高一化学鲁科版教案：第二章第节化学反应的快慢和限度第课时

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第2节化学反应的快慢和限度eq\o（\s\up7（）,\s\do5（本节分析))化学反应的快慢和限度是认识化学反应的一个必不可少的维度，是解决“如何更加有效的利用化学反应”这一问题的重要依据.本节从化学反应的快慢和限度这一全新的视角,继续认识化学反应。化学反应速率和化学平衡分别属于化学动力学和化学热力学的范畴，其涉及的内容非常丰富。但是本节的教学目的不是让学生深入认识化学反应速率和化学平衡的知识，而是让他们认识化学反应有快慢之分，建立化学平衡的观点，知道化学平衡是相对的，可以随外界条件的改变而改变.因此，本节教材只是让学生通过实验和生活经验归纳得到一些简单结论,而不进行理论分析。另外，本节教材以化工生产条件的优化为背景,通过探究活动使学生在获得化学知识的同时发展能力，体会到化学理论学习对生产实践的重要指导作用。课时分配：2课时【教材内容框架】第1课时化学反应速率和影响因素（案例一)eq\o（\s\up7（),\s\do5(整体构思））教学目标1．课标要求(1)了解化学反应速率的概念，了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。（2）了解化学反应速率的调控在生活、生产和科研领域中的重要作用，了解催化剂在生活、生产和科研领域中的重大作用。2．三维目标知识与技能了解化学反应速率的概念，使学生知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响,初步了解如何调控化学反应的快慢。过程与方法通过“认识化学反应的快慢"、“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力.情感态度与价值观通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂与化学工业”等资料介绍，使学生了解控制反应条件在生产的科学研究中的作用。教学分析1．教材分析本课时从化学反应速率角度认识化学反应，让学生知道化学反应有快慢之分，并了解化学反应速率的表示方法，通过生活经验和化学实验，知道影响化学反应速率的因素。注意本节作为必修内容,不要求学生深入的认识化学反应速率和进行较高要求的计算，同时，也不要求定量的解释外界条件对化学反应速率的影响。2．学情分析通过对元素化学的学习，已经知道化学反应有快慢之分，通过本节的学习,不仅进一步认识这个问题,还能定量的描述化学反应速率.在教师的引导下，学生通过实验探究化学反应速率的影响因素,增强学习化学的热情。通过硫酸制造工业、硝酸制造工业的了解，可以了解控制反应条件在生产中的作用.教学重点、难点影响化学反应速率的因素。教学方法本节课主要采取问题引导、实验探究、合作交流及多媒体教学法。实验内容较多,将全班分为两部分,各做不同实验，每部分划分不同小组，每组四人的形式开展学习活动。课前准备1．学生准备(1)根据预习学案预习本节教材中化学反应快慢的相关内容.(2）寻找日常生活中和工业上如何控制化学反应速率，了解控制反应条件在生产的科学研究中的作用。2．教师准备制作教学课件、收集相关图片等资料、准备本节探究实验所需仪器药品。板书设计第2节化学反应的快慢和限度一、化学反应的快慢1．化学反应速率v＝eq\f（Δc,Δt）2．决定化学反应快慢的因素反应物的性质（主因）3．影响化学反应快慢的因素浓度、温度、接触面积、催化剂等(外因）eq\o（\s\up7(），\s\do5（教学设计)）情景导入导入设计一：【直接引入】我们对化学反应的利用主要有两个方面,一是利用化学反应合成新物质,二是利用化学反应释放的能量。为了使化学反应更好的服务于人类,我们需要从化学反应的快慢和进行的程度这两个角度进一步认识它们。【设计思路】学生在前面已经学习了化学反应中物质变化和能量变化，通过对元素化学内容的学习,也感受到了化学反应有快慢之分，直接引出本节的学习目标,激发学生的学习热情，将更多的精力用于本节的重点和难点的学习上来。导入设计二:【研究学习】学习小组调查化工生产中，哪些措施能使生产加快进行？哪些措施能提高生产的效率？【交流分享】学生“四人学习小组”的代表上台调查结果。【教师点评】评价同学们的交流结果，表明这就是本节要学习的化学反应的快慢和限度。【设计思路】本部分内容可以让学生明确控制反应条件在生产的科学研究中的作用.通过学生自己的调查,可以提高学生学习的积极性，提高课堂教学效果。推进新课[引言]通过同学们的讨论交流，我们知道学习化学反应有快慢之分,如何表示化学反应的快慢呢?相信通过今天的学习，你对化学反应会有一个全新的认识。【投影】快慢不同的化学反应【教师点拨】我们通常用化学反应速率来描述化学反应的快慢.【板书、投影】1.化学反应速率【归纳总结】指单位时间里反应物浓度或生成物浓度的变化v＝eq\f(Δc,Δt)单位：mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1等【交流互动】某条件时，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的N2和H2,初始时测得H2的物质的量浓度为1mol·L－1,5分钟后，测得H2的物质的量浓度为0。8mol·L－1，则用H2表示该化学反应的速率为________。【设计思路】从感受化学反应的快慢，到定量化的描述化学反应的快慢,引入化学反应速率的概念，以及使学生能进行简单的计算。【问题思考】化学反应有快有慢，决定化学反应快慢的因素是什么？【板书、投影】2.决定化学反应快慢的因素【教师点拨】我们通过实验探究这个问题(铜、铁、镁与3mol·L－1的盐酸反应）【投影方法】3支试管，分别加入1滴管3mol·L－1的盐酸,分别插入铜片、铁片和镁条,观察现象。强调实验注意事项：①介绍滴管的使用方法，②看到现象就可以停止实验。【学生活动】各小组进行实验探究.【交流分享】每组派一代表交流实验现象和结论。【投影结论】物质间能否发生反应及发生反应的快慢由反应物的性质决定。【设计思路】通过实验，让学生知道决定化学反应快慢的因素（属内因），也了解设计实验的思路与方法，提高学习能力。【设问】同一化学反应在不同条件下进行，化学反应速率是否相同呢？哪些因素可以影响化学反应速率呢？【板书、投影】3.影响化学反应快慢的因素【学生活动】请同学们联系学过的反应和生活实际，思考影响化学反应快慢的因素并举出相应的例子。【教师点评】对学生的举例进行点评。【投影】浓度、温度、接触面积、催化剂等【学生活动】接下来请学生们根据课本列出的试剂，设计实验方案，验证上述因素对化学反应快慢的影响.【交流分享】交流不同方案【投影】实验方案实验内容实验方案实验现象结论浓度对速率的影响两支试管,分别加3mol·L－1和0.5mol·L－1的盐酸2滴管，插入镁条温度对速率的影响一支试管，加3mol·L－1的盐酸2滴管，插入铁片，观察现象，然后加热，观察现象接触面积对速率影响两支试管，分别加等体积的块状碳酸钙和粉末状碳酸钙，再各加3mol·L－1的盐酸2滴管催化剂对速率的影响两支试管，各加3％的H2O2溶液2滴管和3滴洗涤剂，观察,分别加少量MnO2粉末、5滴FeCl3溶液，振荡强调实验注意事项：①试剂的用量：看大屏幕；碳酸钙块状与粉末取等体积,②加热时间不要太长。【学生活动】学生实验，分成两大组，一组做浓度与温度，一组做催化剂与接触面积。每大组分为若干小组，每小组4人，每小组一名代表回答表格中的有关问题。【交流分享】总结实验现象及结论①镁与较浓的盐酸反应快；增加反应物浓度，可以提高化学反应速率。②铁与较高温度时的盐酸反应快，升高温度，可以提高化学反应速率；通常情况下,温度每升高10℃，化学反应速率将增大到原来的2~③粉末状的碳酸钙与盐酸反应快；增大反应物的接触面积，可以提高化学反应速率。④H2O2溶液在有催化剂时比无催化剂时反应快;使用催化剂,可以提高加快化学反应速率.【设计思路】通过学生讨论和老师引导,明确实验探究的内容，培养学生设计实验和实施实验的能力；通过实验探究，明确影响化学反应速率的因素；学生分工协作、交流实验的成果，然后进行共同分析，提高了课堂容量和效率。【教师讲解】在化工生产中，80%的反应需要催化剂,指导学生阅读教材，催化剂与化学工业。【归纳总结】除了上述因素外，压强、光波、电磁波、超声波溶剂等也可能影响化学反应速率。【课堂小结】本节主要学习了化学反应速率和影响化学反应速率的因素。课堂作业1．实验室中可用铁片与稀硫酸反应制取氢气，下列措施不能使氢气的生成速率增大的是（)。A．加热B．不用稀硫酸,改用质量分数为98%的硫酸C．不用铁片，改用镁条D．不用铁片，改用铁粉答案：B2．实验室中用锌粒和一定浓度的稀硫酸反应制取氢气，反应开始后，生成氢气的速率与时间的关系如图所示，解释:①为什么开始后化学反应速率在加快?②为什么后来化学反应速率又减慢？答案:①反应放出的热量使溶液的温度升高，从而加快了化学反应速率；②随着反应的进行,稀硫酸的浓度不断降低,从而减慢了化学反应速率。3．对于某化学反应，如果温度每升高10℃，化学反应速率增加到原来的3倍。在10℃时，完成反应10％需要54min，将温度提高到30A．9minB．6minC．18minD．2min答案：B教学反思由对化学反应快慢的感受到对化学反应速率的定量描述，由对化学反应速率影响因素的讨论到实验探究这些影响因素，学生的知识水平和探究问题的能力都上了一个新台阶。课堂教学中还是要把握好难度和深度,不给学生增加难度,也要为今后《化学反应原理》的学习打好基础。化学反应速率和影响因素（案例二）eq\o（\s\up7（)，\s\do5(整体构思））教学目标1．课标要求(1)通过实验认识化学反应有快慢之分，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。(2）通过实验探究外界条件对反应速率的影响。(3)了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。2．三维目标知识与技能了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢.过程与方法通过“认识化学反应的快慢”“外界条件对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。通过引导学生对熟悉的化学反应、工业生产的分析，让他们学会提炼总结解决问题的科学方法。通过探究活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括能力.情感态度与价值观通过“硫酸制造工业的发展”“催化剂和化学工业”等资料介绍,使学生了解控制反应条件在生产和科学研究中的重要作用，培养学生理论联系实际和课后学习的热情。教学分析1．教材分析本节教材只要求学生根据已有的学习经验和实验认识到不同反应的化学反应的速率不同，了解反应速率的表示方法以及如何在一个具体实验中比较化学反应速率的快慢,知道反应条件的改变(温度、浓度、催化剂）会对化学反应速率产生怎样的影响,不需要学生对上述内容进行理论分析和定量计算.但要注意利用本节课的工业生产背景以及解决生产、生活中与化学反应有关的问题。另外，本节学生首次接触半定量研究的任务,通过本节课的学习让学生掌握设计半定量实验的能力.2．学情分析学生的认知、思维水平达到了较高的层次，更加关注理性思维、抽象思维。另外，经过高一上学期的学习，学生善于质疑、主动思考、积极获取知识的学习习惯已基本养成，参与意识、合作学习意识已有较明显提高,自学能力和实验设计的能力以及动手能力大大改善。学生已有的知识基础也保证了探究的科学性和有效性。所以本课时可采取合作探究的教学方法。教学重点、难点重点：化学反应速率的概念；浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。难点：半定量实验的设计以及理论对工业生产实践的指导作用。教学方法问题导引、四人小组合作交流、实验探究、学生自学、多媒体教学。课前准备教师：1.多媒体课件，实验课件。2．实验用品：①药品：表面积大致相同的镁条、铁片和铜片,过氧化氢溶液（3%)，盐酸(0。5mol·L－1、3mol·L－1)、块状碳酸钙，碳酸钙粉末，二氧化锰粉末，氯化铁固体。②仪器：试管,药匙，镊子，胶头滴管,酒精灯,试管夹，导管,水槽，量筒;学生:预习内容，按小组设计课本P41实验方案.改进:金属再加上铜片，催化剂再加氯化铁固体。板书设计第1节化学反应的快慢和限度一、化学反应的快慢1．化学反应速率：单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化量。2．影响化学反应速率的因素：（1)内因:反应物本身的性质（2）外因：①浓度：增大反应物浓度，可提高化学反应速率②温度：升高温度，可提高化学反应速率③催化剂:加入（正)催化剂,可大大增大化学反应速率④接触面积:增大接触面积，反应速率增大⑤压强：增大压强，使气体反应物浓度增大，反应速率增大其他条件：光波、电磁波、超声波、溶剂等。eq\o(\s\up7（),\s\do5（教学设计)）情景导入导入设计一：【联想质疑】硫酸是一种重要的化工产品。早在公元7世纪，人们就开始寻找制取硫酸的方法，但是直到1875年,德国化学家麦赛尔用铂作催化剂并在催化氧化前将二氧化硫和氧气净化，才使硫酸生产有了较大的发展。而后硫酸工业的每次突破性进展都是因使用了新型、高效的催化剂而引起的。请问:(1）催化剂的作用为什么如此重要?(2）二氧化硫的催化氧化过程还需要较高的温度，为什么？（3）工业合成氨的条件是高温高压催化剂，你知道为什么要选择这样的条件吗？【思考联想】提问1～2名学生，回答对的及时肯定。由于学生已经预习过，能回答出高温和催化剂能加快反应速率。但高压？工业生产条件又是如何选择呢？【教师点拨】这与化学反应的快慢和进行的程度有关.这一节我们就从化学反应的快慢和进行的程度两个角度来进一步认识化学反应。先研究化学反应的快慢。【设计思路】二氧化硫的催化氧化和工业合成氨这两个工业生产的反应，学生早在必修1第3章就已经接触。当时学生对反应条件是被动接受的，这时提出质疑，学生自然会想：对呀，为什么呀？有些通过预习可以解决,有些不能解决。这样就激起了学生的共鸣和进一步求知的兴趣。导入设计二：【联想质疑】通过第1节的学习，我们从物质变化和能量变化的角度认识了化学反应.那么认识化学反应还有其他的角度吗？【屏幕展示】三幅图片:美丽的焰火、锈蚀的青铜大钟、白色污染（塑料袋已经严重破损）。知识支持：NO2在常温下会发生如下反应：NO2=N2O4，其中NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体。同时向同学展示装有NO2气体的双连球。大家在这几个反应中能感受到什么?【思考讨论】提问1～2名学生，回答对的及时肯定。学生从三幅图片能感受到反应进行的快慢；从知识支持和双连球能感受到NO2生成N2O4的反应进行得不完全.【教师点拨】所以认识化学反应还有两个角度：化学反应的快慢和进行的程度。这一节我们就从这两个角度来进一步认识化学反应。先研究化学反应的快慢.【设计思路】图片中的这些现象日常生活中随处可见，学生会想，我怎么没想过这是化学反应的快慢问题呢？NO2生成N2O4的反应学生在必修1第3章接触过，可能已经没有印象了，此时重新提及,学生可能会想，常温下NO2就不存在了，全部转化为无色的N2O4.结果双连球中的红棕色颠覆了他的认识，于是学生的兴趣被激起。推进新课【活动探究】先做一个实验来感受化学反应的快慢。【屏幕展示】两支试管中分别加入表面积大致相同的镁条和铁片，同时各加入0.5mol·L－1的盐酸2mL,观察.【分组探究】1。你是通过哪些现象了解化学反应的快慢的？2．本实验中，哪些因素影响了化学反应的快慢?3．这是一种怎样的实验方法,为什么采取这种方法?【交流分享】可能的说法有:1．产生气泡的先后；产生气泡的多少；同一时间内产生气泡的多少；固体消失的时间.2．镁和铁的活泼性(反应物本身的性质)影响了反应的快慢。原因是其他因素都相同，如固体表面积、反应温度、盐酸的浓度和体积。3．对照实验的方法。实验结果会受多种因素影响，我们一次实验只能探究一种因素对实验结果的影响,因此，其他因素必须相同。【归纳总结】化学反应的快慢可以用单位时间内反应物和生成物的物质的量的变化来描述，称为化学反应速率。但化学反应速率通常是用单位时间内反应物浓度和生成物浓度的变化来表示。这种实验方法是实验研究中的变量控制思想.【设计思路】通过这样一个实验探究，学生真切的感受到反应快慢的比较方法、反应速率的表示方法和变量控制思想在实验探究中的应用.在接下来的活动探究中，教师就不必再费口舌进行方法导引。【迁移应用】在一定条件下N2＋3H22NH3的反应中，起始c(N2）为2mol·L－1,c（H2)为5mol·L－1，反应到2min时，测得c（NH3）为0.4mol·L－1，试分别用N2、H2、NH3表示该反应的速率。【设计思路】既不给公式也不多做说明，只是让学生简单体验一下反应速率的计算，为以后选修做衔接.但教师也可根据学生的实际情况，补充化学反应速率的公式及比较方法。【深入探究】反应物本身的性质会影响反应速率外，还有哪些因素会影响?【方案探究】结合刚才的实验，再给大家2分钟时间修改或调整提前设计的认识化学反应的快慢探究方案。【交流分享】明确可行的实验方案：(1）镁条（或铁片)、铜片分别与2mL0.5mol·L－1的盐酸(可分别分配给2个小组)(2)镁条（或铁片)分别与2mL0。5mol·L－1和3mol·L－1的盐酸；块状碳酸钙分别与2mL0.5mol·L－1和3mol·L－1的盐酸；粉末状碳酸钙分别与2mL0。5mol·L－1和3mol·L－1的盐酸(只做其一即可，可分别分配给4个小组）（3）镁条（或铁片）分别在常温和加热条件下与2mL0。5mol·L－1的盐酸（可分别分配给2个小组)(4）块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与2mL0.5mol·L－1的盐酸(5）三份2mL过氧化氢溶液（3％)，其中两份分别同时加入少许二氧化锰粉末和氯化铁固体。【活动探究】做实验并做好实验记录。【交流分享】被分配用不同药品来做同种影响因素的小组都要落实到。追问一下哪种因素对反应速率的影响最显著。【归纳总结】提高反应速率的因素有：增大反应物浓度、升高温度、增大反应物间的接触面积、使用催化剂。其中催化剂的影响最显著，而不同催化剂对同一反应的化学反应速率的影响不同.而对物质之间能否反应以及反应快慢起决定作用的是反应物本身的性质。【设计思路】比课本多加一种金属铜，可让学生更深刻的理解决定反应速率大小的因素是反应物本身的性质。比课本多加一种催化剂，可让学生直观感受到不同催化剂对同一反应的化学反应速率的影响不同。【学以致用】针对不同的导入设计有两种方案：方案一：1．呼应导入设计一：解决问题，催化剂在工业生产中的重要作用就是因为它能显著地改变反应速率，高温能加快反应速率。那么,压强是否也会影响化学反应速率？【深入思考】对有气体参与的反应,改变压强可改变气体反应物的浓度从而改变反应速率.2．说明下列事实的原因：(1)爆炸反应进行的很快，而铜的锈蚀很慢，塑料的降解更慢。（2)硫在纯氧和空气中燃烧现象不同。(3）食品放在冰箱中可以保鲜。（4)实验室进行化学反应时，通常要把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。(5)消防队员救火时开门都很小心,因为门一旦打开就有可能发生爆炸。（6)面粉车间标有“严禁烟火”。(7）浓硝酸贮存在棕色试剂瓶，置于冷暗处。方案二：1．呼应导入设计二：影响三幅图片中反应速率的因素有哪些？2．说明下列事实的原因：(1）硫在纯氧和空气中燃烧现象不同。(2)食品放在冰箱中可以保鲜。（3)实验室进行化学反应时，通常要把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。(4)消防队员救火时开门都很小心，因为门一旦打开就有可能发生爆炸。(5)面粉车间标有“严禁烟火”.(6)浓硝酸贮存在棕色试剂瓶，置于冷暗处。3．阅读课本联想质疑，思考：（1)催化剂的作用为什么如此重要？(2）二氧化硫的催化氧化过程还需要较高的温度，为什么？（3)工业合成氨的条件是高温高压催化剂，你知道为什么要选择这样的条件吗？【解决问题】催化剂在工业生产中的重要作用就是因为它能显著地改变反应速率，高温能加快反应速率.压强?【深入思考】对有气体参与的反应，改变压强可改变气体反应物的浓度从而改变反应速率.【阅读思考】阅读课本P42后三段，包括化学与技术.【思维提升】利用影