教 案
課題：第二章 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率和限度(一)授課班級(jí)
課 時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識(shí)
與
技能1、了解化學(xué)反應(yīng)的快慢
2、理解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法
3、掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件
過(guò)程
與
方法 通過(guò)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生觀察和描述現(xiàn)象的能力，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣；
2、2、通過(guò)問(wèn)題討論、培養(yǎng)學(xué)生善于思考，勤學(xué)好問(wèn)，勇于探索的優(yōu)秀品質(zhì)。
重 點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
難 點(diǎn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計(jì)第二章 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
一、化學(xué)反應(yīng)的速率 (reaction rate)
1、定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來(lái)表示
2、單位：mol/L?s mol/L?min
3、表達(dá)式：v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化 △t表示時(shí)間
4、有關(guān)化學(xué)速率的注意事項(xiàng)：
5、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
(1) 同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比
(2) 對(duì)于反應(yīng) mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 來(lái)說(shuō)，則有
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素：在相同外界條件下，參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
2、外部因素
(1) 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 其他條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率
○2 理論解釋：濃度增大 活化分子數(shù)增多 有效碰撞次數(shù)增大 化學(xué)反應(yīng)速率加快
(2) 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)增大濃度增大
○2 理論解釋：在其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)增大 濃度增大 活化分子數(shù)增大 有效碰撞次數(shù)增大 速率增大
(3) 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快
○2 解釋：濃度一定時(shí)，溫度越高，反應(yīng)物分子的能量就越高，使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子 反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大 有效碰撞次數(shù)增大 反應(yīng)速率增大。
(4) 催化劑(catalyst)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：在其他條件不變的條件下，催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。
能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負(fù)催化劑 。
○2 解釋：使用催化劑 降低反應(yīng)物所需的能量 更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子 大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù) 成千成萬(wàn)倍的增大化學(xué)反應(yīng)速率
過(guò)程
步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
［導(dǎo)課］多媒體播放影片
［講］北京的故宮是世界著名的古建筑群，是祖國(guó)珍貴的文化遺產(chǎn)。在保和殿后，有一塊巨大的“云龍陛石”，上面雕有精美的蟠龍圖案。但是，近些年來(lái)浮雕已開始受損，一些細(xì)小的花紋已變得模糊不清。在太和殿周圍的玉石護(hù)欄的蟠龍柱以及吐水龍頭上的花紋也不同程度地受到腐蝕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上的古建筑在本世紀(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重，有的已面目全非。這真是一場(chǎng)大的災(zāi)難。造成這場(chǎng)災(zāi)難的元兇是什么呢？它就是我們?cè)谇懊娼榻B過(guò)的酸雨。為什么以前幾百年腐蝕很慢，而近十幾年腐蝕卻變快了呢？這就會(huì)涉及化學(xué)反應(yīng)的速率的問(wèn)題。
［引入］通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)認(rèn)識(shí)了化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的實(shí)質(zhì)。在利用化學(xué)反應(yīng)制取所需物質(zhì)時(shí)，我們希望在較短時(shí)間生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品，今天我們就從化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度的角度來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。我們先研究第一個(gè)問(wèn)題：化學(xué)反應(yīng)的快慢。
［板書］第二章 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
［投影展示］快慢不同的化學(xué)變化圖片，如生成煙花的反應(yīng)、青銅大鐘的腐蝕、溶洞的形成、爆炸、塑料的降解、氫氧化鐵的制備等。
［思考與交流］在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢。你了解下列化學(xué)變化過(guò)程中進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢與我們有什么關(guān)系？
［問(wèn)］初中物理學(xué)習(xí)了有關(guān)物理運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，我們知道不同的物體的運(yùn)動(dòng)快慢是不同的，有的物體運(yùn)動(dòng)相當(dāng)快，而有的物體運(yùn)動(dòng)相當(dāng)慢。用什么物理量表示不同物體運(yùn)動(dòng)的快慢呢？這一物理量是如何定義的？常用的單位是什么呢？
運(yùn)動(dòng)速率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體移動(dòng)的距離，單位m/S
［問(wèn)］那我們又應(yīng)該如何表示化學(xué)反應(yīng)的快慢呢？
［過(guò)］總的來(lái)說(shuō)，不同的物質(zhì)在反應(yīng)時(shí)有快慢之分。在化學(xué)反應(yīng)中用化學(xué)反應(yīng)的速率來(lái)表現(xiàn)反應(yīng)的快慢。
［板書］一、化學(xué)反應(yīng)的速率 (reaction rate)
1、定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來(lái)表示
2、單位：mol/L?s mol/L?min
3、表達(dá)式：v(A)==
△c(A)表示物質(zhì)A濃度的變化 △t表示時(shí)間
［點(diǎn)擊試題］例1 在 N2 + 3H2 2NH3 反應(yīng)中，自開始至２秒，氨的濃度由０變?yōu)?. 6 mol/L，則以氨氣表示的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？
［隨堂練習(xí)］在某一化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物B的濃度在5s內(nèi)從2.0mol/L變成0.5mol/L，在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為____________
［講］同學(xué)們完成的都很好，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)注意下面幾個(gè)問(wèn)題
［板書］4、有關(guān)化學(xué)速率的注意事項(xiàng)：
［投影小結(jié)］
(1) 化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，只有正值沒有負(fù)值，只有大小沒有方向。
(2) 在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)。因此，它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。
(3) 對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，用不同的物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但這些不同的數(shù)值表示的都是同一個(gè)反應(yīng)速率。因此，表示化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。
［過(guò)］下面讓我們具體來(lái)看一下化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算當(dāng)中的幾個(gè)典型例題
［板書］5、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算
［點(diǎn)擊試題］例2、合成NH3的反應(yīng)為N2+3H2 2NH3�，F(xiàn)在某2L的容器中充入2 mol 的N2和5 mol 的H2。反應(yīng)5 分鐘后，容器中的N2的物質(zhì)的量減少為1 mol 。試求：(1) 5分鐘后，容器中H2和NH3的物質(zhì)的量。(2) 5分鐘內(nèi)三者的反應(yīng)速率各是多少？ (3) 三者速率是否相等
［講］有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，有著其特有的運(yùn)算模式，即三段法。在與化學(xué)反應(yīng)方程式各對(duì)應(yīng)物質(zhì)下標(biāo)明三個(gè)量：(1) 初始狀態(tài)各物質(zhì)的量(濃度) (2) 改變量 (3) 終止?fàn)顟B(tài)各物質(zhì)的量(濃度) 其中改變量與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比來(lái)解決。
［副板書］(1) N2 + 3H2 2NH3
反應(yīng)前 2 mol 5 mol
變化 1 mol 3 mol 2 mol
反應(yīng)后 1 mol 2 mol 2 mol
(2) v(N2) == 0.1 mol/L?min
v(H2 ) == 0.3 mol/L?min
v(NH3 ) == 0.2 mol/L?min
v(N2) : v(H2 )：v(NH3 )== 1：3：2
［講］由第3問(wèn)我們可以得出結(jié)論
［板書］(1) 同一反應(yīng)中各物質(zhì)的速率之比等于方程式中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比
［講］我們可以利用這條規(guī)律，據(jù)系數(shù)比求其他物質(zhì)的速率，也可以據(jù)速率比求系數(shù)比
［隨堂練習(xí)］1、反應(yīng) 4NH3 （g）＋5O2（g） 4NO（g）＋6H2O （g）
在10L密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率
A、ν(NH3)=0.0101mol.L-1.s-1
B、ν (O2)=0.0010 mol.L-1.s-1
C、ν (NO)=0.0010 mol.L-1.s-1
D、ν (H2O)=0.045 mol.L-1.s-1
2、在一定條件下，mA + nB = pC的反應(yīng)中，各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率為v(A)=amol/(L?s),v(B)=0.5amol/(L?s),v(C)=amol/(L?s),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：____________________
［講］對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)，我們可以用不同的數(shù)值來(lái)表示同一個(gè)反應(yīng)的速率，這就出現(xiàn)了比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢的題型
［點(diǎn)擊試題］例3、在四個(gè)不同的容器中，在不同條件下進(jìn)行反應(yīng)：N2 +3H2 2NH3 據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是
A、ν（H2 ）＝0.1mol/(L.min)
B、ν（N2)=0.1mol/(L.min)
C、ν (NH3 )=0.3mol/(L.min)
D、ν（H2 )＝0.01mol/(L.s)
［講］比較同一化學(xué)反應(yīng)在不同情況下反應(yīng)速率的快慢，應(yīng)選用同種物質(zhì)作標(biāo)準(zhǔn)，然后利用化學(xué)反應(yīng)速率比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。求出不同情況下，用標(biāo)準(zhǔn)物表示的化學(xué)反應(yīng)速率。除此之外，也可先求出不同物質(zhì)的表示的速率，用各物質(zhì)表示的速率除以化學(xué)方程式中各自的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后比較大小，其比值大者反應(yīng)速率大。這種方法叫做比較比值法。
［板書］(2) 對(duì)于反應(yīng) mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g) 來(lái)說(shuō)，則有
［隨堂練習(xí)］1、反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為：
(1)ν(A)=0.3mol/(L?s ) (2) ν(B)=0.6mol/(L?s)
(3) ν(C)=0.4mol/(L?s) (4) ν(D)=0.45mol/(L?s) 則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)?___________________
2、恒溫下，將1 mol N2和3 mol H2在體積為2L的容器中混合，發(fā)生如下反應(yīng)：N2 +3H2 2NH3 ，2S后，測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為25%，則下列說(shuō)法中不正確的是( A )
A、用N2濃度的減少表示平均反應(yīng)速率0.2 mol/L?s
B、2S時(shí)用N2的轉(zhuǎn)化率為40%
C、2S時(shí)混合氣體中n(N2):n(H2):n(NH3)== 3:9:4
D、2S時(shí)NH3的濃度為0.4 mol/L
［投影］下列過(guò)程中，需要加快化學(xué)反應(yīng)速率的是（ C ）
A.鋼鐵腐蝕 B.食物腐壞 C.煉鋼 D.塑料老化
［講］改變化學(xué)反應(yīng)速率在實(shí)踐中有很重要的意義，我們可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要，采取適當(dāng)措施改變化學(xué)反應(yīng)速率。那么，如何能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率呢？
［探究實(shí)驗(yàn)］各取一根鎂條和一根鋁條分置于兩支加有2～3mL 3mol/L 硫酸溶液的試管中。觀察產(chǎn)生氣泡的快慢；
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鎂條反應(yīng)速率比鋁快
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：活潑的反應(yīng)快
［板書］二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)部因素：在相同外界條件下，參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)部因素。
［過(guò)］化學(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)反應(yīng)快慢的沒的化學(xué)反應(yīng)，具有不同的化學(xué)反應(yīng)速率，這是由于參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素，那么，化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)于某一反應(yīng)來(lái)說(shuō)是不是就是一成不變的呢？不是，因?yàn)槠渌蛩厝鐪囟取舛�、壓�?qiáng)對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響時(shí)，會(huì)使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。下面我們就來(lái)討論一下外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
［板書］2、外部因素
［問(wèn)］我們所說(shuō)的外界條件主要指哪些方面？
主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)(主要對(duì)有氣體參加的反應(yīng))、催化劑、表面積(主要對(duì)有固體參加的反應(yīng))等。
［講］我們先來(lái)討論一下濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
［板書］(1) 濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
［探究實(shí)驗(yàn)］甲做大理石與1 mol/L 鹽酸的反應(yīng)；乙做大理石與0.1 mol/L鹽酸的反應(yīng)，
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：甲的試管中有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈。而乙的試管中氣泡產(chǎn)生較慢。
結(jié)論：相同條件下，濃度大的反應(yīng)快。
［講］許多實(shí)驗(yàn)表明，其他條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
［板書］○1 其他條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率
［問(wèn)］要想從本質(zhì)上理解化學(xué)反應(yīng)速率改變的原因，還得從反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)說(shuō)起，請(qǐng)大家回憶一下化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)都是什么呢？
化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合在生成物分子的過(guò)程，其本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊的化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵的形成的過(guò)程。
［講］反應(yīng)物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應(yīng)物分子的相互接觸，相互碰撞才可以完成。所以反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的先決條件，事實(shí)證明，反應(yīng)物分子(或離子)間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也就是碰撞存在著的有效性，在所有碰撞中有效碰撞是很少的，我們把能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞，能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子
［講］應(yīng)該注意的是，發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子。但活化分子間的碰撞卻不一定就是有效碰撞。因?yàn)橛行鲎膊粌H需要足夠的能量。還需要正確的取向，這和運(yùn)動(dòng)員投籃球是一個(gè)道理。如果投球無(wú)力，球挨不著籃框，投不中；如果投球不足，但方向不對(duì)，同樣也投不中；只有力足，方向正中才能投中。
［投影］動(dòng)畫演示：有效碰撞
○1 碰撞過(guò)輕 ○2 碰撞取向不好 ○3 活化分子的有效碰撞
［講］無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員投籃球還是化學(xué)反應(yīng)都表明只有能量和取向都滿足時(shí)，才會(huì)發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時(shí)，對(duì)某一反應(yīng)來(lái)說(shuō)，活化分子承反應(yīng)物中所占百分比是一定的，因此單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)的反應(yīng)物的分子數(shù)成正比。也就是和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí)，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多，發(fā)生有效碰撞的次數(shù)就相應(yīng)增多，化學(xué)反應(yīng)速率也隨之加快了。
［板書］○2 理論解釋：濃度增大 活化分子數(shù)增多 有效碰撞次數(shù)增大 化學(xué)反應(yīng)速率加快
［講］值得我們注意的是：(1) 對(duì)于純液體或固體物質(zhì)，可認(rèn)為其濃度為常數(shù)，它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。(2) 對(duì)于可逆反應(yīng)，增大一種物質(zhì)的濃度，正逆反應(yīng)速率都增加。(3) 固體反應(yīng)物顆粒的大小能影響化學(xué)反應(yīng)速率。固體顆粒越小，其表面積越大，與其他反應(yīng)物的接觸面積越大，有效碰撞資料將增加，所以能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
［過(guò)］下面我們來(lái)討論壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
［問(wèn)］壓強(qiáng)一詞跟什么有關(guān)？
［講］壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，指的是有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)溫度一定時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，相當(dāng)于濃度增大，故壓強(qiáng)增大可增大化學(xué)反應(yīng)速率。
［板書］(2) 壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)增大濃度增大
○2 理論解釋：在其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)增大 濃度增大 活化分子數(shù)增大 有效碰撞次數(shù)增大 速率增大
［講］值得注意的是，由于壓強(qiáng)的變化對(duì)固體、液體或溶液的體積影響很小，因而它們濃度改變的影響也很小，可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率沒有影響，而對(duì)于可逆反應(yīng)，壓強(qiáng)增大，正、逆反應(yīng)速率都增大。而對(duì)于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：
［投影小結(jié)］
I 恒溫時(shí)，增加壓強(qiáng) 體積縮小 濃度增大 反應(yīng)速率加快
II 恒容時(shí)，充入氣體反應(yīng)物 總壓增大 濃度增大 反應(yīng)速率加快
充入惰性氣體 總壓增大，各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率不變
III 恒壓時(shí)，充入惰性氣體 體積增大 各反應(yīng)物濃度減小 反應(yīng)速率減慢
［問(wèn)］為什么夏天儀器容易變質(zhì)，而冰箱可保鮮？
溫度高，食品腐爛快，易變質(zhì)
［探究實(shí)驗(yàn)］溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理：2H2O2 == 2H2O +O2 ↑
操作方法：在三支相同的試管中分別加入2-3 mL 約5%的雙氧水，然后在每一去試管中滴加2滴1 mol/L的FeCl3 溶液后立即套上氣球(大小相同)。等三支試管上的氣球大小差不別相同時(shí)，同時(shí)置于三個(gè)分別盛有熱水、冷水、空燒杯中，觀察現(xiàn)象
［投影］
結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快。
［板書］(3) 溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：在其他條件不變的條件下，溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快
○2 解釋：濃度一定時(shí)，溫度越高，反應(yīng)物分子的能量就越高，使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子 反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大 有效碰撞次數(shù)增大 反應(yīng)速率增大。
［講］實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2-4倍，同時(shí)，我們還應(yīng)了解到，此規(guī)律對(duì)于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說(shuō)，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大，也更易于控制，是實(shí)驗(yàn)室最常用的增大化學(xué)反應(yīng)速率的方法。但值得我們注意的是，對(duì)于可逆反應(yīng)，正、逆反應(yīng)速率都隨溫度的升高而增大。
［探究實(shí)驗(yàn)］催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)原理：2H2O2 == 2H2O +O2 ↑
操作方法：在3支大小相同的試管中各裝入2-3 mL 約5%的H2O2溶液，再向其中2支試管中分別加入少量MnO2粉末、1-2滴1 mol/L FeCl3溶液。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
［投影］
［板書］(4) 催化劑(catalyst)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
○1 結(jié)論：在其他條件不變的條件下，催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。
能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負(fù)催化劑 。
［講］在實(shí)際應(yīng)用中，如不特別說(shuō)明，凡是說(shuō)催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過(guò)程要使用催化劑。使用催化劑的目的是加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。催化劑參加化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的。催化劑具有高度的選擇性和專一性。我們常提到的酶就是一種非常好的催化劑
［板書］○2 解釋：使用催化劑 降低反應(yīng)物所需的能量 更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子 大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù) 成千成萬(wàn)倍的增大化學(xué)反應(yīng)速率
［講］在使用催化劑時(shí)我們要防止催化劑中毒。催化劑中毒是指催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞的現(xiàn)象。另外，催化劑只有在一定的溫度下才能最大限度的顯示其催化作用，不同的催化劑對(duì)溫度的要求不一樣。
［思考與交流］1.請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石（ CaCO3 ）分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？
增大濃度反應(yīng)速率加快，減小濃度反應(yīng)速率減慢。
2.塊狀CaCO3 、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應(yīng)誰(shuí)快誰(shuí)慢？為什么？
增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）
3.實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)。為什么？
離子反應(yīng)速率快，瞬間完成。(粒子的接觸充分）
4.實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時(shí)，是用粗鋅好（有雜質(zhì)）還是用純鋅好，為什么？
形成原電池可以加快反應(yīng)速率
［講］除了濃度，壓強(qiáng)、溫度、催化劑等能改變化學(xué)反應(yīng)速率外，反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)、光、超聲波、磁場(chǎng)等也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
［投影小結(jié)］
影響化學(xué)反應(yīng)
速率的因素影響結(jié)果
內(nèi)
因性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之則越慢
外因催化劑使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快
溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢
反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢
氣態(tài)反應(yīng)物壓強(qiáng)增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢
固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢
其他光波，電磁波，超聲波，溶劑等
［思考與交流］1、為什么要將食物存放在溫度較低的地方？
低溫下食物腐敗速率大大降低，不易變質(zhì)
2、實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)，并混勻后再進(jìn)行反應(yīng)，原因是什么？
固體研細(xì)后其表面積極大地增加，大大增加了反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會(huì)，可以提高反應(yīng)速率，有利于反應(yīng)的進(jìn)行
3、實(shí)驗(yàn)室常用約30%左右的硫酸溶液與鋅粒反應(yīng)制取氫氣，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，氣泡變得稀少了，如果添加一些適當(dāng)濃度的硫酸溶液到反應(yīng)容器中，氣泡又會(huì)重新增多起來(lái)，原因是什么？
增大反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)物之間的接觸機(jī)會(huì)增大，加快反應(yīng)速率。
教學(xué)回顧：
教 案
課題：第二章 第三節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率和限度(二)授課班級(jí)
課 時(shí)1.5
教
學(xué)
目
的知識(shí)
與
技能1、了解化學(xué)反應(yīng)平衡狀態(tài)的概念
2、知道達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征
3、了解探究反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用，認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率的重要性和方法
過(guò)程
與
方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并探究原因，從而了解化學(xué)反應(yīng)限度的概念；培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力及分析探究能力，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和化學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力
情感
態(tài)度
價(jià)值觀1、通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因控，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神
2、通過(guò)同組合作實(shí)驗(yàn)和全班同學(xué)共同交流培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神
重 點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)的限度的概念；了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素
難 點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征
知
識(shí)
結(jié)
構(gòu)
與
板
書
設(shè)
計(jì)三、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、研究對(duì)象：可逆反應(yīng)
2、化學(xué)平衡的建立
化學(xué)平衡狀態(tài)： 在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
3、特征：(1) 逆 (2) 動(dòng) (3) 定 (4) 變
(5) 化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)
4、化學(xué)平衡的標(biāo)志
以mA+nB xC+yD 為例，
(1)v(B耗)==v(B生)
(2)v(C耗):v(D生)== x:y
(3)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(4)若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，則壓強(qiáng)恒定，體系氣體平均分子量恒定
四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
1、提高燃料燃燒效率的措施：
（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。
（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能的利用率。
2、反應(yīng)條件的控制：
（1）關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反?提高生產(chǎn)或工作效率，提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
（2）關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W(xué)反應(yīng)?降低反應(yīng)速率或隔離會(huì)引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
（3）關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)?要對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的控制。
教學(xué)過(guò)程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
［知識(shí)回顧］采用哪些方法可以增加Fe與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？
［投影］科學(xué)史話-----煉鐵高爐尾氣之迷
［導(dǎo)入］我們已經(jīng)增加了高爐的高度，怎么排出的一氧化碳濃度沒有降低呢？你能幫助工程師解開這一謎底嗎？
［引言］化學(xué)反應(yīng)速率討論的是化學(xué)反應(yīng)快慢的問(wèn)題，但是在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢是不夠的。因?yàn)槲覀兗认Ｍ磻?yīng)物盡可能快地轉(zhuǎn)化為生成物，同時(shí)又希望反應(yīng)物濃度盡可能多地轉(zhuǎn)化為生成。例如在合成NH3工業(yè)上，除了要考慮如何使N2和H2盡快地轉(zhuǎn)變成NH3外，還需要考慮怎樣才能使更多的N2和H2 轉(zhuǎn)化為NH3。后者所說(shuō)的就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度問(wèn)題
［板書］三、化學(xué)反應(yīng)的限度
［講］若對(duì)于一個(gè)能順利進(jìn)行的、徹底的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，由于反應(yīng)物已全部轉(zhuǎn)化為生成物，如H＋和OH?的中和反應(yīng)主不存在什么進(jìn)行程度的問(wèn)題了，所以，化學(xué)平衡的研究對(duì)旬是可逆反應(yīng)。
［板書］1、研究對(duì)象：可逆反應(yīng)
［講］可逆反應(yīng)指的是在同一條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，只能進(jìn)行到一定程度后達(dá)到所謂的平衡狀態(tài)，平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量都大于零。對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，必須在密閉容器中進(jìn)行。
［問(wèn)］那么什么是化學(xué)反應(yīng)限度呢？
［投影］
［講］將SO2 和O2按物質(zhì)的量之比2∶1的比例充入具有適宜反應(yīng)條件的容積固定的密閉容器中，SO2 跟O2發(fā)生可逆反應(yīng)，試分析說(shuō)明在一定的時(shí)間里SO2、O2和SO3 的物質(zhì)的量濃度以及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是怎樣變化的。
［板書］2、化學(xué)平衡的建立
［講］化學(xué)平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)達(dá)到的一種特殊狀態(tài)，是在給定條件下化學(xué)反應(yīng)所能達(dá)到或完成的最大程度，即該反應(yīng)進(jìn)行的限度。
［投影］
［板書］化學(xué)平衡狀態(tài)： 在一定條件下的可逆反應(yīng)，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
［講］化學(xué)平衡狀態(tài)是維持在一定條件下的，一量條件發(fā)生改變，平衡就遭到破壞，動(dòng)態(tài)平衡也體現(xiàn)了辯證唯物主義觀點(diǎn)，既運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，而靜止也是相對(duì)的。對(duì)于一個(gè)給定的可逆反應(yīng)，若起始條件相同，則平衡狀態(tài)也相同，不相同的起始條件，平衡狀態(tài)也不同。
［隨堂練習(xí)］1、一定溫度下，反應(yīng)H2 (g)+I2 (g) 2HI(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是( )
A、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2 同時(shí)生成nmolHI。
B、單位時(shí)間內(nèi)生成2nmolHI同時(shí)生成nmolI2 。
C、單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2同時(shí)生成nmolI2
D、1mol的H-H鍵斷裂的同時(shí)，有1mol的I-I鍵斷裂。
［板書］3、特征：(1) 逆
［講］化學(xué)平衡研究的對(duì)象是可逆反應(yīng)，可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底，即反應(yīng)進(jìn)程中反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物。
［板書］(2) 動(dòng)
［講］達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等，但不為零，即化學(xué)平衡是動(dòng)態(tài)平衡，正反應(yīng)和逆反應(yīng)仍在持續(xù)進(jìn)行。在這里，用同一種物質(zhì)來(lái)表示反應(yīng)速率時(shí)，該物質(zhì)的消耗的速率與生成的速率相等。即單位時(shí)間內(nèi)消耗與生成的物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。用不同物質(zhì)來(lái)表示 ，反應(yīng)速率不一定相等，某一反應(yīng)物的速率與某一生成物速率之比等于反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
［板書］(3) 定
［講］在平衡混后物中，各組成成分的濃度保持一定，不再隨時(shí)間變化而變化。 注意：濃度不變不等于濃度相等。
［隨堂練習(xí)］２、在一定溫度下，2NO2 （g) N2O4 (g) (無(wú)色）的可逆反應(yīng)中，下列情況屬于平衡狀態(tài)的是（ ）
A.、N2O4 不再分解 B.、v(N2O4 ):v(NO2 )=1:2
C、體系的顏色不再改變 D、NO2 的濃度與N2O4 的濃度之比2：1
［板書］(4) 變
［講］改變影響化學(xué)平衡的條件，平衡就被破壞，正、逆反應(yīng)速率不再相等，平衡發(fā)生移動(dòng)，直至建立新的平衡。
［板書］(5) 化學(xué)平衡的建立與反應(yīng)途徑無(wú)關(guān)
［講］同一可逆反應(yīng)，只要條件相同，并按反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)的相應(yīng)量配料，使容器總質(zhì)量保持不變，則無(wú)論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，或正、逆反應(yīng)同時(shí)開始，最終都能達(dá)到同一平衡狀態(tài)。
［隨堂練習(xí)］３、可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的重要特征是：
A、反應(yīng)停止了 B、正、逆反應(yīng)的速率都為零
C、正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進(jìn)行 D、正、逆反應(yīng)速率相等
４、一定條件下，可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)：
A、單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物減少的分子數(shù)等于生成物增加的分子數(shù)
B、反應(yīng)物濃度等于生成物濃度
C、反應(yīng)物與生成物濃度保持不變
D、 混和體系中各組成成份和含量保持不變
［投影小結(jié)］注意：
1、任何化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程都有一定的限度 ，只是不同反應(yīng)的限度不同罷了。
2、在可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物不能按化學(xué)計(jì)量數(shù)之比完全轉(zhuǎn)化為生成物,因此,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率小于100％。
3、有些反應(yīng)的可逆性很小，如Ag++Cl- = AgCl ↓一般可視為不可逆反應(yīng)。
4、化學(xué)反應(yīng)的限度可以通過(guò)改變條件而改變。
［板書］4、化學(xué)平衡的標(biāo)志
以mA+nB xC+yD 為例，
(5)v(B耗)==v(B生)
(6)v(C耗):v(D生)== x:y
(7)c(C)、C%、n(C)%保持不變
(8)若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，則壓強(qiáng)恒定，體系氣體平均分子量恒定
［隨堂練習(xí)］判斷下列是否達(dá)到平衡
1、各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定 @
2、各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定 @
3、各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定 @
4、總體積、總壓力、總物質(zhì)的量一定 *
5、單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A的同時(shí)生成了n mol A @
6、單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B 的同時(shí)生成了x mol C *
7、m+n≠x+y時(shí)，總壓力一定，平均分子量一定 @
8、m+n==x+y時(shí)，總壓力一定 平均分子量一定*
［講］請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)這節(jié)課我們學(xué)習(xí)的知識(shí)，來(lái)解決一下高爐尾氣之迷。
任何化學(xué)反應(yīng)都有一定的限度，不能按化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)量關(guān)系完全反應(yīng)。對(duì)可逆反應(yīng) Fe2O3 +3CO 2Fe+3CO2 而言，增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時(shí)間，并沒有改變化學(xué)平衡建立時(shí)的條件，即沒有改變化學(xué)反應(yīng)的原理。所以化學(xué)平衡建立后，較矮高爐和高大高爐里CO的濃度是相同的，建造更高的高爐，不會(huì)減少高爐氣中CO的濃度。
［過(guò)］在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的反應(yīng)，抑制有害的反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制。
［板書］四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制
［投影］錄像：建筑物定向爆炸
［講］定向爆炸是通過(guò)減少單位體積炸藥用量，及增大反應(yīng)接觸面積達(dá)到控制反應(yīng)的目的。一般情況下，可通過(guò)控制溫度、使用催化劑、改變反應(yīng)物濃度、增大或減小反應(yīng)物接觸面積等方法控制反應(yīng)條件。
［問(wèn)］請(qǐng)仔細(xì)閱讀教材，然后思考下列問(wèn)題
1、如何提高燃料的燃燒效率？燃料充分燃燒的條件是什么？
2、如何控制化學(xué)反應(yīng)條件？
請(qǐng)結(jié)合生活實(shí)際，談?wù)効刂苹瘜W(xué)反應(yīng)的條件有何意義？
［板書］1、提高燃料燃燒效率的措施：
（1）盡可能使燃料充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率。
（2）盡可能充分地利用燃料燃燒所釋放的熱能，提高熱能的利用率。
［講］關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充充分接觸（把固體粉碎，液化或氣化），且空氣要適當(dāng)過(guò)量。（燃料充分燃燒的條件，區(qū)別燃燒的條件）
［板書］2、反應(yīng)條件的控制：
（1）關(guān)于人類需要或?qū)θ祟愑欣幕瘜W(xué)反?提高生產(chǎn)或工作效率，提高原料的利用率或轉(zhuǎn)化率。
（2）關(guān)于有害或?qū)θ祟惒恍枰幕瘜W(xué)反應(yīng)?降低反應(yīng)速率或隔離會(huì)引發(fā)反應(yīng)的物質(zhì)。
（3）關(guān)于特定條件環(huán)境或特殊需要的化學(xué)反應(yīng)?要對(duì)化學(xué)反應(yīng)條件進(jìn)行特殊的控制。
［思考與交流］下面以“提高煤的燃燒效率”為例，分析研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇。
1、煤的狀態(tài)與煤燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃燒有何關(guān)系？
煤被研得越細(xì)，粉末越小，與空氣中O2得接觸面積越大，燃燒越充分，反應(yīng)速率越快。
2、空氣用量對(duì)煤的充分燃燒及熱能利用有什么影響？原因是什么？
空氣充足，煤燃燒生成CO2 越充分，放熱越多；若空氣不足，則煤燃燒部分生成CO，CO排到空氣中造成污染，且生成CO時(shí)，放出得熱量大大減少。
3、應(yīng)選擇什么樣的爐（灶）膛材料？理由是什么？
應(yīng)選擇保溫隔熱且耐熱的爐膛材料；盡管煤燃燒是放熱反應(yīng)，但反應(yīng)過(guò)程中煤燃燒需提供部分能量才能繼續(xù)，因此利用煤燃燒放出的部分熱量就可維持反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，選用保溫隔熱材料的目的，正是為了防止熱量散失。
4、如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？
可將燃燒后的廢氣通過(guò)交換裝置，供其他方面使用。
5、燃料不充分燃燒有何危害？
（1）產(chǎn)生熱量少，浪費(fèi)資源；
（2）產(chǎn)生污染物，危害人體健康。
6、燃料充分燃燒的條件是什么？
燃料燃燒必須與空氣接觸，且要達(dá)到燃料的著火點(diǎn)，燃料充分燃燒要考慮兩點(diǎn)：一是燃燒時(shí)要有足夠多的空氣，二是燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。
［隨堂練習(xí)］
(1)消防隊(duì)員救火時(shí)，開門都很小心，因?yàn)殚T一打開就有可能發(fā)生爆炸。請(qǐng)解釋其中的原因。
門一打開，可燃物與空氣的接觸面增大，迅速燃燒，可引發(fā)爆炸
(2)在實(shí)驗(yàn)室里，硝酸、硝酸銀等藥品均必須用棕色試劑瓶保存，并應(yīng)該存放在陰涼干燥處。為什么?
因HNO3 、AgNO3 見光、受熱均易分解，所以必須用棕色試劑瓶保存，并存放在陰涼處
(3)實(shí)驗(yàn)室中用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳時(shí)，選擇的試劑為塊狀碳酸鈣固體而不是碳酸鈣粉末，為什么?
因?yàn)榉蹱頒aC03 與鹽酸反應(yīng)速率太快，而難以控制生成的CO2的流速與流量
教學(xué)回顧：
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoyi/59130.html
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