高中化学人教版必修二6.2 化学反应的速率与限度 复习教案

第二节
化学反应的速率与限度
复习课
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本章教材分析
1.教材地位和作用
(1)本章内容分为两个部分——化学反应与能量变化、化学反应速率和限度，都属于化学反应原理范畴，是化学学科最重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点
和进程的入门性知识。同时，本章内容又在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用，对人类文明进步和现代化发展有重大价值，与我们每个人息息相关。因此，化学能对人类的重要性和化学反应速率、限度及其条件控制对化学反应的重要性，决定了本章学习的重要性。
初中化学从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识，在选修4《化学反应原理》中，将从科学概念的层面和定量的角度比较系统、深入地学习化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡的原理。本章内容既是对初中化学相关内容的提升与拓展，又是为选修4《化学反应原理》的学习奠定必要的基础。
学生通过学习化学能与热能、化学能与电能的相互转化及其应用，对化学在提高能源的利用率与开发新能源中的作用与贡献有初步的认识；通过引入新型化学电池开发与利用的知识，学生将对化学的实用性和创造性有更多的体会；通过对化学反应速率和限度的学习与讨论，学生将对化学反应的条件有更深的认识。这些都会增进学生对化学学习的兴趣，使学生体会化学学习的价值。
(2)内容的选择与呈现
新课程标准关于化学反应与能量及化学反应速率与限度的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，在具体内容上前后还有交叉和重叠，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的状态。
根据新课程标准，关于化学反应中能量变化的原因，在此只点出化学键的断裂和形成是其主要原因，并笼统地将化学反应中吸收或放出能量归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低，不予深究。
关于化学能与热能、化学能与电能的相互转化，侧重讨论化学能向热能或电能的转化，以及化学能直接转化为电能的装置——化学电池，主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。在化学电池中，通过原电池和传统干电池(锌锰电池)初步认识化学电池的化学原理和结构，并不要求上升为规律性的知识；通过介绍新型电池(如锂离子电池、燃料电池等)体现化学电池的改进与创新，初步形成科学技术的发展观。
关于化学反应速率及其影响因素，通过实例和实验使学生形成初步认识，不涉及对反应速率进行定量计算或同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。反应限度是通过实验和化学史实(炼铁高炉尾气之谜)来说明其存在，虽涉及了反应的“可逆性”及“平衡状态”，但未从原理、定义的高度予以重点讨论。反应条件的控制是建立在上述二者的基础之上，选取了“燃料的燃烧效率”这一常见的典型例子进行综合分析，从中了解控制反应条件的重要性，训练分析问题的思路与方法。这一实例分析，既与学生的日常生活经验相联系，又与初中“燃料的燃烧”相衔接。
本章在选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合，对化学概念或术语(如化学能、化学电池、催化剂、反应限度等)采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现，以降低学习的难度。同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实、相关学科(如物理、生物等)相联系，力求使本章学习内容在相应的“知识生态”中呈现，体现其知识的生长性、环境性、综合性和发展性。
2.教学重点和难点
●教学重点
(1)化学能与热能之间的内在联系，以及化学能与热能的相互转化。
(2)化学能与电能之间相互转化。
(3)化学反应速率和反应的限度。
●教学难点
(1)化学能与热能之间的内在联系。
(2)化学能转化为电能的原理。
(3)化学反应的限度。
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教材分析
前面的学习，主要讨论了化学反应的两大特征，物质变化及伴随发生能量的变化。本节则是从另一个化度研究化学反应。探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题：外界条件对化学反应速率和学反应限度的影响。人类要利用和控制化学反应，如提高燃料的利用率。本节内容是对前面两节内容的拓展和延伸，通过学习使学生对化学反应特征的认识更深入、更全面，让其在头脑中建立起个有关化反应与能量的完整而又合理的知识体系，本节教材是高中化学学习的重点，也是难点。
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学情分析
1.高中学生有了反应能否发生、反应快慢等基本化学知识的储备，但这种知识仅限于表面，没有理性的高度。
2.学生学习的主动性不强，心理上不够重视，有惰性心理，思维能力跟不上，缺少归纳总结、升华提升的良好学习习惯。
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教学目标
【知识与技能】
(1)了解化学反应中能量转化的原因，能说出常见的能量转化形式。
(2)了解化学能与热能的相互转化。了解常见的吸热反应、放热反应。
(3)了解原电池的工作原理。了解常见化学电源的种类。
(4)理解化学反应速率和限度的概念，了解影响化学反应速率和限度的因素。
【过程与方法】
(1)学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。
(2)具有较强的问题意识，能够发现并提出有探究价值的问题。
【情感态度与价值观】
(1)了解化学在解决能源危机中的重要作用。
(2)认识控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义。
(3)体会化学实验和科学探究对学习化学的重要作用。
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教学重难点
(1)化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。
(2)从本质上(微观结构角度)理解化学反应中能量的变化，从而建立起科学的能量变化观。
(3)通过对原电池实验的探究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质以及这种转化的综合利用价值。
(4)化学反应限度的本质原因及外部特征。
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教学方法
学生通过整理资料→知识归纳→展开讨论→激烈争辩形成知识网络。
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教学过程
一、导入新课
【讲述】本章我们学习了化学反应与能量的关系，了解了化学能与热能、电能的转化及化学反应的速率与限度。这节课我们来对本章学过的内容作一简单的归纳和整理。
二、推进新课
教学环节一：化学能与热能
【板书】一、化学能与热能
【分析】任何物质都包含一定的能量，对任意一个化学反应而言，反应物的总能量与生成物的总能量肯定不同。
【板书】(一)吸热反应和放热反应的判断
1.化学反应按能量变化分为：吸热反应和放热反应。
【提问】判断一个反应是放热还是吸热反应，可以从哪几个方面分析？
【总结】
当反应物总能量大于生成物总能量，或反应中断开化学键吸收的能量小于形成化学键释放的能量时，该反应表现为对外界放热，即为放热反应；
当反应物总能量小于生成物总能量，或反应中断开化学键吸收的能量大于形成化学键释放的能量时，该反应表现为向外界吸热，即为吸热反应。
(二)典型例题
【例1】图1是等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景，产生CO2气体的体积较多的A试管中加入的固体试剂是____________________。
实验过程中我们还能感受到Na2CO3与盐酸反应时是放热反应，而NaHCO3与盐酸反应时表现为吸热。在A.B两试管中的此反应过程中,反应体系的能量变化的总趋势分别对应于图2中的：A——______，B——______
[填写“(a)”或“(b)”]。
解析：Na2CO3、NaHCO3的质量相等，则NaHCO3的物质的量多，与足量盐酸反应产生的CO2也多。由已知Na2CO3与盐酸反应是放热反应，而NaHCO3与盐酸反应时表现为吸热，说明Na2CO3与盐酸的总能量大于生成物的总能量，而NaHCO3与盐酸的总能量小于生成物的总能量。
答案：碳酸氢钠(NaHCO3)
(b)
(a)
【例2】化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的，如下图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化，下列说法正确的是(
)
A.通常情况下，NO比N2稳定
B.通常情况下，N2
(g)和O2(g)混合能直接生成NO
C.1
mol
N2
(g)和1
mol
O2
(g)具有的总能量小于2
mol
NO(g)具有的总能量
D.1
mol
N2
(g)和1
mol
O2
(g)反应放出的能量为180
kJ
答案：C
(设计意图：通过对主干知识点的复习，结合前期暴露出的学生知识掌握方面的漏洞，精选具有针对性的例题，结合学案习题有利于学生建立知识系统，加深理解，以下两个主干知识点的复习也同样遵循这个学习思路。)
教学环节二：原电池
【板书】二、原电池
【讨论】①什么样的化学反应可以设计成原电池？
②构成原电池需要什么样的条件？
【结论】①自发(向外释放能量)进行的氧化还原反应。
②活泼性不同的两块极板；电解质溶液；闭合回路；自发进行的氧化还原反应。
【分析】从上面的讨论中，我们可以发现任何自发进行的氧化还原反应从理论上来讲都可设计成原电池。原电池的工作原理是较活泼金属或者可燃性气体失去电子，被氧化，为原电池的负极；较不活泼金属或氧气或石墨电极为正极，氧气或阳离子得到电子，发生还原反应。电子由负极流出，经外电路流向正极，外电路中电流方向与电子流向相反。在电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。
【例3】研究人员研制出一种锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料，以LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法中不正确的是(
)
A.水既是氧化剂又是溶剂
B.放电时正极上有氢气生成
C.放电时OH向正极移动
D.总反应为：
答案：C
【例4】对铜—稀硫酸—锌组成的原电池装置中，当导线中有1
mol电子通过时，理论上的两极变化是(　　)
①锌片溶解了32.5
g　②锌片增重了32.5
g　
③铜片上析出1
g氢气　④铜片上析出1
mol氢气
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
A.①③
解析：铜—稀硫酸—锌原电池电极反应式为：负极：，正极：，故1
mol电子通过电路之后有32.5
g锌溶解，1
g氢气从铜电极析出。
答案：A
教学环节三：化学反应速率与限度
【板书】三、化学反应的速率与限度
【提问】1.化学反应速率的概念？
2.化学反应速率的影响因素？
3.什么是化学反应的限度？
【总结】1.化学反应速率是描述化学反应进行快慢的物理量，表示单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，是一个平均值，可以用反应物或生成物中任意物质表示，但纯液体和固体的浓度视为定值，不能用来表示化学反应速率。
2.化学反应速率的影响因素从大的范围来讲就是内因和外因两个因素。内因就是反应物本身的性质，外因是指在某特定反应确定的前提下受到的外界因素的影响。外界因素主要包括浓度、温度、压强、催化剂、表面积。浓度越大、温度越高，反应速率越大；压强对速率的影响是通过改变浓度来实现的，压强改变而浓度不变时反应速率不受影响；催化剂能改变化学反应速率，不做特别说明催化剂视作正催化剂即加快化学反应速率；表面积越大，接触越充分，反应速率越快。此外，化学反应速率还要受到射线(如光照)等因素的影响。
3.化学反应的限度，又称为化学平衡状态，是指可逆反应进行到一定程度时，正、逆反应速率相等，各平衡成分的浓度或百分含量保持不变的状态。化学平衡是个动态平衡，且是有一定条件的，当条件发生改变时，化学平衡将发生移动，直到达到新条件下的化学平衡。
【例5】已知反应，下列说法能说明该反应处于化学平衡状态的是(
)
①v(N2生成)=v(N2消耗)，②N2、H2、NH3的分子数之比为1∶3∶2，③单位时间内生成2
mol
NH3，同时消耗1
mol
N2，④N2、H2、NH3的物质的量不再发生变化。
A.①④
B.②③
C.②③④
D.①③④
答案：A
【例6】在一密闭容器里装有氮气和氢气。反应开始时，氮气的浓度为2
mol·L-1，氢气的浓度为5
mol·L-1，反应2
min后，测得容器中氮气的浓度为1.8
mol·L-1。2
min后氢气的浓度为多少？这2
min内氮气的平均反应速率是多少？氢气和氨气的平均反应速率各是多少？2
min内氮气、氢气和氨气的反应速率之比为多少？
答案：c(H)=4.4
mol/L
v(N)=0.1
mol/(L·min)
v(H)=0.3
mol/
mol/(L·min)
v(NH)=0.2
mol/
mol/(L·min)
v(N2)
:
v(H2)
:
v(NH3)=1:3:2
四、课堂小结
本节课主要针对本章三个主要知识点进行了梳理，结合例题深化学生对相关知识点的理解,最后还要通过做题诊断学生的真实掌握情况，及时对部分知识点进行补救。
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板书设计
第二章
化学反应与能量
第2节
化学反应的速率与限度
复习课
一、化学能
与热能
(一)吸热反应与放热反应
(二)典型例题
二、原电池
三、化学反应速率与限度
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教学反思
本节课按照化学能与热能、化学能与电能的转化，化学反应速率与限度的知识脉络进行了复习，增强了知识之间的联系与应用、结合典型例题强化了本章内容的学习方法和解题思路，通过学案中的相关练习深化知识的系统性。
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精品试卷·第
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