高中化学化学反应的速率与限度学案设计

这是一份高中化学化学反应的速率与限度学案设计，共6页。学案主要包含了学习目标，学习活动，参考答案，方法小结，学程案·视频，知识小结，学习总结等内容，欢迎下载使用。
第3课时 化学反应速率
【学习目标】
1.理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法,知道化学反应速率的基本计算。
2.知道影响化学反应速率的因素，并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
【学习活动】
学习任务
方法与路径
目标一：理解和掌握化学反应速率的概念及表示方法。
任务1：（1）日常生产生活中的化学反应进行的快慢程度差别很大，如爆炸几乎在瞬间完成，溶洞的形成却要几十万年甚至更久。你还能说出日常生产生活中哪些化学反应进行得较快，哪些进行的较慢？
【参考答案】火箭发射、汽油燃烧的过程中化学反应较快,铁制品生锈的过程中化学反应较慢，石油形成的过程中化学反应非常慢。
（2）不同的化学反应进行的快慢千差万别，快与慢是相对而言的。如何定性描述下列化学反应进行的快慢?
①Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
②Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
③Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
【参考答案】通常可通过化学反应现象变化的快慢来定性判断化学反应进行的快慢:
①观察气泡逸出的快慢;
②观察沉淀产生的快慢;
③观察溶液颜色变化的快慢。
任务2：阅读教材p43第一、二段内容，完成下列问题。
（1）化学反应速率的含义？
【参考答案】化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的物理量。符号：v。
（2）化学反应速率的表示方法及表达式？
【参考答案】化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。表达式：v＝eq \f(Δc,Δt)，单位ml/(L·min)或ml/(L·s)。
注：①Δc：某物质浓度的变化，若是反应物，表示其浓度的减少，若是生成物，表示其浓度的增加，常用单位：ml/L。
②固体或纯液体的浓度视为常数,不能用固体或纯液体的浓度变化量来表示该反应的化学反应速率。
（3）此处研究的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?其结果可以为负值？
【参考答案】化学反应速率一般是指一段时间内的平均反应速率,非瞬时速率。表示化学反应速率时，不论是用反应物浓度的减少量，还是用生成物浓度的增加量表示，化学反应速率均取正值。
任务3：（1）某实验小组模拟工业合成氨的反应,，在一定条件下，向2 L密闭容器中充入2 ml N2和4 ml H2发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，10 min时测定生成NH3 1 ml，则用N2、H2、NH3表示的平均反应速率分别为多少？三者之比为多少？
【参考答案】N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)
n(始) 2 ml 4 ml 0
Δn 0.5 ml 1.5 ml 1 ml
10 min时 1.5 ml 2.5 ml 1 ml
所以v(N2)＝eq \f(0.5 ml,2 L×10 min)＝0.025 ml/(L·min)
v(H2)＝eq \f(1.5 ml,2 L×10 min)＝0.075 ml/(L·min)
v(NH3)＝eq \f(1 ml,2 L×10 min)＝0.05 ml/(L·min)
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2。
【方法小结】
化学反应速率的计算模式
设a ml·L－1、b ml·L－1分别为A、B两物质的起始浓度，mx ml·L－1为反应物A的转化浓度，nx ml·L－1为反应物B的转化浓度，则：
mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)
eq \a\vs4\al(起始浓度/,ml·L－1) a b 0 0
eq \a\vs4\al(变化浓度/,ml·L－1) mx nx px qx
eq \a\vs4\al(终态浓度/,ml·L－1) a－mx b－nx px qx
（2）通过上述实例探究，同一反应在相同时间内,用不同物质（反应物或生成物）表示的化学反应速率,其数值是否相同?用不同物质表示同一反应的化学反应速率,其数值有什么规律?
【参考答案】对于同一化学反应，在相同的反应时间内，用不同的物质来表示其反应速率，其数值可能不同，但这些不同的数值表示的都是同一个反应的速率。因此，表示化学反应的速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质作依据。用不同物质的浓度变化表示的化学反应速率之比等于反应方程式中相应物质的化学计量数之比。即对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。这是有关化学反应速率的计算或换算的依据。
（3）反应4A(g)＋3B(g)C(g)＋2D(g)，在不同情况下测得反应速率如下，其中反应速率最大的是( C )
A．v(A)＝0.15 ml·L－1·s－1
B．v(B)＝0.50 ml·L－1·s－1
C．v(C)＝0.32 ml·L－1·s－1
D．v(D)＝5.40 ml·L－1·min－1
【解析】利用比值法，物质的化学反应速率与其化学计量数的比值越大，反应越快。A项，v(A)4＝eq \f(0.15,4) ml·L－1·s－1；B项，v(B)3＝eq \f(0.5,3) ml·L－1·s－1；C项，v(C)1＝0.32 ml·L－1·s－1；D项，v(D)＝5.40 ml·L－1·min－1＝0.09 ml·L－1·s－1，v(D)2＝eq \f(0.09,2) ml·L－1·s－1。
【方法小结】反应速率大小比较的两种方法
同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化：
(1)换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值。如反应aA＋bB=cC，要比较v(A)与v(B)的相对大小，即比较v(A)a与v(B)b的相对大小，若v(A)a>v(B)b，则用v(A)表示的反应速率比用v(B)表示的反应速率大。
围绕目标一：
任务1引导学生思考日常生活中化学变化快慢现象的问题，并能列举出部分较快完成的反应和部分较慢完成的反应。教师解释反应快慢普遍存在，化学中有定量表示方法。
任务2由学生结合情境内容及实验视频，思考分析完成问题。完成后利用平台拍照上传提交展示，教师讲评。
教师解释“减少量”、“增加量”均是正值，所以速率只能为正值。
任务3由学生通过实例探究“用不同物质表示化学反应速率的关系”。思考问题并完成后利用平台拍照上传提交展示。教师讲解化学反应速率的计算模式。
目标二：知道影响化学反应速率的因素，并清楚其对化学反应速率的具体影响情况。
任务1:（1）认真观看实验视频，完成下列问题。
【学程案·视频】 课时3 浓度和温度对化学反应速率的影响
①温度的影响：
实验操作
实验现象
浸在热水里的试管中产生气泡的速率明显快于浸在冷水中的试管
实验结论
温度越高速率越快
②浓度的影响：
实验操作
实验现象
盐酸浓度大的试管中产生气泡的速率更快
实验结论
浓度越大反应速率越快
（2）回顾初中实验室制氧气的实验情况，完成下列问题。
实验操作

实验现象
有少量气泡出现
产生大量气泡
快速产生大量气泡
实验结论
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
任务2：在一密闭容器中充入1 ml H2和1 ml I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞。
(1)向下压缩活塞，容器内气体压强如何变化？气体浓度如何变化？反应速率如何变化？
【参考答案】向下压缩活塞，气体压强增大，浓度增大，化学反应速率加快。
(2)保持容器的容积不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【参考答案】充入氦气，尽管压强增大，但反应物浓度不变，反应速率不变。
(3)保持容器内气体压强不变，向其中充入氦气(He)，反应速率如何变化？
【参考答案】充入氦气，尽管压强不变，但容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
【知识小结】
影响因素
规律
内因
反应物本
身的性质
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越大;反之化学反应速率越小
外因
浓度
增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
温度
升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小
压强
对有气体参加的反应，增大压强(缩小容器体积)，化学反应速率加快；减小压强(增大容器体积)，化学反应速率减小。
催化剂
一般地,使用催化剂能改变化学反应速率
固体的表面积
增大固体反应物的表面积,化学反应速率增大
其他
光照、溶剂、形成原电池等,也能影响化学反应速率
围绕目标二：
任务1由学生仔细观看实验视频，根据实验现象，思考问题并完成后利用平台拍照上传提交展示。教师讲解化学反应速率的计算模式。
任务2由学生根据浓度对速率的影响情况分析压强对速率的影响。完成后教师讲解。
【学习总结】
回顾本课所学，画出思维导图
让学生独立自主的绘制本课时的思维导图之后教师再展示思维导图给学生做对比，根据课堂时间情况可课堂完成或课后完成上交老师批阅。