2009学年必修2第二章第三节第1课时教学设计(杨日红)

必修2 第二章化学反应与能量

第三节化学反应的速率和限度第1课时

广州市育才中学杨日红

一、教学目标

知识与技能：

1．认识化学反应的速率；

2．认识化学反应速率的概念及表示方法；

3．认识化学反应速率的影响因素（温度、催化剂）。

过程与方法：

1．体会定量研究方法对学习化学的重要作用；联系物理学的知识自主构建“化学反应速率”这一概念，并通过练习加深对概念的认识。

2．通过“利用双氧水的分解反应探究影响化学反应速率的因素”的探究实验培养学生思维能力；掌握对比实验的设计方法，并在实验过程中培养学生观察能力和动手能力；通过对实验结果的分析培养学生的分析、总结、归纳能力。

情感态度价值观：

1．通过生活实例的引出、概念的形成及探究活动，使学生体会“化学来源于生活，服务于生活”。

2．激发学生学习的兴趣，体会学习化学的乐趣；通过科学探究，培养学生敢于大胆猜想、勇于创新和团结合作精神。

二、重点难点

教学重点：掌握化学反应速率的概念。影响化学反应速率的因素。

教学难点：化学反应速率概念的形成。设计影响化学反应速率因素对比实验的方法。

三、教学实施过程

【引入】通过前面的学习，我们知道了化学反应的两大特征是有新物质的生成，并伴随着能量的变化。当一个具体的化学反应应用到实际时，人们最关心的问题又是什么呢？

【录像播放】《面粉爆炸实验》

【图片展示】溶洞的形成、钢铁的锈蚀、牛奶的变质等

【引导】爆炸一瞬间完成；牛奶变质以天数计，钢铁的腐蚀以年月计；而溶洞、煤的形成等则需要上万年甚至更长的时间。

【小结】由此可见，不同的化学反应，进行的快慢不同。

【过渡】大家知道“快”和“慢”是相对而言的。在科学研究和实际应用中，为了准确地反映化学反应

的快慢，就需要有一个系统的定量标准来衡量或比较。

【提问】请大家思考一下，在学过的知识中，有没有表示“快慢”的物理量？

【学生回答】物理学上用速率来表示物体运动的快慢。

【引导】所以，化学反应的快慢也用速率来表示——叫“化学反应速率”。物理学上速率的概念是什么？数学表达式是什么？

【学生回答】速率是指单位时间内物体所走过的路程，t s ??=/ν。

【引导】对于具体的化学反应，我们面对的对象是物质，物质没有距离可言，只

有量的变化，那我们应该怎样去衡量比较科学呢？

【提问】请你根据物理学上的“速率”的数学表达式并结合化学反应的特点，思考：如何运用数学表达式来定量表示化学反应速率？

【学生活动】学生讨论的结果可能有：t m ??=/ν，t n ??=/ν，t C ??=/ν，t V ??=/ν，t N ??=/ν……

【引入】针对不同状态的物质，同学们讨论的结果都可用于衡量化学反应速率的快慢。由于浓度比较容易测定，因此通常我们用单位时间内反应物浓度的减小 (或生成物浓度的增加)来表示化学反应速率。表达式：v(B)=△C(B)/△t ；单位：mol/(L·min)或mol/(L·s)

【练习】在反应N 2 + 3H 2 == 2NH 3中，10s 内N 2的浓度从4.0 mol/L 变成1.0 mol/L ，NH 3的浓度从2.0 mol/L 增至8.0 mol/L ，则v (N 2) = ，v (NH 3) = 。

【引导】在使用化学反应速率时，必须注意两点：

（1）同一反应的反应速率可以用不同的物质来表示，其数值可能不同。

（2）反应速率不取负值，且表示的是平均反应速率。

【过渡】化学反应的快慢与我们的生活、学习、科研、环境、生产等关系密切，有利的反应通常希望越快越好，有害的反应则越慢越好。那么，影响化学反应速率的因素有哪些呢？

【回忆】我们学习元素周期律时，曾经做过这个实验：向盛有已擦去表面氧化膜的镁片和铝片（大小相同）的试管中，各加入1mL 1mol/L 的盐酸，哪种金属的反应速率更快一些？ 为什么？

【学生回答】Mg 片与盐酸反应较快。因为Mg 的金属性比Al 强。

【提问】对。这说明影响化学反应速率的一个重要因素是什么呢？

【小结】反应物本身的性质――影响化学反应速率的内因

【提出问题】我们知道，事物的变化发展是内因与外因共同作用的结果，化学反应也不例外。你认为还有哪些因素可能会影响化学反应速率？

【学生讨论】温度、催化剂、浓度、压强、反应物的状态、固体颗粒的表面积……

【科学探究】为了验证这些因素是否对化学反应速率造成影响，我们可以通过实验进行探究。下面我们就利用双氧水的分解反应，通过设计实验探究温度、催化剂、浓度对化学反应速率的影响。【指出】实验室提供给大家的实验用品和仪器有：5%的H2O2溶液、MnO2粉末、1mol/L的FeCl3溶液、热水、冰水、100mL小烧杯、10mL量筒、试管、药匙、胶头滴管…

【提问】请同学们讨论如何设计实验探究温度对化学反应速率的影响。

【学生互相点评实验方案，教师引导纠错】设计对比实验的关键就是控制变量：保持其它条件不变，只改变其中某一个因素，才能测出这个因素对反应所起的影响。在考察温度这个变量时，哪些因素需保持不变呢？

【学生回答】双氧水的浓度及体积、催化剂及催化剂的用量、压强、试管的规格

【提问】如何观察比较化学反应速率的快慢？

【学生回答】冒气泡的快慢、固体质量的变化、温度的变化、颜色的变化等……

【学生实验探究】记录实验现象

【学生分析得出结论】当其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率；降低温度，可以减小反应速率。

【提问】如何设计实验探究催化剂、浓度对化学反应速率的影响。

【学生回答，教师引导纠错】要注意做空白实验（即不加催化剂的实验）。实验室只提供5%的H2O2溶液，应如何配制不同浓度的H2O2溶液？……

【学生实验探究】记录实验现象

【学生分析得出结论】MnO2、FeCl3能加快双氧水的分解速率。

【过渡】上面的实验可以看出，催化剂、温度、浓度都可以影响化学反应速率，生活中和化学实验中人们还有很多措施调控反应速率。请大家思考P49《思考与交流》。