2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-1-1 化學(xué)反應(yīng)速率 教案1

2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-1-1 化學(xué)反應(yīng)速率 教案1【教學(xué)目標(biāo)】(1)知識(shí)與技能1了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。2理解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)的關(guān)系，會(huì)進(jìn)行反應(yīng)速率大小的比較。(2)過程與方法1通過有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率概念的計(jì)算，掌握計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的方法，提高有關(guān)化學(xué)概念的計(jì)算能力。2提高根據(jù)化學(xué)方程式的判斷、比較和計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率的能力，掌握比較化學(xué)反應(yīng)快慢的方法。3通過實(shí)驗(yàn)測定某些化學(xué)反應(yīng)速率。(3)情感態(tài)度與價(jià)值觀通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生初步學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)視角，去觀察生活、生產(chǎn)和社會(huì)中有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的問題?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】反應(yīng)速率和化學(xué)方程式中計(jì)量數(shù)的關(guān)系?！窘虒W(xué)用具】試管若干、試管架、錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50 mL注射器、鐵架臺(tái)、秒表、20 mL量筒、1 mol·L1的鹽酸、1 mol·L1的醋酸、1 mol·L1的硫酸、4 mol·L1的硫酸、鋅粒、大理石若干。【教學(xué)過程】新課引入我們在研究一個(gè)化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常必須考慮某些因素對(duì)反應(yīng)的影響，如提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率、提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量，這與我們研究的化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡有關(guān)，今天我們就來研究化學(xué)反應(yīng)速率。在我們的日常生活中，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)食物在夏天比在冬天容易變質(zhì)，有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得很快，幾乎是瞬間完成的，比如爆炸；有的反應(yīng)卻進(jìn)行得很慢，比如煤的形成需要幾千年。這說明一個(gè)問題，便是對(duì)于不同反應(yīng)來講，其反應(yīng)速率是不相同的，即使對(duì)于相同的反應(yīng)，條件不同，可能反應(yīng)速率也不相同。下面我們通過實(shí)驗(yàn)讓大家體會(huì)一下。實(shí)驗(yàn)投影：兩個(gè)大小相同的燒杯中各放入物質(zhì)的量濃度相同的鹽酸和醋酸20 mL，向其中加入顆粒大小相同的大理石。觀察大理石周圍產(chǎn)生氣泡的快慢。提問剛才實(shí)驗(yàn)中，大家可清晰觀察到放入鹽酸中的大理石周圍產(chǎn)生的氣泡速率明顯比放入醋酸中的快，這說明了什么問題呢？我們?nèi)绾蝸矶勘硎具@種反應(yīng)的快慢呢？設(shè)疑物理課中所學(xué)的速度和它的一般表述方法的共同特點(diǎn)。都有一個(gè)確定的起點(diǎn)(速度0)；都有一個(gè)和速度大小相匹配的時(shí)間單位；都有說明體系某種變化的可計(jì)量的性質(zhì)。引入提出問題討論：(1)怎樣判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢？(2)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個(gè)反應(yīng)比另一個(gè)反應(yīng)快多少？板書第二章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率討論在物理上用單位時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的距離來表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，那么在化學(xué)上怎樣定量表示化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢呢？講化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。若濃度用物質(zhì)的量濃度(c)來表示，單位為 mol/L，時(shí)間用t來表示，單位用秒(s)或分(min)或小時(shí)(h)來表示，則化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：vc/t單位是： mol/(L·s)或 mol/(L·min)或mol/(L·h)。板書一、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。表達(dá)式：vc/t單位是： mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)。例1：在2 L的密閉容器中，加入1 mol N2和3 mol H2，發(fā)生N23H2 2NH3，在2 s末時(shí)，測得容器中含有0.4 mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。解：N23H22NH3起始量( mol)： 1 3 0變化量( mol)：0.2 0.6 0.42s末量( mol)：10.230.6 0.4則vN2：0.2/(2×2)0.05 mol/(L·s)vH2：0.6/(2×2)0.15 mol/(L·s)vNH30.4/(2×2)0.1 mol/(L·s)討論通過上述計(jì)算結(jié)果，你會(huì)得出什么結(jié)論？投影理解化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問題：1上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時(shí)速率。2無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。3由于在反應(yīng)中純固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對(duì)于有純液體或純固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或純固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。其化學(xué)反應(yīng)速率與其表面積大小有關(guān)，而與其物質(zhì)的量的多少無關(guān)。通常是通過增大該物質(zhì)的表面積來加快反應(yīng)速率。4對(duì)于同一個(gè)反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時(shí)，其數(shù)值不同。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。5對(duì)于在一個(gè)容器中的一般反應(yīng)aAbBcCdD來說有：vA：vB：vC：vDcA：cB：cC：cDnA：nB：nC：nDa：b：c：d板書2.在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的計(jì)量數(shù)比。例2：可逆反應(yīng)3A(g)B(g)2C(g)2D(g)，在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是()AvA0.15 mol/L·min BvB0.6 mol/L·minCvC0.4 mol/L·min DvD0.01 mol/L·s解析：解答此題應(yīng)注意將四種情況下的反應(yīng)速率換算成同一種物質(zhì)并統(tǒng)一單位來比較，選B。講化學(xué)反應(yīng)速率是通過實(shí)驗(yàn)測定的。板書二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1基本思路講因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)中發(fā)生變化的是體系中的化學(xué)物質(zhì)(包括反應(yīng)物和生成物)，所以與其中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度(或質(zhì)量)相關(guān)的性質(zhì)在測量反應(yīng)速率時(shí)都可加以利用。板書2.基本性質(zhì)投影(1)直接可觀察的性質(zhì)，如釋放氣體的體積和體系的壓強(qiáng)。(2)依靠科學(xué)儀器才能測量的性質(zhì)，如顏色的深淺、光的吸收、光的發(fā)射、導(dǎo)電能力等。(3)在溶液中，當(dāng)反應(yīng)物或產(chǎn)物本身有比較明顯的顏色時(shí)，常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)過程和測量反應(yīng)速率。板書3.化學(xué)方法投影學(xué)生實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)用品：錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導(dǎo)氣管、50 mL注射器、鐵架臺(tái)、秒表、鋅粒、1 mol/L的硫酸、4 mol/L的硫酸。實(shí)驗(yàn)步驟：取一套裝置，加入40 mL 1 mol/L的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時(shí)間。取另一套裝置，加入40 mL 4 mol/L的硫酸，測量收集10 mL H2所用的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，收集10 mL氣體。所用的時(shí)間比所用的時(shí)間短。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：加入試劑反應(yīng)時(shí)間min反應(yīng)速率mol/(L·min)1 mol/LH2SO4長小4 mol/LH2SO4短大實(shí)驗(yàn)結(jié)論：4 mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1 mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。注意事項(xiàng)：鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同40 mL的硫酸溶液要迅速加入裝置氣密性要好，且計(jì)時(shí)要迅速準(zhǔn)確思考與交流還可根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)量的哪些變化來測定該反應(yīng)速率？鋅跟硫酸反應(yīng)的離子方程式為Zn2HZn2H2，因此我們還可利用相同質(zhì)量的鋅完全溶解所用時(shí)間的不同、稀硫酸濃度的變化等來測定化學(xué)反應(yīng)速率。投影知識(shí)拓展物理方法1量氣法。對(duì)于反應(yīng)2H2O22H2OO2，可測量反應(yīng)中唯一的氣體產(chǎn)物氧氣在溫度壓強(qiáng)一定時(shí)的體積變化。2比色法。由于物質(zhì)對(duì)特定波長的光的吸收性能不同，因此可以通過吸光度來測定反應(yīng)物濃度。例如，在丙酮的溴化反應(yīng)過程中：CH3COCH3Br2CH3COCH2BrHBr有色反應(yīng)物Br2吸收波長為450 nm的光波，因此可用分光光度計(jì)測量溶液對(duì)該波長的吸光度，據(jù)此計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。3電導(dǎo)法。根據(jù)離子導(dǎo)電能力的差異，通過電導(dǎo)率的變化測定反應(yīng)物中離子濃度變化，從而計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率。例如，在乙酸乙酯水解反應(yīng)中：CH3COOC2H5OHCH3COOC2H5OH由于OH的電導(dǎo)遠(yuǎn)大于CH3COO的電導(dǎo)，可以利用電導(dǎo)儀測量出溶液電導(dǎo)的變化，據(jù)此求得OH濃度的變化，從而求得化學(xué)反應(yīng)速率。4此外，激光技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)速率的測定?！景鍟O(shè)計(jì)】第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率1化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法：用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。表達(dá)式：vc/t單位是：mol/(L·s)或mol/(L·min)或mol/(L·h)2在同一個(gè)反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。二、化學(xué)反應(yīng)速率的測定1基本思路2基本性質(zhì)3化學(xué)方法【教學(xué)反思】本節(jié)教學(xué)活動(dòng)中，通過學(xué)生重溫高一時(shí)電解質(zhì)、非電解質(zhì)概念，引入本節(jié)課教學(xué)重點(diǎn)強(qiáng)弱電解質(zhì)。本節(jié)課探究性實(shí)驗(yàn)主要是幫助學(xué)生建立強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念，是本課的基本要求，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐步分析得出相關(guān)結(jié)論。