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《“三段式”法在化学反应速率计算中的应用》教学设计

论文编号:

贵州省教育科学院贵州省教育学会2015年教育教学科研论文、教学(活动)设计

征集评选登记表

《“三段式”法在化学反应速率计算中的应用》

人教版《化学必修2》第二章第三节

一、课程标准、教材以及学生分析

1.课程标准和教材分析

对于《化学反应速率》的教学,在《化学必修2》和《化学选修4》中都有出现,《课程标准》要求知道化学反应速率的定量表示方法,能计算反应物的转化率。

人教版《化学必修2》第二章第三节《化学反应的速率和限度》中从日常生活中的现象入手,发现有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢,结合物理学中物体的运动快慢用“速度”来表示,引出化学反应过程进行的快慢用“反应速率”来表示,通常用单位反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均去正值)来表示。接着通过实验探究影响化学反应速率的因素,并未过多提及计算。但是在学业水平测试和高考中,却常常以计算题的形式考察相关知识,特别是在高二《化学选修4》中会进一步学习化学反应速率和化学平衡,若高一就学得糊里糊涂,高二的学习就会显得更加困难,因此在规定的2课时之后,我又加入了“三段式”法在化学反应速率计算中的应用这1课时,作为补充。

2.学生分析

化学反应速率的计算中数据比较多、关系也比较复杂,特别容易混淆,在学习完本节内容后发现,学生做题遇到计算都很头疼,只能做简单的带入公式的直接计算,而对于略显复杂的计算也有畏难情绪,所以希望通过“三段式”法的教学,可以使得各种数据直观、调理清晰、便于分析和计算,为《化学选修4》中进一步学习化学反应速率和化学平衡奠定基础。

本班学生是我校普通班的学生,基础较薄弱,教学中要多鼓励,多启发,让他们觉得计算题也是可以有突破口的,培养他们的自信心。该班的座位是按照“3过道3过道3”排布的,前后两排的6位同学为一个学习小组(如下图),在教学过程的探究学习都以小组为单位,内部先达成一致,再派代表发言,然后有异议的组再派代表发言,形成良好的讨论氛围。

二、教学目标

【知识与技能】

1.了解什么是三段式。

2.理解化学反应速率、转化率等计算方法。

3.掌握“三段式”法在化学反应速率计算中的应用。

【过程与方法】

1.通过学习三段式法,学会举一反三、一题多解的方法。

2.通过从图中提取所需信息,培养学生的读图能力。

3.培养学生的逆向思维以及总结归纳的能力。

【情感价值观】

1.黑格尔的三段式为事物从低级到高级发展的辩证法开辟了道路,学习三段式在化学反应速率计算中的应用,树立学生的辩证唯物主义观点。

2.培养学生不畏困难,勇攀知识高峰的精神。

三、教学重难点

熟练地掌握三段式法,并能运用三段式法解决化学反应速率计算中的问题。四、教学流程图

五、教学过程

教学进程教师活动学生活动设计意图

引入

(约1min)提问:作业中丢分最多的是什么题型?

引入:介绍一种神奇的方法来解决该问题。

回顾:化学反应速率的计算题丢分最多。教师提出问题,引

领学生进入新课。

通过【例题1】讲解三段式的基本步骤

(约8min)【投影】一定条件下,向2L容器中通入3 mol

氮气和10 mol氢气及催化剂反应,2 min

后,生成氨气的物质的量为2 mol,0-2min

则内v(NH3)=______,2 min 末,C(N2)=_____,

H2 的转化率为________。

电子白板上边写边讲解:

解:N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g)

n始(mol) 3 10 0

△n(mol)

n末(mol) 2

N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g)

n始(mol) 3 10 0

△n(mol) 1 3 2

n末(mol) 2 7 2

v(NH3) =△C(NH3) = △n(NH3) = 2mol

△t V·△t 2L×2 min

= 0.5 mol/(L·min)

C末(N2)= n末(N2) = 2mol = 1mol/L

V 2L

α(H2)=△n(H2)×100% = 3mol×100% = 30%

n始(H2) 10mol

聆听、观察、思考、填写学案:

基本步骤:

1.写出正确的化学反应方程式。

2.根据题意,依次在反应方程式下列出各反应物

和生成物的n始、△n及n末。

3.根据n始与n末的差的绝对值等于△n、

△n之比等于对应物质的化学计量数之比,列出

关系式计算。

通过实例分析讲

解,构建三段式法

的基本步骤,边讲

边总结,便于学生

理解记忆,比讲模

式性的公式更直

观。

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学生分组自主探

究【例题2】,教师指导。

【投影】在某一容积为5 L 的密闭容器内,加入0.2 mol 的CO 和0.2 mol 的H 2O (g ),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO (g )+H 2O (g )CO 2(g )+H 2(g ),反应放出热量。反应中CO 2的浓度随时间变化的情况如图所示:根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,H 2O 的化学反应速率为________;反应平衡c(H 2)=______,CO 的转化率为__________。

指导学生按照例题1介绍基本步骤,结合上图中给出的信息,写出该题的三段式。

教师走进学生小组讨论中,寻找不同解题方法的学生。

小组自主探究,讨论学习,达成共识。

经过激烈的讨论,有以下两(或三)种方法,请每组派代表发言,看看哪一组才是正确的?

×错误思路:误将10min 后CO 2 的浓度当成物质的量带入三段式。

CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)

n 始(mol) 0.2 0.2 0 0 △n(mol) 0.03 0.03 0.03 0.03 n 末(mol) 0.17 0.17 0.03 0.03

√正确思路一:

先求出n 末(CO 2)= C 末(CO 2)×V = 0.03mol/L ×5L = 0.15mol ,再代入三段式:

CO(g) + H 2O(g) CO 2(g) + H 2(g)

n 始(mol) 0.2 0.2 0 0 △n(mol) 0.15 0.15 0.15 0.15 n 末(mol) 0.05 0.05 0.15 0.15 v(H 2O) = △C (H 2O) = △n (H 2O) △t V ·△t

= 0.15mol = 0.003 mol/(L ·min) 5L ×10 min

C 末(H 2) = n 末(H 2)= 0.15mol = 0.03 mol/L V 5L 根据例题1中介绍的基本步骤,举一反三。

使学生们的思维发生碰撞,产生知识的火花。

这是学生们最可能犯的错误。

经过讨论得出来的正确答案,往往比老师讲解得来的答案,印象深刻。

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