影响化学反应速率的因素教学设计

影响化学反应速率的因素教学设计湖南省炎陵县第一中学刘伟一、课标分析通过实例和实验初步认识化学反应的速率及影响因素，并在此基础上认识控制反应条件对生产、生活及科学研究的意义；初步体会通过实验认识和研究化学反应原理的方法和价值，树立辩证唯物主义的世界观。二、教材分析化学反应速率的内容在初中化学、高中必修模块和选修模块中均有安排，既有学习的阶段性，又有必修、选修的层次性，学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。本部分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，并为学习选修模块打下良好的基础。三、学生分析温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响在初中化学已初步涉及，学生已经知道温度、催化剂能够影响化学反应速率；但要帮助学生深刻认识化学反应速率，还必须学习影响化学反应速率的因素。教学中应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，并在此基础上通过实验探究总结影响化学反应速率的因素。对于难度较大的问题教师务要善于搭建合适的台阶，引导学生“拾级而上”，同时教学过程中注意给不同层次的学生以鼓励。四、教学目标1、知识与技能理解影响化学反应速率的因素，并能灵活运用解决化学反应速率中的实际问题。2、过程与方法探究浓度、温度、催化剂等对过氧化氢分解反应速率的影响，并学会对比实验的设计方法。3、情感态度与价值观发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦，关注生活、生产实际，树立辩证唯物主义的世界观，培养合作精神。五、教学重点、难点外界条件对化学反应速率的影响六、教学方法实验探究法七、教学用具多媒体投影、相关实验器材等。八、教学课时1课时九、教学过程[问]一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？[讨论后小结]决定因素是汽车的性能（如功率等），影响因素有天气、路况、燃料质量、司机的驾驶水平和经验等。[问]影响化学反应速率的因素有哪些？[设置问题情境]比较下列各组化学反应的速率，并分析引起速率不同的可能原因：1、Mg+HCl(2mol/L)Al+HCl(2mol/L)2、Mg+HCl(3mol/L)Mg+HAc(3mol/L)3、硫在空气中燃烧硫在氧气中燃烧4、夏天米饭变质冬天米饭变质[学生讨论后小结]反应速率与反应物的性质有关也与外界条件有关。[引入新课]影响化学反应速率的因素内因：反应物的性质外因：外界条件（本节课重点探究的内容）[指出]内因是事物发展变化的根据，外因是事物发展变化的条件[讨论]探究外界条件对化学反应速率的影响时，我们可以借助哪些实验现象来比较反应的快慢？[小结]可以从以下现象来比较化学反应的快慢：①冒气泡快慢；②颜色变化快慢；③固体量减少快慢；④产生沉淀快慢；⑤温度变化快慢等。[展示]食品包装袋FeCl3MnO2FeCl3[问]你能说说食品包装袋上保质期说明有何特点？[学生回答]温度越高，保质期越短，温度越低，保质期越长。[问]你能设计实验说明其中道理吗？[探究]探究温度对过氧化氢分解速率的影响，学生分组探究实验2—5，并将实验现象和结论填入下表中化学方程式：2H2O22H2O+O2↑现象结论热水中溶液中产生气泡的速率很快温度越高，化学反应速率越大。常温溶液中有气泡产生，且速率较快冷水中溶液中产生气泡的速率较慢温度越低，化学反应速率越小。[小结]（1）温度对化学反应速率的影响当其它条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率越小。[指出]实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。[注意]温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制。[探究]探究催化剂对同一浓度过氧化氢分解速率的影响，学生分组探究实验2—6，并将实验现象和结论填入下表中。现象结论加入MnO2立即有大量气泡产生2H2O22H2O+O2↑催化剂MnO2能加快反应速率加入FeCl3立即有大量气泡产生2H2O22H2O+O2↑催化剂FeCl3能加快反应速率不加其它试剂溶液中有少量气泡出现不用催化剂，本反应速率很小[思考与交流]本实验中什么因素影响化学反应进行的快慢？[学生回答]MnO2、FeCl3等催化剂能极大的加快双氧水分解。[思考与交流]1、你能说出催化剂对化学反应进行快慢的影响在生活中、生产中和化学实验中有什么例子和应用吗？2、催化剂有何神奇之处？[学生回答]催化剂在生活、生产和化学实验中均有着广泛应用，如“酒曲”酿酒工艺，生物体内所有的化学反应都由酶所催化，约有80～85%的化工生产过程使用催化剂，在资源利用、能源开发、医药制造、环境保护等领域，催化剂也大有作为；实验室常用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气。催化剂十分神奇，它能极大地加快反应速率，而自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化，并且具有高度的选择性（或专一性）。[指出]催化剂的神秘面纱至今尚未完全揭开，因此，催化剂的研究和应用将是21世纪化学的一个极具魅力和应用前景的重大主题，正期待着同学们去解决！[小结]（2）催化剂对化学反应速率的影响在其它条件不变时，催化剂能改变化学反应的速率。[指出]有的催化剂能加快化学反应速率，叫正催化剂；有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂；在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。[探究]探究浓度对过氧化氢（在同一催化剂作用下）分解速率的影响，学生分组探究增加实验，并将实验现象和结果填入下表中。现象结论3mL6%H2O2溶液加入3滴0.2mol/LCuCl2溶液产生气泡的速率较快反应物浓度大，反应速率大3mL2%H2O2溶液加入3滴0.2mol/LCuCl2溶液产生气泡的速率较慢反应物浓度小，反应速率小[小结]（3）浓度对化学反应速率的影响在其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；反之，减小反应物的浓度，反应物速率减小。[指出]对固体物质或纯液体来说，浓度是常数，因此所说的反应物的浓度变化是指气体或溶液。[问]影响化学反应速率的外界因素除了浓度、温度、催化剂外，还没有其他因素？[设置问题情境]已知为何工业合成氨，通常在2×107～5×107Pa的压强下进行，而不在常压下进行？[学生回答]说明压强对合成氨反应速率有影响。[问]你知道压强是如何影响的吗？[学生回答]增大压强，合成氨反应速率增大。[小结]（4）压强对化学反应速率的影响在其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强，相当于增大气体浓度，反应速率增大，反之，减小压强，反应速率减小。[思考与交流]3、为何要将食物存放在温度低的地方（如电冰箱）[学生回答]低温下食物腐败速率大大降低，不易变质。[思考与交流]4、实验室常用约30%的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变少了（锌还有余），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？[学生回答]增大反应物浓度，加快反应速率。[思考与交流]5、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？[学生回答]固体研细后其表面积极大地增加，大大增加了反应物之间的接触机会，可以提高反应速率。[小结]（5）固体的表面积对反应速率的影响反应物固体表面积越大，反应速率越大[思考与交流]6、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？[学生回答]溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，这使反应物分子或离子间直接接触的机会极大地增加，可以大大提高反应速率。[小结]（6）反应物状态对反应速率的影响[思考与交流]7.实验室制取氢气时，是用粗锌好（有Cu等杂质）还是用纯锌好，为什么？[学生回答]用粗锌好，因为粗锌可形成原电池，可以加快反应速率。[小结]（7）形成原电池可以加快反应速率[指出]其他因素：光、电磁波、超声波、溶剂等都会影响反应速率[总结]影响化学反应速率的外因温度：温度高，反应速率大。催化剂：使用催化剂可以极大地加快反应速率。浓度：浓度大，反应速率大。压强（气体参加的反应）：压强大，反应速率大。固体的表面积：表面积大，反应速率大。歌诀：要想反应加快速，升温加压增浓度；催化增大接触面，反应快似骑赤兔。[练习]1、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（CD）Ａ、增大反应物的量Ｂ、增大压强Ｃ、升高温度Ｄ、使用正催化剂2、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．其中反应速率最大的是（B）Ａ、10℃20ml3mol/LX溶液Ｂ、20℃30ml2mol/LX溶液Ｃ、20℃10ml4mol/LX溶液Ｄ、10℃20ml2mol/LX溶液3、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加快的是（B）Ａ、对该反应体系加热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，改用铁粉板书设计：影响化学反应速率的因素内因：物质的性质。外因：温度、催化剂、浓度、压强、固体的表面积、反应物状态等。温度：温度高，反应速率大。催化剂：使用催化剂可以极大地加快反应速率。浓度：浓度大，反应速率大。压强（气体参加的反应）：压强大，反应速率大。固体的表面积：表面积大，反应速率大。教学反思：本设计的指导思想是由浅入深，从学生日常生活的化学现象和实验中抽象出有关原理，形成一个由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。在教学中,要积极引导学生参与实验的全过程，这样不仅能提高学生学习化学的兴趣和积极性,便于学生主动获取知识；而且能培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。本节课我摒弃以教定学，力求主“导”有序，初步体会到新课程改革下知识传授者的角色变化，感受到教师在学生自主、合作、探究学习过程中的组织者作用。