高中化學選修4--第二章教案+練習題+參考答案?第二章化學反應速率和化學平衡一、教學目標1.知識與技能目標理解化學反應速率的概念，掌握化學反應速率的表示方法。了解影響化學反應速率的因素，理解濃度、溫度、催化劑等因素對化學反應速率的影響規律。理解化學平衡的概念，掌握化學平衡的特征。理解勒夏特列原理，能夠運用該原理分析外界條件對化學平衡的影響。2.過程與方法目標通過實驗探究，培養學生觀察、分析、歸納的能力。通過對化學反應速率和化學平衡的學習，培養學生運用化學理論知識解決實際問題的能力。3.情感態度與價值觀目標通過實驗探究，培養學生嚴謹的科學態度和合作精神。通過對化學平衡移動原理的學習，培養學生的辯證唯物主義觀點。二、教學重難點1.教學重點化學反應速率的概念及表示方法。影響化學反應速率的因素。化學平衡的概念及特征。勒夏特列原理。2.教學難點化學反應速率的計算。影響化學反應速率的因素的實驗探究。化學平衡狀態的判斷。勒夏特列原理的應用。三、教學方法講授法、實驗探究法、討論法四、教學過程第一課時化學反應速率導入新課通過展示一些化學反應的圖片，如爆炸、金屬生銹、溶洞的形成等，讓學生感受化學反應有快有慢，從而引出本節課的主題化學反應速率。講解新課1.化學反應速率的概念引導學生閱讀教材，理解化學反應速率的概念：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的物理量。強調化學反應速率的表示方法：通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。給出化學反應速率的數學表達式：\(v=\frac{\Deltac}{\Deltat}\)，其中\(v\)表示化學反應速率，\(\Deltac\)表示濃度的變化量，\(\Deltat\)表示時間的變化量。2.化學反應速率的計算例1：在某一化學反應中，反應物A的濃度在5s內從2.0mol/L變成0.5mol/L，求該反應中A的化學反應速率。解：\(\Deltac(A)=2.0mol/L0.5mol/L=1.5mol/L\)\(v(A)=\frac{\Deltac(A)}{\Deltat}=\frac{1.5mol/L}{5s}=0.3mol/(L·s)\)強調計算化學反應速率時的注意事項：化學反應速率是平均速率，而不是瞬時速率。對于同一個化學反應，用不同物質表示的化學反應速率之比等于化學計量數之比。例2：在反應\(N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3\)中，已知\(v(N_2)=0.5mol/(L·s)\)，求\(v(H_2)\)和\(v(NH_3)\)。解：根據化學反應速率之比等于化學計量數之比，可得：\(v(H_2)=3v(N_2)=3×0.5mol/(L·s)=1.5mol/(L·s)\)\(v(NH_3)=2v(N_2)=2×0.5mol/(L·s)=1mol/(L·s)\)課堂小結1.化學反應速率的概念。2.化學反應速率的表示方法及數學表達式。3.化學反應速率的計算。課堂練習1.已知反應\(4A+5B=4C+6D\)，若反應速率分別用\(v(A)\)、\(v(B)\)、\(v(C)\)、\(v(D)\)表示，則下列關系正確的是（）A.\(4v(A)=5v(B)\)B.\(5v(B)=6v(D)\)C.\(2v(A)=3v(D)\)D.\(4v(B)=5v(C)\)2.在一定條件下，\(N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3\)反應中，起始時\(N_2\)的濃度為\(2mol/L\)，\(H_2\)的濃度為\(5mol/L\)，反應進行\(2min\)后，測得\(NH_3\)的濃度為\(0.4mol/L\)，則用\(N_2\)表示該反應的速率為（）A.\(0.5mol/(L·min)\)B.\(0.1mol/(L·min)\)C.\(0.05mol/(L·min)\)D.\(0.2mol/(L·min)\)布置作業教材課后習題第1、2、3題。第二課時影響化學反應速率的因素導入新課通過復習化學反應速率的概念和表示方法，引出本節課的主題影響化學反應速率的因素。講解新課1.濃度對化學反應速率的影響實驗22：在兩支大小相同的試管中，裝入2~3mL約5%的\(H_2O_2\)溶液，分別滴入1~2滴1mol/L\(FeCl_3\)溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現象并記錄。實驗現象：放入熱水中的試管產生氣泡的速率明顯加快，放入冷水中的試管產生氣泡的速率明顯減慢。實驗結論：升高溫度，化學反應速率加快；降低溫度，化學反應速率減慢。引導學生分析原因：溫度升高，活化分子百分數增大，有效碰撞次數增多，化學反應速率加快；溫度降低，活化分子百分數減小，有效碰撞次數減少，化學反應速率減慢。2.溫度對化學反應速率的影響實驗23：在兩支大小相同的試管中，分別加入2mL0.1mol/L\(H_2C_2O_4\)溶液，向其中一支試管中加入2mL0.1mol/L\(H_2SO_4\)溶液，向另一支試管中加入2mL蒸餾水，振蕩試管。觀察并記錄現象。實驗現象：加入\(H_2SO_4\)溶液的試管中溶液褪色的速率明顯加快，加入蒸餾水的試管中溶液褪色的速率較慢。實驗結論：增大反應物濃度，化學反應速率加快；減小反應物濃度，化學反應速率減慢。引導學生分析原因：增大反應物濃度，單位體積內活化分子數增多，有效碰撞次數增多，化學反應速率加快；減小反應物濃度，單位體積內活化分子數減少，有效碰撞次數減少，化學反應速率減慢。3.催化劑對化學反應速率的影響實驗24：在三支大小相同的試管中，分別加入2mL5%的\(H_2O_2\)溶液，向其中一支試管中加入少量MnO_2粉末，向另一支試管中加入少量FeCl_3溶液，觀察并記錄現象。實驗現象：加入MnO_2粉末和FeCl_3溶液的試管中均迅速產生大量氣泡，而未加催化劑的試管中產生氣泡的速率較慢。實驗結論：催化劑能加快化學反應速率。引導學生分析原因：催化劑能降低反應的活化能，使更多的分子成為活化分子，有效碰撞次數增多，化學反應速率加快。課堂小結1.濃度對化學反應速率的影響：增大反應物濃度，化學反應速率加快；減小反應物濃度，化學反應速率減慢。2.溫度對化學反應速率的影響：升高溫度，化學反應速率加快；降低溫度，化學反應速率減慢。3.催化劑對化學反應速率的影響：催化劑能加快化學反應速率。課堂練習1.下列條件的改變，一定能加快化學反應速率的是（）A.增大壓強B.升高溫度C.增大反應物的量D.減小生成物的濃度2.對于反應\(2SO_2+O_2\rightleftharpoons2SO_3\)，下列判斷正確的是（）A.2體積\(SO_2\)和足量\(O_2\)反應，必定生成2體積\(SO_3\)B.其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右移動C.平衡時，\(SO_2\)消耗速率必定等于\(O_2\)生成速率的兩倍D.平衡時，\(SO_2\)濃度必定等于\(O_2\)濃度的兩倍布置作業教材課后習題第4、5、6題。第三課時化學平衡導入新課通過展示一些可逆反應的實例，如\(N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3\)、\(2SO_2+O_2\rightleftharpoons2SO_3\)等，引出本節課的主題化學平衡。講解新課1.化學平衡的概念引導學生閱讀教材，理解化學平衡的概念：在一定條件下，當一個可逆反應進行到正反應速率與逆反應速率相等時，反應物和生成物的濃度不再改變，達到表面上靜止的一種"平衡狀態"，這就是這個反應所能達到的限度，即化學平衡狀態。強調化學平衡的特征：逆：化學平衡研究的對象是可逆反應。等：正反應速率與逆反應速率相等。動：化學平衡是一種動態平衡，反應仍在進行。定：反應物和生成物的濃度不再改變。變：當外界條件改變時，化學平衡會發生移動。2.化學平衡狀態的判斷引導學生分析判斷化學平衡狀態的標志：正反應速率與逆反應速率相等。各物質的濃度不再改變。對于有氣體參加的反應，混合氣體的總壓強、總體積、總物質的量不再改變。對于有顏色變化的反應，體系的顏色不再改變。例1：在一定溫度下，可逆反應\(A(g)+3B(g)\rightleftharpoons2C(g)\)達到平衡的標志是（）A.\(C\)的生成速率與\(C\)的分解速率相等B.單位時間內生成\(nmolA\)，同時生成\(3nmolB\)C.\(A\)、\(B\)、\(C\)的濃度不再改變D.\(A\)、\(B\)、\(C\)的分子數之比為1:3:2解：A選項，\(C\)的生成速率與\(C\)的分解速率相等，說明正反應速率與逆反應速率相等，達到平衡狀態；B選項，單位時間內生成\(nmolA\)，同時生成\(3nmolB\)，均表示逆反應速率，不能說明達到平衡狀態；C選項，\(A\)、\(B\)、\(C\)的濃度不再改變，符合化學平衡狀態的特征，達到平衡狀態；D選項，\(A\)、\(B\)、\(C\)的分子數之比為1:3:2，不能說明各物質的濃度不再改變，不一定達到平衡狀態。故答案為AC。課堂小結1.化學平衡的概念。2.化學平衡的特征。3.化學平衡狀態的判斷。課堂練習1.下列說法中可以充分說明反應\(P(g)+Q(g)\rightleftharpoonsR(g)+S(g)\)在恒溫下已達平衡狀態的是（）A.反應容器內壓強不隨時間變化B.\(P\)和\(S\)的生成速率相等C.反應容器內\(P\)、\(Q\)、\(R\)、\(S\)四者共存D.反應容器內總物質的量不隨時間變化2.在一定溫度下，反應\(A_2(g)+B_2(g)\rightleftharpoons2AB(g)\)達到平衡的標志是（）A.單位時間內生成\(nmolA_2\)，同時生成\(nmolAB\)B.容器內的總壓強不隨時間變化C.單位時間內生成\(2nmolAB\)，同時生成\(nmolB_2\)D.單位時間內生成\(nmolA_2\)，同時生成\(nmolB_2\)布置作業教材課后習題第7、8、9題。第四課時化學平衡的移動導入新課通過復習化學平衡的概念和特征，引出本節課的主題化學平衡的移動。講解新課1.化學平衡移動的概念引導學生閱讀教材，理解化學平衡移動的概念：當一個可逆反應達到平衡狀態后，如果改變濃度、溫度、壓強等反應條件，原來的平衡狀態會被破壞，化學平衡會發生移動。2.影響化學平衡移動的因素濃度對化學平衡的影響實驗25：在\(FeCl_3\)溶液中加入幾滴KSCN溶液，溶液立即變成紅色，再向其中加入少量鐵粉，振蕩，觀察現象。實驗現象：溶液紅色變淺。實驗結論：增大反應物濃度或減小生成物濃度，化學平衡向正反應方向移動；減小反應物濃度或增大生成物濃度，化學平衡向逆反應方向移動。引導學生分析原因：根據勒夏特列原理，當改變影響化學平衡的一個條件時，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。溫度對化學平衡的影響實驗26：將裝有\(NO_2\)和\(N_2O_4\)混合氣體的兩個連通燒瓶，一個放入熱水中，另一個放入冷水中，觀察現象。實驗現象：放入熱水中的燒瓶內氣體顏色加深，放入冷水中的燒瓶內氣體顏色變淺。實驗結論：升高溫度，化學平衡向吸熱反應方向移動；降低溫度，化學平衡向放熱反應方向移動。引導學生分析原因：溫度升高，平衡向吸熱反應方向移動，以減弱溫度升高對體系的影響；溫度降低，平衡向放熱反應方向移動，以減弱溫度降低對體系的影響。壓強對化學平衡的影響引導學生分析對于有氣體參加的反應，壓強對化學平衡的影響：對于反應\(N_2+3H_2\rightleftharpoons2NH_3\)，增大壓強，平衡向正反應方向移動，因為正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動。對于反應\(2SO_2+O_2\rightleftharpoons2SO_3\)，增大壓強，平衡向正反應方向移動，因為正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動。對于反應\(H_2+I_2(g)\rightleftharpoons2HI\)，增大壓強，平衡不移動，因為反應前后氣體體積不變，增大壓強，平衡不移動。總結壓強對化學平衡的影響規律：增大壓強，化學平衡向氣體體積減小的方向移動；減小壓強，化學平衡向氣體體積增大的方向移動。課堂小結1.化學平衡移動的概念。2.濃度對化學平衡的影響。3.溫度對化學平衡的影響。4.壓強對化學平衡的影響。課堂練習1.對于反應\(2A(g)+B(g)\rightleftharpoons2C(g)\)（正反應