資源簡介

新授課
第二章 化學反應(yīng)速率與化學平衡
第1課時 化學反應(yīng)速率
【學習目標】
1.理解化學反應(yīng)速率的概念及表示方法。 2.掌握化學反應(yīng)速率的簡單計算。
【學習活動】
學習任務(wù)
目標一：理解化學反應(yīng)速率的概念及表示方法。 任務(wù)：閱讀教材p22-p23內(nèi)容，完成下列問題。 1.化學反應(yīng)速率的含義是什么？如何表示化學反應(yīng)速率？ 參考答案：化學反應(yīng)速率是定量描述化學反應(yīng)進行快慢的物理量。通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。 數(shù)學表達式為v＝或v＝。 單位常用mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1表示。 2.已知反應(yīng)：4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，并計算該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率。 4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)BCD起始濃度1 mol·L－100濃度變化量(Δc)－0.6 mol·L－10.4 mol·L－10.2 mol·L－12 min末濃度0.4 mol·L－10.4 mol·L－10.2 mol·L－1
v(B)＝ 0.3 mol·L－1·min－1 ； v(C)＝ 0.2 mol·L－1·min－1 ； v(D)＝ 0.1 mol·L－1·min－1 。 （1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，思考對于同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值相同嗎？與化學計量數(shù)之間有什么關(guān)系？同一化學反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，是否數(shù)值越大，反應(yīng)速率越快？ 參考答案：用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值可能不同。反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學計量數(shù)之比。即在反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)中,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d。 否。用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，數(shù)值不一定相同，但表達的意義相同，若化學方程式中的化學計量數(shù)相同，其數(shù)值相同，且化學計量數(shù)越大，數(shù)值越大。 (2)有同學根據(jù)(1)中結(jié)論求出了A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L－1·min－1，你認為是否正確，原因是什么？ 參考答案：不正確，固體或純液體在反應(yīng)中認為濃度不變，所以不能用固體、純液體的濃度變化來表示化學反應(yīng)速率。 (3)以上所求的反應(yīng)速率是2 min末時的瞬時速率嗎？ 參考答案：不是，是2 min內(nèi)的平均速率。
目標二：掌握化學反應(yīng)速率的簡單計算。 任務(wù)1：Ⅰ.計算化學反應(yīng)速率時，我們應(yīng)該知道哪些物理量？ 參考答案：濃度變化=終態(tài)濃度-起始濃度、濃度變化時間（反應(yīng)時間）。 Ⅱ.對于比較復(fù)雜的化學反應(yīng)速率計算，常采用“三段式法”進行計算，如下例所示： 　　　　　　　　　2A(g) ＋ B(g)2C(g) 起始濃度/(mol·L－1) 2 1 0 轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1) 2x x 2x t s后濃度/(mol·L－1) 2－2x 1－x 2x 有v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，A的轉(zhuǎn)化率為×100%、B的轉(zhuǎn)化率為×100%。 根據(jù)上面具體實例，總結(jié)“三段式法”的操作步驟。 參考答案：(1)寫出化學反應(yīng)方程式并配平。 (2)根據(jù)題意，依次列出各反應(yīng)物和生成物的起始濃度(或物質(zhì)的量)、濃度(或物質(zhì)的量)的變化量及一段時間后的濃度(或物質(zhì)的量)，未知量可以設(shè)未知數(shù)表示。 (3)根據(jù)起始濃度(或物質(zhì)的量)與一段時間后的濃度(或物質(zhì)的量)的差等于濃度(或物質(zhì)的量)的變化量，變化量之比等于對應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，列出關(guān)系式計算。 【針對訓(xùn)練】已知NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)，現(xiàn)向一容積不變的2 L 密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，測得生成的H2O(g)占混合氣體體積的40%，請列式計算此段時間內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 參考答案：設(shè)4 min后NH3轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol，列三段式為 由題意知 ×100%＝40%（相同狀況下，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比）。 解得x＝2，則：v(NH3)＝=0.25 mol·L－1·min－1。 任務(wù)2：對于反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列為四種不同情況下測得的反應(yīng)速率，其中表明該反應(yīng)進行最快的是(　　) A．v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1 B．v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1 C．v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1 D．v(NO)＝9 mol·L－1·min－1 答案：A 解析：首先將四個答案的單位變?yōu)橄嗤瑔挝唬珹為0.2×60 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1，B為0.24×60 mol·L－1·min－1＝14.4 mol·L－1·min－1。再將四個速率都除以各自的化學計量數(shù)，比較大小。 【方法小結(jié)】 化學反應(yīng)速率的比較方法 (1)定性比較 通過明顯的實驗現(xiàn)象，如反應(yīng)的劇烈程度、產(chǎn)生氣泡或沉淀的快慢、固體消失或氣體充滿所需時間的長短等來定性判斷化學反應(yīng)的快慢。如K與水反應(yīng)比Na與水反應(yīng)劇烈，則與水的反應(yīng)速率：K＞Na。 (2)定量比較 ①“一看”：看化學反應(yīng)速率的單位是否一致，若不一致，需轉(zhuǎn)化為同一單位。 ②“二化”：將不同物質(zhì)的化學反應(yīng)速率轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)的化學反應(yīng)速率，或分別除以相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)，所得數(shù)值大的速率大。 ③“三比較”：標準統(tǒng)一后比較數(shù)值大小，數(shù)值越大，反應(yīng)速率越大。 【針對訓(xùn)練】反應(yīng)A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.40 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 則該反應(yīng)在不同情況下進行的快慢順序為 。 答案：④>③＝②>① 解析：方法一：將以不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為用同一物質(zhì)同一單位表示的速率，再比較速率數(shù)值的大小。若以物質(zhì)A為標準，根據(jù)用不同物質(zhì)表示同一反應(yīng)的速率時，速率之比等于各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比，將②③④的反應(yīng)速率換算為用物質(zhì)A表示的反應(yīng)速率，則有： ②v(A)＝v(B)＝×0.01 mol·L－1·s－1×60 s·min－1＝0.20 mol·L－1·min－1 ③v(A)＝v(C)＝×0.40 mol·L－1·min－1＝0.20 mol·L－1·min－1 ④v(A)＝v(D)＝×0.45 mol·L－1·min－1＝0.225 mol·L－1·min－1 故反應(yīng)在不同情況下進行的快慢順序為④>③＝②>①。 方法二：首先將反應(yīng)速率單位統(tǒng)一為mol·L－1·min－1，則②v(B)＝0.60 mol·L－1·min－1，然后根據(jù)反應(yīng)速率與對應(yīng)物質(zhì)化學計量數(shù)之比的大小進行判斷。由化學方程式A(g)＋3B(g)??2C(g)＋2D(g)得出： ①＝0.15 mol·L－1·min－1 ②＝0.20 mol·L－1·min－1 ③＝0.20 mol·L－1·min－1 ④＝0.225 mol·L－1·min－1 故反應(yīng)在不同情況下進行的快慢順序為④>③＝②>①。
【學習總結(jié)】
回顧本課所學，畫出思維導(dǎo)圖
2新授課
第二章 化學反應(yīng)速率與化學平衡
第1課時 化學反應(yīng)速率
【學習目標】
1.理解化學反應(yīng)速率的概念及表示方法。 2.掌握化學反應(yīng)速率的簡單計算。
【學習活動】
學習任務(wù)
目標一：理解化學反應(yīng)速率的概念及表示方法。 任務(wù)：閱讀教材p22-p23內(nèi)容，完成下列問題。 1.化學反應(yīng)速率的含義是什么？如何表示化學反應(yīng)速率？ 2.已知反應(yīng)：4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，根據(jù)下表數(shù)據(jù)，并計算該反應(yīng)的化學反應(yīng)速率。 4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)BCD起始濃度1 mol·L－100濃度變化量(Δc)－0.6 mol·L－10.4 mol·L－10.2 mol·L－12 min末濃度0.4 mol·L－10.4 mol·L－10.2 mol·L－1
v(B)＝ ； v(C)＝ ； v(D)＝ 。 （1）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，思考對于同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值相同嗎？與化學計量數(shù)之間有什么關(guān)系？同一化學反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，是否數(shù)值越大，反應(yīng)速率越快？ (2)有同學根據(jù)(1)中結(jié)論求出了A表示的反應(yīng)速率是0.4 mol·L－1·min－1，你認為是否正確，原因是什么？ (3)以上所求的反應(yīng)速率是2 min末時的瞬時速率嗎？
目標二：掌握化學反應(yīng)速率的簡單計算。 任務(wù)1：Ⅰ.計算化學反應(yīng)速率時，我們應(yīng)該知道哪些物理量？ Ⅱ.對于比較復(fù)雜的化學反應(yīng)速率計算，常采用“三段式法”進行計算，如下例所示： 　　　　　　　　　2A(g) ＋ B(g)2C(g) 起始濃度/(mol·L－1) 2 1 0 轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1) 2x x 2x t s后濃度/(mol·L－1) 2－2x 1－x 2x 有v(A)＝ mol·L－1·s－1，v(B)＝ mol·L－1·s－1，v(C)＝ mol·L－1·s－1，A的轉(zhuǎn)化率為×100%、B的轉(zhuǎn)化率為×100%。 根據(jù)上面具體實例，總結(jié)“三段式法”的操作步驟。 【針對訓(xùn)練】已知NH3和純凈的O2在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g)，現(xiàn)向一容積不變的2 L 密閉容器中充入4 mol NH3和3 mol O2，4 min后，測得生成的H2O(g)占混合氣體體積的40%，請列式計算此段時間內(nèi)該反應(yīng)的反應(yīng)速率。 任務(wù)2：對于反應(yīng)：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列為四種不同情況下測得的反應(yīng)速率，其中表明該反應(yīng)進行最快的是(　　) A．v(NH3)＝0.2 mol·L－1·s－1 B．v(O2)＝0.24 mol·L－1·s－1 C．v(H2O)＝15 mol·L－1·min－1 D．v(NO)＝9 mol·L－1·min－1 【針對訓(xùn)練】反應(yīng)A(g)＋3B(g)=2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為 ①v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1 ②v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1 ③v(C)＝0.40 mol·L－1·min－1 ④v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 則該反應(yīng)在不同情況下進行的快慢順序為 。
【學習總結(jié)】
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