全國高校微課教學比賽參賽作品

全國高校微課教學比賽參賽作品“雙氧水催化分解反應(yīng)速率常數(shù)的測定原理”微課程教學設(shè)計課程物理化學學科工學專業(yè)化工、材料、環(huán)境、生物、應(yīng)化等適用對象大學本科二年級學生單位河北聯(lián)合大學輕工學院姓名李鋒鋒職稱講師講授課程名稱：雙氧水催化分解反應(yīng)速率常數(shù)的測定原理一、教學背景物理化學是在物理和化學兩大學科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它以豐富的化學現(xiàn)象和體系為對象，大量采納物理學的理論成就與實驗技術(shù)，探索、歸納和研究化學的基本規(guī)律和理論，構(gòu)成化學科學的理論基礎(chǔ)。物理化學的水平在相當大程度上反映了化學發(fā)展的深度?；瘜W動力學是物理化學的重要分支之一，它是研究化學反應(yīng)過程的速率和反應(yīng)機理的學科，它的研究對象是物質(zhì)性質(zhì)隨時間變化的非平衡的動態(tài)體系?；瘜W反應(yīng)速率的研究是動力學的基礎(chǔ)，速率常數(shù)又是表示化學反應(yīng)速率的重要的參數(shù)，本次課程結(jié)合“雙氧水催化分解”的實例，具體介紹一級反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)的測定原理。二、教學目標：1、認知目標：1）理解化學反應(yīng)速率、速率方程、速率常數(shù)等相關(guān)概念；2）了解雙氧水及催化分解基本原理；3）了解一級反應(yīng)的特點，并重點掌握反應(yīng)速率常數(shù)的測定原理。2、能力目標：提升學生理論與實踐相結(jié)合的能力，能運用相關(guān)的理論知識解決實際問題。三、教學方法：整體采用講授法，結(jié)合學生互動、實驗模擬等教學手段，具體如下：1、概念和測定原理的講解主要以教師講解為主，采用講授法；2、在課程導入環(huán)節(jié)和公式推導環(huán)節(jié)分別進行了兩次提問，與學生互動，以啟發(fā)學生思考，提高課堂效果；3、對于氧氣體積測量的環(huán)節(jié)加入了實驗模擬，動態(tài)、形象地表達了實驗過程。四、課程的設(shè)計思路：1、介紹基本概念：包括化學反應(yīng)速率、速率方程、速率常數(shù)，雙氧水及催化分解反應(yīng)并給出反應(yīng)方程式；2、介紹速率常數(shù)的測定原理，原理分為速率方程的建立、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用三個部分來介紹；3、小結(jié)：由關(guān)鍵詞“三個環(huán)節(jié)”、“兩類方程”、“一個轉(zhuǎn)化”概括測定原理。五、重點和難點1、重點：“化學反應(yīng)速率”、“速率方程”等基本概念；速率常數(shù)的測定原理；2、難點：速率方程形式的轉(zhuǎn)化。六、授課過程：1、導入：給出四種常見的化學反應(yīng)現(xiàn)象，即爆炸、牛奶變質(zhì)、鐵板生銹、溶洞形成，并提問“這些反應(yīng)的快慢如何?”從而引出“化學反應(yīng)速率”和“速率常數(shù)”的概念。2、基本概念1）化學反應(yīng)速率：用于描述化學反應(yīng)快慢程度的物理量，可用反應(yīng)物的消耗速率或生成物的生成速率表示。速率方程：速率常數(shù)：速率方程中的比例系數(shù)，單位濃度的化學反應(yīng)速率。2）雙氧水及催化分解機理雙氧水，化學名稱為過氧化氫，化學式為H2O2H2O2在常溫的條件下的分解反應(yīng)方程式為：H2O2→H2O+1/2O2①有催化劑（KI）的條件下，其反應(yīng)機理為：H2O2+KI→KIO+H2O②KIO→KI+O2③3、測定原理1）建立反應(yīng)速率方程反應(yīng)式②為一級反應(yīng)，其反應(yīng)速度式（1）,（2）積分后為：（3）2）實現(xiàn)H2O2濃度與氧氣體積間的轉(zhuǎn)化，建立新方程H2O2分解過程中，在一定時間內(nèi)，所產(chǎn)生的氧的體積與已分解的H2O2濃度成正比。—H2O2全部分解所產(chǎn)生的氧氣的體積00----反應(yīng)到t時刻時，所產(chǎn)生的氧氣的體積—反應(yīng)到t時刻時，H2O2已分解的濃度（4）（6）（5）（7）3）應(yīng)用速率方程求解速率常數(shù)k（1）計算：其中，（2）測量Vt–t（3）作直線，并求出斜率，根據(jù)k=-斜率的負值，求解k值4）小結(jié) 三個環(huán)節(jié)：速率方程的建立、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用兩類方程：化學反應(yīng)方程、速率方程一個轉(zhuǎn)化：濃度表示的速率方程轉(zhuǎn)化為體積表示的速率方程六、課程總結(jié)1、“化學反應(yīng)速率”、“速率方程”、“反應(yīng)速率常數(shù)”等概念是動力學部分的基礎(chǔ)概念，掌握和理解這些概念是學好動力學理論的保障。2、測定原理部分主要涉及“速率方程建立、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用”三環(huán)節(jié)，其中難點在于“轉(zhuǎn)化”，由于瞬時濃度不能定量測定，需要轉(zhuǎn)化成氧氣體積才能求解速率常數(shù)，由此啟發(fā)學生開拓思路，并學會舉一反三，鍛煉學生的解決實際問題的能力。3