化學(xué)反應(yīng)速率+教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)課程名第六章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率和限度第1課時化學(xué)反應(yīng)速率授課類型新授課授課對象授課時間課時1課時教材必修第二冊（人教版）教材分析本節(jié)是必修二第六章第二節(jié)第一課時化學(xué)反應(yīng)的速率?！镀胀ɑ瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對這一節(jié)的內(nèi)容要求如下：體會從限度和快慢兩個方面去認(rèn)識和調(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?？紤]到通過初中和高中的化學(xué)學(xué)習(xí)，學(xué)生對化學(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)速率等知識已有所了解。教材中化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的內(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，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)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并結(jié)合濃度影響因素，針對氣體反應(yīng)說明壓強(qiáng)的影響?！疤骄俊敝邪才诺膬蓚€實(shí)驗(yàn)和一個討論，教材采取了學(xué)生自主參與度不同的設(shè)計(jì)。對反應(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}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，同時也照顧到全國范圍內(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，又不局限于這幾個因素，表明影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素還有很多。教學(xué)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)速率的簡單計(jì)算。3.理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)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。核心素養(yǎng)1.變化觀念：認(rèn)識反應(yīng)條件對化學(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反應(yīng)速率的影響。教學(xué)方法和手段PPT演示、教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)置意圖引入新課【引入】生活中化學(xué)反應(yīng)的快慢煙花的爆炸--極快食物的腐敗、鐵的生銹--慢水滴石穿

--非常緩慢講授新課【思考與討論】你了解下圖涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢嗎？反應(yīng)的快慢程度與我們有什么關(guān)系？

【圖片感受】以下反應(yīng)進(jìn)行的快慢

炸藥爆炸快離子反應(yīng)快

金屬銹蝕慢塑料老化慢

食物腐敗慢溶洞形成慢【過渡】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反應(yīng)的快慢?！咎釂枴渴裁词嵌ㄐ耘袛?？什么是定量判斷？【學(xué)科串聯(lián)】我們從物理學(xué)知道：

（1）光的傳播速度是很快的；

（2）光在空氣中的傳播速度是3×108m/s。

（1）就是定性描述

（2）就是定量描述【學(xué)生】閱讀教材，自主學(xué)習(xí)，初步了解化學(xué)反應(yīng)速率的定義、表示方法以及其單位?！綪PT展示】一、化學(xué)反應(yīng)的速率

1．含義：表示化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行快慢的物理量

2．表示方法：通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量（均取正值）來表示

數(shù)學(xué)表達(dá)式：

常用單位:【小試牛刀】

1.在某一化學(xué)反應(yīng)中，生成物B的濃度在5s內(nèi)從0.5mol/L變成2.0mol/L，在這5s內(nèi)B的化學(xué)反應(yīng)速率為________。

2.一個5L的容器中，盛入8.0mol某氣體反應(yīng)物，5min后，測得這種氣體反應(yīng)物還剩余6.8mol，這種反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率為___________。

3.反應(yīng)4NH3＋5O24NO＋6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行，30秒后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，此反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為多少？分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)表示

【學(xué)生】書寫計(jì)算過程，并小組展示。【提問】在使用化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行計(jì)算時應(yīng)該有哪些注意事項(xiàng)？你能總結(jié)出哪些規(guī)律？【PPT展示】【注意事項(xiàng)】1.反應(yīng)速率要指明具體物質(zhì)并取正值，指平均速率;2.各物質(zhì)的速率之比等于方程式計(jì)量數(shù)之比;3.一般不用固體物質(zhì)和純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率（其濃度視為常數(shù)）?！疽?guī)律1】同一個反應(yīng)，用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率，數(shù)值不一定相同，但表示的意義相同，所以應(yīng)注明具體物質(zhì)，如v(CO)。

【規(guī)律2】同一反應(yīng)中，速率之比等于化學(xué)方程式中的系數(shù)之比。

如在N2＋3H22NH3中，v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2

【提問】對于下列反應(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

【過渡】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？能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想？【PPT展示】二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

實(shí)驗(yàn)探究【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。

【用品】

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。

【視頻播放】（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，同時滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，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)行對比。【學(xué)生】認(rèn)真觀看視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。【PPT展示】結(jié)論1：當(dāng)其它條件不變時，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?。?）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，需保持其他條件因素相同）。步驟：。記錄：【方法導(dǎo)引】變量控制：科學(xué)研究中，對于多因素（多變量）的問題，常常采用只改變其中的某一個因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問題變成幾個單因素的問題分別加以研究，最后再將幾個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化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，控制濃度和其他影響因素相同；而比較不同濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時，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】①請預(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)物的濃度反應(yīng)速率減慢.

②塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1mol/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）。

【視頻播放】（3）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【學(xué)生】認(rèn)真觀看視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！綪PT展示】結(jié)論4：加入催化劑（正）能加快化學(xué)反應(yīng)的速率?！緦?shí)驗(yàn)探究】（4）壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響：

有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)對反應(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。

知識總結(jié)【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食品保質(zhì)期。

（3）做化學(xué)實(shí)驗(yàn)時，為加速反應(yīng)的進(jìn)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。

科學(xué)·技術(shù)·社會神奇的催化劑：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)速率增大幾個到十幾個數(shù)量級），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，對催化劑的研究是當(dāng)代化學(xué)一個極具魅力和應(yīng)用前景的重要課題。通過實(shí)例分析，學(xué)生能順利將化學(xué)反應(yīng)速率的概念建立起來。培養(yǎng)學(xué)生解題、計(jì)算和運(yùn)用概念的能力。通過概念的整合，熟悉用概念計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、總結(jié)歸納的能力。首先講解相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理為學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提供基礎(chǔ)。其次，讓學(xué)生根據(jù)已有知識和經(jīng)驗(yàn)，小組合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，可以增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作能力，拓寬學(xué)生的思維。在實(shí)驗(yàn)過程中，以PPT播放的形式展示實(shí)驗(yàn)，教師引導(dǎo)學(xué)生注意實(shí)驗(yàn)視頻中變量控制，增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。學(xué)生利用所學(xué)知識，可以自己嘗試?yán)碚摲治霾捎檬裁礂l件可以加快合成氨的反應(yīng)速率，最后對整節(jié)課內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。課堂練習(xí)1．下列關(guān)于有效碰撞理論與影響速率因素之間關(guān)系正確的是（

）A．增大反應(yīng)物濃度，可以提高活化分子百分?jǐn)?shù)，從而提高反應(yīng)速率B．對于氣體反應(yīng)來說，通過壓縮體積增大壓強(qiáng)，可以提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，從而提高反應(yīng)速率C．升高溫度，可以提高活化分子的能量，會減慢反應(yīng)速率D．加入催化劑可以降低活化能，活化分子百分比雖然沒變，但可以加快反應(yīng)速率【答案】B

【解析】增大反應(yīng)物濃度，可以提高單位體積內(nèi)分子總數(shù)，活化分子百分?jǐn)?shù)不變，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，從而提高反應(yīng)速率，A項(xiàng)錯誤；對于氣體反應(yīng)來說，通過壓縮體積增大壓強(qiáng)，可以提高單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，有效碰撞幾率增大，從而提高反應(yīng)速率，B項(xiàng)正確；升高溫度，可以提高活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞幾率增大，會增大反應(yīng)速率，C項(xiàng)錯誤；加入催化劑可以降低活化能，活化分子百分比增大，有效碰撞幾率增大，可以增大反應(yīng)速率，D項(xiàng)錯誤。2．下列反應(yīng)中，反應(yīng)速度最快的是（

）A．25℃時，鎂條與0.1mol/L鹽酸反應(yīng) B．25℃時，鎂條與0.2mol/L鹽酸反應(yīng)C．35℃時，鎂條與0.2mol/L鹽酸反應(yīng) D．35℃時，鎂條與0.3mol/L鹽酸反應(yīng)【答案】D【解析】鎂條與鹽酸反應(yīng)時溫度越高，氫離子濃度越大，反應(yīng)速率越快。選項(xiàng)D中溫度最高，鹽酸濃度最大，反應(yīng)速率最快。3.在恒溫、恒容條件下能使正反應(yīng)速率增大的措施是()A．減小C或D的濃度 B．再加入一定量DC．減小B的濃度 D．增大A或B的濃度【答案】D【解析】D為固體，改變其用量，D的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變，A項(xiàng)錯誤；D為