《影响化学反应速率的因素》教案

《影响化学反应速率的因素》教案一、课标解读1.内容要求通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2.学业要求能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。二、教材分析新教材突出了探究影响化学反应速率因素的方法的构建，通过启发学生多角度思考、多途径设计，提供“定性和定量研究影响化学反应速率的因素”这一探究活动，来培养学生“证据推理与模型认知”和“科学探究与创新意识”素养。在定性探究过程中，引导学生关注变量控制、定性观察、对照实验等科学方法，尽可能让学生收集证据。在定量研究中，Zn与不同浓度H2SO4的反应这一探究活动开放度较大，可带领学生探讨可测量的物理量有哪些、如何测量及测量中需要记录的数据等。人教版旧教材中，影响化学反应速率的因素属于第二章第二节的内容，在新教材中属于选择性必修一第二章第一节化学反应速率第二课时的内容，内容编排上更加紧凑。旧教材中，浓度、温度、催化剂对反应速率的影响都用了大量篇幅去详述实验方案，新教材则是以探究任务的形式，给学生提供实验用品，让学生自己设计实验方案，实验开放度变大，给予了学生更多空间思考和设计，体现了以学生为主体的新课程新教材理念。三、学情分析教学对象是高二选考化学的学生，必修二中初步学习了温度、压强、催化剂、浓度、接触面积等因素对化学反应速率的影响等对本节内容奠定了一定基础，通过前面章节的学习，学生也已经掌握了化学反应速率的定义、计算等相关知识。本部分内容的教学目标不是在知识的深度和广度上而是要注重培养学生的科学精神，科学的探究方法，培养学生设计实验方案，并且根据实验结果进行证据推理的能力。学生对于选择合适的实验对象还存在一定困难。四、素养目标【教学目标】了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响【评价目标】1.通过阅读思考、讨论交流，联系化工生产、生活实际，讨论影响化学反应速率的因素，诊断学生对化学反应速率概念的掌握程度。2.通过设计简单实验方法探究影响化学反应速率的因素，对反应条件和试剂的选择，诊断并发展学生的科学探究与创新意识素养。3.通过对影响化学反应速率因素的实验现象的分析对比研究，从定性和定量的角度认识影响化学反应速率的因素，诊断并发展学生的证据推理与模型认知素养。五、教学重点、难点教学重点：了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。教学难点：体会控制变量法在化学研究中的作用，设计简单实验探究影响化学反应速率的因素。六、教学方法七、教学思路八、教学过程环节教师活动学生活动情景导入科学实话：工业合成氨。教师引导学生感受化学反应速率快慢在实际生产生活中的应用。体会化学与生产生活中的紧密联系。仔细聆听确定实验探究的基本步骤【教师提问】如何探究影响化学反应速率的因素呢？科学探究的基本步骤是什么？根据对科学探究步骤的已有认知，归纳总结探究影响化学反应速率因素的步骤证据推理【教师提问】根据以下化学事实和信息对影响化学反应速率的因素提出合理假设。学生提出自己的猜想实验设计【教师提问】在探究某一条件对化学反应速率的影响时，需要注意什么？引导学生理解“变量控制法”，并确定待研究得变量和判断反应速率的现象依据【教师提问】我们的实验任务中包括哪些待研究的变量，其对应的需控制不变得量又有哪些？【教师提问】化学反应速率如何借助反应现象来体现？【小组合作探究】选择实验用品，以学习小组为单位设计实验探究影响化学反应速率的因素。小组合作，在导学案上完成方案设计，完成变量、控制不变的量、探究的反应以及反应快慢判断依据的填空。实验验证【教师操作】探究浓度对化学反应速率的影响：取两支试管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3，向两支试管中同时分别加入5mL0.1mol/LH2SO4和5mL0.5mol/LH2SO4，观察现象。【教师提问】反应物浓度对化学反应速率有什么样的影响？【教师讲解】判断浓度对化学反应速率影响时的注意事项。学生通过亲自动手实验，培养学生设计简单实验的能力、观察能力、思维能力。【教师操作】探究温度对化学反应速率的影响：取两支试管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3，另取两支试管各加入5mL0.1mol/LH2SO4；将四支试管分成两组（各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的试管）将一组试管放入盛有热水的烧杯中，将另一组试管置于常温的水中，观察现象。【教师提问】温度对化学反应速率有什么样的影响？【教师讲解】判断温度对化学反应速率影响时的注意事项【教师操作】探究催化剂对化学反应速率的影响：取两支试管各加入2mL5%H2O2溶液，向其中一支试管中滴加5滴1mol/LFeCl3溶液，观察现象。【教师提问】催化剂对化学反应速率有什么样的影响？【教师讲解】判断催化剂对化学反应速率影响时的注意事项回归生产【教师提问】对工业合成氨的条件进行分析：高温高压催化剂如何影响合成氨的化学反应速率？学生得出结论：高温、高压催化剂是为了增大工业合成氨的反应速率【动画展示】压强对化学反应速率的影响【教师讲解】通过缩小容器体积使压强增大，气体分子间间隙减小，相当于增大反应物浓度，化学反应速率加快学生思考：如果压缩固体或液体会对反应速率造成影响吗？得出结论【教师小结】影响化学反应速率的因素梳理思路，认识各种条件对化学反应速率的影响。体会化学与生产生活中的紧密联系，树立学生积极的化学科学观，为化学反应条件的控制学习做铺垫定量分析【教师提问】有没有比观察沉淀和气泡生成快慢更准确的方法来分析实验结果呢？【实验视频】定量研究浓度对化学反应速率的影响。按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2g锌粒，通过分液漏斗分别加入40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的硫酸溶液。根据产生相同体积的氢气所需要的时间来判断化学反应速率的快慢。【教师提问】为确保测定的准确性，应注意哪些事项？【教师提问】除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？通过定量研究浓度对化学反应速率的影响，突出定性与定量相结合的研究思路。同时带领学生探讨实验操作时的注意事项。本课小结【教师讲解】本节课通过控制变量法的使用，从定性和定量的角度探究影响化学反应的因素。在实际生产生活中，影响一个化学反应速率的因素可能是多方面的。帮助学生梳理本节课的知识点。九、板书设计十、课堂练习1．控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是()A．浓度B．温度C．催化剂D．固体质量2．在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)⥩2HI(g)ΔH＜0。下列说法正确的是()A．保持容器容积不变，向其中加入1molH2(g)，反应速率加快B．保持容器容积不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快C．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2(N2不参加反应)，反应速率一定加快D．保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，再次平衡时反应速率一定加快3．亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温，不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为()A．酸使亚氯酸的氧化性增强B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使反应生成物的浓度降低4．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为()实验编号反应物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②无③10mL5%H2O2溶液MnO2固体A.5mL2%H2O2溶液 B．10mL2%H2O2溶液C．10mL5%H2O2溶液 D．5mL10%H2O2溶液5．碳酸钙与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论错误的是()A．反应开始2min内平均反应速率最大B．反应速率先增大后减小C．反应开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大D．反应在2～4min内以CO2的物质的量变化表示的反应速率为v(CO2)＝0.1mol·min－1《影响化学反应速率的因素》作业设计一、单项选择题1．下列关于压强对化学反应速率的影响的说法中不正确的是()A.对任何化学反应，增大压强都可以加快它们的反应速率B.对于气体反应，增大压强相当于增大反应物浓度，所以反应速率加快C.增大压强可以加快合成氨的反应速率D.对于液态或固态反应物，由于压强对它们体积改变很小，可以认为压强与它们的反应速率无关【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平压强对反应速率的影响A只有当改变压强引起了浓度的变化时才会对反应速率有影响，改变压强对液态和固态反应物的体积改变很小，可以认为压强与它们的反应速率无关L1BL1CL1DL12．将ag块状碳酸钙与足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线下图所示，在相同的条件下，bg(b<a)粉末状的碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是()【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平影响化学反应速率的因素ACaCO3与HCl反应，块状较粉末状的接触面积较小，反应速率慢，所以后者反应比较快，斜率大；a>b，所以块状较粉末状产生的CO2多，最终损失质量大L1BL1CL1DL13．对于在同一容器中进行的反应C(s)＋O2(g)=CO2(g)，下列说法不正确的是()A．将碳块磨成粉末可以加快反应速率B．升高温度一般可以加快反应速率C．容器体积不变时，向其中充入N2，反应速率不变D．增加碳的量可以加快反应速率【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平影响化学反应速率的因素A增大反应物接触面积，反应速率加快L1B升高温度，反应速率加快L1C容器体积不变，充入惰性气体未改变各物质浓度，反应速率不改变L1D固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响L14．设C＋CO2⥩2CO(正反应为吸热反应)，反应速率为v1；N2＋3H2⥩2NH3(正反应为放热反应)，反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为()A．同时增大B．同时减小C．v1增大，v2减小D．v1减小，v2增大【参考答案】A【质量水平】考点细化内容质量水平温度对反应速率的影响A温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。L1BL1CL1DL15．把镁条投入到盛有盐酸的敞口的容器里，产生氢气的速率变化如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是()①盐酸的浓度②镁条的表面积③溶液的温度④Cl－的浓度A．①④B．③④C．①②③D．②③【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平影响化学反应速率的因素A①开始盐酸的浓度较大，反应速率加快，但随反应的进行，浓度减小，则反应速率减小；②Mg参加反应，开始接触面积大，反应速率快，但随反应的进行，接触面积减小，则反应速率减小；③因该反应为放热反应，放热使温度升高，则反应速率加快，但随反应的进行，反应变慢，放出的热量减小，温度降低，则反应速率减小；④因Cl-不参加反应，Cl-的浓度增大或减小都不影响化学反应速率，且该反应中Cl-的浓度不变；L1BL1CL1DL16．下列有关化学反应速率的说法中，正确的是()A．100mL2mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率C．二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢【参考答案】D【质量水平】考点细化内容质量水平影响化学反应速率的因素A加入适量的氯化钠溶液，溶液浓度减小，反应速率减小L1B浓硫酸具有强氧化性，用浓硫酸与Fe反应不生成氢气L2C无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大L1D减小压强引起气体浓度减小，反应速率减小L17．少量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸反应，反应速率太慢。为了加快此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的()①加H2O②加NaOH固体③滴入几滴浓盐酸④加CH3COONa固体⑤加NaCl稀溶液⑥滴入几滴硫酸铜溶液⑦升高温度(不考虑盐酸挥发)⑧改用10mL0.1mol/L盐酸A．①⑥⑦B．③⑤⑧C．③⑦⑧D．⑤⑦⑧【参考答案】C【质量水平】考点细化内容质量水平影响化学反应速率的因素A①加水减小H+的浓度，反应速率减小；②加NaOH固体消耗了酸中的H+，H2的产量降低；③滴入浓盐酸增大了H+浓度，反应速率加快，由于铁粉少量，不会影响H2的产量；④CH3COONa溶于水后发生CH3COO-+H+⥩CH3COOH，使溶液中H+浓度降低，反应速率减小；⑤Na+和Cl-均未参与反应，加入NaCl稀溶液相当于稀释，反应速率减小；⑥硫酸铜可与铁粉反应生成铜，H2的产量降低；⑦升高温度，反应速率增大；⑧改用10mL0.1mol/L盐酸，H+浓度增大，且不改变总的H+的物质的量，产量不改变。L2BL2CL2DL2二、非选择题8.某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。实验方案反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2回答下列问题：(1)V1＝，V2＝。(2)设计实验方案①和②的目的是：(3)设计实验方案②和④的目的是：(4)各实验方案均需加入一定体积的水的原因：【参考答案】（1）510。（2）探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响（3）探究温度对化学反应速率的影响（4）各实验方案