调控化学反应的金钥匙——催化剂

第1页调控化学反应的金钥匙——催化剂【学习目标】1、通过实验探究，认识催化剂对化学反应速率的影响，初步学会使用DIS数字化实验仪。2、通过项目学习，探究催化剂选择的科学方法，初步养成严谨求实的科学态度。3、通过应用研学，了解催化剂在社会生产生活中的应用，树立绿色化学和可持续发展的观念。【学习重、难点】催化剂对反应速率的影响、催化剂选择的科学方法。【学习过程】[课堂引入]同学们在参观酒厂的时候，发现酿酒过程中，需要用到酒曲作催化剂。催化剂是如何影响化学反应的呢？我们通过下面的实验和仪器来进行研究。[活动元教学]活动一：实验探究，催化剂对化学反应速率的影响时间活动形式活动过程及结果设计意图4min分组实验提出问题【实验内容】在试管中加入4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶液，振荡，仔细观察反应的现象，并做好记录。1、反应原理：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O2、实验并记录现象：3、实验分析：分析出现变化的原因，提出猜想：猜想1：猜想2：通过实验观察，发现反应速率由慢至快，结合影响反应速率因素分析变化原因可能是温度和催化剂产生的影响。在活动过程中激发学生发现和提出有探究价值的问题，进一步通过科学探究实验进行分析验证。3min数据采集1、实验验证向三颈烧瓶中加入20mL酸性KMnO4溶液和10mLH2C2O4溶液，再向烧瓶中注入2mLMnSO4溶液，利用DIS数字化实验测定反应过程中CO2含量和温度随时间的变化曲线。2、实验现象：利用DIS数字化实验测定反应中CO2含量和温度随时间的变化曲线，从定量角度验证同学们的分析，明确在反应中催化剂对化学第2页实验分析3、实验结论：反应速率产生了重大影响。也为活动二利用数字化实验仪判断化学反应速率打下基础。该活动旨在培养学生严谨求实的科学态度和实验创新意识。活动二：项目学习，研究过氧化氢分解催化剂的选择时间活动形式活动过程及结果设计意图5min项目汇报记录质疑项目名称汇报记录我的疑问项目1《不同浓度过氧化氢分解催化剂的选择》项目2《酸碱性对催化剂催化速率的影响》通过项目式学习，以过氧化氢分解反应为载体，探究催化剂选择的条件。在项目学习中，同学们能从问题和假设出发，确定项目主题，明确实验目的，设计探究方案，进行实验探究，在探究中学会合作。10min项目答辩交流讨论请同学们对项目研究过程及成果进行提问，项目小组同学进行答辩，做好答辩记录。答辩记录项目1项目2通过项目答辩，项目小组与同学们进一步对研究过程及结果进行探讨，鼓励同学们敢于质疑，在面对“异常”现象时敢于提出自己的见解。第3页5min成果应用实验设计结合研究成果设计实验：以H2O2为原料制备并收集一瓶氧气。备选试剂：MnO₂粉末、0.1mol/LFeCl₃、1mol/LNaOH、1mol/LHCl双氧水浓度双氧水体积催化剂其它条件收集时间项目研究的成果应用——如何在一定条件下进行催化剂的选择。通过实验，让同学们意识到在选择催化剂时，需要根据反应的实际需求进行选择，只有选择合适的催化剂，才是改变反应速率的有效方式。3min项目汇报成果分享小组3：生物体中过氧化氢酶对过氧化氢分解速率的影响小结交流：将生物酶与无机催化剂进行对比，使学生了解生物酶具有更高的催化活性和更加严格的催化条件。活动三：应用研学，了解催化剂的应用和社会价值时间活动形式活动过程及结果设计意图3min实地考察成果分享小组4：走进“水井坊”，了解酿酒过程中催化剂的应用通过应用研学，了解催化剂在酿酒过程中的应用。将理论学习与生产应用相结合。3min问题延伸交流讨论小组讨论：1、不同酒曲对酿造出的酒有什么影响？2、如何在保证酒品质的基础上提高产量？3、未来酿造工艺的发展与展望。通过讨论交流，了解催化剂在酿酒中的重要应用，同时从可持续发展的角度对酿酒工艺的创新与发展做出展望。4min视频播放课堂小结观看视频《催化剂的前世今生》，了解催化剂的社会价值。通过视频介绍，了解催化剂的发展历程，对社会发展的重大贡献，引导学生建立可持续发展意识和绿色化学观念，培养学生的社会责任。第4页[结束语]：今天的课就要结束了，我送同学们一首关于催化剂的小诗，希望你能喜欢催化剂，爱上学化学！致催化剂——王雅敏你似薛定谔的猫化学家为你着迷你似阿里巴巴的咒语打开反应进程的金钥匙你是金山银山的点金石更是绿水青山的转换器催化剂呵你是C919的发动机助推我的祖国一日干里