2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊 第二章 化學(xué)平衡 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率(第二課時(shí)).doc

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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊 第二章 化學(xué)平衡 第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率(第二課時(shí)) ［引言］化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的，不同的化學(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)速率對于某一反應(yīng)來說是不是就是一成不變的呢？不是，因?yàn)槠渌蛩厝鐪囟?、濃度、壓?qiáng)對化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響時(shí)，會使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。本節(jié)課就討論關(guān)于外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 ［板書］二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ［師］大家先閱讀教材，思考討論外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的意義？ ［生］閱讀教材，歸納并回答外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的意義：可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要采取措施加快某些反應(yīng)，如煉鋼；也可使某些反應(yīng)減慢，如鋼鐵生銹等，從而使它們?yōu)樯鐣?chuàng)造更大的價(jià)值。 ［問］我們所說的外界條件主要指的是哪些方面？ ［答］主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)（主要對有氣體參加反應(yīng)）、催化劑等。 ［師］我們先討論濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 ［板書］1. 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ［演示實(shí)驗(yàn)2—2］另外讓兩個(gè)學(xué)生代表前來操作，同學(xué)甲做大理石與1 molL-1鹽酸的反應(yīng)，同學(xué)乙做大理石與0.1 molL-1 鹽酸的反應(yīng)，面向大家，同時(shí)操作，然后同學(xué)乙再將試管加熱（給學(xué)生多動手的機(jī)會，親自操作，親身體會）。 ［生］其他同學(xué)觀察并記錄現(xiàn)象：同學(xué)甲（1 molL-1鹽酸）的試管中有大量氣泡逸出，同學(xué)乙（0.1 molL-1鹽酸）的試管中氣泡產(chǎn)生的很慢，但加熱后氣泡產(chǎn)生的速率明顯加快。 ［引導(dǎo)］由此大家能得到什么啟示呢？ ［生］相同條件下，濃度大的反應(yīng)快。 ［師］確實(shí)如此，許多實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)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）結(jié)論：當(dāng)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。 ［師］為什么一種反應(yīng)物不變，增加另外一種反應(yīng)物的濃度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率就會加快呢？這還得從化學(xué)反應(yīng)的過程和本質(zhì)說起，那么大家回憶一下化學(xué)反應(yīng)的過程和本質(zhì)都是什么呢？ ［生］回憶并回答：化學(xué)反應(yīng)的過程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，其本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵的斷裂，生成物分子新化學(xué)鍵的形成。 ［師］回答正確。但是反應(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（或離子）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）之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。 ［生］自學(xué)、閱讀，認(rèn)真體會有效碰撞和活化分子這兩個(gè)新概念。 ［提示］應(yīng)該注意，發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子，但活化分子之間的碰撞卻不一定就是有效碰撞，因?yàn)榘l(fā)生有效碰撞不僅需要足夠的能量還得需要正確的取向，這就和運(yùn)動員投籃球是一個(gè)道理；如果投球無力，球挨不著籃框，投不中；如果投球力足、但方向不對，同樣也投不中；只有力足、方向正才能投中。 ［生］體會并閱讀教材中插圖（關(guān)于投籃）充分理解有效碰撞和活化分子的含義。 △ ［三維動畫演示］將HI分子的分解反應(yīng)：2HI====H2+I2做成三維動畫效果，在多媒體電腦上進(jìn)行模擬演示：①碰撞過輕，②碰撞取向不好，結(jié)果都還是HI分子，沒有發(fā)生分解，③活化分子的有效碰撞結(jié)果HI分子分解成I2（較大）和H2（較?。? ［小結(jié)］無論是運(yùn)動員投籃還是HI分解都表明只有能量和取向均滿足時(shí)，才會發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時(shí)，對某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分比是一定的，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)物的分子的總數(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)速率也就隨之加快了。 ［板書］（2）原因：濃度增大，活化分子增多，有效碰撞增多，反應(yīng)速率加快。 ［過渡］下面我們討論壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 ［板書］2. 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ［問］提起壓強(qiáng)一詞往往與什么有關(guān)？為什么？ ［生］思考，回答：往往與氣體有關(guān)，因固體和液體物質(zhì)受壓強(qiáng)的影響較小。 ［師］所以討論壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，指的是有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。我們知道，在物理學(xué)上有這樣的規(guī)律，當(dāng)溫度一定時(shí)，一定量的氣體的壓強(qiáng)與其體積成反比，即P1V1=P2V2，說明溫度不變時(shí)壓強(qiáng)增大，體積將會變小，單位體積的分子數(shù)增加，相當(dāng)于增加了反應(yīng)物的濃度，故增大壓強(qiáng)可以增大化學(xué)反應(yīng)速率，若要減小壓強(qiáng)呢？ ［生］分析，根據(jù)P1V1=P2V2，當(dāng)溫度不變減小壓強(qiáng)時(shí)，體積必然增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小，亦即相當(dāng)于反應(yīng)物的濃度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。 ［問］對于固體和液體（或溶液）參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)將會怎么樣呢？ ［生］自學(xué)、歸納，回答：因?yàn)楦淖儔簭?qiáng)對固體、液體或溶液的體積影響很小，所以對濃度的改變就很小，可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對它們的反應(yīng)速率無影響。 ［板書］（1）結(jié)論：對于有氣體參加的反應(yīng)來說，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率加快。（2）原因：增大壓強(qiáng)相當(dāng)于增大濃度 ［師］至于溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，大家結(jié)合剛才實(shí)驗(yàn)2—2同學(xué)乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自己來總結(jié)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況。 ［生］回憶實(shí)驗(yàn)2—2的現(xiàn)象，閱讀教材自學(xué)，然后舉手回答：升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快，因?yàn)闇囟壬?，反?yīng)物分子能量增加了，從而增加了活化分子數(shù)，使有效碰撞次數(shù)增多，而速度加快，另外升高溫度使反應(yīng)物分子運(yùn)動速率加快，也從某種程度上加快了化學(xué)反應(yīng)速率。 ［師］評價(jià)學(xué)生回答結(jié)果，并補(bǔ)充說明，溫度的升高使反應(yīng)物中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大從而加快了化學(xué)反應(yīng)速率，而且有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律：溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2～4倍。 ［板書］3. 溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）結(jié)論：其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快。 （2）原因：溫度升高，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)。 ［問］根據(jù)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)論，思考為什么人們把食品放到電冰箱中就不易變質(zhì)呢？（用所學(xué)知識解釋實(shí)際生活中的具體問題，以激勵(lì)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)分析能力） ［生］因?yàn)闇囟雀邥r(shí)食品的腐蝕潰爛反應(yīng)進(jìn)行的快，就容易變質(zhì)；反之，冰箱中的溫度低，食品腐爛反應(yīng)就很慢，不易變質(zhì)。 ［問］我們最初接觸和介紹催化劑是在什么時(shí)候的什么反應(yīng)中出現(xiàn)的？ ［生］初三化學(xué)，實(shí)驗(yàn)室用MnO2作催化劑使KClO3加熱分解制O2時(shí)介紹的。 ［追問］大家是否還記得，在沒有加MnO2之前加熱KClO3固體有何現(xiàn)象？ ［生］幾乎沒有氣體生成。 ［問］這說明了什么？ ［生］加入催化劑后化學(xué)反應(yīng)速率加快了。 ［過渡］下邊一個(gè)實(shí)驗(yàn)也和MnO2有關(guān)。 ［演示實(shí)驗(yàn)2—3］H2O2的分解，仍然讓兩個(gè)學(xué)生前來操作，學(xué)生甲不加MnO2，學(xué)生乙加MnO2。 ［生］其他同學(xué)觀察記錄現(xiàn)象：沒有加MnO2粉末的試管只有少量氣泡出現(xiàn)，加MnO2粉末的試管，立即有大量氣泡產(chǎn)生。 ［師］實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明了什么？ ［生］說明MnO2在反應(yīng)中起了催化作用，使H2O2分解反應(yīng)的速率加快了。 ［補(bǔ)充說明］催化劑能夠增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因，是它能夠降低反應(yīng)所需要的能量，這樣就會使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，大大增大了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)，從而成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。 ［板書］4. 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）結(jié)論：適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率 （2）原因：能降低反應(yīng)所需要的能量，增大了活化分子的百分?jǐn)?shù) ［師］下邊同學(xué)們閱讀本節(jié)教材的最后部分，了解有關(guān)催化劑的重要性以及除了濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑外還有哪些條件對化學(xué)反應(yīng)速率有影響？ ［生］自學(xué)，歸納總結(jié)催化劑的重要性：一方面催化劑能成千成萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率；另一方面約有85%的化學(xué)反應(yīng)需要使用催化劑，且有很多反應(yīng)還必須靠使用性能優(yōu)良的催化劑才能進(jìn)行。在外界條件中除溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑外，如光、電磁波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。 ［投影練習(xí)］反應(yīng)速率v和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的，化學(xué)反應(yīng)H2+Cl2====2HCl的反應(yīng)速率v可表示為v=K［c(H2)］m［c(Cl2)］n，式中K為常數(shù)，m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。 c(H2)(molL-1) c(Cl2)(molL-1) molL-1s-1 1.0 1.0 1.0K 2.0 1.0 2.0K 2.0 4.0 4.0K 由此可推得，m、n值正確的是（ ） A. m=1,n=1 B.m=,n= C.m=,n=1 D.m=1,n= ［解析］本題屬信息遷移題，意在考查學(xué)生接受新信息，處理所給數(shù)據(jù)的能力。按題給數(shù)據(jù)代入v=K［c(H2)］m［c(Cl2)］n即可。第一組數(shù)據(jù)無法計(jì)算，代入第二組數(shù)據(jù)：2.0K=K(2.0)m(1.0)n，則m=1；代入第三組數(shù)據(jù)：4.0K=K(2.0)m(4.0)n，聯(lián)立方程解得： m=1,n=，故選D。 ［答案］D ［本節(jié)小結(jié)］本節(jié)課我們就一個(gè)主題，那就是外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過演示實(shí)驗(yàn)、比喻、三維動畫模擬、自學(xué)、討論等手段，最后得出的結(jié)論是：對于同一化學(xué)反應(yīng)來說，條件不同，反應(yīng)速率不同。一般地，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度，對于有氣體參加的反應(yīng)加大壓強(qiáng)，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，均可增大化學(xué)反應(yīng)速率。學(xué)習(xí)時(shí)，應(yīng)在理解活化分子的有效碰撞的基礎(chǔ)上重點(diǎn)掌握基本結(jié)論。 ［布置作業(yè)］P36一、4 二、2、3 三、四 ●板書設(shè)計(jì) 二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1. 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）結(jié)論：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大。 （2）原因：濃度增大，活化分子增多，有效碰撞增多，反應(yīng)速率加快。 2. 壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）結(jié)論：對于有氣體參加的反應(yīng)來說，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快。 （2）原因：增大壓強(qiáng)，相當(dāng)于增大濃度。 3. 溫度對化學(xué)反應(yīng)速度的影響 （1）結(jié)論：其他條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快 （2）原因：溫度升高，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù) 4. 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 （1）結(jié)論：適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率 （2）原因：能降低反應(yīng)所需能量，增大了活化分子的百分?jǐn)?shù) ●教學(xué)說明 濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響及原因是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教學(xué)中首先從實(shí)驗(yàn)中得到親身體會，進(jìn)而通過形象的比喻、逼真的三維動畫、模擬演示等手段，使學(xué)生理解增大濃度為什么會加快化學(xué)反應(yīng)速率，從活化分子發(fā)生有效碰撞的理論高度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率受濃度的影響及原因，也為討論溫度、壓強(qiáng)及催化劑對化學(xué)反應(yīng)的影響結(jié)論打下了基礎(chǔ)，因此在后邊的教學(xué)中除了必要的實(shí)驗(yàn)外，主要通過學(xué)生自學(xué)，教師引導(dǎo)而得出結(jié)論，分析原因。當(dāng)然在教學(xué)中也注意了和物理學(xué)的學(xué)科間聯(lián)系。 ［參考練習(xí)］ 1．A、B兩種氣體物質(zhì)在容器中進(jìn)行反應(yīng)，A+3B====3C，10℃時(shí)反應(yīng)速度v(B)=0.3molL-1s-1,50℃時(shí)反應(yīng)速率v(A)=25.6molL-1s-1，則每升高10℃，該反應(yīng)增速至原來的幾倍（ ） A．3 B.4 C.16 D.85 答案：B 2．反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)======4NO(g)+6H2O(g)，在2L的密閉容器中進(jìn)行，1 min后NH3減少了0.12 mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是（ ） A．NO：0.001molL-1 B.H2O:0.002molL-1 C.NH3:0.002molL-1 D.O2:0.00125molL-1 答案：AD 3．可逆反應(yīng)mA+nB xC (A、B、C均為氣體)，已知v(A)=a molL-1min-1, v(B)=b mo1L-1min-1,v(C)=c mo1L-1min-1，則x的值為 ( ) A．60／n B．20／m C．nc／b D．mc／a 答案：CD 4．下列反應(yīng)中MnO2作催化劑的是( ) A．Mn02+A1——Mn+A1203 B．Mn02加入雙氧水產(chǎn)生氧氣 C．Mn02與KCl03共熱產(chǎn)生氧氣 D．Mn02與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯氣 答案：BC