



所屬成套資源:人教版化學(xué)必修第二冊PPT課件+教案+分層練習(xí)+導(dǎo)學(xué)案(原卷+解析卷)整冊(含單元復(fù)習(xí)資料)
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人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度公開課教案及反思
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這是一份人教版 (2019)必修 第二冊第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度公開課教案及反思,共17頁。教案主要包含了課后鞏固等內(nèi)容,歡迎下載使用。
第一課時 化學(xué)反應(yīng)的速率
課題: 6.2.1 化學(xué)反應(yīng)的速率
課時
1
授課年級
高一
課標(biāo)要求
知道化學(xué)平均反應(yīng)速率的表示方法及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素;了解可逆反應(yīng)的含義,知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達到化學(xué)平衡狀態(tài);從限度和快慢兩方面認(rèn)識和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性,學(xué)習(xí)運用變量控制的方法研究化學(xué)反應(yīng),了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。
教材
分析
本節(jié)是人教版(1019版)必修第二冊第六章第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的內(nèi)容,主要包括化學(xué)反應(yīng)中的速率及影響因素和化學(xué)反應(yīng)的限度及條件控制兩部分內(nèi)容。
前面兩節(jié)的學(xué)習(xí)著重探討化學(xué)能向其他形式的能量(如熱能和電能)的轉(zhuǎn)化,并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征。本節(jié)教材內(nèi)容則是從另一個角度研究化學(xué)反應(yīng),探討人類面對具體的化學(xué)反應(yīng)要考慮的兩個基本問題:化學(xué)反應(yīng)速率進行的快慢和限度及外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和限度的影響。因此,本節(jié)內(nèi)容是對前節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸,通過學(xué)習(xí)可以使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)特征的認(rèn)識更深入、更全面,在頭腦中建立起一個有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的完整而又合理的知識體系。
本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點是化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素;化學(xué)反應(yīng)的限度,教學(xué)難點是化學(xué)反應(yīng)的限度。共分兩課時完成,第一課時:化學(xué)反應(yīng)的速率,第二課時:化學(xué)反應(yīng)的限度及條件控制。
本課時是本節(jié)第一課時“化學(xué)反應(yīng)的速率”的內(nèi)容。教材從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實驗入手,引出反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上又通過實驗探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,這部分內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度概念的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)學(xué)科中富有理論價值的一部分,它體現(xiàn)了化學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進社會發(fā)展的重要作用。教師在向?qū)W生展示化學(xué)學(xué)科魅力的同時,可以鍛煉學(xué)生的思維,深化和提升學(xué)生對化學(xué)研究的應(yīng)用價值。
教材中化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的內(nèi)容,以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材結(jié)合學(xué)生學(xué)過的相關(guān)知識,補充一些生活、生產(chǎn)中需要通過反應(yīng)條件調(diào)控反應(yīng)速率的實例,說明認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的重要性,并借此體現(xiàn)調(diào)控反應(yīng)速率的意義和價值。在已知催化劑這一反應(yīng)速率影響因素的基礎(chǔ)上,通過“探究”,重點引導(dǎo)學(xué)生探討反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,并結(jié)合濃度影響因素,針對氣體反應(yīng)說明壓強的影響?!疤骄俊敝邪才诺膬蓚€實驗和一個討論,教材采取了學(xué)生自主參與度不同的設(shè)計。對反應(yīng)溫度的影響的探究給出了具體步驟,學(xué)生只需自主操作并觀察、比較;對反應(yīng)物濃度的影響的探究只給出探究設(shè)計提示,學(xué)生需要根據(jù)要求選擇實驗用品,設(shè)計并實施實驗?!皢栴}與討論”則需要學(xué)生自主提出問題、進行假設(shè)、設(shè)計實驗方案。這種探究水平的進階式設(shè)計,意在體現(xiàn)一定探究性的前提下保證可操作性,同時也照顧到全國范圍內(nèi)化學(xué)教學(xué)的實際可行性。此外,教材還利用“思考與討論”引導(dǎo)學(xué)生探討得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他一些因素,如反應(yīng)物顆粒大小、反應(yīng)物接觸面積等。這樣將教材中提及的各種不同影響因素分層次處理,既突出濃度(壓強)、溫度、催化劑的影響因素等重點內(nèi)容,又不局限于這幾個因素,表明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有很多。本節(jié)內(nèi)容貼近現(xiàn)實生活,真正地體現(xiàn)“化學(xué),來源于生活”的理念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會構(gòu)建認(rèn)知框架,提高知識的應(yīng)用、遷移能力。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過閱讀思考,聯(lián)系化工生產(chǎn)、生活實際,了解化學(xué)反應(yīng)的快慢的含義及化學(xué)反應(yīng)的快慢對生活、生產(chǎn)的關(guān)系。
2.通過歸納小結(jié),理解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法,并能運用表達式進行反應(yīng)速率的簡單計算及大小比較。
3.通過實驗探究,能從微觀角度理解外界條件(濃度、壓強等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,學(xué)會“變量控制”的科學(xué)方法,增強證據(jù)推理意識,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。
教學(xué)重、難點
重點:化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
難點:應(yīng)用控制變量法理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
核心素養(yǎng)
變化觀念與平衡思想:聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際,通過實驗探究,知道反應(yīng)物本身的性質(zhì)是一些化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因,外界條件(溫度、濃度、催化劑等)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知:通過實驗探究和推理分析等實證,能用一定的理論模型說明外界條件改變對反應(yīng)速率的影響規(guī)律,形成外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的認(rèn)知模型。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識:通過實驗探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,體驗科學(xué)探究的過程與方法,初步建立“控制變量法”的基本思想和方法。
學(xué)情分析
通過初高中的學(xué)習(xí),學(xué)生初步了解化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)條件的相關(guān)性,知道改變反應(yīng)條件(如使用催化劑)可調(diào)控反應(yīng)速率等知識。但知識缺乏完整性和系統(tǒng)性,且只停留在了解階段,并不深入。實驗設(shè)計、實驗探究、分析推理等能力尚待進一步提高。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)活動
設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一、
情景導(dǎo)入
生活情境
【回顧1】化學(xué)反應(yīng)需要加熱,該反應(yīng)是否是吸熱反應(yīng)?放熱反應(yīng)一定容易發(fā)生,吸熱反應(yīng)一定不易發(fā)生嗎?
【學(xué)生1】不一定。原因是化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物和生成物具有總能量的相對大小,與反應(yīng)是否加熱無關(guān)。
【學(xué)生2】不一定。反應(yīng)放熱和吸熱與反應(yīng)條件無關(guān),有些放熱反應(yīng)必須加熱才能發(fā)生,如木炭的燃燒;而有些吸熱反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生,如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)。
【教師】評價、肯定。
【回顧2】原電池是加快氧化還原反應(yīng)的速率的原理是什么?請舉例說明有哪些應(yīng)用?
【學(xué)生1】原理:在原電池中,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進行,使溶液中粒子運動相互間的干擾減小,使反應(yīng)速率增大。
【學(xué)生2】應(yīng)用:實驗室用Zn和稀H2SO4(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2,常用粗鋅,它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池,加快了鋅的腐蝕,使產(chǎn)生H2的速率加快。
【教師】評價、肯定。
【預(yù)習(xí)1】化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達式式什么?有何特點?
【學(xué)生1】化學(xué)反應(yīng)速率的定義是單位時間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示。
【學(xué)生2】表達式:v(A)== ,單位:ml/L·s 或 ml/L·min。
【學(xué)生3】同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率的關(guān)系是同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
【教師】評價、強調(diào)。
【預(yù)習(xí)2】影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是什么?
【學(xué)生】影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是物質(zhì)本身的性質(zhì),影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素除溫度和催化劑外,還有溶液的濃度、反應(yīng)物的狀態(tài)、固體的表面積、壓強、溶劑、光照等許多因素,人們可以通過這些因素來調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率。
【教師】評價、肯定。
【導(dǎo)入】有些化學(xué)反應(yīng)如煤炭窯內(nèi)的瓦斯爆炸,反應(yīng)迅速,破壞力強。而溶洞中的石筍、石油等則需要數(shù)十萬年,甚至百萬年才能形成,可見化學(xué)反應(yīng)也有快慢之分。(圖片見PPT)
回顧舊知,預(yù)習(xí)新知,創(chuàng)設(shè)生活中常見與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的真實化學(xué)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。
環(huán)節(jié)二、
氧化學(xué)反應(yīng)速率
活動一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法
【過渡】在化學(xué)反應(yīng)的研究和實際應(yīng)用中,人們除了選擇合適的化學(xué)反應(yīng)以實現(xiàn)所期待的物質(zhì)轉(zhuǎn)化或能量轉(zhuǎn)化,還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進行的快慢和程度,以提高生產(chǎn)效率。
【問題1】觀察教材P42圖6-15,結(jié)合“思考與交流”,思考定性觀察和研究某些化學(xué)反應(yīng)快慢的方法是什么?
【學(xué)生】可以通過觀察實驗現(xiàn)象如:產(chǎn)生氣泡、出現(xiàn)渾濁、顏色變化等寬慢判斷反應(yīng)速率的快慢。
【教師】評價、追問:在化學(xué)上如何定量地判斷一個化學(xué)反應(yīng)的快慢的呢?
【學(xué)生2】在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中,往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢?;瘜W(xué)上通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示化學(xué)反應(yīng)的快慢。
【教師】評價、強調(diào):不同的化學(xué)反應(yīng)進行的快慢千差萬別,快和慢是相對而言的,我們可以利用上述方法定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中,往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢。
【問題2】討論:閱讀教材P42-43頁內(nèi)容,回答化學(xué)反應(yīng)速率的定義、表達式、意義分別是什么?
【學(xué)生1】定義:化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。
【學(xué)生2】計算公式:v(A)=eq \f(Δc?A?,Δt)。
【教師】評價、強調(diào):Δc — 某一反應(yīng)物或生成物濃度的變化量,常用單位:ml/L;
Δt —變化所用時間,常用單位:s,min,h;V —化學(xué)反應(yīng)速率,常用單位:ml/(L·s),ml/(L·min)等。如某反應(yīng)的反應(yīng)物A濃度在5 min內(nèi)由6 ml·L-1變成了2 ml·L-1,則v(A)=0.8 ml·L-1·min-1。
【學(xué)生3】常用單位:ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1。
【學(xué)生4】意義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量,同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時,其數(shù)值可能不同,但這些數(shù)值所表示的意義相同。
【教師】評價、強調(diào):①固體或純液體其單位體積里的物質(zhì)的量不會改變,即它們的物質(zhì)的量濃度為常數(shù),故一般不用固體或純液體物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。
②化學(xué)反應(yīng)速率無論是用反應(yīng)物表示還是用生成物表示都取正值,而且是某一段時間內(nèi)的平均速率,不是某一時刻的瞬時速率。
【問題探究1】實驗室進行化學(xué)反應(yīng)時,通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進行反應(yīng),原因是什么?同一個化學(xué)反應(yīng)的速率可以用反應(yīng)體系中任何一種反應(yīng)物或生成物來表示嗎?
【學(xué)生1】固體物質(zhì)溶于水后,增大了接觸面積,從而提高了化學(xué)反應(yīng)速率。
【學(xué)生2】由于在反應(yīng)速率的表達式中Δc表示的是物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化,而固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)的濃度在一定溫度下是常量,所以這種表示化學(xué)反應(yīng)速率的方法不適合固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)。
【教師】評價、肯定。
【問題探究2】根據(jù)反應(yīng)速率的定義,思考對于同一反應(yīng),用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率之間有何關(guān)系?
【學(xué)生】對于同一反應(yīng),用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率,其比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比,這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算或換算的依據(jù)。
如對于反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【教師】評價、強調(diào):由上關(guān)系式可知,同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同。
【對應(yīng)訓(xùn)練1】在一個密閉容器中有N2和H2,它們的起始濃度分別是1.8 ml·L-1和5.4 ml·L-1,在一定條件下反應(yīng)生成NH3,10 min后測得N2的濃度為0.8 ml·L-1,則在這10 min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是( )
A.0.1 ml·L-1·min-1 B.0.2 ml·L-1·min-1
C.0.3 ml·L-1·min-1 D.0.6 ml·L-1·min-1
【答案】A
【解析】v(N2)=eq \f(Δc?N2?,Δt)=eq \f(1.8-0.8,10) ml·L-1·min-1=0.1 ml·L-1·min-1。
【對應(yīng)訓(xùn)練2】反應(yīng)4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 ml/L。對此反應(yīng)速率的表示正確的是( )
A.用A表示的反應(yīng)速率是0.4 ml·(L·min)-1
B.分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值是3∶2∶1
C.此2 min內(nèi)的反應(yīng)速率,用B表示是0.6 ml·(L·min)-1
D.在這2 min內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值是相等的
【答案】B
【解析】A.A為純固體,固體的濃度視為定值,故A錯誤;B.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值為3∶2∶1,故B正確;C.2 min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率是v(B)=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(0.6 ml/L,2 min)=0.3 ml·L-1·min-1,故C錯誤;D.由C項可知v(B)=0.3 ml·L-1·min-1,反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則v(C)=eq \f(2,3)v(B)=0.2 ml·L-1·min-1,兩者數(shù)值不相等,故D錯誤;故選B。
創(chuàng)設(shè)生活中常見與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的問題,感受化學(xué)反應(yīng)速率日常生活的聯(lián)系。
拋出問題,引出新課內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。
通過問題探究,深度理解化學(xué)反應(yīng)速率本質(zhì)內(nèi)涵。培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。
檢測與評價,發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)控課堂,提高效率。
活動二、化學(xué)反應(yīng)速率的計算及大小比較
【過渡】同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率既可能相同,也可能不同,那么,通過通過化學(xué)反應(yīng)速率的計算如何來判斷化學(xué)反應(yīng)速率的快慢呢?
【問題1】探究:已知反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),在不同條件下,分別用A、B、C三種物質(zhì)表示的速率為:①v(A)=0.2 ml/(L·s);②v(B)=0.45 ml/(L·s);③v(C)=0.45 ml/(L·s),則通過所學(xué)知識比較此反應(yīng)在上述條件下進行的快慢程度。
【教師】提問:該反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值,可以直接判斷反應(yīng)速率的快慢嗎?
【學(xué)生1】不能,因為三種物質(zhì)的計量數(shù)不同。
【學(xué)生2】用不同物質(zhì)比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時,要轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,然后再比較數(shù)值大小,判斷反應(yīng)速率的快慢。
【教師】評價、追問:若以A物質(zhì)為參考,如何比較三者的快慢呢?
【學(xué)生3】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,將②③中的反應(yīng)速率都用A表示為:②v(A)=0.15 ml/(L·s),③v(A)=0.225 ml/(L·s),故三者速率大小為③>①>②。
【教師】評價、強調(diào):比較反應(yīng)速率快慢時還要注意單位要相同。
【問題2】討論:結(jié)合上述問題,分小組討論思考如何進行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算及比較反應(yīng)速率的大???
【學(xué)生1】利用公式v=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(Δn,V·Δt)計算,其中Δc表示反應(yīng)物(或生成物)濃度的變化量,Δn表示物質(zhì)的量的變化,V表示反應(yīng)容器的體積,Δt表示其濃度變化的時間間隔。
【學(xué)生2】對于已知反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,當(dāng)單位相同時,同一段時間內(nèi)用不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
【教師】評價、強調(diào):同一反應(yīng),可以用不同的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化來表示反應(yīng)速率,速率的數(shù)值可能不等,但表示的實際意義是相同的。
【教師】追問:同一個化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同時,我們該如何比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢呢?
【學(xué)生1】歸一法:若單位不統(tǒng)一,則要換算成相同的單位;若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,則要換算成同一物質(zhì)來表示反應(yīng)速率;再比較數(shù)值的大小。
【學(xué)生2】比值法:比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值,如aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比較eq \f(v(A),a)與eq \f(v(B),b),若eq \f(v(A),a)>eq \f(v(B),b),則說明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率。
【教師】評價、強調(diào):用不同物質(zhì)比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時,要轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,然后再進行比較。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。
【對應(yīng)訓(xùn)練1】反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),在不同條件下,用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率,分別為
①v(A)=0.6 ml·L-1·min-1 ②v(B)=0.45 ml·L-1·min-1
③v(C)=0.015 ml·L-1·min-1 ④v(D)=0.45 ml·L-1·min-1
則此反應(yīng)在不同條件下進行最快的是( )
A.②③ B.①③
C.②④ D.②
【答案】D
【解析】化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比,即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=3∶1∶2∶2,則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為①v(A)=0.6 ml·L-1·min-1;②中v(A)=3v(B)=0.45 ml·L-1·min-1×3=1.35 ml·L-1·min-1;③中v(A)=eq \f(3,2)v(C)=eq \f(3,2)×0.015 ml·L-1·min-1=0.022 5 ml·L-1·min-1;④中v(A)=eq \f(3,2)v(D)=eq \f(3,2)×0.45 ml·L-1·min-1=0.675 ml·L-1·min-1,所以在不同條件下,進行最快的是②,D項正確。
【對應(yīng)訓(xùn)練2】一定條件下反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在10 L的密閉容器中進行,測得2 min內(nèi),N2的物質(zhì)的量由20 ml減小到8 ml,則2 min內(nèi)N2的反應(yīng)速率為( )
A.1.2 ml·L-1·min-1 B.6 ml·L-1·min-1
C.0.6 ml·L-1·min-1 D.0.4 ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】2 min內(nèi)N2的物質(zhì)的量變化量為(20-8) ml=12 ml,根據(jù)速率計算公式v=eq \f(Δn,V·t),即v(N2)=eq \f(Δn(N2),V·t)=eq \f(12,10×2)=0.6 ml·L-1·min-1,故選C。
通過實例探究,感受同一化學(xué)反應(yīng),既可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少。也可以用生成物濃度的增加表示化學(xué)反應(yīng)速率。
創(chuàng)設(shè)問題情境,掌握化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法。
通過討論交流。形成化學(xué)反應(yīng)速率大小比較的認(rèn)知模型。
檢測與評價,發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)控課堂,提高效率。
環(huán)節(jié)三、
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
活
活活動一、實驗探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【過渡】調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實驗成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。有哪些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢?
【問題1】結(jié)合教材P43-44頁“探究”內(nèi)容,師生共同完成有關(guān)實驗。
【教師】演示實驗、引導(dǎo)觀察,并投影表格。
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象,填寫表格內(nèi)容、展示交流:
【實驗1】探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象
①產(chǎn)生氣泡速率最慢
②產(chǎn)生氣泡速率較快
③產(chǎn)生氣泡速率最快
實驗結(jié)論
對于反應(yīng)2H2O2eq \(=====,\s\up7(催化劑))2H2O+O2↑來說,溫度升高,H2O2的分解速率加快
【實驗2】催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實驗操作
實驗現(xiàn)象
①有少量氣泡出現(xiàn)
②能產(chǎn)生大量氣泡
③能產(chǎn)生大量氣泡
實驗結(jié)論
MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快
【實驗3】濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究
實驗操作
實驗現(xiàn)象
裝有12% H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡
實驗結(jié)論
增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率加快
【實驗4】探究固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實驗操作
實驗現(xiàn)象
加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快,加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢
實驗結(jié)論
其他條件相同時,固體反應(yīng)物表面積越大,反應(yīng)速率越快
【教師】評價、強調(diào):在研究某各外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響時,若有多個因素影響,應(yīng)控制其他因素不變,討論其中一個因素的影響。
【問題2】應(yīng)用探究:根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響,請舉例說明生活中或工業(yè)上加快或減慢化學(xué)反應(yīng)速率的目的意義。
【學(xué)生1】控制反應(yīng)條件,提高那些對人類有利的反應(yīng)速率,降低那些對人類反應(yīng)不利的反應(yīng)速。
【學(xué)生2】食物腐敗是因為發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),在其他條件相同時,溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢,人們用電冰箱把食物放置在低溫下保存,以減緩食物的腐敗。
【學(xué)生3】做某些化學(xué)實驗時加熱以加快化學(xué)反應(yīng)速率使反應(yīng)時間縮短反應(yīng)現(xiàn)象更明顯;
【學(xué)生4】鐵制門窗上涂油漆以減慢生銹的化學(xué)反速率;
【學(xué)生5】食品包裝袋內(nèi)放干燥劑和吸氧劑降低水和氧氣的濃度以減慢食品變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率;
【學(xué)生6】工業(yè)生產(chǎn)硫酸時,為了增大與空氣的接觸面積,加快反應(yīng)速率,要先將黃鐵礦礦石(主要成分為FeS2)粉碎后,再投入沸騰爐等。
【教師】評價、肯定。
【對應(yīng)訓(xùn)練1】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是( )
A.用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時,改用98%的硫酸可以加快反應(yīng)速率
B.100 mL 2 ml·L-1的鹽酸與鋅片反應(yīng),加入適量的氯化鈉溶液,反應(yīng)速率不變
C.SO2的催化氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng),所以升高溫度,反應(yīng)速率減小
D.汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2,減小壓強時反應(yīng)速率減小
【答案】D
【解析】鐵在濃硫酸中會發(fā)生鈍化,A項錯誤;加入氯化鈉溶液,鹽酸的濃度減小,反應(yīng)速率減小,B項錯誤;升高溫度,反應(yīng)速率增大,C項錯誤。
【對應(yīng)訓(xùn)練2】為了說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計了如下四個實驗,你認(rèn)為結(jié)論不正確的是( )
A.在相同條件下,等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉分別與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時,大理石粉的反應(yīng)快
B.將相同大小、相同形狀的鎂條和鋁條分別與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時,二者的化學(xué)反應(yīng)速率相等
C.將相同濃度、相同體積的濃硝酸分別放在暗處和強光處,會發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解
D.室溫下,向兩支試管中分別加入相同濃度、相同體積的雙氧水,再向其中一支試管中加入少量二氧化錳粉末,二者產(chǎn)生氧氣的快慢不同
【答案】B
【解析】A.其他條件相同,只有CaCO3固體表面積不同,反應(yīng)速率不同,說明在相同條件下,固體表面積越大,反應(yīng)速率越快,A結(jié)論正確;B.Mg、Al兩種不同的金屬與同濃度的鹽酸反應(yīng),兩種反應(yīng)速率不同,說明金屬活動性不同,反應(yīng)速率不同,即參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì)影響化學(xué)反應(yīng)速率,B結(jié)論錯誤;C.同一濃度的濃硝酸在光照時分解速率大于在暗處的分解速率,說明光照可以加快濃硝酸的分解速率,C結(jié)論正確;D.相同濃度、相同體積的雙氧水中加入少量二氧化錳粉末產(chǎn)生氧氣的速率大于未加入少量二氧化錳粉末的速率,二氧化錳是雙氧水分解的催化劑,可加快反應(yīng)速率,D結(jié)論正確;故選B。
通過實驗探究,從宏觀上直觀感受外界因素:溫度、濃度、催化劑、物質(zhì)狀態(tài)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。
感受化學(xué)與社會生活的聯(lián)系,體會化學(xué)對人類社會的重要價值,培養(yǎng)科學(xué)探究與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。
檢測與評價,發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)控課堂,提高效率。
活
活
活活動二、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素—變量控制
【過渡】我們已經(jīng)知道催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速率,此外,還有哪些反應(yīng)條件會影響化學(xué)反應(yīng)的速率?
【問題1】討論:根據(jù)上述實驗探究,結(jié)合教材P45頁“方法導(dǎo)引”和P46頁“科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目,歸納影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律分別是什么?填寫表格內(nèi)容。
【教師】投影表格、引導(dǎo)分析。
【學(xué)生】填寫表格內(nèi)容,展示交流:
影響因素
一般規(guī)律
內(nèi)因
反應(yīng)物自身的性質(zhì)(主要因素)
反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑,化學(xué)反應(yīng)速率越快;反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑,化學(xué)反應(yīng)速率越慢
外因
催化劑
一般情況下,使用合適的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率
溫度
升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減慢
反應(yīng)物的濃度
增大反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小反應(yīng)物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率減慢
氣體反應(yīng)物的壓強
增大氣體反應(yīng)物的壓強,化學(xué)反應(yīng)速率加快;減小氣體反應(yīng)物的壓強,化學(xué)反應(yīng)速率減慢
固體反應(yīng)物的表面積
增大固體反應(yīng)物的表面積,化學(xué)反應(yīng)速率加快
其他
光波、電磁波、超聲波、溶劑等,也能影響化學(xué)反應(yīng)的速率
【教師】評價、強調(diào):科學(xué)研究中,對于多因素(多變量)的問題,往往采用只改變其中某一個因素,控制其它因素不變。使多因素的問題變成幾個單因素的問題,分別加以研究,這種研究方法就是變量控制法。
【問題2】觀察教材P45頁圖6-16,思考壓強對化學(xué)反應(yīng)速率影響(對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng))規(guī)律是什么?
【教師】其它條件不變時,壓縮氣體體積,氣體的壓強增大,反應(yīng)物的濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大。反之,減小壓強,反應(yīng)物濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小。
【教師】追問:氣體壓強增大時,反應(yīng)速率一定增大,氣體壓強減小時,反應(yīng)速率一定減小,這種說法對嗎?該怎樣理解壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
【學(xué)生1】恒溫恒容時:充入氣體反應(yīng)物eq \(――→,\s\up7(引起))壓強增大eq \(――→,\s\up7(引起))濃度增大eq \(――→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快。
【學(xué)生2】恒溫恒容時:充入惰性氣體eq \(――→,\s\up7(引起))總壓強增大,但各氣體物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變。
【學(xué)生3】恒溫恒壓時:充入惰性氣體eq \(――→,\s\up7(引起))壓強不變eq \(――→,\s\up7(引起))體積增大eq \(――→,\s\up7(引起))各氣體物質(zhì)的濃度減小eq \(――→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減慢。
【學(xué)生4】恒溫時:縮小容器體積→容器壓強增大→反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率加快。
【教師】評價、強調(diào):壓強的對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,實質(zhì)是改變壓強要改變反應(yīng)物的濃度。即壓強改變,若反應(yīng)物濃度改變,則化學(xué)反應(yīng)速率改變,反之,若壓強改變,反應(yīng)物濃度不變,則反應(yīng)速率不變。
【對應(yīng)練習(xí)1】在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):C(s)+CO2(g)===2CO(g),下列說法不正確的是( )
A.將炭塊磨成粉末可以加快反應(yīng)速率
B.升高溫度可以加快反應(yīng)速率
C.增加炭的質(zhì)量可以加快反應(yīng)速率
D.容器體積不變時,向其中充入N2,反應(yīng)速率不變
【答案】C
【解析】A.將炭塊磨成粉末,增大接觸面積,可以加快反應(yīng)速率,故A正確;B.升高溫度,可以加快反應(yīng)速率,故B正確;C.炭是固體,增加炭的質(zhì)量,對濃度沒有影響,所以不能加快反應(yīng)速率,故C錯誤;D.容器體積不變時,向其中充入N2,氮氣不參加反應(yīng),反應(yīng)物的濃度保持不變,所以反應(yīng)速率不變,故D正確。
【對應(yīng)練習(xí)2】對于300 mL 1 ml·L-1鹽酸與鐵片的反應(yīng),采取下列措施,其中能使反應(yīng)速率加快的是( )
①升高溫度 ②改用100 mL 3 ml·L-1鹽酸 ③再加300 mL 1 ml·L-1鹽酸 ④用等量鐵粉代替鐵片 ⑤改用100 mL 98%的硫酸
A.①②④ B.①③④
C.②③④ D.①②③⑤
【答案】A
【解析】①升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故①符合題意;②改用100 mL 3 ml/L鹽酸,增大反應(yīng)物鹽酸的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故②符合題意;③再加300 mL 1 ml/L鹽酸,鹽酸濃度相同,對化學(xué)反應(yīng)速率無影響,故③不符合題意;④若用等量鐵粉代替鐵片,增大了鐵粉與鹽酸的接觸面積,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故④符合題意;⑤若改用98%的硫酸,在室溫下Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化,故⑤不符合題意;綜上分析,其中能使反應(yīng)速率加快的是①②④,故選A。
通過證據(jù)推理和歸納小結(jié),形成外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的整體、全面認(rèn)識。
通過問題討論,交流分享,理解壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響本質(zhì),突破教學(xué)難點。
檢測與評價,發(fā)現(xiàn)問題,調(diào)控課堂,提高效率。
環(huán)節(jié)四、課后鞏固
作業(yè)設(shè)計
1.下列事實或做法與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是( )
A.鐵制品表面刷油漆 B.谷物釀酒時加入酒曲酶
C.濃硝酸需避光保存 D.燃煤脫硫
【答案】D
【解析】在鐵制品表面刷油漆,可以減少鐵制品與空氣的接觸,從而減緩化學(xué)反應(yīng)速率,A不符合題意;物釀酒時加入酒曲酶,可以使糧食釀酒的反應(yīng)速率加快,B不符合題意;濃硝酸不穩(wěn)定,受熱或光照時會發(fā)生分解反應(yīng),因此避光保存濃硝酸可以減小其分解反應(yīng)速率,C不符合題意;燃煤脫硫可以減少煤燃燒過程中SO2的產(chǎn)生與排放,與化學(xué)反應(yīng)速率大小無關(guān),D符合題意;答案選D。
2.下列說法不正確的是( )
A.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度變化來表示
B.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量
C.用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時,其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比
D.若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5 ml/(L·s),就是指在1 s內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為0.5 ml/L
【答案】D
【解析】A.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度變化(均取正值)來表示,A正確;B.化學(xué)反應(yīng)有快有慢,化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的一個物理量,B正確;C.用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時,其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比,C正確;D.若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5 ml/(L·s),是指用某一物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率,與其他物質(zhì)的速率不一定相等,D錯誤;故選D。
3.已知4A(g)+5B(g)2C(g)+6D(g),則關(guān)于反應(yīng)速率正確的關(guān)系是( )
A.4v(A)=5v(B) B.5v(B)=6v(D)
C.2v(A)=3v(D) D.2v(B)=5v(C)
【答案】D
【解析】A.eq \f(v(A),v(B))=eq \f(5,4),速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比,A錯誤;B.eq \f(v(B),v(D))=eq \f(6,5),速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比,B錯誤;C.eq \f(v(A),v(D))=eq \f(3,2),速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比,C錯誤;D.eq \f(v(B),v(C))=eq \f(5,2),速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,D正確;故選D。
4.一定條件下,在體積為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g)。用下列物質(zhì)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率最快的是( )
A.v(A)=0.8 ml/(L·s) B.v(B)=1.2 ml/(L·s)
C.v(C)=1.0 ml/(L·s) D.v(D)=1.8 ml/(L·s)
【答案】D
【解析】根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,即同一反應(yīng)在不同條件下進行測得的反應(yīng)速率大小比較,可根據(jù)反應(yīng)速率與計量數(shù)之比的比值大小判斷,若比值越大,則反應(yīng)速率越快,對于反應(yīng)4A(g)+5B(g)4C(g)+6D(g),v(A)=0.8 ml/(L·s),則eq \f(v(A),4)=eq \f(0.8,4) ml·L-1·s-1=0.2 ml·L-1·s-1;v(B)=1.2 ml/(L·s),則eq \f(v(B),5)=eq \f(1.2,5) ml·L-1·s-1=0.24 ml·L-1·s-1;v(C)=1.0 ml/(L·s),則eq \f(v(C),4)=eq \f(1.0,4) ml·L-1·s-1=0.25 ml·L-1·s-1;v(D)=1.8 ml/(L·s),則eq \f(v(D),6)=eq \f(1.8,6) ml·L-1·s-1=0.3 ml·L-1·s-1,綜上eq \f(v(D),6)>eq \f(v(C),4)>eq \f(v(B),5)>eq \f(v(A),4),所以v(D)=1.8 ml/(L·s)時,反應(yīng)速率最快,故選D。
5.下列方法能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是( )
①升高溫度 ②加入合適的催化劑 ③增大反應(yīng)物濃度 ④將塊狀固體反應(yīng)物磨成粉末
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【解析】①升高溫度,反應(yīng)速率加快,故①正確;②加入合適的催化劑,加快反應(yīng)速率,故②正確;③增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快,故③正確;④將塊狀固體反應(yīng)物磨成粉末,增大接觸面積,提高反應(yīng)速率,故④正確;綜上故選D。
6.H2O2可用于羊毛、生絲、紙漿等的漂白。5% H2O2溶液在常溫下分解速率很慢,為了加快H2O2分解,改變某一條件,下列裝置與改變的條件相對應(yīng)的是( )
A.甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑 B.甲—濃度、乙—催化劑、丙—溫度
C.甲—催化劑、乙—溫度、丙—濃度 D.甲—溫度、乙—催化劑、丙—濃度
【答案】A
【解析】由題圖可知,甲與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比,在60 ℃的熱水浴中反應(yīng)速率快,則改變的條件是溫度;乙與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比,用10%的過氧化氫溶液反應(yīng)速率快,則改變的條件是濃度;丙與常溫下5% H2O2溶液的試管裝置相比,加了催化劑氯化鐵,則改變的條件是催化劑,所以裝置與改變的條件相對應(yīng)的是甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑。
7.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中,正確的是( )
A.二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率,也能加快其他任何反應(yīng)的速率
B.決定化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素是溫度
C.生鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率
D.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):Fe2O3(s)+3H2(g) eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))2Fe(s)+3H2O(g),保持容器壓強不變,充入N2,反應(yīng)速率不變
【答案】C
【解析】A.二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率,但不一定能加快其他化學(xué)反應(yīng)的速率,A錯誤;B.決定化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì),而溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素,B錯誤;C.生鐵中含有的雜質(zhì)C與Fe及鹽酸構(gòu)成原電池,F(xiàn)e為原電池的負(fù)極,因而能夠加快反應(yīng)速率,所以生鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率,C正確;D.在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):Fe2O3(s)+3H2(g) eq \(\(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))2Fe(s)+3H2O(g),保持容器壓強不變,充入N2,則容器的容積擴大,氣體反應(yīng)混合物的濃度減小,反應(yīng)速率變慢,D錯誤;故合理選項是C。
8.Ⅰ.為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題:
(1)定性分析:如圖甲可通過觀察 的快慢,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將0.1 ml·L-1 FeCl3改為 __ml·L-1 Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 。
(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是 。
(3)查閱資料得知:將作為催化劑的Fe2(SO4)3溶液加入H2O2溶液后,溶液中會發(fā)生兩個氧化還原反應(yīng),且兩個反應(yīng)中H2O2均參加了反應(yīng),試從催化劑的角度分析,這兩個氧化還原反應(yīng)的離子方程式分別是2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+和 。
Ⅱ.欲用如圖所示實驗來證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。
(4)該實驗不能達到目的,若想證明MnO2是催化劑還需要確認(rèn) 。
(5)寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
【答案】(1)產(chǎn)生氣泡 0.05 排除陰離子的干擾
(2)產(chǎn)生40 mL氣體需要的時間
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(4)MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變
(5)2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑
【解析】Ⅰ.(1)甲中加入催化劑的現(xiàn)象是有氣泡生成,催化劑的作用是加快反應(yīng)速率,所以可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷兩種催化劑的效果;Cl-本身具有很弱的還原性,H2O2具有強氧化性,更重要的是,SOeq \\al(2-,4)和Cl-是否有催化效果也未知,所以為了排除陰離子的干擾,需要將0.1 ml·L-1 FeCl3換為0.05 ml·L-1 Fe2(SO4)3,以確保Fe3+濃度不變。(2)題中已告知兩個實驗都生成40 mL的氣體,其他影響因素已忽略,說明催化劑效果的測量數(shù)據(jù)只能是反應(yīng)速率,故需要測量生成40 mL氣體所需要的時間。(3)催化劑在整個化學(xué)反應(yīng)中,表現(xiàn)為不參加反應(yīng);總反應(yīng)為2H2O2===2H2O+O2↑,用總反應(yīng)減去這個方程式就可以得到另一個離子方程式:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。Ⅱ.(4)化學(xué)反應(yīng)前后,催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;要想證明MnO2是催化劑,還要驗證這兩點都不變才行。(5)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑。
及時鞏固、消化所學(xué),促進掌握必備知識,評價教學(xué)效果,為后期優(yōu)化教學(xué)方案提供依據(jù),培養(yǎng)分析問題和解決問題等關(guān)鍵能力。
課堂總結(jié)
板書
設(shè)計
第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度
第一課時 化學(xué)反應(yīng)的速率
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、概念:通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。
2、計算公式:v(A)=eq \f(Δc?A?,Δt)。
3、單位:ml·L-1·s-1或ml·L-1·min-1。
4、意義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量,同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時,其數(shù)值可能不同,但這些數(shù)值所表示的意義相同。
5、計算方法:①利用公式v=eq \f(Δc,Δt)=eq \f(Δn,V·Δt)計算;②化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。
6、大小的比較方法:①歸一法;②比值法。
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素—變量控制法
溫度、濃度、催化劑、固體表面積、光波、電磁波、超聲波、溶劑等。
教學(xué)
反思
本課時教學(xué)中重點突出化學(xué)反應(yīng)速率的概念與計算及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素兩方面內(nèi)容。關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的概念與計算,教學(xué)首先聯(lián)系生活中與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的化學(xué)現(xiàn)象,讓學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)有快有慢,速率引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。再結(jié)合實例說明不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)速率,數(shù)值可能不等,但表示的意義相同,速率比與化學(xué)計最系數(shù)比一致即速率相等,得出化學(xué)反應(yīng)速率計算的方法及大小比較方法。關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,教材是通過實驗探究得出結(jié)論,教學(xué)中進行了強化和補充,,可以使學(xué)生認(rèn)識更深刻,理解更深入。實驗教學(xué)中既注重學(xué)習(xí)探究的方法,也強調(diào)探究實驗的結(jié)果,有利于學(xué)生形成外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的整體認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識。
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