6.1.2 影响化学反应速率的因素 教学设计 -2025-2026学年高一下学期化学沪科版必修第二册

该高中化学教学设计聚焦影响化学反应速率的因素，通过肿瘤缺氧治疗视频导入，提出调控H₂O₂分解速率的问题，衔接上节课速率表征知识，依托资料卡片和问题驱动构建学习支架。 此设计以科学探究与实践为核心，用控制变量法分组实验，结合鲁米诺荧光现象直观观察，微观动画解析压强影响实质，融入诺贝尔MOF材料案例体现科学态度与责任，提升学生探究能力和核心素养，为教师提供创新实验方案与真实情境教学素材。

影响化学反应速率的因素 教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 高一 学期 春季 课题 影响化学反应速率的因素 教科书 书 名：普通高中教科书化学必修第二册 出版社：上海科学技术出版社 教学目标 1.能利用资料卡片，根据已有知识经验，推测影响化学反应速率的因素，增强证据推理意识。 2.能根据给出的仪器和试剂，设计探究实验，重温科学探究的一般程序，掌握“变量控制”法，发展科学探究和科学态度的学科核心素养。 3.能从微观角度理解浓度和压强对速率影响的关联，发展宏观辨识和微观探析的学科核心素养。 4.认识调控反应速率的重要性，认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用，增强对化学学科的应用能力，发展社会责任的学科核心素养。 教学重难点 教学重点： 化学反应速率的影响因素及变量控制的实验探究 教学难点： 实验探究方案的自主设计 教学过程 【导入】观看视频了解肿瘤缺氧的内容 【提出问题】通过视频我们了解到过氧化氢常温下不稳定，会缓慢分解成水和氧气，但肿瘤缺氧治疗中，需要稳定、可控地提供氧气，那么我们要如何精准调控H2O2 的分解速率？ 【过渡】上节课我们学习了如何用符号来表征化学反应的快慢，这节课我们来了解一下如何改变化学反应的快慢。 任务一：认识化学反应速率的影响因素 【问题1】请同学们结合刚才的视频，并阅读下面关于H2O2 性质的资料卡片，预测可能影响H2O2 分解速率的因素。 【资料卡片】 1.H2O2 为无色透明液体，常温下不稳定，缓慢分解成水和氧气，受热或遇金属离子、金属氧 化物等催化剂会加速分解。 2.1%的H2O2 溶液可漱口缓解口腔炎症，3%的H2O2 溶液可用于擦拭伤口，冲洗创面；稀释后可用于擦拭家具、清洗果蔬等。 【学生】H2O2 分子常温下不稳定易分解，是反应物本身的性质影响，H2O2 分子受热或遇金属离子、氧化物等催化剂会加速分解说明温度和催化剂也有可能影响H2O2 的分解，不同浓度的H2O2 效果不同，用途不同,说明浓度也可能影响H2O2 的分解。H2O2 分解产生氧气，改变了气体压强，压强也可能影响化学反应速率。 【总结】影响H2O2 分解的因素有：1.内因：反应物本身的性质，是决定性因素，不好调控；2.外因：温度、浓度、催化剂等，可以调控。 任务二：定性探究化学反应速率的影响因素 【问题2】影响H2O2 分解速率的有浓度、温度、催化剂等多个因素，我们如何对其分别进行探究呢？ 【方法】控制变量法——科学研究中，对于多因素（多变量）问题，常常采用只改变其中的某一因素，控制其他因素不变的研究方法。使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加 以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。 【设计方案】1.确定研究对象：2H2O2 = 2H2O+O2↑ 2.确定自变量：温度、浓度、压强、催化剂等 3.设计实验方案：改变单一变量、对比实验现象 4.设计因变量的观测指标 【问题4】:因变量的观测指标有哪些？如何定性描述H2O2 分解的快慢？ 【学生】固体质量变化的快慢、气泡溢出的快慢、有色体系颜色变化的快慢、吸热反应或放 热反应中温度变化的快慢 【过渡】H2O2 分解反应会产生氧气，我们可以通过氧气气泡溢出的快慢来进行探究。在这里，为了实验现象更加明显，我们引入鲁米诺试剂 【资料卡片】鲁米诺，是一种化学荧光分子。常用的鲁米诺试剂包含了鲁米诺碱性溶液（A液）和赤血盐溶液（B 液），A 液与H2O2 溶液混合后加入B 液，鲁米诺分子碱性环境下反应产生的阴离子，能与H2O2 分解产生的氧气反应，发出明亮的蓝光。且单位时间内产生的氧气越多，荧光越强。 【教师】我们可以通过对比荧光强度的大小更直观的判断化学反应的速率大小。 【实验用品】5%H2O2 、10%H2O2、1 mol/L FeCl3 溶液、1 mol/L CuCl2 溶液、蒸馏水、热水、鲁米诺试剂、烧杯、胶头滴管、试管 【活动】下面请同学们分三组实验，各组自行选择实验用品，分别探讨浓度、温度、催化剂 对化学反应速率的影响，画出具体的实验装置图，预测可能发生的现象。注意，在实验设计 中，哪些是变量？如何实现控制变量？ 【实验探究1】浓度对化学反应速率的影响 实验现象：两组实验组均发出荧光，实验组2 荧光强度更强 实验结论：其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率加快。 【实验探究2】温度对化学反应速率的影响 实验现象：两组实验组均发出荧光，实验组2 荧光强度更强实验结论：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快。 【实验探究3】催化剂对化学反应速率的影响 实验现象：荧光强度FeCl3>CuCl2>蒸馏水 实验结论：其他条件相同时，加入催化剂，化学反应速率加快。不同催化剂对同一反应催化 效果不同。 【教师】之前有同学提出了压强也可能是影响H2O2 分解速率的因素之一，事实上压强改变的实质是改变体积，对于固体和液体而言，它们之间的分子间隔比较小，压强的改变对他们的影响很小，可以忽略，而气体分子的分子间隔较大，所以压强主要影响有气体参与的反应，，对H2O2 液体分解速率产生的影响很小。 【问题4】观察课本图6-5，对于有气体参加的化学反应，其他条件一定时，改变压强，化学反应速率如何改变？改变压强的实质是什么？ 【学生】其他条件相同时，有气体参与的反应，增大压强，反应物浓度增大，化学反应速率加快；减小压强，反应物浓度减小，化学反应速率减小； 【结论】压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的。只有压强的改变引起了浓度的改变，才会改变反应速率。 【问题5】根据刚刚的结论，如果是恒温恒容和恒温恒压条件下分别冲充入稀有气体He，化学反应速率如何改变？小组分组讨论。 【学生】小组1:恒温恒容，充入稀有气体He，体积不变，反应物浓度不变，化学反应速率不变；小组2:恒温恒压，充入稀有气体He，体积增大，反应物浓度减小，化学反应速率减小； 【微观动画】动画演示温度不变，在恒容和恒压条件下，充入惰性气体对反应物浓度的影响 【教师】实验验证了我们的假设，说明科学的理论要通过实验来验证。【归纳总结】影响化学反应速率的因素 【思维建模】探究物质反应规律的一般模型 发现问题→提出假设→设计方案→得出结论 任务三：调控反应速率——解决问题 【思考】基于本节课的探究，如何调控肿瘤缺氧细胞中H2O2 的分解速率？？ 【学生】调控合适的温度、选择合适的催化剂等等 【教师】大量实验数据证明，催化剂对化学反应速率的影响是最显著的，催化剂的研究也是目前高科技领域的重要研究内容。 【科普】就在前几天，2025 年诺贝尔化学奖，颁发给了金属有机框架-MOF 材料，它是一种由金属离子和有机分子连接而成的、拥有海量纳米级孔洞的框架结构，可作良好的催化剂，可用于肿瘤治疗过程中的靶向输送、限域催化及精准调控，持续、稳定、可控地为缺氧的肿瘤细胞供氧，进一步解决了我们课堂开始提出的问题。 【总结】从基础的化学知识出发，到物质反应规律的模型构建，再到科研成果的创新，同学们，现在我们再回头看今天的学习，大家是否有了更深的感悟？我们的课堂学习不仅仅是书本上的知识，更是对知识的探索，对科学的创新。希望你们能从这节课出发，课后查阅相关资料，了解更多肿瘤缺氧治疗的其他方法，认识速率调控在生产生活中的其他应用，进一步探索科学知识，感受科学的魅力 【板书设计】 影响化学反应速率的因素 1. 内因：反应物本身的性质 2. 外因：浓度、温度、催化剂、压强等 学科网（北京）股份有限公司 $