時(shí)間:2022-12-24 22:13:48
序論:在您撰寫化學(xué)反應(yīng)速率教案時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
情感目標(biāo)
通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
教學(xué)建議
化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ),學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后,能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。
關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
1.聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí),明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過提問復(fù)習(xí)初中知識(shí):化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
(2)通過提問復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí):化學(xué)反應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實(shí)現(xiàn)。
2.運(yùn)用比喻、圖示方法,說明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學(xué)反應(yīng)為例,讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動(dòng)畫教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果),進(jìn)一步說明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
3.動(dòng)手實(shí)驗(yàn),可將教材中的演示實(shí)驗(yàn)改成邊講邊做,然后據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律。有條件的學(xué)校,也可由學(xué)生動(dòng)手做,再由學(xué)生討論概括出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律---增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4.通過對(duì)本節(jié)所設(shè)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,并當(dāng)堂課完成課后“習(xí)題二、2”,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)內(nèi)容反饋學(xué)生掌握情況,鞏固本節(jié)所學(xué)知識(shí)。
教材分析
遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定,作為側(cè)重理科類學(xué)生學(xué)習(xí)的教材,本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn),按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過演示實(shí)驗(yàn)說明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)的過程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻,說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進(jìn)一步說明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況,從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比,從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率,又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學(xué)生通過對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng),并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫來說明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)重點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。難點(diǎn)是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
知識(shí)目標(biāo)
1.使學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。
2.使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
3.使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
情感目標(biāo)通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
重點(diǎn)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響。外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的影響。
難點(diǎn)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)方法誘思探究法
教學(xué)過程
第一課時(shí)
[閱讀教材引入]本章的主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)本章的意義
兩個(gè)問題:反應(yīng)進(jìn)行的快慢-化學(xué)反應(yīng)速率問題。
反應(yīng)進(jìn)行的程度-化學(xué)平衡問題。
意義:是學(xué)習(xí)化學(xué)所必需的基礎(chǔ)理論并能指導(dǎo)化工生產(chǎn)。
[錄象]古代建筑物受到腐蝕的記錄片。
[講述]從片中我們知道,古代建筑物在本世紀(jì)所遭受的腐蝕比過去幾百年甚至幾千年所遭受的腐蝕還要嚴(yán)重的原因是酸雨。為什么會(huì)使腐蝕的速度變快呢?這就是我們第一節(jié)要研究的化學(xué)反應(yīng)速率問題。
[板書]第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)][實(shí)驗(yàn)2-1]等濃度的鹽酸和醋酸分別與大理石反應(yīng)。
現(xiàn)象:在加入鹽酸的試管里,大理石與鹽酸迅速反應(yīng),有大量氣泡產(chǎn)生。而加入醋酸的試管里,反應(yīng)緩慢,只有少量氣泡產(chǎn)生。
[講解]不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢不一樣,如何表示化學(xué)反應(yīng)速率呢?
結(jié)論:不同的化學(xué)反應(yīng)有快有慢。
[板書]一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、定義:化學(xué)反應(yīng)速率是用來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的,通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
2、表達(dá)式:略
[設(shè)問]對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng),用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率,數(shù)值是否一樣呢?讓我們看下面的練習(xí)。
[投影]練習(xí):在給定條件下,氮?dú)馀c氫氣在密閉容器中合成氨。起始時(shí)加入氮?dú)夂蜌錃馇覞舛确謩e為1.0mol/L和3.0mol/L,2秒后,氮?dú)獾臐舛葹?.8mol/L,氫氣的濃度為2.4mol/L,氨氣的濃度為0.4mol/L。分別用氮?dú)?、氫氣和氨氣的濃度變化表示的這2秒內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率是多少?有什么關(guān)系?
[計(jì)算、思考]
3H2+N2=2NH3
起始3.01.00
濃度mol/L
2S后2.40.80.4
濃度mol/L
[總結(jié)]同一反應(yīng),用不同物質(zhì)濃度表示化學(xué)反應(yīng)速率,數(shù)值之比等于方程式中系數(shù)比,應(yīng)指明是用那種物質(zhì)的濃度變化表示的速率,化學(xué)反應(yīng)速率實(shí)質(zhì)是平均反應(yīng)速率。
[過渡]下面來研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):
在三只試管里分別放入5mL相同濃度的稀鹽酸,分別加入長短、粗細(xì)大致相同的銅絲,鋁絲,鐵絲。
[講解]銅是氫后金屬,不能置換酸中的氫,鋁的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng),鋁的反應(yīng)速率快,說明物質(zhì)的性質(zhì)即內(nèi)因是決定化學(xué)反
應(yīng)速率的重要因素。那么,外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響呢?
現(xiàn)象:銅絲與稀鹽酸不反應(yīng);鋁絲比鐵絲溶解的快,氣體生成的快。
[板書]二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)][實(shí)驗(yàn)2-2]大理石與不同濃度的鹽酸反應(yīng),并給其中一個(gè)加熱。
[實(shí)驗(yàn)2-3]H2O2的分解反應(yīng)
(2-2)現(xiàn)象:在加入1mol/L鹽酸的試管中有大量的氣泡冒出,在加入0.1mol/L鹽酸的試管中氣泡產(chǎn)生得很慢。加熱后,反應(yīng)速率明顯加快。
(2-3)現(xiàn)象:在H2O2中加入MnO2粉末時(shí),立即有大量氣泡產(chǎn)生,在沒有加入MnO2粉末的試管只有少量氣泡。
[提出問題]通過以上實(shí)驗(yàn),說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有那些?是如何影響的?
[回答]
影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件有濃度、溫度和催化劑。濃度越大、溫度越高、使用催化劑,則化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[板書]1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[設(shè)問]對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響,為什么?
[回答]
對(duì)于氣體來說,當(dāng)其它條件不變時(shí),體積與所受的壓強(qiáng)成反比。如果氣體的壓強(qiáng)增大,體積就縮小,則濃度就會(huì)增大,化學(xué)反應(yīng)速率就加快。
[板書]
2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),增大壓強(qiáng),可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。
[閱讀]P35最后自然段。影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件還有什么?
[設(shè)問]為什么在補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)中選擇長短、粗細(xì)大致相同的金屬?
[回答]因?yàn)楣腆w顆粒的大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響。
[追問]怎樣影響?
[回答]顆粒越細(xì),接觸面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
[留疑]外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的原因是什么?
[課堂練習(xí)]
1、反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g),在10L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸汽的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率v(x)(反應(yīng)外物的消耗速率或生成物的生成速率)可表示為()
A.v(NH3)=0.010mol/(L·s)
B.v(O2)=0.0010mol/(L·s)
C.v(NO)=0.0010mol/(L·s)
D.v(H2O)=0.045mol/(L·s)
2、在四個(gè)不同的容器中,采用不同條件進(jìn)行合成氨反應(yīng),根據(jù)下列在相同時(shí)間內(nèi)測定的結(jié)果判斷,生成氨的速率最快的是()
A.用H2表示的反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min)
B.用NH3表示的反應(yīng)速率為0.3mol/(L·min)
C.用N2表示的反應(yīng)速率為0.2mol/(L·min)
D.用H2表示的反應(yīng)速率為0.3mol/(L·min)
3、增大壓強(qiáng),能使下列反應(yīng)速率加快的是()
A.Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)
B.CO和水蒸氣在一定條件下反應(yīng)生成CO2和H2
C.將CO2通人石灰水中
D.Na2O溶于水
4、在帶有活塞的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):Fe2O3+3H2=2Fe+3H2O,采用下列措施不能改變反應(yīng)速率的是()
A.增加Fe2O3投入量
B.保持容器體積不變,增加通人H2的量
C.充入N2,保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變
D.充入N2,保持容器內(nèi)體積不變
[答案]
1、C;2、C;3、B、C;4、A、D
[作業(yè)]P36一、二
使學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞,碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,閱讀與表達(dá)能力。
情感目標(biāo):
通過從宏觀到微觀,從現(xiàn)象到本質(zhì)的分析,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
教材分析
遵照教學(xué)大綱的有關(guān)規(guī)定,作為側(cè)重理科類學(xué)生學(xué)習(xí)的教材,本節(jié)側(cè)重介紹化學(xué)反應(yīng)速率和濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,以及造成這些影響的原因,使這部分知識(shí)達(dá)到大綱中所規(guī)定的B層次或C層次的要求。本知識(shí)點(diǎn),按最新教材來講。
教材從一些古代建筑在近些年受到腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并通過演示實(shí)驗(yàn)說明不同的反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,以及濃度、溫度等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教材注意聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識(shí),從化學(xué)反應(yīng)的過程實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂、生成物分子中化學(xué)鍵的形成過程,以及舊鍵的斷裂和新鍵的形成都需要通過分子(或離子)的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)等,引出有效碰撞和活化分子等名稱。并以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻,說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間的碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),教材配以分子的幾種可能的碰撞模式圖,進(jìn)一步說明發(fā)生分解反應(yīng)生成和的情況,從中歸納出單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比,從而引導(dǎo)學(xué)生理解濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這種影響的原因。接著,教材圍繞著以下思路:增加反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率,又進(jìn)一步介紹了壓強(qiáng)(有氣體存在的反應(yīng))、溫度、催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生對(duì)上述內(nèi)容有更深入的理解。
教材最后采用討論的方式,要求學(xué)生通過對(duì)鐵與鹽酸反應(yīng)的討論,綜合運(yùn)用本節(jié)所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,進(jìn)一步分析外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響以及造成這些影響的原因,使學(xué)生更好地理解本節(jié)教材的教學(xué)內(nèi)容。
本節(jié)教材的理論性較強(qiáng),并且具有一定的難度。如何利用好教材中的演示實(shí)驗(yàn)和圖畫來說明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件,以及外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教材的教學(xué)關(guān)鍵。教師不可輕視實(shí)驗(yàn)和圖畫在本節(jié)教學(xué)中的特殊作用。
本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
本節(jié)教學(xué)難點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
教學(xué)建議
化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)是學(xué)習(xí)化學(xué)平衡的基礎(chǔ),學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)后,能更好的理解化學(xué)平衡的建立和化學(xué)平衡狀態(tài)的特征,及外界條件的改變對(duì)化學(xué)平衡的影響。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)。其原因是本節(jié)教學(xué)難點(diǎn)。這部分教學(xué)建議由教師引導(dǎo)分析。而壓強(qiáng)、溫度、催化劑的影響可在教師點(diǎn)撥下由學(xué)生閱讀、討論完成。
關(guān)于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
1.聯(lián)系化學(xué)鍵知識(shí),明確化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的先決條件。
(1)能過提問復(fù)習(xí)初中知識(shí):化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程。
(2)通過提問復(fù)習(xí)高中所學(xué)化學(xué)鍵知識(shí):化學(xué)反應(yīng)過程的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。
(3)明確:舊鍵的斷裂和新鍵的生成必須通過反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸、碰撞來實(shí)現(xiàn)。
2.運(yùn)用比喻、圖示方法,說明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件是活化分子發(fā)生有效碰撞。
(1)以運(yùn)動(dòng)員的投籃作比喻。
(2)以具體的化學(xué)反應(yīng)為例,讓學(xué)生觀看HI分子的幾種可能的碰撞模式圖(如制成動(dòng)畫教學(xué)軟件加以模擬會(huì)收到更好的效果),進(jìn)一步說明化學(xué)反應(yīng)得以發(fā)生的必要條件。
一、設(shè)計(jì)思想
本節(jié)課總體設(shè)計(jì)思想是:以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自主地參與知識(shí)的獲得過程,并給學(xué)生充分地表達(dá)自己想法的機(jī)會(huì)。學(xué)生初次接觸化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí),對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有神秘感和探索欲望。要充分利用學(xué)生的好奇心和求知欲,設(shè)計(jì)層次實(shí)驗(yàn)和問題情境,使學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)、積極思考和相互討論中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題。在教學(xué)內(nèi)容的安排上,按照從易到難,從實(shí)踐到理論到實(shí)踐的順序,首先通過日常生活中的知識(shí),引入課題。在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)和理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念。在此基礎(chǔ)上,通過實(shí)驗(yàn)探索和討論外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。最后,讓學(xué)生自己討論回答教材中的問題以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念,了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用。
2、能力目標(biāo):通過在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中的現(xiàn)象,理解反應(yīng)速率的概念及其表示方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力及分析探究能力;
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和原因探究,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
三、教學(xué)重、難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)速率的概念及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
四、教學(xué)過程
1、預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑:
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性
2、情景導(dǎo)入、提出疑問:
教師首先提問:在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和日常生活中,我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象:有的反應(yīng)進(jìn)行的快,有的進(jìn)行的慢請(qǐng)大家舉例說明。物理學(xué)中用什么定量描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢?――速度。不考慮速度的方向稱之為速率?;瘜W(xué)中用化學(xué)反應(yīng)速率來表示化學(xué)反應(yīng)的快慢。
3、自主學(xué)習(xí)、小試身手:
學(xué)生活動(dòng)一:自主學(xué)習(xí)(閱讀P47―P48,并完成相關(guān)內(nèi)容)
板書:
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、定義:表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量叫做化學(xué)反應(yīng)速率。
2、表達(dá)方式:通常用單位時(shí)間里反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。
3、表達(dá)式:
4、單位:mol/(L?min)或mol/(L?s)
【學(xué)生活動(dòng)二:小試身手】反應(yīng):N2+3H2 2NH3在密閉的容器中進(jìn)行,C(N2)= 2 mol/L C(H2)= 6 mol/L C(NH3)= 2 mol/L試完成(1)分別求N2、H2、NH3濃度的變化量C?(2)分別用N2、H2、NH3求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率V?
計(jì)算結(jié)果:(1)C(N2)= 1 mol/L C(H2)= 3 mol/L C(NH3)= 2 mol/L;(2)v(N2)=0.5 mol/(L?s) v(H2)=1.5 mol/(L?s) v(NH3)=1 mol/(L?s)
【思考與交流】
1、反應(yīng)速率是瞬時(shí)速率還是平均速率?
2、同一化學(xué)反應(yīng),用不同的物質(zhì)表示其反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值相同嗎?意義相同嗎?
3、同一化學(xué)反應(yīng),不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比與什么有關(guān)?
結(jié)論:
1、化學(xué)反應(yīng)速率表示的是平均反應(yīng)速率。
2、同一反應(yīng)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率數(shù)值可能不同,但表示的意義是相同的,而且必須注明反應(yīng)物質(zhì)。
3、同一化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。
(設(shè)計(jì)意圖:通過練習(xí),使學(xué)生掌握有關(guān)反應(yīng)速率的計(jì)算。)
【思考與交流】
1、在相同條件下,鋁和鐵同時(shí)與酸反應(yīng),誰反應(yīng)的更快?為什么?(內(nèi)因)
2、你家里的酸奶通常放在什么地方?為什么?(外因)
設(shè)問由以上兩題:化學(xué)反應(yīng)的速率受哪些因素的影響?
板書:
二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1、內(nèi)因:反應(yīng)物的性質(zhì);2、外因:
【學(xué)生活動(dòng)三:分組討論】(根據(jù)我們已有的知識(shí)和日常生活經(jīng)驗(yàn),你認(rèn)為哪些外界因素可能會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率?)
【學(xué)生】溫度、催化劑、濃度、壓強(qiáng)、反應(yīng)物的狀態(tài)、固體表面積、光等。
【學(xué)生活動(dòng)四:分組實(shí)驗(yàn)】(根據(jù)我們現(xiàn)有的藥品,分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并比較和思考完成探究學(xué)案。)
【實(shí)驗(yàn)2-5】
【結(jié)論1】當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大;降低溫度,化學(xué)反應(yīng)速率減小
【實(shí)驗(yàn)2-6】
【結(jié)論2】加入催化劑(正)能加快化學(xué)反應(yīng)的速率。
(設(shè)計(jì)意圖:通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)影響反應(yīng)速率的因素。)
【思考與交流】1、請(qǐng)預(yù)計(jì)大理石分別與0.1mol/L和1mol/L的鹽酸反應(yīng)的快慢。你能得出什么結(jié)論嗎?
【結(jié)論3】增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率加快,減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢.
2、塊狀CaCO3、粉末狀CaCO3與0.1 mol/L的鹽酸反應(yīng)誰快誰慢?為什么?
【結(jié)論4】增大固體表面積可以加快反應(yīng)速率(接觸充分).
【教師】除此之外,請(qǐng)你結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)舉例說明其他影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素?探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件因素有什么意義?(教師組織學(xué)生分組討論)
【師生總結(jié)】控制反應(yīng)條件,提高那些對(duì)人類有利的反應(yīng)速率,降低那些對(duì)人類反應(yīng)不利的反應(yīng)速率。
5、反思總結(jié),當(dāng)堂檢測:教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。
信息技術(shù)的飛速發(fā)展使多媒體教學(xué)成為一種新的教學(xué)模式,越來越多的教育基于多媒體教學(xué)而實(shí)現(xiàn),多媒體作為新生事物,進(jìn)入化學(xué)課堂已經(jīng)顯示了它強(qiáng)大的生命力。
目前,應(yīng)用多媒體教育手段進(jìn)行教學(xué)主要體現(xiàn)于課堂教學(xué)形式上,即課件形式,并與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合,通過電子課件設(shè)計(jì),教育信息能夠快速、準(zhǔn)確、全面地傳授給學(xué)生。同時(shí),這種教學(xué)方式又以其特有的形象性和科學(xué)性,在教學(xué)中發(fā)揮其魅力,促進(jìn)了教學(xué)形式的豐富多彩、教學(xué)過程的優(yōu)化組合和教學(xué)質(zhì)量的普遍提高,從而給教育教學(xué)注人了新的活力和生機(jī)。
在提倡素質(zhì)教育的今天,我們都明白“授人以魚,不如授人以漁”的道理。但如何讓學(xué)生在課堂教學(xué)中作為主體,積極主動(dòng)的去探索知識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手、創(chuàng)新等能力,仍是目前困擾我們教師的一大難題。本案例是高中化學(xué)必修2《化學(xué)反應(yīng)速率和限度》一節(jié)內(nèi)容在新課程環(huán)境下具體的教學(xué)實(shí)踐,本人利用多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合組織教學(xué),是多媒體技術(shù)與高中化學(xué)探究式教學(xué)的一個(gè)整合案例。
二、教學(xué)分析
1.教材分析:課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率與限度的內(nèi)容在初中化學(xué),高中必修模塊和選修模塊中均有安排,既有學(xué)習(xí)的階段性,又有必修、選修的層次性,在具體內(nèi)容上前后還有交叉和重疊,學(xué)生概念的形成和發(fā)展呈現(xiàn)一種螺旋式上升的形態(tài)。本節(jié)從日常生活中學(xué)生熟悉的大量化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)入手,引出反應(yīng)速率的概念,在此基礎(chǔ)上又通過實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,但不涉及對(duì)反應(yīng)速率進(jìn)行定量計(jì)算或同一反應(yīng)中不同物質(zhì)間反應(yīng)速率的相互換算。在教學(xué)過程中應(yīng)注意嚴(yán)格把握教學(xué)內(nèi)容的深、廣度和教學(xué)要求,不能隨意提高知識(shí)難度。
2.學(xué)情分析:學(xué)生通過一年多的化學(xué)學(xué)習(xí),了解到不同的化學(xué)反應(yīng)速率有快有慢,同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在不同的外界條件影響下也可能速率不同,以此為契機(jī)在教學(xué)中變驗(yàn)證為探究,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能:
1.通過實(shí)例和實(shí)驗(yàn)初步認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的速率及其影響因素。
2.通過探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法,提高觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力,初步學(xué)會(huì)比較、歸納等科學(xué)研究方法以及變量控制思想在科學(xué)研究中的應(yīng)用。
過程與方法:
1.合作完成探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。2.通過實(shí)驗(yàn)形成化學(xué)反應(yīng)速率的概念,并且探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.通過學(xué)習(xí),培養(yǎng)小組合作、交流表達(dá)及科學(xué)探究的能力。
2.激發(fā)學(xué)生參與化學(xué)科技活動(dòng)的熱情,培養(yǎng)其將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)、生活實(shí)踐的意識(shí),能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會(huì)和生活問題作出合理的判斷。
3.通過對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究,增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣與情感,體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):
1.化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表示方法。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
教學(xué)難點(diǎn):
1.實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)速率的方法設(shè)計(jì)和操作。
2.如何克服學(xué)生自主活動(dòng)時(shí)間與完成學(xué)習(xí)任務(wù)的矛盾。
五、教學(xué)方法與手段
多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合。其主要過程設(shè)計(jì)為:
創(chuàng)設(shè)情景,引導(dǎo)發(fā)現(xiàn),探索問題提出新的概念提出研究題目組織探究學(xué)習(xí)活動(dòng),收集信息內(nèi)化、概括、建立概念體系實(shí)際應(yīng)用。
六、探究實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備
5的H2O2溶液,MnO2粉末,1mol/L FeCl3溶液,蒸餾水,冰塊。
燒杯,試管,鐵架臺(tái)(帶鐵圈),石棉網(wǎng),酒精燈,溫度計(jì),玻璃棒,藥匙。
六、教學(xué)過程
模塊一 化學(xué)反應(yīng)速率概念的提出
教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
[引入]影像資料展示:不同食品的保質(zhì)期(不同溫度);煙花爆竹的燃放過程;建筑物的腐蝕風(fēng)化;鐵橋生銹;溶洞的形成……聚焦問題情境,展開討論,在這里會(huì)有更多的關(guān)于不同化學(xué)反應(yīng)速率的日?,F(xiàn)象在學(xué)生的討論中產(chǎn)生激發(fā)學(xué)生興趣,加強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的感性認(rèn)識(shí)
[提問]不同的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢千差萬別,根據(jù)什么現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢?小組思考、討論、匯報(bào)感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散能力與知識(shí)遷移運(yùn)用能力
引導(dǎo)學(xué)生,拓寬思路歸納總結(jié):氣泡的多少,固體量的減少,渾濁程度,溫度的變化,顏色的變化……化學(xué)反應(yīng)速率的定性觀察,為后面引入定量實(shí)驗(yàn)做鋪墊
[引導(dǎo)]有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快,有的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得慢,“快”和“慢”是相對(duì)而言的。集中注意,傾聽學(xué)生的求知欲被激發(fā),思維能力也活躍起來
[提問]如何定量表示化學(xué)反應(yīng)的快慢?小組思考、討論、匯報(bào):單位時(shí)間產(chǎn)生氣泡的個(gè)數(shù),單位時(shí)間固體量的減少,單位時(shí)間溫度的變化……引入正題,由感性認(rèn)識(shí)到定量分析,引導(dǎo)學(xué)生尋找知識(shí)間的相互聯(lián)系,逐步學(xué)會(huì)比較、歸納等學(xué)習(xí)方法。
[引導(dǎo)]要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),用單位時(shí)間內(nèi)某個(gè)物理量的變化來表示,在實(shí)際應(yīng)用中,很多化學(xué)反應(yīng)都在溶液中進(jìn)行。歸納總結(jié):與物理中的速度很接近,化學(xué)反應(yīng)速率是用單位時(shí)間(如每秒、每分、每小時(shí))內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。內(nèi)化、概括、建立概念體系,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力
[強(qiáng)化概念]進(jìn)一步用更簡略的數(shù)學(xué)語言來表示化學(xué)反應(yīng)速率,并且推導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)速率的單位。通過簡單的練習(xí)了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義提高知識(shí)的可利用性,將陳述性知識(shí)組織成程序性知識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散能力與知識(shí)遷移運(yùn)用能力
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)反應(yīng)速度;正反應(yīng)速率;逆反應(yīng)速率;化學(xué)平衡
文章編號(hào):1008-0546(2013)01-0078-02
中圖分類號(hào):G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.031
一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)反應(yīng)速度
在化學(xué)教材和論文中,經(jīng)??梢姷交瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)速度這兩個(gè)詞語,它們常被用來表達(dá)相同的含義,即化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的程度。但是,物理學(xué)上速率和速度是兩個(gè)不同的概念。速率是一個(gè)標(biāo)量,標(biāo)量是有大小而無方向的量;而速度卻是失量,既說明大小又表明方向。所以,速率僅為絕對(duì)大小,不會(huì)有表現(xiàn)方向的正或負(fù);而速度則不然,可能是正值或負(fù)值,代表了兩個(gè)相反的方向。當(dāng)然,化學(xué)反應(yīng)多數(shù)都是可逆反應(yīng),的確是存在兩個(gè)不同的方向,但是,化學(xué)反應(yīng)的方向是化學(xué)熱力學(xué)重點(diǎn)討論的問題。而化學(xué)反應(yīng)速率則是化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的主要問題,在數(shù)值上僅表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢,而不反映進(jìn)行的方向。
在中學(xué)課本中,化學(xué)反應(yīng)速率是采用反應(yīng)物或生成物的濃度隨著時(shí)間的變化率來表示。公式如下:
平均速率v=
瞬時(shí)速率 =
對(duì)于反應(yīng)物,濃度的變化為減少量,化學(xué)反應(yīng)速率即是反應(yīng)物的消耗速率;對(duì)于生成物,濃度變化為增加量,化學(xué)反應(yīng)速率即是生成物的增加速率。無論以哪個(gè)物質(zhì)來計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率,濃度變化均取正值,所以化學(xué)反應(yīng)速率也絕不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。
所以,在語言上使用化學(xué)反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速度更合理,建議摒棄化學(xué)反應(yīng)速度的用法而統(tǒng)一使用化學(xué)反應(yīng)速率這一術(shù)語。并且建議在公式中加絕對(duì)值符號(hào),即:v=, =
濃度的變化取末、始態(tài)即反應(yīng)物或生成物在反應(yīng)后和反應(yīng)前的濃度之差,即使?jié)舛鹊淖兓姓⒇?fù)值,但最終的速率都為絕對(duì)值。這樣更能體現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)速率的標(biāo)量性質(zhì),僅有大小而無表現(xiàn)方向的正、負(fù)號(hào)。
二、化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率
中學(xué)階段,在專門學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)并沒有涉及正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率。但是,在學(xué)習(xí)化學(xué)平衡時(shí)說到:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。而對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率的概念缺乏進(jìn)一步的解釋,造成學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、正反應(yīng)速率及逆反應(yīng)速率理解上的混亂。通過互聯(lián)網(wǎng)查詢發(fā)現(xiàn)提出相關(guān)問題的不少而回答準(zhǔn)確清楚的卻并不多。不少人認(rèn)為:可逆反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率即為這個(gè)反應(yīng)的正反應(yīng)速率。
化學(xué)反應(yīng)速率既非正反應(yīng)速率亦非逆反應(yīng)速率,而是兩者之差。對(duì)于一個(gè)可逆反應(yīng)同時(shí)存在著正方向進(jìn)行的反應(yīng)和逆方向進(jìn)行的反應(yīng)。而整個(gè)化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)為在這兩個(gè)方向上綜合進(jìn)行的結(jié)果。
以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為例,同時(shí)存在著正反應(yīng)(2SO2+O22SO3)所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗、SO3的增加和逆反應(yīng)(2SO32SO2+O2)所導(dǎo)致的SO3的消耗和SO2、O2的增加。因此,正反應(yīng)速率即為由于正反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率;而逆反應(yīng)速率則為由于逆反應(yīng)進(jìn)行所導(dǎo)致的SO3的消耗速率和SO2、O2的增加速率。而化學(xué)反應(yīng)速率則是作為一個(gè)反應(yīng)整體宏觀上反應(yīng)物SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率。當(dāng)然,約定俗成,方程式從左至右為反應(yīng)進(jìn)行的正方向。
當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,此時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率即為零,因?yàn)楦魑镔|(zhì)的濃度不再隨時(shí)間而變化。但是,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不為零。
化學(xué)反應(yīng)速率可以通過實(shí)驗(yàn)測定隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物或生成物濃度的變化而得到。但是單純通過實(shí)驗(yàn)卻不能測定正反應(yīng)速率或者逆反應(yīng)速率,因?yàn)橹荒軠y定出宏觀上物質(zhì)濃度的變化卻無法獲知濃度的改變中哪些是因?yàn)檎磻?yīng)、哪些又是由于逆反應(yīng)所導(dǎo)致的。
三、化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率
在中學(xué)教學(xué)中,教師通常將正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率作為化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡及導(dǎo)致化學(xué)平衡移動(dòng)的原因。通過調(diào)查學(xué)生課堂筆記、網(wǎng)絡(luò)查閱教師教案及教參,發(fā)現(xiàn)許多中學(xué)教師都是這樣講述的:當(dāng)可逆反應(yīng)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率時(shí)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡。而當(dāng)外界條件發(fā)生變化,導(dǎo)致正、逆反應(yīng)速率不相等時(shí)原有的平衡狀態(tài)被打破,若正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率則反應(yīng)向正方向移動(dòng),而逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率反應(yīng)向逆方向移動(dòng),直到正、逆反應(yīng)速率再次相等而達(dá)到新的化學(xué)平衡狀態(tài)。
而在一些大學(xué)化學(xué)教材中講到化學(xué)平衡時(shí)卻對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率只字不提,僅僅是因?yàn)橹袑W(xué)已經(jīng)學(xué)習(xí)過而不再提及嗎?
其實(shí),經(jīng)典的化學(xué)熱力學(xué)僅從反應(yīng)前、后狀態(tài)的能量變化的角度出發(fā),去探討反應(yīng)的可能性(即反應(yīng)進(jìn)行方向的判斷)與限度問題(即化學(xué)平衡),并未涉及反應(yīng)從始態(tài)到終態(tài)之間的過程,不涉及反應(yīng)從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)過渡的快慢。也就是說,熱力學(xué)基礎(chǔ)上建立的對(duì)化學(xué)反應(yīng)(包括化學(xué)平衡問題)的結(jié)論,與反應(yīng)速率之間沒有任何的聯(lián)系。[1]
經(jīng)典熱力學(xué)通過反應(yīng)前、后的狀態(tài)的變化,即ΔG(反應(yīng)后的狀態(tài)與反應(yīng)前的狀態(tài)的吉布斯自由能變化)來判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行以是否達(dá)到平衡。ΔG<0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,即反應(yīng)總是自發(fā)向吉布斯自由能減少的狀態(tài)進(jìn)行的,也就是說若反應(yīng)后整個(gè)反應(yīng)體系的吉布斯自由能小于反應(yīng)前的吉布斯自由能,那么反應(yīng)肯定向正反應(yīng)方向自發(fā)進(jìn)行;而ΔG=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),即前、后狀態(tài)的吉布斯自由能相等則說明已達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度,所謂限度也就是在當(dāng)前條件下反應(yīng)體系的吉布斯自由能已經(jīng)降到了最低,同時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率也達(dá)到最高。當(dāng)反應(yīng)條件發(fā)生變化原有平衡狀態(tài)被打破時(shí),若ΔG<0則平衡向正方向移動(dòng),ΔG>0則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。其實(shí),這也是“能量最低原理”這個(gè)自然界普適規(guī)律的體現(xiàn),即“自然變化進(jìn)行的方向都是使能量降低,因?yàn)槟芰吭降驮椒€(wěn)定?!?/p>
所以說,在中學(xué)階段將化學(xué)平衡的原因歸結(jié)為正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,并認(rèn)為正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率是化學(xué)平衡移動(dòng)的根本原因都是不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。但是,因?yàn)橹袑W(xué)還未學(xué)習(xí)到吉布斯自由能的內(nèi)容,似乎只能用化學(xué)反應(yīng)速率來解釋化學(xué)平衡問題同學(xué)們才容易理解。因此,建議中學(xué)教師在講解時(shí)注意措詞:正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率只能說是化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡的一個(gè)標(biāo)志而不是其根本原因或本質(zhì);化學(xué)平衡移動(dòng)的方向也不必借助正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率的比較來判斷,而直接用勒夏特列原理來分析即可。即使介紹在化學(xué)平衡移動(dòng)時(shí)正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率大小的不同,也必須說明化學(xué)反應(yīng)速率的變化與化學(xué)平衡的移動(dòng)總是相互伴隨發(fā)生的過程,但并非正、逆化學(xué)反應(yīng)速率的變化導(dǎo)致化學(xué)平衡的移動(dòng)亦非化學(xué)平衡的移動(dòng)導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)速率的變化,化學(xué)平衡及其移動(dòng)的本質(zhì)將在大學(xué)化學(xué)中做深入的介紹。
人教版高三上冊(cè)化學(xué)溶液與膠體教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解溶液的組成。理解溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的概念,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。
2、了解膠體是一種常見的分散系。
二、知識(shí)點(diǎn)分析
1.膠體的性質(zhì)及應(yīng)用
(1)膠體由于分散質(zhì)粒子直徑在1nm~100nm之間,表面積大,有強(qiáng)的吸附能力,因而表現(xiàn)出下列特性:
①能通過濾紙而不能透過半透膜——用于懸濁液、膠體、溶液的分離。
②對(duì)光的散射作用——一束光通過膠體時(shí)產(chǎn)生一條光亮通路——丁達(dá)爾效應(yīng)——鑒別溶液和膠體。
③受水分子從各個(gè)方向大小不同的撞擊作用——膠粒在膠體中做不停息地、無規(guī)則運(yùn)動(dòng)——布朗運(yùn)動(dòng)——膠體能均一、較穩(wěn)定存在的原因之一。
④膠粒在膠體溶液內(nèi)對(duì)溶液中的離子發(fā)生選擇吸附使膠體粒子帶電(例Fe(OH)3膠粒帶正電,硅酸膠體的粒子帶負(fù)電)——膠粒在外加電場作用下做定向移動(dòng)——電泳——除塵——膠體能穩(wěn)定存在的主要原因。
(2)膠粒帶電規(guī)律
一般來講金屬氧化物及其水化物形成的膠體粒子帶正電荷;非金屬氧化物及水化物、金屬硫化物形成的膠體粒子帶負(fù)電荷。
(3)膠體的聚沉方法及應(yīng)用
①加熱——加速膠體粒子運(yùn)動(dòng),使之易于結(jié)合成大顆粒。
②加入電解質(zhì)——中和膠粒所帶電荷,使之聚結(jié)成大顆粒。
③加入帶相反電荷的膠體——互相中和電性,減小同種電荷的相互排斥作用而使之聚集成大顆粒。
④應(yīng)用:如制豆腐、工業(yè)制肥皂,解釋某些自然現(xiàn)象,如三角洲。
2.關(guān)于溶解度計(jì)算的方法
(1)溫度不變時(shí),蒸發(fā)溶劑或加入溶劑時(shí),析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度
(2)若溶劑不變,改變溫度,求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x
溶解度1
(3)溶劑和溫度改變時(shí),求析出或溶解溶質(zhì)的質(zhì)量x:
先求飽和溶液中溶質(zhì)和溶劑的質(zhì)量,再求形成的新飽和溶液中的溶劑、溶質(zhì)質(zhì)量,并與新飽和溶液的溶解度構(gòu)成比例關(guān)系計(jì)算。
(4)加入或析出的溶質(zhì)帶有結(jié)晶水:
既要考慮溶質(zhì)質(zhì)量的變化,又要考慮溶劑質(zhì)量的變化。一般情況下,先求原飽和溶液的溶質(zhì)與溶劑,再求構(gòu)成新飽和溶液中所含溶質(zhì)與溶劑。
看了高三上冊(cè)化學(xué)溶液與膠體教案的人還看:
1.高二化學(xué)反應(yīng)速率習(xí)題及答案
2.高二化學(xué)選修4鹽類的水解教案
3.高二上冊(cè)化學(xué)化學(xué)平衡常數(shù)用教案
4.高二化學(xué)反應(yīng)速率練習(xí)題及答案
課題3 制取氧氣 (第1課時(shí))
教學(xué)目標(biāo):
基礎(chǔ)層目標(biāo): 1、了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要方法和原理
2、理解分解反應(yīng),區(qū)別化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
3、知道催化劑和催化作用
提高層目標(biāo): 1、初步了解通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法
2、知道催化劑是否參加化學(xué)反應(yīng)
高水平層目標(biāo):1、思考實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法,總結(jié)選取發(fā)生裝置的規(guī)律
2、初步建立“理論分析――實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)――實(shí)驗(yàn)操作”的科學(xué)思路
重點(diǎn)、難點(diǎn): 1、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和原理
2、 催化劑、分解反應(yīng)的概念
教學(xué)過程:
【課前預(yù)習(xí)】 1、如何檢驗(yàn)一瓶無色氣體是氧氣?
2、如何檢驗(yàn)兩瓶無色氣體:氧氣、空氣?
3、如何鑒別三瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)猓?/p>
4、如何鑒別四瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)?、二氧化碳?/p>
【課內(nèi)探究】
(導(dǎo)入)上一節(jié)學(xué)習(xí)氧氣性質(zhì)時(shí),我們已經(jīng)知道氧氣可以用二氧化錳和過氧化氫接觸制取,具體的反應(yīng)原理是怎樣的呢?下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究一下。
(板書)一、過氧化氫分解制氧氣
(師)請(qǐng)同學(xué)們按照學(xué)案中的表格,利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材,做過氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn),填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并認(rèn)真思考表格最后一欄中的問題。
(設(shè)問)二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中到底起什么作用?
(實(shí)驗(yàn)2-5)與補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn):
說明:1、補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到過氧化氫在沒有二氧化錳的情況下自己能分解放出氧氣,從而更清晰的認(rèn)識(shí)到二氧化錳在該實(shí)驗(yàn)中的作用。
(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo))糾正同學(xué)們不正確的實(shí)驗(yàn)操作,參加個(gè)別小組的討論,了解學(xué)生的思維過程。
(師)好,大部分小組已經(jīng)做完實(shí)驗(yàn)了,現(xiàn)在找?guī)讉€(gè)小組起來說說他們組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論(最少三個(gè)小組),其他小組的同學(xué)可以進(jìn)行補(bǔ)充說明。
(生)敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論,其他組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充。
(同學(xué)們一般都會(huì)得出二氧化錳不是反應(yīng)物,并且加快了過氧化氫的分解速度)
(師)二氧化錳不是反應(yīng)物,那它是干啥的?請(qǐng)同學(xué)們用2分鐘閱讀課本38頁,回答下列問題。
(生)自主學(xué)習(xí): 1.化學(xué)反應(yīng)里,能其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的 和在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑,又叫觸媒。
2.催化作用:。
3.二氧化錳能做過氧化氫溶液分解的催化劑,過氧化氫溶液分解還可加入;由此可知一個(gè)反應(yīng)的催化劑不止一種。
4.過氧化氫分解的文字表達(dá)式。
(師)好,現(xiàn)在找個(gè)同學(xué)說說他的答案
(生)說自主學(xué)習(xí)題答案
(師)糾正不正確的答案
(板書)過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣
(師精講)在常溫下,沒有加入二氧化錳時(shí),過氧化氫溶液分解放出氧氣的速度很慢,加熱時(shí)才較快速放出氧氣,而在常溫下加入二氧化錳后,過氧化氫溶液就能迅速產(chǎn)生氧氣,可見二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。化學(xué)上就把二氧化錳這樣的能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而自己的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。下面請(qǐng)同學(xué)們討論以下4個(gè)問題
(生)小組討論
討論交流:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只能是“加快”化學(xué)反應(yīng)速度嗎?
2.催化劑的特點(diǎn):
3.為什么催化劑定義中只強(qiáng)調(diào)催化劑的“化學(xué)性質(zhì)” 在化學(xué)反應(yīng)前后不變,為什么不包括物理性質(zhì)?
4.在寫文字表達(dá)式時(shí),催化劑寫在反應(yīng)條件上,你認(rèn)為催化劑參加化學(xué)反應(yīng)嗎?(做出自己的猜想,可以課后去查資料,也可以去問老師)
(找?guī)讉€(gè)同學(xué)起來說說討論的結(jié)果,第四題留待課后)
(師精講)催化劑概念中的
“一變”:改變化學(xué)反應(yīng)速率(包括加快和減慢,像鋼鐵生銹、橡膠老化、食物的變質(zhì)我們都愿意它們發(fā)生得越慢越好,如在使用油脂里加入一些催化劑防止酸敗,這就是催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速度的例子)
“兩不變”:質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)(催化劑的物理性質(zhì)可能發(fā)生變化,因?yàn)橛泻芏嗷瘜W(xué)反應(yīng)是放出熱量的,可能使催化劑在反應(yīng)后改變狀態(tài),因此只是質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)一定不變)
(過渡)除了過氧化氫,實(shí)驗(yàn)室還可以用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣,怎么制呢?
(板書)二、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣
(展示樣品)觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)并填在下面:
氯酸鉀 二氧化錳高錳酸鉀
(師演示)將氯酸鉀和二氧化錳混合后放入小試管中加熱,用帶火星的小木條檢驗(yàn)。
(生)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完成下列題目。
二氧化錳在反應(yīng)中所起的作用是;該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(板書)氯酸鉀 二氧化錳
氯化鉀+氧氣
(師)高錳酸鉀放入小試管中加熱,用帶火星小木條檢驗(yàn)。
(講述)高錳酸鉀具有殺菌消毒的作用,醫(yī)院里常用作消毒劑,俗稱“PP”粉,實(shí)驗(yàn)證明高錳酸鉀受熱可產(chǎn)生氧氣,同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳。
(板書)高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
(討論)分析上述三個(gè)制取氧氣的反應(yīng),它們有什么共同特征?與化合反應(yīng)有什么不同?
(講述)化學(xué)上把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),叫做分解反應(yīng)。
(板書)三、分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),表示為:
AB A+B,特點(diǎn)是“一變多”
(師總結(jié))分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
(課堂小結(jié))學(xué)完本節(jié)課,你的收獲?
(生總結(jié))實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法。二氧化錳是過氧化氫、氯酸鉀制取氧氣的催化劑,了解催化劑的概念和特點(diǎn)。通過對(duì)比化合反應(yīng)又認(rèn)識(shí)了分解反應(yīng)。
鞏固檢測:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是( )。
A.加快化學(xué)反應(yīng)速率 B.使生成物質(zhì)量增加
C.改變化學(xué)反應(yīng)速率 D.減慢化學(xué)反應(yīng)速率
2.實(shí)驗(yàn)室可用于制取氧氣的藥品( )
A.空氣 B.過氧化氫或二氧化錳 C.高錳酸鉀或過氧化氫 D.二氧化錳
3.下列有關(guān)催化劑的說法中錯(cuò)誤的是( )
A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒有改變
C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變 D.催化劑就是二氧化錳
4.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
5. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,補(bǔ)充結(jié)論
試管內(nèi)藥品 帶火星的木條復(fù)燃情況 結(jié)論(是否有氧氣放出)
5mL5%的過氧化氫 木條不復(fù)燃
5mL5%的過氧化氫+少量
水泥塊 木條復(fù)燃
(1)該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定水泥塊是本實(shí)驗(yàn)的催化劑?說出你的理由。根據(jù)你對(duì)催化劑的理解,應(yīng)該增加哪些實(shí)驗(yàn)?
【課后提升】
基 礎(chǔ) 篇
1、 寫出用過氧化氫溶液或高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式
2、下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
A、二氧化硫 點(diǎn)燃 硫+氧氣 B、石蠟+氧氣 點(diǎn)燃 二氧化硫
C、氧化汞加熱 氧氣+汞 D、鐵+氧氣 點(diǎn)燃 四氧化三鐵
3、下列說法中不正確的是( )
A、在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中,二氧化錳起催化作用
B、氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在常溫下能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C、細(xì)鐵絲在氧氣里燃燒時(shí),火星四射,生成黑色固體
D、用排水法可以收集不易溶于水的氣體
4、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,不需要使用的一組儀器是( )
A、燒杯、玻璃棒 B、大使管、集氣瓶
C、酒精燈、鐵架臺(tái) D、導(dǎo)管、單孔塞
5、下列有關(guān)催化劑的說法正確的是( )
A、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小 B、在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化
C、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加 D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
提 高 篇
1.某同學(xué)取用一定量的過氧化氫溶液與一定量的二氧化錳混合制取氧氣,下列有關(guān)氧氣的體積(V)、二氧化錳的質(zhì)量(m)與時(shí)間(t)關(guān)系的圖示中正確的是( )
2. 在實(shí)驗(yàn)室里,常采用分解 溶液或加熱 的方法制取氧氣,兩個(gè)反應(yīng)均屬于 反應(yīng)。在兩個(gè)反應(yīng)中,都接觸到一種物質(zhì),它的名稱叫做 。在前一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 ,在后一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 。
能 力 篇
1.將一種無味的液體A裝入試管,用帶火星的木條試驗(yàn),無現(xiàn)象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速產(chǎn)生氣泡,生成了使帶火星的木條復(fù)燃的氣體C,使金屬E紅熱并伸入盛有氣體C、瓶底有少量液體D的集氣瓶中,金屬E劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體F。
①寫出它們的名稱
②黑色粉末B在A的分解反應(yīng)中起 作用,是這個(gè)反應(yīng)的 劑。
2、為了保證長時(shí)間潛航,在潛水艇里要裝備氧氣再生裝置,有以下幾種制氧的方法:①加熱高錳酸鉀;②常溫下過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。