化学反应速率和化学平衡选修教案

2-1 化学反应速率

【教学目标】之知识与技能

1、了解化学反应速率的含义、测量方法

2、探究对同一反应，用不同物质的浓度变化来表示的反应速率，它们之间的关系

3、理解化学反应速率的表达式及其简单计算 【教学目标】之过程与方法

通过学习化学反应速率的测量方法，培养学生设计实验的能力 【教学目标】之情感态度与价值观

通过对化学反应速率的学习，感悟其在生产、生活中和科学研究中的作用，提高对化学科学的认识

【教学重点】化学反应速率的表达式及其简单计算 【教学难点】化学反应速率的表达式及其简单计算 【教学方法】讨论、实验探究、推理 【课时安排】2课时 【教学过程】

一、化学反应速率 1、化学反应速率

⑴表示方法：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示 ⑵表达式：v (B)＝△c (B)△t ＝△n (B)V ·△t ⎩

⎨⎧反应物：△c (B)＝c 0(B)－c t (B)

生成物：△c (B)＝c t (B)－c 0(B)

【注意】⎩

⎨⎧①化学反应速率只取正值

②该化学反应速率指一段时间的平均速率，而不是瞬时速率

【思考】在反应：C(s)＋H 2O ＝＝CO(g)＋H 2(g)反应中，加入一定量的C ，反应的速率将如何

变化为什么

【注意】③在一定温度下，固态或纯液体物质，单位体积里的物质的量保持不变，即物质的

量浓度看作常数，因此，一般不用固体或纯液体表示化学反应速率

【练习1】（见教材P17）在密闭容器中，合成氨的反应N 2＋3H 2————

2NH 3，开始时N 2的浓度为8 mol/L ，H 2的浓度为20 mol/L ，5 min 后N 2的浓度为6 mol/L ，求参加反应的各物质的化学反应速率

【思考】对同一反应，用不同物质的浓度变化所表示的反应速率的数值是可能不同，请思考

为什么不同它们之间有什么关系

【讲解】v (N 2 )∶v (H 2 )∶v (NH 3)＝∶∶＝1∶3∶2

⑶规律：在同一反应中：⎩⎨⎧各物质的化学反应速率之比等于各物质的系数之比

各物质的变化量之比等于各物质的系数之比

即：对于反应：N 2

＋3H 2————

2NH 3

有：

v (N 2 )∶v (H 2 )∶v (NH 3

) ＝ 1∶3∶2

【应用1】判断速率关系是否正确

【练习2】已知4NH 3(g)＋5O 2(g)————4NO(g)＋6H 2O(g)，若反应速率分别用v (NH 3)、v (O 2)、

v ( NO)、v ( H 2O)表示，则正确的关系是

A ．4v (NH 3)＝5v (O 2)

B ．5v (O 2)＝6v ( H 2O)

C ．2v (NH 3)＝3v ( H 2O)

D ．4v (O 2)＝5v ( NO)

【讲解】判断速率关系是否正确时，将等式改为比例关系式进行判断，如A 改写为：

v (NH 3)v (O 2)

＝54≠45

，因此A 不正确

【应用2】比较反应速率的大小

【练习3】可逆反应A(g)＋3B(g)————

2C(g)＋D(g)，在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是

A ．v (A)＝ mol/(L ·min)

B ．v (B)＝ mol/(L ·min)

C ．v (C)＝ mol/(L ·min)

D ．v (D)＝ mol/(L ·s)

【讲解】在进行有关反应速率的比较时，根据“速率比等于系数比”将反应中各物质的速率转化为同一个物质的速率进行比较

【应用3】由各物质的反应速率比或变化量关系写化学方程式

【练习4】⑴已知存在如右图所示的变化，根据图示请写出该反应的化学方程式：___________________________；⑵已知反应N2＋3H2——

——2NH3，根据下图判断：A 是______物质的量浓度变化情况，C是______物质的量浓度变化情况，2分钟内N2

的平均速率是_______，（3A＋B——

——2C H2NH3mol/(L·min)）

2、有关化学反应速率的计算——三段式

【练习5】在2 L的密闭容器中，发生下列反应：3A(g)＋B(g)＝＝2C(g)＋D(g)。若最初加入的A 和B 都是4 mol，在前10 s A 的平均反应速率为mol/(L·s)，则10 s时，

容器中B的物质的量为多少

【讲解】由题有：△n(A)＝v(A)·△t·V＝mol/(L·s)×10 s×2 L＝mol

3A(g)＋B(g)＝＝2C(g)＋D(g)

n0（mol） 4 4 0 0

△n （mol）

n10 s（mol）

【练习6】一定温度下，向容积为2 L的真空容器中加入1 mol氮气，3 mol氢气，3 min后测得容器内的压强是起始时压强的倍，求此时间内用氢气的变化来表示反应速率

二、化学反应速率测定方法

1、直接观察的某些性质：气泡快慢、固体质量变化

2、依靠仪器测量的性质：温度变化、反应体系质量变化、气体体积变化

【思考】实验【2—1】中，还能根据反应速率相关量的那些变化来测定该反应的反应速率【讲解】测量溶液中H＋、Zn2＋浓度的变化，测量H2的体积或质量变化、体系的压强变化、

锌粒质量变化、反应体系的热量变化等

【小结】

【作业】

2-2影响化学反应速率的因素

【教学目标】之知识与技能

1、掌握并理解外界条件对化学反应速率的影响实质及影响结果

2、掌握控制化学反应速率的方法。能够综合运用外界条件对化学反应速率的影响分析相关问题

3、理解温度和催化剂对化学反应速率的影响

4、学会分析化学反应速率的图像

【教学目标】之过程与方法

1、通过“浓度、压强对化学反应速率影响”的实验探究活动，掌握探究问题的方法

2、采用边讲边实验的方式，增加学生动手的机会，加深体验，有利于它们对温度和催化剂等外界条件对化学反应速率的影响的理解

【教学目标】之情感态度与价值观

1、通过对反应速率控制方法的学习，感悟控制条件在生成、生活和科学研究中的作用，提高对化学科学意义的认识

2、通过生活中的常见事实，让学生在观察、领悟的过程中感受化学，让学生清楚化学与生活息息相关

【教学重点】浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响实质及结果

【教学难点】浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响实质及结果

【教学方法】讨论、实验探究、推理