化學反應(yīng)的速率

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
選修四 第二章 第一節(jié) 化學反應(yīng)速率 設(shè)計
一、教材分析:
化學反應(yīng)速率屬于化學動力學的范疇。為了讓學生在研究化學應(yīng)進行的快慢及如何定量表述上有感性知識,教科書安排了簡單易行的實驗2—1.在實驗過程中使學生體會到,要想準確表達化學反應(yīng)進行的快慢,就必須建立起一套行之有效確定起點,確定時間單位,找出易于測量的某種量或性質(zhì)的變化。
二、目標:
1知識目標:1了解化學反應(yīng)速率的涵義2、理解化學反應(yīng)速率的表達式及其簡單計算
2能力目標:1、通過有關(guān)化學反應(yīng)速率概念的計算,掌握計算化學反應(yīng)速率的方法,提高有關(guān)化學概念的計算能力
2、提高根據(jù)化學方程式的判斷、比較和計算化學反應(yīng)速率的能力,掌握比較化學反應(yīng)快慢的方法。
3情感態(tài)度價值觀: 通過學習過程、實例學生初步學會運用化學視角,去觀察生活、生產(chǎn)和社會中有關(guān)化學反應(yīng)速率的問題
三、教學重難點
教學重點:化學反應(yīng)速率的表示方法、計算。
教學難點:通過實驗測定某些化學反應(yīng)速率
四、學情分析、教學方法分析:
在學生已有的物體運動速度的基礎(chǔ)上,引入化學反應(yīng)速率的概念不會給學生帶來太大的困難,但化學反應(yīng)速率的表示方法卻將是一個難點。用實驗2—1來引導學生,使他們得出只根據(jù)看到的氣泡產(chǎn)生的快、慢來表示反應(yīng)的速率是模糊的、不準確的判斷。通過教科書圖2—1的提示,學生很容易想到可以從測量H2的體積來比較反應(yīng)的快慢。這種測量可以是在相同的時間內(nèi)看H2體積的多少,也可以看產(chǎn)生相同體積的H2所耗時間的多少。如果相同時間內(nèi)測量溶液中H+濃度的變化,測量鋅粒質(zhì)量的變化,也都可以定量比較這個反應(yīng)進行的快慢。學生通過交流,可以發(fā)現(xiàn)表示反應(yīng)速率的方法有多種,因此,可以通過多種實驗測定某些反應(yīng)的速率。在交流中得出:反應(yīng)速率表示方法的共同之處,都是用單位時間內(nèi)反應(yīng)前后的反應(yīng)物或生成物的量的變化來表示。顯然該反應(yīng)以測量H2的體積最為簡便易行。然后,引導學生得出:化學反應(yīng)速率通?偸怯脝挝粫r間內(nèi)反應(yīng)前后的反應(yīng)物或生成物的濃度(物質(zhì)的量濃度)的變化來表示。
五、教學方法
1. 采用實驗探究式教學手段及運用多媒體輔助教學。在激發(fā)學生的求知欲望、提高學生的學習興趣的同時,也培養(yǎng)了學生善于思考、勇于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
2.學案導學
3.新授課教學基本環(huán)節(jié):預習檢查、總結(jié)疑惑→實驗探究、引導歸納→學生討論、反思總結(jié)。
六、課前準備
1.學生的學習準備:課前預習學案
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預習學案,課內(nèi)探究學案。準備實驗用品及儀器
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入,展示目標
宏觀的物體有快有慢,物體的快慢用速度來進行表示,化學反應(yīng)速率有沒有快慢呢?學生思考身邊的實例后,思考如何來表示化學反應(yīng)的快慢。這節(jié)課我們就來學習化學反應(yīng)快慢的表示方法——化學反應(yīng)速率(板書)。這節(jié)課的重點是化學反應(yīng)速率的計算和表示方法,難點是化學反應(yīng)速率的測定。
(三)合作探究,精講點撥
[設(shè)疑]物理課中所學的速率的共同特點。
都有一個確定的起點(速率=0);都有一個和速率大小相匹配的時間單位;都有說明體系某種變化的可計量的性質(zhì)。
[引入]提出問題討論:(1)怎樣判斷化學反應(yīng)的快慢?(2)通過對實驗現(xiàn)象的觀察你能否判斷出一個反應(yīng)比另一個反應(yīng)快多少嗎?
[討論]在物理上用單位時間內(nèi)物體運動的距離來表示物體運動的快慢,那么在化學上怎樣定量的表示化學反應(yīng)進行得快慢呢?
學生活動:自學《預習學案》
教師板書:一、化學反應(yīng)速率
1、化學反應(yīng)速率的表示方法:用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物的濃度增加來表示。
2、數(shù)學表達式:
V == △C/ △t
3、反應(yīng)速率的單位:
是:mol/(L?s) 或 mol/(L?min) 或 mol/(L?h)

二、化學反應(yīng)速率的簡單計算方法
(1)數(shù)學表達式法:V == △C/ △t
計算化學反應(yīng)速率的步驟:
起始濃度c(起始)
變化濃度Δ c
終了濃度c(終了)
---- 三部曲
學生計算
1.在體積為2L的容積不變的密閉容器中充入0.8mol的氮氣與1.6mol氫氣,一定條件下發(fā)生反應(yīng)。4min后,測得容器內(nèi)生成的氨氣為0.24mol,求:
①用NH3的濃度變化表示的反應(yīng)速率。
②分別用H2 N2 的濃度變化表示的反應(yīng)速率。
2.向一個容積為1L的密閉容器中放入2molSO2和1molO2,在一定的條件下,2s末測得容器內(nèi)有0.8molSO2,求2s內(nèi)SO2、O2、SO3的平均反應(yīng)速率和反應(yīng)速率比
教師設(shè)問:上述兩題用不同物質(zhì)表示的化學反應(yīng)速率不同,有何規(guī)律?
學生思考、討論、比較得出結(jié)論,教師板書:
(2)對某一具體的化學反應(yīng)來說,用不同物質(zhì)的濃度變化來表示化學反應(yīng)速率時,數(shù)值往往不同,其數(shù)值之比等于化學方程式中化學計量數(shù)之比,
教師強調(diào):在表示某反應(yīng)速率時應(yīng)注明是用哪種物質(zhì)表示的。
學生計算:
密閉容器中,合成氨反應(yīng)∶
N2 + 3H2 = 2NH3
起始濃度(mol/L) 8 20 0
5min后(mol/L) 6
濃度變化(mol/L)
則 V(N2)=△C/△t= ;
V(H2)=△C/△t= ;
V(NH3)=△C/△t= 。
由以上可知∶ V(N2): V(H2 ): V(NH3)=
學與問∶
一個化學反應(yīng)的速率用不同的反應(yīng)物或生成物來表示,數(shù)值可能 但含義 , 速率之比等于該反應(yīng)方程式中對應(yīng) 之比。
練習
(1)在一定條件下,密閉容器中合成氨,3H2+N2==2NH3,開始時測得C(H2)=4mol/L ,C(N2)=1mol/L,2S末,測得C(N2)=0.9mol/L。求V(H2)為多大?

(2)實驗室利用氯酸鉀制氧氣。某學生測得生成氧氣的平均速率為0.01mol/L?min,氧氣的密度約為1.28g/L,欲制取500mL(標態(tài)下)的氧氣,需要時間為 ( )
A、2min B、4min C、6min D、8min
(3)向2L的密閉容器(內(nèi)有催化劑)充入2mol的SO2和1molO2,經(jīng)2S,測得容器內(nèi)有1mol的SO3,則該反應(yīng)的速率可怎樣表示?

(4)在下列過程,需要加快化學反應(yīng)速率的是 ( )
A、鋼鐵腐蝕 B、塑料老化 C、食物腐爛 D、工業(yè)煉鋼
(5)某溫度時,圖中曲線X,Y,Z是在2L容器中X,Y,Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學方程式為3X+Y==2Z ;反應(yīng)從開始計時,
2分鐘內(nèi)Z的平均反應(yīng)速率為___ _ mol/(l.min)
教師板書
三、化學反應(yīng)的速率的測量
教師設(shè)問:化學反應(yīng)的速率是通過實驗測定的。測定方法有哪些?
學生看課本第20頁內(nèi)容,總結(jié)如下
1、直接觀察某些性質(zhì)(如釋放出氣體的體積和體系壓強);
2、科學儀器測定(如顏色的深淺、光的吸收和發(fā)射、導電能力等);
3、溶液中,常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來跟蹤反應(yīng)的過程和測量反應(yīng)速率。
學生從實驗中找出反應(yīng)速率的測定方法:
學生分組實驗:實驗2—1,注意事項:
○1 鋅粒的顆粒(即表面積)大小基本相同
○2 40mL的硫酸溶液要迅速加入
○3 裝置氣密性要好,且計時要迅速準確 
實驗用品:錐形瓶、雙孔塞、分液漏斗、直角導氣管、50 mL注射器、鐵架臺、秒表、鋅粒、1 mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸
實驗步驟:○1 取一套裝置,加入40 mL 1mol/L的的硫酸,測量收集10 mL H2所用的時間。
○2 取另一套裝置,加入40 mL 4mol/L的硫酸,測量收集10 mL H2所用的時間。

學生觀察現(xiàn)象:鋅跟硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,收集10 mL氣體!2所用的時間比○1所用的時間短
實驗結(jié)果:
加入試劑反應(yīng)時間
min反應(yīng)速率
Mol/(L?min)
1mol/L H2SO4長小
4mol/L H2SO4短大
實驗結(jié)論:4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快。
[思考與交流]還可根據(jù)反應(yīng)速率相關(guān)量的哪些變化來測定該反應(yīng)速率?
鋅跟硫酸反應(yīng)的離子方程式為Zn+2H+ == Zn2+ + H2 ↑,因此我們還可利用相同質(zhì)量的鋅完全溶解所用時間的不同、稀硫酸濃度的變化等來測定化學反應(yīng)速率
(四)反思總結(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設(shè)計意圖:引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預習。
我們已經(jīng)學習了化學反應(yīng)快慢的表示方法及化學反應(yīng)速率的計算,那么化學反應(yīng)的快慢受什么因素的影響呢?在下一節(jié)課我們一起來學習影響化學反應(yīng)速率的因素。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分,著重分析科學家是如何設(shè)計實驗,如何得出恰當?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖:布置下節(jié)課的預習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設(shè)計
化學反應(yīng)速率
一、表示方法
二、計算
三、測量
十、教學反思
本課的設(shè)計采用了課前下發(fā)預習學案,學生預習本節(jié)內(nèi)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點、難點、疑點、考點、探究點以及學生學習過程中易忘、易混點等,最后進行當堂檢測,課后進行延伸拓展,以達到提高課堂效率的目的。

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