影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教案

蘇教版選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》專(zhuān)題2第一單元化學(xué)反應(yīng)速率影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教學(xué)設(shè)計(jì)晉江一中化學(xué)組楊少芬一、設(shè)計(jì)思想通過(guò)必修2的學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步體會(huì)了化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，具備了一定的理論知識(shí)。因而，本節(jié)課主要目的是讓學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)溫度、濃度、催化劑（條件限制無(wú)法進(jìn)行壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合人教版和蘇教版提供的實(shí)驗(yàn)，將三種影響因素結(jié)合在同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中）對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能用相關(guān)理論簡(jiǎn)要解釋溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；讓學(xué)生經(jīng)歷由現(xiàn)象到本質(zhì)，進(jìn)而利用理論指導(dǎo)實(shí)踐，完成一次認(rèn)識(shí)的飛躍?；谶@樣的目的，在簡(jiǎn)要復(fù)習(xí)必修2中影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的相關(guān)知識(shí)之后，緊接著主要設(shè)置兩大部分內(nèi)容：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)濃度、溫度和催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響；分別運(yùn)用碰撞理論簡(jiǎn)要解釋溫度、濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，用過(guò)渡態(tài)理論簡(jiǎn)要解釋催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。由于場(chǎng)地等條件限制，本節(jié)課實(shí)驗(yàn)采用學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)，借由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手操作和觀察現(xiàn)象等過(guò)程，充分發(fā)揮學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦的能力，提高學(xué)生的課堂參與度，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，增?qiáng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自主分析，總結(jié)，體現(xiàn)新課程理念。二、教材分析本節(jié)課內(nèi)容是在學(xué)習(xí)了必修2專(zhuān)題2第一單元《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)限度》的基礎(chǔ)上展開(kāi)的。學(xué)生已經(jīng)初步了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，本節(jié)課通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究加深了學(xué)生對(duì)溫度、濃度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的一般規(guī)律的認(rèn)識(shí)；而后分別簡(jiǎn)要介紹了碰撞理論和過(guò)渡態(tài)理論，使學(xué)生能簡(jiǎn)單解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，這部分內(nèi)容是后面學(xué)習(xí)化學(xué)平衡知識(shí)的必要基礎(chǔ)。三、學(xué)情分析通過(guò)高一的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，學(xué)生已經(jīng)初步涉及溫度、催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解反應(yīng)速率的影響，并已經(jīng)掌握了一些實(shí)驗(yàn)基本能力（操作技能、觀察能力、分析能力、簡(jiǎn)單運(yùn)用實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題能力、評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ龋?；但其?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力還極為薄弱，對(duì)某些概念也還存在一定程度的混淆，基于上述各因素綜合考量，編排本節(jié)課內(nèi)容?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知識(shí)與技能理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；使學(xué)生能運(yùn)用碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論等相關(guān)理論予以簡(jiǎn)單解釋。2、過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的基本方法、提高動(dòng)手操作能力、協(xié)作能力；通過(guò)對(duì)溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的解釋?zhuān)岣邔W(xué)生的分析能力、歸納思維能力和形象思維能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要手段，培養(yǎng)科學(xué)探究意識(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)精神；并在此基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)控制反應(yīng)條件對(duì)生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究的意義；進(jìn)一步體會(huì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)和研究化學(xué)反應(yīng)原理的方法和價(jià)值，樹(shù)立辯證唯物主義的世界觀。【重、難點(diǎn)分析】重點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等）難點(diǎn)：用碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論等解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【教學(xué)方法】問(wèn)題解決、自主學(xué)習(xí)、合作探究、交流討論【教學(xué)用品】多媒體課件試劑：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液，MnSO4固體。儀器：試管若干、量筒若干、燒杯、熱水壺、藥匙等?！窘虒W(xué)過(guò)程】復(fù)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖提問(wèn)：我們已經(jīng)知道，物質(zhì)本身的性質(zhì)決定化學(xué)反應(yīng)的快慢。那么，影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有哪些呢？簡(jiǎn)要板書(shū)（在其它條件都相同時(shí)……）回憶、回答：溫度、濃度、表面積、催化劑……激活學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生回憶已有知識(shí)為后面的控制變量法做好鋪墊第一部分設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖設(shè)問(wèn)：如何從實(shí)驗(yàn)角度證明上述結(jié)論？引出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)與探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O展示草酸溶液泛?jiǎn)枺簩?duì)于這個(gè)反應(yīng)，影響其反應(yīng)速率的因素有哪些？我們可以利用哪些現(xiàn)象來(lái)比較不同條件下化學(xué)反應(yīng)的快慢？歸納總結(jié)：反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑等。溶液顏色變化，單位時(shí)間內(nèi)生成的氣體體積的多少為后面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)草酸濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響做好鋪墊提供試劑，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)講述控制變量法：其他條件都相同，只改變一個(gè)外界條件……學(xué)生（4人一組）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)草酸濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力及交流、合作的意識(shí)幫助學(xué)生歸納總結(jié)學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案培養(yǎng)學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)能力點(diǎn)評(píng)、總結(jié)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生動(dòng)手操作能力第二部分用碰撞理論、過(guò)渡態(tài)理論解釋溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖提問(wèn)：如何從理論角度解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？投影碰撞理論，讓學(xué)生帶著2個(gè)閱讀，注意一些關(guān)鍵詞。學(xué)生閱讀碰撞理論由宏觀到微觀，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)本質(zhì)的科學(xué)探究方法引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題解決問(wèn)題設(shè)問(wèn)：如何利用碰撞理論解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響？展示圖片討論、解釋多媒體輔助教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)抽象概念的理解深化概念，學(xué)以致用設(shè)問(wèn)：如何解釋催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？讓學(xué)生閱讀過(guò)渡態(tài)理論，理解2個(gè)關(guān)鍵詞教師講述，舉例：跳高學(xué)生閱讀、理解結(jié)合生活實(shí)際，幫助學(xué)生理解抽象概念。投影總結(jié)學(xué)生觀看培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)所學(xué)知識(shí)的習(xí)慣介紹一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)

上一周,由于新課程實(shí)施研修的需要,請(qǐng)泉州市晉江一中的年輕教師楊少芬到河北的一個(gè)地市做公開(kāi)教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容是選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》（蘇教版）的專(zhuān)題2第一單元《化學(xué)反應(yīng)速率》中的“影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素”。異地教學(xué)，師生互不了解，要上好課不容易。但是，課上下來(lái)，效果出乎意料的好，得到學(xué)生和聽(tīng)課教師的好評(píng)。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)活動(dòng)的組織駕御能力、師生的互動(dòng)、情感交流都值得稱(chēng)道。

下面從課的設(shè)計(jì)思想和教學(xué)基本過(guò)程對(duì)課的教學(xué)設(shè)計(jì)做介紹。所引用的材料大多選自楊少芬老師講課的教案和講演文稿，有些段落做了修改和刪節(jié)。

一、設(shè)計(jì)思想

學(xué)生通過(guò)必修2的學(xué)習(xí)，已初步了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。本節(jié)課主要目的是讓學(xué)生以草酸和酸性高錳酸鉀的反應(yīng)為例，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能用相關(guān)理論簡(jiǎn)要解釋溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性上升到理性，由個(gè)別現(xiàn)象得了解提升到規(guī)律性知識(shí)的掌握。本課的教學(xué)活動(dòng)主要是指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察、描述、記錄現(xiàn)象并從中獲得規(guī)律性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生動(dòng)手能力和思維能力，提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作能力，增強(qiáng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的意識(shí)。

二、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

第一部分復(fù)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

[教師講解]我們?cè)?lt;化學(xué)2>的學(xué)習(xí)中已經(jīng)了解了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，請(qǐng)大家一起來(lái)回顧。

[學(xué)生發(fā)言]溫度、濃度、催化劑、表面積、……都是影響反應(yīng)速率的因素

[教師發(fā)言，與學(xué)生互動(dòng)，啟發(fā)學(xué)生從內(nèi)因、外因兩個(gè)方面作歸納，認(rèn)識(shí)各因素影響的規(guī)律]

[教師板書(shū)]

一、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、內(nèi)因（決定作用）

2、外因：反應(yīng)物濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑、其他（如反應(yīng)物的顆粒度、擴(kuò)散速度、溶劑性質(zhì)、光照、電磁波、放射線(xiàn)等）。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

第二部分指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

[教師講解]今天我們要學(xué)習(xí)怎樣通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察濃度、溫度、催化劑三種外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。我建議大家研究反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、催化劑使用這三種外界條件對(duì)下面的化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2

[教師展示草酸、酸性高錳酸鉀、硫酸錳水溶液的樣品，并講解]

化學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)物濃度、溫度對(duì)這一反應(yīng)速率的影響十分明顯，硫酸錳能催化上述反應(yīng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)容易觀察到不同條件下反應(yīng)速率的差異。今天我們就利用這一反應(yīng)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。

請(qǐng)大家考慮，要怎樣來(lái)比較該反應(yīng)在某種條件改變時(shí)，反應(yīng)速率的變化趨勢(shì)?

[學(xué)生發(fā)言]可以從比較條件改變時(shí)產(chǎn)生CO2氣泡的快慢或者測(cè)定單位時(shí)間里放出CO2氣體體積的大小，也可以測(cè)定高錳酸鉀溶液濃度在單位時(shí)間內(nèi)降低的多少。

[教師講解]是的，從單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的降低或生成物濃度的增加可以衡量一個(gè)反應(yīng)在某個(gè)時(shí)間段中反應(yīng)速率的大小。如果我們僅僅是為了比較該反應(yīng)在某種條件變化時(shí)反應(yīng)速率是變大、變小還是不變，不要求作速率的精確測(cè)定確定，可以用那種比較簡(jiǎn)便的方法？

[學(xué)生討論，發(fā)表看法]

[教師歸納]大家提出了各種方法。大家比較一致的看法是：可以通過(guò)觀察、比較酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)褪色所需要的時(shí)間。我也同意。

但是，我還有三個(gè)問(wèn)題：一是比較條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響，每次實(shí)驗(yàn)是改變一個(gè)條件還是改變幾個(gè)條件合適？二是用比較酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)褪色所需要的時(shí)間來(lái)比較條件變化時(shí)反應(yīng)速率的變化，這種辦法能不能探討酸性高錳酸鉀溶液濃度改變對(duì)反應(yīng)速率的影響？第三，要準(zhǔn)確比較酸性高錳酸鉀溶液褪色在不同條件下所需要的時(shí)間，要怎樣選擇開(kāi)始觀察的時(shí)間？各次實(shí)驗(yàn)，能從不同時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí)嗎？

[學(xué)生討論，提出看法]

[教師小結(jié)]通過(guò)討論，我們可以知道，一，每次實(shí)驗(yàn)只能改變一個(gè)條件，這樣才能客觀地反映該條件改變對(duì)反應(yīng)速率的影響。因此，要設(shè)定一個(gè)作為比較標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)照組；二，是要通過(guò)比較酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)褪色所需要的時(shí)間來(lái)比較條件變化時(shí)反應(yīng)速率的變化，不能改變酸性高錳酸鉀溶液的濃度，不同濃度的溶液顏色不同，也會(huì)影響褪色所要的時(shí)間，即使，反應(yīng)速率相同，濃的溶液褪色時(shí)間也長(zhǎng)；第三，要準(zhǔn)確比較酸性高錳酸鉀溶液褪色在不同條件下所需要的時(shí)間的長(zhǎng)短，各次實(shí)驗(yàn)要在同一時(shí)刻加入草酸溶液，而后觀察比較褪色索要的時(shí)間。我建議大家選用下列試劑、儀器來(lái)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/L

H2C2O4溶液，MnSO4固體，60℃左右熱水。試管、量筒(10Ml)、燒杯(50mL)、藥匙等。

我建議用下列表格中的第1組數(shù)據(jù)做為對(duì)照組（板書(shū)）：

實(shí)驗(yàn)組酸性KMnO4溶液濃度、體積H2C2O4濃度、體積催化劑溫度褪色時(shí)間結(jié)論對(duì)照組0.01mol/L,4mL0.1mol/L,4mL不用室溫

-----實(shí)驗(yàn)組1

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]教師巡視觀察指導(dǎo)

[展示]讓2-3位學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)記錄和結(jié)論，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

[教師小結(jié)]

大家的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了反應(yīng)物濃度增大、溫度升高、使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢蕴岣叻磻?yīng)速率。從大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可以得到什么結(jié)論？哪位同學(xué)有新的發(fā)現(xiàn)？

[學(xué)生發(fā)言]三種條件改變對(duì)反應(yīng)速率影響大小不同，從實(shí)驗(yàn)看，MnSO4催化劑對(duì)這一反應(yīng)速率的影響最大，其次是溫度，最后才是濃度。

第三部分了解怎樣從微觀視角解釋影響反應(yīng)速率的因素

[教師講解]做了實(shí)驗(yàn)之后，大家有沒(méi)有想到，外界條件的改變?yōu)槭裁磿?huì)影響反應(yīng)速率呢？

我們已經(jīng)知道，化學(xué)反應(yīng)是構(gòu)成物質(zhì)的微粒分子、離子、電子云運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，簡(jiǎn)單地說(shuō)，構(gòu)成物質(zhì)分子的原子重新組合，發(fā)生化學(xué)變化，生成新物質(zhì)。做更深入的研究，我們知道，原子間靠化學(xué)鍵結(jié)合，發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，分子中原子間的原有的化學(xué)鍵斷裂并生成新的化學(xué)鍵。這種過(guò)程是怎么發(fā)生的呢？科學(xué)家們又是怎樣解釋說(shuō)明外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響呢？教科書(shū)對(duì)這一問(wèn)題作了簡(jiǎn)單的介紹。科學(xué)家用兩種理論作解釋、說(shuō)明。一是碰撞理論，二是過(guò)渡態(tài)理論。

[教師板書(shū)]

二、影響反應(yīng)速率因素的理論解釋

1．用碰撞理論解釋化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生及影響速率的因素

2．過(guò)渡態(tài)理論解釋化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生及影響速率的因素

[教師講解]

請(qǐng)大家先讀課本上關(guān)于碰撞理論的介紹，思考兩個(gè)問(wèn)題：

1、普通分子與活化分子的根本區(qū)別？

2、活化分子間的碰撞都是有效碰撞嗎？如果不是，還需要什么樣的條件？

[學(xué)生閱讀課文、就教師的問(wèn)題作答]

[教師小結(jié)歸納，結(jié)合圖片作啟發(fā)式講解]

根據(jù)碰撞理論，如果要發(fā)生反應(yīng)，分子間必須發(fā)生有效碰撞（effectivecollision），有效碰撞必須要滿(mǎn)足兩個(gè)條件：

1、發(fā)生碰撞的分子要具有較高的能量

2、分子發(fā)生碰撞時(shí)符合一定的方向。

反應(yīng)速率的大小與單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)成正比。因此要使反應(yīng)速率增大，反應(yīng)物分子在單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)就要多，而這又必然要求單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)要多。

反應(yīng)物濃度增大，單位體積活化分子數(shù)（用紅色微粒表示）增多：

壓強(qiáng)增大，氣體物質(zhì)單位體積活化分子數(shù)增多：

溫度升高分子的平均能量升高，其中的活化分子百分?jǐn)?shù)增多：

因此，增大反應(yīng)物濃度或增大氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)、或升高反應(yīng)體系的溫度，都能使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，從而增大單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)，使反應(yīng)速率增大。

我們可以用下圖說(shuō)明外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響（板書(shū)）：

那么，又該如何解釋催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響呢？科學(xué)家們提出了“過(guò)渡態(tài)理論”來(lái)加以解釋。請(qǐng)大家閱