資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 高中化學 年級 高一年級 學期 春季
課題 實驗活動7 化學反應速率的影響因素
教學分析
課程性質 這節課不是傳統課程的“新知授課”或“專題復習課”，也不是傳統的“學生實驗課”， 是新課程開發的“實驗活動課”。其“新”在于不是學生照方拿藥的“單一驗證性實驗”，而是學生親歷探究實驗的整個過程，從而初步構建“反應規律的探究實驗”模型。 （二）教學內容 本節課主要通過實驗，探究影響化學反應速率的各種因素，讓學生感受化學反應的快慢。在探究過程中，注重發展學生學習化學的興趣，和培養其科學探究能力。 （三）學情分析 （1）學生對影響化學反應速率的因素已經有了初步的感性認識，也有了一定的動手能力，但實驗設計能力比較欠缺。 （2）學生缺乏使用數字化實驗儀器進行實驗探究的實踐。 （3）學生對“變量控制”對比實驗的模型建構比較陌生，對自變量和因變量的邏輯關系不清晰，無法完整設計嚴密的實驗方案。 教學目標（一）教學目標 （1）體驗外界條件對化學反應速率的影響，理解改變外界條件可以調控化學反應速率。 （2）進一步學習用“變量控制法”研究化學反應規律。 （3）初步構建“反應規律的探究實驗”認識模型。 （二）評價目標 （1）通過對實驗設計方案的交流與點評，診斷并發展學生實驗探究設計的水平。 （2）通過對實驗結果的判斷和分析，診斷并發展學生對化學反應速率因素的認識進階和認識思路的結構化水平。
教學內容
教學重點： 學會用變量控制法研究化學反應規律 教學難點： 構建認識“反應規律的探究實驗”模型
教學過程
環節一：創設情境，引入新課 【投影展示】面包包裝上保質期的說明。 教師：同樣是夏季，為什么面包的保質期比蛋糕的時間長？相同的面包，為什么冬季的保質期比夏季的時間長？ 學生提出自己的猜想。 【回顧舊知】教師：食物的變質是一個化學變化的過程，所以保質期的長短其實就是化學反應的快慢問題。前面我們已經學習了影響化學反應速率的因素。知道化學反應速率主要由反應物本身的性質決定。而反應溫度、反應物濃度、催化劑等外界條件也能影響化學反應速率。今天我們一起來進一步探究外界條件對化學反應的速率的影響，驗證大家的猜想是否正確。 環節二：引領示范，方法建模 教師：雙氧水的分解是我們所熟悉的反應，該反應常溫下分解速率快嗎？ 學生思考、作答。 教師：取少量雙氧水在試管中，讓學生觀察，并提問“如何確定雙氧水是否分解及分解的快慢？” 學生觀察實驗，作答。 教師：可以采用什么方法加快雙氧水的分解速率呢？你能否利用老師提供的藥品設計實驗方案進行證明？ 【提供試劑】10%H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸餾水 學生設計實驗方案，并讓學生展示設計的方案，然后教師來演示實驗。 甲組學生展示方案：取一定量的過氧化氫溶液于兩支試管中，往其中一支中滴加氯化鐵。觀察現象。乙組學生展示方案：取相同量的過氧化氫溶液于兩支試管中，往其中一支中滴加氯化鐵。觀察現象。教師按照學生所陳述的方案進行演示，邊實驗邊提出問題“該取多少H2O2？”“兩支試管的H2O2需要一樣多嗎？”“如何確保所加的藥品一樣多？”“為什么需要控制藥品加入一樣多？” 在演示實驗和問題串的引導中將該實驗用到的方法要點進行逐一梳理和歸納，在此基礎上很快得出科學方法—變量控制法。 探究催化劑對化學反應速率的影響 【實驗方案設計】向三支大小相同的試管中各加入2 mL 10%H2O2溶液，再向其中的兩支試管中分別加入少量MnO2粉末和2滴1mol/L FeCl3溶液。觀察、比較三支試管中氣泡出現的快慢。 【模型建構】“反應規律的探究實驗”的認知模型 基于問題→提出假設→明確研究對象→設計實驗方案→實施實驗→形成結論 在此過程中用到了變量控制法，核心思想是只改變一種條件，控制其他條件不變，觀察實驗結果，從而得出該條件對結果的影響。整個實驗成功的關鍵是反應體系的選擇，實驗對象的選擇要放在首位。一般選擇的反應體系有如下特點：①有明顯的實驗現象，如溶液出現渾濁、產生氣泡。②反應快慢適中，便于觀察和記錄。 環節三：應用模型，設計方案 老師已經示范了如何驗證催化劑對反應速率的影響，下面由同學們運用變量控制法設計實驗探究其他條件對反應速率的影響。 【反應體系選擇】硫代硫酸鈉（Na2S2O3）與硫酸的反應 反應方程式：Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 可以通過比較黃色渾濁現象出現所需時間的長短來判斷反應進行的快慢。 【問題】哪些因素會影響硫代硫酸鈉與硫酸的反應速率？ 反應溫度、反應物濃度等 【任務】利用提供的藥品設計實驗方案驗證濃度和溫度對反應速率的影響 【提供試劑】0.1mol/L Na2S2O3溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、蒸餾水、熱水 探究濃度對化學反應速率的影響 【實驗方案設計】分別取兩支大小相同的試管，分別加入2 mL和1 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向盛有1 mL Na2S2O3溶液的試管中加入1 mL蒸餾水，搖勻。再同時向上述兩支試管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現渾濁的快慢。 探究溫度對化學反應速率的影響 【實驗方案設計】取兩支大小相同的試管，各加入2 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，分別放入盛有冷水和熱水的兩個燒杯中。再同時向上述兩支試管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出現渾濁的快慢。 環節四：歸納總結，解決問題 教師：通過今天的實驗探究，大家小結下影響化學反應速率的因素有哪些？它們是如何影響反應速率的？ 【歸納總結】①使用催化劑，反應速率增大②增大反應物濃度，反應速率增大③升高溫度，反應速率增大 教師：回到本節課剛開始的問題，冬天和夏天面包的保質期為什么不一樣？ 冬天溫度低，食物氧化速度慢，不容易變質。 運用本節課所學的知識，你能想到哪些辦法延長食品的保質期？ 方法一：低溫冷藏；方法二：隔絕氧氣，在保存食物的時候，盡量在袋子里的空氣排空，或者使用專門的真空機抽干或者盡可能和外界阻隔，如在沒吃完的食物上覆蓋一層保鮮膜等。 【問題和討論】在通常情況下，鐵與冷水或熱水都不發生反應，但紅熱的鐵與水蒸氣則可發生反應，生成Fe3O4和H2。試從反應條件的角度思考并解釋這一事實。 溫度對鐵與水反應的影響至關重要，升高到一定溫度可以加快該反應的速率，觀察到較為明顯的實驗現象。 【牛刀小試】 已知S2O82－＋2I－===2SO42－＋I2(慢)，I2＋2S2O32－===2I－＋S4O62－(快)。某化學實驗小組欲探究K2S2O8的濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如表所示： 下列結論正確的是(　　) V1＝0，V2＝2.0 B．V1＝2.0，V3＝2.0 C.V1＝2.0，V2＝4.0 D．V2＝4.0，V3＝2.0 根據變量控制法答案選C

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