化學(xué)反應(yīng)速率

教學(xué)目標(biāo) 

知識(shí)目標(biāo)

使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞，碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

能力目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，閱讀與表達(dá)能力。

情感目標(biāo)

通過(guò)從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。

教學(xué)建議

化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ)，學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后，能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征，及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn) 。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。

關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響：
1.聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí)，明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
（1）能過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)初中知識(shí)：化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過(guò)程。
（2）通過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí)：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
（3）明確：舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過(guò)反應(yīng)物分子（或離子）的相互接觸、碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.運(yùn)用比喻、圖示方法，說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
（1）以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
（2）以具體的化學(xué)反應(yīng) 為例，讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖（如制成動(dòng)畫教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果），進(jìn)一步說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
3.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，可將教材中的演示實(shí)驗(yàn)改成邊講邊做，然后據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律。有條件的學(xué)校，也可由學(xué)生動(dòng)手做，再由學(xué)生討論概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律---增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4.通過(guò)對(duì)本節(jié)所設(shè)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，并當(dāng)堂課完成課后“習(xí)題二、2”，綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)內(nèi)容反饋學(xué)生掌握情況，鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)。

教材分析

遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定，作為側(cè)重理科類學(xué)生學(xué)習(xí)的教材，本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，以及造成這些影響的原因，使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn)，按最新教材來(lái)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(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念，并通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率，以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí)，從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程，以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過(guò)分子（或離子）的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等，引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻，說(shuō)明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，教材配以 分子的幾種可能的碰撞模式圖，進(jìn)一步說(shuō)明 發(fā)生分解反應(yīng)生成 和 的情況，從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比，也就是和反應(yīng)物的濃度成正比，從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)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(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)→增加有效碰撞次數(shù)→增加化學(xué)反應(yīng)速率，又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)（有氣體存在的反應(yīng)）、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式，要求學(xué)生通過(guò)對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論，綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因，使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng)，并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫來(lái)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件，以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)重點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。難點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

知識(shí)目標(biāo)

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

情感目標(biāo) 通過(guò)從宏觀到微觀，從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。

能力目標(biāo)  培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，閱讀與表達(dá)能力。

重點(diǎn)  濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響。外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的影響。

難點(diǎn)  濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。

教學(xué)方法  誘思探究法

教學(xué)過(guò)程 

第一課時(shí)

[閱讀教材引入]本章的主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)本章的意義
兩個(gè)問(wèn)題：反應(yīng)進(jìn)行的快慢－化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題。
反應(yīng)進(jìn)行的程度－化學(xué)平衡問(wèn)題。
意義：是學(xué)習(xí)化學(xué)所必需的基礎(chǔ)理論并能指導(dǎo)化工生產(chǎn)。
[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(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重的原因是酸雨。為什么會(huì)使腐蝕的速度變快呢? 這就是我們第一節(jié)要研究的化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題。
[板書]第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)] [實(shí)驗(yàn)2-1] 等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應(yīng)。
現(xiàn)象：在加入鹽酸的試管里，大理石與鹽酸迅速反應(yīng)，有大量氣泡產(chǎn)生。而加入醋酸的試管里，反應(yīng)緩慢，只有少量氣泡產(chǎn)生。
[講解] 不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢不一樣，如何表示化學(xué)反應(yīng)速率呢？
結(jié)論：不同的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。
[板書]一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、定義：化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。
2、表達(dá)式：略
[設(shè)問(wèn)]對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率，數(shù)值是否一樣呢？讓我們看下面的練習(xí)。
[投影]練習(xí)：在給定條件下，氮?dú)馀c氫氣在密閉容器中合成氨。起始時(shí)加入氮?dú)夂蜌錃馇覞舛确謩e為1.0 mol/L 和3.0 mol/L，2秒后，氮?dú)獾臐舛葹?.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?dú)狻�氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少？有什么關(guān)系？
[計(jì)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(jié)]同一反應(yīng)，用不同物質(zhì)濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率，數(shù)值之比等于方程式中系數(shù)比，應(yīng)指明是用那種物質(zhì)的濃度變化表示的速率，化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)質(zhì)是平均反應(yīng)速率。
[過(guò)渡] 下面來(lái)研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：
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(zhǎng)短、粗細(xì)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(dòng)性比鐵強(qiáng)，鋁的反應(yīng)速率快，說(shuō)明物質(zhì)的性質(zhì)即內(nèi)因是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。那么，外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響呢？
現(xiàn)象：銅絲與稀鹽酸不反應(yīng)；鋁絲比鐵絲溶解的快，氣體生成的快。
[板書]二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)][實(shí)驗(yàn)2-2] 大理石與不同濃度的鹽酸反應(yīng)，并給其中一個(gè)加熱。
[實(shí)驗(yàn)2-3] H2O2的分解反應(yīng)
（2-2）現(xiàn)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(chǎn)生得很慢。加熱后，反應(yīng)速率明顯加快。
（2-3）現(xiàn)象：在H2O2中加入MnO2粉末時(shí)，立即有大量氣泡產(chǎn)生，在沒(méi)有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問(wèn)題] 通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有那些？是如何影響的？
[回答]
影響化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率越快。
[板書]1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[設(shè)問(wèn)] 對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響，為什么？
[回答]
對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，當(dāng)其它條件不變時(shí)，體積與所受的壓強(qiáng)成反比。如果氣體的壓強(qiáng)增大，體積就縮小，則濃度就會(huì)增大，化學(xué)反應(yīng)速率就加快。
[板書]
2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。
[閱讀]P35 最后自然段。影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件還有什么？
[設(shè)問(wèn)]為什么在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中選擇長(zhǎng)短、粗細(xì)大致相同的金屬？
[回答]因?yàn)楣腆w顆粒的大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響。
[追問(wèn)]怎樣影響？
[回答]顆粒越細(xì)，接觸面積越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[留疑] 外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的原因是什么？
[課堂練習(xí)]
1、反應(yīng)4NH3 (g) + 5O2(g) ==4NO(g)+6H2O(g)，在10L的密閉容器中進(jìn)行，半分鐘后，水蒸汽的物質(zhì)的量增加了0.45 mol，則此反應(yīng)的平均速率v(x)（反應(yīng)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(gè)不同的容器中，采用不同條件進(jìn)行合成氨反應(yīng)，根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷，生成氨的速率最快的是  （    ）
A.用H2  表示的反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應(yīng)速率為0.3 mol/(L·min)
C.用N2表示的反應(yīng)速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2  表示的反應(yīng)速率為0.3 mol/(L·min)
3、增大壓強(qiáng)，能使下列反應(yīng)速率加快的是（      ）
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+ 3H2 =2Fe+3H2O，采用下列措施不能改變反應(yīng)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(nèi)壓強(qiáng)不變
D.充入N2，保持容器內(nèi)體積不變
[答案]
1、C；2、C；3、B、C；4、A、D
[作業(yè) ]P36 一、二

探究活動(dòng)

找出身邊因化學(xué)反應(yīng)速率變化而受到影響的實(shí)例，并通過(guò)查閱資料等方式，總結(jié)出造成這種結(jié)果的原因。

[1]