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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_陕西省优课
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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_陕西省优课
《影响化学反应速率的因素》教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能
通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
2. 过程与方法
使学生能初步运用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3. 情感态度与价值观
通过催化剂实际应用的事例,认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
二、教学重点:化学反应速率的影响因素。
三、教学难点:探讨用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。 四、学法指导:
课前自主学习→课堂交流讨论→合作实验探究→拓展练习巩固→课后思考反馈
学情分析:
高二理科学生选修的化学反应原理,内容抽象,理论性强,学生普遍理解能力有限,需要结合实验和理论推演帮助理解掌握。 五、课时安排:1课时 六、教学过程:
[导课] 提出几个问题以引起学生思考:
1. 我们能否改变化学反应速率呢?
2. 影响化学反应速率的主要因素是什么?我们人类能否控制这个因素? 3. 我们能否通过改变外在条件来改变化学反应的速率呢?根据日常生活经验举例说明。
[回答]学生阅读第一自然段后回答:
化学反应速率与分子间的有效碰撞有关,因此所有改变内能、运动速率以及碰撞几率的条件,都可改变控制反应速率。如加热、搅拌、增大反应物浓度,都是我们已经用过的方法。日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用煤粉代替煤块等,都是改变化学反应速率的方法。
又如:石钟乳的形成,汽车安全气囊的弹出等(见图片) [讲述]
影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质,是内在因素,我们人类是不能改变这个因素的。因此我们应尊重这个自然规律。但是,当一个反应确定之后,我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速率,使它按着我们人类需要的速率进行。 [板书]第二节 影响反应速率的因素
[收集]途径:1. 通过演示实验来观察化学反应的进行。
2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。
[板书]一、浓度对化学反应速率的影响
2
[问题]浓度是怎样影响化学反应速率的?
[实验2-2]在温度不变的情况下,0.01mol/L KMnO4溶液与不同浓度的的H2C2O4 溶液反应的对比实验。 [填写] 实验记录:
加入试剂 0.2mol/L的H2C2O4 0.1mol/L的H2C2O4 实验现象 褪色时间 结论 [提问]实验现象:0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。
[板书]2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
[结论] 浓度对反应速率的影响:当其它条件不变时,增加反应物的浓度增大反应速率,减小反应物的浓度反应速率减慢。
[思考]为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?
[回答]当增加反应物的浓度时,活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
[讲解]固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
[问题]压强是怎样对化学反应速率进行影响的? [板书] 二、压强对化学反应速率的影响
[讲解]当增大压强时,固态、液态物质体积基本不变,浓度也不变,反应速率也不变。对于气体来说,增大压强,体积减小,浓度增大,因而反应速率也增大。 [思考]为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?
[讲解]1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。
2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。 [投影]
[强调]压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。 [归纳] 其它条件不变的情况下,对于气体来说,增大压强反应速率增大,减小压强反应速率减小。
[问题]温度是怎样对化学反应速率进行影响的? [板书]三、温度对化学反应速率的影响
[实验2-3]10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1mol/L的硫酸10ml反应的对比实验 [填写] 实验记录: 编号 0.1mol/L的0.1mol/L的 反应温度 反应中出现浑浊的时间
3
Na2S2O3 H2SO4 (℃) (秒)
1 10ml 10ml 冷水 2 10ml 10ml 热水 [实验结论]温度高的一组先出现浑浊。
[结论] 温度对反应速率的影响:在其它条件不变的情况下,升高温度化学反应要加快,降低温度,化学反应减慢。
[思考]为什么升高温度会使反应速率加快? [讲解]当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,是活化分子的百分比增大,因而活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。 [讲述] 应用:
1. 在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。 2.为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。 [问题]催化剂是怎样影响化学反应速率的? [板书]四、催化剂对化学反应速率的影响 [实验2-4]过氧化氢分解的对比实验
[板书]2H2O2
2H2O + O2↑ MnO2 催化剂能加快化学反应速率。
[讲解]当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。
[归纳]增大浓度,增加压强、升高温度、加入催化剂都能增大反应速率。 [巩固]见学案、习题
[拓展]与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖
[小结]所有能够改变内能,运动速率,以及碰撞几率的方法,都可以用来改变、控制反应的速率。 [作业]P24 1、2 七、板书设计:
第二节 影响反应速率的因素
一、影响反应速率的因素
1. 浓度对化学反应速率的影响
2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O 当其它条件不变时,增加反应物的浓度增大反应速率。减小反应物的浓度反应速率减慢。
2. 压强对化学反应速率的影响
其它条件不变的情况下,对于气体来说,增大压强反应速率增大,减小压强反应速率减小。
4
3. 温度对化学反应速率的影响
在其它条件不变的情况下,升高温度化学反应要加快,降低温度,化学反应减慢。
4. 催化剂对化学反应速率的影响
2H2O2
2H2O + O2↑ MnO2 催化剂能加快化学反应速率。
二、有效碰撞理论解释 八、教学反思
本节课前的自主学习让学生对已学必知识(化学反应速率)和选修4知识(有效碰撞理论)进行复习巩固,培养学生温故知新、举一反三的能力,提高学生的自主学习能力。本节知识体系以及学习方法的建立为后续的化学平衡、平衡常数等的学习奠定了基础。
教学以探究为目的,提供探究课题,创设学习情境,设计具有思考性、探索性的学生活动。通过小组讨论交流活动帮助学生思考问题并发现问题,学习提出问题。帮助学生建构自己的知识体系,并在这一过程中领悟获取知识的方法,总结一般规律。教师随时为学生的问题探究和实验探究提供必要的引导或建议。不仅体现了相关知识价值,还巩固、加深了学生对相关知识理解。
总之,本节课学生活动充分,课堂气氛活跃,当堂检测学习效果良好,课后作业反馈知识掌握情况良好。较好的体现了新课程理念,大胆尝试探究式教学,努力提升学生的科学素养。
人教版高中化学选修4《化学反应原理》
§2-1-1 影响化学反应速率的因素 学案
班级 第 组 姓名
课前自主学习
(一)化学反应速率的影响因素
1.结合生活实践与已经掌握的知识,举例说明人们如何在生活中控制或改变化学反应速率。
2.在通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)?石油的形成要多少年?炸药的爆炸呢?以上说明化学反应速率的决定因素是什么?
3.加快化学反应速率的方法有: 、 、 、
、 等。
(二)有效碰撞理论
1.一个化学反应经历的过程:
2.根据右图示回答E1、E2、E1-E2的含义分别是(标在图上)
3.为什么活化能越低,化学反应速率越快?
。
(三)提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它写下来:
。
课堂交流讨论
填表:用有效碰撞理论解释外界因素对化学反应速率的影响
影响 因素 |
起始状态 | 改变外界条件 | 理论解释 |
浓度 (增大一倍) |
|
其他条件相同时,增大反应物浓度,单位体积内活化分子数目( ),活化分子百分数( ),有效碰撞几率( ),反应速率( )。 | |
压强 (增大一倍,即体积缩小一半) |
其他条件相同时,对( )反应,增大压强相当于( ),使单位体积内活化分子数目( ),活化分子百分数( ),有效碰撞几率( ),反应速率( )。 | ||
温度 (升高) |
其他条件相同时,升高反应温度,使单位体积内活化分子数目( ),活化分子百分数( ),有效碰撞几率( ),反应速率( )。 | ||
催化剂 (使用正催化剂) |
其他条件相同时,反应加入正催化剂,单位体积内活化分子数目( ),活化分子百分数( ),有效碰撞几率( ),反应速率( )。 |
序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 结论及理论解释 | ||
1 | 取在两支试管,各加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液,分别加入0.1mol/L 和0.2 mol/L H2C2O4(草酸)溶液2mL,记录褪色的时间 |
KMnO4 (酸性)溶液4mL 0.01mol/L |
H2C2O4 溶液2mL |
褪色 时间 |
结论:其他条件相同时, 解释:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4 + 2MnSO4 +10CO2↑+8H2O |
0.1mol/L | |||||
0.2mol/L | |||||
2 | 在两支试管中分别加入2mL 0.1mol/L Na2S2O3;另取两支试管分别加入2mL 0.1mol/L H2SO4;分成两组,一组放入冷水,一组放入热水,并混合,记录出现浑浊的时间。 |
2mL 0.1mol/L Na2S2O3 和 H2SO4 溶液 |
实验 温度 |
出现浑浊时间 |
结论:其他条件相同时, 解释:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+ H2O |
3 |
已知4H++4I-+O2=2I2+2H2O,现有1mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液和淀粉溶液,请探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。 |
试剂 |
1mol/L KI、0.1 mol/L H2SO4和淀粉溶液 |
结论:其他条件相同时, 解释:4H++4I-+O2=2I2+2H2O |
|
实验温度 | |||||
试剂加入顺序 | |||||
现象 | |||||
4 |
在两支试管中分别加入2mL 5% H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol/L FeCl3和CuSO4溶液各1mL,摇匀比较H2O2的分解速率。 |
2mL 5% H2O2 溶液 |
试剂 | 产生气泡快慢 |
结论:其他条件相同时, 解释:2H2O2=2H2O+O2↑ |
0.1 mol/L FeCl3溶液 |
|||||
0.1 mol/L CuSO4溶液 |
序号 | 大理石的( ) | 盐酸的( ) | 其他条件( ) | 现象 |
A | ||||
B | ||||
C | ||||
D |
疑问 | 解决 |
视频来源:优质课网 www.youzhik.com