2022年高中化學 化學反應速率教案 新人教版選修4

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1、2022年高中化學 化學反應速率教案 新人教版選修4 一、教學背景分析 1．課標分析： 通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律。 知道活化能的涵義及其對化學反應速率的影響。 通過催化劑實際應用的事例，認識其在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。 2．教材分析： 本節(jié)內容在《化學反應原理》教材的學習中有著舉足輕重的作用。它既是對必修部分與此相關內容學習的延伸與深化，也是后續(xù)學習化學平衡及移動知識的基礎。在學習該單元之前，學生通過《化學2》（必修）的學習，已經(jīng)定性的認識化學反應有快有慢，知道外界條件對化學反應速率 有影響。在選修教材《化學反應原理》

2、中，這部分內容的設置則是充分考慮到學生的認知發(fā)展規(guī)律，在學生實驗探究的基礎上，引導學生總結現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，逐步認識外界條件對反應速率的影響，進而從微觀角度加以解釋，從而實現(xiàn)由感性認識向理性認識的升華。另外本節(jié)內容的知識在社會生產(chǎn)、生活和科學研究中有著廣泛的應用，與我們每個人的生活息息相關，具有非常強的實用價值。 3．學生分析： （1）已有的知識： ①必修2中，學生對影響化學反應速率的因素存在一定的感性認識； ②在本冊緒言中學習了碰撞理論相關知識。 （2）已具備的能力： ①學生初步具備簡單化學實驗方案的設計能力，能夠合作完成實驗探究； ②具備一定的觀察、分析、質疑和表達能力。 （

3、3）可能遇到困難： ①抽象思維還不成熟，困惑于宏觀現(xiàn)象的微觀解釋，尤其是壓強對速率的影響； ②對實驗方案的選擇和評價，缺乏多角度的綜合分析能力。 二、教學目標： 1．知識與技能 ①理解濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學反應速率的影響因素。 ②能用有效碰撞理論、過渡態(tài)理論等相關理論簡單解釋濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學反應速率的影響。 2．過程與方法 通過實驗探究、觀察思考、討論歸納等學習活動體驗科學探究、主動獲取知識的過程。 3．情感態(tài)度與價值觀 將化學知識應用于生產(chǎn)生活實際，關注與化學有關的熱點問題，樹立辯證唯物主義的世界觀。 三、教學重點：實驗探究外界條件對化學反應速

4、率的影響 四、教學難點：利用碰撞理論和活化能理論解釋外界條件對化學反應速率的影響 五、教學用具： 試管、量筒、藥匙、燒杯、滴管 H2SO4、H2C2O4溶液、KI溶液、淀粉溶液、Na2S2O3溶液、H2O2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液、酸性KMnO4溶液、MnSO4固體 六、教學流程： 教學環(huán)節(jié) 思維線索 教學活動 回憶第一節(jié)有關化學反應速率的相關理論知識。 獲得驗證化學反應速率的工具。 設計實驗 回憶，填寫學案 復習引入 明確任務 分析原理 獲得驗證化

5、學反應速率的實驗載體。 分析化學反應 分析變量 設計實驗 實施實驗 匯報結論 體驗科學探究的過程，將實驗結論與理論相結合 實施實驗 匯總結論 閱讀教材 繪制邏輯關系圖 梳理碰撞理論的邏輯關系。 理論分析 思考討論 總結提升 分析多個因素同時影響一個反應的情況 思考討論 實際應用 用理論解釋實際生產(chǎn)生活中的問題 七、教學過程： 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 用時 環(huán)節(jié)一 復習引入 [導入]有些反應速率很快，如爆炸反應，而有些反應速率很慢，如石油的

6、形成?？梢?，不同物質化學反應速率相差很大，決定化學反應速率的主要因素是反應物本身的性質。Ppt展示石油的形成和爆炸的圖片 [板書] 一、決定化學反應速率的主要因素：反應物本身的性質 【提問】 化學反應有快有慢，外界條件怎樣影響化學反應速率？ 回憶 填寫學案 復習已有知識，引入新課 2’ 環(huán)節(jié)二 設計實驗 環(huán)節(jié)三 實施實驗 環(huán)節(jié)四 理論解釋 環(huán)節(jié)五 實際運用 【講述】 今天我們要通過實驗手段，驗證外界條件對化學反應速率的影響。 [板書] 二、外界條件對化學反應速率的影響： （一）濃度對化學反應速率的影響 【提

7、問】 溶液中的化學反應速率可以用那些實驗方法來測定呢？ 【講述】與反應中任何一種化學物質的濃度（質量）相關的性質在測定速率是都可以加以利用。 【提問】 用于化學反應速率測量的基本性質我們在上一節(jié)課學習了哪些方法呢？ 【講述】 觀察生成氣體的體積快慢或者觀察有色溶液顏色的深淺。 展示ppt：鋅與不同濃度的硫酸反應速率的測定。 [實驗探究] 課本20頁實驗2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應 【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？ 當增加反應物的濃度時，單位體

8、積內活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導致反應速率增大。 練習1. 鹽酸與碳酸鈉固體反應時，能使反應的最初速率明顯加快的是 ( ) A．增加碳酸鈉固體的量 B．鹽酸的量增加一倍 C．鹽酸的用量減半濃度加倍 D． 加入水 練習2. 在恒溫、恒容的密閉容器中反應A（g） B（g）+C（g）；△H<0（正反應為放熱反應）。若反應物的濃度由2 mol·Lˉ1降到0.8 mol·Lˉ1需20s，那么反應物濃度由0.8 mol·Lˉ1降到0.2 mol·Lˉ1所需的時間為A．10s B．

9、大于10s C．小于10s D．無法判斷 （二）壓強對化學反應速率的影響 【注意】 1. 壓強對固體和液體（溶液）間的反應無影響 2. 對于反應物和生成物都有氣體的可逆反應，增大壓強，正、逆反應速率都增大；減小壓強，正、逆反應速率都減小 3. 壓強改變有以下兩種情況 A. 恒溫、恒容時充入He：壓強變大，但濃度不變，反應速率不變。 B. 恒溫、恒壓時充入He：體積變大，壓強不變，濃度減小，反應速率減慢。 （三）溫度對化學反應速率的影響 [實驗探究]課本21頁實驗2-3 同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下

10、與0.1mol/L的硫酸5ml反應的對比表 結論：當其它條件不變時，升高溫度，反應的速率 ；降低溫度，反應的速率 。 解釋：升高溫度，活化分子百分數(shù) ，有效碰撞的頻率 ，導致反應速率增大。 【說明】 1.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。 2.不管是放熱反應還是吸熱反應，只要其他條件不變，升高溫度，則速率增大，降低溫度，速率減小。 【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

11、件下進行反應，以加快反應進行的速度。 3. 為防止食品變質，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質的速率。 拓展：溫度對反應速率影響的經(jīng)驗公式 練習：在10℃時某化學反應速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應速率增加到原來的2倍，為了把該反應速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應需在什么溫度下進行( ) A 30℃ B 40℃ C 50℃ D 60℃ （四）催化劑對化學反應速率的影響 科學探究 1.雙氧水分解 2.高錳酸鉀氧化草酸 3.淀粉水解（多媒體演示） 【涉及的實驗方程式】 （1.）2H2

12、O2 = 2H2O + O2↑ （2.）2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O （3） (C6H10O5)n+nH2O = nC6H12O6 1.雙氧水分解實驗的對比表 編號 氯化鐵作催化劑 硫酸銅作催化劑時 現(xiàn)象 結論 作出MnO2催化30%H2O2分解v-t示意圖： 2.用高錳酸鉀氧化草酸實驗的對比表 編號 高錳酸鉀溶液，草酸溶液 高錳酸鉀溶液，草酸溶液， 硫酸錳固體 現(xiàn)象 結論 3淀粉水解（多媒體演示） 編號

13、 稀硫酸作催化劑時 唾液作催化劑時 現(xiàn)象 結論 【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。 【 課堂反思】 科學探究1與科學探究3這二個實驗說明了什么問題? 你認為催化劑有什么特性? 催化劑的選擇性還存在于哪些方面? FeCl3催化H2O2水解實驗中,起催化作用的是Fe3+還是Cl-? FeCl3催化H2O2水解實驗中,溶液顏色會

14、先變深,后變淺? 科學探究1中,為何FeCl3溶液催化效果比CuSO4溶液效果好. 用H2SO4催化淀粉水解實驗中,為何加熱時顏色淺,冷卻后會恢復原來的顏色? 【 知識拓展】 1. 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。一般情況下所說的催化劑指正催化劑。 2.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，不會改變反應的熱效應。 3.催化劑參與化學反應，但反應前后催化劑的質量、化學性質不發(fā)生變化。 4. 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 。相反，負催化劑使正、逆反應速率都減小，且減小的程度 。

15、【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，例；接觸法制硫酸工業(yè)、工業(yè)合成氨。 五、其它因素對化學反應速率的影響（閱讀書本24頁） 六、本節(jié)小結： 影響因素 單位體積內 有效碰撞頻率 化學反 應速率 活化分子數(shù) 活化分子百分數(shù) 增加反應物濃度 增大壓強（有氣體參加） 升高溫度 加入催化劑 傾聽 思考 回憶思考，得出結論：觀察生成氣體的體積快慢或者觀

16、察有色溶液顏色的深淺。 觀看ppt?；貞浬瞎?jié)課實驗 填寫學案 傾聽老師的分析 明確本節(jié)課 的任務 了解本課實驗涉及的反應原理。 強調對比實驗的設計原則 分析實驗中的變量 理解控制變量的思想，掌握對比實驗的方法 5 環(huán)節(jié)六 實際應用 總結提升 1．氨氣的催化氧化是工業(yè)制硝酸的第一步，在此過程中為什么要將氨和空氣的混合氣通入灼熱（760～840℃）的鉑銠合金網(wǎng)？

17、2．為什么食品說明上要求密封，置于陰涼處保存，包裝內還要放入脫氧保鮮劑？ 3．草酸與高錳酸鉀的反應速率并沒有隨時間而減小，為什么？ [隨堂練習] 1.要使在容積恒定的密閉容器中進行的可逆反應2A（氣）+B（固）== 2C（氣）+Q（Q＞0）的正反應速率顯著加快， 采用的措施不可行的是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（ ） A．升高溫度 B.加入B C.增大體積使壓強減小 D.加入A 2.用鐵與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣的生成速率加快的是 A .加熱 B.改用98%的濃硫酸 C.不用鐵片,改用鐵粉 D.增大壓強

18、 3．下列情況下，反應速率相同的是 A．等體積0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分別與0.2 mol/L NaOH溶液反應 B．等質量鋅粒和鋅粉分別與等量1 mol/L HCl反應 C．等體積等濃度HCl和HNO3分別與等質量的Na2CO3粉末反應 D．等體積0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4與等量等表面積等品質石灰石反應 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，

19、④氯離子的濃度，影響反應速率的因素是（ ）。 （A） ①④ （B）③④ （C）①②③ （D）②③ 思考回答 體會多個因素共同對一個化學反應的影響 3 作業(yè)布置：P24 習題 驗證 解釋 板書設計 實驗 影響化學反應速率的外界因素 碰撞理論 控制變量 增加濃度（壓強），加快化學反應速率 增加單位體積內分子總數(shù) 對比實驗 增加溫度，加快化學反應速率 增加分子具有的能量，增加碰撞頻率 科學歸納法 加入催化劑，加快化學反應速率 降低反應的活化能