《第一單元 化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計

《第一單元化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標1、知識與技能目標學(xué)生能夠理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，包括化學(xué)反應(yīng)速率的定義、表達式以及單位。能夠根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式進行簡單的計算，例如計算反應(yīng)物或生成物在一定時間內(nèi)的濃度變化所對應(yīng)的反應(yīng)速率。理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，包括內(nèi)因（反應(yīng)物的性質(zhì)）和外因（濃度、溫度、壓強、催化劑等），并且能夠定性地解釋這些因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的。2、過程與方法目標通過對化學(xué)反應(yīng)速率概念的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納總結(jié)的能力。采用小組討論和實驗探究的方式研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，提高學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力、實驗操作能力以及邏輯思維能力。讓學(xué)生學(xué)會運用對比實驗的方法來探究外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的方法和意識。3、情感態(tài)度與價值觀目標激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實事求是的精神。通過對影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的探究，讓學(xué)生體會到化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，增強學(xué)生將化學(xué)知識應(yīng)用于實際生活的意識。二、學(xué)情分析1、已有知識基礎(chǔ)學(xué)生在之前的化學(xué)學(xué)習(xí)中已經(jīng)對化學(xué)反應(yīng)有了一定的認識，了解了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。掌握了一些基本的化學(xué)概念和化學(xué)計算方法，這為學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的概念和計算奠定了基礎(chǔ)。2、學(xué)習(xí)能力高中學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和分析問題的能力，但對于抽象概念的理解還需要進一步引導(dǎo)。他們在實驗操作方面有了一定的基礎(chǔ)，但在設(shè)計實驗方案和對實驗結(jié)果進行分析總結(jié)方面還需要加強鍛煉。3、興趣愛好大部分學(xué)生對化學(xué)實驗比較感興趣，尤其是那些有明顯現(xiàn)象的實驗。因此，可以通過實驗探究的方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。4、學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更傾向于直觀、生動的教學(xué)方式，例如通過實例、實驗等方式來理解抽象的概念。三、教學(xué)重難點1、教學(xué)重點化學(xué)反應(yīng)速率的概念、表達式和單位。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，特別是濃度、溫度、壓強和催化劑對反應(yīng)速率的影響。2、教學(xué)難點化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解，尤其是對于不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間的關(guān)系的理解。壓強對化學(xué)反應(yīng)速率影響的理解，以及如何從微觀角度解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。四、教學(xué)方法1、講授法用于講解化學(xué)反應(yīng)速率的概念、表達式、單位等基礎(chǔ)知識，使學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率有一個初步的、系統(tǒng)的認識。2、討論法在探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時，組織學(xué)生進行小組討論，讓學(xué)生分享自己的想法和見解，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和思維能力。3、實驗探究法通過設(shè)計實驗來探究濃度、溫度、壓強和催化劑等因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，讓學(xué)生親身體驗科學(xué)探究的過程，提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究能力。4、多媒體輔助教學(xué)法利用多媒體展示一些微觀粒子的運動、化學(xué)反應(yīng)的過程以及實驗操作的視頻等，幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念和復(fù)雜的實驗過程。五、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入新課同學(xué)們，我給你們講個特別有趣的事兒。有一次我去面包店買面包，你們也知道面包店那種香香的味道特別誘人。我看到面包師傅在做面包的時候，把酵母加到面粉里，然后等啊等，面包就慢慢膨脹起來了?？墒悄?，我就想啊，這個面包發(fā)酵的過程有時候快有時候慢，這到底是怎么回事呢？還有啊，我在家里做過一個小實驗，就是把鐵釘放在水里，想看看它生銹的情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在不同的條件下，鐵釘生銹的速度也不一樣。有時候幾天就銹跡斑斑了，有時候卻能堅持好長時間才有點銹。這就像我們生活中的很多化學(xué)反應(yīng)，它們發(fā)生的速度是不一樣的。今天啊，咱們就來一起研究一下化學(xué)反應(yīng)的速度，也就是化學(xué)反應(yīng)速率。（二）講授新課1、化學(xué)反應(yīng)速率的概念首先呢，咱們來看看化學(xué)反應(yīng)速率是個啥東西。我給大家舉個例子啊，就像兩個人比賽跑步，咱們可以通過看他們在一定時間內(nèi)跑了多遠來判斷誰跑得快誰跑得慢對吧？化學(xué)反應(yīng)也一樣，咱們可以看在一定時間內(nèi)，反應(yīng)物或者生成物的量的變化來衡量反應(yīng)進行得快還是慢。這個量的變化呢，咱們通常用濃度的變化來表示。比如說有一個反應(yīng)，A物質(zhì)和B物質(zhì)反應(yīng)生成C物質(zhì)，在一段時間內(nèi)，A物質(zhì)的濃度從初始的2摩爾每升變成了1摩爾每升，這個濃度的變化就是1摩爾每升。如果這個變化是在1分鐘內(nèi)發(fā)生的，那這個反應(yīng)的反應(yīng)速率就可以用這個濃度的變化除以時間來表示。然后我在黑板上寫出化學(xué)反應(yīng)速率的表達式：v＝Δc/Δt。這里的v就是化學(xué)反應(yīng)速率，Δc就是濃度的變化量，Δt就是時間的變化量。單位呢，根據(jù)這個表達式，濃度的單位是摩爾每升，時間的單位是秒、分鐘或者小時等，所以反應(yīng)速率的單位就可能是摩爾每升每秒（mol/L·s）或者摩爾每升每分鐘（mol/L·min）等。為了讓大家更好地理解，我再舉幾個例子。比如說氫氣和碘蒸氣反應(yīng)生成碘化氫氣體這個反應(yīng)，如果氫氣的濃度在10秒內(nèi)從1摩爾每升變成了0.8摩爾每升，那氫氣的反應(yīng)速率就是（10.8）摩爾每升除以10秒，也就是0.02摩爾每升每秒。那碘化氫的反應(yīng)速率怎么算呢？根據(jù)化學(xué)方程式的系數(shù)關(guān)系，氫氣和碘化氫的系數(shù)比是1:2，所以碘化氫的反應(yīng)速率就是氫氣反應(yīng)速率的2倍，也就是0.04摩爾每升每秒。這里大家要注意啊，不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率可能不一樣，但是它們之間是有一定的比例關(guān)系的，這個比例關(guān)系就跟化學(xué)方程式中它們的系數(shù)比是一樣的。2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（1）內(nèi)因反應(yīng)物的性質(zhì)同學(xué)們，咱們還是拿人來打比方啊。就像有些人天生就跑得快，有些人天生就跑得慢，這是人的自身素質(zhì)決定的?；瘜W(xué)反應(yīng)也一樣，反應(yīng)物本身的性質(zhì)對反應(yīng)速率有很大的影響。比如說，金屬鈉和水反應(yīng)非常劇烈，一下子就反應(yīng)完了，還會產(chǎn)生氫氣，甚至?xí)鹉?。但是鐵和水反應(yīng)就很慢很慢，在常溫下幾乎看不到什么明顯的反應(yīng)。這就是因為鈉和鐵的性質(zhì)不一樣，鈉非?；顫?，鐵相對來說就沒那么活潑。所以啊，反應(yīng)物的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)在因素，這個是我們改變不了的。（2）外因濃度對反應(yīng)速率的影響現(xiàn)在咱們來探究一下濃度對反應(yīng)速率的影響。我先給大家做個小實驗。我這兒有兩個試管，都裝了一些鹽酸溶液，但是一個試管里的鹽酸濃度比較高，另一個比較低。然后我再拿兩塊大小形狀差不多的鋅粒，分別放到這兩個試管里。同學(xué)們仔細觀察啊。結(jié)果你們看，在濃度高的鹽酸溶液里的鋅粒反應(yīng)特別劇烈，產(chǎn)生了很多氣泡，氣泡冒得可快了；而在濃度低的鹽酸溶液里的鋅粒反應(yīng)就比較緩慢，氣泡冒得沒那么快。這說明什么呢？這就說明濃度越大，反應(yīng)速率越快。那為什么會這樣呢？從微觀角度來看啊，濃度大的時候，反應(yīng)物的粒子就比較多，它們相互碰撞的機會就多，就像在一個擁擠的房間里，人多了相互碰到的機會就大。碰撞得多了，發(fā)生反應(yīng)的機會也就多了，反應(yīng)速率就快了。（3）外因溫度對反應(yīng)速率的影響接下來咱們再看看溫度對反應(yīng)速率的影響。還是用剛才的鋅和鹽酸反應(yīng)這個例子。我把兩個裝有相同濃度鹽酸溶液和相同大小鋅粒的試管，一個放在熱水里，一個放在冷水里。大家再仔細觀察。哇，放在熱水里的那個試管反應(yīng)可激烈了，氣泡呼呼地冒；而放在冷水里的那個試管反應(yīng)就很慢很慢，氣泡冒得很少。這就很明顯地告訴我們，溫度升高，反應(yīng)速率加快。那為啥溫度會影響反應(yīng)速率呢？這是因為溫度升高的時候，反應(yīng)物的粒子運動得就更快了，就像你們冬天冷的時候不愛動，夏天熱的時候就特別愛動一樣。粒子運動得快了，它們相互碰撞的頻率就高了，而且碰撞的時候能量也更大，這樣就更容易發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率就提高了。（4）外因壓強對反應(yīng)速率的影響壓強對反應(yīng)速率的影響就有點復(fù)雜了。我先給大家講一講原理啊。對于有氣體參加的反應(yīng)來說，壓強增大的時候，相當于把氣體壓縮到一個更小的空間里，氣體的濃度就增大了。就像把一群人擠到一個小房間里，人就變得更密集了。根據(jù)我們剛才講的濃度對反應(yīng)速率的影響，濃度增大，反應(yīng)速率就加快。但是呢，同學(xué)們要注意，如果反應(yīng)中沒有氣體參加，壓強的變化對反應(yīng)速率就沒有影響。我給大家舉個例子啊，像固體和固體反應(yīng)，或者固體和液體反應(yīng)，你再怎么改變壓強，反應(yīng)速率也不會改變，因為沒有氣體的濃度變化。（5）外因催化劑對反應(yīng)速率的影響最后咱們來說說催化劑。催化劑這個東西可神奇了。我給大家做個實驗。我這兒有一個過氧化氫溶液，它分解得很慢很慢，幾乎看不到有氣泡產(chǎn)生。但是當我往里面加一點二氧化錳粉末的時候，哇，你們看，馬上就有大量的氣泡冒出來了，這就是氧氣啊。二氧化錳就是這個反應(yīng)的催化劑。催化劑能改變反應(yīng)的速率，但是它自己在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變。那它是怎么起作用的呢？從微觀角度來看，催化劑能降低反應(yīng)的活化能。就像在爬山的時候，本來有一條很難走的路，需要很高的能量才能爬上去，但是催化劑給我們開了一條捷徑，只需要比較低的能量就能翻過這座山了，這樣反應(yīng)就更容易進行，反應(yīng)速率就加快了。（三）課堂小結(jié)1、讓學(xué)生回顧化學(xué)反應(yīng)速率的概念，包括它的定義、表達式和單位。找個同學(xué)起來回答，然后其他同學(xué)補充。2、再讓學(xué)生總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，包括內(nèi)因和外因。并且讓他們分別舉例說明每個外因是如何影響反應(yīng)速率的。（四）課堂練習(xí)1、給出一些化學(xué)反應(yīng)的例子，讓學(xué)生計算反應(yīng)速率。比如說，在一個反應(yīng)中，30秒內(nèi)反應(yīng)物A的濃度從2摩爾每升變?yōu)?.5摩爾每升，讓學(xué)生計算A的反應(yīng)速率。2、給出一些關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的判斷題。比如：“對于任何反應(yīng)，增大壓強都會加快反應(yīng)速率?！弊寣W(xué)生判斷對錯并且說明理由。3、給出一個反應(yīng)，然后改變某個外界因素，讓學(xué)生預(yù)測反應(yīng)速率會如何變化并且解釋原因。例如：對于反應(yīng)2SO?＋O?＝2SO?，在其他條件不變的情況下，增大氧氣的濃度，反應(yīng)速率會怎樣變化？（五）作業(yè)布置1、讓學(xué)生回家后自己設(shè)計一個小實驗，探究某一個外界因素（濃度、溫度、壓強或者催化劑）對一個簡單化學(xué)反應(yīng)速率的影響。要求寫出實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗現(xiàn)象和結(jié)論。2、找一個生活中的化學(xué)反應(yīng)，分析它的反應(yīng)速率受哪些因素影響，并且寫一篇小短文介紹這個反應(yīng)以及影響它的因素，字數(shù)不少于300字。六、教學(xué)資源1、實驗儀器：試管、鹽酸溶液、鋅粒、過氧化氫溶液、二氧化錳粉末、熱水、冷水等。2、多媒體設(shè)備：用于展示化學(xué)反應(yīng)速率相關(guān)的動畫、微觀粒子運動的視頻等。七、教學(xué)評價1、形成性評價在課堂教學(xué)過程中，通過觀察學(xué)生的課堂表現(xiàn)，如學(xué)生的參與度、回答問題的準確性、實驗操作的規(guī)范性等，及時給予反饋和評價。對于學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，如是否積極發(fā)言、是否能夠傾聽他人的意見、是否能夠提出有建設(shè)性的想法等進行評價。2、終結(jié)性評價通過課堂練習(xí)和作業(yè)的完成情況來評價學(xué)生對知識的掌握程度。對于課堂練習(xí)，檢查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)速率的計算是否正確，對影響反應(yīng)速率因素的理解是否準確；對于作業(yè)，評價學(xué)生設(shè)計實驗的合理性、分析生活中化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的準確性等。八、教學(xué)反思在這堂課的教學(xué)過程中，通過多種教學(xué)方法的結(jié)合，整體教學(xué)效果還不錯。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，通過講述生活中的事例，學(xué)生的興趣被很好地調(diào)動起來了，他們能夠積極地參與到課堂中來。在講授化學(xué)反應(yīng)速率概念的時候，大部分學(xué)生能夠理解反應(yīng)速率的表達式和計算方法，但是對于不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之間的關(guān)系，還是有部分學(xué)生理解得不是很透徹，以后可以增加更多的