《第一节化学反应速率》教学设计(甘肃省县级优课)x-化学教案

《化学反应速率》教学设计【教材分析】

《化学反应的速率》处于化学新人教版选修4《化学反应原理》的第2章的第三节。前两节依次为：化学反应的方向、化学反应的限度，是从化学热力学的角度研究某化学反应发生的可能性及进行的程度问题；本节《化学反应的速率》是从化学动力学的角度研究化学反应进行的快慢；

必修2中已初步涉及了化学反应速率的概念和影响化学反应速率的因素等内容，本节教材内容在必修内容的基础上引领学生学习化学反应速率的定量表示方法，并引导学生从定量的视角来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况。本节教材结构体系的编排，从必修教材化学反应速率的概念到本单元化学反应速率的表示方法，从实际探究影响化学反应速率的因素到理论解释，体现了学科知识结构与学生认知结构相结合的螺旋式的编排方式。【学情分析】

学生为普通班学生，基础知识较差，直接接受抽象的理论知识的能力比较薄弱，只有通过对比学习以及形象的实验事实去加深对理论知识的理解，再通过具体的数据练习巩固理论。

【三维目标】

知识与技能：1.了解化学反应速率的含义及其表示方法；

2.化学反应速率的简单计算。

过程与方法：1.联系生活，通过类比学习，由旧知转为新知，学会举一反三；

2.通过练习，培养学生思考能力和归纳总结能力。

情感态度与价值观：通过对实际生活中反应快慢的探讨对化学联系生活有切身的感受，提高学生对化学的兴趣。

教学重点：化学反应速率概念的理解

教学难点：化学反应速率的表示方法

【设计思路】

1.对比钠钾与水的反应，从而思考不同的化学反应有快慢之别。

2.类比于物理中的速度问题学习化学反应速率这个概念，再通过简单的计算练习加深对速率的理解。

联系生活中的一些现象，让学生思考这些现象形成的快慢，思考这些现象中存在的化学反应的快慢。意在通过使学生从生活中联系化学，走进课堂，对本节课将要上的内容有一定的意识，提出教学目标。

导入教学内容，提出问题。思考“如何衡量化学反应进行的快慢？”通过物理中描述物体运动快慢的概念引导学生理解化学反应速率的概念及其表示方法。

意在与物理概念对比使学生掌握化学反应速率的概念及其表示方法。

通过讲解分析练习，单独的表示化学反应中每个物质的速率。通过各个物质之间的速率关系探究同一反应中各个物质反应速率的联系。意在掌握化学反应速率定义的理解和应用。

进行课堂练习，学生自己讨论联系，进一步掌握本节内容。

教学过程：

【教师互动】回忆钠和钾分别与水反应的现象。比较等物质的量浓度的盐酸和醋酸与大理石反应的快慢。不同的化学反应快慢是不一样的。怎么来比较和描述不同反应的快慢呢？【教师设疑】以上现象说明什么？

【学生思考】化学反应有的快有的慢

【教师总结】化学反应有的快有的慢，也就是说化学反应是有快慢之分的，它们是相对的。

【教师引导】刚才我们是通过一些现象从感性上判断出的化学反应的快慢，那么，理性上我们应该如何判断化学反应的快慢，也就是说理论上，我们如何衡量化学反应进行的快慢？

【学生回答】（反应速率）

【教师】对，这就是我们这节课要学的化学反应速率。这节课我们要掌握的就是化学反应速率的概念和表示方法。看课本P17，什么是化学反应速率？

【学生回答】用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。

【教师总结】定义：化学反应速率就是用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量所表示的一个物理量。

【提问】从定义中我们可以看出，单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，说明化学反应速率是一个时间段内物质浓度的变化量。也就是说，对于反应物来说，反应速率怎么表示？

【学生回答】单位时间内反应物浓度的减少量

【提问】反应物的反应速率用一段时间内反应物浓度的减少量来表示，那么生成物呢？生成物的反应速率怎么表示？

【学生回答】用单位时间内生成物浓度的增加量表示

【教师】也就是说，在一个化学反应中，不管是反应物还是生成物，反应速率都可以用一段时间内浓度的变化量来表示。也就是说反应速率可以表示为某一个物质浓度变化与时间变化的比值，它是一个过程值，即反应速率体现的是一段时间的平均值。（记）

【思考】化学反应速率能不能是负值，小于零？

【学生回答】正值。

【教师点评】对。反应速率是单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量，是浓度变化与时间变化的比值。一般取正值。

【教师】根据化学反应速率的定义可以看出，反应速率用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示，即用某物质浓度的变化与时间变化的比值表示反应速率。那么用v表示反应速率，具体某个物质的反应速率用数学公式可以怎么表示？

【教师提示】浓度用C表示，时间用t表示，则浓度变化表示为△C，时间变化表示为△t。

【学生回答】

v=△C/△t

【教师总结】对，速率就等于单位时间内某指定物质浓度的变化量，

即v（B）=△C（B）/△t

【教师提问】试根据上面的计算公式推导速率的单位。

【教师提示】浓度C的单位为mol/L，时间t的单位为h、min、s

【学生回答】反应速率的单位为mol/(L·h)，mol/(L·min)，mol/(L·s)

【教师总结】速率是浓度与时间的比值，它的单位也就是浓度的单位与时间的单位的比值。即单位：mol/(L·h)，mol/(L·min)，mol/(L·s)（强调：L·h；L·min；L•s用括号括起来一起做分母）

【师生互动】下面我们一起来看道计算题：

例1：（概念的理解）

在2L的密闭容器中，加入1molN2和3mol的H2，发生N2+3H22NH3，在2s末时，测得容器中含有0.4mol的NH3，求该反应的化学反应速率。三步法解：N2+3H22NH3起始量（mol）：1302s末量（mol）：1-0.23-0.60.4变化量（mol）：0.20.60.4则V（N2）=0.2/2×2=0.05mol/（L·s）V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）V(NH3)=0.4/2×2=0.1mol/（L·s）【教师提问】一、V（N2）、V（H2）与V（NH3）的数值是否相同？二、是否表示此反应的同一种速率？数值上有何规律？三、由上述计算题的结果，你会得出什么结论？【教师引导】【学生回答】对于在一个容器中的一般反应aA+bB=cC+dD来说V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=△C(A)：△C(B)：△C(C)：△C(D)=△n(A)：△n(B)：△n(C)：△n(D)=a：b：c：d

【教师点评总结】以上，我们根据化学反应的速率的定义，分别表示出了2min内H2、N2、NH3的平均反应速率，说明相同条件下，同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率，且每个数值不同，但它们表示的反应快慢是相同的。【学生笔记】同一化学反应可用不同物质表示它的反应速率，且每个数值不同，但它们是等效的。

【强调】1.上述化学反应速率是平均速率，而不是瞬时速率。2.无论浓度的变化是增加还是减少，一般都取正值，所以化学反应速率一般为正值。3.由于在反应中固体和纯液体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。4、对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。5、在同一个反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中的系数比。6、在同一反应中，反应速率的大小比较，应化为同一种物质的反应速率再进行比较（概念的应用）

1、用不同的物质来表示反应速率。例2、反应4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行，30s后，NO的物质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速率可表示为：A、v(O2)=0.01mol/L·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NO)=0.002mol/L·s2、比较反应速率的大小例3、反应A+3B==2C+2D在四种不同情况下的反应速率分别为①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1则该反应在不同条件下速率快慢顺序是④﹥②=③﹥①结论2：在同一反应中，反应速率的大小不能单纯地看数值大小。应化为同一种物质的反应速率再进行比较3、根据各物质的反应速率之比写出化学方程式。例3、某温度下，浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2，在密闭容器中反应生成气体Z，经过tmin后，测得物质的量浓度分别为：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，则该反应的反应方程式可表示为：3X2+Y2===2Z3X2+Y2===2X3Y

【教师总结】通过以上两道例题可以看出：

对于同一个化学反应，它可以用多种物质来表示它的平均反应速率，且各物质表示反应速率的数值不同。而且，各个物质的反应速率之比等于化学反应中计量系数率之比。

【教师讲解】理论上我们也可以推导出物质的反应速率之比等于化学反应中计量系数率之比。

前面我们知道，一个确定的反应中：物质的量之比=计量系数之比，从这些计算公式（vB＝ΔCB/Δt=△nB/(V*△t)）可以看出，对于一个确定的反应，当反应体积和反应时间一定时，浓度的变化之比=物质的量变化之比，化学反应速率之比=物质的量变化之比，从而可知：化学反应中，反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比。

【学生笔记】一个确定的化学反应中，反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比。

【教师提问】知道这个结论之后，我们以后计算还要不要一个一个物质去找浓度变化来表示每个物质的反应速率？

【学生回答】不要，用比值计算就可以了

【教师总结】对，一个确定的化学反应中各个物质的反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比，我们只需表示出一个物质的反应速率，就可以表示出其他物质的反应速率来。而且，知道这里面任意一组物理量的比例就可以算出其它的数值。

【思考】对于有固体参与的反应，能不能用固体物质来该反应的反应速率？为什么？

【学生回答】（不能，固体的浓度不变）

【教师讲解】对，不能用固体表示化学反应的反应速率。

因为固体的浓度是一个常数，反应速率是用单位时间内浓度的变化来表示的。所以不能用固体表示化学反应的速率，只能用气体或者液体表示。例如锌与盐酸反应时就不能用锌表示这一反应的速率。同样纯液体的浓度也是不变的，不能用于表示反应速率。

【学生记笔记】不能用固体或者纯液体表示化学反应的速率，只能用气体或者液体表示。

【课堂总结】以上就是我们这节课要学习的内容，要知道化学反应速率是表示单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量的一个物理量，可用公式vB＝ΔCB/Δt来表示，根据浓度和时间的单位具体确定反应速率的单位。

【教师引导总结】这节课我们要注意的几点是：①反应速率是一个平均值，而不是瞬时速率，而且一定大于0；②对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准。；③化学反应中，反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比；④固体或者纯液体不能表示化学反应的速率，只能用气体或者液体表示。

【课后思考】大家下去思考，前面我们说反应快慢是相对的，如何比较反应的快慢？我们下节课来处理这个问题。

【作业】课本P19习题

板书：

化学反应速率

1．定义：单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加量

2．数学表达式：vB＝ΔCB/Δt=△nB/(V△t)

3．单位：mol•（L•min）－1或mol•（L•s）－1

注意：

①反应速率是一个平均值，而不是瞬时速率，而且一定大于0；②对于同一个反应来说，用不同的物质来表示该反应的速率时，其数值不同，但每种物质都可以用来表示该反应的快慢。因此，表示化学反应速率时，必须指明是用反应体系中的哪种物质做标准；③化学反应中，反应速率之比=物质的量变化之比=浓度变化之比=计量系数率之比；④固体或者纯液体不能表示化学反应的速率，只能用气体或者液体表示。

课堂检测

1、在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之间有以下关系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。则此反应可表示为()A、2A+3B==2C