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《影響化學反應速率的因素》教學設計
作為一位不辭辛勞的人民教師,總不可避免地需要編寫教學設計,教學設計要遵循教學過程的基本規(guī)律,選擇教學目標,以解決教什么的問題。那么什么樣的教學設計才是好的呢?以下是小編幫大家整理的《影響化學反應速率的因素》教學設計,僅供參考,歡迎大家閱讀。
《影響化學反應速率的因素》教學設計 1
(一)設計思路
新課程倡導化學教學要面對學生的生活,從學生的興趣和經(jīng)驗出發(fā),讓學生學會學習,學會生活。同時強調(diào)“以學生的發(fā)展為本”,注重學生的可持續(xù)發(fā)展。新課標還提出“提高科學素養(yǎng)、在課堂中開展探究性學習”的理念,即通過提倡探究式教學,培養(yǎng)學生的自主科學探究能力,加強學生對科學本質(zhì)的認識。
本節(jié)課的設計是根據(jù)新課程的要求來進行的。以好奇心為驅(qū)動,充分發(fā)揮學生在教學活動中的主體性。同時注重從學生的生活經(jīng)驗出發(fā),學生知道溫度、催化劑、濃度和固體表面積等因素能影響能反應速率。關于如何影響的問題,可以根據(jù)生活經(jīng)驗提出假設,然后引導學生通過實驗來驗證假設!皩W生的學習取決于他自己做了些什么,而不是教師做了些什么!边@是美國著名的教育家、課程理論專家泰勒的一句話,指出了學生學習的本質(zhì)。因此,具體實驗方案的設計交給學生來完成,學生在交流討論后制定可行的實驗方案,再通過小組合作完成實驗,實現(xiàn)對知識的構建與提升,最終得到結論。學生在合作探究的過程中不僅體會知識獲得的樂趣,還學習控制變量和對照實驗的科學研究方法。
本節(jié)課的設計從生活經(jīng)驗出發(fā),最后再回歸生活,用所學的知識來能解決生活實際中的問題。學以致用讓學生感受到學習化學的有用性,進一步激發(fā)學習的興趣。本節(jié)課旨在通過探究式教學讓學生充分享受課堂,在合作交流中獲得知識、方法以及積極的情感體驗,培養(yǎng)他們主動學習和創(chuàng)新學習的精神,形成自主學習的良好習慣,逐漸獲得終身受益的自學能力。
。ǘ┙虒W背景分析
教學內(nèi)容:掌握影響反應速率的主要因素,了解控制反應條件在生產(chǎn)生活和科學研究中的作用。
教材地位:影響反應速率的因素是人教版化學必修2第二章第三節(jié)的內(nèi)容,這部分內(nèi)容是對前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和延伸。通過學習使學生對化學反應特征的`認識更深入、更全面,在頭腦中建立起一個有關化學反應與能量的完整而又合理的知識體系。本節(jié)內(nèi)容是后面學習化學反應限度概念的基礎。
學生情況:
1.知道了反應速率是描述化學反應進行快慢的物理量,類似物理中的速度。
2.具備了一定的實驗探究能力。
教學方法:啟發(fā)誘導、實驗探究、小組討論。
教學手段:學生實驗對比法,學習小組合作、交流。
課前準備:幻燈片課件 分組實驗藥品及儀器
。ㄈ┤S目標
知識與技能:
掌握影響化學反應速率的因素。
過程與方法:
。1)通過在化學實驗和日常生活中的現(xiàn)象,理解影響反應速率的因素,培養(yǎng)實驗觀察能力及分析探究能力;
(2)通過體驗科學探究的過程和化學研究的基本方法,培養(yǎng)自主學習的能力。
情感態(tài)度與價值觀:
。1)通過對實驗現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學生嚴謹細致的科學 態(tài)度和質(zhì)疑精神。
(2)通過小組合作實驗培養(yǎng)合作精神和與人溝通交流分享的精神。
(四)教學重難點
重點:影響化學反應速率的因素。
難點:設計實驗來探究影響化學反教學設計-影響反應速率的因素應速率的因素。
。ㄎ澹┙虒W過程
【導課】通過“大象牙膏”的視頻,激發(fā)學生學習的積極性,由如何調(diào)控一個反應的速率,導入本節(jié)課題。
展示食物變質(zhì) 、鐵橋生銹、煤和石油的形成圖片,讓學生體會不同的反應進行的快慢不同,且差異很大。
思考與交流:下列過程中,哪些我們希望它速率越快越好, 哪些希望它速率盡可能慢一些?
1. 食物腐壞 2.鋼鐵腐蝕 3.煤和石油的形成
其實,生活中我們總是期望有利于我們的反應速率越快越好,不利于我們的反應則盡可能慢一些。那么怎樣才能調(diào)控化學反應速率?我們必須先了解影響反應速率的因素。
引導學生思考:決定化學反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的性質(zhì)
舉例:
1、在通常情況下,Na與水的反應比Mg與水的反應劇烈(反應速率快)?為什么?
2、石油的形成要幾百萬年,炸藥的爆炸呢?
以上說明化學反應速率的決定因素是什么?
聯(lián)系生活實際:生活中我們是如何控制反應條件的?
舉例:食物儲存在冰箱 使煤燃燒更旺
使饅頭快速發(fā)酵好 燒火做飯要先將柴劈小
從生活經(jīng)驗初步得出影響反應速率的因素:
內(nèi)因:反應物自身的性質(zhì)——決定因素
外因:外界條件(溫度,催化劑,濃度,固體的表面積)
具體外因如何影響反應速率,是本節(jié)課重點探究的內(nèi)容。
【點撥】一般科學研究的基本過程:
提出假設→實驗驗證→得出結論
提出假設:假設的合理性
溫度:升高溫度,反應速率加快
催化劑:加快反應速率
濃度:增大反應物濃度,反應速率加快
實驗驗證:設計的實驗要求科學 可行 簡約
【思考】如何設計
1. 怎樣判斷反應速率的快慢?
2. 設計對照試驗
簡單介紹實驗探究的一般方法——控制變量法
【學生活動】
1.設計實驗:學生根據(jù)提供的試劑和儀器設計實驗
2.確立實驗方案:各組匯報實驗方案,確定可行的實驗方案
3.實驗探究:根據(jù)實驗方案,完成實驗
4.分享交流:實驗完成后,學生交流分享各自實驗的過程與結論。
教師解決生成性的問題,對學生的實驗過程進行點評與總結。
得出結論:根據(jù)實驗對假設進行修正
溫度:升高溫度,反應速率加快
催化劑:一般加快反應速率
濃度:增大反應物濃度,反應速率加快
學生閱讀課本49頁科學視野:神奇的催化劑
補充介紹催化劑有正負之分,且具有高度選擇性,一般一種催化劑只能催化某一種類型的反應。
【思考與交流】完成課本49頁思考與交流
【學以致用】
1.洗衣粉為什么要加酶?
2.為什么不同溫度下食物的保質(zhì)期不同?
3.分析一下實例
實 例
影響因素
如何影響
夏天酸奶易變質(zhì)
硫在氧氣中比在空氣中燃燒快
粉狀的碳酸鈣與鹽酸反應比塊狀的碳酸鈣反應快
氯酸鉀與二氧化錳混合共熱可快速產(chǎn)生氧氣
【課堂小結】
1. 讓學生結合課堂體驗,談談自己本節(jié)課的收獲;
2. 小結本節(jié)主要內(nèi)容。
【板書設計】
影響化學反應速率的因素
教學設計-影響反應速率的因素 內(nèi)因:物質(zhì)本身的性質(zhì)(決定性因素)
教學設計-影響反應速率的因素 影響 溫度:升高溫度,反應速率加快
因素 催化劑:一般加快反應速率
外因 濃度:增大反應物濃度,反應速率加快
固體表面積:增大固體表面積,反應速率加快
《影響化學反應速率的因素》教學設計 2
[教學目標]
1.知識與技能
。1)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。
(2)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。
2.過程與方法
。1)掌握運用濃度、壓強、溫度和催化劑等條件比較反應速率大小的方法;
。2)通過識別有關化學反應速度與壓強、溫度或濃度等的圖像,提高識圖析圖能力,培養(yǎng)從圖像中挖掘化學信息的能力。
3、情感、態(tài)度與價值觀
。1)通過實驗培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,知道科學研究的一般方法。
。2)通過目前催化劑研究的遺憾,激發(fā)學生投身科學的激情。
[教學重點、難點]壓強對化學速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對化學反應速率的影響。
[教學過程]
[導入]有些反應速率很快,如鹽酸與氫氧化鈉的中和反應,而有些反應速率很慢,如石油的形成?梢,不同物質(zhì)化學反應速率相差很大,決定化學反應速率的因素是反應物本身的性質(zhì)。
[板書]
一、決定化學反應速率的因素:反應物本身的性質(zhì)
二、外界條件對化學反應速率的影響:
。ㄒ唬舛葘瘜W反應速率的影響
[演示]課本20頁實驗2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應
加入試劑 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.2mol/L H2C2O4
實驗現(xiàn)象
褪色時間
結論 在其它條件相同時,增大反應物濃度,反應速率增大。
[補充實驗] 不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應的對比實驗表
編號 Na2S2O3溶液 水 硫 酸 出現(xiàn)渾濁的時間(秒)
1 10ml 0 10ml
2 5ml 5ml 10ml
【板書】當其它條件不變時,增加反應物的濃度,可以增大反應的速率。
【實驗解釋】為什么增大反應物的濃度會影響反應速率呢?
(明確)當增加反應物的濃度時,單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導致反應速率增大。
【對結論的再理解】
1.一個反應的速率主要取決于反應物的濃度,與產(chǎn)物的濃度關系不大
2.對于可逆反應aA +bB cC + dD來說,正反應的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度,與C、D兩種物質(zhì)的濃度關系不大。而逆反應的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度,與A、B兩種物質(zhì)的濃度關系不大。增加A或B的濃度只可以使正反應的速率增大,不會影響逆反應的速率。
3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會影響反應的速率。
【應用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔,以減緩太快的反應速率。
2. 制Fe(OH)2時,通過降低NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低Fe(OH)2被氧化的速率。
。ǘ〾簭妼瘜W反應速率的影響
【提出問題】壓強是怎樣對化學反應速率進行影響的?
【收集事實】途徑:已有的實驗知識
(提出以下幾個實驗)對比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應的實驗。
2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應生成CaSiO3。
3. SO2 與O2在一密閉容器內(nèi)反應生成SO3。
。ㄓ懻摚┙o上述三個反應的容器加壓,三個反應的反應物的濃度是怎樣變化的?
【事實的處理】列表比較
【板書】對于有氣體參加的反應來說,其他條件不變時,增大體系的壓強,反應速率會加大。
【解釋】為什么增大壓強會影響有氣體參加的化學反應的速率?
(明確)1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說,如果氣體的壓強增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的.2倍,即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加,所以化學反應速率增大。相反,減小壓強,氣體的體積就擴大,濃度減小,因而反應速率減小。
2.如果參加反應的物質(zhì)是固體、液體或溶液時,由于改變壓強對它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認為壓強與它們的反應速率無關。
【結論的再理解】
1.壓強對反應速率的影響是通過改變濃度而影響反應速率的。我們在分析壓強對反應速率的影響時,應最終落實到濃度上,將壓強問題轉化為濃度問題。
2. 對于那些反應物和生成物都有氣體參加的可逆反應來說,增大體系的壓強,反應物和生成物的濃度都增加,所以,正反應的速率和逆反應的速率都增大。
3.恒容時加入惰性氣體使壓強增大,反應物和生成物的濃度都沒有變化,所以化學反應速率不變。恒壓時加入惰性氣體使體積增大,反應物和生成物的濃度都減小,所以化學反應速率減小。
。ㄈ囟葘瘜W反應速率的影響
[演示]課本21頁實驗2-3
同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫升反應的對比表
編
號 0.1mol/L的
Na2S2O3 0.1mol/L的
H2SO4 反應溫度
。ā妫 反應中出現(xiàn)渾濁的時間
(秒)
1 5ml 5ml 冷水
2 5ml 5ml 熱水
【板書】在其它條件不變的情況下,升高溫度,化學反應要加快。經(jīng)過實驗測定,溫度每升高10℃,反應速率通常要增大到原來的2~4倍。
『回顧』1. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應情況的對比。
2. Mg條分別與冷水和沸水的反應情況的對比。
【實驗事實的處理】1.化學用語化(寫方程式)
。1) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
。2)Cu + 2H2SO4(濃)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O
。3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
【解釋】為什么升高溫度會使反應速率加快?
(明確)當反應物濃度一定時,分子總數(shù)一定,升高溫度,反應物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量增多,有效碰撞頻率增大,所以,反應速率加大。
【對結論的再理解】對于可逆反應來說,升高體系的溫度,反應物和生成物中的活化分子數(shù)都增加,所以,正反應的速率和逆反應的速率都增大。
【應用】1.在實驗室進行化學反應時,常常通過給反應物加熱來增大反應的速率。
2. 合成氨工業(yè)中,是在500℃的條件下進行反應,以加快反應進行的速度。
3. 為防止食品變質(zhì),我們將食品放入冰箱中保存,以降低食品變質(zhì)的速率。
【科學探究】課本21頁科學探究:不同溫度下碘化鉀與稀硫酸反應(淀粉指示顏色)的速率不同。
。ㄋ模┐呋瘎⿲瘜W反應速率的影響
【演示】22頁演示實驗2-4:過氧化氫分解的對比實驗
。◤土暬仡櫍┯肒ClO3制氧氣的實驗
【實驗事實的處理】
。1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑
。2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑
。1)過氧化氫分解實驗的對比表
編號 無催化劑時的反應情況 有催化劑時的反應情況
1
。2)用KClO3制氧氣實驗的對比表
編號 無催化劑時的反應情況 有催化劑時的反應情況
1
【結論】催化劑能加快化學反應速率。
【解釋】為什么催化劑能加快化學反應速率?
(明確)當溫度和反應物濃度一定時,使用催化劑可使反應途徑發(fā)生改變,從而降低了反應的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多,有效碰撞頻率增大,故化學反應速率加大。
【對結論的再認識】1.催化劑改變化學反應速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應的結果。例:
。1)在加熱條件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
。2)氮的氧化物破壞臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 能加快反應速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。如不作特殊說明,均指正催化劑。
3. 對可逆反應而言,正催化劑使正、逆反應速率都加快,且加快的程度相同。相反,負催化劑使正、逆反應速率都減小,且減小的程度相同。
【應用】催化劑在現(xiàn)代化學和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中,很多反應還必須使用性能良好的催化劑。例;接觸法制硫酸工業(yè)。
。ㄎ澹┢渌蛩貙瘜W反應速率的影響
光、磁場、超聲波、顆粒大小、溶劑性質(zhì)…等
[隨堂練習]
1.一般都能使反應速率加快的方法是( B )。
、 升溫;②改變生成物濃度;③增加反應物濃度;④加壓
(A)①②③ (B)①③ (C)②③ (D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣體:2NO+2CO=N2+2CO2
對此反應,下列敘述正確的是( AC )
(A)使用催化劑能加快反應速率
。˙)改變壓強對反應速率沒有影響
(C)冬天氣溫低,反應速率降低,對人體危害更大
。―)無論外界條件怎樣改變,均對此化學反應的速率無影響
3.設 C+CO2 2CO-Q1,反應速率為υ1;N2+3H2 2NH3+Q2,反應速率為υ2。對于上述反應,當溫度升高時,υ1和υ2的變化情況為( A)。
(A)同時增大 (B)同時減小
。–)υ1增大,υ2減小
。―)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應速率的因素是( C )。
。ˋ) ①④ (B)③④
。–)①②③ (D)②③
5.煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是( AB)。
(A)把塊狀礦石碾成粉末 (B)向爐內(nèi)噴吹氧氣
。–)使用Fe2O3作催化劑 (D)降低體系的溫度
6.在密閉容器中發(fā)生2SO2+O2 2SO3反應,現(xiàn)控制下列三種不同的條件:
、僭400℃時,10molSO2與5molO2反應;
、谠400℃時,20molSO2與5molO2反應;
、墼300℃時,10molSO2與5molO2反應;
問:開始時,正反應速率最快的是____②_;正反應速率最慢的是_③__。
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