化学反应速率和限度教案

一、教材分析：前面的学习，主要讨论了化学反应的两大特征，物质变化及伴随发生能量的变化。本节教材则是从另一个角度研究化学反应。探讨人类面对具体的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化学反应限度的影响。人类要利用和控制化学反应，如提高燃料的利用率。本节内容是对前面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，本节教材是高中化学学习的重点，也是难点。本节教学内容分为两部分：第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。第二部分：在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。二、教学设计思路：以培养学生自主获取新知识的能力为目的来设计教学，采用发现，探究的教学模式，其设计的教学指导思想，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、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。其主要过程设计为：创设情景、引导发现、探索问题→提出新的概念→提出研究题目→组织探究学习活动、收集信息→内化、概括、完善体系→实际应用。在整个教学设计过程中通常我们所需要解决的问题主要有以下几个：1．如何创设情景，激发学生的学习兴趣。2．怎样引导学生自己归纳出化学反应速率的概念。3．如何设计探究实验，让学生通过实验自己总结出影响化学反应速率的因素。4．如何引导学生建立化学平衡，及利用化学平衡如何解决实际问题。化学反应速率和限度教案课题第三节化学反应的速率和限度教学目标（一）知识与技能目标1、使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。（二）过程与方法目标1、通过实验形成化学反应速率的概念，以及形成影响化学反应速率的因素。2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。（三）情感态度与价值观目的1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。教学重点1.化学反应速率的概念2.影响化学反应速率的因素3.化学平衡的建立。教学难点化学反应速率的概念和化学平衡的建立。教学方法分析类比法、实验探究法、讲授法仪器、用品实验2-5:试管架、试管(3支)、烧杯（2支）、木条、火柴、H2O2溶液5%、FeCl3溶液1mol/L、冷水、热水（40℃）实验2-6：试管架、试管(3支)、H2O2溶液5%、FeCl3溶液1mol/L、MnO2粉末演示实验：大理石（块状）、1mol/L的盐酸溶液与1mol/L的醋酸溶液第一课时:教师活动学生活动设计意图演示实验：大理石和相同浓度的稀盐酸和醋酸反应学生观察培养观察实验能力设疑：大理石和相同浓度的稀盐酸和醋酸反应的现象有什么不同？为什么不同？生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？学生讨论思考问题。培养概括能力引入新课:从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们这节要学习的从一个全新的角度去认识化学反应－化学反应的快慢和限度。引入新课明确要学习的内容看书图2-17，学生熟悉的日常生活中的化学反创设情景应。一、化学反应速率（一）、化学反应速率的定性观察法设疑：1、你了解化学变化过程进行的快慢吗？2、反应的快慢与我们有什么关系。归纳:1、爆炸快（瞬间完成）2、金属生锈以年月计（金属性质与其存在的环境不同而差异很大）3、食物腐败以天计（与温度关系甚大）4、离子反应以秒计5、塑料老化以年计6、溶洞形成以万年计，极其缓慢学生讨论后回答：引导发现小结：1、冒气泡快慢2、颜色变化3、固体量减少4、浑浊程度5、温度变化等学生掌握引导:大家看到大理石与强酸和弱酸反应时的快慢差别,那么大家是否考虑过如何来量度化学反应进行快慢呢?大家结合物理上所学的运动速率的含义,阅读教材再来理解化学反应速率的学生思考运用迁移方法（二）、化学反应速率的定量表示定义：通常用单位时间内反应物浓度减少和生成物浓度增加量（均取正值）来表示。聆听提出新的概念公式：v=△C/△t；单位:浓度：mol/L时间:min、s、h速率:mol/(L·min)mol/(L·s)或mol/(L·h)记忆掌握公式例1:化学反应2H2O2=2H2O+O2↑在5min的时间里H2O2的浓度由3mol/L减小为0.5mol/L。求H2O2的化学反应速率？解：课堂练习巩固定义简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。例2:在与O2合成SO3的化学反应里,若在1min的时间里SO2的物质的量浓度减少了0.5mol/L求:①O2和SO3的物质的量浓度的变化是多少?②SO2、O2、SO3的化学反应速率？③SO2、O2、SO3的化学反应速率之比？解：2SO2+O22SO3化学计量数之比：212浓度的变化量：0.5mol/Lc(O2)c(SO3)①②③课堂练习能力拓展计算过程注意事项:1、现表示的化学反应速率是平均速率，化学反应涉及反应物、生成物多种，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须指明用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。2、表示的是物质的量浓度，固态物质和纯的液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以反应速率不能表示固态物质或纯液态物质.3、一个化学反应里各物质的化学计量数不一定相同，所以相同时间内各物质的物质的量变化值不一定相同，物质的量浓度的变化量不一定相同，化学反应速率不一定相同，但化学反应速率的比值与化学计量数之比相等学生记忆培养分析问题，归纳总结能力化学反应的快慢主要取决什么？化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定。思考明确内因对化学反应的决定作用（三）、影响化学反应速率的因素分小组进行课堂探究培养合作意识；收信化学事实实验实验2-5（第一组、第二组做）实验2-6（第三组、第四组做）和信息现象结论热水常温冷水归纳：1、升高温度，H2O2分解速率增大，降低温度，H2O2分解速率减小现象结论加入MnO2加入FeCl3不加其它试剂归纳：2、MnO2、FeCl3可以加快H2O2分解的反应速率，起到催化剂的作用。特别观察MnO2、FeCl3的快慢的对比，“为什么会如此，这又说明了什么？”分组完成表格：实验2-5实验2-6学生汇报结果了解温度、催化剂对化学反应的影响设疑：影响化学反应速率的条件，并不只是温度和催化剂。1、为什么要将食物存放在温度低的地方（如电冰箱）？2、实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？3、人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验，原因是什么？4、实验室常用约30%左右的硫酸溶液（约3.7mol/L）与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了（锌粒还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来。原因是什么？完成思考、讨论与交流从感性到理性归纳：温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强（对有气体物质的反应）、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等都可以影响化学反应的速率。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。学生记忆能力拓展了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？阅读教材45－46页《科学视野》增加知识面第二课时:教师活动学生活动设计意图引入：请同学阅读课本中的“科学史话”，回答问题：是不是所有的化学反应都能进行得很完全呢？[过渡]正像同学们指出的，有些反应是可以进行得很完全，可还是有很多的反应并不能进行完全。也就是说化学反应存在着一个限度的问题，下面请同学们阅读课本内容，总结什么样的化学反应不能进行到底。阅读、思考、回答提高兴趣二、化学反应的限度设疑：什么是可逆反应？有什么特征？（一）、可逆反应：1、定义：在相同条件下，同时向正、反两个方向进行的反应称之为可逆反应。不用“＝”，要用“”。2、特点：反应物在任何情况下，都不能完全转化为生成物。回忆复习巩固设疑：1、H2O可以电解产生H2和O2，而H2在O2中点燃可生成H2O，请问这两个反应是可逆反应吗？为什么？2、你能举出你了解的可逆反应吗？判断一个反应是否是可逆反应的前提是“在同一条件下”。如：H2和I2反应生成HI同时HI分解成H2和I2思考、交流与讨论明晰概念在化工生产中，为了加快化学反应的速率，人们采取了升高温度、使用催化剂、增大反应物的浓度、减少固体反应物的颗粒大小等方法，而在实际化工生产中，人们为了追聆听引入求经济效益，不仅要缩短反应时间，还要使反应物尽量多地转化为生成物，所以研究可逆反应的限度就具有十分重要的意义。而化学反应的限度问题实际就是可逆反应中的正反应和逆反应的平衡问题。设疑：常温下，在100g水中加入100g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？思考过渡阐述：常温下，在100g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。设问：一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？聆听迁移（二）、化学平衡引导学生阅读课本：课本中的“思考与交流”1、化学平衡：正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”2、特征：动：动态平衡等：正反应速率=逆反应速率定：各组分含量固定思考与交流归纳引出定义练习：1、一定温度下，某一密闭恒容容器内可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志是（A）.A、C的生成速率和C的分解速率相等B、容器内混合气体的密度不随时间而变化C、单位时间内生成nmolA同时生成3nmolBD、A、B、C的分子数之比为1：3：2练习巩固定义，及时练习及时反馈3、化学平衡状态的微观本质学生活动形式:小组利用直观的举例分析化学反应向”平衡状态”过渡过程中正反应速率和逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再变化进入表面静止的“平衡状态”阐述:由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？讨论交流.图，便于学学生理解4、影响化学反应限度的因素改变一些条件，可以改变化学反应速率，那么可不可以通过改变一些条件改变化学平衡状态呢？下面我们通过几个实验来说明这个问题。决定化学反应限度的因素是：1、内因：取决于反应物的性质2、外因：温度、浓度、压强等说明：影响化学反应限度的因素还有其它因素，有兴趣的同学可在选修模块《化学反应原理》中深入学习。思考、记忆掌握知识三、化学反应条件的控制阅读课本“思考与交流”1、你看到过建筑物的定向爆破吗？看图，你从中得到什么启示？2、回忆你在实验室进行过或观察过的化学实验，及在生活中见