人教版选修4 第2章第2节 影响化学反应速率的因素 教案 (2).doc

第二节 影响化学反应速率的因素一、教学设计奥苏伯尔在代表作教育心理学认知观点的扉页上写道：“假如让我把全部教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，那么，我将一言以蔽之曰：影响学习的惟一最重要的因素，就是学习者已经知道了什么。要探明这一点，并应据此进行教学。”在学生积累了大量影响化学反应速率现象的感性认识之后，有必要从理论上给以升华，让学生实现从现象到本质，进而利用理论指导实践，完成一次认识的飞跃。为了让学生清楚化学与生活息息相关，教科书列举了生活中的常见事实，让学生在观察、体悟的过程中感受化学。要明确反应物的本质决定了反应速率。在讨论影响速率的因素时着重介绍浓度、压强、温度及催化剂等外界条件对化学反应速率的影响，并利用绪言中的有效碰撞模型加以解释，其中除活化分子、活化能概念外，还提到了活化分子百分数，虽然这是新出现的概念，但从数学的观点看不是新知识，应不难理解。教学中在利用理论模型加深学生对实验现象的理解的同时，应注意让学生体会理论模型的意义。催化剂在化工生产中是至关重要的，教科书简单提到了它的选择性，以及在寻找良好催化剂的研究上还需要理论上的重大突破，以激发学生努力学习、探究的欲望。浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响，是本章教学内容的重点。教科书安排了【实验22】、【实验23】和【实验24】，意图是通过实验加深学生对浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的认识，为后续化学平衡移动的学习打下基础；同时通过科学探究激发学生的学习热情，进一步加深他们对知识的理解。浓度对化学反应速率的影响是教学中的重点。建议在教学中直接应用有关的名词概念，不做进一步的扩展（根据学生情况，可让学生自己查阅相关资料）。适度介绍其他条件对反应速率的影响，进而得出所有能向反应体系中输入能量，增加有效碰撞机会的方法都能提高反应速率的结论。具体教学建议如下：1. 尽可能采用边讲边实验的方式，增加学生动手的机会，加深体验，有利于他们从中领悟教科书内容。2. 尽可能利用数据、动画等方法进行说明，以使教学深入浅出、生动形象。3. 可以自行设计、开发实验，以增强教学效果，如：（1）改变na2s2o3和h2so4的浓度，观察出现浑浊所需的时间。（2）用两张滤纸条蘸feso4的浓溶液，其一置于空气中，另一置于o2中，观察纸条颜色变化的快慢。（3）取30%的h2o2 2 ml于试管中，插入用砂纸打光的铜丝，有气泡迅速生成。2h2o2 = 2h2o+o24. 也可以设计思考题，如：（1）请列举生活中有关影响化学反应速率的事实。（2）影响化学反应速率的因素有哪些？是如何影响的？怎样解释？*（3）从化学键角度思考反应物分子中键能的高低对反应的活化能及反应速率的影响。二、活动建议【实验2-2】（1）kmno4溶液的浓度不要大，否则溶液颜色过重，需要草酸的量及褪色时间都要发生相应变化。配制成0.01 moll-1比较合适。kmno4溶液要用硫酸酸化。（2）为保证kmno4溶液的紫红色彻底褪去，本实验中草酸用量分别过量了1倍和3倍，可以调整草酸用量，探求更好的实验效果。（3）实验开始时溶液褪色较慢，由于反应中生成的mn2+具有催化作用，随后褪色会加快。【实验2-3】本实验所用的冷水用自来水即可，若用冰水混合物温度更低，出现浑浊的时间更长，更利于比较。为了便于比较，使浑浊程度相同，可在试管背后做一个黑色标记，以其被遮住为准。最好用体育比赛用的秒表来连续计时。【实验2-4】mno2的催化反应，根据h2o2的浓度来调整木条余烬距离液面的高度，直接使用浓度较高的（30%）h2o2时，余烬距离液面远些（3 cm左右），否则会因泡沫过多而使余烬熄灭。开头带余烬的木条悬在液面上没有明显变化（说明h2o2没有明显分解），从漏斗加入mno2粉末后，立刻看到木条余烬复燃，说明瓶中有大量气体逸出（突显了催化剂的作用）。h2o2浓度较低时余烬离液面应近些（2 cm左右），以免实验现象不明显。实验时要把准备工作做好，当把带余烬的木条放入锥型瓶时，要迅速从漏斗撒入mno2粉末，不要让余烬在瓶内停留时间过长，以免烟多影响观察。【科学探究1】1. 因为方程式已经给出信息4i-+o2+4h+ = 2i2+2h2o，在不加酸的情况下，o2不能氧化i-，所以，要先向一定体积的ki溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸。2. 直链淀粉主要是1，4-糖苷型的结合，它们盘旋成一个螺旋，每一圈约含6个葡萄糖单位，每个分子中的一个基团和另一个基团保持着一定的关系和距离。分子的结构不仅取决于分子中原子间的化学键联系，还要看立体形象，而这个立体形象取决于分子中的长链的盘旋情况。直链淀粉形成螺旋后，中间的隧道恰好可以装入碘分子，形成一个蓝色络合物。温度高（近沸）时，淀粉中的氢键作用大大削弱，长链的螺旋结构被破坏，i2分子与淀粉的作用大大削弱，溶液呈无色。冷却后长链的螺旋结构重新形成，又出现蓝色。建议本实验做室温和0 （冰水混合物）时的比较。【科学探究2】1. 向5%的h2o2中滴入fecl3或cuso4溶液时都有细小气泡产生，滴入fecl3溶液产生的气泡更快些，说明催化剂是有选择性的。可以参考【实验2-1】把本实验变成一个定量实验。2. 本实验是【实验2-2】的延续。由于mn2+对kmno4的氧化作用有催化功能，所以加入mn2+的试液中的颜色褪色明显快些。反应机理可能如下：mn()+mn() mn()+mn()mn()+mn() 2mn()mn()+mn() 2mn()mn()与c2o42-生成一系列络合物，mnc2o4+、mn(c2o4)2-、mn(c2o4)33-等，它们慢慢分解为mn()和co2。mnc2o4+ mn2+co2+ co2-mn()+co2- mn2+co2总反应为：2mno4-+5c2o42-+16h+ 2mn2+5co2+8h2o3. 淀粉在酸的催化下可以水解生成葡萄糖如果欲达到使淀粉水解完全的目的，需要很长时间；在淀粉溶液中加入碘水后，淀粉溶液变蓝。实验时，把另一支试管中事先备好的唾液倒入淀粉和碘水的混合溶液中，稍加振荡，蓝色迅速褪去。这是由于唾液中含有一种淀粉酶，它在很温和的实验条件下，具有很高的催化活性。本实验进一步说明了催化剂有选择性。三、习题参考（一）参考答案1. （1）加快。增大了反应物的浓度，使反应速率增大。（2）没有加快。通入n2后，容器内的气体物质的量增加，容器承受的压强增大，但反应物的浓度（或其分压）没有增大，反应速率不能增大。（3）降低。由于加入了n2，要保持容器内气体压强不变，就必须使容器的容积加大，造成h2和i2蒸气的浓度减小，所以，反应速率减小。（4）不变。在一定温度和压强下，气体体积与气体的物质的量成正比，反应物的物质的量增大一倍，容器的容积增大一倍，反应物的浓度没有变化，所以，反应速率不变。（5）加快。提高温度，反应物分子具有的能量增加，活化分子的百分数增大，运动速率加快，单位时间内的有效碰撞次数增加，反应速率增大。2. a。催化剂能够降低反应的活化能，成千上万倍地提高反应速率，使得缓慢发生的反应2co+2no= n2+2co2迅速进行。给导出的汽车尾气再加压