化學教案－化學反應速率

教學目標 

知識目標

使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響；
使學生能初步運用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。

能力目標

培養學生的觀察能力及綜合運用知識分析解決問題、設計實驗的能力，培養學生的思維能力，閱讀與表達能力。

情感目標

通過從宏觀到微觀，從現象到本質的分析，培養學生科學的研究方法。

教學建議

化學反應速率知識是學習化學平衡的基礎，學生掌握了化學反應速率知識后，能更好的理解化學平衡的建立和化學平衡狀態的特征，及外界條件的改變對化學平衡的影響。
濃度對化學反應速率的影響是本節教學的重點。其原因是本節教學難點 。這部分教學建議由教師引導分析。而壓強、溫度、催化劑的影響可在教師點撥下由學生閱讀、討論完成。

關于濃度對化學反應速率的影響：
1.聯系化學鍵知識，明確化學反應得以發生的先決條件。
（1）能過提問復習初中知識：化學反應的過程就是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
（2）通過提問復習高中所學化學鍵知識：化學反應過程的實質是舊化學鍵的斷裂和新化學鍵的形成。
（3）明確：舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應物分子（或離子）的相互接觸、碰撞來實現。
2.運用比喻、圖示方法，說明化學反應得以發生的必要條件是活化分子發生有效碰撞。
（1）以運動員的投籃作比喻。
（2）以具體的化學反應  為例，讓學生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖（如制成動畫教學軟件加以模擬會收到更好的效果），進一步說明化學反應得以發生的必要條件。
3.動手實驗，可將教材中的演示實驗改成邊講邊做，然后據實驗現象概括出濃度對化學反應速率影響的規律。有條件的學校，也可由學生動手做，再由學生討論概括出濃度對化學反應速率的影響規律---增大反應物的濃度可以增大化學反應速率。
4.通過對本節所設鐵與鹽酸反應的討論，并當堂課完成課后“習題二、2”，綜合運用本節所學內容反饋學生掌握情況，鞏固本節所學知識。

教材分析

遵照教學大綱的有關規定，作為側重理科類學生學習的教材，本節側重介紹化學反應速率和濃度、壓強、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響，以及造成這些影響的原因，使這部分知識達到大綱中所規定的B層次或C層次的要求。本知識點，按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實引出化學反應速率的概念，并通過演示實驗說明不同的反應具有不同的反應速率，以及濃度、溫度等對化學反應速率的影響。教材注意聯系化學鍵的有關知識，從化學反應的過程實質是反應物分子中化學鍵的斷裂、生成物分子中化學鍵的形成過程，以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子（或離子）的相互碰撞才能實現等，引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運動員的投籃作比喻，說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發生化學反應，教材配以 分子的幾種可能的碰撞模式圖，進一步說明 發生分解反應生成 和 的情況，從中歸納出單位體積內活化分子的數目與單位體積反應物分子的總數成正比，也就是和反應物的濃度成正比，從而引導學生理解濃度對化學反應速率的影響以及造成這種影響的原因。接著，教材圍繞著以下思路：增加反應物分子中活化分子的百分數→增加有效碰撞次數→增加化學反應速率，又進一步介紹了壓強（有氣體存在的反應）、溫度、催化劑等條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生對上述內容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式，要求學生通過對鐵與鹽酸反應的討論，綜合運用本節所學習的內容，進一步分析外界條件對化學反應速率的影響以及造成這些影響的原因，使學生更好地理解本節教材的教學內容。
本節教材的理論性較強，并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實驗和圖畫來說明化學反應發生的條件，以及外界條件對化學反應速率的影響是本節教材的教學關鍵。教師不可輕視實驗和圖畫在本節教學中的特殊作用。
本節重點是濃度對化學反應速率的影響。難點是濃度對化學反應速率影響的原因。

教學設計示例

知識目標

1.使學生了解化學反應速率的概念及表示方法。
2.使學生理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
3.使學生能初步運用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。

情感目標 通過從宏觀到微觀，從現象到本質的分析，培養學生科學的研究方法。

能力目標  培養學生綜合運用知識分析解決問題的能力，培養學生的思維能力，閱讀與表達能力。

重點  濃度對化學反應速度的影響。外界條件對可逆反應的正逆反應速率的影響。

難點  濃度對化學反應速率影響的原因。

教學方法  誘思探究法

教學過程 

第一課時

[閱讀教材引入]本章的主要內容和學習本章的意義
兩個問題：反應進行的快慢－化學反應速率問題。
反應進行的程度－化學平衡問題。
意義：是學習化學所必需的基礎理論并能指導化工生產。
[錄象] 古代建筑物受到腐蝕的記錄片。
[講述] 從片中我們知道，古代建筑物在本世紀所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴重的原因是酸雨。為什么會使腐蝕的速度變快呢? 這就是我們第一節要研究的化學反應速率問題。
[板書]第一節 化學反應速率
[指導實驗] [實驗2-1] 等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應。
現象：在加入鹽酸的試管里，大理石與鹽酸迅速反應，有大量氣泡產生。而加入醋酸的試管里，反應緩慢，只有少量氣泡產生。
[講解] 不同的化學反應進行的快慢不一樣，如何表示化學反應速率呢？
結論：不同的化學反應有快有慢。
[板書]一、化學反應速率
1、定義：化學反應速率是用來衡量化學反應進行快慢程度的，通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2、表達式：略
[設問]對于同一化學反應，用不同物質表示化學反應速率，數值是否一樣呢？讓我們看下面的練習。
[投影]練習：在給定條件下，氮氣與氫氣在密閉容器中合成氨。起始時加入氮氣和氫氣且濃度分別為1.0 mol/L 和3.0 mol/L，2秒后，氮氣的濃度為0.8 mol/L ，氫氣的濃度為2.4 mol/L，氨氣的濃度為0.4 mol/L 。分別用氮氣、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內的化學反應速率是多少？有什么關系？
[計算、思考]
3H2  +  N2    =  2NH3
起始     3.0    1.0       0
濃度mol/L
2S后    2.4    0.8       0.4
濃度mol/L
       

[總結]同一反應，用不同物質濃度表示化學反應速率，數值之比等于方程式中系數比，應指明是用那種物質的濃度變化表示的速率，化學反應速率實質是平均反應速率。
[過渡] 下面來研究影響化學反應速率的因素。
補充實驗：
在三只試管里分別放入5 mL相同濃度的稀鹽酸，分別加入長短、粗細大致相同的銅絲，鋁絲，鐵絲。
[講解]銅是氫后金屬，不能置換酸中的氫，鋁的金屬活動性比鐵強，鋁的反應速率快，說明物質的性質即內因是決定化學反應速率的重要因素。那么，外界條件對化學反應速率是如何影響呢？
現象：銅絲與稀鹽酸不反應；鋁絲比鐵絲溶解的快，氣體生成的快。
[板書]二、外界條件對化學反應速率的影響
[指導實驗][實驗2-2] 大理石與不同濃度的鹽酸反應，并給其中一個加熱。
[實驗2-3] H2O2的分解反應
（2-2）現象：在加入1 mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡冒出，在加入0.1 mol/L鹽酸的試管中氣泡產生得很慢。加熱后，反應速率明顯加快。
（2-3）現象：在H2O2中加入MnO2粉末時，立即有大量氣泡產生，在沒有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問題] 通過以上實驗，說明影響化學反應速率的外界條件有那些？是如何影響的？
[回答]
影響化學反應速率的外界條件有濃度、溫度和催化劑。濃度越大、溫度越高、使用催化劑，則化學反應速率越快。
[板書]1、濃度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。
[設問] 對于有氣體參加的反應壓強對化學反應速率也有影響，為什么？
[回答]
對于氣體來說，當其它條件不變時，體積與所受的壓強成反比。如果氣體的壓強增大，體積就縮小，則濃度就會增大，化學反應速率就加快。
[板書]
2、壓強對化學反應速率的影響
對于有氣體參加的反應，增大壓強，可以增大化學反應速率。
3、溫度對化學反應速率的影響
當其它條件不變時，升高溫度，可以增大化學反應速率。
4、催化劑對化學反應速率的影響
使用催化劑可以加快化學反應速率。
[閱讀]P35 最后自然段。影響化學反應速率的外界條件還有什么？
[設問]為什么在補充實驗中選擇長短、粗細大致相同的金屬？
[回答]因為固體顆粒的大小對化學反應速率也有影響。
[追問]怎樣影響？
[回答]顆粒越細，接觸面積越大，化學反應速率越快。
[留疑] 外界條件對化學反應速率的影響的原因是什么？
[課堂練習]
1、反應4NH3 (g) + 5O2(g) ==4NO(g)+6H2O(g)，在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸汽的物質的量增加了0.45 mol，則此反應的平均速率v(x)（反應外物的消耗速率或生成物的生成速率）可表示為（     ）
A.v(NH3)=0.010 mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010 mol/(L·s)
C.v(NO )=0.0010 mol/(L·s)
D.v(H2O )=0.045 mol/(L·s)
2、在四個不同的容器中，采用不同條件進行合成氨反應，根據下列在相同時間內測定的結果判斷，生成氨的速率最快的是  （    ）
A.用H2  表示的反應速率為0.1 mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應速率為0.3 mol/(L·min)
C.用N2表示的反應速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2  表示的反應速率為0.3 mol/(L·min)
3、增大壓強，能使下列反應速率加快的是（      ）
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應生成CO2和H2 
C.將CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在帶有活塞的密閉容器中發生反應：Fe2O3+ 3H2 =2Fe+3H2O，采用下列措施不能改變反應速率的是（     ）
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器體積不變，增加通人H2 的量
C.充入N2，保持容器內壓強不變
D.充入N2，保持容器內體積不變
[答案]
1、C；2、C；3、B、C；4、A、D
[作業 ]P36 一、二

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