高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 化学反应的速率优质课教学设计

课程基本信息

课例编号

14

学科

化学

年级

高二

学期

第一学期

课题

化学反应的速率（1）

教科书

书名： 选择性必修1  化学反应原理       

出版社：山东科学技术出版社   出版日期：2019年 10 月

教学目标

教学目标：1.了解化学反应是有历程的。不同的化学反应历程不同，反应速率不同；

          2.能够多角度认识速率的定量表达。

教学重点：能够多角度认识速率的定量表达。

教学难点：了解化学反应是有历程的。

教学过程

时间

教学环节

主要师生活动

环

节1：

联

想

质  疑，提

出

困

惑

【生】提出问题：化学反应的限度越大，是否意味着化学反应的速率越大？

【师】列举实例，学生体会。

实例1：

常温常压下，2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),化学平衡常数数量级高达1083。

事实：

1.常温常压下，即使经过几千年，氢气和氧气的混合气也不会发生反应。

2.点燃条件下，混合气发生爆炸，反应瞬间完成。

实例2：

氮气和氢气合成氨； 298k，化学平衡常数数量级高达105。

实例3：

汽车尾气中CO和NO的反应； 298k，化学平衡常数数量级高达10120。

【生】这些反应的共同特点：虽然有着很大的反应趋势以及很高的额转化率，但是反应速率极小。

【师】化学反应的限度和化学反应的速率是化学反应的两种不同的特征，是化学反应研究中十分重要的两个方面。化学反应的限度表示化学反应能够进行的程度，而化学反应速率表示化学反应进行的快慢。不能依据限度的大小来预测反应的速率的快慢。

环节2：化学反应是有历程的

【生】提出问题：化学反应速率的大小由什么决定？为什么许多化学反应需要满足一定的条件才能够发生?

【师】介绍化学反应是有历程的。

总反应：2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)

反应历程(12步)：重要的其中4步：

介绍总反应、基元反应、自由基；

分析反应历程：产生氢原子自由基是引发后续反应的关键，这就是该反应常温常压下几乎不反应，点燃或催化剂条件下剧烈反应的原因。

【生】认识化学反应是有条件的。

     化学方程式只表示前后的物质变化，不表示反应历程；

     大多数反应均为复杂反应；

小结：反应物的结构、反应条件决定了反应历程，反应历程决定了化学反应的速率。

拓展视野：飞秒化学

环节3：化学反应速率的定量表达

【师】提出问题：

实验：向打磨后的镁条中加入2 mol/L稀盐酸；

你认为可以有哪些方式表示该化学反应的速率呢？

【生】消耗一定质量镁条所需的时间；

      产生一定体积的气体所需的时间；

【师】补充也可利用一段时间内H+、Mg2+的浓度变化。可通过一起测量，也可通过镁条或是气体计算。

整理：

对于反应体系体积不变的化学反应:a A＋b B＝d D＋e E，可以用单位时间内某物质浓度(或质量、物质的量等)的改变量(取绝对值)来表示该物质的化学反应速率。

表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示化学反应速率，即：

【例1】一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，加入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)；在2 s时测得c(SO2)=0.8 mol/L。

求: (1)用 SO2 浓度变化表示的化学反应速率。

(2)求用O2、SO3的浓度变化表示的化学反应速率。

【生】应用化学反应的速率公式解决问题1；

      利用化学方程式中各物质化学式前的系数之比等于物质的量的变化量之比进而推出等于物质的量浓度的变化量之比，得出用O2、SO3的浓度变化表示的化学反应速率。

发现：

用不同物质浓度变化表示化学反应速率时存在如下关系：

υ(A)：υ(B)：υ(D)：υ(E)＝a ：b ：d ：e

【师】为统一起见，将化学反应速率定义为：

【例2】 反应A(g)+3B(g)= 2C(g)+2D(g) 在不同条件下测得化学反应速率，其中最快的是(     )

A. υ(D)=0.4 mol/(L·s)       B. υ(B)=0.6 mol/(L·s)

C. υ(C)=0.5 mol/(L·s)        D. υ(A)=0.15 mol/(L·s)

【生】统一转化为化学反应的速率进行比较。

环节4：课堂小结