化学反应速率+教学设计

教学设计课程名第六章第二节化学反应速率和限度第1课时化学反应速率授课类型新授课授课对象授课时间课时1课时教材必修第二册（人教版）教材分析本节是必修二第六章第二节第一课时化学反应的速率。《普通化学课程标准（2017版）》对这一节的内容要求如下：体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。知道化学反应平均速率的表示方法，通过实验探究影响化学反应速率的因素。认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。考虑到通过初中和高中的化学学习，学生对化学反应速率与反应条件相关，改变反应条件（如使用催化剂）可调控反应速率等知识已有所了解。教材中化学反应速率影响因素的内容，以新旧兼容、详略有别的方式编排。教材结合学生学过的相关知识，补充一些生活、生产中需要通过反应条件调控反应速率的实例，说明认识化学反应速率影响因素的重要性，并借此体现调控反应速率的意义和价值。在已知催化剂这一反应速率影响因素的基础上，通过“探究”，重点引导学生探讨反应温度和反应物浓度对化学反应速率的影响，并结合浓度影响因素，针对气体反应说明压强的影响。“探究”中安排的两个实验和一个讨论，教材采取了学生自主参与度不同的设计。对反应温度的影响的探究给出了具体步骤，学生只需自主操作并观察、比较；对反应物浓度的影响的探究只给出探究设计提示，学生需要根据要求选择实验用品，设计并实施实验。“问题与讨论”则需要学生自主提出问题、进行假设、设计实验方案。这种探究水平的进阶式设计，意在体现一定探究性的前提下保证可操作性，同时也照顾到全国范围内化学教学的实际可行性。除“探究”之外，教材还利用“思考与讨论”引导学生探讨得出影响化学反应速率的其他一些因素，如反应物颗粒大小、反应物接触面积等。这样将教材中提及的各种不同影响因素分层次处理，既突出浓度（压强）、温度、催化剂的影响因素等重点内容，又不局限于这几个因素，表明影响化学反应速率的因素还有很多。教学目标1.了解化学反应速率的概念和表示方法。

2.能够进行化学反应速率的简单计算。3.理解影响化学反应速率的因素及规律。教学重点、难点重点：化学反应速率的概念及其影响因素难点：化学反应速率的影响因素。核心素养1.变化观念：认识反应条件对化学反应速率的影响（控制变量）。2.模型认知：能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响。教学方法和手段PPT演示、教学过程(表格描述)教学环节主要教学活动设置意图引入新课【引入】生活中化学反应的快慢烟花的爆炸--极快食物的腐败、铁的生锈--慢水滴石穿

--非常缓慢讲授新课【思考与讨论】你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？

【图片感受】以下反应进行的快慢

炸药爆炸快离子反应快

金属锈蚀慢塑料老化慢

食物腐败慢溶洞形成慢【过渡】不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。【提问】什么是定性判断？什么是定量判断？【学科串联】我们从物理学知道：

（1）光的传播速度是很快的；

（2）光在空气中的传播速度是3×108m/s。

（1）就是定性描述

（2）就是定量描述【学生】阅读教材，自主学习，初步了解化学反应速率的定义、表示方法以及其单位。【PPT展示】一、化学反应的速率

1．含义：表示化学反应过程进行快慢的物理量

2．表示方法：通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量（均取正值）来表示

数学表达式：

常用单位:【小试牛刀】

1.在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5mol/L变成2.0mol/L，在这5s内B的化学反应速率为________。

2.一个5L的容器中，盛入8.0mol某气体反应物，5min后，测得这种气体反应物还剩余6.8mol，这种反应物的化学反应速率为___________。

3.反应4NH3＋5O24NO＋6H2O在5L的密闭容器中进行，30秒后，NO的物质的量增加了0.3mol，此反应的平均反应速率为多少？分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)表示

【学生】书写计算过程，并小组展示。【提问】在使用化学反应速率进行计算时应该有哪些注意事项？你能总结出哪些规律？【PPT展示】【注意事项】1.反应速率要指明具体物质并取正值，指平均速率;2.各物质的速率之比等于方程式计量数之比;3.一般不用固体物质和纯液体表示化学反应速率（其浓度视为常数）。【规律1】同一个反应，用不同的物质来表示反应速率，数值不一定相同，但表示的意义相同，所以应注明具体物质，如v(CO)。

【规律2】同一反应中，速率之比等于化学方程式中的系数之比。

如在N2＋3H22NH3中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2

【提问】对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？

■钢铁腐蚀■食物腐坏■炼钢■合成氨

【过渡】调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。有哪些因素能够影响化学反应速率呢？能否设计实验验证你的猜想？【PPT展示】二、影响化学反应速率的因素

实验探究【问题】

我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，此外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？

【假设】

影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。

【用品】

5%H2O2，溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。

【视频播放】（1）反应温度的影响

在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。【学生】认真观看视频，记录实验现象。【PPT展示】结论1：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小（2）反应物浓度的影响利用实验室提供的用品，设计实验方案并提请教师审阔，待教师同意后进行实验（提示：探究某影响因素时，需保持其他条件因素相同）。步骤：。记录：【方法导引】变量控制：科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。

【实验探究】①请预计大理石（CaCO3）分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？

结论2：增大反应物的浓度反应速率加快，减小反应物的浓度反应速率减慢.

②块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？

结论3：增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）。

【视频播放】（3）催化剂对化学反应速率的影响【学生】认真观看视频，记录实验现象。【PPT展示】结论4：加入催化剂（正）能加快化学反应的速率。【实验探究】（4）压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响：

有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。

(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。

(2)体积不变，充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。

知识总结【思考与讨论】下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？

（1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。

（2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。

（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。

（4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。

科学·技术·社会神奇的催化剂：催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计，有80%以上的化工生产过程（如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，煤、石油、天然气的综合利用，等等）使用了催化剂，目的是增大反应速率，提高生产效率。在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域，催化剂有着广泛的应用。催化剂十分神奇，它能极大地提高化学反应速率（可使反应速率增大几个到十几个数量级），而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和一些反应体系的关系就像钥匙与锁的关系，具有一定的选择性。

生物体内几乎所有的化学反应（如淀粉、脂肪、蛋白质的水解，DNA的复制等）都是由生物体内存在的特殊催化剂——酶所催化的。酶比一般的催化剂具有更高的选择性和催化效率，而且是在正常体温的条件下发生作用，反应条件温和。受酶的启示，科学家开牌了设计和合成催化剂的新途径，正在研制具有生物酶某些特性的化学酶，以期实现“仿酶催化”。催化剂的神奇面纱至今尚未完全揭开，对催化剂的研究是当代化学一个极具魅力和应用前景的重要课题。通过实例分析，学生能顺利将化学反应速率的概念建立起来。培养学生解题、计算和运用概念的能力。通过概念的整合，熟悉用概念计算，培养学生观察、分析、总结归纳的能力。首先讲解相关实验原理为学生独立设计实验方案提供基础。其次，让学生根据已有知识和经验，小组合作设计实验方案，可以增强团队合作能力，拓宽学生的思维。在实验过程中，以PPT播放的形式展示实验，教师引导学生注意实验视频中变量控制，增强学生对实验的严谨性。学生利用所学知识，可以自己尝试理论分析采用什么条件可以加快合成氨的反应速率，最后对整节课内容进行总结。课堂练习1．下列关于有效碰撞理论与影响速率因素之间关系正确的是（

）A．增大反应物浓度，可以提高活化分子百分数，从而提高反应速率B．对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，从而提高反应速率C．升高温度，可以提高活化分子的能量，会减慢反应速率D．加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比虽然没变，但可以加快反应速率【答案】B

【解析】增大反应物浓度，可以提高单位体积内分子总数，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增大，从而提高反应速率，A项错误；对于气体反应来说，通过压缩体积增大压强，可以提高单位体积内活化分子数，有效碰撞几率增大，从而提高反应速率，B项正确；升高温度，可以提高活化分子的百分数，有效碰撞几率增大，会增大反应速率，C项错误；加入催化剂可以降低活化能，活化分子百分比增大，有效碰撞几率增大，可以增大反应速率，D项错误。2．下列反应中，反应速度最快的是（

）A．25℃时，镁条与0.1mol/L盐酸反应 B．25℃时，镁条与0.2mol/L盐酸反应C．35℃时，镁条与0.2mol/L盐酸反应 D．35℃时，镁条与0.3mol/L盐酸反应【答案】D【解析】镁条与盐酸反应时温度越高，氢离子浓度越大，反应速率越快。选项D中温度最高，盐酸浓度最大，反应速率最快。3.在恒温、恒容条件下能使正反应速率增大的措施是()A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量DC．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度【答案】D【解析】D为固体，改变其用量，D的浓度不变，化学反应速率不变，A项错误；D为