催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響

1、第二章 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率第四課時 催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 教案【設(shè)計理念】山東省普通高中化學(xué)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容調(diào)整意見中指出，阿倫尼烏斯公式及相關(guān)內(nèi)容不作要求，對活化能只要求用于定性分析其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，有效碰撞理論不作要求。對于這個調(diào)整建議，我個人認(rèn)為對一般的理傾向?qū)W生來說是合理的，但可以指導(dǎo)有志于化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生選學(xué)。我不贊同用“投籃球”的例子來解釋，那會給學(xué)生很多的誤導(dǎo)，比如很多人一起投籃會出現(xiàn)什么狀況，力量用的太大又能否投進(jìn)等等。在實際教學(xué)中，充分利用教材所提供的素材，并結(jié)合計算機(jī)模擬教學(xué)，利用大量粒子的狀態(tài)、能量等統(tǒng)計思想，引導(dǎo)他們形成良好的學(xué)科素養(yǎng)。通過計算機(jī)模擬，降低

2、反應(yīng)的活化能，學(xué)生可以清楚的看到活化分子百分含量急劇增大，反應(yīng)速率極大提高，有效降低學(xué)生的思維跨度。內(nèi)容設(shè)計采用從生活中汽車尾氣凈化，引入催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，計算機(jī)模擬降低反應(yīng)的活化能，認(rèn)識反應(yīng)速率加快的原因。最后回歸的到保護(hù)臭氧層等環(huán)保問題，激發(fā)學(xué)生致力于催化劑研究的熱情?！窘滩姆治觥勘竟?jié)內(nèi)容為化學(xué)反應(yīng)的速率第四課時，教程緊隨濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，討論催化劑如何影響化學(xué)反應(yīng)速率。教程提供了“汽車尾氣凈化”、交流·研討、表格數(shù)據(jù)和氯催化臭氧分解歷程示意圖等素材，幫助學(xué)生逐步認(rèn)識催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。學(xué)生在課程中，通過閱讀探究、交流·研討認(rèn)識到“催化劑

3、可以有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率” ，培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)據(jù)中獲取信息、總結(jié)規(guī)律的能力。從情感態(tài)度與價值觀維度，通過催化劑實際應(yīng)用的事例，使學(xué)生認(rèn)識到催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。教材所提供的素材可以幫助學(xué)生形成良好的邏輯推理能力，但反應(yīng)過程的圖片較少，難以彌補(bǔ)學(xué)生想象力的不足，故在教學(xué)中著意改善?！緦W(xué)情分析】學(xué)生通過前三節(jié)課的學(xué)習(xí)，已經(jīng)在化學(xué)必修課程的基礎(chǔ)上，能定量描述化學(xué)反應(yīng)的速率、清楚地判斷反應(yīng)物濃度、溫度的改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，初步認(rèn)識利用活化能定性分析濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。同時感悟本節(jié)的基本學(xué)科觀念、方法，初步構(gòu)建微粒觀、動態(tài)觀和定量觀。本節(jié)內(nèi)容在此基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生的

4、認(rèn)知層次，選擇適合學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容。由于學(xué)生基礎(chǔ)薄弱，形象思維能力和邏輯思考能力相對差了些，在教學(xué)時，以第二章第1節(jié)的素材引入，以閱讀課本提供素材為基礎(chǔ)，降低學(xué)生的邏輯思路難度。同時，輔以計算機(jī)模擬教學(xué)，彌補(bǔ)學(xué)生形象思維能力差的因素，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生勇于探究基礎(chǔ)理論的意愿?！窘虒W(xué)目標(biāo)】一、知識與技能：1.進(jìn)一步了解催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。2.能用活化能定性分析催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。二、過程與方法：通過交流研討，培養(yǎng)分析處理實驗數(shù)據(jù)的能力，并從中獲取信息、總結(jié)規(guī)律的能力。三、情感、態(tài)度與價值觀：體驗催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用，激發(fā)致力于催化劑

5、研究的熱情?！局攸c難點】重點：催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；難點：催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響?！窘虒W(xué)環(huán)境】多媒體、計算機(jī)模擬軟件、學(xué)案【教學(xué)方法】閱讀探究新問題研討計算機(jī)模擬教學(xué)拓展提升變式練習(xí)【教學(xué)策略】【思維導(dǎo)圖】【教學(xué)過程】教學(xué)環(huán)節(jié)與時間教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖引入：閱讀3分鐘指導(dǎo)學(xué)生閱讀“汽車尾氣凈化”的材料。思考：為什么人們?nèi)绱酥匾暣呋瘎┑难兄?？閱讀課本P39“追根尋源”內(nèi)容，結(jié)合自己的經(jīng)驗，體會催化劑的作用。體會催化劑在生活生產(chǎn)中的重大作用交流研討3分鐘請閱讀課本P61交流·研討內(nèi)容。討論：1.從表2-3-5中的數(shù)據(jù)分析催化劑對反應(yīng)速率有怎樣的影響？2.結(jié)合表2-3-2、2

6、-3-3中的數(shù)據(jù)分析，與濃度、溫度因素相比，影響程度有何不同？1. 催化劑加快反應(yīng)速率。2. 與濃度、溫度因素相比，催化劑對反應(yīng)速率的影響程度很大。3. 催化劑可極大的加快反應(yīng)速率，所以人們非常重視催化劑的研制認(rèn)識催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的特點和意義。指導(dǎo)學(xué)生從數(shù)據(jù)中獲取信息，總結(jié)規(guī)律。練習(xí)12分鐘向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應(yīng)時，按正反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是 ( )甲.在500時，SO2和O2各10mol反應(yīng)；乙.在500時，用V2O5用催化劑，10molSO2和5mol O2起反應(yīng)；丙.在450時，8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)；丁.在50

7、0時，8 mol SO2和5 mol O2反應(yīng)A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲認(rèn)識濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響程度的區(qū)別。利用討論所得的結(jié)論，綜合分析，體會催化劑對反應(yīng)速率的影響程度的意義重大。過渡催化劑是如何影響反應(yīng)速率的？思考引發(fā)探究興趣閱讀探究3分鐘指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P61內(nèi)容。根據(jù)個人的興趣和能力選學(xué)，體會、整理。學(xué)生根據(jù)個人情況選擇合適的內(nèi)容，分層教學(xué)。計算機(jī)模擬教學(xué)7分鐘21加入催化劑，降低了反應(yīng)的活化能：21指導(dǎo)學(xué)生觀察1、2部分的變化。結(jié)合上節(jié)課所學(xué)，畫出反應(yīng)能量示意圖：觀察：1.活化分子的 百分含量。 2.達(dá)到平衡時，A的分子個

8、數(shù)畫出加入催化劑后的反應(yīng)能量示意圖觀察：1.活化分子百分含量的變化。 2.達(dá)到平衡時，A的分子個數(shù)通過計算機(jī)模擬教學(xué)，可以有效彌補(bǔ)學(xué)生想象力的不足。讓學(xué)生在頭腦中想象到大量粒子的圖片，建立良好的微粒觀和過程觀。利用大量粒子的狀態(tài)、能量等統(tǒng)計思想，引導(dǎo)他們形成良好的學(xué)科素養(yǎng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生勇于探究基礎(chǔ)理論的意愿。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問題的能力。小結(jié)2分鐘指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律加入催化劑后：1.活化分子的百分含量急劇增大，反應(yīng)速率急劇加快。2.達(dá)到平衡時，A的分子個數(shù)基本不變，化學(xué)平衡不移動。通過觀察微觀現(xiàn)象，得出結(jié)論，并體會催化劑影響反應(yīng)速率的實質(zhì)。閱讀探究2分鐘指

9、導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P62第一、二段內(nèi)容。體會催化劑的特點選擇性認(rèn)識催化劑的特點聯(lián)想質(zhì)疑6分鐘1. 氟利昂，在上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，會在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子?？茖W(xué)家估計一個氯原子可以破壞數(shù)萬個臭氧分子。閱讀課本P62 圖2-3-9 氯催化臭氧分解歷程示意圖，結(jié)合生活中的現(xiàn)象討論。認(rèn)識CFC破壞臭氧層的原理。激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識。2. 目前我國“汽車尾氣凈化”采用的催化劑是稀土金屬，在凈化氮氧化物的同時，也會加速SO2向SO3的轉(zhuǎn)化，使排出的廢氣酸度升高。體會稀土金屬催化劑在“汽車尾氣凈化”的作用和局限性激發(fā)學(xué)生立志研發(fā)新型催

10、化劑的熱情練習(xí)2對某一可逆反應(yīng)來說,使用催化劑的作用是( )A.提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率B.以同樣程度改變正逆反應(yīng)的速度C.增大正反應(yīng)速度,減小逆反應(yīng)速度D.改變平衡混合物的組成催化劑：1.不改變平衡狀態(tài)故、D錯誤。2.同時加快正逆反應(yīng)速率， 且程度相同。故C錯誤，選B。認(rèn)識催化劑對化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)反應(yīng)速率影響的特點及與其它條件影響的不同點。練習(xí)3亞氯酸鹽(NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解，5HClO2=4ClO2+H+Cl-+2H2O。分解時，剛加入硫酸反應(yīng)緩慢，隨后突然反應(yīng)釋放出ClO2，這是因為（ ）A.酸使亞氯酸的氧化性增強(qiáng)

11、B.溶液中的H+起催化作用 C.溶液中的Cl-起催化作用 D.溢出的ClO2使反應(yīng)的生成物濃度降低讀題分析：1. 剛加入硫酸反應(yīng)緩慢， 說明H+和SO42-不是催化劑。2. 隨后突然反應(yīng)釋放出ClO2，說明反應(yīng)產(chǎn)物中有起催化作用的微粒。分析可知，應(yīng)為Cl-，故選C通過題目分析使學(xué)生認(rèn)識催化劑起催化作用的特征：催化劑可極大的加快反應(yīng)速率練習(xí)4冰箱制冷劑氟氯甲烷在高空中受紫外線輻射產(chǎn)生Cl原子，并進(jìn)行下列反應(yīng)：Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2，下列說法不正確的是（）A.氟氯甲烷是總反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng)后將O3轉(zhuǎn)變成O2C.Cl原子是總反應(yīng)的催化劑D.Cl原子反復(fù)起分解O3的作用閱讀題目

12、，分析，找突破口：1.分析總過程的反應(yīng)物和生成物。2.找到催化劑。催化劑的特點是：1.加快反應(yīng)的速率，同時自身的質(zhì)量、性質(zhì)均不變訓(xùn)練5右圖中，a曲線表示一定條件下可逆反應(yīng)X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) H<0的反應(yīng)過程，若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ）A降低溫度 B增大Y的濃度C加入催化劑 D增大體系壓強(qiáng)閱讀題目，分析，找突破口：1.特征反應(yīng)速率加快；平衡不移動。2.催化劑符合；vg=0，故增大P亦可。選CD綜合分析各條件對化學(xué)反應(yīng)限度和化學(xué)反應(yīng)速率影響的特點訓(xùn)練6(選作)容積不變的密閉容器中存在如下反應(yīng)，某研究小組研究了其他條件不變時，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，下

13、列分析正確的是()A圖表示的是t1時刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率的影響B(tài)圖表示的是t1時刻加入催化劑后對反應(yīng)速率的影響C圖表示的是催化劑對平衡的影響，且甲的催化效率比乙高D圖表示的是壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高閱讀題目，觀察3個圖像的橫縱坐標(biāo)的含義，分析引起正逆反應(yīng)速率變化的原因。小組討論，總結(jié)解題思路：1. 確定坐標(biāo)軸和關(guān)鍵點的含義。2. 綜合分析外界條件對反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的影響。3. 根據(jù)選項做出判斷。綜合分析外界條件對反應(yīng)速率和反應(yīng)限度的影響，提高學(xué)生對知識的綜合運用水平。預(yù)習(xí)任務(wù)查閱生物第一冊P78-85頁等資料，了解酶催化的作用。整理體會。有興趣的同學(xué)查找資料，了解催化劑發(fā)展趨勢。了解催化劑的發(fā)展趨勢。復(fù)習(xí)前3節(jié)內(nèi)容。閱讀課本P65-69內(nèi)容，完成P67表格先復(fù)習(xí)，后預(yù)習(xí)明確下節(jié)課任務(wù)課堂評析：本節(jié)課首先回顧濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，形成判斷改變條件對其影響的思維模式：條件改變速率改變，正逆反應(yīng)速率改變程度平衡是否改變。進(jìn)而設(shè)定新的變量催化劑，分析教材提供的數(shù)據(jù)，由數(shù)據(jù)得出結(jié)論，并提出問題“催化劑如何影響化學(xué)反應(yīng)速率？”按照上節(jié)課的探究方法，通過計算機(jī)模擬教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)想象思維的意識。學(xué)生通過觀察活化分子的百分含量的變化和達(dá)到平衡時A的分子個數(shù)，形成新的認(rèn)識：催化劑同時同程度增大正逆反應(yīng)速率，不影響平衡狀態(tài)。進(jìn)而又將這一觀念