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文檔簡介
1、魯科版化學(xué)反應(yīng)原理模塊第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第1、2節(jié)復(fù)習(xí)課 教學(xué)案例(第1課時(shí))一、教學(xué)背景分析(一)教材分析化學(xué)反應(yīng)原理第2章在內(nèi)容上如此多的定量探討的內(nèi)容,在高中階段有什么用途和意義呢?在過去的教材使用過程中,常常遇到學(xué)生的 “ 這個(gè)反應(yīng)為什么可以發(fā)生而另一個(gè)反應(yīng)卻不能發(fā)生? ” 、 “ 這些反應(yīng)條件怎樣影響反應(yīng)速率和化學(xué)平衡? ” 等等問題讓我們欲言難齒而苦惱?,F(xiàn)在教材中第 2 章 “ 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 ” 是在具有化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率的初步概念并已經(jīng)能夠定量描述化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上引入 “ 焓變 ” 與 “ 熵變 ” 定量探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,引入 “
2、化學(xué)平衡常數(shù) ” 定量探討和描述化學(xué)反應(yīng)的限度,應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)定量探討溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響。引入 “ 反應(yīng)速率常數(shù) ” 定量探討濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響;引入 “ 活化能 ” ,結(jié)合反應(yīng)速率常數(shù)定量探討溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。本專題在模塊中處于中介和橋梁的作用?;瘜W(xué)反應(yīng)中焓變,以及與熵變一起是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù),化學(xué)反應(yīng)的快慢、方向和限度又是溶液中離子反應(yīng)(電離平衡、水解平衡、溶解平衡等)的基礎(chǔ)。(二)學(xué)情分析高二的學(xué)生,經(jīng)過高一學(xué)年的學(xué)習(xí)和鍛煉,在心理上逐漸趨于理性,認(rèn)識(shí)事物的能力得到加強(qiáng),并具備了一定的分析和抽象思維能力。通過必修2 化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知
3、道化學(xué)反應(yīng)有快慢和限度之分,濃度能影響化學(xué)反應(yīng)速率的大小和化學(xué)反應(yīng)的限度,但不知其因,也沒有作定量研究。因此,教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的求知欲,加強(qiáng)過程與方法的培養(yǎng),提高學(xué)生的定量分析能力和綜合歸納能力。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能: 1. 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2. 描述化學(xué)平衡建立的過程,知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。3. 通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,并能用相關(guān)理論加以解釋。過程與方法:把握整體思路,抓住問題線索。標(biāo)準(zhǔn)提出“能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向”,僅僅要求學(xué)生知道化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的總趨勢是體系能量降低和熵的增加。關(guān)于化學(xué)平衡,標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)
4、生能夠描述其建立過程,通過探究外界條件對化學(xué)平衡的影響獲得化學(xué)平衡移動(dòng)原理,并能加以應(yīng)用。對于化學(xué)平衡狀態(tài)的定量描述,標(biāo)準(zhǔn)提出要求學(xué)生知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,對與化學(xué)平衡相關(guān)的計(jì)算則限制在計(jì)算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率。在教學(xué)中要有所側(cè)重,把握好深度、廣度.情感態(tài)度與價(jià)值觀: 1贊賞化學(xué)科學(xué)對個(gè)人生活和社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn),關(guān)注能源危機(jī)的問題,逐步形成可持續(xù)發(fā)展的思想。2形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,掌握從宏觀到微觀,現(xiàn)象到本質(zhì)的科學(xué)研究方法.三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn):1. 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2. 描述化學(xué)平衡建立的過程,知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。難點(diǎn):通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃
5、度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,并能用相關(guān)理論加以解釋。四、教學(xué)策略與手段本專題內(nèi)容涉及的基本概念和基本理論都是比較抽象、概括性的知識(shí),學(xué)生較難理解。但是,教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些原理的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過程,是在這種感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的不斷循環(huán)所進(jìn)行的歸納、演繹等邏輯推理過程中逐漸產(chǎn)生的。因此,在教學(xué)中應(yīng)抓住本專題內(nèi)容的基本特征定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合、感性認(rèn)識(shí)和理性分析相結(jié)合,充分運(yùn)用邏輯推理,重視創(chuàng)設(shè)歸納化學(xué)反應(yīng)原理的過程以及運(yùn)用相關(guān)原理解決問題的演繹過程。教學(xué)過程中,注意化學(xué)基本概念是由淺入深、由簡單到復(fù)雜逐步深入和完善的,教學(xué)處理時(shí)要注意概念的層次性。那種任意擴(kuò)
6、大要求、不分階段、企圖一次“講深講透講完整”的做法是不可取的,例如焓變、熵變、自發(fā)反應(yīng)概念不必深究。五、教學(xué)過程【展示目標(biāo)】1. 能用焓變和熵變說明化學(xué)反應(yīng)的方向。2. 描述化學(xué)平衡建立的過程,知道化學(xué)平衡常數(shù)的涵義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。3. 通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響,并能用相關(guān)理論加以解釋?!締栴}思考1】如何判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行?【學(xué)生概括】判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下):若H-TS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;若H-TS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若H-TS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行?!景鍟恳?、判據(jù)(溫度、壓強(qiáng)一定)【例1】實(shí)驗(yàn)證明,多數(shù)能自發(fā)
7、進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。對此說法的理解中,正確的是()A所有的放熱反應(yīng)都是自發(fā)進(jìn)行的B所有的自發(fā)反應(yīng)都是放熱的C焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素D焓變是決定反應(yīng)是否具有自發(fā)性的判據(jù)解析:多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),并不是所有自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)都是放熱反應(yīng),既然說“多數(shù)”,必定存在特例,只能說“焓變是影響反應(yīng)是否具有自發(fā)性的一種重要因素,但不是唯一因素?!贝鸢福篊【練習(xí)】1.下列說法完全正確的是 A.放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) B.S為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) C.物質(zhì)的量增加的反應(yīng),S為正值 D.自發(fā)反應(yīng)也需要一定條件2.下列反應(yīng)中熵增加的是( )A.食鹽晶體溶于水 B.氫氣在氧氣中燃燒生
8、成液態(tài)水C.碳酸氫銨分解 D.水蒸氣冷凝為水【例2】下列說法中正確的是()A某反應(yīng)低溫條件下能自發(fā)進(jìn)行,那么高溫條件下也一定能自發(fā)進(jìn)行B某反應(yīng)高溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行,那么低溫條件下也不能自發(fā)進(jìn)行C反應(yīng)方向是由焓變和熵變共同決定的,與反應(yīng)溫度無關(guān)D溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性作用解析:根據(jù)HTS的判斷依據(jù),當(dāng)H0、S0時(shí),所有溫度下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)H0、S0時(shí),高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)H0、S0時(shí),低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)H0、S0時(shí),所有溫度下反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)H0、S0或H0、S0且H與S相差不大時(shí),溫度有可能對反應(yīng)的方向起決定性作用。答案:D【練習(xí)】已知在100kPa、298.15K
9、時(shí)石灰石分解反應(yīng):CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H=178.3kJ·mol1S=160.4J·mol1·K1,試判斷反應(yīng)的自發(fā)性及自發(fā)進(jìn)行的最低溫度?!締栴}思考2】H TS0的反應(yīng)一定能自發(fā)發(fā)生嗎?【概括整合】H TS0只是說明在一定條件下該反應(yīng)有自發(fā)發(fā)生的趨勢,即反應(yīng)發(fā)生的可能性,并不說明能實(shí)際發(fā)生,反應(yīng)能否實(shí)際發(fā)生還涉及反應(yīng)速率問題?!締栴}思考3】化學(xué)平衡研究的對象是什么?如何證明SO2和O2反應(yīng)生成SO3是可逆反應(yīng)?【概括整合】可逆反應(yīng);同位素示蹤原子法:反應(yīng)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 達(dá)平衡后,再向容器中通入含氧的同位素18O
10、的氧氣,經(jīng)過一段時(shí)間后,18O原子位于SO2、O2和SO3中。因此,可逆反應(yīng)總是不能進(jìn)行到底,得到的總是反應(yīng)物與生成物的混合物【問題思考4】如何理解化學(xué)平衡的建立過程? 【概括整合】 化學(xué)平衡狀態(tài)指在一定條件下的可逆反應(yīng)里,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。是可逆反應(yīng)過程中的一種特殊狀態(tài)【問題思考5】1化學(xué)平衡的特征有哪些? 2某化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的濃度等于生成物的濃度,是否正確?3化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)停止了,所以各物質(zhì)的百分含量保持不變。這句話對嗎?【概括整合】(1)“等”:即對同種物質(zhì)來講,v正(X)v逆(X),這是本質(zhì)。(2)“動(dòng)”:化學(xué)平衡是
11、一種動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行。 v正(X)v逆(X) 0(3)“定”:外界條件(如:濃度、溫度和壓強(qiáng))不改變時(shí),化學(xué)平衡狀態(tài)不變,反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,各組分的含量一定。(4) “變”:當(dāng)外界條件發(fā)生改變時(shí),化學(xué)平衡可能被破壞,一定時(shí)間后,在新條件下可重新建立新的平衡。 【例3】二氧化氮在加熱條件下能夠分解成一氧化氮和氧氣。該反應(yīng)進(jìn)行到35 s時(shí),達(dá)到平衡(NO2濃度約為0.010 mol/L)。圖中曲線表示二氧化氮分解反應(yīng)在前20 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。、若反應(yīng)延續(xù)至60 s,請?jiān)趫D中用實(shí)線接著畫出20 s60 s的反應(yīng)進(jìn)程曲線。時(shí)間/s102030405060濃度0.0100.0
12、200.030、若在反應(yīng)開始時(shí)加入催化劑(其他條件都不變),請?jiān)趫D上用虛線畫出加入催化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線。時(shí)間/s102030405060濃度0.0100.0200.030 【練習(xí)】1.可逆反應(yīng)N23H22NH3的正、逆反應(yīng)速率可用各反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示。下列各關(guān)系中能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是A. 3v正(N2)v正(H2) B. v正(N2)v逆(NH3)C. 2v正(H2)3v逆(NH3) D. v正(N2)3v逆(H2)2.下列說法可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是 ( )A1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵形成B1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)HH鍵斷裂C1個(gè)N
13、N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵斷裂D1個(gè)NN鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)NH鍵形成 【問題思考5】化學(xué)平衡的標(biāo)志的討論,平衡時(shí),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大小?【概括整合】直接標(biāo)志:AV正 = V逆B各組分的m、n不變。C通過含量:各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、(恒溫、衡壓下)氣體的體積分?jǐn)?shù)不變。D通過濃度:各組分的濃度不變。E比較化學(xué)鍵的斷裂與生成的量的關(guān)系 間接標(biāo)志:A通過總量:前提:氣體反應(yīng)vg0時(shí)。體系的n(總)、p(總)、v(總)不變。 B通過復(fù)合量:、不變。 C其他:如平衡體系顏色不變(實(shí)際是有色物濃度不變)平衡時(shí),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率()最大。【板書】二、化學(xué)平衡的標(biāo)志【例4】在一定溫度下的定容密閉容器中,當(dāng)
14、下列物理量不再變化時(shí),表明反應(yīng):A(s)2B(g) C(g)D(g)已達(dá)平衡的是 ( ) A、混合氣體的壓強(qiáng) B、混合氣體的密度C、B的物質(zhì)的量濃度 D、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 答案:BCD【思考】若A為氣體?答案:ACD【注意】(1)對于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的分子總數(shù)不相等的可逆反應(yīng)(如2SO2+O22SO3)來說,可利用混合氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量是否隨著時(shí)間的改變而改變來判斷是否達(dá)到平衡。(2)對于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的分子數(shù)相等的可逆反應(yīng):(如H2+I2(g) 2HI),不能用此標(biāo)志判斷平衡是否到達(dá),因?yàn)樵诖朔磻?yīng)過程中,氣體的總壓、總體積、總物質(zhì)的量都不隨時(shí)間的改變而改變?!揪毩?xí)】
15、試寫出下列反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) ;C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)答案: ;注意:反應(yīng)中的固體或純?nèi)軇┎涣腥肫胶獬?shù)的表達(dá)式中!【板書】三、平衡常數(shù)與反應(yīng)限度【問題思考與整合】(1)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),由K隨溫度的變化可推斷正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱。 若正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,K 增大;若正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,K 減小;(2)平衡常數(shù)K值的大小,可推斷反應(yīng)進(jìn)行的程度。 K值越大,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;K值越小,表示反應(yīng)進(jìn)行的程度越小,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越小。(3)反應(yīng)的平衡常數(shù)與反
16、應(yīng)可能進(jìn)行的程度。一般來說,反應(yīng)的平衡常數(shù)K105,認(rèn)為正反應(yīng)進(jìn)行得較完全;K 10-5則認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)很難進(jìn)行(逆反應(yīng)較完全)。(4) K的表達(dá)式和數(shù)值與方程式的具體寫法有關(guān)。【練習(xí)】不同溫度時(shí),反應(yīng):H2(g)+I2(g) 2HI(g),的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下:溫度623K698K763K平衡常數(shù)66 .954.445.9通過改變溫度,平衡常數(shù)大小的變化趨勢可以判斷上述可逆反應(yīng)的正方向是 反應(yīng)?!締栴}思考6】用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀,常用什么來表示反應(yīng)限度?【概括整合】用平衡常數(shù)來表示反應(yīng)的限度有時(shí)不夠直觀,常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示反應(yīng)限度。對于可逆反應(yīng): mA(g)+
17、nB (g)pC(g)+qD(g):反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率(該條件最大轉(zhuǎn)化率)可表示:或【例5】對于反應(yīng)2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g) ,若在一定溫度下,將0.1mol的SO2(g)和0.06mol O2(g)注入一體積為2L的密閉容器中,當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),測得容器中有0.088mol的SO3(g)試求在該溫度下的平衡常數(shù)?求SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率。【思考】當(dāng)將題中的SO2(g) 和O2(g) 的物質(zhì)的量分別為0.12mol和0.06mol時(shí)SO2(g)和O2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率【點(diǎn)撥】溫度一定時(shí),對于一個(gè)化學(xué)反應(yīng),平衡常數(shù)雖然一定,但不同的反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率可能不同。
18、不能脫離具體的反應(yīng)物談平衡轉(zhuǎn)化率。化學(xué)平衡計(jì)算的基本方法三段分析法()()()()起始變化平衡【練習(xí)】在2L的容器中充入 1mol CO和 1mol H2O(g),發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) 800時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,若k=1.求:(1)CO的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率。(2)若溫度不變,上容器中充入 的是1mol CO和 2mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。(3)若溫度不變,上容器中充入 的是1mol CO和 4mol H2O(g), CO和H2O(g),的平衡濃度和轉(zhuǎn)化率是多少。(4)若溫度不變,要使CO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%,在題干的條件
19、下還要充入 H2O(g) 物質(zhì)的量為多少。【問題思考7】復(fù)述、再現(xiàn)和討論反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響?!景鍟克?、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響【概括整合】在其他條件不變的情況下,(1)改變溫度:升高反應(yīng)體系的溫度,平衡向_的方向移動(dòng); 降低反應(yīng)體系的溫度,平衡向_的方向移動(dòng)。 溫度對平衡移動(dòng)的影響是通過改變_實(shí)現(xiàn)的。 (2)改變濃度:增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,Qc _Kc,化學(xué)平衡_移動(dòng)。 增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,Qc _Kc,化學(xué)平衡_移動(dòng)。 Q與K的表達(dá)式相同,均為 ,所不同的是,計(jì)算K時(shí)所用濃度是平衡濃度,而計(jì)算Q時(shí)所用濃度是任一瞬間的濃度。(3)改變壓強(qiáng):增大體系壓強(qiáng),平
20、衡向著氣體體積_的方向移動(dòng); 減小體系壓強(qiáng),平衡向著氣體體積_的方向移動(dòng)?!緩?qiáng)調(diào)】(1)對于一個(gè)已知的化學(xué)反應(yīng),當(dāng)溫度一定時(shí),化學(xué)平衡常數(shù)K為確定的值。溫度對平衡移動(dòng)的影響是通過改變平衡常數(shù)實(shí)現(xiàn)的。濃度、壓強(qiáng)的影響是通過使Qc與Kc不再相等,而使平衡發(fā)生移動(dòng)。(2)濃度適用于有氣體參加或氣體生成的反應(yīng)或溶液中進(jìn)行的反應(yīng),所以通常認(rèn)為改變固體的量時(shí)化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)。(3)反應(yīng)物有兩種或兩種以上,增加一種物質(zhì)的濃度,該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率降低,而其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率升高。(4)不特別指明時(shí),增大壓強(qiáng)均指壓縮體積。平衡混合物是固體或溶液時(shí),改變壓強(qiáng),平衡不移動(dòng)。改變體系的壓強(qiáng)相當(dāng)于改變體系的體積,也就相當(dāng)
21、于改變物質(zhì)的濃度(如增大體系的壓強(qiáng)相當(dāng)于增大氣體的濃度),壓強(qiáng)對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響是由于壓強(qiáng)改變引起氣體濃度的改變而引起化學(xué)平衡移動(dòng)的,若壓強(qiáng)的改變并沒有造成氣體濃度的改變則平衡不移動(dòng)。稀有氣體(或不參加反應(yīng)的氣體)的加入而導(dǎo)致的壓強(qiáng)變化,對化學(xué)平衡的影響,要具體分析平衡物質(zhì)的濃度是否變化,即體系占據(jù)的體積是否改變。恒容時(shí),壓強(qiáng)增大,但體積不變,所以濃度不變,平衡不移動(dòng)。恒壓時(shí),體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度同時(shí)減小,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向總體積增大的方向移動(dòng)。(5)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時(shí),應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響?!纠?】現(xiàn)由可逆反應(yīng)CO(氣)+H2O (氣) CO2(氣) +H2
22、(氣)H,在850時(shí),K1。 若溫度升高至950,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),K_<_1(<、>、)解析:K值越大表示反應(yīng)越易向正反應(yīng)方向進(jìn)行,升溫反應(yīng)逆反應(yīng)方向移動(dòng)即不易向正反應(yīng)方向進(jìn)行。 850時(shí)在固定容積的密閉容器中放入混合物,起始濃度c(CO)=0.01mol/L,c(H2O) (氣) =0.03mol/L, c(CO2) =0.01mol/L, c(H2) =0.05mol/L。則反應(yīng)開始時(shí),H2O (氣)的消耗速率比生成速率_小_(大、小、不確定)解析:Q>1,即反應(yīng)要向K1的方向進(jìn)行只能使分子減小、分母增大即向逆反應(yīng)進(jìn)行。 850時(shí),若將中H2O起始濃度增加到0.1m
23、ol/L,則反應(yīng)向(填正反應(yīng)、逆反應(yīng))_方向進(jìn)行;達(dá)到平衡時(shí)(CO)_。解析:濃度商Q<1正反應(yīng)方向進(jìn)行溫度不變即K不變 CO(氣) + H2O (氣) CO2(氣) + H2(氣) 起始濃度 0.01 0.1 0.01 0.05變化濃度 x x x x平衡濃度(0.01x) (0.1x) (0.01x) (0.05x) K=1= 然后可求得(CO) 保持容器溫度、體積不變,若在容器中充入適量的H2,則重新達(dá)到平衡時(shí),CO的反應(yīng)速率比充H2之前_增大_(大、小、不確定)理由是什么?解析:增大任一反應(yīng)物或生成物的濃度,化學(xué)反應(yīng)速率都增大?!纠?】 在容積相同且固定不變的四個(gè)密閉容器中,進(jìn)行
24、同樣的可逆反應(yīng):2A(g) + 3B(g) 3C(g) + 2D(g), 起始時(shí)四個(gè)容器所盛A、B的量分別是 甲:A 2mol,B 1mol;乙:A 1mol,B 1mol;丙:A 2mol,B 2mol;?。篈 1mol,B 2mol,在相同溫度下建立平衡時(shí),A或B的轉(zhuǎn)化率大小關(guān)系正確的是( ) A. B的轉(zhuǎn)化率:甲丙乙丁 B. A的轉(zhuǎn)化率:甲丙乙丁 C. B的轉(zhuǎn)化率:甲丙乙丁 D. A的轉(zhuǎn)化率:甲乙丙丁【問題思考8】平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系怎樣呢?【板書】五、平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系【完成學(xué)案】(1)溫度和壓強(qiáng)的影響溫度或壓強(qiáng)改變后,若能引起平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物的
25、轉(zhuǎn)化率一定 。(2)反應(yīng)物用量的影響若反應(yīng)物只有一種,如aA(g) bB(g) + cC(g) ,增加A的量,平衡正向移動(dòng),此種情況等效于加壓,A的轉(zhuǎn)化率與氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān): a=b+c, A的轉(zhuǎn)化率不變 a>b+c, A的轉(zhuǎn)化率增大 a<b+c, A的轉(zhuǎn)化率減小若反應(yīng)物不止一種,如aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)a.若只增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則的轉(zhuǎn)化率 ,的轉(zhuǎn)化率 ,若只減少的量,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則的轉(zhuǎn)化率 。若反應(yīng)物、的物質(zhì)的量同倍數(shù)的增加,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),此種情況等效于加壓,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),轉(zhuǎn)化率
26、,轉(zhuǎn)化率 ,轉(zhuǎn)化率 【概括整合】通過復(fù)習(xí)理解決定化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向的因素,學(xué)會(huì)用化學(xué)平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率來描述化學(xué)反應(yīng)的限度,兩者都用到了定量的計(jì)算?!咀鳂I(yè)】將本節(jié)課例題解題思路整理在錯(cuò)題記錄本上.【課堂檢測】1下列說法完全正確的是( ) A. 放熱反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng) B. S 為正值的反應(yīng)均是自發(fā)反應(yīng)C. 物質(zhì)的量增加的反應(yīng),S 為正值 D. 如果H和S 均為正值,當(dāng)溫度升高時(shí),反應(yīng)可能自發(fā)進(jìn)行2下列關(guān)于平衡常數(shù)K的說法中,正確的是( ) A在任何條件下,化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值 B改變反應(yīng)物濃度或生成物濃度都會(huì)改變平衡常數(shù)K C平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),與反應(yīng)濃度、壓強(qiáng)無關(guān) D從平衡常數(shù)K的大小可
27、以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度3對于3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4(s) + 4H2(g)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為( ) A B. C. D.4.某溫度,反應(yīng)SO2(g)+O2(g) SO3(g)的平衡常數(shù)K=50,在同一溫度下,反應(yīng)2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) 的平衡常數(shù)K值應(yīng)為( )A. 2500 B. 100 C.4×104 D. 2×102六、板書設(shè)計(jì)第1、2節(jié)復(fù)習(xí)課 教學(xué)案例(第1課時(shí))一、判據(jù)(溫度、壓強(qiáng)一定)二、化學(xué)平衡的標(biāo)志三、平衡常數(shù)與反應(yīng)限度四、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響五、平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系七、教學(xué)反思本專題增加了
28、以前大學(xué)化學(xué)中的一些內(nèi)容,如熵、熵變、化學(xué)反應(yīng)方向等。這些內(nèi)容在以往的教材從來都沒有出現(xiàn)過,因此,在教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)翻閱大學(xué)書籍和其他資料,深入理解有關(guān)專業(yè)知識(shí)及有關(guān)化學(xué)反應(yīng)研究的新發(fā)現(xiàn)、新成果、新方法。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),教師要在研讀普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))的基礎(chǔ)上,認(rèn)真分析,理解教材,包括理解教材的知識(shí)體系,了解教材的知識(shí)背景等.【附件】【知識(shí)梳理】一、判據(jù)(在溫度、壓強(qiáng)一定的情況下):若H-TS>0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行;若H-TS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若H-TS<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。二、化學(xué)平衡的標(biāo)志直接標(biāo)志:AV正 = V逆B各組分的m、n不變。C通過含量:各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、
29、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、(恒溫、衡壓下)氣體的體積分?jǐn)?shù)不變。D通過濃度:各組分的濃度不變。E比較化學(xué)鍵的斷裂與生成的量的關(guān)系 間接標(biāo)志:A通過總量:前提:氣體反應(yīng)vg0時(shí)。體系的n(總)、p(總)、v(總)不變。 B通過復(fù)合量:、不變。 C其他:如平衡體系顏色不變(實(shí)際是有色物濃度不變)平衡時(shí),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率()最大。三、平衡常數(shù)與反應(yīng)限度四、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響在其他條件不變的情況下,(1)改變溫度:升高反應(yīng)體系的溫度,平衡向_的方向移動(dòng); 降低反應(yīng)體系的溫度,平衡向_的方向移動(dòng)。 溫度對平衡移動(dòng)的影響是通過改變_實(shí)現(xiàn)的。 (2)改變濃度:增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,Qc _Kc,化學(xué)平衡_
30、移動(dòng)。 增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,Qc _Kc,化學(xué)平衡_移動(dòng)。 Q與K的表達(dá)式相同,均為 ,所不同的是,計(jì)算K時(shí)所用濃度是平衡濃度,而計(jì)算Q時(shí)所用濃度是任一瞬間的濃度。(3)改變壓強(qiáng):增大體系壓強(qiáng),平衡向著氣體體積_的方向移動(dòng); 減小體系壓強(qiáng),平衡向著氣體體積_的方向移動(dòng)。五、平衡移動(dòng)方向與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的關(guān)系(1)溫度和壓強(qiáng)的影響溫度或壓強(qiáng)改變后,若能引起平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定 。(2)反應(yīng)物用量的影響若反應(yīng)物只有一種,如aA(g) bB(g) + cC(g) ,增加A的量,平衡正向移動(dòng),此種情況等效于加壓,A的轉(zhuǎn)化率與氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān): a=b+c,
31、A的轉(zhuǎn)化率不變 a>b+c, A的轉(zhuǎn)化率增大 a<b+c, A的轉(zhuǎn)化率減小若反應(yīng)物不止一種,如aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g)a.若只增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則的轉(zhuǎn)化率 ,的轉(zhuǎn)化率 ,若只減少的量,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則的轉(zhuǎn)化率 。若反應(yīng)物、的物質(zhì)的量同倍數(shù)的增加,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),此種情況等效于加壓,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),轉(zhuǎn)化率 ,轉(zhuǎn)化率 ,轉(zhuǎn)化率 【學(xué)習(xí)訓(xùn)練】A、基礎(chǔ)訓(xùn)練1下列反應(yīng)中,S最大的是( ) A. C(s)+O2(g) CO2 (g) B. 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)C. N2(g)3H2(g)2
32、NH3(g) D. CuSO4(s) + 5 H2O(l) CuSO4· 5 H2O (s) 2下列反應(yīng)在常溫下均為非自發(fā)反應(yīng),則在高溫下仍為非自發(fā)的是( ) A. Ag2 O(s) 2Ag(s)+O2(g) B. Fe2O3( s )+C( s ) 2Fe( s ) + CO2(g)C. N2O4(g) 2NO2(g) D. 6C(s) + 5 H2O(l) C6H12O6 ( s )B、提高訓(xùn)練3.在容積為1L的密閉容器中,裝有4mol NO2,在一定溫度時(shí)進(jìn)行下面的反應(yīng):2NO2(g) N2O4(g),在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25,則平衡時(shí)該容器中NO2的物質(zhì)的量為(
33、) A.0 mol B. 1 mol C. 2 mol D. 3 mol4在密閉容器中把CO和H2O的混合物加熱到800,有下列平衡:CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ,且平衡常數(shù)K為1 ,若用2 molCO和10 molH2O相互混合并加熱到800,則CO的轉(zhuǎn)化率為( ) A. 16.7% B. 50% C. 66.7% D. 83.3%魯科版化學(xué)反應(yīng)原理模塊第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率第3、4節(jié)復(fù)習(xí)課 教學(xué)案例(第2課時(shí))一、教學(xué)背景分析(一)教材分析化學(xué)反應(yīng)原理第2章在內(nèi)容上如此多的定量探討的內(nèi)容,在高中階段有什么用途和意義呢?在過去的教材使用過程中,常常
34、遇到學(xué)生的 “ 這個(gè)反應(yīng)為什么可以發(fā)生而另一個(gè)反應(yīng)卻不能發(fā)生? ” 、 “ 這些反應(yīng)條件怎樣影響反應(yīng)速率和化學(xué)平衡? ” 等等問題讓我們欲言難齒而苦惱?,F(xiàn)在教材中第 2 章 “ 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 ” 是在具有化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率的初步概念并已經(jīng)能夠定量描述化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)的基礎(chǔ)上引入 “ 焓變 ” 與 “ 熵變 ” 定量探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,引入 “ 化學(xué)平衡常數(shù) ” 定量探討和描述化學(xué)反應(yīng)的限度,應(yīng)用化學(xué)平衡常數(shù)定量探討溫度、濃度和壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響。引入 “ 反應(yīng)速率常數(shù) ” 定量探討濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響;引入 “ 活化能 ” ,結(jié)合反應(yīng)速率常數(shù)定量探討溫度和催化劑對
35、反應(yīng)速率的影響。本專題在模塊中處于中介和橋梁的作用?;瘜W(xué)反應(yīng)中焓變,以及與熵變一起是判斷化學(xué)反應(yīng)方向的依據(jù),化學(xué)反應(yīng)的快慢、方向和限度又是溶液中離子反應(yīng)(電離平衡、水解平衡、溶解平衡等)的基礎(chǔ)。(二)學(xué)情分析高二的學(xué)生,經(jīng)過高一學(xué)年的學(xué)習(xí)和鍛煉,在心理上逐漸趨于理性,認(rèn)識(shí)事物的能力得到加強(qiáng),并具備了一定的分析和抽象思維能力。通過必修2 化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí),學(xué)生已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)有快慢和限度之分,濃度能影響化學(xué)反應(yīng)速率的大小和化學(xué)反應(yīng)的限度,但不知其因,也沒有作定量研究。因此,教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的求知欲,加強(qiáng)過程與方法的培養(yǎng),提高學(xué)生的定量分析能力和綜合歸納能力。二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能: 1. 知道化
36、學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,通過實(shí)驗(yàn)測定某些化學(xué)反應(yīng)速率。2. 知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3. 通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。4. 通過催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例,認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。5. 認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。過程與方法:把握整體思路,抓住問題線索。引入 “ 反應(yīng)速率常數(shù) ” 定量探討濃度、溫度對反應(yīng)速率的影響;引入 “ 活化能 ” ,結(jié)合反應(yīng)速率常數(shù)定量探討溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響。本節(jié)課采用主體探究式教學(xué)方法,以外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究為載體,引
37、導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)。在教學(xué)中力求“學(xué)生在教師指導(dǎo)下,以類似科學(xué)研究的方式去獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)和解決問題,從而在掌握知識(shí)內(nèi)容的同時(shí),讓學(xué)生體驗(yàn)、理解和應(yīng)用科學(xué)方法,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?!鼻楦袘B(tài)度與價(jià)值觀: 樹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?;瘜W(xué)反應(yīng)速率是從化學(xué)動(dòng)力學(xué)的角度研究化學(xué)反應(yīng)的三、重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn):1. 知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,通過實(shí)驗(yàn)測定某些化學(xué)反應(yīng)速率。2. 知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。難點(diǎn):1. 通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、
38、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。2. 通過催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例,認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3. 認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。四、教學(xué)策略與手段本專題內(nèi)容涉及的基本概念和基本理論都是比較抽象、概括性的知識(shí),學(xué)生較難理解。但是,教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這些原理的形成是由特殊到一般、由具體到抽象、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)識(shí)過程,是在這種感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的不斷循環(huán)所進(jìn)行的歸納、演繹等邏輯推理過程中逐漸產(chǎn)生的。因此,在教學(xué)中應(yīng)抓住本專題內(nèi)容的基本特征定性分析和定量計(jì)算相結(jié)合、感性認(rèn)識(shí)和理性分析相結(jié)合,充分運(yùn)用邏輯推理,重視創(chuàng)設(shè)歸納化學(xué)反應(yīng)
39、原理的過程以及運(yùn)用相關(guān)原理解決問題的演繹過程。教學(xué)過程中,注意化學(xué)基本概念是由淺入深、由簡單到復(fù)雜逐步深入和完善的,教學(xué)處理時(shí)要注意概念的層次性。那種任意擴(kuò)大要求、不分階段、企圖一次“講深講透講完整”的做法是不可取的,五、教學(xué)過程【展示目標(biāo)】1. 知道化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法,通過實(shí)驗(yàn)測定某些化學(xué)反應(yīng)速率。2. 知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3. 通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。4. 通過催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例,認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。5. 認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用?!纠?
40、】反應(yīng)4NH3+5O2 4NO+6H2O 在5升的密閉容器中進(jìn)行,30秒后,NO 的物質(zhì)的量增加了0.3mol,此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率用NO來表示為多少?問題1:若用O2的濃度變化來表示此反應(yīng)速率是多少?問題2:v(NO)=0.002mol/L·s 與v(O2)=0.0025mol/L·s是否表示此反應(yīng)的同一種速率?數(shù)值上有何規(guī)律?【板書】一、化學(xué)反應(yīng)速率【問題思考1】化學(xué)反應(yīng)速率的含義?【學(xué)生回答】化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的尺度。通常用單位時(shí)間內(nèi)某反應(yīng)物濃度的減少或某生成物濃度的增大來表示?;瘜W(xué)反應(yīng)速率為正值?!締栴}思考2】小結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率表示時(shí)的注意點(diǎn)、規(guī)律
41、?!緦W(xué)生概括】1、在同一反應(yīng)體系中用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值是可以不同的,但是這些數(shù)值都表示同一個(gè)反應(yīng)速率。因此化學(xué)反應(yīng)速率的表示必須注明用哪種物質(zhì)來做標(biāo)準(zhǔn)。2、用同一反應(yīng)體系中不同物質(zhì)表示同一速率時(shí),其數(shù)值比一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。3、一般來說,化學(xué)反應(yīng)的速率隨著反應(yīng)的進(jìn)行可不斷變化。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率實(shí)際是指這一時(shí)間段內(nèi)的平均速率,而不是指瞬時(shí)速率。v>0【練習(xí)】反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的反應(yīng)速率為:(1)v(A)=0.3mol/(L·s) (2)v(B)=0.6mol/(L·s) (3)v(C)
42、=0.4mol/(L·s) (4)v(D)=0.45mol/(L·s)則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)椤!靖爬ā克员容^反應(yīng)速率大小時(shí),不僅要看反應(yīng)速率數(shù)值本身的大小,還要結(jié)合化學(xué)方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小來說明?!締栴}思考3】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?【概括】不同的化學(xué)反應(yīng)主要決定于反應(yīng)物性質(zhì);同一化學(xué)反應(yīng)主要決定于反應(yīng)條件。內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì) 外因:濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等【板書】二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1、濃度的影響【例2】反應(yīng)速度V和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測定的。化學(xué)反應(yīng)H2+Cl22HCl的反應(yīng)速度V可表示為V=kcm(H2)·cn(Cl2
43、),式中k為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。 (mol/L)(mol/L)V(mol/L·s)1.01.01.0K2.01.02.0K2.04.04.0K由此可推得,m、n值正確的是 A m=1、n=1 B m=1/2、n=1/2 C m=1/2、n=1 D m=1、n=1/2 【問題思考4】一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系能否根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式直接寫出?【概括】1、反應(yīng)速率常數(shù)與 無關(guān),但受 、 、 等因素的影響。2、必須指明的是,一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式是 的結(jié)果,不能隨意根據(jù)反應(yīng)的 直接寫出。對于很多反應(yīng),這種關(guān)系式中濃度的方
44、次與化學(xué)方程式中的系數(shù)并無確定關(guān)系?!締栴}思考4】1、對固體、純液體物質(zhì)反應(yīng)物,增加它們的量會(huì)改變反應(yīng)速率嗎?2、對有氣體參與的反應(yīng),增加壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率改變嗎?【討論】學(xué)生討論解決?!揪毩?xí)】(2007年高考廣東) “碘鐘”實(shí)驗(yàn)中,3IS2O82-I3 2SO42 的反應(yīng)速率可以用I3 與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時(shí)間t來度量,t越小,反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)編號(hào)c(I)/ mol·L10.0400.0800.0800.1600.120c()/mol·L10.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022
45、.044.0t1回答下列問題:(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是_。(2)顯色時(shí)間t1_。(3)溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律,若在40 下進(jìn)行編號(hào)對應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn),顯色時(shí)間t2的范圍為_(填字母)。(A)22.0 s (B)22.0 s44.0 s (C)44.0 s (D)數(shù)據(jù)不足,無法判斷(4)通過分析比較上表數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是_?!景鍟?、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【例3】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與稀H2SO4溶液時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):Na2S2O3+ H2SO4=Na2 SO4+SO2+S+H2O 下列反應(yīng)速率最大的是( )。A
46、 0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL,加水5mL,反應(yīng)溫度10B 0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度10C 0.1mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度30D 0.2mol/L Na2S2O3和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL,加水10mL,反應(yīng)溫度30【例4】1000K時(shí),AB+C 500K時(shí),DE+F 它們的反應(yīng)速率關(guān)系正確的是 ( )A > B < C
47、= D無法確定【內(nèi)容整合】1、規(guī)律在其他條件不變時(shí),升高溫度可以 化學(xué)反應(yīng)速率;降低溫度可以 化學(xué)反應(yīng)速率。2、化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的定量關(guān)系(1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律對于在 中發(fā)生的反應(yīng),溫度每升高10K,反應(yīng)速率增加到 倍。此近似規(guī)律只對一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計(jì)。(2)經(jīng)驗(yàn)公式(阿倫尼烏斯公式)k= Ea為 ,單位 當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù) ,化學(xué)反應(yīng)速率 。(3)活化能概念:普通反應(yīng)物分子形成 所 的能量。意義:活化能越高,反應(yīng)越 進(jìn)行,反應(yīng)速率常數(shù)越 ,化學(xué)反應(yīng)速率越 ?!締栴}思考5】為什么升高相同溫度時(shí),不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同?【概括】由阿侖尼烏斯公式可知,Ea
48、值越大,改變溫度對反應(yīng)速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因【練習(xí)】已知N2+3H22NH3 H<O ,反應(yīng)速率為V1;2HIH2+I2 H>O ,反應(yīng)速率為V2。對于上述兩個(gè)可逆反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),V1和V2的變化情況為A.同時(shí)增大 B.同時(shí)減小 C.V1增大,V2減小 D.V1減小,V2增大【過渡】化學(xué)反應(yīng)速率還會(huì)受催化劑的影響【板書】3、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【練習(xí)】1、下列條件的變化,是因?yàn)榻档头磻?yīng)活化能致使反應(yīng)速率加快的是( ) A、增大濃度 B、增大壓強(qiáng) C、升高溫度 D、使用催化劑2、在密閉容器里,通入x mol H2和y
49、 mol2(),改變下列條件,反應(yīng)速率將如何改變? (1)升高溫度 ;(2)加入催化劑 ;(3)充入更多的H2 ;(4)擴(kuò)大容器的體積 ;(5)容器容積不變,通入氖氣 。 【概括】催化劑:是通過_而提高化學(xué)反應(yīng)速率的。催化劑使正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率改變的程度_(相同,不同)。它_(能,不能)改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),_(能,不能)改變平衡轉(zhuǎn)化率。催化劑具有選擇性?!具^渡】應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)的限度,選擇合成氨的適宜條件【板書】三、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化工業(yè)合成氨【知識(shí)再現(xiàn)】合成氨條件的選擇 合成氨反應(yīng)式_; 反應(yīng)特點(diǎn)_; 速率方程_生產(chǎn)要求綜合選擇生成NH3速率大NH3的平衡濃度大各物質(zhì)濃度溫
50、度壓強(qiáng)催化劑【例5】可逆反應(yīng)3H2(g) + N2(g) 2NH3(g);H0,達(dá)到平衡后,為了使H2 的轉(zhuǎn)化率增大,下列選項(xiàng)中采用的三種方法都正確的是( ) A升高溫度,降低壓強(qiáng),增加氮?dú)?B降低溫度,增大壓強(qiáng),加入催化劑 C升高溫度,增大壓強(qiáng),增加氮?dú)?D降低溫度,增大壓強(qiáng),分離出部分氨答案:D【例6】在容積相同的不同密閉容器中內(nèi),分別充入同量的N2和H2,在不同溫度下,任其發(fā)生反應(yīng):3H2 + N22NH3,并分別在t0秒時(shí)測定其中NH3的體積分?jǐn)?shù)x(NH3),繪成如圖的曲線。 (1)A、B、C、D、E五點(diǎn)中,尚未達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_。 (2)此可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是_熱反應(yīng)。(3)AC段曲線是增函數(shù),CE段曲線是減函數(shù),試從化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡角度說明理由。解析C點(diǎn)左側(cè)因x(NH3)不斷增大,所以反應(yīng)尚未達(dá)到化學(xué)平衡,即圖中A、B點(diǎn)為尚未達(dá)到化學(xué)
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