化学反应的速率(教学设计)

人教版高中化学必修2化学反应的速率和限度（第一课时）教学设计四川省中江中学校淡兰一.教材分析该节为人教版《普通高中课程标准实验教科书》化学（必修2）第二章第三节的内容。本节着重探讨人类面对化学反应要考虑的两个基本问题：外界条件对化学反应速率和反应限度的影响。人类要利用和控制化学反应，如提高燃料的利用率，必须了解这些问题。本节内容为前两节“化学反应与能量变化”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。高中化学课程标准对该节内容的要求是：通过实验认识化学反应的速率及其影响因素，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。在教学过程中，不宜针对化学反应的速率进行过多过细的考察和评价。二.学情分析学生在日常生活中对常见的一些化学反应的快慢有感性的认识，如橡胶的老化，食品的变质，金属的腐蚀等。但仅是从生活的角度去理解而未上升到学科知识的高度，即未能从化学学科的角度去理解和分析这些现象。另外，通过对初中化学的学习，学生已有了定性判断化学反应快慢的零碎的知识基础，在生活经验和初中化学学习的基础上，学生会对该节课的主要内容化学反应速率产生浓厚的学习兴趣。由于该节课要用实验探究的方法使学生认识外界因素对化学反应速率的影响，因此，学生会在控制反应条件设计对比实验以及实验操作等方面产生学习障碍，这就需要教师适时进行点拨，从而引起学生的深层次的思考并达到降低学习的难度的目的。三.设计思想高中化学新课程倡导以科学研究的多样式方法，重视化学学习方法的启迪，帮助学生形成终身学习的能力的理念。从新旧课程来看，课程标准中高中化学新课程中的概念原理知识的内容处理方式有了很大的变化，主要是重视化学核心观念的建构，转变学生已有认识和认识方式。教学有法，教无定法。本节课的教学设计策略是帮助学生在学习中获得快乐的体验，帮助学生学会学习。本节教学设计的指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、有感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。本节课教学拟采用“指导发现与问题解决相结合”的教学模式，在教学过程中，充分体现化学学科“生活—化学—社会”的教学思想，即从生活中发现化学现象，抽象出化学理论或用化学原理去解释，回归生活并利用理论为社会服务。四.教学目标知识与技能1.对比物理学上的速率知识，能从定量角度认识化学反应的快慢2．通过学习了解化学反应速率的含义及了解影响化学反应速率的因素3.举出控制反应条件在生活生产和实验中的应用实例过程与方法1.对比物理学上的速率知识，能从定量角度认识化学反应的快慢2．通过学习了解化学反应速率的含义及影响化学反应速率的因素。学习实验探究的基本方法，能够在猜想、探究、实验中完成外界因素对化学反应速率影响的探究，提高观察和动手实验以及语言表述的能力，逐步学会比较、归纳等学习方法。情感、态度与价值观1、通过活动探究，体验成功的快乐，激发学习化学的兴趣，增强学生合作、求实精神。2、通过对实验现象的观察和对原因的分析，培养学生严谨细致和质疑的精神，形成能够对与化学有关的社会与生活现象作出合理的解释的能力。五．教学重点、难点教学重点化学反应速率的概念和影响因素。教学难点1、影响化学反应速率的因素。2、实验方案的设计，运用探究方式，认识外界条件对化学反应速率的影响。六、教学设计教学环节教师活动学生活动设计意图多媒体展示生活中实例进行展开这节课的教学方法：问题引导法、对比法讲授法【PPT】牛奶包装【问题】为什么牛奶或者饮料上标明具体的温度对应了不同保质期？为什么很多食品包装上写着“开袋（盖）后请于24小时内食（饮）用”？【过渡】食物变质的本质是一系列复杂的化学变化，所以就是不同温度下化学反应的快慢不同。我们这节课的主要任务就是了解关于化学反应快慢相关的问题。【PPT】展示爆炸、铁桥腐蚀、溶洞形成、牛奶变质【问题】你们了解这些化学反应的快慢吗？【讲解过渡】溶洞形成所用的时间很长、爆照的时间很短。不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。列举生活实例思考分析温度不同食物变质的速度不同联系生活实际用快慢描述对应现象的快慢创设问题情景，提高学生的参与意识，形成教学氛围，引出课题以问题引导与图片引导学生自主建构学习体系。【问题】物理学中用速度来定量表示物体运动的快慢。那么在化学反应过程中，该用什么来表示一个化学反应进行的快慢呢？请同学们阅读教材47页后回答【板书】：化学反应的速率阅读教材自主建构物理与化学的学科比较引出本课的知识点化学反应速率定义、单位、表达式等的学习方法：情景教学法启发式【回忆】我们来回忆一下物理上的速率是怎么定义的：物体运动所经过的路程与通过这一段路程所用的时间的比值。V=△S/△t单位：m/s、m/min、m/h注意：这里的速率代是路程的该变量与时间的比值，表示的是平均速率【思考】化学反应速率怎么表示呢？请同学们结合物理学上速率的定义尝试给化学反应速率下定义。【提示】请同学们阅读书本p47-48页顶端的文字。小组合作找到化学反应速率的定义、表示方法、数学表达式、单位【板书】一、化学反应速率1、定义2、表示方法3、数学表达式4、单位【引导】【讲解】浓度的单位是mol/L，时间的单位是min或s，所以速率的单位是mol/（L.min）或mol/（L.s）【注意】①我们所说的速率是指在整个过程中的平均速率而不是瞬时速率，且均为正值。【引导】浓度又等于什么？所以速率还可以怎么计算对比分析物理学的速率，思考分析自主阅读，小组合作完成任务学生回答问题C=n/vv=△n/(V.△t)分析物理学速率的量的有关知识，培养学生对比归纳的能力，在对比的同时加深对速率的理解，为后面互动环节的展开奠定基础。设置师生互动环节，生生互动环节，让知识不再是简单的授受式，让学生在快乐的学习中获得知识。【提示】同学们可以根据上面得到的公式完成下列计算【PPT】反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在10L的密闭容器中进行，10s后，O2的物质的量减少了5mol的同时，NO的物质的量增加了4mol。问①此反应的平均反应速率用O2来表示为多少？②此反应的平均反应速率用NO来表示为多少？③v(O2)=0.05mol/(L·s)与v(NO)=0.04mol/(L·s)是否都表示此反应的速率？【注意】②同一反应的反应速率可以用不同的物质表示，其数值可能不同，但所表示的意义是相同的。所以在表示反应速率时，一定要注明是由哪种物质表示的④数值上有何规律？【注意】③同一反应中，用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比。即对于反应：aA（g）+bB(g)=cC(g)+dD(g)有vA:vB:vC:vD=a:b:c:d【随学随用】在反应mA＋nB＝pC中，已知A的反应速率为0.5mol/(L•s)，B的反应速率为1mol/(L•s)，C的反应速率为1.5mol/(L•s)则该反应的化学方程式为：【课后思考】反应A+3B=2C+2D在四种不同条件下的反应速率为：(1)ν(A)=0.3mol/(L·s)(2)ν(B)=0.6mol/(L·s)(3)ν(C)=0.4mol/(L·s)(4)ν(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为:【引导】是否能直接根据数值大小进行比较？还是要对数据进行处理？请同学们利用课余时间讨论或查找资料完成根据所学公式计算v(O2)=0.05mol/(L·s)v(NO)=0.04mol/(L·s)是v(O2)：v(NO)=5:4A＋2B=3C及时总结归纳，帮助学生了解所学的知识点，同时也让教师了解学生对知识的把握程度。及时运用所学知识，巩固而知新培养学生合作、思考能力以及运用工具的能力自主探究影响化学反应速率【过渡】化学的反应很多，而人们认识到反应速率可以变化后，总是希望对人类有利的反应可以快点，不利的聆听提出猜想温度、催化剂、浓度加强学生知识间的联系。的因素方法：实验探究法反应能够慢点，那么请同学们想一想，下列过程中，需要加快化学反应速率的是（）A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化【思考】怎样才能加快或减慢化学反应速率呢？那有哪些条件会影响化学反应速率，又是怎样影响的呢？【板书】二、化学反应速率的影响因素【引导】好，下面，请同学们根据老师提供的实验用品和实验步骤完成实验一和实验二【注意】做对比性实验，要注意反应物的用量要尽可能的相同，试管规格也要相同。【实验1】在2支大小相同的试管中，装入2mL5%的H2O2溶液，分别滴入2滴0.1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有5℃左右的冷水的烧杯中；另一支试管放入盛有40℃左右热水的烧杯中，观察现象并进行对比。待放入热水烧杯中的试管里出现大量气泡时，用带火星的木条检验放出的气体。【实验2】在3支大小相同的试管中各装入2mL约5%的H2O2溶液，再向其中2支试管中分别加入少量MnO2粉末、2滴0.11mol/LFeCl3溶液。对比观察现象。【问题】好，实验做完了，哪位小组和老师说说你看到了什么?C改变反应条件学生分组进行实验操作小组讨论交流、进行科学探究、观察实验现象、做好实验记录回答问题：实验1热水中：气泡的产生多而快，产生的气体能使带火星的木条燃。常温：气泡均匀冷水中：气泡较少小组实验探究，培养学生合作、交流能力适当引导学生准备描述实验现象，并能从现象中得出正确的结论设置动手探究环节，让学生在探究中了解和运用定量法，突出本节课的重点。【过渡】刚刚同学们完成了温度和催化剂对化学反应速率的影响的实验，下面，请同学们根据提供的化学用品和信息，完成浓度对化学反应速率影响的探究实验。【PPT】已知有反应S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O，反应发生后溶液中会有浑浊出现现提供试剂:0.1mol/LNa2S2O3溶液;0.1mol/LH2SO4溶液；0.1mol/LHCl溶液;1mol/LH2SO4溶液;【提问】老师还看到同学们探究浓度的影响，有哪位同学来讲讲。好，做完实验，我们来一起总结一下。【小结】影响影响化学反应速率的因素升高温度，化学反应速率加快降低温度，化学反应速率降低浓度越大，化学反应速率越大加入二氧化锰、三氯化铁后，反应速率加快，催化剂起加快反应速率的作用【板书】温度、催化剂、浓度【思考】刚才我们通过实验探究得到升高温度，H2O2的分解速率增大降低温度，H2O2的分解速率减小实验2加入MnO2：气泡产生很多气泡加入FeCl3：立即产生较多气泡不加入其他试剂：气泡较少其他条件相同时，温度越高，反应速率越大；温度越低，反应速率越小催化剂可加快反应速率，不同的催化剂催化效果不同小组讨论完成实验试剂的选择和实验步骤的设计完成实验学生回答完成实验的过程以及现象的描述生动有趣的动画加强学生对温度、催化剂影响的感性认识培养学生自主阅读、自主学习的能力了温度、催化剂、浓度对化学反应速率的影响。下面，请同学们根据已学的知识分析下来两组化学反应速率不同的原因【PPT】①Mg+HClAl+HCl②Mg+HClMg+HAc【引导】那这些是外部因素还是内部因素【归纳】物质本身的性质【提问】那浓度、温度、催化剂、物质本身的性质，谁对化学反应速率起到决定性作用？【引导】比如铜和稀盐酸不反应，增大浓度后呢？加热呢？【小结】刚刚我们探究了温度、浓度、催化剂、物质本身的性质对化学反应速率的影响。其中温度对所有化学反应都适用；因为固体或纯液体一般认为浓度不变，气体或溶液中的溶质浓度可改变,所以一般不用固体和纯液体表示化学反应速率，所以浓度只适用于有溶液或气体参加的反应；催化剂一般加快反应的速率，但也有减慢反应速率的负催化剂金属的活泼型酸性的强弱内部因素不会，物质本身的性质起决定性作用思考与交流方法：讨论法、讲授法【过渡】我们说留心生活，个个都是生活的艺术家，未来的科学家。好，下面，请同学们小组讨论“思考与交流”，想想这是