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《化学反应速率与限度》教学设计

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《化学反应速率与限度》教学设计

一、教材分析

《化学反应速率与限度》是人教版高中化学必修二第二章《化学反应与能量》第3节《化学反应速率与限度》第1节课的教学内容,主要学习化学反应速率的概念、影响化学反应速率的因素,了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。本节内容是对前两节内容的拓展和延伸。通过学习使学生对化学反应特征的认识更深入、更全面,在头脑中建立起一个有关化学反应与能量的完整而又合理的知识体系。本节内容是后面学习化学反应限度概念的基础。

二、 教学目标

1.知识目标:

1)理解化学反应速率的概念。

2)了解影响化学反应速率的因素。

3)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。

2.能力目标:

(1) 通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;

2)通过体验科学探究的过程和化学研究的基本方法,培养自主学习的能力。

3.情感、态度和价值观目标:

1)通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。

2)通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。

3)在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法。

三、教学重点难点

重点:化 学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。

难点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。

四、学情 分析

       本节学生掌握化学反应速率的概念以及计算应该没问题,让学生自己总结影响化学反应速率的因素会有一些困难。

五、教学方法

1.实验法:课堂探究实验:实验2-5和实验2-6

2.学案导学:见后面的学案。

3.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习

六、课前准备

1.学生的学习准备:预习实验《化学反应速率与限度》,完成学案。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。3.教学环境的设计和布置:多媒体教室内教学。课前准备好烧杯、试管、热水、   冷水、  配制好H2O2FeCl3溶液。

七、课时安排:1课时

八、教学过程

教学活动

教师活动

 

学生活动

 

设计意图和资源准备

 

()预习检查学案、总结疑惑

 

 

 



检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入、展示目标。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(看图片)教师首先提问:

 这些反应的发生所经历的时间一样吗?炸药爆炸(图1)、金属锈蚀(图2)、溶洞形成(图3)、溶液中的离子反应(图4、图6、图7)、镁条燃烧(图5)、溶液中新制的氢氧化亚铁转化为氢氧化铁(8)、食物腐败、塑料老化

你能通过观察什么现象来判断反应进行的快慢?

物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?化学中用化学反应速率来表示化学反 应的快慢。因很多化学反应在溶液中进行,因此化学反应速率通常用物质的量浓度在单位时间内的改变量来表示。已经布置学生们课前预习了这部分,检查学生预习情况并让学生把预习过程中的疑惑说出来。

学生回答(在日常生活和化观察反应快慢的方法:①冒气泡快慢;②固体量的改变;③浑浊程度;④颜色变化;⑤温度变化等。)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设计意图:步步导入,吸引学生的注意力,明确学习目标。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(三)合作探究、精讲点拨。

 

探究一:化学反应速率的概念[来源:Zxxk

 

例:将锌粒放入5mol/L的盐酸中,经过10s盐酸的浓度变成1mol/L。此10s内该化学反应的速率为

(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(L?s)

[小结]1、反应速率的值越大,说明化学反应越快!

2、化学反应速率表示的是平均反应速率。

 

根据理解写出化学反应速率的字母表达式及化学反应速率的单位。

 

【思考】

反应速率是瞬时速率还是平均速率?

【思考】

②同一化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,数值相同吗?意义相同吗?

 

③同一化学反应,不同物质表示的反应速率之比与什么有关?

 

设计意图:通过练习,使学生掌握有关反应速率的计算。

 

探究二:影响化学反应速率的外界条件因素

 

教师组织学生分组讨论,最后师生总结:(1)温度:温度越高,化学反应速率越快。

2)催化剂:通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。

3)固体反应物的表面积:有固体参加的反应,固体的表面积越大,固体在同一时间内与其他反应物的接触越多,化学反应速率越快。

4)反应物状态:通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。

5)溶液浓度:在溶液中进行的反应,反应物的浓度越大,化学反应速率越快。

     98%浓硫酸例外)

6)压强:对于有气体参加的反应,改变压强将使气体的体积发生改变,也即相应地改变气体的浓度。故增大压强,反应速率加快,降低压强,反应速率减缓。

教师组织学生分组讨论,最后师生总结:

 

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

 

我们已经学习了化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。化工生产还要关注化学反应进行的程度,即化学反应限度,在下一节课我们一起来学习化学反应限度。这节课后大家可以先预习这一部分,并完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

 

分组实验:做实验2-5,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。

[学生]

 现象结论热水气泡多而快,产生的气体使带火星的木条复燃升温,反应速率增大常温气泡均匀H2O2分解FeCl3做催化剂冷水气泡较少降温,反应速率减小

分组实验:做实验2-6,并填表。注意观察实验现象并比较和思考。

 现象结论加入MnO2气泡多而快加入MnO2,反应速率加快 加入FeCl3气泡均匀加入FeCl3,反应速率加快(稍慢 )不加其他试剂无明显现象H2O2分解反应中,MnO2和FeCl3做催化剂,加快了反应速率

[讨论]课本43页的思考与交流。除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。

如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢?请举例。

探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义:

控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率

 

 

 

 

完成本节的课后练习及课后延伸拓展作业。

 

设计意图:通过学生实验让学生体验影响反应速率的因素。

 

 

九、附录                 化学反应的速率和限度学案

一.化学反应速率

1.定义:通常用单位时间内                                  来表示。

2.物理意义:表示化学反应进行的             程度的物理量。

3.数学表达式:v=                     

4.常用单位:                          

注意:

1)在同一化学反应里,用不同物质表示的化学反应速率不一定           ,但表示的意义        ,故在反应时应指明用哪种物质来表示。

2)无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示,其化学反应速率都取    值,化学反应速率可表示某一时间段内的         速率,而非        速率(填平均或瞬时)。

3)在同一化学反应中,不同的物质表示同一化学反应的速率,各物质的速率之比等于化学方程式中的            之比。

(4)固体或气体反应中的液体物质,反应在其表面进行,它们的浓度         变的,

因此一般       用固体、纯液体表示化学反应速率;

【课堂练习1】已知反应A+3B= 2C+D在某段时间内以A的浓度表示的化学反应速率为1mol/(L·min),则此段时间内以C的浓度表示的化学反应速率为(   

A0.5mol/(L·min)   B1mol/(L·min)    C2mol/(L·min)   D3mol/(L·min)

【课堂练习2】将4molA气体和2molB气体在2L的容器中混合并在一定条件下发生反应:2Ag+Bg== 2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol/L,现有下列几种说法:j用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol/(L·s)  k用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol/(L·s) l2s时物质A的转化率为70 m2s时物质B的浓度为0.7 mol/L其中正确的是

A.jl           B.jm          C.kl           D.lm

转化率=反应中消耗的量/反应开始时投入的该物质的总量

二、化学反应速率大小的比较

1.对于反应:mA+nB=pC+qDυ(A):υ(B):υ(C):υ(D)                  

2.比较相同条件或不同条件下同一化学反应的反应速率的大小,应把用不同物质或不同单位表示的反应速率转化为用                      来表示的反应速率后,才能比较。

【课堂练习3】在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是(    

AυH2=0.1 mol/(L·min)    BυNH3=0.3 mol/(L·min)

Cυ2=0.2mol/(L·min)    DυH2=0.3 mol/(L·min)

三、影响化学反应速率的因素

1、内因:由反应物的      决定

2、外因(外界条件对化学反应速率的影响)

⑴温度对化学反应速率的影响

当其它条件不变时,升高温度,可以      反应速率;降底温度,      反应速率。

⑵催化剂对化学反应速率的影响

催化剂能                            化学反应速率。

总结:影响化学反应速率的外界条件,除了            ,还有:①固体的表面积。一般说固体反应物的表面积    ,反应速率    ;固体反应物的表面积    ,反应速率    。②反应物的状态。③溶液的浓度:     反应物浓度,化学反应速率     ;减小反应物浓度,化学反应速率     

【课堂练习4】把下列四种X溶液分别加入四个盛有10ml2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是(   

A10 20mL 3mol/LX溶液      B20 30mL 2molLX溶液
C10 10mL 4mol/LX溶液      D10 10mL 2mol/LX溶液

【课堂练习5】铁片和稀硫酸制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是(   

A.加热                          B.不用稀硫酸,改用98%浓硫酸

C.滴加少量CuSO4溶液            D.不用铁片,改用铁粉

拓展训练

1.化学反应速率受条件的影响很大,下列肯定可以加快化学反应速率的措施是     

A.使用催化剂      B.改变浓度          C.升高温度          D.降低温度

2.反应4NH3g)+5O3g 4NOg)+6H3Og)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率 (X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为(     

A  (NH3)=0.010mol.L-1.s-1 B  (O2)=0.0010mol.L-1.s-1

C  (NO)=0.0010mol.L-1.s-1   D  (H2O)=0.090mol.L-1.min-1

3.某反应2A(g)+B(g)  C(g)10sA的物质的量浓度为0.2mol/LB的物质的浓度降低了0.02mol/L,则A物质的起始浓度为(   

A0.24 mol/L        B 0.6 mol/L           C 2.4 mol/L         D 4.2 mol/L

4.在一个2L的容器中,放入2mol气体5分钟后,测得气体A还剩余0.5mol,该反应中气体A的化学反应速率是(    

A1.5mol/(L·min)    B0.15mol/(L·min)  C0.75mol/(L·min)  D0.075mol/(L·min)

5.下列反应中,产生氢气速度最快的是(    

       A.常温下铝与6mol/L的硝酸                B.常温下镁与3mol/L的醋酸

C.常温下铁与3mol/L的盐酸                D.常温下镁与3mol/L的硫酸

十、教学反思

本节 课内容从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手,通过看一些形象生动的图片,学生知道了化学变化是有快有慢的,并且可以从很多方面观察判断化学变化的快慢,引导学生对实验现象的观察,为下面的实验探究做铺垫。在此基础上引出反应速率的概念及其表示方法。又通过练习,要学生明确决定反应速率的主要因素是物质本身的化学性质,外界条件可以影响反应速率。通过实验探究和课本上的思考与交流,学生自己就能够总结出影响化学反应速率的一些外界条件因素。再通过一些日常生活、化学实验和工农业生产中人为控制反应速率的实例,认识到学习反应速率有关知识的重要性

 


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