高中化学《化学反应的快慢和限度》学案4 鲁科版必修2

第二节 化学反应的快慢和限度学案（一）学习目标（一）知识与技能目标1、了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。2、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。3、通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍，了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用。（二）过程与方法目标1、通过对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析，学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。2、通过“联想质疑”、“活动探究”、“交流研讨”、“观察思考”等活动，提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。（三）情感态度与价值观目的1、通过“联想质疑”、“活动探究”、“交流研讨”、“观察思考”等活动，激发探索未知知识的兴趣，享受探究未知世界的乐趣。2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养理论联系实际、勤奋好学的学习热情。学习重点、难点（一）知识上重点、难点化学反应速率及影响因素；（二）方法上重点、难点学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践理论指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。学习过程质疑：1、生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？2、实验室制氧气为什么要使用二氧化锰？ 第二节 化学反应的快慢和限度阅读并质疑：阅读教材40页“联想质疑”,如何认识化学反应的快慢？如何表示化学反应的快慢？催化剂在化学反应中有什么作用？ 在硫酸的工业生产中，二氧化硫氧化生产成三氧化硫要选择一定的温度、催化剂是为了有利于三氧化硫的生成。说明条件的不同对化学反应有影响，它们是如何影响的呢？总结：1、化学反应速率（1）定义： （2）公式： （3）单位： 思考：如何认识反应速率？1、某一反应物的浓度是2摩尔/升，经过两分钟的反应，它的浓度变成了1.6摩尔/升，求该反应的反应速率。2、在一定条件下N2 + 3H2 2NH3 的反应中，起始C(N2) 为2mol/L，C(H2)为5mol/L， 反应到2分钟时，测得 C(NH3 )为0.4mol/L，(1)分别用N2 、 H2、 NH3 表示反应速率。 (2)反应到2分钟时C(N2) 为_ C(H2)_。思考：（1） 现表示的化学反应速率是平均速率，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值是否一样？如不一样那么表示化学反应速率时应注意什么？（2） 同一反应各物质的反应速率之比与化学计量数之比有无关系？。以2A(g) + 3B (g) C (g) + 4D (g)为例来表示 2、影响化学反应速率的因素活动探究:看书p41了解“认识化学反应的快慢”的实验设计质疑：通过什么现象了解化学反应的快慢？总结：化学反应进行时可以通过观察气泡 的快慢、固体物质的 快慢、颜色改变的快慢等来判断化学反应的快慢。思考、讨论并质疑:从所给试剂分析能发生哪些化学反应？为什么两种金属的表面积要大致相同？你如何设计实验？如何探讨化学反应快慢与外界因素的关系？方案设计：学生讨论、分析所给物质的浓度、状态，设计实验方案实验内容实验现象结论质疑：化学反应的快慢主要取决什么？总结： 质疑：一个实验的结果会受到哪些外界因素的影响？它们是如何影响的？从几组实验可知比较一个实验的结果会受到多方面因素的影响，如 、 、 等。结论1：改变反应物的浓度，反应速率如何改变？ 结论2：改变温度，反应速率如何改变？ 结论3：改变反应物间的接触面积，反应速率如何改变？ 结论4：催化剂 化学反应的速率。阅读思考：阅读教材42页，化学与技术部分，了解催化剂在工业生产中的重要应用。质疑：对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？如何理解？思考：一定温度一定物质的量的气体，压强越大体积越小。所以加压使体积减小，浓度增大，那么加压对反应速率有什么影响呢？结论5：对气体物质参加的反应， 能加快反应速率。总结：影响化学反应速率的因素有： 通常浓度 ，反应速率 ；温度 ，反应速率 ；压强 ，反应速率 ；催化剂能 化学反应速率。练习：1 反应在2L的密闭容器中进行，1min后，NH3减少了0.12mol.求：（1）1min内，以NH3表示的化学反应速率_.（2）以O2表示的化学反应速率_。（3）以NO表示的化学反应速率_。（4）以H2O表示的化学反应速率_。（5）分别用NH3、O2、NO、H2O表示的化学反应速率之比为_。2 反应在四种不同情况下的反应速率分别为：-1；-1；-1-1该反应进行的快慢顺序为_。3 在密闭容器内有化学反应 ，下列措施中能使化学反应速率增大的是（ ）A、保持容器容积和温度不变，加入少量固态NaHCO3B、保持容器容积和温度不变，充入He气体C、保持容器温度和压强不变，充入He气体D、保持容器容积和温度不变，充入NO气体4 对于反应，能增大正反应速率的措施是（ ）A、通入大量O2B、增大容器容积C、移去部分SO2D、降低体系温度5 一定的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，但不影响生成H2的总量，可向盐酸中加入适量的（ ）A、NaOH(s)B、H2OC、Na2CO3(s)D、CH3COONa(s)6 用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气的生成速率增大的是（ ）A、加热B、改用98.3%的浓硫酸C、滴加少量浓盐酸D、不用铁片改用铁粉7把除去氧化膜的镁条投入到盛有少量稀盐酸的试管中，发现氢气产生的速率变化情况如图2-2-1所示。其中t1t2速率变化的主要原因是_；t2t3速率变化的主要原因是_。8 CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的物质的量与反应时间的关系如图2-2-2所示，下列结论不正确的是（ ）A、反应开始2min内平均反应速率最大B、反应4min后平均反应速率最小C、反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D、反应在第2min到4min间生成CO2的平均反应速率为9、决定化学反应速率的主要因素是（ ）A、参加反应的物质本身的性质B、催化剂C、温度、压强以及反应物的接触面D、反应物的浓度10、在反应中，能使反应速率加快的措施是（ ）增大压强 升高温度 将碳粉碎 通入CO2A、B、C、D、全部11、一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，发生反应A减少了1.0mol，B减少了1.25mol，C增加了0.5mol，则m：n：p为（ ）A、2：5：4B、4：5：2C、1：3：2D、1：4：512、反应，在其他条件不变时，改变其中一个条件，则生成C的速率变化情况为：（1）升温_；（2）增大压强_；（3）增大容器容积_；（4）加入A_；（5）加入B_；（6）加正催化剂_。13、在恒温、恒容的密闭容器中进行反应，若反应物的浓度由2mol降到0.8mol所需要的时间为20秒，那么反应物浓度再由0.8mol降到0.2mol所需要的时间为（ ）A、10sB、大于10sC、小于10sD、无法判断14、在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5硫酸溶深的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如图2-2-3所示的坐标曲线来表示，完成下列问题：（1）曲线由0a段不产生氢气的原因_，有关的化学方程式为_。（2）曲线由ac段，产生氢气的速率增加较快的主要原因是_。（3）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是_。第二节 化学反应的快慢和限度学案（二）学习目标（一）知识与技能目标了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动（二）过程与方法目标1、通过对自己熟悉的化学反应、工业生产的分析，学会怎样提炼总结出解决问题的科学方法，半定量实验的研究方法。2、通过“联想质疑”、“活动探究”、“交流研讨”、“观察思考”等活动，提高分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。（三）情感态度与价值观目的1、通过“联想质疑”、“活动探究”、“交流研讨”、“观察思考”等活动，激发探索未知知识的兴趣，享受探究未知世界的乐趣。2、通过 “温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养理论联系实际、勤奋好学的学习热情。学习重点、难点（一）知识上重点、难点化学平衡的建立。（二）方法上重点、难点学会对照实验和半定量实验的实验方法，实践理论指导实践的认识问题及解决问题的方法。从特殊到一般的认识事物的思维方法。学习过程：质疑：在学习二氧化硫的性质时有两个重要的反应，体现二氧化硫的还原性和氧化性：2SO2 + O2 2SO3 ， SO2 + 2H2S = 3S + 2H2O 。为什么一个式子用“”，一个式子用“”号？说明什么？ 有些化学反应不能进行完全，即反应物不能完全转化为生成物。这与化学反应的限度有关。二、化学反应的限度回顾：结合 H2 +I2 2HI， N2+3H2 2 NH3 反应特点，回答什么叫可逆反应？ 理解可逆反应的定义应注意什么？总结：可逆反应： 注意： 质疑：氢气和氧气在一定条件下能反应生成水，水在一定条件下又能分解为氢气和氧气，水的分解反应是可逆反应吗？还有哪些反应是可逆反应？质疑、讨论：常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？阐述：常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。质疑、探讨：一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？请在下图中画出反应A(g) + B(g)C(g) + D(g)的反应速率和反应时间的关系图。分析：由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？2.化学平衡定义： 质疑：化学平衡的特征是什么？为什么说化学平衡是动态平衡？逆： 等： 定: 动： 变： 质疑：化学平衡随条件的变化而变化，哪些条件对化学平衡有影响？观察思考：温度对NO2与N2O4反应平衡状态是如何影响的？为什么条件的改变平衡状态被破坏？结论： 化学平衡移动： ，这叫化学平衡的移动。实验探究：浓度、压强对化学平衡移动的影响浓度对Fe3与SCN反应平衡状态的影响 实验现象结论0.01mol / L FeCl3和 0.01mol / LKSCN等体积混合1mol / L FeCl3和 0.01mol / LKSCN等体积混合0.01mol / L FeCl3和 1mol / LKSCN等体积混合压强对NO2与N2O4反应平衡状态的影响增大压强反应混合物的颜色先变深后变浅，但比原平衡混合物的颜色要深，平衡向生成N2O4的方向移动；减小压强反应混合物的颜色先变浅后变深，但比原平衡混合物的颜色要浅，平衡向生成NO2的方向移动。如何解释上述颜色的变化？讨论：催化剂对化学平衡移动有影响吗？为什么？结论：化学平衡移动受到反应物的浓度、压强、温度等因素的影响。浓度：在其它条件不变时，增大反应物（或减小生成物）浓度，平衡向 移动压强：在其它条件不变时，增大（或减小）压强，平衡向 移动温度：在其它条件不变时，升高（或降低）温度，平衡向 移动催化剂：化学平衡 移动概述：通过本节的学习，我们从一个全新的角度去认识化学反应，即反应的快慢和反应的限度。一个反应的快慢和限度与反应物的性质有关，但外界条件的变化对反应的快慢和限度会产生影响，因此研究一个反应我们应选择有利的反应条件。如硫酸工业的反应条件的选择，合成氨工业的反应条件的选择。你如何认识硫酸工业的反应条件的选择？练习：1、下列有关化学平衡状态的描述正确的是（1）化学平衡状态就是正逆反应速率相等，且均等于零，反应停止了的状态。（2）对于反应3Fe(S)+4H2O(g) Fe3O4(S)+4H2(g)当压强不变时，反应达到平衡。当气体水的浓度不变时，反应达到平衡。 当Fe3O4的质量不变时，反应达到平衡。2、下列叙述中可以说明反应2HI H2 + I2(g)已达平衡状态的是单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI一个 HH 键断裂的同时有两个 HI 键断裂百分组成 HI % = I2 % 反应速率 VH2 = VI2 = 1/2VHI 时HI H2I2 = 211 时 V(HI)分解= V(HI)生成 压强不变 C(HI)= 2 C(I2)3、在容积不变密闭容器中，对于合成氨反应是否达到平衡的标志是（1)V(N2)V(H2)= 13 （2) V(N2)V(NH3)= 12（3) V(NH3)= 2 V(N2) （4) V(NH3)分解= V(NH3)合成（5) C(NH3)= 2 C(N2) （6)压强不变（7) 每消耗 n mol N2的同时生成 2n mol NH3 （8)密度不变（9) 混合气体中氮气的体积百分含量不变思考讨论：2、3两题有什么不同？判断化学平衡建立的标志是什么？根据什么可以判断在一定条件下，一个任意反应：mA nB pC qD 是否达到化学平衡？小结：判断化学反应达到平衡的标志（1） V(正) V(逆) 正逆反应的描述：同一物质消耗和生成，反应物和生成物消耗或生成速率相等：同一物质速率的数值相等，不同物质速率的数值与系数成正比即相等（2）混合气体中各组分的 不变（或某物质的物质的量不变）（3）反应前后气体的体积不等时， 或 不变或 不变（4）同种物质化学键的断裂与化学键的形成的物质的量相等，体系中含有色物质时，颜色不随时间的变化而变化若以化学键或浓度表示，则必须对应反应物和生成物且要按反应方程式系数关系成比例概括整合：1、填写下表，总结影响化学反应速率的因素条件条件改变对化学反应速率的影响浓度压强温度催化剂2、什么是化学平衡？它具有哪些特点？与溶解结晶平衡有什么相同的方面？3、你可以从哪几个方面去认识一个化学反应？巩固练习1、 在密闭容器中进行反应：已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（ ）A、Z为0.3molL1B、Y2为0.35 molL1C、X2为0.2 molL1D、Z为0.4molL12、在一密闭容器中进行如下反应：已知反应过程中某一时刻SO2、SO3和O2的浓度分别为0.2molL1、0.2 molL1、0.1 molL1，当反应达到平衡时可能的数据是（ ）A、B、C、D、3、 已知可逆反应，在一定条件下使一定量的A和B气体反应，达到平衡状态的是（ ）A、各物质的浓度比B、混合气体中各物质的浓度相等C、混合气体的体积是反应前的4/5D、单位时间内若消耗了a molA 物质，同时也消耗了2a mol C物质4、 一定温度下，在一容积固定的密闭容器中发生反应，能说明该反应达到平衡的是（ ）A、容器内的总压强不随时间变化B、容器内气体的密度不随时间变化C、容器内气体的颜色不再变化D、容器内混合气体的平均相对分子质量不再发生变化5、 可逆反应（正反应为吸热反应），随着温度的升高，气体平均相对分子质量有变小趋势，则下列判断正确的是（ ）A、B和C可能都是固体B、B和C一定都是气体C、若C为固体，则B一定是气体D、B和C可能都是气体6、 在密闭容器中下列反应达到平衡时，若降低温度可使混合气体平均相对分子质量减小的是（ ）A、（正反应为放热反应）B、（正反应为放热反应）C、（正反应为吸热反应）D、（正反应为放热反应）7、 若（正反应为放热反应）正反应速率为，逆反应速率为，当温度升高时，和的变化情况为（ ）A、均增大B、均减小C、增大，减小D、减小，增大8、 在密闭容器里，通入蒸气，在下列条件下，正、逆反应速率会发生什么变化（填“增大”“减小”或“不变”）？分别填在横线上。（1）升高温度，_，_。（2）加入催化剂，_，_。（3）充入更多的H2，_，_。（4）取出一定量的I2，_，_。（5）增大容器的体积，_，_。（6）容器的体积不变，通入氖气，_，_。9、在一定温度下的恒容密闭器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应已达到平衡状态的是（ ）A、混合气体的压强B、混合气体的密度C、B的物质的量浓度D、气体的总物质的量10、对于一定条件下，在密闭容器中已达到平衡状态的可逆反应：，下列说法中不正确的是（ ）A、平衡体系中