第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素 教学设计 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

教 案 课程名 第六章 化学反应与能量 实验活动7 化学反应速率的影响因素 授课类型 新授课 教材 必修第二册（人教版2019） 教学重点、难点 重点：影响化学反应速率的外界因素。 难点：实验方法的选择及反应条件的控制在实验探究中的重要性。 核心素养 1.通过对物质结构的观察和探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神，进一步理解化学反应速率的概念及表示方法。 2.初步探究温度、浓度和催化剂对化学反应速率的影响结果，尝试用比较法来寻找实验的最佳方案。 3.尝试用比较法来寻找实验的最佳方案。 教学过程 教学环节 主要教学活动 导入 新课 讲授 新课 【提问】同学们，同样是夏季，为什么面包的保质期比蛋糕的时间长？相同的面包，为什么冬季的保质期比夏季的时间长？ 【学生】学生提出自己的猜想。 【过渡】食物的变质是一个化学变化的过程，所以保质期的长短其实就是化学反应的快慢问题。前面我们已经学习了影响化学反应速率的因素。知道化学反应速率主要由反应物本身的性质决定。而反应温度、反应物浓度、催化剂等外界条件也能影响化学反应速率。今天我们一起来进一步探究外界条件对化学反应的速率的影响，验证大家的猜想是否正确。 【PPT展示】 实验目的 1.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。 2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。 实验原理 1.硫代硫酸钠与硫酸的反应 硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫： Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊，比较浑浊现象出现所需时间的长短，可以判断该反应进行的快慢。 【提问】哪些因素会影响硫代硫酸钠与硫酸的反应速率？ 反应温度、反应物浓度等 【PPT展示】方法指导 为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反应容器(锥形瓶)的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“十”字完全遮盖时结束(如图)。通过比较记录反应所需时间，可以判断反应速率的大小。 实验步骤 1．浓度对化学反应速率的影响 取两支大小相同的试管，分别加入2 mL和1 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向盛有1 mL Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL蒸馏水，摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。 2．温度对化学反应速率的影响。 取两支大小相同的试管，各加入2 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。 【过渡】在刚才的演示实验中，我们采用的方法就是控制变量法。我们已经知道了温度和浓度对化学反应速率的影响，接下来，我们继续学习催化剂对化学反应速率的影响。 【PPT展示】 2.过氧化氢分解会产生氧气，在有或无催化剂存在下进行对比实验，通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。 实验用品 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。 3.催化剂对化学反应速率的影响 向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液，再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L－1 FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。 【问题和讨论】 在通常情况下，铁与冷水或热水都不发生反应，但红热的铁与水蒸气则可发生反应，生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。 【答案】红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2，是因为反应温度高，反应速率大，且反应物H2O为气态，铁与水蒸气的接触面积大，反应速率大，说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。 对比实验注意事项 (1)由于采用了对比实验,操作时应注意反应物的用量尽可能相同,试管规格也要相同。 (2)尽量保证两支试管中的试剂同时发生反应,这样比较溶液出现浑浊的先后才科学合理。 (3)要有规律地设计不同的反应体系的温度,也要注意物质的相应性质,不能选择会引起反应发生变化的体系温度。 【教师】回到本节课刚开始的问题，冬天和夏天面包的保质期为什么不一样？ 【学生】冬天温度低，食物氧化速度慢，不容易变质。 【提问】运用本节课所学的知识，你能想到哪些办法延长食品的保质期？ 【学生】方法一：低温冷藏；方法二：隔绝氧气，在保存食物的时候，尽量在袋子里的空气排空，或者使用专门的真空机抽干或者尽可能和外界阻隔，如在没吃完的食物上覆盖一层保鲜膜等。 课堂 练习 1.下列说法正确的是（ ） A．既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变几乎不会影响化学反应速率 B．化学反应速率常用反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示 C．平衡时的转化率是指平衡时反应物的物质的量与其初始物质的量之比 D．化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时反应停止 【答案】A 【详解】既没有气体参与也没有气体生成的反应，压强改变后反应物、生成物的浓度不变，即改变压强几乎不会影响化学反应速率，A项正确；化学反应速率常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量表示，B项错误；平衡时的转化率是指平衡时反应物转化的物质的量与其初始物质的量之比，C项错误；化学平衡是所有可逆反应都存在的一种状态，达到这一状态时正逆反应速率相等，但不为0即反应并未停止，D项错误。 2．反应3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)，在一容积可变的密闭容器中进行，下列说法正确的是（ ） A．增加Fe的量，其反应速率加快 B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快 C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大，其反应速率加快 D．保持压强不变，充入N2使容器的体积增大，其反应速率不变 【答案】B 【详解】由于铁是固体，增加用量几乎对速率无影响，A项错误；由于有气体参与反应，缩小容器体积，气体反应物浓度增大，反应速率增大，B项正确；保持体积不变，充入N2，体系压强增大，但反应物的浓度未变，则速率也不变,C项错误；保持压强不变，充入N2， 容器体积增大，反应物浓度降低，则化学反应速率减小，D项错误。 3．下列有关化学反应速率的说法正确的是（ ） A．用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用98%的浓硫酸可加快产生氢气的速率 B．100 mL 2 mol/L的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变 C．SO2的催化氧化是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率减慢 D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减慢 【答案】D 【详解】常温下浓硫酸与铁发生钝化阻碍了反应进行，故改用98%的浓硫酸后不能增大生成氢气的速率，A项错误；加入氯化钠溶液后，氯化钠不参与反应，但溶液体积增大，相当于稀释，导致稀硫酸浓度减小，反应速率减小，B项错误；升高温度，增大活化分子百分数，增大反应速率，C项错误；压强越低反应速率越慢，所以减小压强反应速率减慢，D项正确。 4．要增大铁与盐酸反应的速率，所采取的下列措施中无效的是（ ） A．增大盐酸的浓度 B．提高反应的温度 C．增大压强 D．用铁粉代替铁片 【答案】C 【解析】增大盐酸的浓度，化学反应速率加快，A项错误；提高反应的温度，化学反应速率增大，B项错误；增大压强，对于反应物无气体的反应来说，压强改变，速率不变，C项正确；用铁粉代替铁片，固体的表面积增大，化学反应速率增大，D项错误。 教学反思 本节内容的教学，较少涉及具体知识的讲解，也不涉及实验技能的培养，主要是引导学生形成正确的认识。因此，对学生学业成就的评价应该以活动表现性评价为主，纸笔测试评价为辅，注重过程性评价和结果性评价的有机结合。 学科网（北京）股份有限公司 $$