第二单元 化学反应的方向和限度教学设计(教案)

§2.2影响化学反应速率的因素（第一课时）

高一（8）班

第二录播室 2019.6.4 第七节

高一化学 林良柱

一、教材分析

本节选自高中化学人教版选修4《化学反应原理》的第二章第二节，是化学反应原理的重要组成部分，与生产生活密切相关。从整个高中教学过程来看，它是高中化学必修二第二单元第三节的深入拓展和理论支持，就全章内容来看，既是第一节化学反应速率的理论延伸，也是第三节化学平衡的研究基础，起着承上启下的重要作用。

二、学情分析

1、已有的知识：

①、生活中常见的例子例如冰箱、加酶洗衣粉学生明确温度、催化剂是对速率有影响

②、在本册《绪言》中学习了碰撞理论相关知识。

③、在第一节最后进行了锌与稀硫酸反应速率的测定实验，对浓度与速率的关系有初步的认识。

2、已具备的能力：

①、学生初步具备简单化学实验方案的设计能力，能够合作完成实验探究；

②、具备一定的观察、分析、质疑和表达能力。

3、可能遇到困难：

但学生抽象思维能力较薄弱，建立宏观与微观的联系较难。

三、教学目标与评价目标

1、知识与技能：

①、掌握浓度、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响； ②、能初步运用碰撞理论解释浓度、温度、催化剂等条件对化学反应速率的影响；

③、通过实验探究外界因素对化学反应速率的影响；

2、过程与方法：

①、通过“联系旧知-现实应用-提出问题-理论猜想-实验验证—微观解释”的科学发现方法来学习化学反应速率；

②、通过动手实验、交流讨论、自评互评，掌握对比法、控制变量法、定性实验方案选择原则等科学方法。

3、情感态度与价值观：

让学生在操作、观察、讨论、联系实际的过程中感受成功的喜悦，体会化学对生产生活的重要性，

1

关注与化学有关的热点问题。

4、教学重点和难点：

教学重点：实验探究浓度、催化剂条件对化学反应速率的影响。

教学难点：建立宏观辨识与微观探讨的联系。

2.评价目标

（1）

通过对宏观现象，诊断并发展学生对于影响化学反应速率进行探析（物质水平）。

（2）

科学探究与微观探讨，学生通过实验验证浓度、催化剂的实验探究，进行解释、发现问题的答案。再通过建立活化分子的有效碰撞对反应速率的影响认识模型（内涵角度、外延角度）。

（3）

变化观念与社会责任：通过对比物质性质（本质原因）浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，认识化学速率是可以调控的、能动态的去分析化学变化的原因，运用控制反应速率原理去解决一些简单的实际问题，如：食品低温保存、加酶洗衣粉等等

四、教法学法

教学方法：本节课设计的指导思想是：把学习看成是学生主动的构建活动，学生应与一定的知识背景即情景相联系，在实际情境下进行学习。本节课主要采用实验探究法为主线，结合使用启发法、归纳分析发以及多媒体辅助教学法。

学习方法：学生通过学案导学，进一步明确学习目标，并做好相关的预复习工作，做到温故知新。

学生通过设计实验方案、开展实验探究、进行自主学习等活动，在思考、观察、实验及交流与合作中，自主建构知识，培养和提高化学学习能力。

2

五、教学流程图

情境引入1

提出问题1

学生观看一些生活

中涉及化学反应速

率的实例

对学生设计的实验

方案进行检查，指

导学生开展探究实验。

小结。明确知识，

提升能力，突出

方法。

课堂练习巩固

六、教学过程

学生自己发现问题，提出质疑

指导并组织学生设计实验方案

1。

依据材料的引导，分组进行科学探究

选1~2个因素，初步设计实验方案

分析问题1 解决问题1 【导入】回顾反应速率的表达式，由这个表达式我们可以知道反应速率由什么因素影响？通过表达式学生马上就可以得出浓度对反应速率的影响；紧接着提出问题在生活中还有那些实力可以影响反应速率？学生七嘴八舌的说出各种例子，最后我通过展示两张图片学生就能马上领会到温度、催化剂可以影响反应速率。今天我们就来深入探究浓度、温度、催化剂对反应速率的影响。

【实验探究】

任务：用实验法探究浓度如何影响反应速率。5H2C2O4

+ 2KMnO4

+ 3H2SO4

== 10CO2↑ + 2MnSO4

+ K2SO4

+ 8H2O

试剂： 0.01mol/LKMnO4， 1mol/LH2C2O4，饱和H2C2O4、1 mol/L H2SO4 溶液。

教师指导：在实验探究之前，我先指导学生设计实验时应注

意的问题，使学生明确实验目的，注意变量的控制,设计实验

方案。

分组实验：有小组提出用KMnO4先后和不同浓度的H2C2O4反应，

“KMnO4与H2C2O4

反应”图示

3 2mL 0.01mol/LKMnO4 1mL 1mol/LH2C2O4 2mL 0.01mol/LKMnO4 1mL 饱和H2C2O4

对比褪色所需的时间。立即就有组内学生补充，认为两组同时操作，更省时间，对比性也更强，变量控制更合理，现象明显而且反应迅速……这样，学生在争辩中，掌握了知识的同时，收获了对比法、控制变量法和定性实验方案选择等科学方法。

【理论分析归纳】

在学生得出浓度对速率影响的结论后，我提出几个思考问题，进一步推动学生从理论上思考浓度影响速率的本质原因。1. 化学反应是微观粒子的运动，增大反应物浓度是如何加快反应速率的呢？请学生翻看本册绪言第三页碰撞理论，认识影响速率的本质原因是有效碰撞的几率，并请同学思考，浓度是如何影响有效碰撞的几率的呢？配合自制微观粒子碰撞模型，帮助学生建立宏观与微观的联系。2.在前一节中我们知道大部分化学反应速率随着反应进行逐渐减慢，原因是什么呢？通过这一设问的讨论体现理论学习的连续性和逻辑性。

练习1：室温下,同种规格的铝片分别与下列物质混合生成氢气的化学反应速率最大的是( ) A.0.1mol/L的盐酸15mL B.0.2mol/L的盐酸12mL C.0.15mol/L的硫酸10mL D.18mol/L的浓硫酸15mL 2.一定条件下，在CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行（ ）

A、增加HCl的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、增加CaCO3（固体）的用量 强调：浓度对于反应速率的影响，仅适用于气体或溶液。

【知识迁移】

在深入理解浓度对速率的影响后，再提出温度对速率如何影响，提出问题：那我们能不能通过温度对反应速率的影响，推断出温度对反应速率的影响？哪位同学来推测下？

为了增强学生的感性认识和增加学习的趣味性，可以通过日常生活中的小现象，例如：冰箱保存食物、炒菜时火力要保持足够大等等。此时，我提出问题：温度升高，速率是如何变化变化？学生很快就知道，温度升高可以使反应速率加快。接着引导学生从微观角度去思考，升高温度如何提升反应速率？

解释：升高温度 活化分子的百分数增大(分子运动速率加快，碰撞频率增加) 有效碰

撞次数增多 反应速率加快

练习3：下列条件的改变，一定能加快化学反应速率的是( ) A．降低温度 B．升高温度 C．增大反应物的量 D．减小生成物的浓度

练习4：硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应化学方程式为：Na2S2O3+ H2SO4= Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是

（ ）

4

Na2S2O3溶液

实验

反应温度/℃

V/mol A B C D

【实验探究】

任务：用实验法探究催化剂如何影响反应速率。

25 25 35 35 5 5 5 5 C稀硫酸

-1H2O V/mol -1/(mol.L) 0.1 0.2 0.1 0.2 V/mol 10 5 10 5 C/(mol.L) 0.1 0.2 0.1 0.2 V/mol 5 10 5 10 试剂： 3%H2O2溶液、催化剂(FeCl3溶液、MnO2

、CuSO4溶液) 原理：2H2O2 == 2H2O + O2↑

【微观辨析】使用催化剂

→

改变反应路径、降低活化能

→

活化分子百分数增大

→

有效碰撞频率增大

→

反应速率加快

【设问】画出加入催化剂反应过程中的能量关系图。

加入催化剂是否影响反应的焓变？

【讲述】催化剂对化学反应速率的影响时，先用图像直观的表现出活化能的涵义，然后以骑车过陡峭高山为例，骑车过陡峭高山，直接上坡既慢又累，通过隧道既快又省力，帮助学生类比理解催化剂的使用，是降低反应所需的活化能来增大反应速率。

【意图】通过学生的自主学习、交流归纳，教师的设疑、点拨，本节课的难点，得到了突破。

练习4.某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是

A.反应过程a有催化剂参与

B.该反应为放热反应,加入催化剂改变热效应ΔH C.加入催化剂,可改变该反应的活化能

D.加入催化剂，增加活化分子数目从而加快反应速率，但其不改变活化分子百分数 【归纳】

影响

外因

增大浓度

升高温度

使用催化剂

单位体积内

分子总数

活化分子数

活化分子百分数

有效碰撞次数

反应速率[来源:Z§xx§k.Com]

5

【设计意图】通过归纳帮助学生对本节知识进行归纳和总结。

练习5、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ ）；对升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ）；使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ）

A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数

B、

增大分子的运动速率而使有效碰撞增加

C、

升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加

D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加

【知识迁移】影响化学反应速率的主要因素

取三支试管，各加入2mL 0.1mol/L的HCl，然后向三支试管中分别加入大小相同的镁条、铝片、铜片。记录观察到的实验现象。 实验试剂

实验现象

实验结论

Mg

Al

Cu

【设计意图】通过再熟悉不过的反应让学生总结归纳出影响反应速率的主要因素是物质自身的性质。

【小结】

影响化学反应速率的因素

1.内因(决定性因素)：物质自身的性质

2. 外因——外界条件的改变

①浓度：②压强：③温度：④催化剂：

⑤其他因素：光、搅拌、接触面积、超声波、强磁场等

练习：在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？

(1)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒 ；

(2)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2则很快产生气体 ；

(3)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢 ；

(4)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L的盐酸和1 mol·L的盐酸中反应速率不同 ；

(5)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象 ；

(6)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体正常体温(37 ℃)时就可以被氧化 本环节是学习浓度对速率影响后的知识迁移，可多让学生自己讨论，使学生利用已有的知识与经验固化索引出当前要学习的新知识，这样获取的知识，不但便于保持，而且易于迁移到陌生问题情境中，培养学生对所学知识的迁移和应用能力。

【理论联系实际】

我国改革开放的40年，取得了令世界瞩目的经济成绩，***在系列讲话提出“绿水青山就是金山

6 －1－1

银山”能源的利用率低是我们现在面临的最主要的问题。提高反应速率也是解决能源危机、减少污染就是的一个重要的途径。比如在硫酸工业通过提高氧气的浓度以加快反应速率，合成氨工业中，通过增大反应体系的压强，提高反应速率。化学来源于生产生活，也必将给生产生活带来了更加飞速的发展。

【结课】

归纳本节课重点内容，请学生谈本节课的收获体会。

速率的影响因素在生产生活中还有那些重要应用？

指导学生通过运用所学知识，解释生产生活实际中与本节相关的化学现象，既要学会从化学的角度认识世界，更学会使用化学的方法改变世界。涉及到其他因素对速率的影响时可为下一节课的学习打下伏笔，激发学生进一步的学习兴趣。

附I： 板书设计

§2.2影响化学反应速率的因素

内因（决定因素）：参加化学反应的物质的性质

外因（影响因素）：

浓度：增大浓度，速率增大

温度：升高温度，速率增大

催化剂：加入催化剂，加快反应速率

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