人教版選修4 第2章第2節(jié) 影響化學反應速率的因素 教案 (2).doc

第二節(jié) 影響化學反應速率的因素一、教學設計奧蘇伯爾在代表作教育心理學認知觀點的扉頁上寫道：“假如讓我把全部教育心理學僅僅歸納為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學習的惟一最重要的因素，就是學習者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點，并應據(jù)此進行教學?！痹趯W生積累了大量影響化學反應速率現(xiàn)象的感性認識之后，有必要從理論上給以升華，讓學生實現(xiàn)從現(xiàn)象到本質(zhì)，進而利用理論指導實踐，完成一次認識的飛躍。為了讓學生清楚化學與生活息息相關，教科書列舉了生活中的常見事實，讓學生在觀察、體悟的過程中感受化學。要明確反應物的本質(zhì)決定了反應速率。在討論影響速率的因素時著重介紹濃度、壓強、溫度及催化劑等外界條件對化學反應速率的影響，并利用緒言中的有效碰撞模型加以解釋，其中除活化分子、活化能概念外，還提到了活化分子百分數(shù)，雖然這是新出現(xiàn)的概念，但從數(shù)學的觀點看不是新知識，應不難理解。教學中在利用理論模型加深學生對實驗現(xiàn)象的理解的同時，應注意讓學生體會理論模型的意義。催化劑在化工生產(chǎn)中是至關重要的，教科書簡單提到了它的選擇性，以及在尋找良好催化劑的研究上還需要理論上的重大突破，以激發(fā)學生努力學習、探究的欲望。濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響，是本章教學內(nèi)容的重點。教科書安排了【實驗22】、【實驗23】和【實驗24】，意圖是通過實驗加深學生對濃度、溫度、催化劑對化學反應速率影響的認識，為后續(xù)化學平衡移動的學習打下基礎；同時通過科學探究激發(fā)學生的學習熱情，進一步加深他們對知識的理解。濃度對化學反應速率的影響是教學中的重點。建議在教學中直接應用有關的名詞概念，不做進一步的擴展（根據(jù)學生情況，可讓學生自己查閱相關資料）。適度介紹其他條件對反應速率的影響，進而得出所有能向反應體系中輸入能量，增加有效碰撞機會的方法都能提高反應速率的結論。具體教學建議如下：1. 盡可能采用邊講邊實驗的方式，增加學生動手的機會，加深體驗，有利于他們從中領悟教科書內(nèi)容。2. 盡可能利用數(shù)據(jù)、動畫等方法進行說明，以使教學深入淺出、生動形象。3. 可以自行設計、開發(fā)實驗，以增強教學效果，如：（1）改變na2s2o3和h2so4的濃度，觀察出現(xiàn)渾濁所需的時間。（2）用兩張濾紙條蘸feso4的濃溶液，其一置于空氣中，另一置于o2中，觀察紙條顏色變化的快慢。（3）取30%的h2o2 2 ml于試管中，插入用砂紙打光的銅絲，有氣泡迅速生成。2h2o2 = 2h2o+o24. 也可以設計思考題，如：（1）請列舉生活中有關影響化學反應速率的事實。（2）影響化學反應速率的因素有哪些？是如何影響的？怎樣解釋？*（3）從化學鍵角度思考反應物分子中鍵能的高低對反應的活化能及反應速率的影響。二、活動建議【實驗2-2】（1）kmno4溶液的濃度不要大，否則溶液顏色過重，需要草酸的量及褪色時間都要發(fā)生相應變化。配制成0.01 moll-1比較合適。kmno4溶液要用硫酸酸化。（2）為保證kmno4溶液的紫紅色徹底褪去，本實驗中草酸用量分別過量了1倍和3倍，可以調(diào)整草酸用量，探求更好的實驗效果。（3）實驗開始時溶液褪色較慢，由于反應中生成的mn2+具有催化作用，隨后褪色會加快。【實驗2-3】本實驗所用的冷水用自來水即可，若用冰水混合物溫度更低，出現(xiàn)渾濁的時間更長，更利于比較。為了便于比較，使渾濁程度相同，可在試管背后做一個黑色標記，以其被遮住為準。最好用體育比賽用的秒表來連續(xù)計時?！緦嶒?-4】mno2的催化反應，根據(jù)h2o2的濃度來調(diào)整木條余燼距離液面的高度，直接使用濃度較高的（30%）h2o2時，余燼距離液面遠些（3 cm左右），否則會因泡沫過多而使余燼熄滅。開頭帶余燼的木條懸在液面上沒有明顯變化（說明h2o2沒有明顯分解），從漏斗加入mno2粉末后，立刻看到木條余燼復燃，說明瓶中有大量氣體逸出（突顯了催化劑的作用）。h2o2濃度較低時余燼離液面應近些（2 cm左右），以免實驗現(xiàn)象不明顯。實驗時要把準備工作做好，當把帶余燼的木條放入錐型瓶時，要迅速從漏斗撒入mno2粉末，不要讓余燼在瓶內(nèi)停留時間過長，以免煙多影響觀察。【科學探究1】1. 因為方程式已經(jīng)給出信息4i-+o2+4h+ = 2i2+2h2o，在不加酸的情況下，o2不能氧化i-，所以，要先向一定體積的ki溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸。2. 直鏈淀粉主要是1，4-糖苷型的結合，它們盤旋成一個螺旋，每一圈約含6個葡萄糖單位，每個分子中的一個基團和另一個基團保持著一定的關系和距離。分子的結構不僅取決于分子中原子間的化學鍵聯(lián)系，還要看立體形象，而這個立體形象取決于分子中的長鏈的盤旋情況。直鏈淀粉形成螺旋后，中間的隧道恰好可以裝入碘分子，形成一個藍色絡合物。溫度高（近沸）時，淀粉中的氫鍵作用大大削弱，長鏈的螺旋結構被破壞，i2分子與淀粉的作用大大削弱，溶液呈無色。冷卻后長鏈的螺旋結構重新形成，又出現(xiàn)藍色。建議本實驗做室溫和0 （冰水混合物）時的比較?！究茖W探究2】1. 向5%的h2o2中滴入fecl3或cuso4溶液時都有細小氣泡產(chǎn)生，滴入fecl3溶液產(chǎn)生的氣泡更快些，說明催化劑是有選擇性的。可以參考【實驗2-1】把本實驗變成一個定量實驗。2. 本實驗是【實驗2-2】的延續(xù)。由于mn2+對kmno4的氧化作用有催化功能，所以加入mn2+的試液中的顏色褪色明顯快些。反應機理可能如下：mn()+mn() mn()+mn()mn()+mn() 2mn()mn()+mn() 2mn()mn()與c2o42-生成一系列絡合物，mnc2o4+、mn(c2o4)2-、mn(c2o4)33-等，它們慢慢分解為mn()和co2。mnc2o4+ mn2+co2+ co2-mn()+co2- mn2+co2總反應為：2mno4-+5c2o42-+16h+ 2mn2+5co2+8h2o3. 淀粉在酸的催化下可以水解生成葡萄糖如果欲達到使淀粉水解完全的目的，需要很長時間；在淀粉溶液中加入碘水后，淀粉溶液變藍。實驗時，把另一支試管中事先備好的唾液倒入淀粉和碘水的混合溶液中，稍加振蕩，藍色迅速褪去。這是由于唾液中含有一種淀粉酶，它在很溫和的實驗條件下，具有很高的催化活性。本實驗進一步說明了催化劑有選擇性。三、習題參考（一）參考答案1. （1）加快。增大了反應物的濃度，使反應速率增大。（2）沒有加快。通入n2后，容器內(nèi)的氣體物質(zhì)的量增加，容器承受的壓強增大，但反應物的濃度（或其分壓）沒有增大，反應速率不能增大。（3）降低。由于加入了n2，要保持容器內(nèi)氣體壓強不變，就必須使容器的容積加大，造成h2和i2蒸氣的濃度減小，所以，反應速率減小。（4）不變。在一定溫度和壓強下，氣體體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，反應物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應物的濃度沒有變化，所以，反應速率不變。（5）加快。提高溫度，反應物分子具有的能量增加，活化分子的百分數(shù)增大，運動速率加快，單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反應速率增大。2. a。催化劑能夠降低反應的活化能，成千上萬倍地提高反應速率，使得緩慢發(fā)生的反應2co+2no= n2+2co2迅速進行。給導出的汽車尾氣再加壓