第一篇:高中化学《影响化学反应速率的因素》教案1 苏教版选修4
第一单元 化学反应速率影响化学反应速率的因素
学习目标:
1.|理解浓度、温度、压强和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.能运用有效碰撞理论、过渡态理论等相关理论解释浓度、压强、温度、催化剂等对化学
反应速率的影响。
重点: 浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。难点:浓度对化学反应速率影响的原因。教学过程: 教学过程:
一、复习回顾
化学反应的快慢可 来表示,符号为,其表达式为。化学反应不同,化学反应速率不同。这说明化学反应速率取决于。对于同一个化学反应,在不同条件下其反应速率也不同。这说明化学反应速率受 的影响。
二、自主探究
根据我们的生活经验列举一些影响化学反应速率的因素: Ⅰ、浓度对反应速率的影响
活动探究(教材33-34页)
实验结论: 规律小结: 原因:(用碰撞理论解释)
有效碰撞: 活化分子: 原理:
Ⅱ、压强对反应速率的影响
由于压强的改变对气体影响很大而对固体、液体及溶液影响很小,因此压强对反应速率的影响仅适用于有气体参加的反应。
规律小结: 原因:(归结为浓度的影响)
Ⅲ、温度对反应速率的影响
活动探究(教材35页)
实验结论: 规律小结:
原因:(用碰撞理论解释)
用心
爱心
专心
Ⅳ、催化剂对反应速率的影响
活动探究(教材36页)
实验结论 : 规律小结:
原因:(用过渡状态理论解释)
Ⅴ、其他因素对反应速率的影响
除上述因素外,反应物间的接触面积、光、电磁波、超声波、磁场等因素也会影响反应速率。
例如,增大反应物间的接触面积,反应速率会增大。
三、总结:
影响化学反应速率的因素 内因
反应物质的本性
外因
浓度、温度、压强、催化剂、其他, 1.浓度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大化学反应速率。
这是为什么呢?化学反应的过程的实质就是反应物分子中的原子重新组合,并形成生成物分子。
如:Cl2+H2==2HCl [引导讨论]化学键如何变化呢?
[探究]H-H、Cl-Cl键断裂,而H-Cl共价键生成。[引导]旧键的断裂和新键的形成怎样才能发生呢?
要通过接触,通过碰撞来实现。因此反应物分子(或离子)间的碰撞是反应发生的先决条件。
[引导]是不是所有碰撞都能发生反应呢?
要发生反应的条件是什么呢?请大家阅读课本P34页。[阅读讨论](1)不是所有的碰撞都能发生反应,能够发生反应的碰撞叫做有效碰撞,(2)发生有效碰撞的条件是发生碰撞的分子具有较高的能量,分子碰撞必须有合适的取向。(3)能量较高、能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子(4)活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能
用心
爱心
专心 [讲述](1)以投篮作比喻
(2)以具体的化学反应2HI=H2+I2为实例,让学生观看HI分子的几中可能的碰撞模式图 [设问]很明显,当单位体积的活化分子数越多,有效碰撞越多,反应速率也越大。
那么,浓度增大时,为什么反应速率就快呢? [讨论](1)在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的比例是一定的,单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比
(2)当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增大,单位时间内的有效碰撞次数也相应增多,化学反应速率就增大。2.压强对化学反应速率的影响
[探究]利用上述结论,对于反应N2+3H2=2NH3,增大压强,反应速率如何变化呢? [探究](1)气体的压强增大,原来的气体的体积就缩小,单位体积内的分子数就增大,活化分子数变增大,有效碰撞次数也相应增大,化学反应速率就增大。
[总结并板书](2)、对于有气体参加的化学反应,增大压强化学反应速率增大, [探究]对于反应:Zn+2HCl=H2+ZnCl2,增大反应的压强,化学反应速率会增大吗? [分析]不会,因为参加反应的物质是固体、液体,改变压强对它们体积改变的影响很小 [探究]提高温度,对反应的速率会改变吗? 3.温度对化学反应速率的影响
[活动与探究]课本35页 [分析](1)升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从面增加了反应物分子中活化分子的百分数,使有效碰撞次数增多,因而使化学反应速率增大。
(2)。测定:许多反应的温度每升高10K,其反应速率增加2—4倍 [总结并板书]
3、升高温度化学反应速率增大, [过渡]初中我们学过用氯酸钾制取氧气,MnO2的作用是什么? 4.催化剂可以加快化学反应速率 [活动与探究]课本36页
用心
爱心
专心 [讲解]催化剂的作用机理:在化学反应中选择适当的正催化剂,可以使反应速率显著加快。这是因为催化剂降低了可有效碰撞的分子的能量,使更多的反应物分子变成能进行有效碰撞的分子,因而成倍地增加化学反应速率
[板书]催化剂的重要性。, [拓展]酶的催化作用
酶是一种特殊的生物催化剂,它是具有催化作用的蛋白质,存在于动物、植物和微生物中。
酶与一般非生物催化剂相比较,具有以下几个主要特点:
高度的选择性:酶对所作用的底物 反应物 有高度的选择性,一种酶通常只能催化一种特定的反应。
(2)高度的催化活性:酶的催化活性非常高,其催化能力为一般非生物催化剂的 106 ~1013 倍。
(3)温和的催化条件:酶在常温常压下即可发挥催化作用,温度过高会引起酶变性,失去催化活性。
(4)特殊的 pH:酶只能在一定的 pH 范围内发挥催化作用,如果 pH 偏离这个范围,酶的活性就会降低,甚至完全丧失。
[小结]对于同一化学反应,条件不同时,反应会发生变化。除了浓度、温度、压强、催化剂能改变化学反应速率外,其他因素也会影响化学反应的速率。[板书]
5、化学反应速率的影响其它因素。
重点在光、反应物颗粒大小。
用心
爱心
专心 4
第二篇:第二节 影响化学反应速率的因素教案(新人教版选修4)
第二节 影响化学反应速率的因素
教学目标:
1、知识目标:
①理解浓度、压强、温度和催化剂对化学反应速率的影响;
②能初步运用有效碰撞和活化分子等知识来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响;
③初步学会设计“对照实验”比较条件的改变对反应速率快慢的影响。
2、能力目标:
在学习中,要学会对实验现象进行分析处理的方法:在仔细、全面、准确观察实验现象的基础上,要积极将感性认识上升到理性认识,也就是培养自己透过现象看本质的能力。在认识事物的过程中,还应打开“思维”的窗口,为观察而观察是毫无意义的。
教学重点:
浓度、温度对化学反应速率的影响
教学难点:
浓度、温度对化学反应速率影响的原因
课时安排:
二课时
教学方法:
实验探究、点拨探讨
教学用具:
教学过程:
第一课时
【引入】上节课我们学习了化学反应速率,不同的化学反应,具有不同的化学反应速率,这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素。那么,化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢?不是,因为其他因素,如:温度、浓度、压强、催化剂等会影响一些化学反应的反应速率。这节课就讨论有关外界条件对化学反应速率的影响。【实验探究】取三支试管分别加入10ml1mol/L的盐酸,再分别加入长短、厚薄大致相同的镁条、铁片、铜片。
【学生讨论后回答】影响化学反应速率的内因是反应物的本质。【板书】第二节 影响化学反应速率的因素
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内因:反应物的结构和性质
【引导】外界条件如:浓度、压强、温度、催化剂的改变,也影响化学反应速率。内因是变化的根据,外因是变化的条件,外因通过内因起作用。【板书】外因:浓度、压强、温度、催化剂、其他因素 【过渡】下面我们先来研究浓度对化学反应速率的影响。
【实验探究】做以下两个实验并结合教材20页,实验2—2讨论总结
1、取两支试管,分别加入少量大理石,再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。
2、取两支试管分别加入少量铁片,再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。【讨论小结】其他条件不变,增加反应物浓度,加快反应速率 【板书】
一、浓度对反应速率的影响
其他条件不变,增加反应物浓度,加快反应速率 【设问】为什么增加反应物浓度,加快反应速率? 【引导学生】从化学反应的实质分析:
(1)化学反应过程,就是反应物分子的原子重新结合产生生成物分子的过程;(2)其实质就是旧化学键的断裂和新的化学键形成的过程;
(3)旧键的断裂和新键的形成必须通过反应物分子(离子)的相互接触,相互碰撞来实现的。
【设问】是否所有的碰撞都能使旧键断裂,新键形成?(举运动员不同投篮姿势的例子,使学生形象理解)
【通过学生讨论、归纳、总结得出结论并板书】
【讲解】分子间的碰撞必须具有足够的能量,具有足够的能量的分子叫活化分子,活化分子必须具有合适的取向才能发生有效碰撞,发生化学反应。【板书】化学反应发生的条件
【讲解】其他条件不变,活化分子在反应物分子中占有一定的百分比,当反应物浓度增大时,单位体积内反应物分子增多,单位体积内活化分子数目也相应增多,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率就增大。
【板书】其他条件不变,反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
【讲解】学习了浓度对化学反应速率的影响,我们就知道为什么硫在纯氧中燃烧比在空气中快,但是并不是任何反应都是增大反应物浓度有利于反应的进行,如浓硫酸、浓硝酸可使铁、铝钝化。因此,任何事物都要具体问题具体分析。而对于固体或纯液体,无浓度可言,反应速率与接触表面积有关,如煤粉碎后燃烧。
【板书】固体或纯液体参加的反应,反应物之间接触的表面积大小影响反应速率,与物质的量多少无关。
【归纳小节】今天我们研究了浓度对化学反应速率的影响,重点应掌握:其他条件不变,增加反应物浓度,加快反应速率,还应理解反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加
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→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
第二课时
【引言】上节课我们学习了浓度对化学反应速率的影响,其他条件不变,增加反应物浓度,加快反应速率,而且还知道为什么增加反应物浓度会加快反应速率。今天我们继续研究其他条件改变对化学反应速率的影响。【板书】
二、压强对反应速率的影响
【引导】提起压强一词往往与什么有关?为什么?
【学生回答】往往与气体有关,固体和液体受压强的影响较小。
【讲解】所以讨论压强对化学反应速率的影响,指的是有气体参加的化学反应,我们知道,在物理学上有这样的规律,当温度不变时,一定量的气体的压强与其体积成反比,即P1V1=P2V2,说明温度不变时压强增大,体积将会变小,单位体积内的分子数增加,相当于增加了反应物的浓度,故增大压强可以增大化学反应速率。若要减小压强呢?
【学生回答】分析:根据P1V1=P2V2,当温度不变减小压强时,体积必然增大,单位体积内的分子数减小,亦即相当于反应物的浓度降低,化学反应速率减慢。
【引导】对于固体和液体(或溶液)参加的反应,改变压强将会怎么样呢?
【学生回答】因为改变压强对固体、液体或溶液的体积影响很小,所以对浓度的改变就很小,可以认为改变压强对他们的反应速率无影响。
【板书】对于有气体参加的反应来说,当其他条件不变时,增加压强化学反应速率加快。原因:增大压强相当于增大浓度。
【讲解】我们理解了压强对化学反应速率的影响实质,请做一个练习。【投影】在一固定体积的密闭体系中发生反应:N+3H现采取下列措施:
(1)往体系中充入一定量的H(2)往体系中充入一定量的N(3)往体系中充入一定量的He(4)压缩容器使体积变小
【讨论】哪些措施能够使反应速率增大?为什么? 【讨论后回答】(1)(2)(4)能够使反应速率增大,因为他们都使反应物浓度增大,因而加快反应速率。
【引导启发】我们知道Cu与浓硫酸反应在常温条件下,反应缓慢,而在加热条件下速率加快。镁条与沸水的反应比与冷水反应快。加快反应速率的首选条件是升高温度,下面我们继续研究温度对化学反应速率的影响。【板书】
三、温度对化学反应速率的影响
【实验探究】让学生完成教材实验2—3,观察现象,总结规律。【学生回答】放在热水中的试管出现浑浊的时间短,放在冷水中的试管出现浑浊的时间长。【板书】其他条件不变,升高反应的温度,加快反应速率。
【设问】为什么增加反应物温度,加快反应速率?启发学生从化学反应的实质分析。【讲解】当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞次数增多,所以反应速率加快。经实验测定,温度每升高10℃反应速率通常要增大到原来的2—4倍。
【板书】原因:生高温度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快
经实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。【讲解】学习了温度对化学反应速率的影响,我们就知道为什么在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来加快反应速率,为什么我们食品放入冰箱中保存,可以防止食品变质。
【过渡】以上我们研究了浓度、压强、温度对化学反应速率的影响,下面我们来继续研究催化剂对化学反应速率的影响。
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【板书】
四、催化剂对化学反应速率的影响
【实验探究】取两只试管,分别加入5mL5%的H2O2溶液和3滴合成洗涤剂,再向其中一试管中加入MnO2,观察现象。
【学生回答】加MnO2大试管气泡产生快。【板书】使用催化剂,加快化学反应速率。【设问】为什么催化剂能加快化学反应速率?
【讲解】当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂降低了反应所需要的能量,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞次数增多,故化学反应速率加快。【板书】实质:使用催化剂→降低反应所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。
【讲解】催化剂有正催化剂和负催化剂,能加快化学反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。通常使用的是正催化剂。催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。
【过渡】对于同一个化学反应,除了浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率有影响外,还有哪些因素对化学反应速率有影响呢?
【阅读】阅读教材最后一段,了解影响化学反应速率的其他因素。【投影练习】肯定能使化学反应速率加快的方法是()
①身高温度 ②加入催化剂 ③增加反应物浓度 ④将固体块状反应物磨成粉末。
A、②
B、①②
C、①③④
D、①②③④
教学反思:
浓度对化学反应速率的影响及原因是本节点重点和难点,教学中首先从实验中得到亲身体会,进而通过形象的比喻,使学生理解增大浓度为什么会加快化学反应速率,从活化分子发生有效碰撞的理论高度认识化学反应速率。受浓度的影响及原因,也为讨论温度、压强及催化剂对化学反应速率的影响打下了基础,因此在后边的教学中除了必要的实验外主要通过学生自学,教师引导而得出结论,分析原因,当然在教学中也要注意和物理学科间的联系。
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第三篇:探究影响化学反应速率因素教案
探究影响化学反应速率因素教案
教学目标:
(一)知识与技能:
(1)通过探究、归纳与总结,初步认识影响化学反应速率的因素;
(2)尝试自主设计和完成一些简单的对照实验
(二)过程与方法:
(1)通过自主与合作相结合的探究活动,让学生进一步体验科学探究的基本过程和方法,发展科学探究能力;
(2)通过小组合作,让学生主动与他人交流讨论,清楚表达自己的观点,形成良好的学习习惯
(三)情感态度价值观:
(1)通过自主与合作相结合的探究活动,增进对科学探究的理解,培养学生科学探究思想;
(2)让学生进一步体会探究活动的乐趣和成功的喜悦
教学重点与难点:
引导学生通过自主设计、合作探究进一步体验科学探究是获取科学知识,认识客观世界的主要途径,增进对科学探究的理解;
教学方法和手段:小组合作、自主探究
教学用品:课件、镁条、铁条、块状碳酸钙、粉末状碳酸钙、5%稀盐酸、15%稀盐酸、试
管、药匙、镊子等
教学设计:
【图片导入】通过图片导入
【师生活动】通过生活事例的分析和已有知识的回顾,小结影响化学反应速率的因素
【学生活动】学生分组讨论,进行猜想
自主设计对照实验方案,组内交流,形成共识
分工合作,按照设计的方案进行实验探究,观察并记录实验现象。
对比分析现象,形成初步结论。
【教师活动】参与到学生活动中进行猜想的诱导、方案的完善、操作的提醒(课件)等。
【学生活动】部分小组代表交流、汇报探究过程和探究成果
【师生活动】归纳总结影响反应速率的因素
【学生活动】应用巩固
【小结】
教学设计说明:本节微型课设计的是归纳、总结、探究影响化学反应速率因素的一节科学探
究课。一方面是将穿插在教材多个章节中的影响化学反应速率的因素进行归纳总结,让学生形成一个较完整的印象;更重要的是让学生再次亲历科学探究的过程,感受科学探究的魅力。科学探究是学生积极获取化学知识,认识和解决化学问题的重要实践活动。它既是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容,对发展学生的科学素养有着不可替代的作用。学生通过大半学期的学习,已经具备了一些基本的实验技能,教师在实际教学就应该多创造条件开展课堂内的体现学生自主性的探究活动,促进学生科学探究能力的提升。因此,本节课的大部分时间交给了学生,让他们自主地去讨论、去猜想、设计方案、实施方案、观察现象、归纳形成结论,以期进一步提升学生的科学探究能力。
第四篇:高中化学《化学反应速率》教案5 新人教版选修4
第一节 化学反应速率(第一课时)
[教学目的] 1.使学生了解化学反应速率的概念及表示方法; 2.掌握化学反应速率的计算及化学反应速率的影响因素; 3.明确研究化学反应速率的意义。
[教学重点] 1.化学反应速率的涵义及简单计算 2.化学反应速率的影响因素
第一课时 [教学过程] [设问]假设你是某合成氨工厂的技术人员,请从化学的角度出发,如何提高工厂的生产效益? [学生活动]思考讨论回答问题 [创设情境导入新课] [学生讨论后总结讲授]要考虑的问题很多方面,但应该研究解决的关键是:
1)改变条件,加快合成氨反应的速率; 2)改变条件,提高氨的产率。
如何解决这一关键问题呢?这就要研究有关化学反应的速率和化学平衡。[板书] 第二章 化学反应速率和化学平衡
[讲授提问] 初中物理学习了有关物体运动的知识。我们知道,不同的物体的运动快慢是不同的,有的物体运动相当快,而有的物体运动则相当慢。用什么物理量表示不同物体运动的快慢?这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么?
[根据学生回答讲授并板书] 运动速率:单位时间内物体移动的距离;单位:m/s [提问] 同学们想一想,不同的化学反应快慢是否一样? [指导学生完成演示实验] 实验2-1。观察放出气泡的量。[学生活动] 思考问题完成实验回答现象
[讲授] 由实验可知,CaCO3与盐酸反应产生气泡要明显比CaCO3与醋酸的快。也就是说,不同物质在反应时有快慢之分。在化学中用化学反应速率来表示反应的快慢。
[板书] 第一节 化学反应速率
[提问] 化学反应速率这一物理量是如何定义的?常用的单位是什么? [指导学生阅读] 请阅读课本P20有关内容,回答上述问题。[根据学生回答讲授并板书]
一、化学反应速率
1、定义:单位时间内反应物浓度减少或生成物浓度增加的量(浓度)
用心 爱心 专心
2、表示:v=△C/△t;单位:mol/L·min或mol/L·s [提问] 请指出下列说法所表示的含义:
某物质在某一化学反应中的反应速率为0.50mol/L·min。
[讲述] 该说法表示该物质在参与反应时,1分钟内物质的量浓度减少(或增加)了为0.50mol/L.[练习] 在A+2B==C的反应中,已知其始时A的浓度为2mol/L,经过2分钟后,其浓度变为1mol/L,求该物质在2分钟内的反应速率。[巡视,了解学生答题情况,并讲授](内容略)
[设问] 在某一反应中,用不同物质表示该反应的速率时,其数值是否相同? [指导学生完成下列练习] 合成氨的反应为:N2+3H2==2NH3。现往某2L的容器中充入2mol的N2和5mol的H2,反应5分钟后,容器中N2的物质的量减少为1mol。试求:(1)5分钟后容器中H2、NH3的物质的量。(2)5分钟内三者的反应速率各是多少?(3)三者速率是否相等?它们之间有何关系? [针对学生完成情况讲评](1)H2和NH3的物质的量依次为2mol、2mol(2)三者的速率依次为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L(3)不相等;三者之间的关系为V(N2):V(H2):V(NH3)=1:3:2 [小结并板书]
3、用不同反应物表示同一反应的反应速率时,其数值不一定相等;它们之间之比等于化学方程式的计量数之比。
[讲解] 对于化学反应速率,同学们还应注意;它用反应物浓度减小或生成物浓度增加来表示,不取负值;而且根据公式可知,所求得的值是指定时间内的平均值。还需注意的是,由于不同物质表示反应速率时,其数值会不同,因此必须指明是哪种物质。[板书]
4、(1)反应速率不取负值,且表示指定时间内的平均值。
(2)必须指明所对应的物质。[讨论]请同学们谈谈研究化学反应速率的意义。
[讨论后小结] 由于有的反应速率很慢,现实生产生活中要加快,如钢铁冶炼、合成橡胶;而有的反应速率很快,现实生产生活中要减慢,如钢铁生锈、橡胶老化。这对提高生产效益、减少浪费等都有现实意义。研究它们,就可以采用适当的方法来实现加快或减慢的目的,因此很有意义。
[归纳小结] 本节学习了化学反应速率的概念、表示方法及研究反应速率的意义。学习时,要重点掌握以下几点:
用心 爱心 专心(1)反应速率是表示反应快慢的物理量,用单位时间内浓度变化表示,单位为mol/L.s或mol/L.min;
(2)用不同反应物表示反应速率时,其数值可能不相等;但数值之比等于化学方程式的计量数之比;
(3)反应速率是一个平均值。[课堂练习] 1.往一容积为5L的密闭容器中充入2molN2、4molH2进行合成氨反应。该合成反应5分钟内的速率V(NH3)=0.02mol/L·min。试求反应进行5分钟时,容器中各物质的物质的量是多少。[针对学生完成情况讲评](内容略)
2.根据下图填空:
(1)反应物是________;生成物是_________(2)在2分钟内A、B、C三者的反应速率值各是多少? 该反应的化学方程式是:__________________.[课外练习] 课本P21习题一 二
用心 爱心 专心 3
第一节 化学反应速率
(第二课时)
[教学目的]
1、使学生深化对化学反应的本质认识;
2、使学生理解浓度、压强等外界条件对化学反应速率的影响;
[教学重点]浓度对化学反应速率的影响 [教学难点]浓度对化学反应速率的影响的原因 第二课时 [教学过程] [提问] 从物质结构(化学键)的角度看,化学反应的本质是什么? [学生思考并回答] [针对学生的回答总结] 化学反应的过程就是反应物组成微粒重新组合形成新物质的过程。也就是说,就是旧键断裂、新键形成的过程。例如,在2HBr+Cl2=2HCl+Br2反应中,H-Br、Cl-Cl断裂,形成H-Cl、Br-Br。
[提问]怎样加快或减慢化学反应?影响化学反应速率的因素是什么? [板书]
二、外界条件对化学反应速率的影响 [引导学生完成实验2-2] [总结现象] 加入1mol/L盐酸的试管中有大量的气泡产生;而加入0.1mol/L盐酸的试管气泡很慢。
[提问] 根据这一现象,同学们可以得出什么结论?(学生思考并归纳)
[讲解] 浓度大的盐酸与大理石反应的速率比浓度小的盐酸与大理石反应的速率大。因此,由此实验推知,反应物的浓度越大,反应速率越大。
[设问] 该结论是否适合所有的化学反应?请同学们继续完成下列实验。
补充实验:往装有1mL的0.05mol/LNa2S2O3溶液的两支试管中分别加入1mL0.10mol/L、0.50mol/L的H2SO4(尽量做到同时加入)(学生完成实验,并汇报现象)
[讲解] 浓度大的硫酸与Na2S2O3混合后先有沉淀产生;而浓度小的硫酸与Na2S2O3混合时产生沉淀的现象要来得慢。由此可以证明,反应物的浓度越大,反应速率越大。[小结]
1、在其他条件不变时,反应物的浓度越大,反应速率越大。[提问] 为什么增大反应物浓度可以加快反应速率?(学生先思考、讨论)
[讲解并板书] 原因:浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增加,反应速率加快。[思考] 某一密闭反应体系中有如下反应:N2+3H2==2NH3。现往体系中再充入一定量的N2、H2,用心 爱心 专心 该反应的速率将有何变化?(学生思考回答)[讲评](内容略)
[提问] 如果对上述反应体系进行压缩,反应速率是否回改变?为什么? [讲解](此内容可放置在最后做拓展)压缩体积,使得反应体系内的压强增大。压强增大一倍,其体积将缩小至原来的一半,而体系内分子的数目保持不变,使得单位体积中的分子数增加一倍,换句话说,就是各物质的浓度增大一倍。浓度增大,反应速度也就增大。
[小结并板书]
2、在其他条件不变时,增大压强,反应速率增大。其实质是压强改变,引起浓度的改变。仅适用于体系中有气体物质的反应。
[讨论] 往上述反应体系中充入适量的He,体系的压强如何改变?反应速率是否改变?为什么?
(学生讨论,汇报答案)
[讲评] 充入He,体系的压强增加。但是,体系压强的改变并未引起各物质浓度的改变,因此反应速率将不会发生改变。请同学们特别要注意:对于压强的改变,只有引起反应体系中物质浓度的变化才对反应速率产生影响。[演示2-3] H2O2 + MnO2 ——
我们可以看到,在H2O2中加入MnO2粉末时,立即有大量气泡产生,而在没有加入MnO2粉末的试管中只有少量气泡出现。可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。
综上所述,许多实验和事实都证明,对于同一个化学反应来说,条件不同时,反应速率会发生变化。增大浓度、升高温度、使用催化剂化学反应速率增大。如果改变有气体参加反应的压强,同样能改变化学反应速率。另外,电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等,也会对化学反应速率产生影响。[巩固练习]
1、在一固定体积的密闭体系中发生反应:N2+3H2==2NH3。现采取下列措施:(1)往体系中充入一定的氢气;(2)往体系中充入一定量的氮气;(3)往体系中充入一定量的He;(4)压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反应速度增大?为什么?
2、讨论:乙炔在空气中燃烧时火焰的温度较在氧气中燃烧时火焰的温度更低,原因是什么?
作业:P21习题三
课外补充练习
用心 爱心 专心 5
第五篇:选修4化学反应速率和化学平衡教案
化学平衡的教学设计
教学目标
使学生建立的观点;理解的特征;理解浓度、压强和温度等条件对的影响;理解平衡移动的原理。
能力目标
培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。
教材分析
本节教材分为两部分。第一部分为的建立,这是本章教学的重点。第二部分为常数,该部分没有要求。
教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即。建立观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以 的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以
在一定程度上突破状态建立的教学难点。
教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中
含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。
教法建议
教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立的观点。
教学可采取以下步骤:
1.以合成氨工业为例,引入新课,明确研究的课题。(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式
(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。
(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使 和 尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——研究的问题。
2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立的观点。如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。
通过向学生提出问题:达到状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一状态是在一定条件下建立的。
3.为进一步深刻理解的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。
“影响的条件”教材分析
本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。
本节重点:浓度、压强和温度对的影响。难点:平衡移动原理的应用。
因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,就会发生移动。同时指出,研究的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。
教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使向正反应方向移动的结论。反之,则向逆反应方向移动。并在温度对影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。
压强对的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对移动的影响。
教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理
时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。
“影响的条件”教学建议
本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。
新课的引入: ①复习上一节讲过的“状态”的概念,强调状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。
②给出“的移动”概念,强调的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。
③指出学习和研究的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的破坏并建立新的较理想的。
具体的教学建议如下: 1.重点讲解浓度对的影响
(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?
(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是 浓度的增大与减小而造成的。
(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。2.压强和温度对的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对的影响。
3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:
其他几个问题:
1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。
2.关于移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。
3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。
4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于的移动问题,而利用增加高炉高度以增加 CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。
教学设计示例
第一课时的概念与计算
教学目标
知识目标:掌握的概念极其特点;掌握的有关计算。能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。情感目标:结合是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。
教学过程设计
【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?
【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是所研究的问题。
思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。
提出反应程度的问题,引入的概念。
结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的的概念的实质。【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。
回忆,思考并作答。【板书】
一、状态 1.定义:见课本P38页
【分析】引导学生从研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。
研究对象:可逆反应
平衡前提:温度、压强、浓度一定 原因:v正=v逆(同一种物质)结果:各组成成分的质量分数保持不变。准确掌握的概念,弄清概念的内涵和外延。【提问】有什么特点?
【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。讨论并小结。平衡特点:
等(正逆反应速率相等)定(浓度与质量分数恒定)动(动态平衡)变(条件改变,平衡发生变化)
培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。
讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。(A)混合气颜色不随时间的变化
(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)
(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数(D)压强不随时间的变化而变化(E)混合气的平均分子量不变
讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。
加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。【过渡】状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?
2.转化率:在一定条件下,可逆反应达状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。
公式:a=△c/c始×100%
通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。通过掌握转化率的概念,公式进一步理解的意义。3.平衡的有关计算
(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。
例1 445℃时,将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。
②平衡混合气中氢气的体积分数。引导学生分析:
c始/mol/L 0.01 0.05 0 c变/mol/L x x 2x c平/mol/L 0.015 0+2x=0.015 mol/L x=0.0075mol/L平衡浓度:
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)
通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关的计算。
【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。
②可逆反应中任一组分的平衡浓度