時(shí)間:2022-12-24 22:13:48
序論:在您撰寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)速率教案時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
情感目標(biāo)
通過(guò)從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ),學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后,能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。
關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
1.聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí),明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)初中知識(shí):化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過(guò)程。
(2)通過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí):化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過(guò)反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.運(yùn)用比喻、圖示方法,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學(xué)反應(yīng)為例,讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動(dòng)畫(huà)教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果),進(jìn)一步說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
3.動(dòng)手實(shí)驗(yàn),可將教材中的演示實(shí)驗(yàn)改成邊講邊做,然后據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律。有條件的學(xué)校,也可由學(xué)生動(dòng)手做,再由學(xué)生討論概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律---增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4.通過(guò)對(duì)本節(jié)所設(shè)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,并當(dāng)堂課完成課后“習(xí)題二、2”,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)內(nèi)容反饋學(xué)生掌握情況,鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)。
教材分析
遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定,作為側(cè)重理科類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)的教材,本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn),按最新教材來(lái)講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過(guò)分子(或離子)的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱(chēng)。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻,說(shuō)明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進(jìn)一步說(shuō)明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況,從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比,從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率,又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學(xué)生通過(guò)對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng),并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)來(lái)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)重點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。難點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
知識(shí)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。
2.使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
3.使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
情感目標(biāo)通過(guò)從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
重點(diǎn)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響。外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的影響。
難點(diǎn)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)方法誘思探究法
教學(xué)過(guò)程
第一課時(shí)
[閱讀教材引入]本章的主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)本章的意義
兩個(gè)問(wèn)題:反應(yīng)進(jìn)行的快慢-化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題。
反應(yīng)進(jìn)行的程度-化學(xué)平衡問(wèn)題。
意義:是學(xué)習(xí)化學(xué)所必需的基礎(chǔ)理論并能指導(dǎo)化工生產(chǎn)。
[錄象]古代建筑物受到腐蝕的記錄片。
[講述]從片中我們知道,古代建筑物在本世紀(jì)所遭受的腐蝕比過(guò)去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重的原因是酸雨。為什么會(huì)使腐蝕的速度變快呢?這就是我們第一節(jié)要研究的化學(xué)反應(yīng)速率問(wèn)題。
[板書(shū)]第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)][實(shí)驗(yàn)2-1]等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應(yīng)。
現(xiàn)象:在加入鹽酸的試管里,大理石與鹽酸迅速反應(yīng),有大量氣泡產(chǎn)生。而加入醋酸的試管里,反應(yīng)緩慢,只有少量氣泡產(chǎn)生。
[講解]不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢不一樣,如何表示化學(xué)反應(yīng)速率呢?
結(jié)論:不同的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。
[板書(shū)]一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、定義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。
2、表達(dá)式:略
[設(shè)問(wèn)]對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率,數(shù)值是否一樣呢?讓我們看下面的練習(xí)。
[投影]練習(xí):在給定條件下,氮?dú)馀c氫氣在密閉容器中合成氨。起始時(shí)加入氮?dú)夂蜌錃馇覞舛确謩e為1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L,氫氣的濃度為2.4mol/L,氨氣的濃度為0.4mol/L。分別用氮?dú)?、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?有什么關(guān)系?
[計(jì)算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
濃度mol/L
2S后2.40.80.4
濃度mol/L
[總結(jié)]同一反應(yīng),用不同物質(zhì)濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率,數(shù)值之比等于方程式中系數(shù)比,應(yīng)指明是用那種物質(zhì)的濃度變化表示的速率,化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)質(zhì)是平均反應(yīng)速率。
[過(guò)渡]下面來(lái)研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):
在三只試管里分別放入5mL相同濃度的稀鹽酸,分別加入長(zhǎng)短、粗細(xì)大致相同的銅絲,鋁絲,鐵絲。
[講解]銅是氫后金屬,不能置換酸中的氫,鋁的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng),鋁的反應(yīng)速率快,說(shuō)明物質(zhì)的性質(zhì)即內(nèi)因是決定化學(xué)反
應(yīng)速率的重要因素。那么,外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響呢?
現(xiàn)象:銅絲與稀鹽酸不反應(yīng);鋁絲比鐵絲溶解的快,氣體生成的快。
[板書(shū)]二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)][實(shí)驗(yàn)2-2]大理石與不同濃度的鹽酸反應(yīng),并給其中一個(gè)加熱。
[實(shí)驗(yàn)2-3]H2O2的分解反應(yīng)
(2-2)現(xiàn)象:在加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡冒出,在加入0.1mol/L鹽酸的試管中氣泡產(chǎn)生得很慢。加熱后,反應(yīng)速率明顯加快。
(2-3)現(xiàn)象:在H2O2中加入MnO2粉末時(shí),立即有大量氣泡產(chǎn)生,在沒(méi)有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問(wèn)題]通過(guò)以上實(shí)驗(yàn),說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有那些?是如何影響的?
[回答]
影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有濃度、溫度和催化劑。濃度越大、溫度越高、使用催化劑,則化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[板書(shū)]1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[設(shè)問(wèn)]對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響,為什么?
[回答]
對(duì)于氣體來(lái)說(shuō),當(dāng)其它條件不變時(shí),體積與所受的壓強(qiáng)成反比。如果氣體的壓強(qiáng)增大,體積就縮小,則濃度就會(huì)增大,化學(xué)反應(yīng)速率就加快。
[板書(shū)]
2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。
[閱讀]P35最后自然段。影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件還有什么?
[設(shè)問(wèn)]為什么在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中選擇長(zhǎng)短、粗細(xì)大致相同的金屬?
[回答]因?yàn)楣腆w顆粒的大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響。
[追問(wèn)]怎樣影響?
[回答]顆粒越細(xì),接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[留疑]外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的原因是什么?
[課堂練習(xí)]
1、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g),在10L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸汽的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率v(x)(反應(yīng)外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為()
A.v(NH3)=0.010mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010mol/(L·s)
C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)
D.v(H2O)=0.045mol/(L·s)
2、在四個(gè)不同的容器中,采用不同條件進(jìn)行合成氨反應(yīng),根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)定的結(jié)果判斷,生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應(yīng)速率為0.3mol/(L·min)
C.用N2表示的反應(yīng)速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2表示的反應(yīng)速率為0.3mol/(L·min)
3、增大壓強(qiáng),能使下列反應(yīng)速率加快的是()
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應(yīng)生成CO2和H2
C.將CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改變反應(yīng)速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器體積不變,增加通人H2的量
C.充入N2,保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
D.充入N2,保持容器內(nèi)體積不變
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
[作業(yè)]P36一、二
使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
情感目標(biāo):
通過(guò)從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
教材分析
遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定,作為側(cè)重理科類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)的教材,本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn),按最新教材來(lái)講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過(guò)程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過(guò)分子(或離子)的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱(chēng)。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻,說(shuō)明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進(jìn)一步說(shuō)明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況,從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比,從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率,又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學(xué)生通過(guò)對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng),并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)來(lái)說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫(huà)在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)建議
化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ),學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后,能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。
關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
1.聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí),明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)初中知識(shí):化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過(guò)程。
(2)通過(guò)提問(wèn)復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí):化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過(guò)反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2.運(yùn)用比喻、圖示方法,說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學(xué)反應(yīng)為例,讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動(dòng)畫(huà)教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果),進(jìn)一步說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
一、設(shè)計(jì)思想
本節(jié)課總體設(shè)計(jì)思想是:以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過(guò)程,并給學(xué)生充分地表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。學(xué)生初次接觸化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí),對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)層次實(shí)驗(yàn)和問(wèn)題情境,使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實(shí)踐到理論到實(shí)踐的順序,首先通過(guò)日常生活中的知識(shí),引入課題。在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)和理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索和討論外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。最后,讓學(xué)生自己討論回答教材中的問(wèn)題以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念,了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。
2、能力目標(biāo):通過(guò)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應(yīng)速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力及分析探究能力;
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
三、教學(xué)重、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
四、教學(xué)過(guò)程
1、預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑:
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性
2、情景導(dǎo)入、提出疑問(wèn):
教師首先提問(wèn):在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象:有的反應(yīng)進(jìn)行的快,有的進(jìn)行的慢請(qǐng)大家舉例說(shuō)明。物理學(xué)中用什么定量描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢?――速度。不考慮速度的方向稱(chēng)之為速率?;瘜W(xué)中用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的快慢。
3、自主學(xué)習(xí)、小試身手:
學(xué)生活動(dòng)一:自主學(xué)習(xí)(閱讀P47―P48,并完成相關(guān)內(nèi)容)
板書(shū):
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、定義:表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量叫做化學(xué)反應(yīng)速率。
2、表達(dá)方式:通常用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。
3、表達(dá)式:
4、單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)
【學(xué)生活動(dòng)二:小試身手】反應(yīng):N2+3H2 2NH3在密閉的容器中進(jìn)行,C(N2)= 2 mol/L C(H2)= 6 mol/L C(NH3)= 2 mol/L試完成(1)分別求N2、H2、NH3濃度的變化量C?(2)分別用N2、H2、NH3求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率V?
計(jì)算結(jié)果:(1)C(N2)= 1 mol/L C(H2)= 3 mol/L C(NH3)= 2 mol/L;(2)v(N2)=0.5 mol/(L?s) v(H2)=1.5 mol/(L?s) v(NH3)=1 mol/(L?s)
【思考與交流】
1、反應(yīng)速率是瞬時(shí)速率還是平均速率?
2、同一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
3、同一化學(xué)反應(yīng),不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比與什么有關(guān)?
結(jié)論:
1、化學(xué)反應(yīng)速率表示的是平均反應(yīng)速率。
2、同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同,但表示的意義是相同的,而且必須注明反應(yīng)物質(zhì)。
3、同一化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)練習(xí),使學(xué)生掌握有關(guān)反應(yīng)速率的計(jì)算。)
【思考與交流】
1、在相同條件下,鋁和鐵同時(shí)與酸反應(yīng),誰(shuí)反應(yīng)的更快?為什么?(內(nèi)因)
2、你家里的酸奶通常放在什么地方?為什么?(外因)
設(shè)問(wèn)由以上兩題:化學(xué)反應(yīng)的速率受哪些因素的影響?
板書(shū):
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)因:反應(yīng)物的性質(zhì);2、外因:
【學(xué)生活動(dòng)三:分組討論】(根據(jù)我們已有的知識(shí)和日常生活經(jīng)驗(yàn),你認(rèn)為哪些外界因素可能會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率?)
【學(xué)生】溫度、催化劑、濃度、壓強(qiáng)、反應(yīng)物的狀態(tài)、固體表面積、光等。
【學(xué)生活動(dòng)四:分組實(shí)驗(yàn)】(根據(jù)我們現(xiàn)有的藥品,分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較和思考完成探究學(xué)案。)
【實(shí)驗(yàn)2-5】
【結(jié)論1】當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小
【實(shí)驗(yàn)2-6】
【結(jié)論2】加入催化劑(正)能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)影響反應(yīng)速率的因素。)
【思考與交流】1、請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎?
【結(jié)論3】增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率加快,減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢.
2、塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應(yīng)誰(shuí)快誰(shuí)慢?為什么?
【結(jié)論4】增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率(接觸充分).
【教師】除此之外,請(qǐng)你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)明其他影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素?探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素有什么意義?(教師組織學(xué)生分組討論)
【師生總結(jié)】控制反應(yīng)條件,提高那些對(duì)人類(lèi)有利的反應(yīng)速率,降低那些對(duì)人類(lèi)反應(yīng)不利的反應(yīng)速率。
5、反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè):教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
信息技術(shù)的飛速發(fā)展使多媒體教學(xué)成為一種新的教學(xué)模式,越來(lái)越多的教育基于多媒體教學(xué)而實(shí)現(xiàn),多媒體作為新生事物,進(jìn)入化學(xué)課堂已經(jīng)顯示了它強(qiáng)大的生命力。
目前,應(yīng)用多媒體教育手段進(jìn)行教學(xué)主要體現(xiàn)于課堂教學(xué)形式上,即課件形式,并與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合,通過(guò)電子課件設(shè)計(jì),教育信息能夠快速、準(zhǔn)確、全面地傳授給學(xué)生。同時(shí),這種教學(xué)方式又以其特有的形象性和科學(xué)性,在教學(xué)中發(fā)揮其魅力,促進(jìn)了教學(xué)形式的豐富多彩、教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化組合和教學(xué)質(zhì)量的普遍提高,從而給教育教學(xué)注人了新的活力和生機(jī)。
在提倡素質(zhì)教育的今天,我們都明白“授人以魚(yú),不如授人以漁”的道理。但如何讓學(xué)生在課堂教學(xué)中作為主體,積極主動(dòng)的去探索知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手、創(chuàng)新等能力,仍是目前困擾我們教師的一大難題。本案例是高中化學(xué)必修2《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》一節(jié)內(nèi)容在新課程環(huán)境下具體的教學(xué)實(shí)踐,本人利用多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合組織教學(xué),是多媒體技術(shù)與高中化學(xué)探究式教學(xué)的一個(gè)整合案例。
二、教學(xué)分析
1.教材分析:課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率與限度的內(nèi)容在初中化學(xué),高中必修模塊和選修模塊中均有安排,既有學(xué)習(xí)的階段性,又有必修、選修的層次性,在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊,學(xué)生概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。本節(jié)從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手,引出反應(yīng)速率的概念,在此基礎(chǔ)上又通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,但不涉及對(duì)反應(yīng)速率進(jìn)行定量計(jì)算或同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的相互換算。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意嚴(yán)格把握教學(xué)內(nèi)容的深、廣度和教學(xué)要求,不能隨意提高知識(shí)難度。
2.學(xué)情分析:學(xué)生通過(guò)一年多的化學(xué)學(xué)習(xí),了解到不同的化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢,同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在不同的外界條件影響下也可能速率不同,以此為契機(jī)在教學(xué)中變驗(yàn)證為探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.通過(guò)實(shí)例和實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率及其影響因素。
2.通過(guò)探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法,提高觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,初步學(xué)會(huì)比較、歸納等科學(xué)研究方法以及變量控制思想在科學(xué)研究中的應(yīng)用。
過(guò)程與方法:
1.合作完成探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)形成化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并且探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.通過(guò)學(xué)習(xí),培養(yǎng)小組合作、交流表達(dá)及科學(xué)探究的能力。
2.激發(fā)學(xué)生參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情,培養(yǎng)其將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí),能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會(huì)和生活問(wèn)題作出合理的判斷。
3.通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究,增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣與情感,體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
教學(xué)難點(diǎn):
1.實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)速率的方法設(shè)計(jì)和操作。
2.如何克服學(xué)生自主活動(dòng)時(shí)間與完成學(xué)習(xí)任務(wù)的矛盾。
五、教學(xué)方法與手段
多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合。其主要過(guò)程設(shè)計(jì)為:
創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)發(fā)現(xiàn),探索問(wèn)題提出新的概念提出研究題目組織探究學(xué)習(xí)活動(dòng),收集信息內(nèi)化、概括、建立概念體系實(shí)際應(yīng)用。
六、探究實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備
5的H2O2溶液,MnO2粉末,1mol/L FeCl3溶液,蒸餾水,冰塊。
燒杯,試管,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),石棉網(wǎng),酒精燈,溫度計(jì),玻璃棒,藥匙。
六、教學(xué)過(guò)程
模塊一 化學(xué)反應(yīng)速率概念的提出
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
[引入]影像資料展示:不同食品的保質(zhì)期(不同溫度);煙花爆竹的燃放過(guò)程;建筑物的腐蝕風(fēng)化;鐵橋生銹;溶洞的形成……聚焦問(wèn)題情境,展開(kāi)討論,在這里會(huì)有更多的關(guān)于不同化學(xué)反應(yīng)速率的日常現(xiàn)象在學(xué)生的討論中產(chǎn)生激發(fā)學(xué)生興趣,加強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的感性認(rèn)識(shí)
[提問(wèn)]不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬(wàn)別,根據(jù)什么現(xiàn)象來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢?小組思考、討論、匯報(bào)感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散能力與知識(shí)遷移運(yùn)用能力
引導(dǎo)學(xué)生,拓寬思路歸納總結(jié):氣泡的多少,固體量的減少,渾濁程度,溫度的變化,顏色的變化……化學(xué)反應(yīng)速率的定性觀察,為后面引入定量實(shí)驗(yàn)做鋪墊
[引導(dǎo)]有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快,有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢,“快”和“慢”是相對(duì)而言的。集中注意,傾聽(tīng)學(xué)生的求知欲被激發(fā),思維能力也活躍起來(lái)
[提問(wèn)]如何定量表示化學(xué)反應(yīng)的快慢?小組思考、討論、匯報(bào):?jiǎn)挝粫r(shí)間產(chǎn)生氣泡的個(gè)數(shù),單位時(shí)間固體量的減少,單位時(shí)間溫度的變化……引入正題,由感性認(rèn)識(shí)到定量分析,引導(dǎo)學(xué)生尋找知識(shí)間的相互聯(lián)系,逐步學(xué)會(huì)比較、歸納等學(xué)習(xí)方法。
[引導(dǎo)]要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),用單位時(shí)間內(nèi)某個(gè)物理量的變化來(lái)表示,在實(shí)際應(yīng)用中,很多化學(xué)反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行。歸納總結(jié):與物理中的速度很接近,化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時(shí)間(如每秒、每分、每小時(shí))內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來(lái)表示。內(nèi)化、概括、建立概念體系,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力
[強(qiáng)化概念]進(jìn)一步用更簡(jiǎn)略的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)速率,并且推導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)速率的單位。通過(guò)簡(jiǎn)單的練習(xí)了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義提高知識(shí)的可利用性,將陳述性知識(shí)組織成程序性知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散能力與知識(shí)遷移運(yùn)用能力
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速度;正反應(yīng)速率;逆反應(yīng)速率;化學(xué)平衡
文章編號(hào):1008-0546(2013)01-0078-02
中圖分類(lèi)號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.031
一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)速度
在化學(xué)教材和論文中,經(jīng)??梢?jiàn)到化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)速度這兩個(gè)詞語(yǔ),它們常被用來(lái)表達(dá)相同的含義,即化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的程度。但是,物理學(xué)上速率和速度是兩個(gè)不同的概念。速率是一個(gè)標(biāo)量,標(biāo)量是有大小而無(wú)方向的量;而速度卻是失量,既說(shuō)明大小又表明方向。所以,速率僅為絕對(duì)大小,不會(huì)有表現(xiàn)方向的正或負(fù);而速度則不然,可能是正值或負(fù)值,代表了兩個(gè)相反的方向。當(dāng)然,化學(xué)反應(yīng)多數(shù)都是可逆反應(yīng),的確是存在兩個(gè)不同的方向,但是,化學(xué)反應(yīng)的方向是化學(xué)熱力學(xué)重點(diǎn)討論的問(wèn)題。而化學(xué)反應(yīng)速率則是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的主要問(wèn)題,在數(shù)值上僅表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,而不反映進(jìn)行的方向。
在中學(xué)課本中,化學(xué)反應(yīng)速率是采用反應(yīng)物或生成物的濃度隨著時(shí)間的變化率來(lái)表示。公式如下:
平均速率v=
瞬時(shí)速率 =
對(duì)于反應(yīng)物,濃度的變化為減少量,化學(xué)反應(yīng)速率即是反應(yīng)物的消耗速率;對(duì)于生成物,濃度變化為增加量,化學(xué)反應(yīng)速率即是生成物的增加速率。無(wú)論以哪個(gè)物質(zhì)來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,濃度變化均取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率也絕不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。
所以,在語(yǔ)言上使用化學(xué)反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速度更合理,建議摒棄化學(xué)反應(yīng)速度的用法而統(tǒng)一使用化學(xué)反應(yīng)速率這一術(shù)語(yǔ)。并且建議在公式中加絕對(duì)值符號(hào),即:v=, =
濃度的變化取末、始態(tài)即反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)后和反應(yīng)前的濃度之差,即使?jié)舛鹊淖兓姓⒇?fù)值,但最終的速率都為絕對(duì)值。這樣更能體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)速率的標(biāo)量性質(zhì),僅有大小而無(wú)表現(xiàn)方向的正、負(fù)號(hào)。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率
中學(xué)階段,在專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)并沒(méi)有涉及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。但是,在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時(shí)說(shuō)到:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。而對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的概念缺乏進(jìn)一步的解釋?zhuān)斐蓪W(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率理解上的混亂。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查詢(xún)發(fā)現(xiàn)提出相關(guān)問(wèn)題的不少而回答準(zhǔn)確清楚的卻并不多。不少人認(rèn)為:可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率即為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)速率。
化學(xué)反應(yīng)速率既非正反應(yīng)速率亦非逆反應(yīng)速率,而是兩者之差。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)同時(shí)存在著正方向進(jìn)行的反應(yīng)和逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。而整個(gè)化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為在這兩個(gè)方向上綜合進(jìn)行的結(jié)果。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為例,同時(shí)存在著正反應(yīng)(2SO2+O22SO3)所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗、SO3的增加和逆反應(yīng)(2SO32SO2+O2)所導(dǎo)致的SO3的消耗和SO2、O2的增加。因此,正反應(yīng)速率即為由于正反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率;而逆反應(yīng)速率則為由于逆反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO3的消耗速率和SO2、O2的增加速率。而化學(xué)反應(yīng)速率則是作為一個(gè)反應(yīng)整體宏觀上反應(yīng)物SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率。當(dāng)然,約定俗成,方程式從左至右為反應(yīng)進(jìn)行的正方向。
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,此時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率即為零,因?yàn)楦魑镔|(zhì)的濃度不再隨時(shí)間而變化。但是,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不為零。
化學(xué)反應(yīng)速率可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物或生成物濃度的變化而得到。但是單純通過(guò)實(shí)驗(yàn)卻不能測(cè)定正反應(yīng)速率或者逆反應(yīng)速率,因?yàn)橹荒軠y(cè)定出宏觀上物質(zhì)濃度的變化卻無(wú)法獲知濃度的改變中哪些是因?yàn)檎磻?yīng)、哪些又是由于逆反應(yīng)所導(dǎo)致的。
三、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率
在中學(xué)教學(xué)中,教師通常將正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率作為化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡及導(dǎo)致化學(xué)平衡移動(dòng)的原因。通過(guò)調(diào)查學(xué)生課堂筆記、網(wǎng)絡(luò)查閱教師教案及教參,發(fā)現(xiàn)許多中學(xué)教師都是這樣講述的:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。而當(dāng)外界條件發(fā)生變化,導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率不相等時(shí)原有的平衡狀態(tài)被打破,若正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率則反應(yīng)向正方向移動(dòng),而逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率反應(yīng)向逆方向移動(dòng),直到正、逆反應(yīng)速率再次相等而達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。
而在一些大學(xué)化學(xué)教材中講到化學(xué)平衡時(shí)卻對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率只字不提,僅僅是因?yàn)橹袑W(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)而不再提及嗎?
其實(shí),經(jīng)典的化學(xué)熱力學(xué)僅從反應(yīng)前、后狀態(tài)的能量變化的角度出發(fā),去探討反應(yīng)的可能性(即反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷)與限度問(wèn)題(即化學(xué)平衡),并未涉及反應(yīng)從始態(tài)到終態(tài)之間的過(guò)程,不涉及反應(yīng)從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)過(guò)渡的快慢。也就是說(shuō),熱力學(xué)基礎(chǔ)上建立的對(duì)化學(xué)反應(yīng)(包括化學(xué)平衡問(wèn)題)的結(jié)論,與反應(yīng)速率之間沒(méi)有任何的聯(lián)系。[1]
經(jīng)典熱力學(xué)通過(guò)反應(yīng)前、后的狀態(tài)的變化,即ΔG(反應(yīng)后的狀態(tài)與反應(yīng)前的狀態(tài)的吉布斯自由能變化)來(lái)判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行以是否達(dá)到平衡。ΔG<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,即反應(yīng)總是自發(fā)向吉布斯自由能減少的狀態(tài)進(jìn)行的,也就是說(shuō)若反應(yīng)后整個(gè)反應(yīng)體系的吉布斯自由能小于反應(yīng)前的吉布斯自由能,那么反應(yīng)肯定向正反應(yīng)方向自發(fā)進(jìn)行;而ΔG=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),即前、后狀態(tài)的吉布斯自由能相等則說(shuō)明已達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度,所謂限度也就是在當(dāng)前條件下反應(yīng)體系的吉布斯自由能已經(jīng)降到了最低,同時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也達(dá)到最高。當(dāng)反應(yīng)條件發(fā)生變化原有平衡狀態(tài)被打破時(shí),若ΔG<0則平衡向正方向移動(dòng),ΔG>0則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。其實(shí),這也是“能量最低原理”這個(gè)自然界普適規(guī)律的體現(xiàn),即“自然變化進(jìn)行的方向都是使能量降低,因?yàn)槟芰吭降驮椒€(wěn)定?!?/p>
所以說(shuō),在中學(xué)階段將化學(xué)平衡的原因歸結(jié)為正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,并認(rèn)為正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率是化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因都是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。但是,因?yàn)橹袑W(xué)還未學(xué)習(xí)到吉布斯自由能的內(nèi)容,似乎只能用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)解釋化學(xué)平衡問(wèn)題同學(xué)們才容易理解。因此,建議中學(xué)教師在講解時(shí)注意措詞:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率只能說(shuō)是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的一個(gè)標(biāo)志而不是其根本原因或本質(zhì);化學(xué)平衡移動(dòng)的方向也不必借助正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的比較來(lái)判斷,而直接用勒夏特列原理來(lái)分析即可。即使介紹在化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率大小的不同,也必須說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡的移動(dòng)總是相互伴隨發(fā)生的過(guò)程,但并非正、逆化學(xué)反應(yīng)速率的變化導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動(dòng)亦非化學(xué)平衡的移動(dòng)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的變化,化學(xué)平衡及其移動(dòng)的本質(zhì)將在大學(xué)化學(xué)中做深入的介紹。
人教版高三上冊(cè)化學(xué)溶液與膠體教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解溶液的組成。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
2、了解膠體是一種常見(jiàn)的分散系。
二、知識(shí)點(diǎn)分析
1.膠體的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)膠體由于分散質(zhì)粒子直徑在1nm~100nm之間,表面積大,有強(qiáng)的吸附能力,因而表現(xiàn)出下列特性:
①能通過(guò)濾紙而不能透過(guò)半透膜——用于懸濁液、膠體、溶液的分離。
②對(duì)光的散射作用——一束光通過(guò)膠體時(shí)產(chǎn)生一條光亮通路——丁達(dá)爾效應(yīng)——鑒別溶液和膠體。
③受水分子從各個(gè)方向大小不同的撞擊作用——膠粒在膠體中做不停息地、無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)——布朗運(yùn)動(dòng)——膠體能均一、較穩(wěn)定存在的原因之一。
④膠粒在膠體溶液內(nèi)對(duì)溶液中的離子發(fā)生選擇吸附使膠體粒子帶電(例Fe(OH)3膠粒帶正電,硅酸膠體的粒子帶負(fù)電)——膠粒在外加電場(chǎng)作用下做定向移動(dòng)——電泳——除塵——膠體能穩(wěn)定存在的主要原因。
(2)膠粒帶電規(guī)律
一般來(lái)講金屬氧化物及其水化物形成的膠體粒子帶正電荷;非金屬氧化物及水化物、金屬硫化物形成的膠體粒子帶負(fù)電荷。
(3)膠體的聚沉方法及應(yīng)用
①加熱——加速膠體粒子運(yùn)動(dòng),使之易于結(jié)合成大顆粒。
②加入電解質(zhì)——中和膠粒所帶電荷,使之聚結(jié)成大顆粒。
③加入帶相反電荷的膠體——互相中和電性,減小同種電荷的相互排斥作用而使之聚集成大顆粒。
④應(yīng)用:如制豆腐、工業(yè)制肥皂,解釋某些自然現(xiàn)象,如三角洲。
2.關(guān)于溶解度計(jì)算的方法
(1)溫度不變時(shí),蒸發(fā)溶劑或加入溶劑時(shí),析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度
(2)若溶劑不變,改變溫度,求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度1
(3)溶劑和溫度改變時(shí),求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x:
先求飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量,再求形成的新飽和溶液中的溶劑、溶質(zhì)質(zhì)量,并與新飽和溶液的溶解度構(gòu)成比例關(guān)系計(jì)算。
(4)加入或析出的溶質(zhì)帶有結(jié)晶水:
既要考慮溶質(zhì)質(zhì)量的變化,又要考慮溶劑質(zhì)量的變化。一般情況下,先求原飽和溶液的溶質(zhì)與溶劑,再求構(gòu)成新飽和溶液中所含溶質(zhì)與溶劑。
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課題3 制取氧氣 (第1課時(shí))
教學(xué)目標(biāo):
基礎(chǔ)層目標(biāo): 1、了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要方法和原理
2、理解分解反應(yīng),區(qū)別化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
3、知道催化劑和催化作用
提高層目標(biāo): 1、初步了解通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法
2、知道催化劑是否參加化學(xué)反應(yīng)
高水平層目標(biāo):1、思考實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法,總結(jié)選取發(fā)生裝置的規(guī)律
2、初步建立“理論分析――實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)――實(shí)驗(yàn)操作”的科學(xué)思路
重點(diǎn)、難點(diǎn): 1、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和原理
2、 催化劑、分解反應(yīng)的概念
教學(xué)過(guò)程:
【課前預(yù)習(xí)】 1、如何檢驗(yàn)一瓶無(wú)色氣體是氧氣?
2、如何檢驗(yàn)兩瓶無(wú)色氣體:氧氣、空氣?
3、如何鑒別三瓶無(wú)色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)猓?/p>
4、如何鑒別四瓶無(wú)色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳?/p>
【課內(nèi)探究】
(導(dǎo)入)上一節(jié)學(xué)習(xí)氧氣性質(zhì)時(shí),我們已經(jīng)知道氧氣可以用二氧化錳和過(guò)氧化氫接觸制取,具體的反應(yīng)原理是怎樣的呢?下面我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一下。
(板書(shū))一、過(guò)氧化氫分解制氧氣
(師)請(qǐng)同學(xué)們按照學(xué)案中的表格,利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材,做過(guò)氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn),填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并認(rèn)真思考表格最后一欄中的問(wèn)題。
(設(shè)問(wèn))二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中到底起什么作用?
(實(shí)驗(yàn)2-5)與補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn):
說(shuō)明:1、補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到過(guò)氧化氫在沒(méi)有二氧化錳的情況下自己能分解放出氧氣,從而更清晰的認(rèn)識(shí)到二氧化錳在該實(shí)驗(yàn)中的作用。
(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo))糾正同學(xué)們不正確的實(shí)驗(yàn)操作,參加個(gè)別小組的討論,了解學(xué)生的思維過(guò)程。
(師)好,大部分小組已經(jīng)做完實(shí)驗(yàn)了,現(xiàn)在找?guī)讉€(gè)小組起來(lái)說(shuō)說(shuō)他們組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論(最少三個(gè)小組),其他小組的同學(xué)可以進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明。
(生)敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論,其他組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充。
(同學(xué)們一般都會(huì)得出二氧化錳不是反應(yīng)物,并且加快了過(guò)氧化氫的分解速度)
(師)二氧化錳不是反應(yīng)物,那它是干啥的?請(qǐng)同學(xué)們用2分鐘閱讀課本38頁(yè),回答下列問(wèn)題。
(生)自主學(xué)習(xí): 1.化學(xué)反應(yīng)里,能其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的 和在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑,又叫觸媒。
2.催化作用:。
3.二氧化錳能做過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑,過(guò)氧化氫溶液分解還可加入;由此可知一個(gè)反應(yīng)的催化劑不止一種。
4.過(guò)氧化氫分解的文字表達(dá)式。
(師)好,現(xiàn)在找個(gè)同學(xué)說(shuō)說(shuō)他的答案
(生)說(shuō)自主學(xué)習(xí)題答案
(師)糾正不正確的答案
(板書(shū))過(guò)氧化氫 二氧化錳 水+氧氣
(師精講)在常溫下,沒(méi)有加入二氧化錳時(shí),過(guò)氧化氫溶液分解放出氧氣的速度很慢,加熱時(shí)才較快速放出氧氣,而在常溫下加入二氧化錳后,過(guò)氧化氫溶液就能迅速產(chǎn)生氧氣,可見(jiàn)二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用?;瘜W(xué)上就把二氧化錳這樣的能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而自己的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。下面請(qǐng)同學(xué)們討論以下4個(gè)問(wèn)題
(生)小組討論
討論交流:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只能是“加快”化學(xué)反應(yīng)速度嗎?
2.催化劑的特點(diǎn):
3.為什么催化劑定義中只強(qiáng)調(diào)催化劑的“化學(xué)性質(zhì)” 在化學(xué)反應(yīng)前后不變,為什么不包括物理性質(zhì)?
4.在寫(xiě)文字表達(dá)式時(shí),催化劑寫(xiě)在反應(yīng)條件上,你認(rèn)為催化劑參加化學(xué)反應(yīng)嗎?(做出自己的猜想,可以課后去查資料,也可以去問(wèn)老師)
(找?guī)讉€(gè)同學(xué)起來(lái)說(shuō)說(shuō)討論的結(jié)果,第四題留待課后)
(師精講)催化劑概念中的
“一變”:改變化學(xué)反應(yīng)速率(包括加快和減慢,像鋼鐵生銹、橡膠老化、食物的變質(zhì)我們都愿意它們發(fā)生得越慢越好,如在使用油脂里加入一些催化劑防止酸敗,這就是催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速度的例子)
“兩不變”:質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)(催化劑的物理性質(zhì)可能發(fā)生變化,因?yàn)橛泻芏嗷瘜W(xué)反應(yīng)是放出熱量的,可能使催化劑在反應(yīng)后改變狀態(tài),因此只是質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)一定不變)
(過(guò)渡)除了過(guò)氧化氫,實(shí)驗(yàn)室還可以用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣,怎么制呢?
(板書(shū))二、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣
(展示樣品)觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)并填在下面:
氯酸鉀 二氧化錳高錳酸鉀
(師演示)將氯酸鉀和二氧化錳混合后放入小試管中加熱,用帶火星的小木條檢驗(yàn)。
(生)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完成下列題目。
二氧化錳在反應(yīng)中所起的作用是;該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(板書(shū))氯酸鉀 二氧化錳
氯化鉀+氧氣
(師)高錳酸鉀放入小試管中加熱,用帶火星小木條檢驗(yàn)。
(講述)高錳酸鉀具有殺菌消毒的作用,醫(yī)院里常用作消毒劑,俗稱(chēng)“PP”粉,實(shí)驗(yàn)證明高錳酸鉀受熱可產(chǎn)生氧氣,同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳。
(板書(shū))高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
(討論)分析上述三個(gè)制取氧氣的反應(yīng),它們有什么共同特征?與化合反應(yīng)有什么不同?
(講述)化學(xué)上把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),叫做分解反應(yīng)。
(板書(shū))三、分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),表示為:
AB A+B,特點(diǎn)是“一變多”
(師總結(jié))分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本類(lèi)型。
(課堂小結(jié))學(xué)完本節(jié)課,你的收獲?
(生總結(jié))實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過(guò)氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法。二氧化錳是過(guò)氧化氫、氯酸鉀制取氧氣的催化劑,了解催化劑的概念和特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)比化合反應(yīng)又認(rèn)識(shí)了分解反應(yīng)。
鞏固檢測(cè):
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是( )。
A.加快化學(xué)反應(yīng)速率 B.使生成物質(zhì)量增加
C.改變化學(xué)反應(yīng)速率 D.減慢化學(xué)反應(yīng)速率
2.實(shí)驗(yàn)室可用于制取氧氣的藥品( )
A.空氣 B.過(guò)氧化氫或二氧化錳 C.高錳酸鉀或過(guò)氧化氫 D.二氧化錳
3.下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒(méi)有改變
C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有改變 D.催化劑就是二氧化錳
4.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
5. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,補(bǔ)充結(jié)論
試管內(nèi)藥品 帶火星的木條復(fù)燃情況 結(jié)論(是否有氧氣放出)
5mL5%的過(guò)氧化氫 木條不復(fù)燃
5mL5%的過(guò)氧化氫+少量
水泥塊 木條復(fù)燃
(1)該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定水泥塊是本實(shí)驗(yàn)的催化劑?說(shuō)出你的理由。根據(jù)你對(duì)催化劑的理解,應(yīng)該增加哪些實(shí)驗(yàn)?
【課后提升】
基 礎(chǔ) 篇
1、 寫(xiě)出用過(guò)氧化氫溶液或高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式
2、下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
A、二氧化硫 點(diǎn)燃 硫+氧氣 B、石蠟+氧氣 點(diǎn)燃 二氧化硫
C、氧化汞加熱 氧氣+汞 D、鐵+氧氣 點(diǎn)燃 四氧化三鐵
3、下列說(shuō)法中不正確的是( )
A、在過(guò)氧化氫溶液的分解反應(yīng)中,二氧化錳起催化作用
B、氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在常溫下能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C、細(xì)鐵絲在氧氣里燃燒時(shí),火星四射,生成黑色固體
D、用排水法可以收集不易溶于水的氣體
4、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,不需要使用的一組儀器是( )
A、燒杯、玻璃棒 B、大使管、集氣瓶
C、酒精燈、鐵架臺(tái) D、導(dǎo)管、單孔塞
5、下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是( )
A、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小 B、在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化
C、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加 D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
提 高 篇
1.某同學(xué)取用一定量的過(guò)氧化氫溶液與一定量的二氧化錳混合制取氧氣,下列有關(guān)氧氣的體積(V)、二氧化錳的質(zhì)量(m)與時(shí)間(t)關(guān)系的圖示中正確的是( )
2. 在實(shí)驗(yàn)室里,常采用分解 溶液或加熱 的方法制取氧氣,兩個(gè)反應(yīng)均屬于 反應(yīng)。在兩個(gè)反應(yīng)中,都接觸到一種物質(zhì),它的名稱(chēng)叫做 。在前一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 ,在后一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 。
能 力 篇
1.將一種無(wú)味的液體A裝入試管,用帶火星的木條試驗(yàn),無(wú)現(xiàn)象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速產(chǎn)生氣泡,生成了使帶火星的木條復(fù)燃的氣體C,使金屬E紅熱并伸入盛有氣體C、瓶底有少量液體D的集氣瓶中,金屬E劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體F。
①寫(xiě)出它們的名稱(chēng)
②黑色粉末B在A的分解反應(yīng)中起 作用,是這個(gè)反應(yīng)的 劑。
2、為了保證長(zhǎng)時(shí)間潛航,在潛水艇里要裝備氧氣再生裝置,有以下幾種制氧的方法:①加熱高錳酸鉀;②常溫下過(guò)氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。