化学教案－化学反应速率

化学教案－化学反应速率

教学目标 

知识目标

使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响；
使学生能初步运用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

能力目标

培养学生的观察能力及综合运用知识分析解决问题、设计实验的能力，培养学生的思维能力，阅读与表达能力。

情感目标

通过从宏观到微观，从现象到本质的分析，培养学生科学的研究方法。

教学建议

化学反应速率知识是学习化学平衡的基础，学生掌握了化学反应速率知识后，能更好的理解化学平衡的建立和化学平衡状态的特征，及外界条件的改变对化学平衡的影响。
浓度对化学反应速率的影响是本节教学的重点。其原因是本节教学难点 。这部分教学建议由教师引导分析。而压强、温度、催化剂的影响可在教师点拨下由学生阅读、讨论完成。

关于浓度对化学反应速率的影响：
1.联系化学键知识，明确化学反应得以发生的先决条件。
（1）能过提问复习初中知识：化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程。
（2）通过提问复习高中所学化学键知识：化学反应过程的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
（3）明确：旧键的断裂和新键的生成必须通过反应物分子（或离子）的相互接触、碰撞来实现。
2.运用比喻、图示方法，说明化学反应得以发生的必要条件是活化分子发生有效碰撞。
（1）以运动员的投篮作比喻。
（2）以具体的化学反应  为例，让学生观看HI分子的几种可能的碰撞模式图（如制成动画教学软件加以模拟会收到更好的效果），进一步说明化学反应得以发生的必要条件。
3.动手实验，可将教材中的演示实验改成边讲边做，然后据实验现象概括出浓度对化学反应速率影响的规律。有条件的学校，也可由学生动手做，再由学生讨论概括出浓度对化学反应速率的影响规律---增大反应物的浓度可以增大化学反应速率。
4.通过对本节所设铁与盐酸反应的讨论，并当堂课完成课后“习题二、2”，综合运用本节所学内容反馈学生掌握情况，巩固本节所学知识。

教材分析

遵照教学大纲的有关规定，作为侧重理科类学生学习的教材，本节侧重介绍化学反应速率和浓度、压强、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响，以及造成这些影响的原因，使这部分知识达到大纲中所规定的B层次或C层次的要求。本知识点，按最新教材来讲。
教材从一些古代建筑在近些年受到腐蚀的速率大大加快等事实引出化学反应速率的概念，并通过演示实验说明不同的反应具有不同的反应速率，以及浓度、温度等对化学反应速率的影响。教材注意联系化学键的有关知识，从化学反应的过程实质是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子中化学键的形成过程，以及旧键的断裂和新键的形成都需要通过分子（或离子）的相互碰撞才能实现等，引出有效碰撞和活化分子等名称。并以运动员的投篮作比喻，说明只有具有足够能量和合适取向的分子间的碰撞才能发生化学反应，教材配以 分子的几种可能的碰撞模式图，进一步说明 发生分解反应生成 和 的情况，从中归纳出单位体积内活化分子的数目与单位体积反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比，从而引导学生理解浓度对化学反应速率的影响以及造成这种影响的原因。接着，教材围绕着以下思路：增加反应物分子中活化分子的百分数→增加有效碰撞次数→增加化学反应速率，又进一步介绍了压强（有气体存在的反应）、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因，使学生对上述内容有更深入的理解。
教材最后采用讨论的方式，要求学生通过对铁与盐酸反应的讨论，综合运用本节所学习的内容，进一步分析外界条件对化学反应速率的影响以及造成这些影响的原因，使学生更好地理解本节教材的教学内容。
本节教材的理论性较强，并且具有一定的难度。如何利用好教材中的演示实验和图画来说明化学反应发生的条件，以及外界条件对化学反应速率的影响是本节教材的教学关键。教师不可轻视实验和图画在本节教学中的特殊作用。
本节重点是浓度对化学反应速率的影响。难点是浓度对化学反应速率影响的原因。

教学设计示例

知识目标

1.使学生了解化学反应速率的概念及表示方法。
2.使学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3.使学生能初步运用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

情感目标 通过从宏观到微观，从现象到本质的分析，培养学生科学的研究方法。

能力目标  培养学生综合运用知识分析解决问题的能力，培养学生的思维能力，阅读与表达能力。

重点  浓度对化学反应速度的影响。外界条件对可逆反应的正逆反应速率的影响。

难点  浓度对化学反应速率影响的原因。

教学方法  诱思探究法

教学过程 

第一课时

[阅读教材引入]本章的主要内容和学习本章的意义
两个问题：反应进行的快慢－化学反应速率问题。
反应进行的程度－化学平衡问题。
意义：是学习化学所必需的基础理论并能指导化工生产。
[录象] 古代建筑物受到腐蚀的记录片。
[讲述] 从片中我们知道，古代建筑物在本世纪所遭受的腐蚀比过去几百年甚至几千年所遭受的腐蚀还要严重的原因是酸雨。为什么会使腐蚀的速度变快呢? 这就是我们第一节要研究的化学反应速率问题。
[板书]第一节 化学反应速率
[指导实验] [实验2-1] 等浓度的盐酸和醋酸分别与大理石反应。
现象：在加入盐酸的试管里，大理石与盐酸迅速反应，有大量气泡产生。而加入醋酸的试管里，反应缓慢，只有少量气泡产生。
[讲解] 不同的化学反应进行的快慢不一样，如何表示化学反应速率呢？
结论：不同的化学反应有快有慢。
[板书]一、化学反应速率
1、定义：化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢程度的，通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
2、表达式：略
[设问]对于同一化学反应，用不同物质表示化学反应速率，数值是否一样呢？让我们看下面的练习。
[投影]练习：在给定条件下，氮气与氢气在密闭容器中合成氨。起始时加入氮气和氢气且浓度分别为1.0 mol/L 和3.0 mol/L，2秒后，氮气的浓度为0.8 mol/L ，氢气的浓度为2.4 mol/L，氨气的浓度为0.4 mol/L 。分别用氮气、氢气和氨气的浓度变化表示的这2秒内的化学反应速率是多少？有什么关系？
[计算、思考]
3H2  +  N2    =  2NH3
起始     3.0    1.0       0
浓度mol/L
2S后    2.4    0.8       0.4
浓度mol/L
       

[总结]同一反应，用不同物质浓度表示化学反应速率，数值之比等于方程式中系数比，应指明是用那种物质的浓度变化表示的速率，化学反应速率实质是平均反应速率。
[过渡] 下面来研究影响化学反应速率的因素。
补充实验：
在三只试管里分别放入5 mL相同浓度的稀盐酸，分别加入长短、粗细大致相同的铜丝，铝丝，铁丝。
[讲解]铜是氢后金属，不能置换酸中的氢，铝的金属活动性比铁强，铝的反应速率快，说明物质的性质即内因是决定化学反应速率的重要因素。那么，外界条件对化学反应速率是如何影响呢？
现象：铜丝与稀盐酸不反应；铝丝比铁丝溶解的快，气体生成的快。
[板书]二、外界条件对化学反应速率的影响
[指导实验][实验2-2] 大理石与不同浓度的盐酸反应，并给其中一个加热。
[实验2-3] H2O2的分解反应
（2-2）现象：在加入1 mol/L盐酸的试管中有大量的气泡冒出，在加入0.1 mol/L盐酸的试管中气泡产生得很慢。加热后，反应速率明显加快。
（2-3）现象：在H2O2中加入MnO2粉末时，立即有大量气泡产生，在没有加入MnO2粉末的试管只有少量气泡。
[提出问题] 通过以上实验，说明影响化学反应速率的外界条件有那些？是如何影响的？
[回答]
影响化学反应速率的外界条件有浓度、温度和催化剂。浓度越大、温度越高、使用催化剂，则化学反应速率越快。
[板书]1、浓度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率。
[设问] 对于有气体参加的反应压强对化学反应速率也有影响，为什么？
[回答]
对于气体来说，当其它条件不变时，体积与所受的压强成反比。如果气体的压强增大，体积就缩小，则浓度就会增大，化学反应速率就加快。
[板书]
2、压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应，增大压强，可以增大化学反应速率。
3、温度对化学反应速率的影响
当其它条件不变时，升高温度，可以增大化学反应速率。
4、催化剂对化学反应速率的影响
使用催化剂可以加快化学反应速率。
[阅读]P35 最后自然段。影响化学反应速率的外界条件还有什么？
[设问]为什么在补充实验中选择长短、粗细大致相同的金属？
[回答]因为固体颗粒的大小对化学反应速率也有影响。
[追问]怎样影响？
[回答]颗粒越细，接触面积越大，化学反应速率越快。
[留疑] 外界条件对化学反应速率的影响的原因是什么？
[课堂练习]
1、反应4NH3 (g) + 5O2(g) ==4NO(g)+6H2O(g)，在10L的密闭容器中进行，半分钟后，水蒸汽的物质的量增加了0.45 mol，则此反应的平均速率v(x)（反应外物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示为（     ）
A.v(NH3)=0.010 mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010 mol/(L·s)
C.v(NO )=0.0010 mol/(L·s)
D.v(H2O )=0.045 mol/(L·s)
2、在四个不同的容器中，采用不同条件进行合成氨反应，根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是  （    ）
A.用H2  表示的反应速率为0.1 mol/(L·min)
B.用NH3表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
C.用N2表示的反应速率为0.2mol/(L·min)
D.用H2  表示的反应速率为0.3 mol/(L·min)
3、增大压强，能使下列反应速率加快的是（      ）
A.Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应
B.CO和水蒸气在一定条件下反应生成CO2和H2 
C.将CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在带有活塞的密闭容器中发生反应：Fe2O3+ 3H2 =2Fe+3H2O，采用下列措施不能改变反应速率的是（     ）
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器体积不变，增加通人H2 的量
C.充入N2，保持容器内压强不变
D.充入N2，保持容器内体积不变
[答案]
1、C；2、C；3、B、C；4、A、D
[作业 ]P36 一、二

探究活动