第三节 化学反应的速率和限度

第三节化学反应的速率和限度
（第一课时）
教材分析
本节内容与选修2《化学与技术》中的主题1 课题2“氨的工业合成”、选修4《化学反应原理》第二章“化学反应的方向、限度与速率”、选修6《实验化学》中的主题2“物质性质及反应规律的研究”等知识紧密相连。

通过本节的学习，为后面选修知识的学习打下坚实的基础，引导学生构建认知框架，提高知识的应用、迁移能力。

本节教材选自人教社新课标版必修2第二单元第三节的部分，在前面两节中学习了化学反应的物质与能量转化及其重要意义，那么某一个化学反应在实际中应用时，我们又要考虑的是什么？是化学反应的速率与限度。

本课时在定性、定量了解了化学反应速率的基础上，通过实验来探究影响化学反应速率的因素。

教学目标
1、理解化学反应速率的概念与表达式，学会计算。

2、通过实验探究认识不同的化学反应其速率不同，知道反应的快慢受浓度、温度、压
强、催化剂等条件的影响。

教学重点
化学反应速率的概念及简单计算；影响化学反应速率的因素。

教学难点
实验探究影响化学反应速率的因素
教学用具
实验用品：试管、镁条、铝条、铜条、3mol/L 盐酸溶液、5%的H2O2溶液、FeCl3溶液、火柴、MnO2、药匙。

教学过程
【引入】物体的运动有快有慢，化学反应同样有快有慢。

你能列举一些进行的非常快或者非常慢的反应的例子吗？
【学生】讨论，比较快的反应：爆炸反应、溶液中进行的离子反应、活泼金属与酸的反应……比较慢的反应：化石燃料的形成、溶洞的形成、缓慢氧化……
【投影图片】常见的速率差别比较明显的反应
【设问】物理中用速度来表示物体运动的快慢，那如何描述化学反应速率的快慢呢？
【讲解、板书】第三节化学反应的速率和限度
一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念
（1）定义：表示化学反应进行的快慢的物理量
（2）表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
（3）表达式：v＝△C／△t=△n／V△t
（4）常用单位：mol/(L·S)、mol/(L·min)
【练习】在1L密闭容器中投入4molNH3和5molO2 发生4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O(g)反应，20秒后生成了2molNO，此反应的反应速率用NO来表示为多少？若用O2、NH3、H2O(g)分别来表示呢？
【学生】练习
【思考】此反应的同一种速率用不同物质表示为什么数值不同？请求出它们的比值？有何规律呢?
【学生】在同一反应中用不同物质来表示反应速率时,其数值可以不同，其速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。

【说明】1、化学反应速率为正值，表示的是某一段时间内的平均速率而不是瞬时速率。

2、化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。

3、在同一反应中用不同物质来表示反应速率时,其数值可以不同,但含义一致，都表示同一个反应速率。

因此表示化学反应的速率时,必须说明用哪种物质表示的。

比较化学反应的快慢应以同一种物质表示的化学反应速率为标准，还应注意单位的统一。

4、在同一反应中不同物质表示同一速率时，其速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比，等于不同物质的浓度变化量之比，等于物质的量变化之比。

【过渡】研究化学反应速率的目的，除了要对其进行定量描述和比较之外，更重要的，是想要知道影响反应速率快慢的因素有哪些，以便我们能控制化学反应，对我们有利的反应，可以设法适当加快其速率，而有些对我们不利的反应，则可设法降低其速率。

【板书】2、影响反应速率的因素
【讲解】化学反应速率快慢首先是由反应物本身性质决定的——内因——影响反应速率的主要因素。

但物质本身化学性质是难以改变和控制的，所以我们更关心的，是外界条件对化学反应速率的影响——外因——次要因素
【实验】教材P48实验2－5、实验2－6
【总结】影响化学反应速率的外界条件
1、温度：当其他条件相同时，温度越高，化学反应速率越快；反之减慢
2、催化剂：当其他条件相同时，使用催化剂，可改变化学反应速率
【科学视野】神奇的催化剂
【设问】影响化学反应速率的条件并不只是温度和催化剂，在我们的生活和化学实验中海采
取了哪些措施用来调控反应速率？
【讨论】教材P49思考与交流
【归纳】温度、溶液的浓度、压强、催化剂、固体的表面积、反应物的状态等都可以影响化学反应的速率。

【小结】一、化学反应速率的定义、表示方法、表达式、不同物质反应速率的关系
二、影响反应速率的外界条件，如何影响。

【板书设计】
第三节化学反应的速率和限度
一、化学反应速率
1、化学反应速率的概念
（1）定义：表示化学反应进行的快慢的物理量
（2）表示方法：单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量
（3）表达式：v＝△C／△t=△n／V△t
（4）常用单位：mol/(L·S)、mol/(L·min)
二、影响反应速率的因素
（1）内因：反应物的性质（主要因素）
（2）外因：温度、溶液的浓度、压强、催化剂、固体的表面积、反应物的状态等。

第三节化学反应的速率和限度（第一课时）
检测反馈
A类
1．把下列四种X溶液分别加进四个盛有10mL浓度为2 mol·L-1的盐酸的烧杯中，并都加水稀释至50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应速率最大的是（）（A）10 mL、2 mol·L-1（B）20 mL、2 mol·L-1
（C）10 mL、4 mol·L-1（D）20 mL、3 mol·L-1
2．在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨反应。

根据在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是（）
（A）υ(H2)=0.1 mol·L-1·min-1（B）υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
（C）υ(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1（D）υ(H2)=0.3 mol·L-1·min-1
3．反应4NH3+5O2 = 4NO+6H2O，在5L的密闭容器中进行半分钟后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率υ（x）（表示反应物的消耗速率或生成物的生成速率）为（）
（A）υ(O2)=0.01 mol·L-1·s-1（B）υ(NO)=0.008 mol·L-1·s-1
（C）υ(H2O)=0.003 mol·L-1·s-1（D）υ(NH3)=0.002 mol·L-1·s-1
4．反应4A（气）+5B（气）== 4C(气)+6D（气）在5L的密闭容器中进行，半分钟后，C的物质的量增加了0.3mol。

下列论述正确的是（）
（A）A的平均反应速率是0.010 mol·L-1·s-1
（B）容器中含D的物质的量至少为0.45mol
（C）容器中A、B、C、D的物质的量比一定是4:5:4:6
（D）容器中A的物质的量一定增加了0.3mol
5．在一个容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3X（气）+Y（气）2Z（气）若最初加入的X、Y和Z都是1mol，反应中X的平均反应速率为0.12 mol·L-1·s-1。

若要产物Z为1.8mol，反应所需的时间为（）
（A）5s （B）10s （C）15s （D）20s
B类
6．在一个容积为3L的密闭容器内进行如下反应：N2（气）+3H2（气）2NH3（气）。

反应开始时，n(N2)=1.5mol，n(H2)= 4.4mol，2min后，n(H2)=0.8mol。

试用H2、N2和NH3的浓度变化来表示该反应的反应速率，并求出2min末的N2的浓度。

C类
7．取2g干燥铝粉和3g碘粉小心混匀，分为四堆。

往各堆上分别加0.5g水，1g明矾，1g胆矾，1g无水硫酸铜。

加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次发生反应的是加胆矾的那一堆混合物，而加无水硫酸铜的那堆最难发生反应。

（1）铝和碘反应的方程式为___________。

铝和碘反应还可以看到___________。

（2）四堆混合物发生反应的先后顺序说明_________________。

课堂练习题答案
1．D，2．B，3．CD，4．B，5．B。

6．υ(H2)=0.6 mol·L-1·min-1，υ(N2)=0.2 mol·L-1·min-1，υ(NH3)=0.4 mol·L-1·min-1。

c(N2)=0.1 mol。

L-1。

7．（1）2Al+3I2=2AlI3；紫色碘蒸气（2）水是催化剂，明矾比胆矾更易失水。