2018年北京顺义 高中化学选修4 第二章 第一节 化学反应速率 （教学设计）

2018年北京顺义高中化学选修4第二章第一节化学反应速率（教学设计）课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析1.本节课的主要教学内容为2018年北京顺义高中化学选修4第二章第一节化学反应速率。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容基于学生已学过的化学反应基本原理，通过化学反应速率的概念、影响因素以及实际应用等方面，引导学生深入理解化学反应速率的本质及其在实际问题中的应用。二、核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验和数据分析，使学生学会运用科学方法研究化学反应速率。

2.提升学生的科学思维能力，引导学生运用化学原理分析影响反应速率的因素，形成逻辑推理能力。

3.增强学生的科学态度与社会责任感，认识到化学反应速率在环境保护和工业生产中的重要性，培养其可持续发展的意识。三、教学难点与重点1.教学重点：

-化学反应速率的定义：明确反应速率是指单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量。

-反应速率的表示方法：理解如何通过实验数据计算反应速率，包括平均反应速率和瞬时反应速率的概念。

-影响反应速率的因素：掌握温度、浓度、压强、催化剂和表面积等对反应速率的影响，并能举例说明。

2.教学难点：

-反应速率与反应机理的关系：理解不同反应机理下反应速率的计算方法和差异，如简单反应和复杂反应的速率方程。

-瞬时反应速率的确定：学生可能难以理解如何从实验数据中准确得出瞬时反应速率，需要通过具体的实验操作和数据处理技巧进行教学。

-反应速率与化学平衡的关系：学生可能混淆反应速率和化学平衡的概念，需要通过对比实例和实验演示来区分。

-实验误差分析：在实验中如何减小误差，以及如何从实验结果中识别和解释误差，是学生需要克服的难点。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解化学反应速率的基本概念和原理，为学生奠定理论基础。

2.讨论法：组织学生围绕影响反应速率的因素进行讨论，激发学生的思维活跃度。

3.实验法：通过设计实验，让学生亲自操作，观察和记录反应速率，加深对理论知识的理解。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示化学反应速率的图像和动画，直观展示反应过程。

2.实验视频：播放实验操作视频，指导学生正确进行实验操作。

3.在线资源：提供相关教学网站和在线实验平台，方便学生课后复习和拓展学习。五、教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示一组化学反应的图片，提出问题：“你们能观察到这些化学反应有什么共同特点吗？”

-回顾旧知：引导学生回顾化学反应的基本概念，如反应物、生成物、化学方程式等。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：

-详细讲解化学反应速率的定义、表示方法以及影响因素。

-通过实例说明温度、浓度、压强、催化剂和表面积等因素如何影响反应速率。

-举例说明：

-以氢气和氧气反应生成水的实验为例，说明如何计算反应速率。

-通过实例展示不同条件下反应速率的变化，如不同温度下的反应速率比较。

-互动探究：

-组织学生讨论：在讨论中，学生提出问题，共同探讨影响反应速率的因素。

-实验演示：进行一系列实验，让学生观察反应速率的变化，并记录数据。

3.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：

-分组进行实验，让学生根据实验数据计算反应速率，并分析影响因素。

-学生独立完成课后练习题，巩固对反应速率概念的理解。

-教师指导：

-对学生在实验和练习中出现的问题进行个别指导，确保学生正确理解和应用知识。

-鼓励学生提出问题，教师及时解答，加深学生对知识的理解。

4.总结与反思（约5分钟）

-教师总结本节课的重点内容，强调化学反应速率的重要性。

-引导学生反思：通过本节课的学习，学生如何将反应速率的概念应用于实际生活和科学研究。

5.课后拓展（约10分钟）

-布置相关课后阅读材料，鼓励学生进一步探索化学反应速率的相关知识。

-提供在线学习资源，如教学视频、实验指导等，供学生课后自学和复习。

教学过程的设计旨在通过多种教学方法和手段，帮助学生深入理解化学反应速率的概念和影响因素，并通过实践和反思，提高学生的科学探究能力和科学思维能力。六、学生学习效果学生学习效果

1.理解化学反应速率的基本概念

-学生能够清晰地定义化学反应速率，并理解其表示方法。

-学生掌握反应速率与反应机理之间的关系，能够区分不同反应机理下的速率方程。

2.掌握影响反应速率的因素

-学生能够列举并解释温度、浓度、压强、催化剂和表面积等因素对反应速率的影响。

-学生通过实验和实例分析，能够应用这些因素来预测和控制化学反应速率。

3.实验技能的提升

-学生能够独立完成化学反应速率的实验，包括实验设计、数据收集和处理。

-学生能够通过实验结果识别和分析实验误差，提高实验技能和实验报告的撰写能力。

4.科学探究能力的增强

-学生能够运用科学方法设计实验，收集和分析数据，以研究影响反应速率的因素。

-学生能够通过讨论和合作，提出假设、验证假设，并得出科学结论。

5.应用能力的培养

-学生能够将化学反应速率的概念应用于实际问题，如工业生产中的反应优化、环境保护中的反应控制等。

-学生能够理解化学反应速率在科学研究和日常生活中的应用，提高解决问题的能力。

6.科学思维能力的提升

-学生能够通过逻辑推理和分析，理解化学反应速率的复杂性和多样性。

-学生能够批判性地评估实验数据和理论模型，提高科学批判性思维能力。

7.学习兴趣和自主学习能力的提高

-学生对化学反应速率产生浓厚兴趣，愿意主动探索相关知识。

-学生能够利用网络资源、图书馆资料等自主学习，拓展知识面。

8.团队合作和沟通能力的培养

-学生在实验和讨论中学会与他人合作，共同解决问题。

-学生能够清晰地表达自己的想法，倾听他人意见，提高沟通能力。七、课后作业1.实验题：

-设计一个实验方案，以探究温度对反应速率的影响。假设你有一个反应物A和催化剂B，你需要设计实验来观察温度变化对反应速率的影响。

-答案：实验步骤包括：准备相同浓度和体积的反应物A，加入相同量的催化剂B，分别在0°C、25°C、100°C的水浴中反应，记录在不同温度下反应开始到完成所需的时间。

2.数据分析题：

-一个化学反应的实验数据如下表所示，请计算反应的瞬时速率和平均速率。

|时间(s)|反应物A的浓度(mol/L)|

|---------|----------------------|

|0|0.200|

|10|0.180|

|20|0.160|

|30|0.140|

-答案：瞬时速率=(Δ[A]/Δt)=(0.200-0.140)/30s=0.002mol/(L·s)；平均速率=(Δ[A]/Δt)=(0.200-0.140)/10s=0.006mol/(L·s)。

3.应用题：

-在一个密闭容器中，氢气和氧气反应生成水蒸气。已知在100°C时，氢气的初始浓度为0.4mol/L，氧气的初始浓度为0.2mol/L。若反应完全进行，计算反应速率和生成的水蒸气浓度。

-答案：根据化学方程式2H2+O2→2H2O，氢气和氧气的摩尔比为2:1。由于氧气是限制性试剂，其反应速率决定了反应速率。反应速率=0.2mol/L/1=0.2mol/(L·s)。生成的水蒸气浓度为0.4mol/L。

4.推理题：

-如果一个化学反应的速率随着温度的升高而增加，那么这个反应是放热反应还是吸热反应？

-答案：这个反应很可能是吸热反应，因为根据阿伦尼乌斯方程，吸热反应的速率常数随着温度的升高而增加。

5.综合题：

-一个实验室实验中，使用过氧化氢溶液作为反应物，观察其分解生成氧气和水的过程。实验数据如下表所示，请分析反应速率与反应物浓度的关系。

|时间(s)|过氧化氢浓度(mol/L)|氧气生成速率(mol/(L·s))|

|---------|----------------------|--------------------------|

|0|0.200|0.020|

|10|0.150|0.015|

|20|0.100|0.010|

|30|0.050|0.005|

-答案：通过观察数据，可以发现随着过氧化氢浓度的降低，氧气的生成速率也降低。这表明反应速率与反应物浓度成正比。八、内容逻辑关系①化学反应速率的定义与表示方法

-重点知识点：化学反应速率

-重点词句：单位时间内反应物浓度或生成物浓度的变化量，平均反应速率，瞬时反应速率

②影响化学反应速率的因素

-重点知识点：温度、浓度、压强、催化剂、表面积

-重点词句：温度升高，反应速率加快；浓度增加，反应速率加快；催化剂降低活化能，提高反应速率

③反应速率与反应机理的关系

-重点知识点：反应机理，速率方程

-重点词句：不同反应机理具有不同的速率方程；复杂反应的速率方程需要考虑中间体的生成和消耗

④反应速率与化学平衡的关系

-重点知识点：化学平衡，动态平衡

-重点词句：化学反应速率与化学平衡状态下的反应速率不同；平衡常数与反应速率无关

⑤实验误差分析

-重点知识点：实验误差，误差来源

-重点词句：实验误差可能来源于测量工具、操作方法、环境因素等；减小误差的方法包括多次测量、改进实验设计等

⑥应用实例

-重点知识点：化学反应速率在工业生产、环境保护、科学研究中的应用

-重点词句：化学反应速率的优化可以提高生产效率；控制化学反应速率可以减少环境污染

⑦学生学习效果

-重点知识点：科学探究能力，科学思维能力，应用能力

-重点词句：学生能够运用科学方法研究化学反应速率；学生能够将理论知识应用于实际问题课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.回顾本节课的核心内容，强调化学反应速率的定义、表示方法以及影响因素。

2.总结影响反应速率的主要因素，包括温度、浓度、压强、催化剂和表面积等。

3.强调化学反应速率与反应机理的关系，以及如何通过实验确定瞬时反应速率。

4.讨论化学反应速率与化学平衡的关系，区分动态平衡状态下的反应速率。

5.强调实验误差分析的重要性，以及如何通过改进实验设计来减小误差。

6.引导学生思考化学反应速率在工业生产、环境保护和科学研究中的应用。

当堂检测：

1.简答题：

-什么是化学反应速率？如何表示？

-列举三个影响化学反应速率的因素，并简要说明它们如何影响速率。

-解释瞬时反应速率和平均反应速率的区别。

2.计算题：

-已知某化学反应的速率方程为：速率=k[A]^2[B]，其中k为速率常数，[A]和[B]分别为反应物的浓度。假设在某一时刻