《影響化學反應速率的因素》教學案例

1、影響化學反應速率的因素教學案例汾陽四中 張文濤一、案例背景：本節(jié)課標要求是知道活化能的涵義及其對化學反應速率的影響；通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響，認識其一般規(guī)律；通過催化劑實際應用的事例，認識其在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。這部分知識充分考慮到學生的認知發(fā)展規(guī)律，在實驗探究的基礎上，引導學生總結現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，逐步認識外界條件對反應速率的影響，進而從微觀角度加以解釋，從而實現(xiàn)由感性認識向理性認識的升華。通過必修二中化學反應速率這部分知識的學習，學生已經(jīng)對化學反應速率的影響因素有了感性的認識，本節(jié)既是必修部分知識的拓展和深化，也是后邊學習化學平衡的知識的基礎

2、。 新課程改革要求要求學生自主探究、自主學習，針對本節(jié)內(nèi)容特點，結合我校學生基礎比較薄弱，本節(jié)課我采取了探究式、啟發(fā)式教學模式，學生實驗、歸納總結、小組討論、教師精講的方式進行了教學。 二、教學目標： 知識與技能：1、了解活化能的含義，會用活化能理論解釋化學反應速率的影響因素。2、掌握外界條件（濃度、壓強、溫度、催化劑）對化學反應速率的影響規(guī)律及實質(zhì)。過程與方法： 通過問題引發(fā)學生思考、實驗探究、討論，最后通過教師講解得出結論，并利用PPT、圖像分析精講，使學生掌握本節(jié)課的主要內(nèi)容，最后運用一個比喻將本堂課的內(nèi)容呈現(xiàn)出來，使得課堂主要內(nèi)容得到了升華。情感態(tài)度與價值觀：1、 通過實驗探究培養(yǎng)學生

3、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，知道科學研究的一般方法。2、 培養(yǎng)學生對影響化學反應速率的因素在日常生活中的理解與應用，提高學生學習化學的興趣，激發(fā)學生投身化學的激情。重點與難點：重點：外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律及其實質(zhì)。難點：用活化能理論解釋化學反應速率的影響因素。三、教學過程： 案例一：授課方式同案例二，只是第一次我備課時，將本節(jié)內(nèi)容分了兩個課時，因為考慮到我們學生的基礎較差，所以第一節(jié)課講了濃度和壓強對化學反應速率的影響然后做了一些相關的練習題，第二課時又講溫度和催化劑對化學反應速率的影響，進而對整節(jié)課內(nèi)容做了總結類比，然后做了相關的練習題。案例二：濃度、壓強、溫度、催化劑四個因素對化學反應速率的

4、影響一節(jié)課講完當堂總結，第二節(jié)課做相關練習加深鞏固，具體如下：【導入】：通過我們在必修二的學習，我們已經(jīng)知道化學反應有的發(fā)生比較快有的發(fā)生比較慢，并且生活中的一些反應有些我們希望反應快一些，比如合成氨工業(yè)，如果合成氨的速度快并且產(chǎn)率高，那么工廠的盈利會相當?shù)目陀^，而有些反應我們又希望讓它反應慢一點，比如我們食物的變質(zhì)，我們希望食物能夠長時間存放，所以，如果我們能夠按照意愿控制反應速率，那么對我們的生活將會帶來很大的改變，我們要想控制反應的速率就需要研究影響反應速率的因素并加以控制，接下來請大家回憶必修二中學過的相關化學反應速率的內(nèi)容，回憶影響化學反應速率的因素有哪些？【生】：溫度、濃度、催化劑

5、、壓強、反應物的狀態(tài)、接觸面積、光照【師】：對，那么大家剛才說的其實都是影響化學反應速率的外因，那么其實最重要的一點應該是內(nèi)因，即反應物自身的性質(zhì)。那么，我們今天來研究外界因素對化學反應速率是怎樣影響的，重點研究濃度、溫度、壓強、催化劑對化學反應速率的影響?！緦W生實驗】：實驗2-2 不同濃度的草酸與高錳酸鉀的反應（指導學生完成實驗）1. 取兩支試管向其中各加入2mL0.01mol/L的KMnO4溶液； 2. 向兩支試管同時各加入4mL0.1mol/L的H2C2O4溶液以及0.5mol/L的H2C2O4溶液 ； 3. 觀察兩支試管中的實驗現(xiàn)象(褪色的快慢)?！編煛浚和ㄟ^剛才的實驗大家能得出什么結

6、論來呢？ 【生】：草酸濃度大的反應速率快濃度小的反應速率慢?！編煛浚簩?，我們剛才實驗中選的高錳酸鉀的濃度是相同的，并且其他條件都相同的情況下做的，那么我們化學中要想討論一個因素對反應的影響，必須保證其他條件不變，若其他條件改變，如果假設這兩個用的高錳酸鉀濃度不一樣，我們的結果還有意義嗎？【生】沒有【師】所以大家在表述的時候應該注意，我們的實驗結論應該這樣表述：其他條件不變，增大反應物濃度，反應速率加快，減小反應物濃度，反應速率減慢?！窘M織學生復習碰撞理論】【問】大家能不能用碰撞理論從微觀角度來解釋我們剛才實驗的這個結論？【學生遲疑】【師】接下來請大家以小組形式討論這個問題?！緦W生以小組形式討論

7、】【小組總結回答】因為濃度增大，分子數(shù)增多了，活化分子數(shù)增多了，有效碰撞次數(shù)增多，所以反應速率加快了?！編煛糠浅：?，反應物濃度增大，使得單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多（強調(diào)單位體積內(nèi)），有效碰撞的頻率增加，反應速率增大，所以反應速率加快了。（展示圖片一并分析講解，濃度增大，單位體積活化分子數(shù)增多） 圖一 圖二【師】那請大家思考如果對于有氣體參加的反應，壓強又對化學反應有什么樣的影響呢？【學生閱讀課本以小組形式討論總結】其他條件不變的情況下，壓強增大，反應速率加快，壓強減小，反應速率減慢?！編煛刻岢鲆蓡枺簤簭娫龃?，反應速率一定加快了嗎？【學生思考表示疑問】【針對練習】【得出結論】其他條件不變，壓強增大

8、，化學反應速率不一定增大，【師】組織學生分析：壓強增大體積減小濃度增大反應速率加快；所以壓強問題可以歸結為濃度問題，壓強的改變?nèi)绻饾舛鹊母淖?，才會對反應速率產(chǎn)生影響。所以壓強改變，反應速率不一定改變。當然壓強影響反應速率的前提是必須有氣體參加。（展示ppt圖片二分析講解壓強增大，單位體積活化分子數(shù)增多）【學生實驗】2-3探究溫度的不同對化學反應速率的影響：1、取兩支試管各加入5mL0.1mol/L的H2SO4 ；另取兩支試管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3； 2、將四支試管分成兩組（各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的試管），將其中一組浸入到熱水中，將另一組試管浸入到冷水中；

9、3、經(jīng)過一段時間后，分別混合并攪拌，觀察現(xiàn)象?！緦W生完成實驗并討論小結】：其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率增大，降低溫度，化學反應速率減慢?！編煛糠浅：?，大家的總結非常嚴謹而且正確。那么還是請大家用我們的碰撞理論從微觀來解釋這個結論?！旧繙囟壬?，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞次數(shù)增多，所以反應速率增多。（展示ppt圖片三并溫度增大，單位體積活化分子數(shù)增多）圖片三【師】請大家思考這個問題，我們接下來看催化劑對化學反應速率的影響。【學生閱讀課本并總結】加入正催化劑，化學反應速率增大，因為催化劑使得反應所需的活化能降低了?！編煛看蠹医忉尩姆浅：?，那么請大家思考一個問題，我們前邊的這四個

10、影響因素，如增大反應物濃度，增大壓強，升高溫度，加入正催化劑均能夠改變單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)從而提高反應速率，四個影響因素單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多的原理相同嗎？【學生討論并回答】：不一樣【師】有什么不一樣呢？（當時學生沉默，感覺他們知道不一樣，但是說不出來）【師】我們來回憶序言部分的一個公式：單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)=單位體積內(nèi)的分子總數(shù)×活化分子百分數(shù)，如果給出來這個公式，大家再思考一下，這幾個當中有什么不同？【生】增大濃度是改變了單位體積內(nèi)的分子總數(shù)，升高溫度、加入催化劑，是改變了活化分子百分數(shù)?！編煛?#215;×同學回答的相當?shù)暮?，我們看起來四個因素都提高了化學反應速

11、率了，但是其中的原因卻各不相同，增大濃度、壓強，是增加了單位體積內(nèi)的分子總是，而活化分子百分數(shù)沒有變化，這樣使得單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)提高，從而提高反應速率，升高溫度的時候單位體積內(nèi)的分子總數(shù)并沒有變化，而是升溫前的一部分普通分子由于升溫而變成活化分子，從而提高了活化分子百分數(shù)，從而提高了反應速率，加入正催化劑也是提高了活化分子百分數(shù)，是因為催化劑降低了普通分子成為活化分子的活化能，所以使一大部分普通分子變成活化分子。（圍繞活化分子公式做了講解，學生明白了好多）?！绢惐取课铱梢宰鰝€比喻來讓大家更加透徹的明白，就比如我們大家要面臨的高考，假如把高考比作是一場轟轟烈烈的化學反應，那么這個反應是需要

12、活化分子，需要有效碰撞的，當然，我們將能夠達線的同學就是活化分子，那么如果增大濃度相當于我們參加高考的人數(shù)增多了，而錄取的百分數(shù)不變，當然我們達線的同學就會多，就相當與單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目就多，反應速率就快；而升高溫度我可以這樣比喻，參加高考的人數(shù)一定，但是我們班好多同學得到了正能量，通過自己努力都變成活化分子而達線了，這樣達線人數(shù)也就增多了，而加入正催化劑，可以比喻為大家繼續(xù)著現(xiàn)在的狀態(tài)，而我們國家給了我們大家一個很好的機會擴招了，然后我們中人數(shù)一定，但是因為標準降低了，所以更多的同學夠資格成為活化分子了。所以我們大家要想考大學，需要不斷獲取能量，不斷努力，爭取成為活化分子。（通過這個類比

13、，學生的理解更加透徹了）。四、教學反思：新課改要求以學生自主學習為主，我其實非常欣賞這種教學方式，因為真真切切的能夠培養(yǎng)學生的能力，但是考慮到我校學生基礎薄弱，自習能力相對較弱，本節(jié)內(nèi)容我采用了啟發(fā)探究式教學，不斷提出問題，讓學生通過親自動手實驗、思考、討論、總結來完成，我覺得啟發(fā)式的教學更適合我們學生，更能夠充分調(diào)動學生積極性，同時也體現(xiàn)了新課程改革得要求。本節(jié)課運用多媒體不僅節(jié)省了課堂時間，而且一些圖片如四個因素對活化分子數(shù)的影響直觀形象的描述了單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)的變化，學生理解起來更容易，表現(xiàn)出了濃厚的興趣，同時培養(yǎng)了學生分析問題的能力，最后畫龍點睛的用一個公式即：單位體積內(nèi)的活化分

14、子數(shù)=單位體積內(nèi)的分子總數(shù)×活化分子百分數(shù)，對四個因素做了一個很好的解釋與總結，并且舉了一個與學生息息相關的例子-高考，將四個因素非常生動而且形象的比喻出來，不僅課堂氣氛到這兒達到了高潮，好多學生一下理清了整堂課的思路，表現(xiàn)出了強烈的學習化學的興趣。備課時，我非常糾結這節(jié)課應該分一課時完成還是分為兩個課時，一個課時，顯然緊張不一定能完成，而案例一和案例二授課完成后，明顯感覺第二種，即將四個因素一課時完成并當堂總結類比學生掌握好，第二課時再做練習，雖然一課時完成時間有點緊張，但是我覺得可以做一些改進加以調(diào)整，比如實驗可以利用前一天晚自習學生預習時完成，這樣，就能夠有充分的課堂時間。分為兩課時雖然時間比較寬松，三個實驗也都能夠有足夠時間完成，但是講授起來較散，知識在學生腦子里不如一課時講完系統(tǒng)，課堂不緊湊。不成功的地方：1、因為經(jīng)驗缺乏，在濃度對化學反應速率的影響實驗中，由于配置的KMnO4溶液濃度太大，所以課堂實驗時，占用了較長時間，以后實驗應該根據(jù)自己的需要做適