高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一节 化学反应速率教案

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第一节 化学反应速率教案，共6页。

教学目标
知识与技能：
1、了解化学反应速率的概念和表示方法
2、整理和总结相关的基本概念、基本规律，把零散知识串成线、结成网
过程与方法：
1、通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关化学概念的计算能力
2、提高根据化学方程式的判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。
3、通过实验测定某些化学反应速率
情感态度价值观：
通过学习过程例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题
教学重点：化学反应速率的表示方法
教学难点：化学反应速率的计算
教学过程：
[设疑]物理课中所学的速率的共同特点。
都有一个确定的起点（速率=0）；都有一个和速率大小相匹配的时间单位；都有说明体系某种变化的可计量的性质。
[引入]提出问题讨论：（1）怎样判断化学反应的快慢？（2）通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗？
[板书] 第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
[讨论]在物理上用单位时间内物体运动的距离来表示物体运动的快慢，那么在化学上怎样定量的表示化学反应进行得快慢呢？
[讲]化学反应速率的表示方法；用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。 若浓度用物质的量（C）来表示，单位为：ml/L，时间用t来表示，单位为：秒（s）或分（min）或小时（h）来表示，则化学反应速率的数学表达式为： V == △C/△ t 单位是：ml/（L·s） 或 ml/（L·min） 或 ml/（L·h）
[板书]1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
V == △C/ △t
单位是：ml/（L·s） 或 ml/（L·min） 或 ml/（L·h）
［点击试题］例1、在2L的密闭容器中，加入1ml和3ml的H2和N2，发生 N2 + 3H2 2NH3 ，在2s末时，测得容器中含有0.4ml的NH3，求该反应的化学反应速率。
解： N2 + 3H2 2NH3
起始量（ml）： 1 3 0
2s末量（ml）： 1-0.2 3-0.6 0.4
变化量（ml）： 0.2 0.6 0.4
则 VN2==0.2/2×2==0.05 ml/（L·s） VH2==0.6/2×2==0.15 ml/（L·s）
VNH3==0.4/2×2==0.1 ml/（L·s）
[讨论]上述计算题的结果，你会得出什么结论？
[投影]理解化学反应速率的表示方法时应注意的几个问题：
1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。
2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。
3.由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。其化学反应速率与其表面积大小有关，而与其物质的量的多少无关。通常是通过增大该物质的表面积来加快反应速率。
4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。
5.对于在一个容器中的一般反应 aA + bB == cC + dD来说有： VA ：VB ：VC ：VD === △CA ：△CB ：△CC ：△CD === △nA ：△nB ：△nC ：△nD==== a ：b ：c ：d
[板书]2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。
[点击试题]例2、可逆反应A（g）+ B（g）== C（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. VA==0.15ml/L·min B. VB==0.6 ml/L·min
C. VC==0.4 ml/L·min D.VD==0.01 ml/L·s
解析：解决此题应注意将四种情况下的反应速率换算成同一种物质并统一单位来比较。选B。
［讲］化学反应速率是通过实验测定的。
[板书]二、化学反应速率的测定
1、基本思路
［讲］因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以可以加以利用
[板书]2、基本性质
［投影］(1) 直接可观察的性质，如释放气体的体积和体系的压强
(2) 依靠科学仪器才能测量的性质，如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等
(3) 在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率
[板书]3、化学方法
［投影］学生实验2-1
实验用品：锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 ml/L的硫酸、4ml/L的硫酸
实验步骤：① 取一套装置，加入40 mL 1ml/L的的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
② 取另一套装置，加入40 mL 4ml/L的硫酸，测量收集10 mL H2所用的时间。
实验现象：锌跟硫酸反应产生气泡，收集10 mL气体。 eq \\ac(○,2)所用的时间比 eq \\ac(○,1)所用的时间短
实验结果：
实验结论：4ml/L的硫酸与锌反应比1ml/L的硫酸与锌反应快。
注意事项：
①锌粒的颗粒（即表面积）大小基本相同
②40mL的硫酸溶液要迅速加入
③装置气密性要好，且计时要迅速准确
［思考与交流］还可根据反应速率相关量的哪些变化来测定该反应速率？
锌跟硫酸反应的离子方程式为Zn+2H＋ == Zn2+ + H2 ↑，因此我们还可利用相同质量的锌完全溶解所用时间的不同、稀硫酸浓度的变化等来测定化学反应速率
［投影］知识拓展---物理方法
1、量气法。对于反应 2H2O2 == 2H2O +O2 ↑，可测量反应中惟一的气体产物氧气在温度压强一定时的体积变化
2、比色法。由于物质对特定波长的光的吸收性能不同，因此可以通过吸光度来测定反应物浓度。例如，在丙酮的溴化反应过程中：CH3COOH+Br2 CH3COCH2Br +HBr 有色反应物Br2吸收波长为450nm的光波，因此可用分光光度计测量溶液对该波长的吸光度，据此计算化学反应速率
3、电导法。根据离子导电能力的差异，通过电导率的变化测定反应物中离子浓度变化，从而计算化学反应速率。例如，在乙酸乙酯皂化反应中：
CH3COOC2H5 + OH― CH3COO― +C2H5OH
由于OH―的电导远大于CH3COO― 的电导，可以利用电导仪测量出溶液电导的变化，据此求得OH―浓度的变化，从而求得化学反应速率
4、此外，激光技术也已广泛应用于化学反应速率的测定。
［随堂练习］
1、“碘钟”实验中，3I－＋＝I3－ ＋2SO42 －的反应速率可以用I3－ 与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
回答下列问题：
(1) 该实验的目的是________________________________________________。
(2) 显色时间t1＝______________。
(3) 温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为______(填字母)。
(A)＜22.0 s (B)22.0 s～44.0 s
(C)＞44.0 s (D)数据不足，无法判断
(4) 通过分析比较上表数据，得到的结论是______________________。
2、在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。则此反应可表示为( A )
A、2A+3B==2C B、A+3B==2C
C、3A+B==2C D、A+B==C
板书设计：
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
1、化学反应速率的表示方法：用单位时间内反应物浓度的减少或生成物的浓度增加来表示。
V == △C/ △t
单位是：ml/（L·s） 或 ml/（L·min） 或 ml/（L·h）
2、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。
二、化学反应速率的测定
1、基本思路
2、基本性质
3、化学方法 加入试剂
反应时间
min
反应速率
Ml/(L·min)
1ml/L H2SO4
长
小
4ml/L H2SO4
短
大
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/ ml·L－1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c()/ml·L－1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1