2023年选修4化学反应速率和化学平衡教案.docx
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1、2023年选修4化学反应速率和化学平衡教案 第一篇:选修4化学反应速率和化学平衡教案 化学平衡的教学设计 教学目标 使学生建立的观点;理解的特征;理解浓度、压强和温度等条件对的影响;理解平衡移动的原理。 实力目标 培育学生对学问的理解实力,通过对转变规律本质的相识,培育学生分析、推理、归纳、总结的实力。 教材分析 本节教材分为两部分。第一部分为的建立,这是本章教学的重点。其次部分为常数,该部分没有要求。 教材以合成氨工业为例,指出在化学探讨和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即。建立观点的关键,是关心学生理解在确定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等
2、。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以 的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于状态。这样层层引导,通过图画等关心学生联想,借以 在确定程度上突破状态建立的教学难点。 教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建立高大高炉的方法来削减高炉气中 含量的错误做法绽开探讨。通过对该史实的探讨,使学生对的建立和特征有更深刻的理解,培育学生分析实际问题的实力,并训练学生的科学方法。 教法建议 教学中应留意细心设置学问台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立的观点。 教学可实行以下步骤:
3、 1以合成氨工业为例,引入新课,明确探讨的课题。1复习提问,工业上合成氨的化学方程式 2明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。 3由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使 和 尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响探讨的问题。 2从具体的化学反应入手,层层引导,建立的观点。如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。又如,说
4、明确定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生转变。 通过向学生提出问题:到达状态时有何特征?让学生探讨。最终得出:状态是指在确定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态此时化学反应进行到最大限度。并指出某一状态是在确定条件下建立的。 3为进一步深刻理解的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生探讨分析。得出在确定条件下当到达状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有变更建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的转变是一个移动的问题,将在下一节
5、教学中主要探讨。从而使学生明白本节的探讨题的涵义。 “影响的条件教材分析 本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和等学问的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思索,便于学生接受。 本节重点:浓度、压强和温度对的影响。难点:平衡移动原理的应用。 因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在学问上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件变更时,就会发生移动。同时指出,探讨的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的变更,使向有利的方向移动,
6、如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。 教材重视由试验引入教学,通过对试验现象的视察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使向正反应方向移动的结论。反之,则向逆反应方向移动。并在温度对影响后通过对试验现象的分析,归纳出平衡移动原理。 压强对的影响,教材中接受对合成氨反应试验数据的分析,引导学生得出压强对移动的影响。 教材在充分确定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教化学生在应用原理 时,应留意原理的适用范围,对学生进行科学看法的熏陶和科学方法的训练。 “影响的条件教学建议 本节教学可从演示试验入手,接受边演示试验边讲解的方法,引导学生认真视
7、察试验现象,启发学生充分探讨,由师生共同归纳出平衡移动原理。 新课的引入: 复习上一节讲过的“状态的概念,强调状态是建立在确定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件变更时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着变更,从而到达新的平衡状态。 给出“的移动概念,强调的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度始终在转变着。 指出学习和探讨的实际意义正是利用外界条件的变更,使旧的破坏并建立新的较志向的。 具体的教学建议如下: 1重点讲解浓度对的影响 1视察上一节教材中的表3l,对比第1和第4组数据,让学生思索:可从中得出什么结论? 2从演示试验或学
8、生试验入手,通过对试验现象的视察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅转变,实质是 浓度的增大与减小而造成的。 3引导学生运用浓度对化学反应速率的影响绽开探讨,说明浓度的变更为什么会使发生移动。探讨时,应探讨一个具体的可逆反应。探讨后,应明确浓度的变更使正、逆反应速率不再相等,使发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。2压强和温度对的影响:应引导学生分析试验数据,并从中得出正确的结论。温度对影响也是从试验入手。要引导学生通过视察试验现象,归纳出压强和温度的变更
9、对的影响。 3勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的变更对的影响以后,可接受归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种变更含义理解上的困难: 其他几个问题: 1关于催化剂问题,应明确:由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对的移动没有影响;运用催化剂,能变更到达平衡所需要的时间。 2关于移动原理的应用范围和局限性,应明确:平衡移动原理对全部的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;平衡移动原理能用来推断平衡移动的方向,但不能用来推断建立新平衡所需要的时间。教化学生在应用原理时应留意原理的适用范围,对学生进行科学看法的熏陶和科学方法的训练。 3对本节设置的探讨题
10、,可在学生思索的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和稳固。 4对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的探讨成果和对人类的奉献;可回顾其次节“工程师的设想的探讨,明确:欲削减炼铁高炉气中CO的含量,这属于的移动问题,而利用增加高炉高度以增加 CO和铁矿石的接触时间的做法并未变更可逆反应的条件,因此是徒劳的。 教学设计示例 第一课时的概念与计算 教学目标 学问目标:驾驭的概念极其特点;驾驭的有关计算。实力目标:培育学生分析、归纳,语言表达与综合计算实力。情感目标:结合是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教化;培育学生严谨的学
11、习看法和思维习惯。 教学过程设计 什么是可逆反应?在确定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3? 得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是所探讨的问题。 思索并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。 提出反应程度的问题,引入的概念。 结合所学过的速率、浓度学问有助于理解抽象的的概念的实质。在确定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的转变并画图。 回忆,思索并作答。 一、状态 1定义:见课本P38页 引
12、导学生从探讨的范围,到达平衡的缘由与结果进行分析、归纳。 探讨对象:可逆反应 平衡前提:温度、压强、浓度确定 缘由:v正=v逆同一种物质结果:各组成成分的质量分数保持不变。精确驾驭的概念,弄清概念的内涵和外延。有什么特点? 引导学生探讨并和学生一起小结。探讨并小结。平衡特点: 等正逆反应速率相等定浓度与质量分数恒定动动态平衡变条件变更,平衡发生转变 培育学生分析问题与解决问题的实力,并进行辩证唯物主义观点的教化。加深对平衡概念的理解。 探讨题:在确定温度下,反应达平衡的标记是。A混合气颜色不随时间的转变 B数值上vNO2生成=2vN2O4消耗 C单位时间内反应物削减的分子数等于生成物增加的分子
13、数D压强不随时间的转变而转变E混合气的平均分子量不变 探讨结果:因为该反应假如达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标记A、D、E。 加深对平衡概念的理解,培育学生分析问题和解决问题的实力。状态代表了化学反应进行到达了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢? 2转化率:在确定条件下,可逆反应达状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。 公式:a=cc始100 通过探讨明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100。通过驾驭转化率的概念,公式进一步理解的意义。3平衡的有关计算 1起始浓
14、度,转变浓度,平衡浓度。 例1 445时,将0.1mol I2与0.02mol H2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:各物质的起始浓度与平衡浓度。 平衡混合气中氢气的体积分数。引导学生分析: c始molL 0.01 0.05 0 c变molL x x 2x c平molL 0.015 0+2x=0.015 molL x=0.0075molL平衡浓度: cI2平=CI2始-CI2=0.05 molL-0.0075 molL =00425molL cH2平=0.01-0.0075=0.0025molL cHI平=cHI始+cHI0.015molL wH2=0.00250.05
15、+0.01 通过具体计算弄清起始浓度、转变浓度、平衡浓度三者之间的关系,驾驭有关的计算。 起始浓度、转变浓度、平衡浓度三者的关系,只有转变浓度才与方程式前面的系数成比例。 可逆反应中任一组分的平衡浓度 其次篇:化学反应速率与化学平衡学问点归纳 1.化学反应速率: .化学反应速率的概念及表示方法:通过计算式:v =c /t来理解其概念: 化学反应速率与反应消耗的时间(t)和反应物浓度的转变(c)有关; 在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的。但这些数值所表示的都是同一个反应速率。因此,表示反应速率时,必需说明用哪种物质作为标准。用不同物质来表示的反应速率时,其比
16、值确定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。如:化学反应mA(g)+ nB(g)pC(g)+ qD(g)的:v(A)v(B)v(C)v(D)= mnpq一般来说,化学反应速率随反应进行而慢慢减慢。因此某一段时间内的化学反应速率,实际是这段时间内的平均速率,而不是瞬时速率。 .影响化学反应速率的因素: I.确定因素内因:反应物本身的性质。 .条件因素外因也是我们探讨的对象: .浓度:其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大活化分子总数,从而加快化学反应速率。值得留意的是,固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数; .压强:对于气体而言,压缩气体体积,可以增大浓度,从而使化学反应速率加快。值得留意的
17、是,假如增大气体压强时,不能变更反应气体的浓度,则不影响化学反应速率。.温度:其他条件不变时,上升温度,能提高反应分子的能量,增加活化分子百分数,从而加快化学反应速率。 .催化剂:运用催化剂能等同地变更可逆反应的正、逆化学反应速率。 .其他因素。如固体反应物的外表积颗粒大小、光、不同溶剂、超声波等。 2.化学平衡: .化学平衡探讨的对象:可逆反应。 .化学平衡的概念略; .化学平衡的特征: 动:动态平衡。平衡时v正=v逆 0 等:v正v逆 定:条件确定,平衡混合物中各组分的百分含量确定不是相等; 变:条件变更,原平衡被破坏,发生移动,在新的条件下建立新的化学平衡。 .化学平衡的标记:处于化学平
18、衡时: 、速率标记:v正v逆0; 、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生转变; 、反应物的转化率、生成物的产率不再发生转变; 、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同; 、对于气体体积数不同的可逆反应,到达化学平衡时,体积和压强也不再发生转变。 在确定温度下,反应A2(g)+ B2(g)2AB(g)到达平衡的标记是(C) A.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的AB B.容器内的压强不随时间转变 C.单位时间生成2n mol的AB同时生成n mol的B2 D.单位时间生成n mol的A2同时生成n mol的B2 .化学平衡状态
19、的推断: 举例反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g) 混合物体系中各成分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数确定平衡 各物质的质量或各物质的质量分数确定平衡各气体的体积或体积分数确定平衡 总压强、总体积、总物质的量确定不愿定平衡 正、逆反应速率的关系 在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA,即v正=v逆平衡 在单位时间内消耗了n molB同时生成p molC,均指v正 不愿定平衡 vA:vB:vC:vD=m:n:p:q,v正不愿定等于v逆 不愿定平衡 在单位时间内生成了n molB,同时消耗q molD,因均指v逆 不愿定平衡 压强 m+np+q时,总压力确定其他
20、条件确定平衡 m+n=p+q时,总压力确定其他条件确定不愿定平衡 混合气体的平均分子量 确定时,只有当m+np+q时,平衡 确定,但m+n=p+q时,不愿定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量转变,在其他条件不变的条件下,体系温度确定时平衡 体系的密度 密度确定 不愿定平衡 3化学平衡移动: 勒沙持列原理:假如变更影响平衡的一个条件如浓度、压强和温度等,平衡就向着能够减弱这种变更的方向移动。其中包含: 影响平衡的因素:浓度、压强、温度三种; 原理的适用范围:只适用于一项条件发生转变的状况即温度或压强或一种物质的浓度,当多项条件同时发生转变时,状况比较困难; 平衡移动的结果:只能减弱不行能抵消外
21、界条件的转变。 、平衡移动:是一个“平衡状态不平衡状态新的平衡状态的过程。确定条件下的平衡体系,条件变更后,可能发生平衡移动。即总结如下: 、平衡移动与转化率的关系:不要把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。 、影响化学平衡移动的条件: 化学平衡移动:强调一个“变字 浓度、温度的变更,都能引起化学平衡移动。而变更压强则不愿定能引起化学平衡移动。强调:气体体积数发生转变的可逆反应,变更压强则能引起化学平衡移动;气体体积数不变的可逆反应,变更压强则不会引起化学平衡移动。催化剂不影响化学平衡。 速率与平衡移动的关系: I.v正= v逆,平衡不移动; .v正 v逆,平衡向正反应方向移动;
22、 .v正 b + c : A的转化率增大; 若a c+ d,A、B的转化率都增大;如a + b p+q。若转化率降低,则表示m+n 定一议二:图像中有三个量时,先确定一个量不变,再探讨另外两个量的关系。化学反应速率化学反应进行的快慢程度,用单位时间反应物浓度的削减或生成物浓度的增加来表示。 通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。表达式:vA=c(A)/t 单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin) 影响化学反应速率的因素:温度,浓度,压强,催化剂。 另外,x射线,射线,固体物质的外表积也会影响化学反应速率 化学反应的计算公式: 例 对于以下反应: mA+
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