6.2.1化學(xué)反應(yīng)的速率（教學(xué)設(shè)計）高一化學(xué)（人教版2019）

第六章《化學(xué)反應(yīng)與能量》教學(xué)設(shè)計第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度第一課時化學(xué)反應(yīng)的速率課題：6.2.1化學(xué)反應(yīng)的速率課時1授課年級高一課標(biāo)要求知道化學(xué)平均反應(yīng)速率的表示方法及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素；了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；從限度和快慢兩方面認(rèn)識和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性，學(xué)習(xí)運用變量控制的方法研究化學(xué)反應(yīng)，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。教材分析本節(jié)是人教版（1019版）必修第二冊第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的內(nèi)容，主要包括化學(xué)反應(yīng)中的速率及影響因素和化學(xué)反應(yīng)的限度及條件控制兩部分內(nèi)容。前面兩節(jié)的學(xué)習(xí)著重探討化學(xué)能向其他形式的能量（如熱能和電能）的轉(zhuǎn)化，并指出化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化是化學(xué)反應(yīng)的兩大基本特征。本節(jié)教材內(nèi)容則是從另一個角度研究化學(xué)反應(yīng)，探討人類面對具體的化學(xué)反應(yīng)要考慮的兩個基本問題：化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行的快慢和限度及外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和限度的影響。因此，本節(jié)內(nèi)容是對前節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸，通過學(xué)習(xí)可以使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)特征的認(rèn)識更深入、更全面，在頭腦中建立起一個有關(guān)化學(xué)反應(yīng)與能量的完整而又合理的知識體系。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的重點是化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響因素；化學(xué)反應(yīng)的限度，教學(xué)難點是化學(xué)反應(yīng)的限度。共分兩課時完成，第一課時：化學(xué)反應(yīng)的速率，第二課時：化學(xué)反應(yīng)的限度及條件控制。本課時是本節(jié)第一課時“化學(xué)反應(yīng)的速率”的內(nèi)容。教材從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實驗入手，引出反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上又通過實驗探究，總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，這部分內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)限度概念的基礎(chǔ)。化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)容是中學(xué)化學(xué)學(xué)科中富有理論價值的一部分，它體現(xiàn)了化學(xué)對提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會發(fā)展的重要作用。教師在向?qū)W生展示化學(xué)學(xué)科魅力的同時，可以鍛煉學(xué)生的思維，深化和提升學(xué)生對化學(xué)研究的應(yīng)用價值。教材中化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的內(nèi)容，以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材結(jié)合學(xué)生學(xué)過的相關(guān)知識，補充一些生活、生產(chǎn)中需要通過反應(yīng)條件調(diào)控反應(yīng)速率的實例，說明認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的重要性，并借此體現(xiàn)調(diào)控反應(yīng)速率的意義和價值。在已知催化劑這一反應(yīng)速率影響因素的基礎(chǔ)上，通過“探究”，重點引導(dǎo)學(xué)生探討反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并結(jié)合濃度影響因素，針對氣體反應(yīng)說明壓強的影響。“探究”中安排的兩個實驗和一個討論，教材采取了學(xué)生自主參與度不同的設(shè)計。對反應(yīng)溫度的影響的探究給出了具體步驟，學(xué)生只需自主操作并觀察、比較；對反應(yīng)物濃度的影響的探究只給出探究設(shè)計提示，學(xué)生需要根據(jù)要求選擇實驗用品，設(shè)計并實施實驗。“問題與討論”則需要學(xué)生自主提出問題、進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計實驗方案。這種探究水平的進(jìn)階式設(shè)計，意在體現(xiàn)一定探究性的前提下保證可操作性，同時也照顧到全國范圍內(nèi)化學(xué)教學(xué)的實際可行性。此外，教材還利用“思考與討論”引導(dǎo)學(xué)生探討得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他一些因素，如反應(yīng)物顆粒大小、反應(yīng)物接觸面積等。這樣將教材中提及的各種不同影響因素分層次處理，既突出濃度（壓強）、溫度、催化劑的影響因素等重點內(nèi)容，又不局限于這幾個因素，表明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有很多。本節(jié)內(nèi)容貼近現(xiàn)實生活，真正地體現(xiàn)“化學(xué)，來源于生活”的理念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會構(gòu)建認(rèn)知框架，提高知識的應(yīng)用、遷移能力。教學(xué)目標(biāo)1.通過閱讀思考，聯(lián)系化工生產(chǎn)、生活實際，了解化學(xué)反應(yīng)的快慢的含義及化學(xué)反應(yīng)的快慢對生活、生產(chǎn)的關(guān)系。2.通過歸納小結(jié)，理解和掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法，并能運用表達(dá)式進(jìn)行反應(yīng)速率的簡單計算及大小比較。3.通過實驗探究，能從微觀角度理解外界條件（濃度、壓強等）對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，學(xué)會“變量控制”的科學(xué)方法，增強證據(jù)推理意識，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。教學(xué)重、難點重點：化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素難點：應(yīng)用控制變量法理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素核心素養(yǎng)變化觀念與平衡思想：聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，通過實驗探究，知道反應(yīng)物本身的性質(zhì)是一些化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因，外界條件（溫度、濃度、催化劑等）是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過實驗探究和推理分析等實證，能用一定的理論模型說明外界條件改變對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，形成外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的認(rèn)知模型?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過實驗探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，體驗科學(xué)探究的過程與方法，初步建立“控制變量法”的基本思想和方法。學(xué)情分析通過初高中的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步了解化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)條件的相關(guān)性，知道改變反應(yīng)條件（如使用催化劑）可調(diào)控反應(yīng)速率等知識。但知識缺乏完整性和系統(tǒng)性，且只停留在了解階段，并不深入。實驗設(shè)計、實驗探究、分析推理等能力尚待進(jìn)一步提高。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動設(shè)計意圖環(huán)節(jié)一、情景導(dǎo)入生活情境【回顧1】化學(xué)反應(yīng)需要加熱，該反應(yīng)是否是吸熱反應(yīng)？放熱反應(yīng)一定容易發(fā)生，吸熱反應(yīng)一定不易發(fā)生嗎？【學(xué)生1】不一定。原因是化學(xué)反應(yīng)放熱還是吸熱取決于反應(yīng)物和生成物具有總能量的相對大小，與反應(yīng)是否加熱無關(guān)。【學(xué)生2】不一定。反應(yīng)放熱和吸熱與反應(yīng)條件無關(guān)，有些放熱反應(yīng)必須加熱才能發(fā)生，如木炭的燃燒；而有些吸熱反應(yīng)在常溫下就能發(fā)生，如Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)?！窘處煛吭u價、肯定?！净仡?】原電池是加快氧化還原反應(yīng)的速率的原理是什么？請舉例說明有哪些應(yīng)用？【學(xué)生1】原理：在原電池中，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩極進(jìn)行，使溶液中粒子運動相互間的干擾減小，使反應(yīng)速率增大?！緦W(xué)生2】應(yīng)用：實驗室用Zn和稀H2SO4(或稀鹽酸)反應(yīng)制H2，常用粗鋅，它產(chǎn)生H2的速率快。原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅、稀H2SO4形成原電池，加快了鋅的腐蝕，使產(chǎn)生H2的速率加快。【教師】評價、肯定。【預(yù)習(xí)1】化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達(dá)式式什么？有何特點？【學(xué)生1】化學(xué)反應(yīng)速率的定義是單位時間內(nèi)反應(yīng)物的濃度減少或生成物濃度的增加來表示?！緦W(xué)生2】表達(dá)式：v(A)==,單位：mol/L·s或mol/L·min?！緦W(xué)生3】同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率的關(guān)系是同一反應(yīng)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比?！窘處煛吭u價、強調(diào)?！绢A(yù)習(xí)2】影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是什么？【學(xué)生】影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是物質(zhì)本身的性質(zhì)，影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素除溫度和催化劑外，還有溶液的濃度、反應(yīng)物的狀態(tài)、固體的表面積、壓強、溶劑、光照等許多因素，人們可以通過這些因素來調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率。【教師】評價、肯定。【導(dǎo)入】有些化學(xué)反應(yīng)如煤炭窯內(nèi)的瓦斯爆炸，反應(yīng)迅速，破壞力強。而溶洞中的石筍、石油等則需要數(shù)十萬年，甚至百萬年才能形成，可見化學(xué)反應(yīng)也有快慢之分。（圖片見PPT）回顧舊知，預(yù)習(xí)新知，創(chuàng)設(shè)生活中常見與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的真實化學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望。環(huán)節(jié)二、氧化學(xué)反應(yīng)速率活動一、化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法【過渡】在化學(xué)反應(yīng)的研究和實際應(yīng)用中，人們除了選擇合適的化學(xué)反應(yīng)以實現(xiàn)所期待的物質(zhì)轉(zhuǎn)化或能量轉(zhuǎn)化，還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和程度，以提高生產(chǎn)效率。【問題1】觀察教材P42圖615，結(jié)合“思考與交流”，思考定性觀察和研究某些化學(xué)反應(yīng)快慢的方法是什么？【學(xué)生】可以通過觀察實驗現(xiàn)象如：產(chǎn)生氣泡、出現(xiàn)渾濁、顏色變化等寬慢判斷反應(yīng)速率的快慢。【教師】評價、追問：在化學(xué)上如何定量地判斷一個化學(xué)反應(yīng)的快慢的呢？【學(xué)生2】在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢?；瘜W(xué)上通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小量或生成物濃度的增加量來表示化學(xué)反應(yīng)的快慢?！窘處煛吭u價、強調(diào)：不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們可以利用上述方法定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個反應(yīng)的快慢?！締栴}2】討論：閱讀教材P4243頁內(nèi)容，回答化學(xué)反應(yīng)速率的定義、表達(dá)式、意義分別是什么？【學(xué)生1】定義：化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示?！緦W(xué)生2】計算公式：v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)。【教師】評價、強調(diào)：Δc—某一反應(yīng)物或生成物濃度的變化量，常用單位：mol/L；Δt—變化所用時間，常用單位：s，min，h；V—化學(xué)反應(yīng)速率，常用單位：mol/(L·s)，mol/(L·min)等。如某反應(yīng)的反應(yīng)物A濃度在5min內(nèi)由6mol·L－1變成了2mol·L－1，則v(A)＝0.8mol·L－1·min－1?！緦W(xué)生3】常用單位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。【學(xué)生4】意義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量，同一化學(xué)反應(yīng)用不同的物質(zhì)來表示化學(xué)反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同，但這些數(shù)值所表示的意義相同?！窘處煛吭u價、強調(diào)：①固體或純液體其單位體積里的物質(zhì)的量不會改變，即它們的物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，故一般不用固體或純液體物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。②化學(xué)反應(yīng)速率無論是用反應(yīng)物表示還是用生成物表示都取正值，而且是某一段時間內(nèi)的平均速率，不是某一時刻的瞬時速率。【問題探究1】實驗室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，通常把一些固體物質(zhì)溶于水配成溶液再進(jìn)行反應(yīng)，原因是什么？同一個化學(xué)反應(yīng)的速率可以用反應(yīng)體系中任何一種反應(yīng)物或生成物來表示嗎？【學(xué)生1】固體物質(zhì)溶于水后，增大了接觸面積，從而提高了化學(xué)反應(yīng)速率?！緦W(xué)生2】由于在反應(yīng)速率的表達(dá)式中Δc表示的是物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化，而固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)的濃度在一定溫度下是常量，所以這種表示化學(xué)反應(yīng)速率的方法不適合固態(tài)物質(zhì)和純液態(tài)物質(zhì)?！窘處煛吭u價、肯定。【問題探究2】根據(jù)反應(yīng)速率的定義，思考對于同一反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率之間有何關(guān)系？【學(xué)生】對于同一反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，其比值一定等于化學(xué)方程式中相應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)之比，這是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算或換算的依據(jù)。如對于反應(yīng)：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。【教師】評價、強調(diào)：由上關(guān)系式可知，同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率可能不同?！緦?yīng)訓(xùn)練1】在一個密閉容器中有N2和H2，它們的起始濃度分別是1.8mol·L－1和5.4mol·L－1，在一定條件下反應(yīng)生成NH3,10min后測得N2的濃度為0.8mol·L－1，則在這10min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率是()A．0.1mol·L－1·min－1 B．0.2mol·L－1·min－1C．0.3mol·L－1·min－1 D．0.6mol·L－1·min－1【答案】A【解析】v(N2)＝eq\f(ΔcN2,Δt)＝eq\f(1.8－0.8,10)mol·L－1·min－1＝0.1mol·L－1·min－1?！緦?yīng)訓(xùn)練2】反應(yīng)4A(s)＋3B(g)2C(g)＋D(g)，經(jīng)2min，B的濃度減少0.6mol/L。對此反應(yīng)速率的表示正確的是()A．用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol·(L·min)－1B．分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值是3∶2∶1C．此2min內(nèi)的反應(yīng)速率，用B表示是0.6mol·(L·min)－1D．在這2min內(nèi)用B和C表示的反應(yīng)速率的值是相等的【答案】B【解析】A.A為純固體，固體的濃度視為定值，故A錯誤；B.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率其比值為3∶2∶1，故B正確；C.2min內(nèi)用B表示的反應(yīng)速率是v(B)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.6mol/L,2min)＝0.3mol·L－1·min－1，故C錯誤；D.由C項可知v(B)＝0.3mol·L－1·min－1，反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，則v(C)＝eq\f(2,3)v(B)＝0.2mol·L－1·min－1，兩者數(shù)值不相等，故D錯誤；故選B。創(chuàng)設(shè)生活中常見與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的問題，感受化學(xué)反應(yīng)速率日常生活的聯(lián)系。拋出問題，引出新課內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)欲望。通過問題探究，深度理解化學(xué)反應(yīng)速率本質(zhì)內(nèi)涵。培養(yǎng)學(xué)生高階思維能力。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率?；顒佣?、化學(xué)反應(yīng)速率的計算及大小比較【過渡】同一化學(xué)反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率既可能相同，也可能不同，那么，通過通過化學(xué)反應(yīng)速率的計算如何來判斷化學(xué)反應(yīng)速率的快慢呢？【問題1】探究：已知反應(yīng)A(g)＋3B(g)2C(g)，在不同條件下，分別用A、B、C三種物質(zhì)表示的速率為：①v(A)＝0.2mol/(L·s)；②v(B)＝0.45mol/(L·s)；③v(C)＝0.45mol/(L·s)，則通過所學(xué)知識比較此反應(yīng)在上述條件下進(jìn)行的快慢程度?！窘處煛刻釂枺涸摲磻?yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值，可以直接判斷反應(yīng)速率的快慢嗎？【學(xué)生1】不能，因為三種物質(zhì)的計量數(shù)不同。【學(xué)生2】用不同物質(zhì)比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時，要轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后再比較數(shù)值大小，判斷反應(yīng)速率的快慢?！窘處煛吭u價、追問：若以A物質(zhì)為參考，如何比較三者的快慢呢？【學(xué)生3】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，將②③中的反應(yīng)速率都用A表示為：②v(A)＝0.15mol/(L·s)，③v(A)＝0.225mol/(L·s)，故三者速率大小為③＞①＞②?！窘處煛吭u價、強調(diào)：比較反應(yīng)速率快慢時還要注意單位要相同?！締栴}2】討論：結(jié)合上述問題，分小組討論思考如何進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算及比較反應(yīng)速率的大小？【學(xué)生1】利用公式v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,V·Δt)計算，其中Δc表示反應(yīng)物(或生成物)濃度的變化量，Δn表示物質(zhì)的量的變化，V表示反應(yīng)容器的體積，Δt表示其濃度變化的時間間隔。【學(xué)生2】對于已知反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，其化學(xué)反應(yīng)速率可用不同的反應(yīng)物或生成物來表示，當(dāng)單位相同時，同一段時間內(nèi)用不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)值之比等于方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。【教師】評價、強調(diào)：同一反應(yīng)，可以用不同的反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度的變化來表示反應(yīng)速率，速率的數(shù)值可能不等，但表示的實際意義是相同的。【教師】追問：同一個化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值不同時，我們該如何比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢呢？【學(xué)生1】歸一法：若單位不統(tǒng)一，則要換算成相同的單位；若為不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，則要換算成同一物質(zhì)來表示反應(yīng)速率；再比較數(shù)值的大小。【學(xué)生2】比值法：比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值，如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，比較eq\f(v(A),a)與eq\f(v(B),b)，若eq\f(v(A),a)＞eq\f(v(B),b)，則說明用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率大于用B表示的化學(xué)反應(yīng)速率?！窘處煛吭u價、強調(diào)：用不同物質(zhì)比較化學(xué)反應(yīng)速率快慢時，要轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后再進(jìn)行比較。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比?！緦?yīng)訓(xùn)練1】反應(yīng)：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同條件下，用不同物質(zhì)表示其反應(yīng)速率，分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1②v(B)＝0.45mol·L－1·min－1③v(C)＝0.015mol·L－1·min－1④v(D)＝0.45mol·L－1·min－1則此反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行最快的是()A．②③ B．①③C．②④ D．②【答案】D【解析】化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝3∶1∶2∶2，則用A表示的化學(xué)反應(yīng)速率分別為①v(A)＝0.6mol·L－1·min－1；②中v(A)＝3v(B)＝0.45mol·L－1·min－1×3＝1.35mol·L－1·min－1；③中v(A)＝eq\f(3,2)v(C)＝eq\f(3,2)×0.015mol·L－1·min－1＝0.0225mol·L－1·min－1；④中v(A)＝eq\f(3,2)v(D)＝eq\f(3,2)×0.45mol·L－1·min－1＝0.675mol·L－1·min－1，所以在不同條件下，進(jìn)行最快的是②，D項正確。【對應(yīng)訓(xùn)練2】一定條件下反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在10L的密閉容器中進(jìn)行，測得2min內(nèi)，N2的物質(zhì)的量由20mol減小到8mol，則2min內(nèi)N2的反應(yīng)速率為()A．1.2mol·L－1·min－1B．6mol·L－1·min－1C．0.6mol·L－1·min－1D．0.4mol·L－1·min－1【答案】C【解析】2min內(nèi)N2的物質(zhì)的量變化量為(20－8)mol＝12mol，根據(jù)速率計算公式v＝eq\f(Δn,V·t)，即v(N2)＝eq\f(Δn(N2),V·t)＝eq\f(12,10×2)＝0.6mol·L－1·min－1，故選C。通過實例探究，感受同一化學(xué)反應(yīng)，既可以用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少。也可以用生成物濃度的增加表示化學(xué)反應(yīng)速率。創(chuàng)設(shè)問題情境，掌握化學(xué)反應(yīng)速率的計算方法。通過討論交流。形成化學(xué)反應(yīng)速率大小比較的認(rèn)知模型。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素活活活動一、實驗探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【過渡】調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實驗成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。有哪些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？【問題1】結(jié)合教材P4344頁“探究”內(nèi)容，師生共同完成有關(guān)實驗?！窘處煛垦菔緦嶒?、引導(dǎo)觀察，并投影表格?！緦W(xué)生】觀察現(xiàn)象，填寫表格內(nèi)容、展示交流：【實驗1】探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實驗操作實驗現(xiàn)象①產(chǎn)生氣泡速率最慢②產(chǎn)生氣泡速率較快③產(chǎn)生氣泡速率最快實驗結(jié)論對于反應(yīng)2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑來說，溫度升高，H2O2的分解速率加快【實驗2】催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實驗操作實驗現(xiàn)象①有少量氣泡出現(xiàn)②能產(chǎn)生大量氣泡③能產(chǎn)生大量氣泡實驗結(jié)論MnO2、FeCl3可以使H2O2分解的速率加快【實驗3】濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的探究實驗操作實驗現(xiàn)象裝有12%H2O2溶液的試管中先產(chǎn)生氣泡實驗結(jié)論增大反應(yīng)物濃度能使H2O2分解速率加快【實驗4】探究固體反應(yīng)物表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實驗操作實驗現(xiàn)象加碳酸鈣粉末的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較快，加塊狀碳酸鈣的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡較慢實驗結(jié)論其他條件相同時，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越快【教師】評價、強調(diào)：在研究某各外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率影響時，若有多個因素影響，應(yīng)控制其他因素不變，討論其中一個因素的影響?！締栴}2】應(yīng)用探究：根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響，請舉例說明生活中或工業(yè)上加快或減慢化學(xué)反應(yīng)速率的目的意義?！緦W(xué)生1】控制反應(yīng)條件，提高那些對人類有利的反應(yīng)速率，降低那些對人類反應(yīng)不利的反應(yīng)速?！緦W(xué)生2】食物腐敗是因為發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，在其他條件相同時，溫度越低，化學(xué)反應(yīng)越慢，人們用電冰箱把食物放置在低溫下保存，以減緩食物的腐敗?！緦W(xué)生3】做某些化學(xué)實驗時加熱以加快化學(xué)反應(yīng)速率使反應(yīng)時間縮短反應(yīng)現(xiàn)象更明顯；【學(xué)生4】鐵制門窗上涂油漆以減慢生銹的化學(xué)反速率；【學(xué)生5】食品包裝袋內(nèi)放干燥劑和吸氧劑降低水和氧氣的濃度以減慢食品變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率；【學(xué)生6】工業(yè)生產(chǎn)硫酸時，為了增大與空氣的接觸面積，加快反應(yīng)速率，要先將黃鐵礦礦石(主要成分為FeS2)粉碎后，再投入沸騰爐等?！窘處煛吭u價、肯定。【對應(yīng)訓(xùn)練1】下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的說法正確的是()A．用鐵片和稀硫酸反應(yīng)制氫氣時，改用98%的硫酸可以加快反應(yīng)速率B．100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的氯化鈉溶液，反應(yīng)速率不變C．SO2的催化氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，所以升高溫度，反應(yīng)速率減小D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應(yīng)生成N2和CO2，減小壓強時反應(yīng)速率減小【答案】D【解析】鐵在濃硫酸中會發(fā)生鈍化，A項錯誤；加入氯化鈉溶液，鹽酸的濃度減小，反應(yīng)速率減小，B項錯誤；升高溫度，反應(yīng)速率增大，C項錯誤?！緦?yīng)訓(xùn)練2】為了說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，甲、乙、丙、丁四位同學(xué)分別設(shè)計了如下四個實驗，你認(rèn)為結(jié)論不正確的是()A．在相同條件下，等質(zhì)量的大理石塊和大理石粉分別與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時，大理石粉的反應(yīng)快B．將相同大小、相同形狀的鎂條和鋁條分別與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時，二者的化學(xué)反應(yīng)速率相等C．將相同濃度、相同體積的濃硝酸分別放在暗處和強光處，會發(fā)現(xiàn)光照可以加快濃硝酸的分解D．室溫下，向兩支試管中分別加入相同濃度、相同體積的雙氧水，再向其中一支試管中加入少量二氧化錳粉末，二者產(chǎn)生氧氣的快慢不同【答案】B【解析】A.其他條件相同，只有CaCO3固體表面積不同，反應(yīng)速率不同，說明在相同條件下，固體表面積越大，反應(yīng)速率越快，A結(jié)論正確；B.Mg、Al兩種不同的金屬與同濃度的鹽酸反應(yīng)，兩種反應(yīng)速率不同，說明金屬活動性不同，反應(yīng)速率不同，即參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，B結(jié)論錯誤；C.同一濃度的濃硝酸在光照時分解速率大于在暗處的分解速率，說明光照可以加快濃硝酸的分解速率，C結(jié)論正確；D.相同濃度、相同體積的雙氧水中加入少量二氧化錳粉末產(chǎn)生氧氣的速率大于未加入少量二氧化錳粉末的速率，二氧化錳是雙氧水分解的催化劑，可加快反應(yīng)速率，D結(jié)論正確；故選B。通過實驗探究，從宏觀上直觀感受外界因素：溫度、濃度、催化劑、物質(zhì)狀態(tài)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。感受化學(xué)與社會生活的聯(lián)系，體會化學(xué)對人類社會的重要價值，培養(yǎng)科學(xué)探究與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。活活活活動二、化學(xué)反應(yīng)速率影響因素—變量控制【過渡】我們已經(jīng)知道催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，此外，還有哪些反應(yīng)條件會影響化學(xué)反應(yīng)的速率？【問題1】討論：根據(jù)上述實驗探究，結(jié)合教材P45頁“方法導(dǎo)引”和P46頁“科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目，歸納影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律分別是什么？填寫表格內(nèi)容?！窘處煛客队氨砀瘛⒁龑?dǎo)分析?！緦W(xué)生】填寫表格內(nèi)容，展示交流：影響因素一般規(guī)律內(nèi)因反應(yīng)物自身的性質(zhì)(主要因素)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越不活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越慢外因催化劑一般情況下，使用合適的催化劑能極大地加快反應(yīng)速率溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢氣體反應(yīng)物的壓強增大氣體反應(yīng)物的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快；減小氣體反應(yīng)物的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率減慢固體反應(yīng)物的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快其他光波、電磁波、超聲波、溶劑等，也能影響化學(xué)反應(yīng)的速率【教師】評價、強調(diào)：科學(xué)研究中，對于多因素（多變量）的問題，往往采用只改變其中某一個因素，控制其它因素不變。使多因素的問題變成幾個單因素的問題，分別加以研究，這種研究方法就是變量控制法?！締栴}2】觀察教材P45頁圖616，思考壓強對化學(xué)反應(yīng)速率影響(對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng))規(guī)律是什么？【教師】其它條件不變時，壓縮氣體體積，氣體的壓強增大，反應(yīng)物的濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率增大。反之，減小壓強，反應(yīng)物濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小。【教師】追問：氣體壓強增大時，反應(yīng)速率一定增大，氣體壓強減小時，反應(yīng)速率一定減小，這種說法對嗎？該怎樣理解壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響？【學(xué)生1】恒溫恒容時：充入氣體反應(yīng)物eq\o(→,\s\up7(引起))壓強增大eq\o(→,\s\up7(引起))濃度增大eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率加快?！緦W(xué)生2】恒溫恒容時：充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))總壓強增大，但各氣體物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變?！緦W(xué)生3】恒溫恒壓時：充入惰性氣體eq\o(→,\s\up7(引起))壓強不變eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))各氣體物質(zhì)的濃度減小eq\o(→,\s\up7(引起))反應(yīng)速率減慢。【學(xué)生4】恒溫時：縮小容器體積→容器壓強增大→反應(yīng)物濃度增大→反應(yīng)速率加快。【教師】評價、強調(diào)：壓強的對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實質(zhì)是改變壓強要改變反應(yīng)物的濃度。即壓強改變，若反應(yīng)物濃度改變，則化學(xué)反應(yīng)速率改變，反之，若壓強改變，反應(yīng)物濃度不變，則反應(yīng)速率不變。【對應(yīng)練習(xí)1】在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)=2CO(g)，下列說法不正確的是()A．將炭塊磨成粉末可以加快反應(yīng)速率B．升高溫度可以加快反應(yīng)速率C．增加炭的質(zhì)量可以加快反應(yīng)速率D．容器體積不變時，向其中充入N2，反應(yīng)速率不變【答案】C【解析】A.將炭塊磨成粉末，增大接觸面積，可以加快反應(yīng)速率，故A正確；B.升高溫度，可以加快反應(yīng)速率，故B正確；C.炭是固體，增加炭的質(zhì)量，對濃度沒有影響，所以不能加快反應(yīng)速率，故C錯誤；D.容器體積不變時，向其中充入N2，氮氣不參加反應(yīng)，反應(yīng)物的濃度保持不變，所以反應(yīng)速率不變，故D正確。【對應(yīng)練習(xí)2】對于300mL1mol·L－1鹽酸與鐵片的反應(yīng)，采取下列措施，其中能使反應(yīng)速率加快的是（）①升高溫度②改用100mL3mol·L－1鹽酸③再加300mL1mol·L－1鹽酸④用等量鐵粉代替鐵片⑤改用100mL98%的硫酸A．①②④B．①③④C．②③④D．①②③⑤【答案】A【解析】①升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故①符合題意；②改用100mL3mol/L鹽酸，增大反應(yīng)物鹽酸的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故②符合題意；③再加300mL1mol/L鹽酸，鹽酸濃度相同，對化學(xué)反應(yīng)速率無影響，故③不符合題意；④若用等量鐵粉代替鐵片，增大了鐵粉與鹽酸的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快，故④符合題意；⑤若改用98%的硫酸，在室溫下Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化，故⑤不符合題意；綜上分析，其中能使反應(yīng)速率加快的是①②④，故選A。通過證據(jù)推理和歸納小結(jié)，形成外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的整體、全面認(rèn)識。通過問題討論，交流分享，理解壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響本質(zhì)，突破教學(xué)難點。檢測與評價，發(fā)現(xiàn)問題，調(diào)控課堂，提高效率。環(huán)節(jié)四、課后鞏固作業(yè)設(shè)計1．下列事實或做法與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是（）A．鐵制品表面刷油漆 B．谷物釀酒時加入酒曲酶C．濃硝酸需避光保存 D．燃煤脫硫【答案】D【解析】在鐵制品表面刷油漆，可以減少鐵制品與空氣的接觸，從而減緩化學(xué)反應(yīng)速率，A不符合題意；物釀酒時加入酒曲酶，可以使糧食釀酒的反應(yīng)速率加快，B不符合題意；濃硝酸不穩(wěn)定，受熱或光照時會發(fā)生分解反應(yīng)，因此避光保存濃硝酸可以減小其分解反應(yīng)速率，C不符合題意；燃煤脫硫可以減少煤燃燒過程中SO2的產(chǎn)生與排放，與化學(xué)反應(yīng)速率大小無關(guān)，D符合題意；答案選D。2．下列說法不正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度變化來表示B．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量C．用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比D．若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5mol/(L·s)，就是指在1s內(nèi)反應(yīng)物和生成物的濃度變化都為0.5mol/L【答案】D【解析】A.化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量濃度變化(均取正值)來表示，A正確；B.化學(xué)反應(yīng)有快有慢，化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的一個物理量，B正確；C.用不同物質(zhì)的濃度變化表示同一時間內(nèi)、同一反應(yīng)的速率時，其數(shù)值之比等于反應(yīng)方程式中對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比，C正確；D.若某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率為0.5mol/(L·s)，是指用某一物質(zhì)表示的平均反應(yīng)速率，與其他物質(zhì)的速率不一定相等，D錯誤；故選D。3．已知4A(g)＋5B(g)2C(g)＋6D(g)，則關(guān)于反應(yīng)速率正確的關(guān)系是（）A．4v(A)＝5v(B)B．5v(B)＝6v(D)C．2v(A)＝3v(D)D．2v(B)＝5v(C)【答案】D【解析】A.eq\f(v(A),v(B))＝eq\f(5,4)，速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比，A錯誤；B.eq\f(v(B),v(D))＝eq\f(6,5)，速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比，B錯誤；C.eq\f(v(A),v(D))＝eq\f(3,2)，速率之比不等于化學(xué)計量數(shù)之比，C錯誤；D.eq\f(v(B),v(C))＝eq\f(5,2)，速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，D正確；故選D。4．一定條件下，在體積為1L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)。用下列物質(zhì)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率最快的是（）A．v(A)＝0.8mol/(L·s)B．v(B)＝1.2mol/(L·s)C．v(C)＝1.0mol/(L·s)D．v(D)＝1.8mol/(L·s)【答案】D【解析】根據(jù)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，即同一反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行測得的反應(yīng)速率大小比較，可根據(jù)反應(yīng)速率與計量數(shù)之比的比值大小判斷，若比值越大，則反應(yīng)速率越快，對于反應(yīng)4A(g)＋5B(g)4C(g)＋6D(g)，v(A)＝0.8mol/(L·s)，則eq\f(v(A),4)＝eq\f(0.8,4)mol·L－1·s－1＝0.2mol·L－1·s－1；v(B)＝1.2mol/(L·s)，則eq\f(v(B),5)＝eq\f(1.2,5)mol·L－1·s－1＝0.24mol·L－1·s－1；v(C)＝1.0mol/(L·s)，則eq\f(v(C),4)＝eq\f(1.0,4)mol·L－1·s－1＝0.25mol·L－1·s－1；v(D)＝1.8mol/(L·s)，則eq\f(v(D),6)＝eq\f(1.8,6)mol·L－1·s－1＝0.3mol·L－1·s－1，綜上eq\f(v(D),6)＞eq\f(v(C),4)＞eq\f(v(B),5)＞eq\f(v(A),4)，所以v(D)＝1.8mol/(L·s)時，反應(yīng)速率最快，故選D。5．下列方法能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（）①升高溫度②加入合適的催化劑③增大反應(yīng)物濃度④將塊狀固體反應(yīng)物磨成粉末A．①②③B．①②④C．①③④D．①②③④【答案】D【解析】①升高溫度，反應(yīng)速率加快，故①正確；②加入合適的催化劑，加快反應(yīng)速率，故②正確；③增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快，故③正確；④將塊狀固體反應(yīng)物磨成粉末，增大接觸面積，提高反應(yīng)速率，故④正確；綜上故選D。6．H2O2可用于羊毛、生絲、紙漿等的漂白。5%H2O2溶液在常溫下分解速率很慢，為了加快H2O2分解，改變某一條件，下列裝置與改變的條件相對應(yīng)的是()A．甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑B．甲—濃度、乙—催化劑、丙—溫度C．甲—催化劑、乙—溫度、丙—濃度D．甲—溫度、乙—催化劑、丙—濃度【答案】A【解析】由題圖可知，甲與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，在60℃的熱水浴中反應(yīng)速率快，則改變的條件是溫度；乙與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，用10%的過氧化氫溶液反應(yīng)速率快，則改變的條件是濃度；丙與常溫下5%H2O2溶液的試管裝置相比，加了催化劑氯化鐵，則改變的條件是催化劑，所以裝置與改變的條件相對應(yīng)的是甲—溫度、乙—濃度、丙—催化劑。7．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法中，正確的是（）A．二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，也能加快其他任何反應(yīng)的速率B．決定化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素是溫度C．生鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率D．在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2O3(s)+3H2(g)eq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器壓強不變，充入N2，反應(yīng)速率不變【答案】C【解析】A．二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率，但不一定能加快其他化學(xué)反應(yīng)的速率，A錯誤；B．決定化學(xué)反應(yīng)速率的最主要因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的性質(zhì)，而溫度是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素，B錯誤；C．生鐵中含有的雜質(zhì)C與Fe及鹽酸構(gòu)成原電池，F(xiàn)e為原電池的負(fù)極，因而能夠加快反應(yīng)速率，所以生鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率一般大于純鐵與稀鹽酸的反應(yīng)速率，C正確；D．在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：Fe2O3(s)+3H2(g)eq\o(\o(\s\up6(_____),\s\up4(_____)),\s\up6(高溫))2Fe(s)+3H2O(g)，保持容器壓強不變，充入N2，則容器的容積擴大，氣體反應(yīng)混合物的濃度減小，反應(yīng)速率變慢，D錯誤；故合理選項是C。8．Ⅰ.為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題：(1)定性分析：如圖甲可通過觀察的快慢，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將0.1mol·L－1FeCl3改為__mol·L－1Fe2(SO4)3更為合理，其理由是。(2)定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是。(3)查閱資料得知：將作為催化劑的Fe2(