内容正文:
教学设计
课程名
第二章 第一节 化学反应速率
第1课时 化学反应速率
授课类型
新授课
授课对象
授课对象
课时
1课时
教材
选择性必修1(人教版)
教学目标及教学重点、难点
教学目标:1.体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。
2.了解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。
3.掌握化学反应速率的简单计算,学会化学反应速率的测定方法,学会比较化学反应速率快慢。
教学重点:化学反应速率的描述(定义、表示方法、表达式、单位)、计算.
教学难点:化学反应速率的计算。
核心素养
1.能认识物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律,认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化。认识化学变化有一定限度、速率,是可以调控的。能多角度、动态的分析化学变化,运用化学反应原理解决简单实际问题。
2.能形成化学学科的思想和方法,科学探究与创新意识,从实践层面激励学生,勇于创新。
教学方法和手段
PPT演示、观察思考、归纳总结、实验探究
教学过程(表格描述)
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
新课导入
【过渡】在我们的日常生活中,每天都在进行着许许多多的化学反应。那同学们了解过以下化学反应进行的快慢吗?
【图片展示】
【过渡】节日的焰火、火药的爆炸几乎都是在瞬间完成的,而食物的腐败、钢铁的生锈、钟乳石的形成、岩石的风化、煤的形成都要经历几个月、几十年甚至数万年的时间。那我们怎么衡量化学反应进行的快慢呢?
今天找们就来学为一种定量插述化学反应快慢的物理量--化学反应速率。
学生思考,
回答问题。
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,让学生思用什么术语去描述“快慢”。
环节二
讲授新课
【讲授】一、化学反应速率及其表示方法
1.定义:表示化学反应进行快慢的物理量。用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加表示。
2.表达式:(反应体系的体积须恒定)
3.单位:mol·L-1·min-1或 mol·L-1·s-1。
式中,v 是平均速率,对于纯固体或液体,Δc可视为0,不能用来表示v 。
【提问】化学反应用不同物质表示的化学反应速率之间有何关系?
【图片展示】在密闭容器中发生反应: N2(g)+3H2(g) ⇌ 2NH3(g),反应开始时c(N2)=1 mol·L-1,10 min后,c(N2)=0.8 mol·L-1。在此段时间内分别用N2、H2、NH3表示 v,并分析 v与化学计量数关系。
【讲授】
【总结】对于反应mA(g)+nB(g)===pY(g)+qZ(g),分别用A、B、Y、Z表示的化学反应速率的关系为v(A)∶v(B)∶v(Y)∶v(Z)=m∶n∶p∶q。
同一反应,不同物质表示 v 可能不同,但意义相同:化学反应速率之比=化学计量数之比。
【图片展示】化学反应速率中的注意事项
(1)化学反应速率指平均速率,不是瞬时速率。
(2)同一反应用不同的物质来表示速率,需要指明具体物质,如v(NO)。
(3)不用固体或纯液体表示化学反应速率。
【过渡】化学反应速率如何计算呢?接下来,我们来学习化学反应速率的三种计算方法。
【讲授】二、化学反应速率的计算方法
(1)公式法:
①如果题目中给出的是物质的量的变化量,在计算反应速率时应先除以体积,转化为浓度的变化量。
②浓度的变化量 Δc=c(某时刻)−c(初始),所以一般 Δc(反应物)为负值, Δc(生成物)为正值,而 v只有正值,所以在计算反应速率时,
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应: m A+n B=p C+q D,A、B、C、D是气体或溶液时,v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q<,且有
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤
a.写出有关反应的化学方程式;
b.找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;
c.根据已知条件列方程计算。
利用转化量之比等于化学计量数之比建立各数据间的关系。
②三段式中只有转化量与化学计量数成正比关系,其余量均不一定。
③计算中注意以下量的关系:
对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);
对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻);
【过渡】通常情况下比较化学反应的快慢,可以定性比较,也可以定量比较。我们先看定性比较。
【讲授】2.化学反应速率的比较方法
(1)定性比较
【图片展示】
【总结】定性比较可以通过比较明显的实验现象判断。如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢等。如K与水反应比Na与水反应剧烈,则反应速率:K>Na。
【过渡】我们通过一道例题,来体会一下定量比较。
【图片展示】
【讲授】(2)定量比较
①“一看”:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
②“二化”: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,或分别除以相应物质的化学计量数,所得数值大的速率大。
③“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大,反应速率越大。
【总结】例题选A.
【提问】化学反应速率如何测定?
【过渡】,基于它的表达式,可以清楚的看出我们需要测定两个变化量,即某物质浓度的变化量和时间的变化量。
时间我们可以直接用秒表等工具测定。
浓度我们既可以直接测定、也可以间接测定。直接测定我们现在常用手持技术来完成,间接测定如有气体产生,我们可以测定气体的体积、颜色变化等。
【讲授】3.化学反应速率的测定
(1)测定原理
物质的某些物理性质(如压强、体积、吸光度、电导率等)与其物质的量或浓度存在函数关系,因此人们常用物理方法准确而快速地测定反应物或生成物浓度的变化来确定其化学反应速率。
(2)测定方法
①直接观察某些性质(如释放出气体的体积和体系压强)
②科学仪器测定(如颜色的深浅、光的吸收和发射、导电能力等)
③溶液中,常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率
【知识拓展】化学反应速率的应用价值
为了保证司乘人员的安全,安全气囊必须能在0.03秒迅速弹开。为了满足这一条件,通常使用的是2NaN3,=2Na+8N2;,此反应能够在极短的时间内生产大量的N2,使气囊弹开。NaN3,的反应速率需要经过精确的测量才能够应用到实际中。
这正是我们研究化学反应速率的价值所在。
学生思考,利用所学知识分别计算出N2、H2、NH3的反应速率。
根据计算结果,得出化学反应速率之比等于化学计量数之比的结论。
认真做好课堂笔记。
理解和记忆。
认真理解,做好笔记。
做好笔记。
利用所学知识,进判断。
问题驱动,深入学习。
回归教材,注重基础,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。
从定性和定量两个角度带领学生分析化学反应的快慢。
讲授法,通过具体的数据练习巩固理论。
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。创设问题情境,促进对科学研究的深度理解。
环节三
课堂练习
设计有针对性的课堂练习
应用本节课所学知识解答
巩固学生对所学知识的理解和掌握,并帮助他们将所学知识熟练运用。
环节四
课堂小结
根据数值比较化学反应速率大小的思路
(1)“一看”:看 v 的单位是否一致,若不一致,需转化为同一单位。
(2)“二化”:将不同物质的 v 转化成同一物质的v,或分别除以相应物质的化学计量数。
(3)“三比较”:标准统一后比较数值大小,数值越大v越大。
认真回想本节课所学知识。
概括学习要线,检查学习效果,引导思考和解决问题,以及激发学习兴趣和动力。
板书设计
教学反思
对于初学者来说,化学反应速率的概念和计算可能比较抽象,难以理解。因此,在教学过程中,需要注重概念的讲解和实例的举证,帮助学生理解化学反应速率的定义、意义和计算方法。
在教学过程中,需要注意课程内容的难易程度和学生的接受能力,避免过于复杂的概念和计算,以免打击学生的学习积极性。同时,也需要注重与学生的沟通和互动,及时了解学生的学习情况和反馈,以便调整教学策略。
在教学过程中,需要注重与实际生活的联系和应用,让学生了解化学反应速率在生产和生活中的应用和意义。例如,可以举一些工业生产中的例子,让学生了解如何通过控制化学反应速率来提高产率和降低成本等。
学科网(北京)股份有限公司
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