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视频课题：高中化学人教版选修4第二章第二节《影响化学反应速率的因素—催化剂》_北京市 - 顺义区
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高中化学人教版选修4第二章第二节影响化学反应速率的因素_北京市 - 顺义区
影响化学反应速率的因素 —催化剂
指导思想与理论依据
化学学科素养中“证据推理”要求学生能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；
以往探究化学反应速率的影响因素一般也都是通过实验探究，确定因素，形成结论。落脚点主要在知识层面，观念的教学渗透不多。化学是“讲理”的。培养学生证据意识、寻找证据的途径也很重要。对于化学概念及原理的教学，除了实验探究，还可以通过查阅文献，寻找数据等方法，去理解并应用原理及理论，指导实践。本节课通过提供文献，数据，表格、实验探究等证据，让学生了解催化剂在化学反应中的实质作用，在原有认知的基础上完善对催化剂的认识。
教学背景分析 1、教学内容分析
化学反应速率的影响因素在必修2中学生已经有所学习，并且通过生活经验，实验感受，归纳总结出了外界条件对化学反应速率影响的规律。在知识层次上属于宏观认识。而在选修4化学反应原理要求能从已有的假说或理论角度，通过分析、推理等方法，从微观的水平上认识其本质，并能进一步深入理解宏观现象。学会从定性、定量两个维度表述对微观本质的认识。 2、学生情况分析
学生在必修2中已经通过实验认识了化学反应的速率及影响因素，了解了生活中常见的影响化学反应速率的因素的一些事实，积累了大量的感性认识。而对影响化学反应速率的因素的理论认识比较缺乏。本节内容需要让学生从现象到本质，利用理论指导实践。本节课依据学生的认识发展点，有针对性地设定教学活动，更加体现学科素养和学科观念. 教学目标设计 知识与技能：
1.通过催化剂实际应用的例子，了解催化剂在生活、生产和科学研究领域中的重大作用。 2.能运用有效碰撞理论，理论上解释催化剂对化学反应速率的影响 过程与方法：
1.通过阅读文献，收集证据，了解催化剂在化学反应中的实质作用，在原有认知的基础上
完善对催化剂的认识。
2.通过设计实验方案，动手实验，进一步强化多因素影响化学反应速率设计实验的基本思路，强化科学探究意识，体现“控制变量”的思想 情感、态度、价值观
通过实验探究活动，激发学生参与的热情，领会实验对科学研究所起的重大作用，树立科学实验服务于生产生活的思想。通过对催化剂的深入学习，认识化学反应速率调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用，增强学生的社会责任感，参与意识和决策能力，体会研究化学、研究化学反应的意义——为人类更好的服务。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节1： 问题提出，引
出研究问题——催化剂对化学反应的影响
沿用素材高锰酸
钾溶液与草酸溶液的反应，提出问题，引出催化剂。
评价学生方案，展示多因素影响化学反应速率的实验设计思路。
回忆已有的知识，通过分析影响速率的因素，寻找可能的变量（温度、浓度、催化剂），并通过多因素影响
化学反应速率的研究方法，采取控制变量，对比实验，设计实验方案。
学会从多方面影响因素分析产生问题的原因，并能够结合已有知识排除干扰因素，确定变量后，设计实验
方案，得出结论，进一步强化“多因素影响的实验设计的基本流程”。引导学生从宏观现象背后“看到”微观粒子种类的变化，培养学生“宏观辨析与微观探析”的学科素养。
过渡： 从刚才的实验可以看出，有些反应可以在反应过程中自身产生催化剂——即自催化现象，从而影响反应速率。一般来说，催化剂往往是我们向反应体系加入的，请列举常见的一些使用催化剂的化学反应。 环节二： 同一个化学反应可用多种催化剂进行催化吗？效果如
请列举一些常见的使用催化剂的化学反应。
【提供资料】
回顾已有的知识，列举常见的使用催化剂的反应
根据所给资料信息，以及提供的药品制定实验方
进一步强化“多因素影响的实验设计的基本流程”，培养学生利用实验探究寻找证据的科学素
何？
案，分组完成实验探究。展示实验结果并得出结论：同一反应可以有多种催化剂，不同催化剂有不
同的效果。选择适当的催化剂是改变反应速率常用的有效方法之一。
养。
体会选择适当的催化剂是改变反应速率常用的有效方法之一。
环节三： 从理论角度解释催化剂对化学反应速率的影响
给出有、无催化剂在反应过程中的能量变化图。
再提供数据支持；
学生结合学过的有效碰撞、活化分子理论解释催化剂对化学反应速率的影响。
学会运用已有理论知识，分析，解释已有的认知，加深对知识本体的认识，提高学习能力。
过渡：相比于其它因素，催化剂对反应速率影响如此之大？究竟原因何在？ 环节四： 加入的催化剂如何实现的活化能改变呢？
有资料显示：FeCl3催化H2O2分解，真正起催化作用的Fe3+. Fe3+催化H2O2分解反应时， 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 提出问题1：
结合该资料，请解释Fe3+的催化过程。 提出问题2：
请结合上述反应，设计定性实验证明Fe3+参与了反应过程
【补充说明】只是从定性角度
分析解释、简单设计实验方案，证明Fe3+参与反应生成Fe2+.
与原有学生的认知产生冲突，真正了解催化剂在化学反应中的作用，也引导学生从宏观现象背后“看到”微观粒子的相互作用，培养学生“宏观辨析与微观探析”的学科素养。
证明了催化剂确实参与了反应，从定量角度，应该还要完成对Fe3+的质量的测定。 【讲解】事实上，加入的催化剂由于参与了化学反应，改变了反应途径（可能2步，3步、甚至更多），每步反应的活化能都比原反应的活化能低，导致反应速率加快。
【展示资料】
甲酸受热分解时 不同催化剂对反应主要方向的影响。
实际工业生产中选择催化剂需要从多方面考虑。
再次感受催化剂在化学反应中神奇作用，及其正确选择使用催化剂的重要意义。
小结：
见板书
体会，感悟
体会科学发展的局限性和阶段性，激发学生投身科学研究贡献自己的力量,体会化学学科社会价值.
板书：
催化剂
改变反
应速率
选择性
多样性
查阅资料理论分析实验探究控制变量
对比实验
参与反应，改变途径
教学反思
1、 基于学生认识发展点的教学设计
当授新课前提问学生：“关于影响化学反应速率的因素，你都了解哪些？“学生基于生活经验和高一已有的知识，都能说出影响化学反应速率的因素：浓度、温度、压强、催化剂、固体接触面积„„等，进一步提问学生：“如果你想研究一个外界因素的化学反应速率的影响，你会如何设计实验？”学生初步都有控制变量的意识，但具体操作都表达不清楚，再继续追问学生，“你认为催化剂是否参与化学反应？”学生的回答都集中在“不参与化学反应”，“不太清楚”等，因此建立研究多因素影响化学反应速率的实验探究思路还有待于建立，另外对催化剂催化原理，学生也应该有初步认识。
2、 教学素材的整合使用
教材中对于每个影响因素都给予一个不同的化学反应，并且相对于学生都比较陌生，本节课的前一节的课是以酸性高锰酸钾与草酸反应为教学素材，讨论浓度，温度对反应速率的影响，通过讨论，帮助学生形成探究多因素影响化学反应速率的思路与方法，而该反应中恰好也有催化剂的作用，于是本节课一开始正好沿用该素材，给出实验事实，即在草酸溶液中逐滴滴加高锰酸钾溶液，记录每一滴高锰酸钾溶液褪色的时间，发现褪色时间越来越短，由此引发出问题，影响该反应的速率的外界因素是什么？由此引出催化剂对化学反应的影响。这样降低了学生“入境”难的问题，在熟悉的教学情境中分析问题，解决问题，因此对教学素材的选择、整合以及充分挖掘，是我们教学中制得深思的问题。素材的多少，素材的内容，素材的使用，素材与素材的关联，一切都是为了帮助学生对核心知识、核心概念的理解和使用服务的，不能为了素材而选择素材，有时过多，过新的教学素材，可能能丰富我们的教学课堂，但也可能会干扰我们正常的教学课堂，从而影响教学效率。
3、 证据推理，培养学生证据意识
本节课提供了大量的，不同类型的证据（实验、文献、数据„„），意在在帮助学生理解催化剂实际是参与反应，通过改变反应路径，使反应所需的活化能降低而影响化学反应速率的过程中，采取提供事实证据的方法，通过阅读文献，收集文献中的相关信息，进行分析推理，确定形成科学结论寻找证据的途径。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
