化学反应的速率案例.doc

化学反应的速率案例在高中阶段的教学改革过程中对于内容的选取和编排都进行了大量的删减，对于化学教材来说，不但添加了易于掌握的化学与生活，同时也增加了实验的教学，但是对于理解能力要求特别高的理论知识，学生在学习的过程中感到有一定的压力。因此，教师要能够处理好理论知识，并通过一系列的教学手段充分地调动学生的兴趣，帮助学生去理解、记忆、应用知识。本文通过对“化学反应的速率”的教学进行研究分析，探讨解决的方法。一、教材分析与教学设计1、教材分析案例章节：普通高中标准实验教科书（苏教版）必修专题二第一单元 化学反应的速率和限度（第一课时）内容分析：从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。2、教学思路与设计本节课教学设计的指导思想：体现教学中由浅入深的教学方法，让学生从日常生活中的化学现象中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。通过现代化教具充分调动学生的思维，从已有知识中搜索相关信息，总结、归纳出一些可行的比较反应速率的方法及反应速率计算的技巧是这节课的关键。二、教学目标1.知识技能：了解化学反应速率的概念及表示方法。认识浓度、压强、温度和催化剂等对化学反应速率的影响。2.过程与方法：通过分析化学实验和日常生活中的现象，理解反应速率的概念及其表示方法通过化学实验培养学生的实验观察能力及分析探究能力。通过体验科学探究的过程和研究的基本方法，培养学生自主学习的能力。3.情感态度与价值观：（1） 通过对实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨细致的科学态度和 质疑精神。 （2） 通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。（3） 在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法。三、教学过程1教学重点 化学反应速率的概念影响化学反应速率的因素。通过实验认识化学反应的速率2. 教学难点化学反应速率的概念影响化学反应速率的因素。3. 教学方法指导发现与问题解决相结合 暗示教学 4. 教学媒体多媒体 实验5. 教学模式 采用“指导发现与问题解决相结合”教学模式进行教学更能体现上述教学指导思想。 环节教师活动学生活动引入投影图片1.炸药爆炸2.金属腐蚀3.溶洞4.溶液中反应5.镁条燃烧问题：这些反应的发生所经历的时间一样吗？分组讨论结论：有的化学反应进行得快，有的化学反应进行得慢。过渡化学反应有快有慢，我们可以通过观察反应的一些现象来判断反应的快慢。例如：硫酸铜溶液中加入铁丝（图4）你能通过观察什么现象来判断反应进行得快慢？还有哪些其他方法观察该化学反应的快慢呢？在日常生活和化学实验过程中，观察化学反应进行得快慢的方法都有哪些？请举例说明。讨论回答：冒气泡快慢；固体量的改变；浑浊程度；颜色变化；温度变化板书观察反应快慢的方法：冒气泡快慢；固体量的改变；浑浊程度；颜色变化；温度变化过渡物理学中用什么定量描述物体的运动快慢？速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行，因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。阅读教材中有关化学反应速率的定义板书一、化学反应速率1.化学反应速率的含义：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（均取正值）来表示。例1：将锌粒放入5mol/L的盐酸中，经过10s盐酸的浓度变成1mol/L。此10s内该化学反应的速率为(HCl）=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(Ls)板书浓度的变化C 时间的变化t 表达式：=C/t 单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)请根据你的理解写出化学反应速率的字母表达式及化学反应速率的单位。练习练习1 在甲、乙两支试管中分别加入同体积3mol/L的稀硫酸。向甲试管中加入一定量的碳酸钠，经过8s反应停止，测得硫酸变为1mol/L；向乙试管中加入一定量的碳酸氢钠，经过5s反应停止，测得硫酸变为1.5mol/L。比较甲、乙两试管中的反应哪一个更快？利用公式解决练习讲解例题例2、在2 L容积不变的容器中，发生 N23H2 2NH3的反应。现通入0.8 mol H2 和 0.4 mol N2 ,2 min 后生成了0.12 mol NH3 ，求此反应的反应速率。结合教师的讲解,总结出：在化学反应中速率之比等于化学计量数之比.总结化学反应速率与化学计量数成正比，并强调指明物质种类。由本题的数据引出比较速率大小的方法：化为同一物质，同一单位。练习练习2在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，测得的速率如下，其中生成氨的速率最快的是 ( ) A. v ( H2 )= 0.45 mol/ (Lmin) B. v ( N2 )= 0.01 mol/ (Ls)C. v ( N2 )= 0.2mol/ (Lmin) D. v ( NH3 )=0.3mol/ (Lmin)引入为什么不同温度，牛奶、盐水鸭等食品的保值期不同？学生思考回答。实验实验要点：1.实验使用的双氧水浓度不能过大，防止产生气体过多和过快。2.由于是对比实验，所以注意反应物的用量要尽可能的相同，试管规格也要相同。3.为增加实验的趣味性，可以进行实验改进，如：使用气球或盛有红墨水的压力玻璃管等。由此总结温度、浓度、催化剂对反应速率的影响。分组实验：活动与探究做实验1到实验3，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。 【实验1】两支试管，各加入5ml 12%的双氧水，将其中一支试管用水浴加热，观察并比较两支试管中发生的变化。 【实验2】两支试管，各加入5ml 4%的双氧水，用钥匙向其中一支试管内加入少量二氧化锰粉末，观察发生的变化。 【实验3】两支试管，分别加入5ml 4%、5ml 12%的双氧水，再各加入几滴0.2mol.L-1氯化铁溶液，观察气泡生成的快慢。除此之外，请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。讨论课本31页的问题解决讨论 ：1.为什么夏天的食物容易变质？2.炼铁时铁矿石为什么要粉碎？3.用硫酸和锌粒（过量）制取氢气时，气泡的产生为什么由多到少？4.由氯酸钾制取氧气时，为什么要加二氧化锰？5、为什么合成氨工业需高温高压催化剂？总结影响反应因素的外部因素归纳（1）温度：温度越高，化学反应速率越快。（2）催化剂：通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。（3）固体反应物的表面积：有固体参加的反应，固体的表面积越大，固体在同一时间内与其他反应物的接触越多，化学反应速率越快。（4）反应物状态：通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。（5）溶液浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，化学反应速率越快。（98%浓硫酸例外）（6）压强：对于有气体参加的反应，改变压强将使气体的体积发生改变，也即相应地改变气体的浓度。故增大压强，反应速率加快，降低压强，反应速率减缓。练习练习3、下列说法中正确的是 ( ) A0.1molL-1 盐酸和0.1molL-1硫酸与2molL- 1NaOH溶液反应速率相同B大理石块和大理石粉与0.1molL-1盐酸反应的速率相同 CMg，Al和0.1molL-1盐酸反应速率相同 D0.1molL-1盐酸和0.1molL-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同练习4、 在相同条件下，等质量（金属颗粒大小相当）的下列金属与足量同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是（ ） A. 铁 B、镁 C、铝 D、钠 讨论： 为什么钠的反应速率是最快的，即决定某化学反应反应速率的主要因素是什么？外界条件能否改变化学反应速率？即内因和外因是怎样的关系？板书2.影响化学反应速率的外界条件因素温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强等反应物的性质是决定反应速率的主要因素，外界条件的改变可以影响化学反应速率。讨论 探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义？ 如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢？请举例。板书3、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义：控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。举例子：食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率；做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显；铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率；食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率；工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的小结一、化学反应速率 1化学反应速率的含义：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（均取正值）来表示。浓度的变化C 时间的变化t 表达式：=C/t 单位：mol/(Ls)或mol/(Lmin)2.影响化学反应速率的外界条件因素温度、催化剂、溶液浓度、形成原电池、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气反应物的性质是决定反应速率的主要因素，外界条件的改变可以影响化学反应速率。3.探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义：控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。【巩固练习】1、 将镁带投入盛放在敞口容器内的盐酸里，反应速率用产生的氢气的速率表示，在下列因素中：盐酸的浓度，镁带的表面积，溶液的温度，盐酸的体积，氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（ ） A、B、C、D、 2、在一定条件下发生N2O42NO2反应，20S内反应物N2O4的浓度由0.1mol/L降到0.06mol/L，则(N2O4)单位为：mol/(LS)为 （ ）A、0.1 B、0.002 C、0.06 D、0.043、已知反应 A+3B=2C+D在某一段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为1mol/ (Lmin)，则此段时间内以C的浓度变化表示的化学反应速率为 A.0.5mol/ (Lmin) B. 1mol/ (Lmin) （ ） C. 2mol/ (Lmin) D. 3mol/ (Lmin)4、 在2 L容积不变的容器中，发生 N2 + 3H2 2NH3的反应。现通入4 mol H2 和 4 mol N2 , 用H2 表示的反应速率为0.12 mol(Ls) ，则10 s后容器中N2的物质的量是 （ ） A. 1.6mol B.2.8mol C. 3.2mol D. 3.6mol5、在四个不同的容器中，在不同的条件下进行合成氨的反应，测得的速率如下，其中生成氨的速率最快的是 ( ) A. v ( H2 )= 0.45 mol/ (Lmin) B. v ( N2 )= 0.01 mol/ (Ls) C. v ( N2 )= 0.2mol/ (Lmin) D. v ( NH3 )=0.3mol/ (Lmin)6、下列说法中正确的是 ( ) A0.1molL-1 盐酸和0.1molL-1硫酸与2molL- 1NaOH溶液反应速率相同 B大理石块和大理石粉与0.1molL-1盐酸反应的速率相同 CMg，Al和0.1molL-1盐酸反应速率相同 D0.1molL-1盐酸和0.1molL-1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同教学反思：1、理论知识的教学不能离开对概念的解析理论知识是一切技能学习的基础，任何知识的掌握都不能离开对理论知识的学习，不论是如何改变教学模式和教学方法，对于概念的解析都要放在教学中的第一位。教师在讲解理论的时候不单纯是把定义读出来，更重要的是把定义中的关键的词给学生讲解清楚，毕竟定义是无数化学家心血的结晶，而且要教会学生如何从定义中挖掘重要的信息，以点带面，强化记忆。2、迁移式教学可以帮助学生理解抽象的概念化学教学中的理论知识是学习的难点和重点，掌握了理论知识对于后期的学习能够起到事半功倍的效果，教师在教学过程可以改变传统教学中以老师讲解为主，学生靠单纯地记忆和揣摩知识的教学模式，采用多种欢快的教学手段，把知识从课本中迁移到生活常识中来，即可以让学生理解了抽象的概念，还掌握了知识在生活中的应用，例如：本节课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学