資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)　反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【教材分析】
化學(xué)反應(yīng)速率是重要的化學(xué)反應(yīng)原理之一，是高考的熱點(diǎn)。縱觀整個(gè)高中化學(xué)，這部分內(nèi)容是對(duì)必修第二冊(cè)化學(xué)反應(yīng)速率的深化；就本教材而言，這部分內(nèi)容是繼化學(xué)反應(yīng)的方向和限度后，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，并為學(xué)習(xí)第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化做好準(zhǔn)備。同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有重要的指導(dǎo)意義。
【學(xué)生情況分析】
高二的學(xué)生，經(jīng)過高一學(xué)年的學(xué)習(xí)和鍛煉，在心理上逐漸趨于理性，認(rèn)識(shí)事物的能力得到加強(qiáng)，并具備了一定的分析和抽象思維能力。通過必修2 化學(xué)反應(yīng)速率的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道化學(xué)反應(yīng)有快慢之分，濃度能影響化學(xué)反應(yīng)速率的大小，但不知其因，也沒有作定量研究。因此，教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的求知欲，加強(qiáng)過程與方法的培養(yǎng)，提高學(xué)生的定量分析能力和綜合歸納能力。
【教學(xué)目標(biāo)】
1．會(huì)分析濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2．知道反應(yīng)速率常數(shù)、活化能的含義，能夠根據(jù)相應(yīng)規(guī)律解決有關(guān)問題。
【教學(xué)方法】
針對(duì)以上教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)的分析，本節(jié)課我主要采用實(shí)驗(yàn)探究、歸納推導(dǎo)的方法學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法；采用分析、歸納、驗(yàn)證的方法來使學(xué)生理解濃度與化學(xué)反應(yīng)速率之間的定量關(guān)系。
【教學(xué)過程設(shè)計(jì)】
第2課時(shí)　反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【復(fù)習(xí)提問】如何表示化學(xué)反應(yīng)速率？
【引入新課】上節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，今天我們來學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
【板書】一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【思考】
1．在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個(gè)劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？
2．夏天，人們常把事物存放在冰箱中，這樣做的依據(jù)是什么？
3．實(shí)驗(yàn)室中用雙氧水制氧氣為什么通常加入二氧化錳？
【歸納】
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)(決定因素）
外因： 濃度、溫度、壓強(qiáng)、 催化劑 固體接觸面的大小 光、電磁波等
【交流 研討】小組完成教材P69《交流·研討》
反應(yīng)物的濃度與化學(xué)反應(yīng)的速率之間的定量關(guān)系探究：
實(shí)驗(yàn)編號(hào)小 1 2 3 4 5
c(HI)/mol·L-1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c (H2O2)/mol·L-1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/mol·L-1·s-1 0.007 6 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8
請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與c (HI)、c (H2O2)之間的關(guān)系，并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
【學(xué)生】v=kc(H2O2)c(HI)
【講解并板書】反應(yīng)速率常數(shù)k
1．表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。
2．通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。
3．與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。
4．反應(yīng)速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性。
【學(xué)生】閱讀教材P70表2-3-3，
【探究】（結(jié)合速率表達(dá)式）思考：
1．對(duì)固體、純液體物質(zhì)反應(yīng)物，增加它們的量會(huì)改變反應(yīng)速率嗎？
2．對(duì)有氣體參與的反應(yīng)，增加壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率改變嗎？
【講解】理解如下兩點(diǎn)：
1．反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響程度與其在化學(xué)方程式中的系數(shù)并無確定的關(guān)系，不能根據(jù)化學(xué)方程式寫出速率方程。
2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此壓強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒有影響。
【教師】介紹化學(xué)反應(yīng)的“碰撞理論”。
【板書】二、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【提問】通過化學(xué)必修課程的學(xué)習(xí)，你已經(jīng)知道溫度可以影響化學(xué)反應(yīng)的速率。溫度與化學(xué)反應(yīng)速率之間存在定量的關(guān)系嗎？
【講解并板書】1．經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）
通常情況下，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的2～4倍。
【例題】對(duì)于反應(yīng)M＋N→P，如果溫度每升高10 ℃，速率增加為原來的3倍。在10 ℃時(shí)完成反應(yīng)的10% 需要54 min，將溫度提高到40 ℃完成反應(yīng)的10% 需要的時(shí)間為（ A ）
A．2 min B．3 min C．6 min D．9 min
【交流 研討】小組教材P70表2-3-3，聯(lián)系化學(xué)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式，分析表中提供的數(shù)據(jù)思考：
1．范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則是否普遍適用
2．溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響
3．升高相同溫度，對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎
【答案】1．范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則與表中提供的數(shù)據(jù)相矛盾，這說明此規(guī)則適用范圍有限，只能對(duì)一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率做粗略估計(jì)。
2．溫度越高，反應(yīng)速率常數(shù)越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。
3．溫度對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度不一樣，溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響與活化能有關(guān)。
【板書】2．活化能(Ea)
【講解】（1）能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子必須是吸收能量后形成的活化分子，而活化能是普通反應(yīng)物分子形成活化分子所吸收的能量。
（2）活化能越高，反應(yīng)越難進(jìn)行，反應(yīng)速率常數(shù)越小。
（3）只有基元反應(yīng)的活化能才是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的差值。
【教師】介紹化學(xué)反應(yīng)的“過渡態(tài)理論”　　
如圖：
【板書】阿倫尼烏斯公式
【講解】當(dāng)Ea>0時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率隨之增大。
由阿倫尼烏斯公式可知，Ea值越大，改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大，這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因。
【板書】三、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【交流 研討】小組交流研討分析教材P73表2-3-6所列出的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)表中數(shù)據(jù)討論。
【思考一】催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響
【板書】概念：能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。
【教師】催化劑通過參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率（以氯催化臭氧分解歷程為例分析）。
【板書】1．催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
2．催化劑具有選擇性，催化活性受溫度影響較大。
【思考二】與其他因素相比，催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響程度如何 為什么
【學(xué)生】由于催化劑參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，因此可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能，從而能有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率。
【練習(xí)】某同學(xué)經(jīng)過一系列測定，繪制出的鎂與鹽酸溶液反應(yīng)的pH隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線如下，試分析整個(gè)反應(yīng)過程中溶液pH的變化先快后慢的原因 。
【答案】鎂與鹽酸反應(yīng)放熱，隨著溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快；經(jīng)過一段時(shí)間后，溶液溫度不再有明顯變化，溶液濃度降低，反應(yīng)速率減慢。
【小結(jié)】一、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：
內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)
（二）外因：
（1）濃度c
（2）壓強(qiáng)P
（3）溫度T
（4）催化劑
（5）接觸面積S
二、Ea
活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞從而發(fā)生反應(yīng)的分子
活化分子數(shù)：α
活化分子百分?jǐn)?shù)：β=活化分子數(shù)/總分子數(shù)
三、活化能不能解釋的，就應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k來解釋。
【板書設(shè)計(jì)】第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率
第2課時(shí)　反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)(決定因素）
外因： 濃度、溫度、壓強(qiáng)、 催化劑 固體接觸面的大小 光、電磁波等
一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
v=kc(H2O2)c(HI)
反應(yīng)速率常數(shù)k
1．表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。
2．通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。
3．與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。
4．反應(yīng)速率常數(shù)有單位。在不同的速率表達(dá)式中，反應(yīng)速率常數(shù)的單位可能不同，單位不同的速率常數(shù)沒有可比性。
二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)是通過改變反應(yīng)物質(zhì)濃度實(shí)現(xiàn)的，因此壓強(qiáng)的改變會(huì)對(duì)氣體參與的化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，而對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)幾乎沒有影響。
三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
1．經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）
通常情況下，溫度每升高10 ℃，化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的2～4倍。
2．活化能(Ea)
阿倫尼烏斯公式
四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
概念：能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。
1．催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
2．催化劑具有選擇性，催化活性受溫度影響較大。

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