内容正文:
化学反应速率
---速率方程与阿伦尼乌斯公式的应用
目录
01
教学分析
02
教学设计
03
04
教学过程
教学
反思
教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
课标分析
1
内容要求
知道化学反应速率的表示方法,了解测定化学反应速率的简单方法。通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。学习运用变量控制方法研究化学反应;知道化学反应是有历程的,理解基元反应活化能对化学反应速率的影响。
温度改变和活化能改变对化学反应速率的影响数据。
情境素材建议
学业要求
能进行化学反应速率的简单计算,能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响,能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
课标分析
1
学情分析
2
已有知识
学生已经能进行化学反应速率的简单计算,定性认识了影响化学反应速率的因素。
认知障碍
学生在学习过程中存
在认知困难,学生往往
是知其然而不知其所以然。
发展能力
有利于学生思维能力的发展、
宏微结合认识化学变化的实质、
创设模型进行认知等方面的发展。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
课标分析
1
学情分析
2
教材分析
3
5
教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
课标分析
1
学情分析
2
教材分析
3
自2015年全国化学|卷28题以鲁科版选修1《化学反应原理》第二章为背景考查速率方程以来,几乎每年高考都涉及速率方程的考查。研究近几年高考试题或高考模拟试题,可总结归纳出以下几种考查形式:
1.确定速率方程函数数学表达式
2.定量计算反应速率或平衡常数
3.判断变化条件对速率或平衡的影响
4.辅助分析图像变化的原因
运用速率方程和阿伦尼乌斯公式可以帮助学生定量认识浓度、温度和催化剂对反应速率影响程度的相对大小,以及平衡常数与温度的函数关系,同时在理解相关概念的内涵与外延并进行定量计算,再运用计算结果进行证据推理解决实际问题,提升学生逻辑思维能力。
考情分析
4
15.
20.
6
教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
课标分析
1
学情分析
2
考情分析
4
教材分析
3
1.了解速率方程由来,理解速率常数k与化学平衡常数K关系,能进行相关简单计算。
2.知道阿伦尼乌斯(Arrhenius) 公式,从半定量的角度了解温度、催化剂、浓度对反应速率的影响。
3.通过阿伦尼乌斯公式、速率方程等体会变量思想在解决复杂问题中的应用。
教学目标
5
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
情境线
知识线
化学反应条件的优化----工业合成氨
速率方程
阿伦尼乌斯公式
任务线
1.速率方程的确定
2.速率常数和平衡常数的关系
阿伦尼乌斯公式 | 温度
阿伦尼乌斯公式 | 活化能
阿伦尼乌斯公式 | 新速率方程
素养线
证据推理
模型认知
变化观念
平衡思想
科学探究
创新意识
活动线
典例讲解,变式训练
公式推导,数形结合
速率常数k
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
创设情境
提出疑问:该关系式中的速率指的是什么?
为什么及时分离出氨气能加快反应速率?
这个公式是如何得出的?
v=kc(H2O2)c(HI)
控制变量的思想
设计意图:引入速率方程概念,体会控制变量思想的应用
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
1.速率方程的确定
建立思维模型:对于很多反应,速率方程中浓度的方次与化学方程式中各物质的系数并无确定关系。速率方程是由实验数据测定的结果
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
1.速率方程的确定
斜率--匀速--v与反应物浓度无关
求解速率方程
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
1.速率方程的确定
求解速率方程
v
2v
2v
4v
v
设计意图:通过变式训练,以不同的形式考查速率方程的确定,培养学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
图表确定速率方程
控制变量的思想
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
2.速率常数与平衡常数的关系
设计意图:对于可逆反应,速率方程可以分别表示正反应和逆反应的瞬时速率v正和v逆,结合平衡时的特征,可以建立平衡常数K和速率常数k正、k逆之间的关系。这其实也是将热力学(平衡问题)和动力学(速率问题)问题定量的联系在一起。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
2.速率常数与平衡常数的关系
K
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
2.速率常数与平衡常数的关系
设计意图:通过定量计算,提升学生分析和处理数据的能力。
K
Q
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
速率方程
1
2.速率常数与平衡常数的关系
速率方程可以用物质的量浓度表示,
也可以用物质的量分数(x)或分压(p)来表示。
达平衡时,2v(N2O4)正 = v(NO2)逆
设计意图:防止学生形成思维定势,应具体问题具体分析。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
阿伦尼乌斯公式
2
阿伦尼乌斯公式 | 温度
设计意图:通过公式分析,从本质上理解温度、活化能与反应速率的关系。
思维模型:活化能大的基元反应是一个化学反应的决速步(慢反应)
增大
越小
增大
越小
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
阿伦尼乌斯公式
2
设计意图:利用数学工具解决化学疑难问题,使学生的化学思维达到了更高的层次;同时,也培养了学生应用数学工具解决实际问题的能力,展开跨学科交叉融合探究,促进了学生思维品质的飞跃。
思维模型:|△H|越大,改变温度对平衡常数的影响程度越大,化
学平衡移动程度更大。
范特霍夫方程
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
阿伦尼乌斯公式
2
活化能越大,改变温度对反应速率影响程度越大
△H 绝对值越大,改变温度对平衡常数的影响程度越大
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
阿伦尼乌斯公式
2
因这两个反应化学键变化相同,使得焓变数值相近,lnK的斜率取决于焓变,所以两条线几乎平行。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
阿伦尼乌斯公式
2
当出现多个变量时,主要变量起决定性作用。
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教学分析
教学设计
教学过程
教学反思
一、内容针对性强:高考的一个考点的解法指导
二、解题方法的可操作性强:建模、用模、练习巩固
优点
学生水平落差较大、知识的局限性、指导未能全面到位
缺点
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THANKS
谢谢观看
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