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第1页共11页●课题编号：高中5号必修2第二章化学反应与能量第三节化学反应的速率和限度（第一课时）冯海鹏汕头市鮀浦中学●教材分析及教材处理纵观高中化学体系，化学反应速率和化学平衡在必修2和选修4均有安排，由此可见，本节知识必然是作为选修4的基础来安排的。因而在教学过程中，对教材的处理应特别慎重，避免超出课程标准的要求。课程标准中关于本节知识的要求是：“通过实验认识化学反应的速率和化学反应的限度，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。”从教材来看，本节教学内容界限清晰，教学顺序先后明确，因此课时划分较简单，分为两个课时：第一课时：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。第二课时：在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，通过新的实验探究，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。●教学模式与学习方式设计由课程标准和教材内容来看，本节课最主要也是最适合的的学习方式是实验导学法，在影响速率的因素部分，则可以使用学案导学法。第一课时★学习内容分析本课时学习内容包括两个部分：第一部分为速率的概念，第二部分为影响速率的因素。从教材的编写来看，第一部分的内容较为简单，教师用书中关于教材编写的说明是：“不涉及对反应速率进行定量计算或同一反应中不同物质间反应速率的相互换算。”因此，在内容要求上的尺度要把握好。第二部分的内容，教材的编写意图是通过实验来探究影响速率的因素，然而遗憾的是，教材在实验后面直接将温度和催化剂对速率的影响结论表述出来，这对于有先预习教材的学生来讲，便成了先知道结论再进行探究，探究过程失去了神秘感和新鲜感，其效果也将大打第2页共11页折扣。本人认为，教材在编写这类探究性实验时，都应该将结论全部删去，留待学生和教师在实验探究之后进行总结，方能充分发挥探究性实验的优点，培养学生学习化学的兴趣和观察、归纳等科学探究的能力。另外，教材将温度的影响放在催化剂之前，本人认为不妥，因为在实验2-5中探究温度对速率的影响时，已经加入了FeCl3，而等到实验2-6才来探究FeCl3的作用，显然在逻辑上是本末倒置的。★学情分析总的来讲，本节课主要以实验体验为主，比较直观易懂，虽然课标对知识的要求不高，但不同学校学生层次差别较大，应该承认不同的学生能力有所不同，所以在能力的要求上应该有所区别，因此，在编写速率的概念的学案时，为了照顾到不同层次学生的学习要求，学案上的问题设置具有较强的层次性，不同学校可以根据本校学生的实际情况，截取学案中的问题，灵活使用。就我校情况而言，学生层次较低，因此本节课只使用了学案中较浅的问题，完整的学案请参阅附录。★三维教学目标1、知识与技能（1）认识化学反应速率，了解影响速率的常见因素；（2）了解科学研究中探究反应条件的常用方法。2、过程与方法（1）培养自学能力、探究能力和问题意识；（2）通过观察实验获取信息，运用比较、归纳等方法对信息进行加工3、情感态度与价值观体验科学探究过程的艰辛与收获★教学重点影响化学反应速率的因素，控制变量法在实验探究中的运用★教学难点影响化学反应速率的因素★教具准备编写学案，自制实物投影辅助工具★本节课的设计思路由于上节课的内容与本节课关系不大，因此课前不安排复习性练习。学案提前发给学生，由学生自学反应速率的概念并完成学案，课堂上首先讲解学案，之后进入速率的影响因素部分，顺序作了调整，先是催化剂的影响，其次是温度的影响，最后增加浓度的影响。在实验过程中，为使实验现象更加明显，对课本上的部分实际的浓度作了调整。第3页共11页★教学过程【新课导入】前两节，我们探讨了化学反应中的能量变化问题，今天这节课，我们将换一个角度来探讨化学反应，那就是：当人类面对具体的化学反应时要考虑的两个基本问题，人类要利用和控制化学反应，必须了解这些问题。我们先来了解第一个问题。【思考与交流】（化学2课本P47页）【提问】在化学实验和日常生活中，有些化学反应进行得快，有些进行得慢，除了课本47页所列举的情况，你还能不能举出些生活中化学反应快和慢的例子。【回答】学生举例回答。【思考与交流】（补充）阅读课本中关于化学反应速率的介绍，试着思考和回答下面的问题：1、化学反应速率通常用___________________________________________________来表示。2、已知物理量的变化量可在符号前面加“△”来表示，根据课本的描述，你能否总结出计算化学反应速率的公式（速率可用符号v表示）。v_______________化学反应速率的常用单位有：_______________________________________【答案】1、单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量。2、tcv单位：mol/（L·min）或mol/（L·s）【教师讲解】学案中的其它问题，其实已经涉及到高二选修4的内容，大家可以尝试去解答，但不必作为目前必须掌握的知识。【提问】现在我们来回忆一下钾、钠分别与水反应的现象，想一想，影响它们反应速率的因素是什么？【回答】金属的活泼性，还原性的强弱等。【总结】影响速率的内因，是反应物本身固有的性质。【教师讲解】物质本身固有的性质我们无法改变，因此，若要改变化学反应的速率，我们必须了解影响化学反应速率的外部因素。接下来，我们将通过实验来探究影响化学反应速率的外部因素。【教师点拨】需要注意的是：控制其它条件（或因素）不变，通过改变一种条件（或因素）来探究该条件对化学反应的影响，是化学研究中常用的方法。【实验2-6】（化学2课本P48页）第4页共11页在三支大小相同的试管中各装入3mL约10%的H2O2溶液，再向其中两支试管中分别加入少量MnO2粉末，1~2滴0.5mol/LFeCl3溶液，用带火星的火柴梗木条靠近试管口，对比观察现象，并填写下表：加入MnO2加入FeCl3不加其它试剂实验现象反应方程式结论【答案】加入MnO2加入FeCl3不加其它试剂实验现象大量气泡木条复燃大量气泡木条复燃无明显现象反应方程式2H2O22H2O+O2↑结论催化剂可以加快化学反应的速率【教师讲解】催化剂可以成千上万倍地加快化学反应速率，研究催化剂具有很强的实际生产价值，接下来我们来进一步了解有关催化剂的相关信息。【科学视野】（化学2课本P49页）学生阅读并感受催化剂的魅力。【教师讲解】有些催化剂可以减缓速率，称为抑制剂或者负催化剂。【过渡】接下来，我们来了解另一种影响化学反应速率的因素。【实验2-5】（化学2课本P48页）在三支大小相同的试管中各装入3mL约3%的H2O2溶液，分别滴入2滴0.5mol/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装有冰水混合物的烧杯中，另一支试管放入盛有80℃左右的热水中，对比观察现象，并填写下表：热水中常温冷水中现象结论【答案】热水中常温冷水中现象大量气泡少量气泡极少量气泡结论温度升高，化学反应速率增大；温度降低，化学反应速率减小。32leCFMnO或第5页共11页【教师讲解】大量实验和理论研究表明，温度对化学反应速率的影响具有跟本实验相同的规律，因此，通常可以采用调控温度的方法来控制化学反应速率。【过渡】接下来，我们补充一个实验，来了解另外一种影响化学反应速率的因素。【实验连线】（补充）取两支大小相同的试管，向其中一支加入3mL约3%的H2O2溶液，另一支加入3mL约10%的H2O2溶液，同时往两支试管中滴入2滴0.5mol/LFeCl3溶液。对比观察现象，并填写下表：3%H2O210%H2O2现象结论【答案】3%H2O210%H2O2现象少量气泡大量气泡结论溶液的浓度越大，化学反应速率越快【问题思考】除了以上三种因素外，还有没有别的因素能够影响化学反应速率呢？我们一起来看课本中的一些问题。【思考与交流】（化学2课本P49页）1、人们为什么用电冰箱储存食物？2、实验室通常将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混合均匀再进行反应。原因是什么？3、实验室进行化学反应时，通常把固体物质溶于水配成溶液进行反应，原因是什么？4、实验室用约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，气泡变得稀少了（锌还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应器中，气泡又会重新多起来。原因是什么？【答案】1、温度降低，食物腐败的速率减慢。2、研细后能增大固体的表面积，表面积越大，反应速率越快。3、反应物的状态也影响反应的速率。固体物质溶于水，被分散成分子或离子，接触更加充分，反应速率更快。4、H+浓度增大，反应速率加快。【总结】通过以上实验和事例，我们了解到，催化剂、温度、溶液的浓度、固体表面积、反第6页共11页应物的状态等因素都可以影响化学反应速率，人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。本节课，我们了解了化学反应速率的概念和影响速率的内因，并探讨了诸多影响速率的外部因素。高二选修4课本还会带大家进一步研究化学反应速率，有兴趣的同学可以自行了解。【课堂练习】（必修2课本P53页第1题和第5题）【答案】1、开放性题目，答案略5、（1）加热、用MnO2作催化剂等（2）【课后作业】1．在下列过程中，需要加快化学反应速率的是A．钢铁腐蚀B．食物腐败C．炼钢D．塑料老化【答案】C2．下列关于化学反应速率的说法，不正确的是A．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量B．单位时间内某物质的浓度变化大，则该物质反应就快C．化学反应速率可以用单位时间内生成某物质的质量的多少来表示D．化学反应速率常用单位有mol·L－1·s－1和mol·L－1·min－1【答案】C3．决定化学反应速率的根本因素是A．温度和压强B．参加反应的各物质的性质C．反应物的浓度D．催化剂【答案】B4．把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响．．．氢气产生速率的因素是A．盐酸的浓度B．铝条的表面积C．溶液的温度D．加少量Na2SO4固体【答案】D【点拨】Na2SO4固体不会影响盐酸的浓度，所以不影响反应速率5．将大小相同的铁片分别放入以下四种盐酸溶液中，反应速率最快的是A．1mL0.5mol/L盐酸B．5mL0.2mol/L盐酸C．10mL0.2mol/L盐酸D．10mL0.1mol/L盐酸2MnO△2KClO32KCl+3O2↑第7页共11页【答案】A【点拨】只看浓度，不看体积★连接高考学业水平考▲考题错解及分析1．下列条件一定能使反应速率加快的是：①增加反应物的物质的量②升高温度③加入MnO2④加入生成物A．全部B．①②C．②D．②③正确答案：C错答：学生易错选B或D原因分析：选B者将反应物的物质的量等同于反应物的浓度；选D者误认为MnO2对所有反应均有催化作用。2．用铁片与稀硫酸反应制氢气时，下列措施能使氢气生成速率加大的是A．加入氯化钠固体B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C．加水稀释硫酸D．不用铁片，改用铁粉正确答案：D错答：学生易错选B原因分析：没有注意到改用98%浓硫酸后，反应本质发生改变▲疑难问题及解答问题：改变反应物的物质的量是否一定能够改变反应速率？解答：影响速率的因素是浓度而并非物质的量，因此，改变固体和纯液体的物质的量，在不考虑固体表面积时，应当认为对反应速率没有影响。▲优秀高考题、学业水平考试题精选1（08广东卷节选）某探究小组用HNO3与大理石反应来研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3和大理石的用量均相同。请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L-1实验目的①298粗颗粒2.00(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和探究温度对该反应速率影响；(Ⅲ)实验①和探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）②③④第8页共11页H2的物质的量时间/min25℃【答