《第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計(甘肅省縣級優(yōu)課)x-化學(xué)教案

《化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)設(shè)計【教材分析】

《化學(xué)反應(yīng)的速率》處于化學(xué)新人教版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》的第2章的第三節(jié)。前兩節(jié)依次為：化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)反應(yīng)的限度，是從化學(xué)熱力學(xué)的角度研究某化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的可能性及進(jìn)行的程度問題；本節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的速率》是從化學(xué)動力學(xué)的角度研究化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢；

必修2中已初步涉及了化學(xué)反應(yīng)速率的概念和影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素等內(nèi)容，本節(jié)教材內(nèi)容在必修內(nèi)容的基礎(chǔ)上引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率的定量表示方法，并引導(dǎo)學(xué)生從定量的視角來探討外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況。本節(jié)教材結(jié)構(gòu)體系的編排，從必修教材化學(xué)反應(yīng)速率的概念到本單元化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，從實際探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素到理論解釋，體現(xiàn)了學(xué)科知識結(jié)構(gòu)與學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)相結(jié)合的螺旋式的編排方式?！緦W(xué)情分析】

學(xué)生為普通班學(xué)生，基礎(chǔ)知識較差，直接接受抽象的理論知識的能力比較薄弱，只有通過對比學(xué)習(xí)以及形象的實驗事實去加深對理論知識的理解，再通過具體的數(shù)據(jù)練習(xí)鞏固理論。

【三維目標(biāo)】

知識與技能：1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的含義及其表示方法；

2.化學(xué)反應(yīng)速率的簡單計算。

過程與方法：1.聯(lián)系生活，通過類比學(xué)習(xí)，由舊知轉(zhuǎn)為新知，學(xué)會舉一反三；

2.通過練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生思考能力和歸納總結(jié)能力。

情感態(tài)度與價值觀：通過對實際生活中反應(yīng)快慢的探討對化學(xué)聯(lián)系生活有切身的感受，提高學(xué)生對化學(xué)的興趣。

教學(xué)重點：化學(xué)反應(yīng)速率概念的理解

教學(xué)難點：化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法

【設(shè)計思路】

1.對比鈉鉀與水的反應(yīng)，從而思考不同的化學(xué)反應(yīng)有快慢之別。

2.類比于物理中的速度問題學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率這個概念，再通過簡單的計算練習(xí)加深對速率的理解。

聯(lián)系生活中的一些現(xiàn)象，讓學(xué)生思考這些現(xiàn)象形成的快慢，思考這些現(xiàn)象中存在的化學(xué)反應(yīng)的快慢。意在通過使學(xué)生從生活中聯(lián)系化學(xué)，走進(jìn)課堂，對本節(jié)課將要上的內(nèi)容有一定的意識，提出教學(xué)目標(biāo)。

導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容，提出問題。思考“如何衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？”通過物理中描述物體運動快慢的概念引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法。

意在與物理概念對比使學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及其表示方法。

通過講解分析練習(xí)，單獨的表示化學(xué)反應(yīng)中每個物質(zhì)的速率。通過各個物質(zhì)之間的速率關(guān)系探究同一反應(yīng)中各個物質(zhì)反應(yīng)速率的聯(lián)系。意在掌握化學(xué)反應(yīng)速率定義的理解和應(yīng)用。

進(jìn)行課堂練習(xí)，學(xué)生自己討論聯(lián)系，進(jìn)一步掌握本節(jié)內(nèi)容。

教學(xué)過程：

【教師互動】回憶鈉和鉀分別與水反應(yīng)的現(xiàn)象。比較等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸與大理石反應(yīng)的快慢。不同的化學(xué)反應(yīng)快慢是不一樣的。怎么來比較和描述不同反應(yīng)的快慢呢？【教師設(shè)疑】以上現(xiàn)象說明什么？

【學(xué)生思考】化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢

【教師總結(jié)】化學(xué)反應(yīng)有的快有的慢，也就是說化學(xué)反應(yīng)是有快慢之分的，它們是相對的。

【教師引導(dǎo)】剛才我們是通過一些現(xiàn)象從感性上判斷出的化學(xué)反應(yīng)的快慢，那么，理性上我們應(yīng)該如何判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢，也就是說理論上，我們?nèi)绾魏饬炕瘜W(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢？

【學(xué)生回答】（反應(yīng)速率）

【教師】對，這就是我們這節(jié)課要學(xué)的化學(xué)反應(yīng)速率。這節(jié)課我們要掌握的就是化學(xué)反應(yīng)速率的概念和表示方法?？凑n本P17，什么是化學(xué)反應(yīng)速率？

【學(xué)生回答】用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示。

【教師總結(jié)】定義：化學(xué)反應(yīng)速率就是用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量所表示的一個物理量。

【提問】從定義中我們可以看出，單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量，說明化學(xué)反應(yīng)速率是一個時間段內(nèi)物質(zhì)濃度的變化量。也就是說，對于反應(yīng)物來說，反應(yīng)速率怎么表示？

【學(xué)生回答】單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量

【提問】反應(yīng)物的反應(yīng)速率用一段時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量來表示，那么生成物呢？生成物的反應(yīng)速率怎么表示？

【學(xué)生回答】用單位時間內(nèi)生成物濃度的增加量表示

【教師】也就是說，在一個化學(xué)反應(yīng)中，不管是反應(yīng)物還是生成物，反應(yīng)速率都可以用一段時間內(nèi)濃度的變化量來表示。也就是說反應(yīng)速率可以表示為某一個物質(zhì)濃度變化與時間變化的比值，它是一個過程值，即反應(yīng)速率體現(xiàn)的是一段時間的平均值。（記）

【思考】化學(xué)反應(yīng)速率能不能是負(fù)值，小于零？

【學(xué)生回答】正值。

【教師點評】對。反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量，是濃度變化與時間變化的比值。一般取正值。

【教師】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義可以看出，反應(yīng)速率用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量來表示，即用某物質(zhì)濃度的變化與時間變化的比值表示反應(yīng)速率。那么用v表示反應(yīng)速率，具體某個物質(zhì)的反應(yīng)速率用數(shù)學(xué)公式可以怎么表示？

【教師提示】濃度用C表示，時間用t表示，則濃度變化表示為△C，時間變化表示為△t。

【學(xué)生回答】

v=△C/△t

【教師總結(jié)】對，速率就等于單位時間內(nèi)某指定物質(zhì)濃度的變化量，

即v（B）=△C（B）/△t

【教師提問】試根據(jù)上面的計算公式推導(dǎo)速率的單位。

【教師提示】濃度C的單位為mol/L，時間t的單位為h、min、s

【學(xué)生回答】反應(yīng)速率的單位為mol/(L·h)，mol/(L·min)，mol/(L·s)

【教師總結(jié)】速率是濃度與時間的比值，它的單位也就是濃度的單位與時間的單位的比值。即單位：mol/(L·h)，mol/(L·min)，mol/(L·s)（強(qiáng)調(diào)：L·h；L·min；L?s用括號括起來一起做分母）

【師生互動】下面我們一起來看道計算題：

例1：（概念的理解）

在2L的密閉容器中，加入1molN2和3mol的H2，發(fā)生N2+3H22NH3，在2s末時，測得容器中含有0.4mol的NH3，求該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。三步法解：N2+3H22NH3起始量（mol）：1302s末量（mol）：1-0.23-0.60.4變化量（mol）：0.20.60.4則V（N2）=0.2/2×2=0.05mol/（L·s）V（H2）=0.6/2×2=0.15mol/（L·s）V(NH3)=0.4/2×2=0.1mol/（L·s）【教師提問】一、V（N2）、V（H2）與V（NH3）的數(shù)值是否相同？二、是否表示此反應(yīng)的同一種速率？數(shù)值上有何規(guī)律？三、由上述計算題的結(jié)果，你會得出什么結(jié)論？【教師引導(dǎo)】【學(xué)生回答】對于在一個容器中的一般反應(yīng)aA+bB=cC+dD來說V(A)：V(B)：V(C)：V(D)=△C(A)：△C(B)：△C(C)：△C(D)=△n(A)：△n(B)：△n(C)：△n(D)=a：b：c：d

【教師點評總結(jié)】以上，我們根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的速率的定義，分別表示出了2min內(nèi)H2、N2、NH3的平均反應(yīng)速率，說明相同條件下，同一化學(xué)反應(yīng)可用不同物質(zhì)表示它的反應(yīng)速率，且每個數(shù)值不同，但它們表示的反應(yīng)快慢是相同的。【學(xué)生筆記】同一化學(xué)反應(yīng)可用不同物質(zhì)表示它的反應(yīng)速率，且每個數(shù)值不同，但它們是等效的。

【強(qiáng)調(diào)】1.上述化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率，而不是瞬時速率。2.無論濃度的變化是增加還是減少，一般都取正值，所以化學(xué)反應(yīng)速率一般為正值。3.由于在反應(yīng)中固體和純液體的濃度是恒定不變的，因此對于有純液體或固體參加的反應(yīng)一般不用純液體或固體來表示化學(xué)反應(yīng)速率。4、對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。5、在同一個反應(yīng)中，各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的系數(shù)比。6、在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小比較，應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較（概念的應(yīng)用）

1、用不同的物質(zhì)來表示反應(yīng)速率。例2、反應(yīng)4NH3+5O2===4NO+6H2O在5L的密閉容器中進(jìn)行，30s后，NO的物質(zhì)的量增加了0.3mol，則此反應(yīng)的平均速率可表示為：A、v(O2)=0.01mol/L·sB、v(NO)=0.008mol/L·sC、v(H2O)=0.003mol/L·sD、v(NO)=0.002mol/L·s2、比較反應(yīng)速率的大小例3、反應(yīng)A+3B==2C+2D在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為①VA=0.15mol·L-1·s-1②VB=0.6mol·L-1·s-1③Vc=0.4mol·L-1·s-1④VD=0.45mol·L-1·s-1則該反應(yīng)在不同條件下速率快慢順序是④﹥②=③﹥①結(jié)論2：在同一反應(yīng)中，反應(yīng)速率的大小不能單純地看數(shù)值大小。應(yīng)化為同一種物質(zhì)的反應(yīng)速率再進(jìn)行比較3、根據(jù)各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比寫出化學(xué)方程式。例3、某溫度下，濃度都是1mol/L的兩種氣體X2和Y2，在密閉容器中反應(yīng)生成氣體Z，經(jīng)過tmin后，測得物質(zhì)的量濃度分別為：c(X2)=0.4mol/L，c(Y2)=0.8mol/L，c(Z)=0.4mol/L，則該反應(yīng)的反應(yīng)方程式可表示為：3X2+Y2===2Z3X2+Y2===2X3Y

【教師總結(jié)】通過以上兩道例題可以看出：

對于同一個化學(xué)反應(yīng)，它可以用多種物質(zhì)來表示它的平均反應(yīng)速率，且各物質(zhì)表示反應(yīng)速率的數(shù)值不同。而且，各個物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)中計量系數(shù)率之比。

【教師講解】理論上我們也可以推導(dǎo)出物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)中計量系數(shù)率之比。

前面我們知道，一個確定的反應(yīng)中：物質(zhì)的量之比=計量系數(shù)之比，從這些計算公式（vB＝ΔCB/Δt=△nB/(V*△t)）可以看出，對于一個確定的反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)體積和反應(yīng)時間一定時，濃度的變化之比=物質(zhì)的量變化之比，化學(xué)反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比，從而可知：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=計量系數(shù)率之比。

【學(xué)生筆記】一個確定的化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=計量系數(shù)率之比。

【教師提問】知道這個結(jié)論之后，我們以后計算還要不要一個一個物質(zhì)去找濃度變化來表示每個物質(zhì)的反應(yīng)速率？

【學(xué)生回答】不要，用比值計算就可以了

【教師總結(jié)】對，一個確定的化學(xué)反應(yīng)中各個物質(zhì)的反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=計量系數(shù)率之比，我們只需表示出一個物質(zhì)的反應(yīng)速率，就可以表示出其他物質(zhì)的反應(yīng)速率來。而且，知道這里面任意一組物理量的比例就可以算出其它的數(shù)值。

【思考】對于有固體參與的反應(yīng)，能不能用固體物質(zhì)來該反應(yīng)的反應(yīng)速率？為什么？

【學(xué)生回答】（不能，固體的濃度不變）

【教師講解】對，不能用固體表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。

因為固體的濃度是一個常數(shù)，反應(yīng)速率是用單位時間內(nèi)濃度的變化來表示的。所以不能用固體表示化學(xué)反應(yīng)的速率，只能用氣體或者液體表示。例如鋅與鹽酸反應(yīng)時就不能用鋅表示這一反應(yīng)的速率。同樣純液體的濃度也是不變的，不能用于表示反應(yīng)速率。

【學(xué)生記筆記】不能用固體或者純液體表示化學(xué)反應(yīng)的速率，只能用氣體或者液體表示。

【課堂總結(jié)】以上就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，要知道化學(xué)反應(yīng)速率是表示單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少量或生成物濃度的增加量的一個物理量，可用公式vB＝ΔCB/Δt來表示，根據(jù)濃度和時間的單位具體確定反應(yīng)速率的單位。

【教師引導(dǎo)總結(jié)】這節(jié)課我們要注意的幾點是：①反應(yīng)速率是一個平均值，而不是瞬時速率，而且一定大于0；②對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)。；③化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=計量系數(shù)率之比；④固體或者純液體不能表示化學(xué)反應(yīng)的速率，只能用氣體或者液體表示。

【課后思考】大家下去思考，前面我們說反應(yīng)快慢是相對的，如何比較反應(yīng)的快慢？我們下節(jié)課來處理這個問題。

【作業(yè)】課本P19習(xí)題

板書：

化學(xué)反應(yīng)速率

1．定義：單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加量

2．?dāng)?shù)學(xué)表達(dá)式：vB＝ΔCB/Δt=△nB/(V△t)

3．單位：mol?（L?min）－1或mol?（L?s）－1

注意：

①反應(yīng)速率是一個平均值，而不是瞬時速率，而且一定大于0；②對于同一個反應(yīng)來說，用不同的物質(zhì)來表示該反應(yīng)的速率時，其數(shù)值不同，但每種物質(zhì)都可以用來表示該反應(yīng)的快慢。因此，表示化學(xué)反應(yīng)速率時，必須指明是用反應(yīng)體系中的哪種物質(zhì)做標(biāo)準(zhǔn)；③化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)速率之比=物質(zhì)的量變化之比=濃度變化之比=計量系數(shù)率之比；④固體或者純液體不能表示化學(xué)反應(yīng)的速率，只能用氣體或者液體表示。

課堂檢測

1、在密閉容器中A與B反應(yīng)生成C，其反應(yīng)速率分別用V(A)、V(B)、V(C)表示。已知V(A)、V(B)、V(C)之間有以下關(guān)系2V(B)==3V(A)，3V(C)==2V(B)。則此反應(yīng)可表示為()A、2A+3B==2C