高中化學(xué) 第二章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率（第1課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)2 魯科版選修

1、第二章3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率第1課時(shí)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能： 1. 使學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，并初步了解測(cè)定某些化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)方法。2. 了解化學(xué)反應(yīng)速率的一般計(jì)算。3. 使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的快慢對(duì)人類社會(huì)日常生產(chǎn)生活的影響。過(guò)程與方法：1.認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的意義和基本過(guò)程，能提出問(wèn)題進(jìn)行初步的探究活動(dòng)。2.能用變化與聯(lián)系的觀點(diǎn)分析化學(xué)現(xiàn)象，解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。情感態(tài)度與價(jià)值觀：樹(shù)立辯證唯物主義的觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法及各種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以促使學(xué)生利用有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)指導(dǎo)生活,提高生活質(zhì)量，認(rèn)識(shí)控制反應(yīng)速率的意義。【教學(xué)過(guò)程】一、 化 學(xué) 反 應(yīng)

2、 速 率1意義描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。2定義對(duì)于反應(yīng)體系體積不變的反應(yīng)，用單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)濃度(或質(zhì)量、物質(zhì)的量等)的改變量(取絕對(duì)值)來(lái)表示該物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。3表達(dá)式v(A)。4單位molL1s1、molL1min1、molL1h1等。二、思考探究1.“合成氨過(guò)程中，3 min末v(N2)1 molL1min1”的說(shuō)法是否正確？【提示】不正確。反應(yīng)速率是平均速率，不是瞬時(shí)速率。2.在C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)的反應(yīng)中，可用哪些物質(zhì)表示反應(yīng)速率？在2Na2H2O=2NaOHH2的反應(yīng)中呢？【提示】在C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)的反應(yīng)中，可以用H2O(g)

3、、CO(g)、H2(g)的濃度變化來(lái)表示反應(yīng)速率，而在2Na2H2O=2NaOHH2的反應(yīng)中只能用NaOH、H2的濃度變化來(lái)表示，即不能用固體或純液體來(lái)表示反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w或純液體的濃度為常數(shù)。3.同一反應(yīng)同一時(shí)段用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，如果數(shù)值不同，表示反應(yīng)速率的意義是否相同？【提示】同一反應(yīng)同一時(shí)段，反應(yīng)速率相同，用不同物質(zhì)表示時(shí)，數(shù)值可能不同，但意義相同。三、使用化學(xué)反應(yīng)速率的注意事項(xiàng)1化學(xué)反應(yīng)速率通常指的是某物質(zhì)在某一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是在某一時(shí)刻的瞬時(shí)速率，但在速率時(shí)間圖像中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)速率。2對(duì)于有固體或純液體參與的反應(yīng)，由于在一定條件下，固體或純液體的濃度可視為常

4、數(shù)，其在化學(xué)反應(yīng)中濃度不改變，因此在表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)，不能用固體或純液體物質(zhì)來(lái)表示。3一個(gè)確定的化學(xué)反應(yīng)涉及反應(yīng)物、生成物等多種物質(zhì)，因而定量表示一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率時(shí)，必須指明是用哪一種物質(zhì)來(lái)表示。四、化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 的 計(jì) 算 和 比 較1. 同一化學(xué)反應(yīng)，用各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。如：在反應(yīng)aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)中，存在：v(A)v(B)v(C)v(D)abcd。2. 思考探究(1)一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)N23H22NH3,2 min時(shí)測(cè)得剩余N2 1 m

5、ol，試用兩種方法求出v(N2)、v(H2)和v(NH3)。(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)【提示】解法一：求化學(xué)反應(yīng)速率，需先求參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化量和反應(yīng)所耗時(shí)間，據(jù)物質(zhì)的量的變化量與體積的比可得出濃度的變化量： N23H22NH3起始量/molL1 1 5 0變化量/molL1 10.5 1.5 1 0.5 51.5 1則v(N2)0.25 molL1min1v(H3)0.75 molL1min1v(NH3)0.5 molL1min1解法二：v(N2)0.25 molL1min1。因?yàn)関(N2)v(H2)v(NH3)132，故v(H2)0.75 molL1min1，v(NH3)0.5 mo

6、lL1min1。(2)對(duì)于反應(yīng)A(g)3B(g) 2C(g)，用下列數(shù)據(jù)表示不同條件下的反應(yīng)速率。()v(A)0.01 molL1s1()v(B)0.02 molL1s1()v(B)0.60 molL1min1反應(yīng)速率()()嗎？【提示】否。v(B)3v(A)30.01 molL1s10.03 molL1s10.02 molL1s1，故反應(yīng)速率()()。反應(yīng)速率()()嗎？【提示】否。v(B)0.01 molL1s1()。(3)通過(guò)分析問(wèn)題(1)、(2)，你認(rèn)為比較用不同物質(zhì)的濃度變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率大小時(shí)，應(yīng)注意什么？【提示】比較用不同物質(zhì)的濃度變化來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率的大小時(shí)，不能僅憑表面

7、數(shù)據(jù)，必須結(jié)合化學(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行換算，同時(shí)應(yīng)注意單位統(tǒng)一。五、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較1利用化學(xué)方程式計(jì)算(1)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)找出各物質(zhì)的初始量、轉(zhuǎn)化量、某時(shí)刻量。(3)根據(jù)已知條件列方程式計(jì)算。如反應(yīng)： mA(g)nB(g) pC(g)起始濃度/molL1 a bc轉(zhuǎn)化濃度/molL1 x 某時(shí)刻濃度/molL1 axbc計(jì)算中注意以下關(guān)系：對(duì)于反應(yīng)物：c(初始)c(轉(zhuǎn)化)c(某時(shí)刻)，對(duì)于生成物：c(初始)c(轉(zhuǎn)化)c(某時(shí)刻)，轉(zhuǎn)化率100%。(4)根據(jù)公式v(A)進(jìn)行計(jì)算。2根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比計(jì)算如對(duì)于反應(yīng)：mA(g)nB(g) pC(g)，有關(guān)系v(

8、A)v(B)v(C)mnp，或v(A)v(B)v(C)。3化學(xué)反應(yīng)速率大小的比較方法一：首先要注意單位統(tǒng)一，然后轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)，再比較大小。方法二：先統(tǒng)一單位，然后同除以對(duì)應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)，再比較大小。六、檢測(cè)題1. 下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是() A化學(xué)反應(yīng)速率是指一定時(shí)間內(nèi)任何一種反應(yīng)物濃度的減少或任何一種生成物濃度的增加 B化學(xué)反應(yīng)速率為“0.8 molL1s1”所表示的意思是：時(shí)間為1 s時(shí)，某物質(zhì)的濃度為0.8 molL1 C根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的大小可以知道化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢D對(duì)于任何化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率越大，反應(yīng)現(xiàn)象就越明顯2. 反應(yīng)4A(s)3B(g)=2C(g)D(g)，經(jīng)

9、2 min后B的濃度減少0.6 molL1。對(duì)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 molL1min1B分別用B、C、D表示反應(yīng)速率，其比值是321C在2 min末的反應(yīng)速率，用B表示是0.3 molL1min1D在2 min內(nèi)的反應(yīng)速率，用C表示是0.3 molL1min13. 下列事實(shí)能說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是()ACu能與濃硝酸反應(yīng)，而不與濃鹽酸反應(yīng) BCu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快 CN2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)DFe與濃鹽酸反應(yīng)快，與稀鹽酸反應(yīng)慢4. 一定溫度下，在固定體積的密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng)：2HI(g)H2 (

10、g)I2 (g)。若c(HI)由0.1 molL1降到0.07 molL1時(shí)，需要15 s，那么c(HI)由0.07 molL1降到0.05 molL1時(shí)，所需反應(yīng)的時(shí)間為()A等于5 s B等于10 sC大于10 s D小于10 s5. 下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是()A用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率B100 mL 2 molL1的鹽酸跟鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變CSO2的催化氧化是一個(gè)放熱的反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率減慢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(qiáng)，反應(yīng)速率減慢6. 在2 L的密閉容器中，一

11、定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H746.4 kJmol1。起始反應(yīng)時(shí)NO和CO各為4 mol,10秒鐘后達(dá)到化學(xué)平衡，測(cè)得N2為1 mol。下列有關(guān)反應(yīng)速率的說(shuō)法中正確的是()A反應(yīng)前5秒鐘內(nèi)，用NO表示的平均反應(yīng)速率為0.1 mol(Ls)1B達(dá)到平衡后，升高溫度，正反應(yīng)速率將減小，逆反應(yīng)速率將增大C達(dá)到平衡后，反應(yīng)速率的關(guān)系有：v正(CO)2v逆(N2)D保持容器體積不變，往容器中充入1 mol O2，正、逆反應(yīng)速率都不改變7. 將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)B(g)2C(g)，若經(jīng)

12、2 s后測(cè)得C濃度為0.6 molL1，現(xiàn)有下列幾種說(shuō)法：用物質(zhì)A表示的反應(yīng)的平均速率為0.3 molL1s1用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL1s12 s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%2 s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL1其中正確的是()A B C D8(雙選題)在一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)，2 min時(shí)測(cè)得剩余N2為1 mol，此時(shí)表示化學(xué)反應(yīng)速率的下列選項(xiàng)中不正確的是()Av(N2)0.25 molL1min1Bv(H2)0.75 molL1min1Cv(NH3)1 molL1min1Dv(

13、NH3)0.25 molL1min1參考答案1. 【解析】化學(xué)反應(yīng)速率是指單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度的減少或生成物濃度的增加，是正值，是反應(yīng)的平均速率，故A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。對(duì)于無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō)，無(wú)法通過(guò)現(xiàn)象體現(xiàn)反應(yīng)速率的大小，故D項(xiàng)也錯(cuò)誤【答案】C2. 【解析】反應(yīng)速率不能用純固體或純液體的物質(zhì)的量變化來(lái)表示，故A項(xiàng)不正確；化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率而不是瞬時(shí)速率，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，速率之比等于系數(shù)之比，故B項(xiàng)正確；利用v計(jì)算可知D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】B3. 【解析】該實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)區(qū)別在反應(yīng)物本身而不是外界因素，如濃度、壓強(qiáng)，溫度、催化劑等。其中選項(xiàng)B、D為濃度不同所

14、致，選項(xiàng)C為反應(yīng)條件不同所致，只有選項(xiàng)A是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致?！敬鸢浮緼4. 【解析】前15 s內(nèi)，c(HI)由0.1 molL1降至0.07 molL1，則v(HI)0.002 molL1s1，若再降低0.02 molL1，反應(yīng)速率不變，所需時(shí)間t10 s，但是隨著c(HI)的降低，反應(yīng)速率越來(lái)越慢，故所需時(shí)間大于10 s。【答案】C5. 【解析】A項(xiàng)中，F(xiàn)e與98%的濃硫酸發(fā)生鈍化，不能產(chǎn)生氣體，就是加熱時(shí)反應(yīng)也不會(huì)生成H2；B項(xiàng)中，向鹽酸中加NaCl溶液會(huì)將鹽酸稀釋，降低反應(yīng)速率；C項(xiàng)中，升溫一般會(huì)使反應(yīng)速率加快，不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)；D項(xiàng)中，增大壓強(qiáng)，提高氣體的濃度

15、，會(huì)加快反應(yīng)速率，反之減小壓強(qiáng)，降低了氣體的濃度，會(huì)減慢反應(yīng)速率?！敬鸢浮緿6. 【解析】10 s內(nèi)，由化學(xué)反應(yīng)方程式知，參加反應(yīng)的NO為2 mol，則v(NO)0.1 mol(Ls)1，所以5 s內(nèi)的速率不是0.1 mol(Ls)1，故A項(xiàng)錯(cuò)；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均加快，故B項(xiàng)錯(cuò)；由方程式知，v正(CO)2v正(N2)，結(jié)合C項(xiàng)中的關(guān)系，可說(shuō)明v正(N2)v逆(N2)，即為平衡狀態(tài)，故C項(xiàng)正確；充入O2可以與NO反應(yīng)，則正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率瞬時(shí)不變，隨后減小，故D項(xiàng)錯(cuò)?！敬鸢浮緾7. 【解析】解決本題的關(guān)鍵是抓住有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式及轉(zhuǎn)化率的含義，即可速解。具體分析如下：首先

16、，解題時(shí)先利用所給條件列出反應(yīng)式： 2A(g)B(g) 2C(g)起始濃度/molL1 2 1 02 s時(shí)濃度/molL1 20.61.4 10.7 0.6其次，利用算出的數(shù)據(jù)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析：依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義可知：v(A)0.3 molL1s1；同理可知：v(B)0.15 molL1s1；依據(jù)轉(zhuǎn)化率的定義可知：A的轉(zhuǎn)化率100%30%；2 s時(shí)B的濃度為0.7 molL1。檢查題目中的4種說(shuō)法，只有正確，故B項(xiàng)正確。【答案】B8. 【解析】解法一(模式法)：求化學(xué)反應(yīng)速率，需先求物質(zhì)的量濃度的變化量和反應(yīng)時(shí)間，據(jù)物質(zhì)的量的變化量與體積的比可得出濃度的變化量 N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始量/mo