化学试题练习题教案学案课件简单级数反应的动力学方程说课方案.doc

简单级数反应的动力学方程说课方案胡家朋（化学与环境工程系）1教材分析1.1 教材内容本节内容选自朱传征主编的高等学校教材物理化学第八章的第二节。教学内容包括简单级数反应的动力学方程特征及其计算和反应级数的确定。1.2 教材体系中的地位和作用物理化学主要包括热力学、相平衡、化学平衡、电化学和动力学几大部分。而动力学着重研究化学反应的速率和机理问题，即化学动力学解决化学反应的现实性问题。在动力学部分主要通过简单级数反应历程来研究化学反应的速率和机理问题。从知识的内涵看，它是学习第八章中后续内容几种典型的复杂反应和基元反应的速率理论的前提和基础；从学生认知水平看，前面已经学过化学反应速率和速率方程，已经对反应速率的概念和速率方程的建立有了一定的认识和理解。因此，学习本节内容不仅能使学生懂得简单级数反应的动力学方程特征及其计算，还能对已有知识起到巩固和深化作用，并对后续知识起到承上起下的作用。1.3 教学重点、难点的确立和依据教学大纲对这部分内容的要求是“掌握一、二级反应动力学特征及具体计算；了解零级、n级反应的动力学特征；了解反应级数的确定。注意在导出动力学方程及其特征讨论的过程中，公式推导的逻辑推理。”根据以上的教材分析可知。一级、二级反应的动力学方程及其特征，它在研究化学反应的速率和机理问题中是起着重要的作用。因此，导出一级、二级反应的动力学方程，并讨论其主要特征以及有关计算是教学内容的重点和难点。1.4 教学目标根据教学大纲要求，教材内容和特点，本节课制定如下教学目标：(1)知识目标掌握一、二级反应动力学特征及具体计算；了解零级、n级反应的动力学特征；了解反应级数的确定。(2)能力目标培养学生自学能力，对所学知识举一反三、融会贯通的能力，逻辑推理能力。(3)情感态度与价值观通过本节的学习，使学生认识到化学动力学的坚实基础是建筑在宏观现象到微观分子水平研究化学反应的速率和反应的机理中所获得的经验上。将热力学反应的可能性变为现实性通过本节学习，注意思想方法和逻辑推理，体会感性认识和理性认识的相互关系。2教学方法教学活动是教和学的双边活动。必须充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，使之相互促进，协调发展，根据这一基本原理，我采用如下教学方法。(1)情境激学创设问题情境，引发学习兴趣，调动学生内在的学习动力，促使学生主动的学习。(2)目标导学明确学习目标，使学生学有方向。有的放矢，课课有得，促使学生积极探索、发现。(3)适当运用多媒体进行教学对于教材中浅显易懂的内容，运用powerpoint进行教学。对于重点、难点及一些数学推导，在黑板上板书效果更好。3学习方法通过本节教学，使学生掌握以下基本学习方法：(1)学习过程中要学会抓住每一章节的重点。(2)物理化学课程中的公式虽多。要注意结论的使用条件以及物理意义。(3)注意章节之间的联系，知道来龙去脉，把前后知识联系起来。(4)重视习题。4教学程序重点抓住以下几个重要环节4.1 创设问题情境激发学生兴趣引入新课美国教育家布卢姆的发现学习的第一步是“教师创设一定的情境，使学生在这个情境中产生求知的欲望。”“简单级数反应的动力学方程”这节课。内容本身较为单调枯燥，怎样能创设出生动的教学情境呢?经过反复构想，认为运用生活实际，创设情境是最好的方法。因为知识本身源于生活。在引入新课时教师可以向学生提出问题：(1)我们的早餐经常喝的牛奶，会看到保质期：常温下7个月。为什么只能保质这么久呢?(2)人们在设计一个化学反应，生产某种产品，如何从理论上知道这个化学反应在指定的条件下能否朝着预定的方向进行?这种情境设计。将化学知识和生活实际联系起来，使学生切实感受到身边化学，必然激发学生浓厚的学习兴趣，点燃思想火花，引起探索的欲望和冲动。4.2 认定教学目标，明确学习方向教学目标，是整个教学过程的核心，学生只有目标明确，学有方向，学有动力，才能变被动接受为主动探求。所以引出课题以后，立即出示知识目标，围绕教学目标展开活动。4.3 加强阅读理解，培养自学能力。任何一种能力都是在相应的活动中产生的，好像游泳一样，要在游泳中才能学会游泳。自学能力也是这样。鉴于学生已学过化学反应的质量作用定律及反应机理等知识，零级、n级反应的动力学方程的推导这部分内容要求学生自学。4.4 通过逻辑推理，导出新的知识内容采用推导方法解决。首先跟学生一起回顾反应速率概念及速率方程的建立。 然后再把基元反应的速率方程建立推广到复杂反应的速率方程的建立。首先根据反应速率的机理写出一级、二级反应的速率方程，然后通过微积分知识，导出反应的动力学方程，再根据其动力学方程，讨论一级、二级反应的动力学特征。并举例进行有关一级、二级反应具体计算的讲解。通过提出问题、分析问题、解决问题，一步步的带领学生运用所学知识解答问题，进一步巩固所学知识。本节的学习沟通了新旧知识之间的内在联系，使新知识的学习建立在已有知识的基础上，为后面几种典型的复杂反应和基元反应的速率理论的学习减低了难度。4.5 学会举一反三，融会贯通一级、二级反应的动力学方程及其特征这部分内容比较重要，要求学生在课堂上根据反应机理和动力学特征，掌握简单级数反应的计算。教师应强调两点：(1)在一级、二级动力学方程中，确定一级、二级反应的动力学特征； (2)在后续知识的学习中，通过简单级数化学反应的动力学特征，推导出化学反应的级数。这一节内容由于所用的理论和推理方法都是已学的知识，但是学生的高等数学中微积分知识掌握的不是很好，因此在导出动力学方程时，在黑板上一步步积分变换，让学生重新巩固所学知识。在课堂上尽量发挥学生的主体作用和教师的主导作用。5.小结通过小结，带领学生一起复述这次课的主要内容，且在黑板上写下所要掌握的公式和要点，要求学生随堂掌握本次课的主要内容，做到课课有得。对于物理化学课而言，由于其本身的特点，学生在预习这门课时往往感到很吃力，不易掌握重点、理解难点，而且花费的时间很多。所以我采取提前预告的方法进行引导，每次课结束前留几分钟提出新的问题，引出下节课所要讲授的知识，在黑板上列出主要内容的提纲，学生回去进行预习就很有针对性。这次课的主要知识点：5.1 一级、二级反应的动力学特征 浓度c与时间t的线性关系；反应速率常数k的量纲；半衰期t1/2。5.2 简单级数反应的计算根据已知化学反应的动力学特征，推导出其反应级数，对化学反应进行具体计算。下节课的预习重点：(1)阿累尼乌斯公式；(2)温度对反应速率的影响；(3)活化能对反应速率的影响。6作业 通过作业形式，督促学生课后学习，使学生巩固所学知识，学会运用所学知识解决新的问题。简单级数反应的动力学方程教案设计胡家朋(化学与环境工程系)第八章 化学动力学8.2 简单级数反应的动力学方程一、课程中的相关内容1.一、二级反应动力学特征及具体计算； 2.零级、n级反应的动力学特征；3.反应级数的确定。二、教学目标1知识与技能 让学生掌握一、二级反应动力学特征及具体计算。2过程与方法 通过情境激学、目标导学，要求学生对知识知其然且知其所以然。培养学生自学能力，对所学知识举一反三、融会贯通的能力，逻辑推理能力。3情感态度与价值观 使学生认识到化学动力学的坚实基础是建筑在宏观现象到微观分子水平研究化学反应的速率和反应的机理中所获得的经验上。将热力学反应的可能性变为现实性。注意思想方法和逻辑推理，体会感性认识和理性认识的相互关系。三、学生分析 授课班级为07级化学教育专业。首先通过在中学化学教学中经常接触到的一些实际问题,来说明中学化学教师学习物理化学知识的必要性。在中学化学教材中出现了有关“反应热”的内容,所谓“反应热”即：“反应过程中吸收或放出的热量”。因此，有的中学教师会误以为：“如果一个反应需加热才能进行,那么这个反应一定是吸热反应”。实验室一般用加热氯酸钾和高锰酸钾的方法制取氧气，这两个化学反应均需要加热才能进行，但它们不是吸热反应,而是典型的放热反应。产生错误的原因在于没有把热力学的可能性和动力学上的现实性结合起来，这正是平衡与速率之间的矛盾。热力学的vant Hoff公式和动力学的Arrhenius公式分别为: 从热力学的角度看，升温不利于正向反应；而从动力学的角度看, 升温能加快反应速率,这里遇到了矛盾。一般来说，只要一个反应的平衡转化率不是低到没有生产价值的情况下，速率因素总是矛盾的主要方面。让学生从“知其然”到“知其所以然”。四、教材分析1.本节的作用和地位 物理化学主要包括热力学、相平衡、化学平衡、电化学和动力学几大部分。而动力学着重研究化学反应的速率和机理问题，即化学动力学解决化学反应的现实性问题。在动力学部分主要通过简单级数反应历程来研究化学反应的速率和机理问题。从知识的内涵看，它是学习第八章中后续内容几种典型的复杂反应和基元反应的速率理论的前提和基础；从学生认知水平看，前面已经学过化学反应速率和速率方程，已经对反应速率的概念和速率方程的建立有了一定的认识和理解。因此，学习本节内容不仅能使学生懂得简单级数反应的动力学方程特征及其计算，还能对已有知识起到巩固和深化作用，并对后续知识起到承上起下的作用。2.本节主要内容 教学大纲对这部分内容的要求是“掌握一、二级反应动力学特征及具体计算；了解零级、n级反应的动力学特征；了解反应级数的确定。”本课首先通过已学知识反应速率及反应速率方程，建立一级、二级反应的速率方程，然后通过积分变换，导出反应的动力学方程，通过在黑板上一步步推导，帮助学生进行很好的理解动力学方程的建立，培养学生公式推导的逻辑推理能力。然后根据动力学方程讨论其特征，并举例进行简单级数反应的计算。通过带领学生一起解答例题，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。3.重点难点分析教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，通过化学反应机理，建立一级、二级反应的速率方程；利用高等数学中的微积分知识导出动力学方程；然后对其动力学方程特征进行讨论。教学难点：动力学方程的导出，学生对微积分知识已经感到很陌生，首先将用到的公式写在黑板上，教学时通过建立的速率方程一步步进行积分变换， 带领学生一起进行推导；然后再进行动力学方程特征讨论，找出浓度c与时间t的线性关系、反应速率常数k的量纲、半衰期t1/2。充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用。4.课时要求：2课时五、教学理念学生在义务教育阶段和高中的化学课程的学习过程中，对物理化学知识，有了一些了解和应用经验，但对于教材内容中深层次的、派生的问题，特别是化学理论方面的问题，掌握的很少。面对化学教育专业的学生，未来的中学化学教师，需要加强他们对这方面知识的强化。对于本节理论性比较强的内容，借助于一些教学设计的安排，让教学丰满和生动起来。通过情境激学、目标导学，运用生活实际，创造教学情境。使实践与理论相匹配，营造高效率的学习环境，培养学生探究、解决问题的兴趣和能力。 首先通过提出问题，进行分组讨论。以小分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于技术水平较高的同学，鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起技术应用特长，带动技术水平相对较低的同学，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得。六、教学策略 在教学中，采用问题驱动、合作探究等方式组织教学活动。在理解化学反应速率概念过程中，引导学生从不同层面分析和归纳问题，鼓励学生将自己形成的理解与已有的专家或他人的定义相比较，加深对概念的认识，建构自己的知识。 提出问题进行情境设计，将化学知识和生活实际联系起来，使学生切实感受到身边化学，必然激发学生浓厚的学习兴趣，点燃思想火花，引起探索的欲望和冲动。七、教学环境根据物理化学课程性质，适当的多媒体教学，以板书为主。八、教学过程教学环节教师活动学生活动设计理念课堂导入提出问题：(1)我们的早餐经常喝的牛奶，会看到保质期：常温下7个月。为什么只能保质这么久呢?(2)科学家为什么能通过测定陨石的含碳量，来确定它的年龄?提出问题，分组讨论。通过两人一小组，进行分组讨论。通过提问，让学生反思平时已经渗透到生活中的化学动力学知识。同时通过分组交流让学生融入共同学习的氛围。技术讲解分析问题：带领学生一起回顾上节课的知识，保质期说明了化学反应的速率问题，也就是浓度c与时间t的关系。提出新的问题，怎么来定量c与t的关系？引入新的知识：化学反应的动力学方程。跟着教师的提示，一起回顾所学知识，对于提出问题，用所学知识进行分析用所学知识去分析问题，引入新的知识解决问题。讲授新的知识一级反应：建立速率方程：利用积分变换导出动力学方程：讨论其动力学特征：具体计算：举例，教材P502例2。跟随老师一起，通过已学知识，引出新的知识，提高逻辑思维推理能力。通过例题讲解，学会分析问题、解决问题通过目标导学，由复述所学知识，根据情境设计，引出新的知识。实现目标的推导，提高学生的分析问题、解决问题的能力。二级反应：建立速率方程：利用积分变换导出动力学方程： 讨论其动力学特征：具体计算：举例，教材P505例3。零级反应动力学特征：n级反应动力学特征：反应级数的确定：1 积分法； 尝试法：进行假设检验； 作图法：实验数据按简单级数ct线性关系作图2 半衰期法：根据n级反应半衰期通式代入；3 微分法：根据实验数据作曲线，在不同时刻求解反应速率r。解决问题：通过本次课所学知识，解答了提出的第二个问题。通过建立碳的动力学方程，检测出碳的浓度，确定陨石的年龄。小结与展望 带领学生一起复述本次课的主要内容，并将要掌握的公式和要点，