2022年高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)速率教案 新人教版選修4一、教學(xué)背景分析1課標(biāo)分析：通過實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。知道活化能的涵義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例，認(rèn)識其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。2教材分析：本節(jié)內(nèi)容在化學(xué)反應(yīng)原理教材的學(xué)習(xí)中有著舉足輕重的作用。它既是對必修部分與此相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)的延伸與深化，也是后續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)平衡及移動知識的基礎(chǔ)。在學(xué)習(xí)該單元之前，學(xué)生通過化學(xué)2（必修）的學(xué)習(xí)，已經(jīng)定性的認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)有快有慢，知道外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率 有影響。在選修教材化學(xué)反應(yīng)原理中，這部分內(nèi)容的設(shè)置則是充分考慮到學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，逐步認(rèn)識外界條件對反應(yīng)速率的影響，進(jìn)而從微觀角度加以解釋，從而實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識向理性認(rèn)識的升華。另外本節(jié)內(nèi)容的知識在社會生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用，與我們每個(gè)人的生活息息相關(guān)，具有非常強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。3學(xué)生分析：（1）已有的知識：必修2中，學(xué)生對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素存在一定的感性認(rèn)識；在本冊緒言中學(xué)習(xí)了碰撞理論相關(guān)知識。（2）已具備的能力：學(xué)生初步具備簡單化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力，能夠合作完成實(shí)驗(yàn)探究；具備一定的觀察、分析、質(zhì)疑和表達(dá)能力。（3）可能遇到困難：抽象思維還不成熟，困惑于宏觀現(xiàn)象的微觀解釋，尤其是壓強(qiáng)對速率的影響；對實(shí)驗(yàn)方案的選擇和評價(jià)，缺乏多角度的綜合分析能力。二、教學(xué)目標(biāo)：1知識與技能理解濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。能用有效碰撞理論、過渡態(tài)理論等相關(guān)理論簡單解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2過程與方法通過實(shí)驗(yàn)探究、觀察思考、討論歸納等學(xué)習(xí)活動體驗(yàn)科學(xué)探究、主動獲取知識的過程。3情感態(tài)度與價(jià)值觀將化學(xué)知識應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問題，樹立辯證唯物主義的世界觀。三、教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響四、教學(xué)難點(diǎn)：利用碰撞理論和活化能理論解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響五、教學(xué)用具：試管、量筒、藥匙、燒杯、滴管H2SO4、H2C2O4溶液、KI溶液、淀粉溶液、Na2S2O3溶液、H2O2溶液、FeCl3溶液、CuCl2溶液、酸性KMnO4溶液、MnSO4固體六、教學(xué)流程： 教學(xué)環(huán)節(jié) 思維線索 教學(xué)活動回憶第一節(jié)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的相關(guān)理論知識。獲得驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)速率的工具。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)回憶，填寫學(xué)案復(fù)習(xí)引入明確任務(wù)分析原理獲得驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)載體。分析化學(xué)反應(yīng)分析變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施實(shí)驗(yàn)匯報(bào)結(jié)論體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論與理論相結(jié)合實(shí)施實(shí)驗(yàn)匯總結(jié)論閱讀教材繪制邏輯關(guān)系圖梳理碰撞理論的邏輯關(guān)系。理論分析思考討論總結(jié)提升分析多個(gè)因素同時(shí)影響一個(gè)反應(yīng)的情況思考討論實(shí)際應(yīng)用用理論解釋實(shí)際生產(chǎn)生活中的問題七、教學(xué)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖用時(shí)環(huán)節(jié)一復(fù)習(xí)引入導(dǎo)入有些反應(yīng)速率很快，如爆炸反應(yīng)，而有些反應(yīng)速率很慢，如石油的形成?？梢姡煌镔|(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率相差很大，決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。Ppt展示石油的形成和爆炸的圖片板書一、決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)【提問】化學(xué)反應(yīng)有快有慢，外界條件怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率？回憶填寫學(xué)案復(fù)習(xí)已有知識，引入新課2環(huán)節(jié)二設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)三實(shí)施實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)四理論解釋環(huán)節(jié)五實(shí)際運(yùn)用【講述】今天我們要通過實(shí)驗(yàn)手段，驗(yàn)證外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。板書二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：（一）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提問】溶液中的化學(xué)反應(yīng)速率可以用那些實(shí)驗(yàn)方法來測定呢？【講述】與反應(yīng)中任何一種化學(xué)物質(zhì)的濃度（質(zhì)量）相關(guān)的性質(zhì)在測定速率是都可以加以利用?！咎釂枴坑糜诨瘜W(xué)反應(yīng)速率測量的基本性質(zhì)我們在上一節(jié)課學(xué)習(xí)了哪些方法呢？【講述】觀察生成氣體的體積快慢或者觀察有色溶液顏色的深淺。展示ppt：鋅與不同濃度的硫酸反應(yīng)速率的測定。實(shí)驗(yàn)探究 課本20頁實(shí)驗(yàn)2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)【板書】當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率?！緦?shí)驗(yàn)解釋】為什么增大反應(yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí)，單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。練習(xí)1. 鹽酸與碳酸鈉固體反應(yīng)時(shí)，能使反應(yīng)的最初速率明顯加快的是 ( ) A增加碳酸鈉固體的量 B鹽酸的量增加一倍C鹽酸的用量減半濃度加倍 D 加入水練習(xí)2. 在恒溫、恒容的密閉容器中反應(yīng)A（g） B（g）+C（g）；H<0（正反應(yīng)為放熱反應(yīng)）。若反應(yīng)物的濃度由2 mol·L1降到0.8 mol·L1需20s，那么反應(yīng)物濃度由0.8 mol·L1降到0.2 mol·L1所需的時(shí)間為A10s B大于10s C小于10s D無法判斷（二）壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【注意】 1. 壓強(qiáng)對固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無影響2. 對于反應(yīng)物和生成物都有氣體的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小3. 壓強(qiáng)改變有以下兩種情況A. 恒溫、恒容時(shí)充入He：壓強(qiáng)變大，但濃度不變，反應(yīng)速率不變。B. 恒溫、恒壓時(shí)充入He：體積變大，壓強(qiáng)不變，濃度減小，反應(yīng)速率減慢。（三）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)探究課本21頁實(shí)驗(yàn)2-3同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1mol/L的硫酸5ml反應(yīng)的對比表結(jié)論：當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)的速率 ；降低溫度，反應(yīng)的速率 。解釋：升高溫度，活化分子百分?jǐn)?shù) ，有效碰撞的頻率 ，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?！菊f明】1.對于可逆反應(yīng)來說，升高體系的溫度，反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。2.不管是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，只要其他條件不變，升高溫度，則速率增大，降低溫度，速率減小。 【應(yīng)用】1.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。 2. 合成氨工業(yè)中，是在500的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進(jìn)行的速度。3. 為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質(zhì)的速率。拓展：溫度對反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗(yàn)公式練習(xí)：在10時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10，反應(yīng)速率增加到原來的2倍，為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)行( )A 30 B 40 C 50 D 60（四）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響科學(xué)探究1.雙氧水分解2.高錳酸鉀氧化草酸3.淀粉水解（多媒體演示） 【涉及的實(shí)驗(yàn)方程式】（1.）2H2O2 = 2H2O + O2 （2.）2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O（3） (C6H10O5)n+nH2O = nC6H12O61.雙氧水分解實(shí)驗(yàn)的對比表編號氯化鐵作催化劑硫酸銅作催化劑時(shí)現(xiàn)象結(jié)論作出MnO2催化30%H2O2分解v-t示意圖：2.用高錳酸鉀氧化草酸實(shí)驗(yàn)的對比表編號高錳酸鉀溶液，草酸溶液高錳酸鉀溶液，草酸溶液， 硫酸錳固體現(xiàn)象結(jié)論3淀粉水解（多媒體演示）編號稀硫酸作催化劑時(shí)唾液作催化劑時(shí)現(xiàn)象結(jié)論【結(jié)論】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。【解釋】為什么催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率？（明確）當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí)，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大?！?課堂反思】科學(xué)探究1與科學(xué)探究3這二個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了什么問題?你認(rèn)為催化劑有什么特性?催化劑的選擇性還存在于哪些方面?FeCl3催化H2O2水解實(shí)驗(yàn)中,起催化作用的是Fe3+還是Cl-?FeCl3催化H2O2水解實(shí)驗(yàn)中,溶液顏色會先變深,后變淺?科學(xué)探究1中,為何FeCl3溶液催化效果比CuSO4溶液效果好.用H2SO4催化淀粉水解實(shí)驗(yàn)中,為何加熱時(shí)顏色淺,冷卻后會恢復(fù)原來的顏色?【 知識拓展】1. 能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。一般情況下所說的催化劑指正催化劑。2.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不會改變反應(yīng)的熱效應(yīng)。3.催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化。4. 對可逆反應(yīng)而言，正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快，且加快的程度 。相反，負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小的程度 ?！緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑,尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，例；接觸法制硫酸工業(yè)、工業(yè)合成氨。五、其它因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（閱讀書本24頁）六、本節(jié)小結(jié)：影響因素單位體積內(nèi)有效碰撞頻率化學(xué)反應(yīng)速率活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增加反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)（有氣體參加）升高溫度加入催化劑傾聽思考回憶思考，得出結(jié)論：觀察生成氣體的體積快慢或者觀察有色溶液顏色的深淺。觀看ppt。回憶上節(jié)課實(shí)驗(yàn)填寫學(xué)案傾聽老師的分析明確本節(jié)課的任務(wù)了解本課實(shí)驗(yàn)涉及的反應(yīng)原理。強(qiáng)調(diào)對比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則分析實(shí)驗(yàn)中的變量理解控制變量的思想，掌握對比實(shí)驗(yàn)的方法5環(huán)節(jié)六實(shí)際應(yīng)用總結(jié)提升1氨氣的催化氧化是工業(yè)制硝酸的第一步，在此過程中為什么要將氨和空氣的混合氣通入灼熱（760840）的鉑銠合金網(wǎng)？2為什么食品說明上要求密封，置于陰涼處保存，包裝內(nèi)還要放入脫氧保鮮劑？3草酸與高錳酸鉀的反應(yīng)速率并沒有隨時(shí)間而減小，為什么？ 隨堂練習(xí)1.要使在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2A（氣）+B（固）= 2C（氣）+Q（Q0）的正反應(yīng)速率顯著加快， 采用的措施不可行的是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（ ）A升高溫度 B.加入B C.增大體積使壓強(qiáng)減小 D.加入A2.用鐵與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣的生成速率加快的是A .加熱 B.改用98%的濃硫酸 C.不用鐵片,改用鐵粉 D.增大壓強(qiáng)3下列情況下，反應(yīng)速率相同的是 A等體積0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分別與0.2 mol/L NaOH溶液反應(yīng)B等質(zhì)量鋅粒和鋅粉分別與等量1 mol/L HCl反應(yīng)C等體積等濃度HCl和HNO3分別與等質(zhì)量的Na2CO3粉末反應(yīng)D等體積0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4與等量等表面積等品質(zhì)石灰石反應(yīng)4把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示，在下列因素中，鹽酸的濃度，鎂條的表面積，溶液的溫度，氯離子的濃度，影響反應(yīng)速率的因素是（ ）。（A） （B） （C） （D）思考回答體會多個(gè)因素共同對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的影響3作業(yè)布置：P24 習(xí)題驗(yàn)證解釋板書設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素 碰撞理論 控制變量 增加濃度（壓強(qiáng)），加快化學(xué)反應(yīng)速率 增加單位體積內(nèi)分子總數(shù) 對比實(shí)驗(yàn) 增加溫度，加快化學(xué)反應(yīng)速率 增加分子具有的能量，增加碰撞頻率科學(xué)歸納法 加入催化劑，加快化學(xué)反應(yīng)速率 降低反應(yīng)的活化能