時間，反應很慢。這當然是由化學反應本身的特點和反應物的性質所決定的。下邊我們做一個小實驗體驗一下反應快慢的區(qū)別。
［演示實驗2—1］可選兩個學生代表親自操作，同學甲做大理石與1 mol•L-1的鹽酸反應，同學乙做大理石與1 mol•L-1的醋醋反應。
［生］觀察，記錄現(xiàn)象：在同學甲即加入鹽酸的試管中，大理石與鹽酸迅速反應，有大量氣泡生成；而在同學乙即加入醋酸的試管中，反應則比較緩慢，只有少量氣泡產生。
［引導］大家看到了大理石在與強酸（鹽酸）和弱酸（醋酸）反應時的快慢差別，那么大家是否考慮過如何量度化學反應進行的快慢呢？大家結合物理學上所學的運動速率的含義，閱讀教材，再理解化學反應速率的含義。
［生］認真閱讀教材，結合運動速率的理解，自學化學反應速率的知識內容。
[提問]化學反應速率的定義是什么？
[生]回答：化學反應速率是用衡量化學反應進行快慢程度的一個物理量。
[追問]化學反應速率在化學上是如何表示的？
［生］回答：通常用單位時間里反應物濃度的減少或生成物濃度的增加表示。
［師］整理學生的回答進行板書。
［板書］1. 化學反應速率的表示方法：用單位時間里反應物濃度的減少或生成物濃度的增加表示。
［問］化學反應速率的常用單位有哪些呢？
［回答］由于濃度（物質的量濃度）的單位是mol•L-1，而時間的單位有s、min、h等，所以，化學反應速率的常用單位有mol/(L•s）或mol/(L•min)等。
［板書］2. 單位：mol/(L•s)或mol/(L•min)
［問］請同學們歸納出化學反應速率的表達式。
［生］思考，分析并回答，濃度的變化量一般用Δc(B)，單位時間用Δt表示，所以化學反應速率v(B)=
［師］評價學生回答：基本正確。但應注意，定義中用單位時間里反應物濃度的減少表示的話，從數學意義上Δc(B)一定小于0，即所以v(B)＜0，為了避免出現(xiàn)這種情況，所以寫表達式時給Δc(B)取絕對值就可保證Δc(B)＞0，即v(B)＞0,即表示成v(B)=
［板書］3. 數學表達式：v(B)=
［投影練習］1. 在某一化學反應里，反應物A的濃度在10 s內從4.0 mol•L-1變成1.0 mol•L-1，在這10 s內A的化學反應速率為多少？
［生］根據定義進行練習：
v(A)= =
并踴躍舉手回答計算結果。
［師］肯定學生回答結果。但是在具體的運用和理解化學反應速率時，還應該注意下面幾個問題。
［投影顯示］關于化學反應速率應注意的幾個問題：
1. 化學反應速率是標量，即只有大小而沒有方向；
2. 一般地計算出的化學反應速率是一段時間內的平均反應速率，不同時刻的化學反應速率是不相同的；
3. 對于固體物質或氣態(tài)反應中的液體物質，反應在其表面進行，它們的“濃度”是不變的，因此不用液體和固體表示化學反應速率；
4. 對于同一化學反應，用不同的物質表示其化學反應速率可能不相同，但其化學反應速率比等于化學方程式中化學計量數之比。例如在N2+3H2 2NH3中v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2。
［板書］4. 關于化學反應速率的簡單計算。
［投影練習］1.N2+3H2 2NH3在2L的密閉容器中發(fā)生，5min內NH3的質量增加了1.7g，求v(NH3)、v(H2)和v(N2)。
解析：5min內生成NH3的物質的量：
v(NH3)= =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a+nB======pC的反應中，經過10s的反應后，各物質的濃度變化為：A減少a mol•L-1,B減少 mol•L-1,C增加a mol•L-1,則該反應的化學方程式是_______________。
解析：根據單位時間內各物質濃度的變化比等于各對應物質的化學計量數之比，即
m:n:p=a: :a=2:1:2
故反應的化學方程式是：2A+B======2C。
答：略
［小結］本節(jié)我們首先了解了本將要學到的三類問題：化學反應及影響因素；化學平衡及影響因素；化學平衡的應用等。然后著重討論了化學反應速率的概念，常用單位、表達式及簡單計算，當然在運用和計算時應注意提醒的幾個問題。
［布置作業(yè)］P38一、1、2、3 二、1
●板書設計
第二 化學平衡
第一節(jié) 化學反應速率
一、化學反應速率
1. 化學反應速率的概念：用單位時間里反應物濃度的減少或生成物濃度的增加表示。
2. 單位：mol•L-1•s-1或mol•L-1•min-1
3. 數學表達式：v(B)=
4. 關于化學反應速率應注意的幾個問題
●教學說明
化學反應速率和化學平衡知識，正如教材所說既是今后繼續(xù)學習化學所必需的理論基礎，也是選擇化工生產適宜條時所必須了解的化學變化的規(guī)律。在教學中，以一些實例入手，使學生對本所學內容有一個整體感知。在化學反應速率知識的教學中，通過展示故宮中著名建筑在上世紀嚴重受損的情況，即使學生對化學反應速率有了一定的認識，同時也培養(yǎng)和增強了他們的環(huán)保意識和觀念。在教學中充分發(fā)揮學生的能動性，通過自學，而得出化學反應速率的概念、單位、表達式等。為了增強運用知識的靈活性，在最后提醒了同學應注意的幾個問題。
［參考練習］
1．在5L密閉容器中發(fā)生如下反應：C(s)+CO2(g)====2CO(g)，若最初加入22g二氧化碳，5min后測得還剩有17.6g二氧化碳，那么這段時間內的平均反應速率為（ ）
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)的反應，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，X和鹽酸和緩地進行反應，其中反應速率最大的是( )
A．20 mL，3 mol•L-1 B．20 mL，2 mol•L-1
C．10 mL，4 mol•L-1 D．10 mL,2 mol•L-1
答案：A
4．向4個體積相同的密閉容器中分別充人一定量的S02和O2開始反應時，按正反應速率由大到小排列順序正確的是( )
甲.在500℃時,SO3和02各10 mol反應
乙.在500℃時,用V2O5作催化劑，10 mol S02和5 mol O2起反應
丙.450℃，8 mol SO2和5 mol 02反應
丁.500℃，8 mol SO2和5 mol 02反應
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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相關閱讀：第二節(jié) 化學能與電能（第一課時）教學設計