鲁科版化学 选修4 第2章 化学反应的方向、限度与速率

单位：枣庄三中课题、课时：第2章第3节第4课时催化剂对化学反应速率的影响课型：新授课授课时间：2014年11 月25 日教学模式：诱思探究、“三段六步”教学法教学手段：实验用品、多媒体辅助教学教学目标:知识与技能1.进一步了解催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

2.能用活化能定性分析催化剂对化学反应速率的影响。

过程与方法通过交流研讨，培养分析处理实验数据的能力，并从中获取信息、总结规律的能力。

情感态度与价值观体验催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用，激发致力于催化剂研究的热情。

内容分析:重点：催化剂的概念及其对化学反应速率的影响效果难点：催化剂是怎样影响化学反应速率的知识地位：本节为化学反应的速率第4课时，内容紧随浓度、温度对化学反应速率的影响，讨论催化剂如何影响化学反应速率。

教材提供了“交流·研讨”“表格数据”和“氯催化臭氧分解历程示意图”等素材，帮助学生逐步认识催化剂对化学反应速率的影响。

学生能在课程中认识到“催化剂可以有效地提高化学反应速率”，从而培养学生从数据中获取信息、总结规律的能力。

教学过程:2-3-4 催化剂对化学反应速率的影响[课前引入] 播放实验视频：“过氧化氢的催化分解”[课堂引入] 我们已经学习过浓度、温度对化学反应速率的影响，今天将继续了解催化剂对反应速率的影响。

[投影]一、设置情景，引入新课1.从课前的短片中，你了解到哪些信息？2.从速率方程 v=k·c( )......中，你能否体会出催化剂对反应速率的影响？3.若向双氧水中加入少量的MnO2 ，待反应停止后，再加入双氧水，预测将会有何现象？[教学实录]学生提出自己的理解后，教师点拨如下：1. 从刚才的短片中，大家了解到二氧化锰、氯化铁等均能加快过氧化氢分解生成氧气的速率，即实验中产生气泡的速率明显加快。

2.在速率方程中，浓度的改变、反应速率常数的改变会使反应速率改变，而温度、催化剂等因素对速率的影响是通过影响反应速率常数k来实现的。

3.之前大家已从信息了解到催化剂的“质量、化学性质等”在反应前后均不改变，因此，当再加入双氧水时，MnO2仍将其催化分解，产生氧气。

[过渡问题]那么催化剂究竟是怎样改变反应速率（常数）的呢？与其它因素相比，影响程度又如何？[投影]二、研读教材，突出重点要求：认真阅读教材第61~62页内容，然后小组交流下列内容。

1.什么是催化剂？它是怎样改变反应速率的？2.催化剂能改变___________，不能改变_____________；并且催化剂具有选择性。

3.思考：某反应在催化剂的作用下进行，A＋B = C+D，C+B = F+G ，此反应的催化剂是 __________，总反应的方程式为_________________________________。

4.实验视频赏析：“催化剂及其催化作用”该实验证明，催化剂在反应后催化性能不变，仍具有催化效果。

点拨：1.催化剂与温度都是通过改变k来影响v的，但催化剂是最有效途径。

2.注意点：⑴一种催化剂的研发需要一个很长的过程，并且需要考虑实际的可行性；⑵反应不一定需要催化剂；⑶同一种催化剂对不同反应的催化效果可能是不同的。

3.目前学术界统一规定，提高v的物质称为催化剂，降低v的物质称为阻化剂。

[教学实录]学生仔细阅读教材内容，观看实验视频“催化剂及其催化作用”。

图1.双氧水中加MnO2粉末图2.气泡消失后再加入双氧水图3.再次检验产物O2学生代表交流如下：1.表2-3-5中的数据说明，催化剂对反应速率常数k的改变是巨大的，为10的n次方关系。

2.“催化剂”：是能够加快化学反应速率而在反应前后本身的质量、化学性质不变的物质。

3.催化剂参与了反应的历程，降低了反应所需的活化能；能改变反应速率，但不能改变化学平衡常数。

4. 催化剂具有选择性，例如，乙烯与氧气在不同条件下的反应。

教师点拨：点拨1.（过渡态理论认为的）“活化能”。

理解举例如下：例1. 氯催化臭氧分解：O3+Cl→O2+ClO，ClO+O→Cl+O2，总反应O3+O=2O2例2. NO2与CO的反应：NO2+CO→NO+CO2（教师介绍）正反应的活化能降低，逆反应的活化能也降低，正反应的活化分子百分数增加几倍，逆反应的活化分子百分数也增加几倍，正逆反应速率增加的倍数相等。

点拨2.催化剂在生产、生活中实际应用的重要性。

学生参考阅读教材第39页“追根寻源”关于“汽车尾气的净化”。

参考答案： 2. 化学反应速率化学平衡常数3. C A＋2B = D + F + G[投影]“拓展视野”——基元反应的碰撞理论要求：仔细阅读教材第60页内容，“基元反应碰撞理论”。

可小组交流自己的理解。

教师可给出如下信息：1.化学反应的过程是旧键断裂、新键形成的过程。

“路易斯的碰撞理论”：旧键的断裂、新键的形成都是通过反应物分子(或离子)的相互碰撞来实现的，如果反应物分子(或离子)的相互不接触、不碰撞，就不可能发生化学反应；因此，反应物分子(或离子)的碰撞是发生的。

例如，在101k Pa和500OC时， 0.001mol/L的 HI气体，每升气体中，分子碰撞达每秒3.5x1028 次之多。

又如在常温常压下, H2和O2混合可以长时间共存而不发生明显反应，可见反应物分子(或离子)的每次碰撞不一定都能发生化学反应。

2.3.有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞。

活化分子：能够发生有效碰撞的分子。

活化分子百分数：(活化分子数/反应物分子数)×100%活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，而有效碰撞是发生化学反应的充分条件。

4.[教学实录]关于“基元反应的碰撞理论”：该部分内容由教师视学生实际情况具体看待是否利用课堂时间介绍，或者有选择性的介绍。

对接受较快的学生可作为资料内容给学生讲解，激发学生学习化学的兴趣，也能在一定程度上帮助学生理解反应条件对速率的影响。

[投影]三、概括整合，迁移应用【反馈练习】（A层）1.向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按正反应速率由大到小排列顺序正确的是 ( )甲.在500℃时，SO2和O2各10mol反应；乙.在500℃时，用V2O5用催化剂，10molSO2和5mol O2起反应；丙.在450℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应；丁.在500℃时，8 mol SO2和5 mol O2反应A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙D.丁、丙、乙、甲2. 对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是( )A. 提高反应物的平衡转化率B. 以同样程度改变正逆反应的速度C. 增大正反应速度，减小逆反应速度D. 改变平衡混合物的组成3. 冰箱制冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：Cl+O3→ClO+O2，ClO+O→Cl+O2，下列说法不正确的是（）A. 氟氯甲烷是总反应的催化剂B. 反应后将O3转变成O2C. Cl原子是总反应的催化剂D. Cl原子反复起分解O3的作用（B层）4. 右图中，a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) △H<0的反应过程，若使a曲线变为b曲线，可采取的措施是（）Array A．降低温度B．增大Y的浓度C．加入催化剂D．增大体系压强5. 亚氯酸盐(NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解，5HClO2=4ClO2+H++Cl-+2H2O。

分解时，刚加入硫酸反应缓慢，随后突然反应释放出ClO2，这是因为（）A. 酸使亚氯酸的氧化性增强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使反应的生成物浓度降低6. 容积不变的密闭容器中存在如下反应，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是( )A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高[教学实录] 反馈练习题可结合课堂时间的允许有选择性进行。

学生对于A层次的习题绝大多数反应较快，B层次也可放到课下思考，结合《自主学习丛书》进行。

参考答案： C B A CD C B [作业]《自主学习丛书》【课堂评析】“第3节化学反应的速率”，是学生在学习“外界条件对反应速率的影响定性分析”基础上，进一步进行的定量理解。

本节课为催化剂对反应速率的影响。

学生在前两节课学习的基础上，对于定量分析已经有了一定的认识，故课堂接受很快，基本内容简单易懂。

对于“路易斯碰撞理论”，教师根据学生实际的接受能力灵活处理，恰当之处也能够帮助学生进行定性理解。

另外，学生对实验和图片有较大的兴趣，能够形象的体现、解决教学中的难点。

本节课的不足，在教学中往往因为时间紧张的关系，教师给予学生思考交流的时间较少，本节内容中的学生动手写同样不多，重在于理解了，这也是这部分内容的特点。

因此，在实际课堂中，如何在提高课堂容量的同时加强学生的参与性，这是每节课都应该认真思考的。