資源簡介

課題 《化學反應的速率和限度》第一課時 學科：化學 高一
教學內容分析 課標分析： 《普通化學課程標準（2017版）》對這一節的內容要求如下：體會從限度和快慢兩個方面去認識和調控化學反應的重要性。了解可逆反應的含義，知道可逆反應在一定條件下能達到化學平衡狀態。知道化學反應平均速率的表示方法，通過實驗探究影響化學反應速率的因素。認識化學變化是有條件的，學習運用變量控制方法研究化學反應，了解控制反應條件在生產和科學研究中的作用。 教材分析： 本節是必修二第六章第二節第一課時化學反應的速率?？紤]到通過初中和高中的化學學習，學生對化學反應速率與反應條件相關，改變反應條件（如使用催化劑）可調控反應速率等知識已有所了解。教材中化學反應速率影響因素的內容，以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材結合學生學過的相關知識，補充一些生活、生產中需要通過反應條件調控反應速率的實例，說明認識化學反應速率影響因素的重要性，并借此體現調控反應速率的意義和價值。在已知催化劑這一反應速率影響因素的基礎上，通過“探究”，重點引導學生探討反應溫度和反應物濃度對化學反應速率的影響，并結合濃度影響因素，針對氣體反應說明壓強的影響。 “探究”中安排的兩個實驗和一個討論，教材采取了學生自主參與度不同的設計。對反應溫度的影響的探究給出了具體步驟，學生只需自主操作并觀察、比較；對反應物濃度的影響的探究只給出探究設計提示，學生需要根據要求選擇實驗用品，設計并實施實驗。“問題與討論”則需要學生自主提出問題、進行假設、設計實驗方案。這種探究水平的進階式設計，意在體現一定探究性的前提下保證可操作性，同時也照顧到全國范圍內化學教學的實際可行性。 除“探究”之外，教材還利用“思考與討論”引導學生探討得出影響化學反應速率的其他一些因素，如反應物顆粒大小、反應物接觸面積等。這樣將教材中提及的各種不同影響因素分層次處理，既突出濃度（壓強）、溫度、催化劑的影響因素等重點內容，又不局限于這幾個因素，表明影響化學反應速率的因素還有很多。
學情分析 根據學習經驗和生活經驗學生已經具備了一定的化學基礎，對化學反應的快慢有了一定的認識，通過改變一些化學反應的條件可以加快或減慢反應的速率，具備了一定的實驗操作能力、觀察分析歸納能力和交流討論的習慣，同時采用實驗手段能調動學生學習的積極性，通過“變量控制”的思想學習，學生可以較順利地由“經驗性”知識過渡到“科學性”知識，再達到“系統性”知識的層次。此專題的學習，也為后期選擇性必修四的學習打下了基礎。但學生對化學反應速率的表示方法還是弱點，以及相關計算是弱點。
教學目標與核心素養 【教學目標】 1.了解化學反應速率的表示形式，并掌握基本表達式。通過三段法的介紹，學會化學反應速率的計算 2.能舉出生活中影響反應速率的實例，并推測影響化學反應速率的因素，增強證據推理意識。 3.能根據給出的儀器和試劑，設計探究實驗，重溫科學探究的一般程序，掌握“變量控制”法，發展科學探究和科學態度的學科核心素養 4.能從微觀角度理解濃度和壓強對速率影響的關聯，發展宏觀辨識和微觀探析的學科核心素養。 5.認識調控反應速率的重要性，認識控制反應條件在生產和科學研究中的作用，增強對化學學科的應用能力，發展社會責任的學科核心素養。 【評價目標】 1.通過學生對實驗的分析以及化學反應速率表達式的書寫，了解學生對化學反應速率概念的理解。通過相關題型的計算，了解學生對化學反應速率計算的掌握。 2.通過對影響化學反應速率因素的推測，診斷證據推理能力(基于經驗和概念原理水平)。 3.通過不同影響因素探究實驗的設計，診斷并發展學生實驗探究水平(定性水平、定量水平)。 4.通過濃度、壓強對反應速率影響的結合分析，診斷并發展學生的宏微結合分析能力(系統水平) 5.通過對生產實例中調控速率的分析，診斷并發展學生解決實際問題的能力，以及對化學學科價值的認識水平(學科價值視角、社會價值視角)
重點 難點 化學反應速率的計算，化學反應速率的影響因素及變量控制的實驗探究 變量控制實驗探究方案的自主設計
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 在化學反應的研究和實際應用中，人們除了選擇合適的化學反應以實現所期待的物質轉化或能量轉化，還要關注化學反應進行的快慢和程度，以提高生產效率。 【思考與討論】 在化學實驗和日常生活中，我們經常觀察到這樣的現象：有的反應進行的快，有的進行的慢。你了解下圖涉及的化學反應進行的快慢嗎？反應的快慢程度與我們有什么關系？ 【思考】可以通過哪些宏觀現象來判斷下列化學反應進行的快慢？ (1)Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ (2)Ba(OH)2 + H2SO4 == BaSO4↓ + 2H2O (3)Fe3+ + 3SCN- == Fe(SCN)3 不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應的快慢。而在科學研究和實際應用中，往往需要定量地描述一個反應的快慢。 什么是定性？什么是定量？ 例如：我們學過物理都知道： (1) 光的傳播速度是很快的； (2) 光在空氣中的傳播速度3×108 m/s。 【過渡】在物理中我們是如何定量地判斷一個物體移動速度快慢的？用速度來描述：單位時間內物體移動的距離的大小。 那么化學上又是如何定量地判斷一個化學反應的快慢的呢？ （1）觀察氣泡產生的快慢； （2）觀察沉淀產生的快慢； （3）觀察顏色出現的快慢； 用與學生相關的生活細節導入，可以讓學生明白學以致用，生活中處處可以發現問題，多思考，多發現 實驗了解反應的快慢 通過簡單的類比以及遷移到新的概念，更加便于接受
講授新課 一、化學反應速率 1．定義 化學反應速率是用來衡量化學反應過程進行的快慢的物理量。通常用單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量(均取正值)表示。 2．計算公式 3．單位 mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1 4．實例 某反應的反應物A濃度在5 min內由6 mol·L－1變成了2mol·L－1，則v(A)＝ 。 【課堂練習】 1、在某一化學反應中，生成物B的濃度在5s內從0.5 mol/L變成2.0 mol/L，在這5s內B的化學反應速率為_______。 2、一個5L的容器中，盛入8.0 moL某氣體反應物，5 min后，測得這種氣體反應物還剩余6.8moL，這種反應物的化學反應速率為___________。 【思考與發現】 反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密閉的容器中進行，各物質濃度隨時間變化如下：完成表格并求在2 s內的這個反應的平均率。 時間N2H2NH3t=0 s2 mol/L6 mol/L0 mol/Lt=2 s2 mol/LV（B）
思考1：化學反應速率之比與方程式中它們的計量數之比有什么關系？ 思考2 ：這個反應用哪種物質表示時其速率最快？ 【課堂練習】 反應 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四種不同情況下的反應速率為： ①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 則該反應速率的快慢順序為( ) A.④>③=②>① B.②>④>③>① C.①>②=③>④ D.④>③>②>① 總結：比較同一個化學反應的反應速率的相對大小時，應先轉化為同一物質、同一單位，然后再比較其數值大小，數值越大表明反應越快。 【思考與討論】 對于下列反應，你是希望其反應速率越快越好還是越慢越好？ ■鋼鐵腐蝕 ■ 食物腐壞 ■ 煉鋼 ■ 合成氨 調控化學反應速率常常是決定化學實驗成敗或化工生產成本的關鍵。有哪些因素能夠影響化學反應速率呢？ 【交流討論】相同條件下，等質量（金屬顆粒大小相當）的金屬Na、Mg、Al 與足量同濃度的鹽酸反應，反應速率最快的是？ 不同化學反應：物質本身的性質（主要） 相同化學反應：外界條件 【交流討論】下列反應的速率受到哪些因素的影響？ 1、加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉的要強得多。 2、常溫下，新鮮牛奶約4h變質，但在冰箱內，鮮奶48h后才變質。 3、木炭在氧氣中比在空氣中燃燒劇烈。 4、燒火做飯，為什么要將柴劈小？ 【講解】 二、影響化學反應速率的因素 【實驗探究】 影響化學反應速率的因素 【問題】有哪些反應條件會影響化學反應的速率？ 【假設】影響化學反應速率的因素可能有催化劑、反應溫度、反應物濃度等。 【用品】10%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、二氧化錳粉末、冷水、熱水、試管、試管夾、燒杯。 1.影響化學反應速率的因素可能有哪些？設計實驗方案完成上述表格。 2.實驗過程中需要注意什么問題？ (1) 催化劑 在三支大小相同的試管中均加入2mL10%H2O2溶液，在其中兩支試管分別加入MnO2粉末和2滴1mol/LFeCl3溶液，觀察現象并進行對比 (2) 反應溫度的影響 在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，將其中一支試管放入盛有冷水的燒杯中，另一支試管放入盛有熱水的燒杯中，觀察現象并進行對比。 (2) 濃度 取兩支大小相同的試管，向其中一支試管滴入5mL10%H2O2溶液，另一支試管滴入3mL10%H2O2溶液和2mL水，再分別向兩只試管中滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，觀察現象并進行對比。 結論： 影響因素如何影響（其他條件相同時）催化劑（正）催化劑可以加快化學反應速率溫度溫度升高，反應速率加快；溫度降低，反應速率減慢。濃度濃度增大，反應速率加快；濃度減小，反應速率減慢。
【實驗探究】壓強對反應速率的影響 壓強對反應速率的影響 有氣體參加的反應，改變壓強對反應速率的影響實質是改變體積，使反應物的濃度改變。 (1)壓縮體積或充入氣態反應物，使壓強增大，都能加快化學反應速率。 (2)體積不變，充入不參與反應的氣體。雖然總的壓強增大，但反應物濃度不發生變化，故化學反應速率不變。 例：已知在密閉容器中發生化學反應：N2(g)＋O2(g) =2NO(g)。分析下列條件的改變對該反應的化學反應速率的影響。 (1)縮小容器容積使體系壓強增大，該反應的反應速率將如何變化？ (2)體積不變，充入氬氣，使體系壓強增大，該反應的反應速率將如何變化？ (3)壓強不變，充入氬氣，該反應的反應速率將如何變化？ 計算 計算 填寫表格 總結規律 比較大小 催化劑 溫度 濃度 反應物接觸面積 小組討論，設計方案 小組實驗 思考交流 幫助學生理解化學反應速率 根據問題類比推理，提出合理的假設 加強學生發現和提出有探究價值的化學問題，能依據探究目的設計并優化實驗方案，完成實驗操 作，能對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論；能和同學交流實驗探究的成果，提出進 一步探究或改進實驗的設想；能尊重事實和證據，不迷信權威，具有獨立思考、敢于質疑和批判的創新精神。
課堂小結 一、化學反應速率 定義：化學反應速率用單位時間（如每秒，每分，每小時）內反應物濃度的減小或生成物濃度的增大來表示。(物質的量濃度) 計算式:V=△c/△t， 單位：mol/(L min) 或mol/(L s) 二.影響化學反應速率的因素 內因：反應物本身的性質（最主要因素） 外因： 其他條件相同時：①催化劑：一般加快反應速率 ②濃度：濃度大，反應速率快 ③溫度：溫度高，反應速率快 ④壓強：對于有氣體參加的反應，增大壓強，反應物濃度增大，反應速率增大 透過現象引發學生深層次的思考，培養學生的歸納能力。培養學生思維的深刻性，提升對元素及其化合物知識的認知水平。
板書
教學反思 本節課化學反應速率的概念和影響化學反應速率的因素是重點內容，而影響化學反應速率的因素的影響的開放性很強，要求學生自己設計實驗進行探究。所以用實驗引起學生的興趣是讓學生腦海中有初步印象的最佳方法。在教學活動中應該關注學生個體差異，發現與挖掘課堂教學資源。課堂實施過程中還要學會傾聽、欣賞、微笑、等待。注意課堂組織，自己的語言簡練、藝術些，學生的表達機會多些，活動豐富些。從而培養學生發展的核心素養。

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