《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》第二課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)課題 《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》第二課時(shí)單元6學(xué)科化學(xué)年級(jí)高一教材分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第六章《化學(xué)反應(yīng)與能量》第二節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》的第二課時(shí)。本節(jié)主要學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的限度、化學(xué)反應(yīng)控制，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道大多數(shù)的反應(yīng)時(shí)不能進(jìn)行完全的，在具體的化學(xué)反應(yīng)中，我們要想辦法引導(dǎo)有益反應(yīng)，控制有害反應(yīng)。人類要利用和控制化學(xué)反應(yīng)，如提高燃料的利用率，必須了解這些問(wèn)題。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)前面化學(xué)反應(yīng)速率的拓展和延伸，通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的特征認(rèn)識(shí)更深入，更全面。在可逆反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)是受多種條件影響的，條件的改變會(huì)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的移動(dòng)，這位我們控制化學(xué)反應(yīng)提供了條件。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手，引出化學(xué)反應(yīng)響度的概念，從而引入可逆反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上又通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，總結(jié)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)發(fā)生移動(dòng)的因素。不同的條件改變，會(huì)導(dǎo)致不同的反應(yīng)結(jié)果，這就是我們要學(xué)的化學(xué)反應(yīng)的控制，通過(guò)過(guò)化學(xué)反應(yīng)的控制，可以人為的控制各種化學(xué)反應(yīng)。本節(jié)安排了“可逆反應(yīng)”，“化學(xué)平衡狀態(tài)”，“化學(xué)平衡的移動(dòng)”，“化學(xué)反應(yīng)條件的控制”這四部分內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，掌握可逆反應(yīng)的判斷、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定，條件改變導(dǎo)致平衡移動(dòng)，并能夠應(yīng)用。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因探究，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神，通過(guò)同組合作實(shí)驗(yàn)和全班共同交流培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神，在影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素學(xué)習(xí)中知道其根本原因。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中的現(xiàn)象，理解可逆反應(yīng)和化學(xué)平衡狀態(tài)的概念，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力及分析探究能力；通過(guò)體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和化學(xué)研究的基本方法，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：從現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)計(jì)探究方案，探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，在探究中互利合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：激發(fā)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象探究本質(zhì)的興趣，尊重科學(xué)，認(rèn)真學(xué)習(xí)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；通過(guò)參與探究過(guò)程，培養(yǎng)自身嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和辯證分析能力。重點(diǎn)難點(diǎn)化學(xué)平衡狀態(tài)的判定和化學(xué)平衡的移動(dòng)。 教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課 我們知道在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物之間是按照化學(xué)方程式中的系數(shù)比進(jìn)行反應(yīng)的，那么，在實(shí)際反應(yīng)中，反應(yīng)物能否按相應(yīng)的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)化為生成物呢？ 氯水是氯氣的水溶液，氯氣能與水反應(yīng)，而且這是一個(gè)可逆反應(yīng)。請(qǐng)大家回憶氯水中含有哪些微粒。氯水的成份：         分子：Cl2 、HClO 、H2O                     離子：H+、Cl-、ClO- 等反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為生成物了嗎？  講授新課第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率和限度一、可逆反應(yīng)    1. 一定條件下,既能正向又能逆向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。如：2HI(g)          H2(g) + I2(g)  可逆反應(yīng)。          2KClO3  = 2KCl + 3O2(g)      不可逆反應(yīng)。大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是可逆反應(yīng)。少數(shù)反應(yīng),在逆反應(yīng)條件還沒(méi)建立時(shí)反應(yīng)物已經(jīng)耗盡了,不能建立平衡,是不可逆反應(yīng)。典型的可逆反應(yīng)有:N2+3H2             2NH3  2SO2+O2            2SO3 SO2 +H2O            H2SO3NH3 +H2O            NH3 ·H2O    啟示:   化學(xué)反應(yīng)是有限度的，有些能進(jìn)行地較徹底，有些反應(yīng)是不徹底的，甚至是可逆的。   2.在一固定容積的密閉容器里，加1molN2和3mol H2 (合適催化劑)，能發(fā)生什么反應(yīng)？   N2 + 3 H2             2NH3   開始階段有什么特征？（1）開始時(shí)c(N2) 、c(H2)大， c(NH3) =0     N2+H2             NH3只有正反應(yīng)，v(逆)=0     瞬間過(guò)后有什么特征？    （2）瞬間后c(N2) 、c(H2 )變小,c(NH3)≠0     N2  +  H2              NH3正逆反應(yīng)都進(jìn)行，v(逆) ≠0，v(正)> v(逆)    一定時(shí)間段內(nèi)有什么特征？    （3）c(N2) 、c(H2)逐漸變小，c(NH3)逐漸增大，三種物質(zhì)的濃度達(dá)到一個(gè)特定值。    N2 + H2 NH3           v(正)= v(逆) ≠0     由于v(正)= v(逆) ≠0，雖然正、逆反應(yīng)都在進(jìn)行，但各種物質(zhì)的百分含量、濃度都不會(huì)發(fā)生變化.            從外表上看，反應(yīng)好象“停止”。    可逆反應(yīng)的這種特殊狀態(tài)就是我們今天要研究的化學(xué)平衡狀態(tài)。(1)  0~t1：v(正)>v(逆)(2)      t1以后： v(正)=v(逆)t1以后反應(yīng)處于平衡狀態(tài)!二、化學(xué)平衡狀態(tài)    1、定義：在一定條件下的可逆反應(yīng)中，當(dāng)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)。   前提（適用范圍）：可逆反應(yīng)   內(nèi)在本質(zhì)：v(正)= v(逆) ≠0   外在標(biāo)志：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變   2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征   (１)逆  可逆反應(yīng)  （ 2)等：v(正)= v(逆)    (３)動(dòng)：動(dòng)態(tài)平衡（v(正)= v(逆) ≠0）   (４)定：反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持定，各組分的含量保持不變。   (５)變：條件改變，原平衡被破壞，在新條件下建立新的平衡。   3、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定   對(duì)于可逆反應(yīng)m A(g)    n B(g) + p C(g) 在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)有以下幾個(gè)標(biāo)志   ( 1 )A的生成速率和分解速率相等；   ( 2 )單位時(shí)間生成n mol B和p mol C的同時(shí)，生成m mol A；   （3）A、B、C的物質(zhì)的量不再改變；   （4）A、B、C的濃度不再改變；   （5）A、B、C的百分含量不再改變。   4.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(格式如下)   化學(xué)平衡計(jì)算的一般步驟: “三步曲”   ①寫出有關(guān)平衡的化學(xué)方程式；   ②找出各物質(zhì)的 起始量、轉(zhuǎn)化量、平衡量；   ③根據(jù)已知條件列式。             m A(g)           n B(g) + p C(g)起始(mol)轉(zhuǎn)化(mol)平衡(mol)   三、化學(xué)平衡的移動(dòng)    1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響    增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)；增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。    在生產(chǎn)上，往往采用增大容易取得的或成本較低的反應(yīng)物濃度的方法，使成本較高的原料得到充分利用。    2、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響    結(jié)論：其它條件不變的情況下，溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。3.催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響   催化劑同等程度的加快或減慢正、逆反應(yīng)速率(V正=V逆)；對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響。   催化劑能縮短平衡到達(dá)的時(shí)間。【思考練習(xí)】   1、 Fe(NO3)2溶液呈淺綠色，其中存在著下列平衡：Fe2++2H2O    Fe(OH)2+2H+ 往該溶液中滴加鹽酸，發(fā)生的變化（       ）  (A) 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)        (B) 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)  (C) 溶液由淺綠色變成黃色        (D) Fe2+物質(zhì)的量增大   答案為：AD  2.在一定條件下，某容器中充入N2和H2合成NH3,以下敘述錯(cuò)誤的是（      ）A.開始反應(yīng)時(shí)，正反應(yīng)速率最大，逆反應(yīng)速 率為零B.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后減小為零C.隨著反應(yīng)的進(jìn)行逆反應(yīng)速率逐漸增大，后保持恒定D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行，正反應(yīng)速率逐漸減小，最后與逆反應(yīng)速率相等且都保持恒定答案為：B    四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制    在生產(chǎn)和生活中，人們希望促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng)抑制有害的化學(xué)反應(yīng)，這就涉及到反應(yīng)條件的控制例如在合成氨工業(yè)中需要考慮控制反應(yīng)條件的成本和實(shí)際可能性。現(xiàn)在，假設(shè)你是一名工程師，你要使到你工廠的煤盡可能的完全燃燒，提高煤的燃燒效率，你認(rèn)為應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行分析？怎樣提高煤的燃燒效率？煤的狀態(tài)與燃燒的速率有何關(guān)系？與煤的充分燃燒有何關(guān)系？空氣的用量對(duì)煤的充分燃燒有什么影響？原因是什么？應(yīng)選用什么樣的爐膛材料？如何充分利用煤燃燒后的廢氣中的熱量？具體措施盡可能的使煤充分燃燒，提高能量的轉(zhuǎn)化率，關(guān)鍵是燃料與空氣或氧氣要盡可能充分的接觸，且空氣要適當(dāng)過(guò)量。燃料與空氣要有足夠大的接觸面積。盡可能充分地利用燃料燃燒所放出來(lái)的熱能，提高熱能的利用率。實(shí)質(zhì)是從多方面控制燃燒反應(yīng)的條件，它的意義在于節(jié)約能源，節(jié)省資源，減少污染等。自學(xué)科學(xué)史話：煉鐵高爐尾氣之謎探討交流：高爐高度增加，為什么CO濃度比例沒(méi)發(fā)生變化？ Fe2O3+3CO                2Fe+3CO2 CO2 + C                  2 CO    以上兩個(gè)反應(yīng)均存在反應(yīng)限度，不能進(jìn)行到底。    隨堂練習(xí)：1.在一定條件下，某可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（   ）   A.t1時(shí)刻，反應(yīng)逆向進(jìn)行         B.t2時(shí)刻，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率C.t3時(shí)刻，到達(dá)反應(yīng)進(jìn)行的限度  D.t4時(shí)刻，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)   答案為：D   2.下列關(guān)于化學(xué)平衡狀態(tài)的敘述錯(cuò)誤的是（     ）A.化學(xué)平衡是所有可逆反應(yīng)都存在的一種狀態(tài)B.在給定條件下，達(dá)到平衡式可逆反應(yīng)完成程度達(dá)到最大C.達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率均為零D.達(dá)到平衡時(shí)，但鸚鵡和生成物的濃度不再發(fā)生變化    答案為：C   3.（課本50頁(yè)第6題）一定條件下的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)N2+3H2          2NH3。下列情況不能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡的是（    ） A.NH3的質(zhì)量保持不變B.H2的含量保持不變C.正反應(yīng)和你反應(yīng)的速率相等D.N2、H2和NH3的物質(zhì)的量之比為1:3:2   答案為:D4.工業(yè)制取硫酸中的一步重要反應(yīng)是SO2在400~500。C下的催化氧化：                                          這是一個(gè)正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)。如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是  （     ）A.使用催化劑是為了增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率B.在上述條件下，SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3C.提高反應(yīng)時(shí)的溫度，可以實(shí)現(xiàn)SO2的完全轉(zhuǎn)化D.通過(guò)調(diào)控反應(yīng)條件，可以提高該反應(yīng)進(jìn)行的程度    答案為：B   5.在一定溫度下,可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)          2C(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是（　　?。?/span>A.　A的生成速率與C分解的速率相等                                                    B.　單位時(shí)間內(nèi)生成nmolA,同時(shí)生3nmolBC.　A、B、C的濃度不再變化     D.　A、B、C的分子數(shù)比為1:3:2   答案為：C   6.對(duì)于可逆反應(yīng)M＋N          Q達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（    ）       A. M、N、Q三種物質(zhì)的濃度一定相等B. M、N全部變成了QC. M、N、Q的濃度都保持不變D. 反應(yīng)已經(jīng)停止    答案為：C   7.下列說(shuō)法可以證明反應(yīng)N2+3H2           2NH3 已達(dá)平衡狀態(tài)的是   (               )A.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵形成B.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有3個(gè)H－H鍵斷裂C.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵斷裂D.1個(gè)N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N－H鍵形成    答案為：AC     課堂小結(jié)一、一定條件下,既能正向又能逆向進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)叫可逆反應(yīng)。二、化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)平衡狀態(tài)，以及化學(xué)平衡狀態(tài)的特征判斷。三、化學(xué)平衡的移動(dòng)四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制。  板書一、可逆反應(yīng)二、化學(xué)平衡狀態(tài)三、化學(xué)平衡的移動(dòng)四、化學(xué)反應(yīng)條件的控制。   

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第二節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率與限度

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修 第二冊(cè)

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