《化学反应速率》教学设计

课题

化学反应速率

课型

新授课

授课人

1.教学内容分析

本节课位于人教版高中化学选择性必修一第二章第一节第一课时，化学反应速率的表示方法与影响化学反应速率因素的探究实验是本节课的主要内容。在本节课之前，学生已经从物质转化、能量转化角度认识了化学反应，本节课从化学反应进行的快慢程度出发，为学生认识化学反应提供了一个新的角度。本节内容属于重要的化学反应原理知识，有助于加深理解以前所学的元素化台物及化学反应相关知识，也是后续学习化学平衡、电离平衡、水解平衡等知识的基础。此外，对化学反应速率的研究是确定化学反应条件的重要部分，化学反应速率的调控在社会生产、生活和科学研究中有广泛的应用，对人类文明进步和现代化发展有非常重要的作用、综上所述，本节教材具有很强的理论意义和实践意义，在教学中起着承前启后的作用，是理论教学和实验教学的重点。

2.学习者分析

①已有的知识和能力:

学生通过之前的学习，已经能从物质转化角度认识和分析化学反应。通过对本书前面一章的学习，学生也基本能从能量转化的角度去认识化学反应。同时，学生通过生活经验和学习经验的习得，能认识到化学反应有快慢之分，对于影响化学反应速率的因素也有较为感性的认识。学生已经初步具备了简单化学实验方案的设计能力，能够在宏观的层面观察、理解、分析化学实验，能通过合作探究完成实验得出结论。此外，学生已经学习了物理学中物体运动快慢的表示方法。

②认知障碍:

学生不能从物理学中的物体运动速率，类比迁移到化学反应速率，仅能在定性层面上认识化学反应速率:面对多变量问题，学生能调动某一变量，却不能合理调控其他变量，变量控制的意识不足。

③待发展的能力与素养:

本节课落实的学科核心素养为变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识以及科学态度与社会责任，着力培养学生的探究意识，动手操作能力和社会责任感。

3.学习目标确定

①以具体实例为依据，提出猜想，认识到化学反应有快慢之分，初步建立变化观念与平衡思想。

②结合物理学知识进行类比迁移，得出化学反应速率的概念与表示方法，从定性描述上升到定量计算，建立反应速率的概念模型，进一步提高证据推理与模型认知素养。

③通过根据具体反应设计实验测定化学反应速率，运用控制变量法进行实验探究，初步构建探究实验的认知模型，培养科学探究与与创新意识。

④通过生产生活实例，感受调控化学反应速率的重要童义，提升科学态度与社会责任。

4.学习评价设计

①认识化学反应速率，能利用化学反应速率的概念进行简单计算。

②能使用三段式计算化学反应速率的问题、转化率以及某一时刻物质的量浓度。

③对使用不同物质、不同单位表示的化学反应速率进行大小比较。

5.学习活动设计

教师活动

学生活动

环节一：导入

展示图片：炸药爆炸瞬间就能完成、溶洞形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，这是经过了亿万年岁月的沉淀等等可知，化学反应也有快有慢，那我我们如何定量地去描述化学反应的快慢呢？

展示图片：动车和蜗牛

1.如何表示动车与蜗牛的运动快慢?

2物理学上的运动速率表示的物理意义是什么?

3.如何借助物理学上的速率概念表示化学反应速率?

思考问题，讨论交流。

阅读教材，明确化学反应速率的表示方法。

设计意图：通过不同反应对比，引导学生认识到化学反应有快慢之分。引导学生更直观地理解快与慢，让学生思考用什么术语去描述“快慢”。

环节二：化学反应速率的表示方法。

根据定义我们可以得出化学反应速率的表达式：v=Δc/Δt。

由表达式，分析一下化学反应速率的单位的表示方法。

讲授：注意事项

1.它指的是平均反应速率，而不是瞬时速率;

2.化学反应速率无论是用反应物还是生成物表示，其化学反应速率都为正值。

3.固体或纯液体的浓度视为常数，Δc=0，因此不用固体或纯液体表示化学反应速率。

通过反应速率的公式，推导其单位。

设计意图：培养学生的分析能力，调动学生学习的积极性，主动参与教学过程。

环节三：化学反应速率的测定。

讨论交流：

不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何比较反应速率的快慢？

教师讲解引入定性描述的定义，为定量描述做铺垫。

实验测量来判断反应的快慢

问：可以通过测量哪些量来计算化学反应速率？

①测定气体的体积

②测定体系中某物质物质的量的变化量

讲解：这样的测量叫做定量测量

讲述与操作：举例介绍量气法测定反应速率的实验。以锌与硫酸反应的实验为例，实际操作来测量反应速率。实验装置图：

实验改进：使用50mL注射器作为反应容器，比较不同浓度硫酸与锌反应产生一定体积氢气所需时间。

讨论交流：对于以下反应，我们可以采用什么方法定量测定其化学反应速率？

① 对于有固体参加的反应

② 对于有酸或碱参加的反应

③ 对于有颜色变化的反应

④ 对于有沉淀生成的反应

幻灯片介绍：化学反应速率是由实验测得的，简单介绍几种测定反应速率的方，定法，包括量气法、电导法等，作为拓展学生视野的知识学习。

通过交流回答：

①观察产生气泡的快、慢；

②观察试管中剩余锌粒的质量的多、少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高、低。

操作实验，记录反应所需时间，根据不同浓度硫酸和锌粒产生等量气体的时间得出结论：浓度大的硫酸反应速率较快。

交流讨论，并根据所学知识提出自己的猜想。

设计意图：作为拓展学生视野的内容介绍，提高学生的学习兴趣。简单易操作的演示实验设置可以调动学生学习的积极性，加强他们对科学方法的学习及对科学本质的理解，同时通过实验可以让学生深刻体会反应速率的概念。

环节四：化学反应速率的计算。

三段式计算：

①目的：有关化学反应速率的计算往往数据比较多，关系复杂，通过建立化学反应速率计算的解题模式，即“始、变、末”三部曲，可以使各种数据直观，条理清晰，便于分析和计算。

②步骤：

（1）写出有关反应的化学方程式；

（2）标出各物质的起始量、变化量、最终量（可用物质的量，也可用浓度）；

（3）根据已知条件列方程式计算。

例：已知反应：2SO2+O22SO3，4molSO2和2molO2在2L的密闭容器中反应2min后，SO2的物质的量浓度为1.5mol/L，求SO2、O2、SO3的反应速率。

根据上述所求得的各物质速率，总结结论。

分析思考，尝试根据所学知识，使用三段式计算各物质的化学反应速率。

观察各物质化学反应速率和方程式之间的关系，总结结论。

化学反应速率和化学计量数之间的关系：

分析上述中用不同物质表达化学反应速率之间的关系，与学生共同得出结论：

1．同一反应用不同物质表示化学反应速率时，其数值大小可能不同，但表示的意义相同。

2．对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比。

化学反应速率的比较：

提出问题：如何比较化学反应速率？

① 定性比较

通过观察实验现象，来定性判断化学反应的快慢。

② 定量比较

同一化学反应速率用不同物质表示时数值可能不同，用同一物质表示时单位也可能不同，当化学反应速率用不同物质来表示以及单位不同时，如何比较化学反应速率？

比较化学反应速率的快慢不能只看数值大小，还要进行一定的转化。

（1）“化物质”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率。

（2）“化单位”：若化学反应速率的单位不一致，需转化为同一单位。

思考交流，讨论如何比较在用不同物质表示同一反应的化学反应速率的大小，以及化学反应速率的单位不同时的大小比较方法。

并根据所得出的方法进行比较化学反应速率比较的练习。

设计意图：促进对知识的理解与掌握，实现知识的内化过程。知识问题化，促进知识的理解与应用。

环节五：化学反应速率在生活生产中的应用。

展示图片：食物腐败、钢铁生锈、合成氨反应、面粉发酵。

这些反应对人类的生活生产是有益的还是有害的，对于这些反应我们应该如何调控其化学反应速率呢？

对于有益的反应则是越快越好吗？

分析讨论，得出结论：对人类生活生产有益的反应应当适当加快其化学反应速率，而有害的反应则应当尽可能降低其化学反应速率。

设计意图：通过生产生活实例，感受调控化学反应速率的重要童义，提升科学态度与社会责任，同时也为下一节《影响化学反应速率的因素》一节课起到承上启下的作用，加强课时之间的联系。

6.板书设计

化学反应速率

一、化学反应速率

1.定义

2.表示方法

3.表达式：v=Δc/Δt

单位：mol/（L·s）或mol/（L·min）

二、化学反应速率的测定

通过实验测定

三、“三段式”计算

四、化学反应速率与化学计量数的关系

五、化学反应速率的比较方法