影响化学反应速率的因素
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人教版化学选修4 第二章第二节
影响化学反应速率的因素
教学设计
2号
1、已有的知识:
(1)必修2中,学生对影响化学反应速率的因素存在一定的感性认识;
(2)在本册绪言中学习了碰撞理论相关知识。
2、已具备的能力:
(1)学生初步具备简单化学实验方案的设计能力,能够合作完成实验探究;
(2)具备一定的观察、分析、质疑和表达能力。
3、可能遇到困难:
(1)抽象思维还不成熟,困惑于宏观现象的微观解释,尤其是压强对速率的影响;
(2)对实验方案的选择和评价,缺乏多角度的综合分析能力。
第二节影响化学反应速率的因素
【教学目标】
1、知识与技能
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2、过程与方法
(1)用实验法探究浓度、温度和催化剂对反应速率的影响
(2)用分析归纳法得出压强对反应速率的影响
3、情感、态度和价值观目标:
(1)通过对实验的操作,培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。
(2)通过科学探究,激发学生的学习热情,进一步加深他们对知识的理解。
教学重点:实验探究外界条件对化学反应速率的影响
教学难点:利用碰撞理论和活化能理论解释外界条件对化学反应速率的影响【教学过程】
【导入】现在我们大家来看一副图片,相信大家都非常熟悉吧,这是我们洛阳栾川的鸡冠洞,在鸡冠洞中有一个景观叫“千年一吻”,大家一看到这个名字就知道溶洞形成是个多么缓慢的过程了吧。与之相反,有些过程进行的却非常快,如爆炸。为什么有的反应进行的快而有的反应进行的慢呢?我们这节课就一起来探究一下影响化学反应速率快慢的因素。
【教师提问】现在有金属Na和Zn,大家能不能自己设计一个实验看它们分别与水反应有什么现象?能得出什么样的结论?
【学生活动1】设计实验方案进行实验
钠和锌与水的反应
试剂Na 与H2O Zn 与H2O
现象
【教师提问】看到什么了?说明了什么问题?
【学生回答】钠与水的反应比锌与水的剧烈的多,出现这种现象的原因是物质的本性不同。
一、内因:反应物本身的性质
【教师追问】物质的本性会改变吗?
【学生回答】不会
【教师提问】那我们要想改变一个化学反应的速率,怎么办?
【学生回答】从外界因素入手
【老师引导】要想从外界因素入手我们是不是首先得知道一个化学反应发生的条件是什么,然后才能从本质上去改变?
【学生回答】普通分子→活化分子→有效碰撞→新物质和能量
【老师提问】从反应历程来看,如何提高化学反应速率?
【学生回答】增加活化分子数目,或者活化分子百分数。提高有效碰撞频率,进一步加快化学反应速率.。也就是浓度、压强、温度、催化剂。
【老师提问】那我们怎样去验证这些影响因素呢?
二、外因
1、浓度对化学反应速率的影响
【学生活动2】设计实验方案进行实验
锌粒与不同浓度的硫酸的反应
实验原理Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
加入试剂及用量0.3g 锌粒
1
10 mL1. 0 mol/L硫酸
2
10 mL3 mol/L硫酸
实验现象
【老师提问】大家通过自己所设计的实验得到了什么结论?能不能用有效碰撞理论解释一下呢?
【学生回答】
结论:其它条件不变,增大反应物浓度化学反应速率增大,减小反应物浓度化学反应速率减小。
原因:当反应物浓度增大时,单位体积内分子数增多,活化分子数也相应增加,反应速率必然增大。
【教师提醒】
a.当反应物是纯液体或固体,其浓度是常数,因此改变它们的量反应速率不变。
b. 一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大
【老师提问】对于有气体参加的反应,我们怎么来增大它的浓度呢?
【学生回答】可以增大压强。
【老师提问】大家能否用有效碰撞理论解释一下呢?
2、压强对反应速率的影响。
原因:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,气体体积缩小,浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快。
【老师提问】刚才在探究浓度对化学反应速率的影响时,我发现锌与稀硫酸反应过程中,产生气泡的速率是由慢到快再到慢,大家知道是为什么吗?
【学生回答】刚才在做实验的时候我感觉到试管壁发热,说明这个反应是放热发应,那会不会是温度的影响呢?
【老师提问】那你们能不能想个办法验证一下呢?
3、温度对反应速率的影响
【学生活动3】设计实验方案进行实验
锌粒与不同温度下稀硫酸的反应
实验序号 3 4
m(Zn)/g 0.3 0.3
C(H2SO4)mol/l 1 3
V(H2SO4)/ml 10 10
溶液温度/℃冷水热水
气球膨胀的快慢
【老师提问】大家通过自己所设计的实验得到了什么结论?能不能用有效碰撞理论解释一下呢?
【学生回答】
结论:其它条件不变,升高温度,化学反应速率增大,降低温度,化学反应速率减小。
原因:温度升高,分子获得更高能量,活化分子百分数提高,有效碰撞次数增多,反应速率加快。
【老师提问】大家能不能列举出一些我们生活中常见到的有关于利用化学反应速率的例子?
【学生回答】1、用鼓风机往灶膛里面吹风
2、将食物放在冰箱里面冷藏
3、用加酶洗衣粉洗的衣服更干净
【老师提问】它们分别是利用了什么呢?
【学生回答】浓度、温度、催化剂
【老师提问】催化剂到底能不能加快化学反应速率呢?
4、催化剂对反应速率的影响
【学生活动4】设计实验方案,进行实验
催化剂对同一浓度过氧化氢分解速率的影响
实验序号 H2O2/ml FeCl3/ml实验现象
5 10 0
6 10 2
【老师提问】大家通过自己所设计的实验得到了什么结论?能不能用有效碰撞理