化学反应的速率教案.docx

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化学反应的速率教案

化学反应的速率

适用学科

高中化学

适用年级

高中二年级

适用区域

人教版适用地区

课时时长（分钟）

60

知识点

化学反应速率概念有关化学反应速率的计算

教学目标

[知识与技能]了解化学反应速率的概念及表示方法，

[过程与方法]：

通过实验探究和讨论，自然形成化学反应速率的概念

[情感态度与价值观]：

有将化学知识应用于生产、生活实践的意识，能够对化学有关的社会和生活问题作出合理的判断。

教学重点

化学反应速率概念

教学难点

有关化学反应速率的计算

教学过程

一、复习预习

1、复习化学反应与能量的变化的知识点；

2、复习必修2化学反应限度的相关内容；

二、知识讲解

考点1：

化学反应的速率

不同的化学反应速率快慢千差万别，快与慢是相对而言，在科学研究中需要一个统一的定量标准来衡量或比较。

与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示，化学反应的过程进行的快慢用“反应速率”来表示。

请学生认真阅读教材，结合运动速率的理解，请回答一下化学反应速率的定义是什么？

1、概念：

用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

是否能根据化学反应速率的概念，归纳出它的数学表达式呢？

2、数学表达式：

v（B）=

化学反应速率的常用单位有哪些呢？

由于浓度（物质的量浓度）的单位是mol·L-1，而时间的单位有s、min、h等，所以，化学反应速率的常用单位有mol/（L·s）或mol/（L·min）等。

3、单位：

mol/（L·s）或mol/（L·min）

①反应速率是平均速率还是瞬时速率？

②反应速率有正有负吗？

③能不能用固体和纯液体来表示反应速率？

为什么？

以上三个问题进行思考，并给出结论。

4.理解：

①反应速率是一段时间内的平均速率，而不是瞬时速率；

②反应速率都取正值；

③不能用固体和纯液体来表示反应速率（固体或纯液体的浓度可视为常数，所以v一般不能用固体或纯液体表示）

考点2化学反应速率的计算

①同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。

②用不同的物质表示同一反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。

即对于反应：

aA+bB=cC+dD

vA:

vB:

vC:

vD=a:

b:

c:

d

③.比较反应速率的大小不能单纯地看数值大小！

比较一个反应的反应速率的快慢,必须找同一参照物。

即将速率转化成用同一物质表示的速率，并且单位一致，再进行比较。

总结归纳求算化学反应速率时应注意：

①.一个化学反应涉及反应物生成物多种物质时，表示化学反应速率时必须指明用哪种物质做标准。

②.比较一个反应的反应速率的快慢，必须找统一参照物。

③.用不同的物质表示同一反应的反应速率时，反应速率的数值之比等于化学方程式中各物质的计量数之比。

即对于反应：

aA+bB=cC+dD

V（A）:

v（B）:

v（C）:

v（D）=a:

b:

c:

d

④起始浓度不一定成比例，但是转化浓度一定成比例。

三、例题精析

【例题1】25℃时，一份双氧水样品经过2min，双氧水的浓度从5×10－2mol·L－1下降到3×10－2mol·L－1，则该双氧水在这2min中分解的平均速率约为_____。

解析：

5×10－2mol·L－1－3×10－2mol·L－1

V=—————————————

2min

=1.0×10－2mol·（L·min）－1

【例题2】：

在2L的密闭容器中，加入1molN2和3molH2，发生N2+3H2= 2NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，用N2、H2和NH3表示该反应的速率分别是多少？

解析：

法一：

N2+3H2= 2NH3

n起130

n变化（⊿n）0.20.60.4

n末0.82.40.4

v（N2）=0.1/2=0.05mol/（L·s）

v（H2）=0.3/2=0.15mol/（L·s）

v（NH3）=0.2/2=0.1mol/（L·s）

【例题3】对于反应A+3B=2C+2D，下列数据表示不同条件的反应速率，其中反应进行得最快的是（）,反应进行快慢程度相等的是（）

A.v（A）=0.7mol/（L·S）B.v（B）=1.8mol/（L·min）

C.v（C）=1mol/（L·S）D.v（D）=1.2mol/（L·min）

解析：

根据化学反应计算的方法用速率与化学计量系数的比值进行比较，单位划统一后，A的比值为0.7，B的是0.01,C的为0.5，D的0.01，由计算可得最快的是A，B与D是相同的

四、课堂运用

【基础】

1.将A、B置于容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：

，反应进行到4s末，测得A为0.5mol，C为0.2mol，用反应物浓度的减少来表示反应的速率可能为（）

A．0.025mol/（L·s）B．0.0125mol/（L·s）

C．0.05mol/（L·s）D．0.1mol/（L·s）

2.在A+3B==2C的反应中，经一段时间后，C的物质的量浓度增加了0.6mol·L-1，在此时间内用B的物质的量浓度表示的平均速率为0.45mol·L-1·s-1，则反应所经过的时间为（）

A．0.2sB．1.0sC．1.5sD．2.0s

1.解析：

由化学方程式可以看出，当生成0.2molC时，应当有0.4molA和0.1molB参加反应，根据化学反应速率的概念进行计算：

v（A）==0.4mol÷2L÷4s==0.05mol/（L·s）；

v（B）==0.1mol÷2L÷4s==0.0125mol/（L·s）。

所以答案选择BC。

2.解析：

由化学方程式得知，当C的物质的量浓度增加了0.6mol·L-1时，A和B的物质的量浓度分别减少0.3mol·L-1和0.9mol·L-1；又知B的平均速率为0.45mol·L-1·s-1，根据化学反应速率概念，反应所用时间等于0.9mol·L-1÷0.45mol·L-1·s-1==2.0s。

故答案选择D。

【巩固】

1、在mA+nB==pC的反应中，m、n、p为各物质的化学计量数，现测得C每分钟增加amol·L-1，B每分钟减少1.5amol·L-1，A每分钟减少0.5amol·L-1，则m:

n:

p为（）

A．2:

3:

2B．2:

2:

3C．1:

3:

2D．3:

1:

2

2、在反应A+3B==2C+2D中，在4种不同情况下的反应速率分别为①v（A）==0.15mol·L-1·s-1；②v（B）==0.6mol·L-1·s-1；

③v（C）==0.4mol·L-1·s-1；④v（D）==0.45mol·L-1·s-1。

该反应进行的快慢顺序为（填序号）。

1.解析：

由C每分钟增加amol·L-1，B每分钟减少1.5amol·L-1，A每分钟减少0.5amol·L-1得知，A、B、C三种物质的化学反应速率之比为1:

3:

2，根据化学反应速率之比等于化学方程式中的计量数之比，所以m:

n:

p==1:

3:

2。

故答案选择C。

2.解析：

将4种不同情况下的反应速率全部转化为用同种物质来表示，例如全部用A来表示，则①v（A）==0.15mol·L-1·s-1；②v（A）==0.2mol·L-1·s-1；③v（A）==0.2mol·L-1·s-1；④v（A）==0.225mol·L-1·s-1。

所以，4种情况下反应进行的快慢顺序为④>②=③>①

【拔高】已知合成氨反应为：

N2＋3H2

2NH3，在一定温度下，向1L密闭容器中，加入2molN2和5molH2，一定条件下使之反应，经过2min后测得NH3为0.4mol，求以N2、H2、NH3表示的反应速率以及三者之比。

由定义式法求反应速率，需先求浓度的变化量和时间，据浓度的变化量可得出物质的量的变化量与体积的比。

N2＋3H2

2NH3

起始c（mol·Ｌ－1）：

0

变化c（mol·Ｌ－1）：

0.20.6

所以，v（N2）＝

＝0．1　ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1

v（H2）＝

＝0．3　ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1

v（NH3）＝

＝0．2　ｍｏｌ·Ｌ－1·ｍｉｎ－1

v（N2）∶ｖ（H2）∶ｖ（NH3）＝0．1∶0．3∶0．2＝1∶3∶2

【答案】1∶3∶2

课程小结

1、本节内容从生活出发，培养学生学习兴趣，由简单到复杂建立学生的自信心和学习兴趣。

让学生爱学习，想学习。

2．通过练习，引导学生自己总结各概念应用时的注意事项，归纳总结解题的方法，培养学生谨慎、认真的习惯。

3．本讲内容重在应用，多引导学生进行一定量的练习，以熟悉并掌握相关应用。

课后作业

【基础】

1、在某溶液中进行的反应：

A+2B==3C。

温度每升高10℃，其反应速率增大到原来的3倍，已知在20℃时，v（A）=0.1mol·L-1·min-1，当其它条件不变时，将温度升高到40℃时，则v（B）应等于（）

A．0.6mol·L-1·min-1

B．0.9mol·L-1·min-1

C．1.2mol·L-1·min-1

D．1.8mol·L-1·min-1

2.已知4NH3＋5O2==4NO＋6H2O若反应速率分别用v（NH3）、v（O2）、v（NO）、v（H2O）[mol/（L·min）]表示，则正确的是（）

A．

B．

C．

D．

1解析：

20℃时v（A）=0.1mol·L-1·min-1，则v（B）=0.2mol·L-1·min-1。

因温度每升高10℃，其反应速率增大到原来的3倍，所以温度升高到40℃时，v（B）=0.2mol·L-1·min-1×32==1.8mol·L-1·min-1。

故答案选择D。

2解析巩固化学反应速率的定义表示式，掌握其基本计算，并通过实例进一步理解：

同一个化学反应用不同物质表示，其数值可能不同，但意义相同，其数值之比等于化学方程式中的计量系数之比。

从化学计量数看，在相同条件下，v（H2O）>v（O2）>v（NH3）=v（NO），所以只有D选项是正确的。

【答案】D

【巩固】

1.可逆反应A（g）+4B（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==0.15mol/（L·min）B.vB==0.6mol/（L·min）

C.vC==0.4mol/（L·min）D.vD==0.01mol/（L·s）

2.某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。

反应开始至2min，Z的平均反应速率为。

【解析】用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时，应选择同一物质来比较。

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。

答案选D。

【答案】D

2.【点拨】写反应的化学方程式，关键是确定X、Y、Z之间谁是反应物、谁是生成物以及方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数。

【分析】由图示可知X、Y、Z三种物质物质的量的变化量分别为：

Δn（X）=1.0mol－0.7mol=0.3mol

Δn（Y）=1.0mol－0.9mol=0.1mol

Δn（Z）=0.2mol－0mol=0.2mol

故化学方程式中X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为：

0.3mol∶0.1mol∶0.2mol=3∶1∶2

因此，反应的化学方程式为3X+Y

2Z。

Z物质在2min内的平均反应速率，可通过先求出Z物质的物质的量浓度的变化量，再根据反应速率的计算式（Δc/Δt）求解。

综合列式为：

（Z）=

=0.05mol·L－1·min－1。

【答案】3X+Y

2Z0.05mol·L－1·min－1

【拔高】

1.在2L密闭容器中发生3A（g）+B（g）

2C（g）的反应。

若最初加入的A和B的物质的量都是4mol，A的平均反应速率是0.12mol/（L。

s），则10s后，容器中B的物质的量是_________mol。

2.可逆反应：

，在VL容器内若A的浓度为amol/L、B的浓度为bmol/L。

1分钟后，测得容器内A的浓度为

，这时B的浓度为________

，C的浓度为_______

。

这段时间内反应的平均速率若以物质A的浓度变化来表示，应为___________。

3.某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。

由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。

反应开始至2min，Z的平均反应速率为。

1．解：

由A的平均反应速率知，在10s内A的物质的量减少：

0.12mol/（L。

s）╳10s╳2L=2.4mol

3A（g）+B（g）

2C（g）

起始物质的量（mol）440

转化物质的量（mol）2.40.81.6

10s后物质的量（mol）1.63.21.6

2．解:

起始浓度（mol/L）ab00

转化浓度（mol/L）a-xb（1-x/a）c（1-x/a）d（1-x/a）

1分后浓度（mol/L）xbx/ac（1-x/a）d（1-x/a）

vA=（a-x）mol/L/1min=（a-x）mol/（L.min）

3.解:

由图知X、Y的物质的量减少为反应物，Z的物质的量增加为产物。

反应方程式为：

3X+Y

2Z

vZ=△nZ/（tv）=0.2mol/（2L╳2min）

=0.05mol/（L.min）