高中化學(xué)必修2 6.2.1 化學(xué)反應(yīng)速率 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第六章化學(xué)反應(yīng)與能量第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率與限度第1課時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率本節(jié)是必修二第六章第二節(jié)第一課時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率。普通化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）對(duì)這一節(jié)的內(nèi)容要求如下：體會(huì)從限度和快慢兩個(gè)方面去認(rèn)識(shí)和調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的重要性。了解可逆反應(yīng)的含義，知道可逆反應(yīng)在一定條件下能達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。知道化學(xué)反應(yīng)平均速率的表示方法，通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件的，學(xué)習(xí)運(yùn)用變量控制方法研究化學(xué)反應(yīng)，了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)和科學(xué)研究中的作用。考慮到通過初中和高中的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)條件相關(guān)，改變反應(yīng)條件（如使用催化劑）可調(diào)控反應(yīng)速率等知識(shí)已有所了解。教材中化學(xué)反應(yīng)速率影響

2、因素的內(nèi)容，以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材結(jié)合學(xué)生學(xué)過的相關(guān)知識(shí)，補(bǔ)充一些生活、生產(chǎn)中需要通過反應(yīng)條件調(diào)控反應(yīng)速率的實(shí)例，說明認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的重要性，并借此體現(xiàn)調(diào)控反應(yīng)速率的意義和價(jià)值。在已知催化劑這一反應(yīng)速率影響因素的基礎(chǔ)上，通過“探究”，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生探討反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并結(jié)合濃度影響因素，針對(duì)氣體反應(yīng)說明壓強(qiáng)的影響?！疤骄俊敝邪才诺膬蓚€(gè)實(shí)驗(yàn)和一個(gè)討論，教材采取了學(xué)生自主參與度不同的設(shè)計(jì)。對(duì)反應(yīng)溫度的影響的探究給出了具體步驟，學(xué)生只需自主操作并觀察、比較；對(duì)反應(yīng)物濃度的影響的探究只給出探究設(shè)計(jì)提示，學(xué)生需要根據(jù)要求選擇實(shí)驗(yàn)用品，設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)?！皢栴}

3、與討論”則需要學(xué)生自主提出問題、進(jìn)行假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。這種探究水平的進(jìn)階式設(shè)計(jì)，意在體現(xiàn)一定探究性的前提下保證可操作性，同時(shí)也照顧到全國(guó)范圍內(nèi)化學(xué)教學(xué)的實(shí)際可行性。除“探究”之外，教材還利用“思考與討論”引導(dǎo)學(xué)生探討得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他一些因素，如反應(yīng)物顆粒大小、反應(yīng)物接觸面積等。這樣將教材中提及的各種不同影響因素分層次處理，既突出濃度（壓強(qiáng)）、溫度、催化劑的影響因素等重點(diǎn)內(nèi)容，又不局限于這幾個(gè)因素，表明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有很多。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法。2、能夠進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單計(jì)算。3、理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律?！竞诵乃仞B(yǎng)】1、變化觀念：認(rèn)

4、識(shí)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（控制變量）。2、模型認(rèn)知：能用一定的理論模型說明外界條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響。重點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其影響因素；難點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。多媒體、5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯?！疽搿吭诨瘜W(xué)反應(yīng)的研究和實(shí)際應(yīng)用中，人們除了選擇合適的化學(xué)反應(yīng)以實(shí)現(xiàn)所期待的物質(zhì)轉(zhuǎn)化或能量轉(zhuǎn)化，還要關(guān)注化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢和程度，以提高生產(chǎn)效率?！舅伎寂c討論】在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的反應(yīng)進(jìn)行的快，有的進(jìn)行的慢。你了解下圖涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？反

5、應(yīng)的快慢程度與我們有什么關(guān)系？ 不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別，快和慢是相對(duì)而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應(yīng)的快慢。而在科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中，往往需要定量地描述一個(gè)反應(yīng)的快慢。什么是定性？什么是定量？例如：我們學(xué)過物理都知道：(1) 光的傳播速度是很快的；(2) 光在空氣中的傳播速度3108 m/s。【過渡】在物理中我們是如何定量地判斷一個(gè)物體移動(dòng)速度快慢的？用速度來描述：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)物體移動(dòng)的距離的大小。那么化學(xué)上又是如何定量地判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的快慢的呢？【講解】一、化學(xué)反應(yīng)速率1定義化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行的快慢的物理量。通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物

6、濃度的增加量(均取正值)表示。2計(jì)算公式3單位 molL1min1或molL1s14實(shí)例某反應(yīng)的反應(yīng)物A濃度在5 min內(nèi)由6 molL1變成了2molL1，則v(A) ?！菊n堂練習(xí)】1、在某一化學(xué)反應(yīng)中，生成物B的濃度在5s內(nèi)從0.5 mol/L變成2.0 mol/L，在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為_。2、一個(gè)5L的容器中，盛入8.0 moL某氣體反應(yīng)物，5 min后，測(cè)得這種氣體反應(yīng)物還剩余6.8moL，這種反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率為_。【思考與發(fā)現(xiàn)】反應(yīng)：N2(g)3H2(g)eq o(,sup7(高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3(g)在密閉的容器中進(jìn)行，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下：完成

7、表格并求在2 s內(nèi)的這個(gè)反應(yīng)的平均率。時(shí)間N2H2NH3t=0s2mol/L6mol/L0mol/Lt=2s2mol/LV（B）思考1：化學(xué)反應(yīng)速率之比與方程式中它們的計(jì)量數(shù)之比有什么關(guān)系？思考2 ：這個(gè)反應(yīng)用哪種物質(zhì)表示時(shí)其速率最快？【課堂練習(xí)】3、 已知 4NH3+5O2=4NO+6H2O,則下列關(guān)系式正確的是( )A. 4/5v(NH3)=v(O2) B.4/5v(NH3)=v(H2O)C. 5/6v(O2)=v(H2O) D. 4/5v(O2)=v(NO)4、反應(yīng) A + 3B = 2C + 2D 在四種不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率為：(1)v(A)=0.3mol/Ls (2)v(B)=0

8、.6mol/Ls (3)v(C)=0.4mol/Ls (4)v(D)=0.45mol/Ls則該反應(yīng)速率的快慢順序?yàn)??！舅伎寂c討論】對(duì)于下列反應(yīng)，你是希望其反應(yīng)速率越快越好還是越慢越好？鋼鐵腐蝕 食物腐壞 煉鋼 合成氨調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率常常是決定化學(xué)實(shí)驗(yàn)成敗或化工生產(chǎn)成本的關(guān)鍵。有哪些因素能夠影響化學(xué)反應(yīng)速率呢？【講解】二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【實(shí)驗(yàn)探究】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【問題】我們已經(jīng)知道催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，此外，還有哪些反應(yīng)條件會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率？【假設(shè)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能有反應(yīng)溫度、反應(yīng)物濃度等?！居闷贰?%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/

9、L鹽酸、1mol/L鹽酸、大理石碎塊、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯。(1) 反應(yīng)溫度的影響在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時(shí)滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現(xiàn)象并進(jìn)行對(duì)比。不同溫度環(huán)境實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象冷水熱水結(jié)論1：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小(2) 反應(yīng)物濃度的影響利用實(shí)驗(yàn)室提供的用品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并提請(qǐng)教師審闊，待教師同意后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（提示：探究某影響因素時(shí)，需保持其他條件因素相同）。步驟： 。記錄： 。變量控制科學(xué)研究中，對(duì)于

10、多因素（多變量）的問題，常常采用只改變其中的某一個(gè)因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問題變成幾個(gè)單因素的問題分別加以研究，最后再將幾個(gè)單因素問題的研究結(jié)果加以綜合。這種變量控制的方法是科學(xué)探究中常用的方法。例如，以上探究在比較不同溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，控制濃度和其他影響因素相同；而比較不同濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響時(shí)，則控制溫度和其他影響因素相同；最后綜合得出影響化學(xué)反應(yīng)速率的多種因素。【實(shí)驗(yàn)探究】濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石( CaCO3 )分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎？結(jié)論2：增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率加快，減小反應(yīng)物的濃

11、度反應(yīng)速率減慢。2、塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢？為什么？結(jié)論3：增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率（接觸充分）。【實(shí)驗(yàn)探究】催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響現(xiàn)象結(jié)論加入MnO2加入FeCl3不加其他試劑結(jié)論4：加入催化劑（正）能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。【實(shí)驗(yàn)探究】壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是改變體積，使反應(yīng)物的濃度改變。(1)壓縮體積或充入氣態(tài)反應(yīng)物，使壓強(qiáng)增大，都能加快化學(xué)反應(yīng)速率。(2)體積不變，充入不參與反應(yīng)的氣體。雖然總的壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物濃度不發(fā)生變化，故化學(xué)反應(yīng)速率不變?！究偨Y(jié)】影響因素規(guī)律內(nèi)

12、因反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之化學(xué)反應(yīng)速率越慢外因濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小催化劑一般地，使用催化劑能極大地加快反應(yīng)速率固體的表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快其他光照、溶劑、形成原電池等，也能影響化學(xué)反應(yīng)速率【思考與討論】下列調(diào)控反應(yīng)速率的措施或?qū)嶒?yàn)中，分別利用或體現(xiàn)了哪些影響反應(yīng)速率的因素？（1）向爐膛內(nèi)鼓風(fēng)，用煤粉代替煤塊可以使?fàn)t火更旺。（2）把食物存放在冰箱里，在糕點(diǎn)包裝內(nèi)放置除氧劑可以延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。（3）做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為加速反應(yīng)的進(jìn)

13、行，通常將塊狀或顆粒狀的固體藥品研細(xì)并混勻，或者將固體試劑溶于水配成溶液后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（4）鐵在空氣中和在純氧中反應(yīng)的劇烈程度明顯不同?？茖W(xué)技術(shù)社會(huì)神奇的催化劑 催化劑是現(xiàn)代化學(xué)中關(guān)鍵而神奇的物質(zhì)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有80%以上的化工生產(chǎn)過程（如氨、硫酸、硝酸的合成，乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，煤、石油、天然氣的綜合利用，等等）使用了催化劑，目的是增大反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。在資源利用、能源開發(fā)、醫(yī)藥制造、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，催化劑有著廣泛的應(yīng)用。催化劑十分神奇，它能極大地提高化學(xué)反應(yīng)速率（可使反應(yīng)速率增大幾個(gè)到十幾個(gè)數(shù)量級(jí)），而自身的組成、化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不發(fā)生變化；它和一些反應(yīng)體系的關(guān)系就像鑰

14、匙與鎖的關(guān)系，具有一定的選擇性。生物體內(nèi)幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)（如淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)的水解，DNA的復(fù)制等）都是由生物體內(nèi)存在的特殊催化劑酶所催化的。酶比一般的催化劑具有更高的選擇性和催化效率，而且是在正常體溫的條件下發(fā)生作用，反應(yīng)條件溫和。受酶的啟示，科學(xué)家開牌了設(shè)計(jì)和合成催化劑的新途徑，正在研制具有生物酶某些特性的化學(xué)酶，以期實(shí)現(xiàn)“仿酶催化”。催化劑的神奇面紗至今尚未完全揭開，對(duì)催化劑的研究是當(dāng)代化學(xué)一個(gè)極具魅力和應(yīng)用前景的重要課題?！菊n堂練習(xí)】1下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法，不正確的是()A化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量B化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要取決于反應(yīng)物的性質(zhì)C化學(xué)反應(yīng)速率可

15、以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示D化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有molL1s1和molL1min12一定條件下，分別對(duì)反應(yīng)C(s)CO2(g)2CO(g)進(jìn)行如下操作(只改變?cè)摋l件)：升高反應(yīng)體系的溫度；增加反應(yīng)物C的用量；縮小反應(yīng)體系的體積；減少體系中CO的量。上述措施中一定能使反應(yīng)速率顯著變大的是()A BC D3已知合成氨反應(yīng)N2(g)3H2(g)eq o(,sup7(高溫、高壓),sdo5(催化劑)2NH3(g)，其濃度數(shù)據(jù)如下：N2H2NH3起始濃度/molL11.03.002 s末濃度/molL10.61.80.8當(dāng)用氨氣濃度的增加來表示該化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)，其速率為()A0.2 molL1s1 B0.4 molL1s1C0.6 molL1s1 D0.8 molL1s14把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10 mL 2 molL1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50 mL，此時(shí)，X和鹽酸緩慢地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)最快的是()A10 20 mL 3 molL1的X溶液B20 30 mL 2 molL1的X溶液C20 10 mL 4 molL1的X溶液D10 10 mL 2 molL1的X溶液5實(shí)驗(yàn)室用鋅粒與2 molL1硫酸溶液制取氫氣，下列措施不能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是()