《影响化学反应速率的因素》教学设计

1影响化学反应速率的因素教学目标1、知识与技能目标(1)通过实验探究温度、浓度/对化学反应速率的影响，认识其一般规律。(2)初步运用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等来解释浓度、温度等条件对化学反应速率的影响。2、过程与方法目标(1)通过实验探究提高观察能力、记录实验现象及设计简单实验的能力。(2)在利用碰撞理论对影响化学反应速率的因素进行解释的过程中提高分析问题、解决问题及语言表达能力。3、情感态度与价值观目标通过学习过程，初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。同时还亲身体验科学探究的喜悦，从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神以及学习化学的兴趣。教学重点浓度、温度对化学反应速率的影响教学难点运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响教学方法分组实验探究法教学过程创设情境，引出影响化学反应速率的因素引入：上节课我们已经学习了化学反应速率的表示方法及简单的计算，也认识到不同的化学反应进行的快慢程度是千差万别的。比如，以下一组图片展示的是我们在生活中经常见到的一些反应，大家比较一下他们的反应快慢程度。铁生锈烟花燃放爆炸溶洞的形成学生：爆炸和烟花燃放的反应速率非常快，都是瞬间完成的；铁生锈的反应速率相对慢一些，需要数年才能完成；溶洞的形成反应速率最慢，需要上万年或者几百万年的时间才能完成。我们在必修2第二章已初步学习了化学反应速率的有关知识，现在我们2来一起复习相关内容，（1）决定化学反应速率的根本原因是什么？[学生]反应物的性质；[老师]影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们人类是不能改变这个因素的。但是，当一个反应确定之后，我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着我们人类需要的速率进行。（2）影响化学反应速率的外因有哪些？[学生]浓度、压强、温度、搅拌、催化剂、光、固体的表面积、反应物的状态等。【过渡】本节课重点学习影响化学反应速率的因素【板书】二、影响化学反应速率的因素1、内因：反应物本身的性质——决定2、外因：外界条件——影响【过渡】下面通过实验探究外界条件对化学反应速率的影响。【实验探究】一、浓度对化学反应速率的影响实验原理：实验现象：结论【过渡】为什么浓度会影响化学反应速率呢，尝试从碰撞理论的角度进行解释？【板书】3、碰撞理论解释碰撞理论：反应物分子间必须相互碰撞才能发生反应，反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成正比。活化分子：在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。0.20mol/L11..00ggNNaaHHCCOO33粉粉末末6600mmLL盐盐酸酸3活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。有效碰撞的条件：【思考】浓度是怎样影响化学反应速率的？为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？【讲解】对某一具体的化学反应，在其他条件不变时，反应物中活化分子的百分数是一定的，而单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物的总数成正比，即与反应物的浓度成正比。反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。即：增大反应物浓度增加单位体积内活化分子数增加单位时间内有效碰撞次数加快反应速率影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子活化分子数百分数增大浓度注意：此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。探究二：压强对反应速率的影响思考并回答下列问题：1、一定温度下，一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系？2、在密闭容器中，将气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就。单位体积内的就到原来的，即体系中反应物的浓度就会。所以，对于气体反应来说，增大压强（减小容器体积），反应物的浓度，反应速率；减小压强（增大容器体积），反应物浓度，反应速率。讨论：如果反应物都是固体、液体或溶液时，改变压强对反应速率有没有影4响？为什么？通过以上的分析，你得出压强对化学反应速率是如何影响的？结论：对于有气体参加的反应来说，当温度一定时，增大体系的压强，反应速率会。影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子活化分子数百分数增大浓度注意：压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。在N2+3H2==2NH3中，当其他外界条件不变时：A、减小体系压强，该反应的速率怎么变？反应速率减慢B、在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？反应速率加快C、在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？反应速率不变D、在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？反应速率减慢二、温度对反应速率的影响实验目的：探究温度对化学反应速率的影响原理：利用颜色变化的快慢表征反应速率的快慢实验原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O加入试剂及用量2mL0.01mol/LKMnO42mL0.1mol/LH2C2O45实验条件冰水常温热水实验温度出现浑浊时间结论〖规律〗在其它条件相同时，升高温度，反应速率；降低温度，反应速率。经验规律：温度每升高10K，其反应速率增加2-4倍。【思考】为什么升高温度会使反应速率加快？【讲解】主要原因：升高温度，反应物分子的能量增加，使原来一部分能量较低的普通分子吸收能量后变成活化分子，活化分子的百分数增大，有效碰撞频率增加，因而使反应速率增大；其次，升高温度，会使分子的运动加快，单位时间里反应物分子间的碰撞频率增加，反应也会相应加快。即：升高温度增加活化分子百分数增加单位体积内活化分子数增加单位时间内有效碰撞次数加快反应速率影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子活化分子数百分数增大浓度实验目的：探究催化剂对化学反应速率的影响实验现象22mmLL55%%的的HH22OO22溶溶液液CC33滴滴FFeeCCll33溶溶液液AABB少少量量MMnnOO226结论：【交流与讨论】用过渡态理论简单解释使用催化剂加快化学反应速率的原因。①活化能越低，反应速率越_____②催化剂是通过_______反应的活化能来增大反应速率原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。规律：催化剂可以改变化学反应的速率。(一般为加快化学反应速率）影响外因单位体积内有效碰撞几率化学反应速率分子总数活化分子活化分子数百分数增大浓度【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中，很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例；接触法制硫酸工业。5、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。总结:各条件对速率的影响大小是：催化剂温度浓度=压强(体积变化引起的)。小结：影响化学反应速率的外因影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子百分数活化分子数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂7【巩固练习】1.决定化学反应速率的主要因素是（）A．反应物的浓度B．反应温度C．使用催化剂D．反应物的性质2.一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成H2的总量，可向其中加入适量的()A、Na2CO3晶体B、铁粉C、水D、CuSO4晶体3.用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30毫升3mol/L盐酸②改用30毫升6mol/L盐酸③改用3克粉末状大理石④适当升高温度（）A．①②④B．②③④C．①③④D．①②③4.等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能（）组别c(HCl)mol/L温度(℃)12.03022.55032.02042.530A.3-1-2-4B.4-2-3-1C.2-4-1-3D.2-4-3-1师父点评本节课主要探究温度、浓度对化学反应速率的影响，并运用碰撞理论进行解释。教学内容选取合理，设计思路清晰，逐层递进，学生易于接受和理解。而且在教学过程中设计了分组实验，由学生亲自动手做实验，观察现象和得出结论，有效的提高了学生的课堂参与度，激发学生的学习兴趣和提高学生的科学素养。不足：有些细节问题处理不到位，比如通过图片引出反应有快有慢时，应先强调图片中所呈现的变化是化学变化，这样就更容易引出化学反应的发生，化学反应速率不尽相同；语速稍快，留给学生思考问题的时间过少；分组实验时，应充分让学生发言，展示他们观察到的现象和归纳的结论，并提出在实验过程中他们的困惑，更好的达到学生的自主有效学习的目的。8