第六章 第二节 化学反应的速率与限度 第1课时--人教版高中化学必修第二册教学课件(共19张PPT)

(共19张PPT)
第1课时 化学反应的速率
第二节 化学反应的速率与限度
化学
1. 通过对合成氨的历史和日常生活、化学实验中反应速率的定性比较，感受化学反应的快慢，通过化学反应速率的简单计算和比较体会由定性到定量的科学研究特点。
2.通过对化学反应速率影响因素的实验设计，体会变量控制的思维方法，增强实验探探究能力。
3.通过了解科学家研究合成氨的历史及对化学反应速率的学习，感受科学研究的过程和方法，体会科学家勇于创新的科学精神。
学习目标
重点：
化学反应速率的表示方法和计算、化学反应速率的影响因素。
难点：
化学反应速率的表示方法和计算。
学习重难点
【化学史料】18世纪末，英国化学家克鲁克斯“先天下之忧而忧”，率先发出为了使子孙后代免于饥饿“向空气要氮肥”的号召。
化学创造了第二个大自然
利用还原法合成氨：
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
向空气要氮肥
【化学史料】18世纪末，有人试图在常温常压下合成氨，也有人在常温加压下进行实验，但都失败了。
【思考】为什么常温下氮气和氢气的反应没有真实发生？
合成氨探索——速率之旅
化学反应速率太慢了，几乎很难进行。
【活动1】定性描述化学反应的快慢。
【思考】哪些现象可以描述反应的快慢？
物质变化角度
Zn(s)+2HCl (aq)=ZnCl2(aq)+H2(g)↑ H= -a kJ·mol -1
固体质量变化快慢
浓度变化快慢
气泡逸出快慢
温度变化快慢
能量变化角度
速率：单位时间内***的变化量
环节一：如何表征化学反应的快慢——化学反应速率
Zn/HCl质量的减少
ZnCl2/H2质量的增加
盐酸浓度的减少
ZnCl2浓度的增加
H2体积的增加
Zn+2HCl =ZnCl2+H2↑
速率：单位时间内***的变化量
现有两组实验，盐酸浓度相同，锌粒大小一致。
甲组：1粒锌粒+5mL 盐酸
乙组：2粒锌粒+10mL 盐酸
相同时间内测得2V(甲，H2)= V(乙，H2)
速率2v(甲)= v(乙)？
广度量：随物质数量变化而变化的物理量；
强度量：不随物质数量变化而变化的物理量；
【活动2】定量表征化学反应的快慢。
环节一：如何表征化学反应的快慢——化学反应速率
化学反应速率：单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大
【活动2】定量表征化学反应的快慢。
v(A) =
Δc (A)
Δt
表达式：
单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
环节一：如何表征化学反应的快慢——化学反应速率
【活动2】定量表征化学反应的快慢。
物质 N2 H2 NH3
起始物质的量/mol 4 12
变化的物质的量Δn/mol
5 min时物质的量/mol 3
5 min内的υ(mol·L-1·min-1)
释放的能量 化学反应速率之比 【例题】 某实验小组模拟工业上合成氨的过程，一定条件下向体积为2 L的密闭容器中通入4 mol N2、12mol H2，发生反应N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g) H=-92.3kJ·mol -1。反应5 min 时测得N2的物质的量为3mol。
一个反应，多种表达，数值大小，跟随系数
2A (s)+3B(g)=2C(g)+4D(g)， v(A) : v(B) : v(C) : v(D) =2:3:2:4
v(B) : v(C) : v(D) =3:2:4
环节一：如何表征化学反应的快慢——化学反应速率
化学反应速率：单位时间内反应物的浓度减小或生成物浓度的增大
【活动2】定量表征化学反应的快慢。
v(A) =
Δc (A)
Δt
表达式：
单位：mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1
注意事项：纯固体和纯液体不涉及浓度变化，一般不使用它们表示化学反应速率。
环节一：如何表征化学反应的快慢——化学反应速率
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
1.影响化学反应快慢的因素有哪些？是如何影响的？
提出问题
2.寻找证据，作出假设：
作出假设
①钠能与冷水反应，铝与冷水不反应
②用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
③夏天把食物放在冰箱里保存时间更长
④带火星的木条在空气中不复燃，在氧气中复燃
⑤人体中的唾液酶能够加快淀粉的水解
①自身的性质
②固体接触面积
③温度
④浓度
⑤催化剂
接触面积越大，v越大
温度越高，v越大
浓度越高，v越大
加入催化剂，v越大
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
提出问题
作出假设
3.明确思路，设计方案
【资料】FeCl3、CuCl2、MnO2均能催化H2O2分解，催化剂也参与
化学反应
①确定研究对象为：2H2O2=2H2O+O2↑
明确思路
浓度、固体接触面积、温度、催化剂
反应的快慢
气泡逸出的快慢
控制唯一变量
控制变量设计模型
②确定自变量：
③确定因变量：
④确定实验观测指标：
⑤确定实验设计原则：
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
提出问题
作出假设
3.明确思路，设计方案
【资料】FeCl3、CuCl2、MnO2均能催化H2O2分解，催化剂也参与化学反应
明确思路
设计方案
[实验用品]5% H2O2，10% H2O2，1mol/LFeCl/3溶液，1mol/LCuCl2溶液，蒸馏水MnO2粉末，MnO2颗粒，胶头滴管，试管，盛冷水的烧杯，盛热水的烧杯。
设计实验 预期现象 实验结论
单一变量 具体方案（试管图）
实施实验
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
提出问题
作出假设
明确思路
设计方案
实施实验
实验结论
4.实验验证，得出结论
实验探究2min
①A组向老师要热水。
②D组先加液体后加固体③小组内合作探究，大组间成果分享
④2名实验操作员，1名新闻发言人，其余同学认真观察
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
提出问题
作出假设
明确思路
设计方案
实施实验
实验结论
4.实验验证，得出结论
化学反应快慢的影响因素及影响效果 温度 其他条件一定时，T 升高，反应速率增大
浓度 其他条件一定时，c 增大，反应速率增大
催化剂 其他条件一定时，催化剂可以改变反应快慢，同一反应可以有不同的催化剂，不同催化剂对同一反应的催化效果不同
固体表面积 其他条件一定时，固体表面积增大，反应速率增大
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
【活动3】实验探究影响化学反应速率的因素。
提出问题
作出假设
明确思路
设计方案
实施实验
实验结论
【史料思考】1901年，化学家勒夏特列进行了合成氨的研究，他尝试在600℃和200个大气压力下，使用铁作为催化剂，使用N2和H2进行合成氨。但由于仪器中混有空气，发生爆炸，勒夏特列终止了实验。
发现新问题
①T 不变时，改变 p是通过改变V，实现的实际改变反应物 c
②其他条件相同时，p增大，反应加快。
探究模型
环节二：如何调控化学反应的快慢——影响化学反应速率的因素
课堂小结
布置作业
1.结合本节课内容，总结怎样调控合成氨的速率？
2.在生产中提升化学反应速率是否就代表工厂产量大、规模大？要想有高效益还要对什么进行调控？请收集资料解决问题。
谢谢大家