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2019-2020年高中化學《化學反應速率》教案12 新人教版選修4 教學目標 知識技能：了解化學反應速率的概念及表示方法；認識濃度、壓強、溫度和催化劑等對化學反應速率的影響。 能力培養(yǎng)：結合化學實驗培養(yǎng)學生的觀察能力、記錄實驗現(xiàn)象及設計簡單實驗的能力。 科學思想：通過學習過程使學生初步學會運用化學視角，去觀察生活、生產(chǎn)和社會中有關化學反應速率的問題。 科學品質(zhì)：通過學習化學反應速率概念與實際的聯(lián)系、運用，激發(fā)學生的學習興趣。 科學方法：通過學習過程培養(yǎng)化學科學研究方法（科學研究中求異法、求同法及實驗記錄）。 重點、難點 外界條件對化學反應速率的影響；實驗條件的控制。 教學過程設計 教師活動 學生活動 設計意圖 【引入】在生活中我們常常會遇到些現(xiàn)實問題，例：CO＋NO→N2＋CO2，從穩(wěn)定性角度分析，生成物CO2及N2比反應物要穩(wěn)定得多，研究人員經(jīng)計算得知即使在很低濃度下也應完全反應。但遺憾的是，在通常狀況下該反應進行的非常之慢，以至于不能有一個實用的方法來消除快車道空氣中的CO、NO。我們在研究一個化學反應時，常常必須考慮某些因素對反應的影響，如提高反應物的轉(zhuǎn)化率、提高單位時間產(chǎn)量，這與我們研究的化學平衡、化學反應速率是同一問題，今天我們就來研究化學平衡與反應速率。 ①回憶與聯(lián)想； ②做好學習準備； ③接受教師提供的信息進入新課學習。 ①以生活中的事例引入拉近學生與知識的距離； ②明確學習任務； ③穩(wěn)定學生情緒； ④引導學生用化學視角關注環(huán)境問題。 【過渡】首先我們來研究化學反應速率 【板書】第一章化學反應速率和化學平衡第一節(jié)化學反應速率 ①閱讀化學反應速率定義； ①通過看書及重點講解使學生了解化學反應速率的 教師活動 學生活動 設計意圖 一、定義 【指導閱讀】課本（第2頁第6行） 單位mol／（Ls）或min或其他時間單位。 【練習】2L密閉容器中，投入5molN2、8molH2，在催化劑存在的條件下發(fā)生反應，2min時，測得容器內(nèi)生成NH34mol。求：該反應用N2、H2、NH3表示的化學反應速率，并分析所得結果有何內(nèi)在聯(lián)系。 引導學生發(fā)現(xiàn)用不同物質(zhì)表示的化學反應速率之間的關系。 ②將化學反應速率定義由文字轉(zhuǎn)化為數(shù)學表達式； ③思考并得出其單位； ④通過數(shù)學表達式得出其為平均值。 ①運用概念計算化學反應速率； ②討論并得出用不同物質(zhì)所表達的速率不同的結論； ③分析所得數(shù)據(jù)有何內(nèi)在聯(lián)系，得出化學反應速率之比與化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)之比的關系。 概念及表示方法； ②了解化學反應速率是平均速率。 ①通過練習鞏固概念； ②引導學生自覺進行數(shù)據(jù)分析； ③通過不同物質(zhì)表達的速率不同，培養(yǎng)學生表達的嚴謹性。 【過渡】問：結合生活實踐與已經(jīng)掌握的知識，請同學歸納都有哪些因素對化學反應速率能產(chǎn)生影響？ 結合學生的表達歸納影響化學反應速率的因素。 【板書】二、影響化學反應速率的因素 內(nèi)因 反應物質(zhì)的本性 外因 濃度 溫度 壓強 催化劑 其他 【過渡】為了驗證濃度對化學反應速率的影響，我們以Na2S2O3與H2SO4的反應為研究對象，通過實驗加以說明。 【演示】將0.1mol／L的硫酸，滴入0.1mol／L硫代硫酸鈉溶液中。 【設問】實驗現(xiàn)象與化學反應速率快慢有何關系；你如何設計實驗能達到我們的實驗目的。 在學生討論的基礎上教師引導完善，利用投影歸納實驗步驟，評價學生的設想。 ①回憶聯(lián)想； ②歸類表達； ③描述影響反應速率的外界因素。 觀察實驗現(xiàn)象，書寫化學方程式。 ①分析在實驗過程中能觀察到哪些實驗現(xiàn)象； ②討論實驗的設計思路，實驗現(xiàn)象與化學反應速率快慢的關系； ③自覺或在教師的引導下運用求異法，控制H2SO4的濃度改變Na2S2O3的濃度設計出 ①培養(yǎng)運用化學視角觀察生活中的化學問題的能力； ②培養(yǎng)學生形成分析、歸納等科學研究的方法。 ①落實反應原理； ②明確實驗中觀察的現(xiàn)象； ③完善實驗步驟加強教學組織； ④通過討論使學生了解科學研究中的求異法即在H2SO4的濃度及溶液體積相同的條件下改變Na2S2O3的濃度； 教師活動 學生活動 設計意圖 【投影】 注：溶液體積為5mL的試管中分別滴加6滴1∶5的H2SO4；溶液體積為2.5mL的試管中滴加3滴，這樣保持H2SO4的濃度不變，（1）和（3）中Na2S2O3的濃度不變。 【指導實驗】 在學生實驗時進行巡視，及時發(fā)現(xiàn)并指導學生規(guī)范實驗，解答學生的疑難問題。 【板書】 反應物濃度越大化學反應速率越快。 【講述】對于純液體和固體無濃度，其參與化學反應時表面積的大小將決定反應速率的快慢。例：CaCO3顆粒與稀HCl反應及CaCO3粉末與稀HCl反應，CaCO3粉末產(chǎn)生CO2的速率大。 方法，并思考到影響化學反應速率的因素是反應物的濃度還是物質(zhì)的量。 ④積極參與討論互相補充，討論中學生情感升華。 ①完成實驗； ②及時記錄出現(xiàn)渾濁所用時間； ③對比實驗結果思考得出結論，即反應物的濃度對化學反應速率的影響以及影響化學反應速率的因素是反應物濃度而不是反應物物質(zhì)的量。 ①理解記憶； ②將實例與所學知識聯(lián)系加深印象。 ⑤在討論中使學生對實驗設計建立感性認識，培養(yǎng)設計簡單實驗的能力。 ①練習實驗基本操作，鍛煉動手能力。 ②通過實驗現(xiàn)象進一步說明其他條件不變時濃度對化學反應速率的影響； ③影響化學反應速率的因素是反應物濃度而不是反應物物質(zhì)的量； ④培養(yǎng)學生的觀察能力、記錄能力。 ①進一步落實知識； ②強調(diào)在思考反應物濃度對化學反應速率的影響時應注意的問題； ③加強理論與實際的結合。 【過渡】剛才我們通過討論及實驗分析了濃度對化學反應速率的影響，現(xiàn)在我們還是通過實驗來研究溫度對化學反應速率的影響，請同學們以Na2S2O3與H2SO4的反應為例設計實驗，完成實驗目的。組織學生討論并相互補充利用投影歸納實驗步驟。 ①通過思考完成設計實驗的任務； ②討論并相互補充； ①使學生獨立運用前面實驗的設計思想完成本實驗的設計，進一步培養(yǎng)設計簡單實驗的能力。 教師活動 學生活動 設計意圖 注：其中一只試管在酒精燈上微熱使液體溫度產(chǎn)生差異，再分別滴加6滴1∶5的H2SO4，記錄出現(xiàn)渾濁所用時間。 【板書】溫度升高化學反應速率加快 【講述】經(jīng)過科學實驗統(tǒng)計的結果分析，每升高10℃化學反應速率增大到原來的2～4倍，例如：用高壓鍋燜飯是生活中常做的事情，鍋內(nèi)壓強高于常壓，水的沸點相應升高，鍋內(nèi)溫度也相應升高，常壓100℃20min做熟的米飯，高壓鍋僅用8min。生活中這樣的事例舉不勝舉。 ③完成實驗并記錄實驗現(xiàn)象； ④進一步明確溫度對化學反應速率的影響。 ①運用物理知識分析水的沸點變化，對比出溫度的差異； ②借助高壓鍋與常壓鍋蒸飯的對比，將理論與實際結合。 ②完善實驗步驟，加強教學組織； ③進一步練習實驗的基本操作； ④培養(yǎng)學生的觀察能力、記錄能力。 培養(yǎng)學生運用化學視角，去觀察生活及運用理論解釋生活中自然形象的能力。 【過渡】2L密閉容器中，投入5molN2、8molH2，在催化劑存在的條件下發(fā)生反應，2min時，測得容器內(nèi)生成NH34mol，若將容器的體積減小為原來的一半，其他條件不變，同樣生成4molNH3所花費的時間與2min的關系是什么？為什么？ 追問：在室溫條件下，通過什么途徑可以改變?nèi)萜鞯捏w積？ 【板書】氣體參與的反應壓強增大化學反應速率加大 引導學生分析，適時加以評定。 ①分析兩種狀態(tài)的相同點和不同點，思考反應物濃度的變化，得出結論； ②經(jīng)分析容器外部壓強改變是改變體積的途徑。 ①了解阿伏加德羅定律在化學反應速率及化學平衡 ②為壓強引出進行知識鋪墊； ③培養(yǎng)物理知識向化學科遷移的能力。 【過渡】催化劑對化學反應速率的影響是顯而易見的，下面我們就通過實驗加以驗證。 指導實驗，強調(diào)實驗的注意事項。 ①聯(lián)想已經(jīng)學過的有關催化劑知識； ②完成實驗，通過實驗驗證理論； ①加強新舊知識聯(lián)系； ②練習實驗基本操作； ③練習氧氣的檢驗； 教師活動 學生活動 設計意圖 【投影】 注：試管中先加入雙氧水觀察現(xiàn)象，然后加入二氧化錳，觀察對比分析。 總結實驗現(xiàn)象得出結論。 【板書】催化劑可加快化學反應速率強調(diào)催化劑使用時應注意原料的凈化，防止催化劑中毒。 ③回憶硫酸工業(yè)制法流程，分析催化劑在實際應用中應注意的事項。 ④培養(yǎng)學生的觀察能力、記錄能力； ⑤落實工業(yè)生產(chǎn)中應用催化劑的注意事項。 【小結】回憶化學反應速率概念及不同物質(zhì)表示的化學反應速率與化學方程式系數(shù)的關系；回憶影響化學反應速率變化的因素及該因素改變與化學反應速率改變趨勢的關系，補充影響化學反應速率的其他因素。 ①回憶本節(jié)課內(nèi)容； ②補充筆記； ③基本落實本節(jié)內(nèi)容。 使知識條理化； 使知識完整化； 促進知識落實。 【布置作業(yè)】閱讀課本第1頁～第6頁，復習知識，落實概念，并預習化學平衡一節(jié)內(nèi)容。在書上完成第6頁至第8頁課后習題。 【隨堂檢測】1．A和B反應生成C，假定反應由A、B開始，它們的起始濃度均為1mol／L。反應進行2min后A的濃度為0.8mol／L，B的濃度為0.6mol／L，C的濃度為0.6mol／L。則2min內(nèi)反應的平均速率vA=____，vB=____，vC=____。該反應的化學方程式為________。 2．下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中，解釋圖象的成因。（縱坐標為H2的生成速率） ①檢測有關化學反應速率的計算； ②檢測化學反應速率之比與化學方程式中系數(shù)的關系； ③檢測基礎知識的落實情況。本題為基礎題。①考查視圖能力；②考查邏輯分析能力；③考查表達能力；④考查對化學反應速率影響因素的實際運用能力。 附：隨堂檢測答案 1．vA＝0.1molL-1min-1，vB=0.2molL-1min-1，vC＝0.3molL-1min-1；化學反應方程式為A＋2B=3C。 2．由圖象可知氫氣的生成速率隨時間先由慢到快，然后又由快到慢。反應體系中硫酸所提供的氫離子濃度是由大到小，若氫氣的生成速率由其決定速率的變化趨勢也應由快到慢，反應前半程的原因只能是溫度所致，鋅與硫酸反應時放熱，體系溫度逐漸升高，溫度對反應速率的影響占主導地位，一定時間后，硫酸的濃度下降占據(jù)主導地位，因而氫氣的生成速率隨時間先由慢到快，然后又由快到慢。