資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 高中化學 年級 高一 學期 春季
課題 化學反應的速率
教材分析
本節課是人教版《化學必修二》第六章第二節“化學反應速率與限度”第一課時的內容。 通過初中和高中的學習，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。本節課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。同時，本節課的內容是后續學習“化學反應限度”、選修教材中“化學反應速率影響因素”、“化學平衡”問題的重要知識基礎，在知識體系中起著承上啟下的作用。
學情分析
（一）已有基礎 從知識層面來說，學生已經了解了化學反應速率的概念，并了解催化劑等因素會影響化學反應進行的快慢；從能力層面來說，學生已具備一定的實驗設計能力，能夠合作完成實驗探究，通過實驗現象歸納總結影響速率因素的一般規律。 （二）潛在困難 高一學生的思維往往不夠嚴謹、全面，實驗操作能力有待加強。
教學目標
1.能描述化學反應速率的概念，知道化學反應速率的表示方法和單位并能進行化學反應速率的簡單計算。 2.通過化學反應速率的概念及影響因素的學習，學會“變量控制”的科學方法，增強證據推理的意識。 3.能從化學反應速率影響因素角度解釋生產生活中簡單的化學現象。體會調控化學反應速率的重要性，認識控制反應條件在生產和科學研究中的作用。
教學內容
教學重點： 化學反應速率的概念及其影響因素。
教學難點： 化學反應速率的影響因素。
教學過程
學習任務一：創設情境，感知化學反應的快慢 【導入新課】問題1：你了解下圖涉及的化學反應進行的快慢嗎？ 【學生】火藥爆炸瞬間完成，反應特別快；牛奶變質需要幾天；鐵橋生銹和溶洞的形成要經歷好幾年，反應很慢。 【教師】大家還能想出其它例子嗎？ 【學生】汽車安全氣囊的彈出只需0.03秒；石油的形成需要經過幾百萬年甚至更長的時間。 【教師】不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快與慢是相對而言的，是一種定性的比較。在科學研究和實際應用中，對化學反應進行的快慢進行定量描述或比較時，要使用同一定義或標準下的數據。類比物理學科，如何定量地判斷一個物體移動速度快慢的？物理學中物體的運動快慢用“速率”表示： 約10.3m/s 約2×10-3m/s 運動員通過終點的時速可達10.3m/s ，而蝸牛的爬行速率是2×10-3m/s。 【追問】問題2：化學上如何定量描述化學反應的快慢？ 學習任務二：界定概念，定量描述化學反應速率 【教師】由于化學反應發生的體系絕大多數為溶液和氣體，故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來表示化學反應速率。 化學反應速率：單位時間內反應物濃度的減少量或生成物濃度的增加量。 表達式：v= 單位：mol·L-1·min-1、mol·L-1·s-1、mol·L-1·h-1或mol/(L·min)、mol/(L·s)、mol/(L·h)。 注意：① v表示平均反應速率，且為正值； ②必須指明哪一物質的反應速率，如v(H2)； ③固體或純液體，其濃度可視為常數。因此不用固體或純液體表示化學反應速率。 【練習】在2L的密閉容器中充入5moLN2和8moLH2，在催化劑存在的條件下發生反應：N2+3H2 2NH3，2min時，測得容器內生成NH3 4mol，思考：三者速率是否相等？有何關系？完成下列表格。 時間N2H2NH3t=0min3mol/L4mol/L0mol/Lt=2min2mol/L1mol/L2mol/Lv（B）0.5mol/(L·min)1.5mol/(L·min)1.0mol/(L·min)
【學生】計算、歸納 結論： （1）對于同一化學反應，在相同的反應時間內，用不同的物質來表示化學反應速率，數值可能是不同的。 （2）同一化學反應，用不同的物質表示的化學反應速率之比等于化學反應方程式中相應物質的化學計量數之比。例如：對于反應aA＋bB==cC＋dD v(A)︰v(B)︰v(C)︰v(D)＝a︰b︰c︰d 學習任務三：自主實驗，探究影響速率的因素 【教師】問題3：根據所學知識和經驗猜想影響化學反應速率的因素有哪些？ 【學生】內因：反應物本身的性質 外因：溫度、濃度、壓強、催化劑、反應物接觸面積等 【教師】問題4：如何設計實驗證明以上因素對化學反應速率的影響？對于多因素（多變量）的問題，思考設計探究實驗過程中應注意什么？為什么要控制變量？如何控制變量？ 【實驗1】探究催化劑對化學反應速率的影響 根據所提供的藥品或儀器設計實驗探究催化劑對化學反應速率的影響。 用品：5% H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、試管、試管架、燒杯、量筒、膠頭滴管。 催化劑種類實驗現象FeCl3溶液無催化劑
【教師】播放實驗視頻 【學生】觀看視頻，歸納得出結論 結論：一般情況下，在其他條件相同時，使用催化劑能加快反應速率。 【實驗2】探究溫度對化學反應速率的影響 根據所提供的藥品或儀器設計實驗探究溫度對H2O2分解速率的影響。 用品：3% H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、冷水、熱水、試管、試管架、燒杯、量筒、膠頭滴管。 請同學們小組合作，設計實驗方案，展示、匯報實驗方案后進行實驗。 【學生】 不同溫度環境實驗現象冷水熱水
【教師】播放實驗視頻 【學生】觀看視頻，歸納得出結論 結論：在其他條件相同時，升高溫度，化學反應速率增大；降低溫度，化學反應速率減小。 【實驗3】探究反應物濃度對化學反應速率的影響 根據所提供的藥品或儀器設計實驗探究濃度對化學反應速率的影響。 用品：1mol/L的鹽酸、0.1mol/L的鹽酸、大理石小碎塊、鑷子、膠頭滴管、量筒、試管、試管架。 【學生】設計實驗： 變量實驗現象鹽酸的濃度固體的狀態
【教師】播放實驗視頻 【學生】觀看視頻，歸納得出結論 結論：在其他條件相同時，增大反應物濃度，化學反應速率增大；減小反應物濃度，化學反應速率減小。 【教師】問題5：對于有氣體參與的化學反應，當使容器的體積縮小時，化學反應的速率會如何變化？ 【學生】其效果相當于增大反應物濃度，故可以加快反應速率。 結論：增大壓強=減小容積=增大反應物的濃度=反應速率增大 減小壓強=增大容積=減小反應物的濃度=反應速率減小 【教師】在日常生活中和化學實驗中，如果我們細心觀察和思考，還會發現更多影響化學反應速率的因素。 學習任務四：學以致用，分析實際生活問題 【教師】問題5：工業生產中如何加快合成氨反應速率？ 【學生】在實際生產中，采用不斷補充N2、H2（增大反應物濃度），將原料氣加壓（增大反應物濃度），預熱原料氣（升高溫度），使用催化劑等方式加快合成氨反應速率。 【思考與討論】下列調控反應速率的措施或實驗中，分別利用或體現了哪些影響反應速率的因素？ （1）向爐膛內鼓風，用煤粉代替煤塊可以使爐火更旺。 （2）把食物存放在冰箱里，在糕點包裝內放置除氧劑可以延長食品保質期。 （3）做化學實驗時，為加速反應的進行，通常將塊狀或顆粒狀的固體藥品研細并混勻，或者將固體試劑溶于水配成溶液后再進行實驗。 （4）鐵在空氣中和純氧中反應的劇烈程度明顯不同。 【學生】（1）增大氧氣濃度；增大表面積 降低溫度；減小氧氣濃度 增大表面積（4）氧氣濃度不同 【課堂小結】 【課堂延伸】 一、神奇的催化劑 圖片展示：歷年諾貝爾獎與催化劑研究 【教師】催化劑是現代化學中關鍵而神奇的物質之一。據統計，有80%以上的化工生產過程使用了催化劑。在資源利用、能源開發、醫藥制造、環境保護等領域也有著廣泛的應用。然而，催化劑的神奇面紗至今尚未完全揭開，對催化劑的研究是當代化學一個極具魅力和應用前景的重要課題。 二、飛秒化學的介紹 【結束語】 本節微課到此結束，習題詳見練習，謝謝！

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