逍遥右脑 2014-03-29 16:12
一、教材分析：
前面的学习，主要讨论了化学反应的两大特征，物质变化及伴随发生能量的变化。本节教材则是从另一个角度研究化学反应。探讨人类面对具体的化学反应要考虑的两个基本问题：外界条件对化学反应速速率和化学反应限度的影响。人类要利用和控制利用和控制化学反应，如提高燃料的利用率。本节内容是对前面两节内容的拓展和延伸，通过学习使学生对化学反应特征的认识更深入，更全面，在头脑中建立起一个有关化学反应与能量的完整而又合理的知识体系，本节教材是高中化学学习的重点，也是难点。
本节教学内容分为两部分：第一部分，从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率的概念。在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后面学习化学反应限度概念的基础。第二部分：在对影响化学反应速率的因素进行实验探究和总结后，教材又设置新的实验探究，让学生发现化学反应限度问题，经过对该问题的再认识，逐步形成了化学反应限度的概念，并以上述观点为指导去分析和解决实际问题。
二、教学设计思路：
以培养学生自主获取新知识的能力为目的来设计教学，采用发现，探究的教学模式，其设计的教学指导思想，是由浅入深，从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理。形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。
其主要过程设计为：创设情景、引导发现、探索问题→提出新的概念→提出研究题目→组织探究学习活动、收集信息→内化、概括、完善体系→实际应用。
在整个教学设计过程中通常我们所需要解决的问题主要有以下几个：
1．如何创设情景，激发学生的学习兴趣。
2．怎样引导学生自己归纳出化学反应速率的概念。
3．如何设计探究实验，让学生通过实验自己总结出影响化学反应速率的因素。
4．如何引导学生建立化学平衡，及利用化学平衡如何解决实际问题。
三、教案：
课题
第三节 化学反应的速率和限度
教学目标
（一）知识与技能目标
1、使学生了解化学反应速率的概念，知道浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，初步了解如何调控化学反应的快慢。
2、使学生了解化学平衡的特征，建立化学平衡的观点，认识化学反应的进行是有一定限度的，化学平衡是相对的。了解化学平衡的标志及平衡移动
3、通过“认识化学反应的快慢”“催化剂对化学反应速率的影响”等探究活动，培养学生设计半定量实验方案的能力，以及分析和处理实验数据的能力。
（二）过程与方法目标
1、通过实验形成化学反应速率的概念，以及形成影响化学反应速率的因素。
2、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。
（三）情感态度与价值观目的
1、通过“联想·质疑”、“活动·探究”、“交流·研讨”、“观察·思考”等活动，激发学生探索未知知识的兴趣，让他们享受到探究未知世界的乐趣。
2、通过“认识化学反应的快慢”，“催化剂对化学反应速率的影响”，“温度对化学平衡的影响”等实践活动，培养学生严谨认真的科学态度和精神。通过对化工生产资料的学习，培养学生理论联系实际、勤奋好学的学习热情。
教学重点
1.化学反应速率的概念
2.影响化学反应速率的因素
3.化学平衡的建立。
教学难点
化学反应速率的概念和化学平衡的建立。
教学方法
分析类比法、实验探究法、讲授法
仪器、用品
实验2-5:试管架、试管(3支)、烧杯（2支）、木条、火柴、H2O2溶液5%、FeCl3溶液1 mol/L、冷水、热水（40 ℃）
实验2-6：试管架、试管(3支)、H2O2溶液5%、FeCl3溶液1 mol/L、MnO2粉末
演示实验：大理石（块状）、1 mol/L的盐酸溶液与1 mol/L的醋酸溶液
第一课时:
教师活动
学生活动
设计意图
演示实验：大理石和相同浓度的稀盐酸和醋酸反应
学生观察
培养观察实验能力
设疑：大理石和相同浓度的稀盐酸和醋酸反应的现象有什么不同？为什么不同？生活或学习过的化学反应中，哪些反应是较快的、哪些反应进行缓慢？
学生讨论思考问题。
培养概括能力
引入新课:从同学们以前所学的化学反应知道，不同的反应有快慢之分，而有些反应需要加热或使用催化剂，这是为什么呢？这就是我们这节要学习的从一个全新的角度去认识化学反应－化学反应的快慢和限度。
引入新课
明确要学习的内容
看书图2-17，学生熟悉的日常生活中的化学反应。
创设情景
一、化学反应速率
（一）、化学反应速率的定性观察法
设疑：
1、你了解化学变化过程进行的快慢吗？
2、反应的快慢与我们有什么关系。
归纳:
1、爆炸快（瞬间完成）
2、金属生锈以年月计（金属性质与其存在的环境不同而差异很大）
3、食物腐败以天计（与温度关系甚大）
4、离子反应以秒计
5、塑料老化以年计
6、溶洞形成以万年计，极其缓慢
学生讨论后回答：
引导发现
小结：1、冒气泡快慢
2、颜色变化
3、固体量减少
4、浑浊程度
5、温度变化等
学生掌握
引导:
大家看到大理石与强酸和弱酸反应时的快慢差别,那么大家是否考虑过如何来量度化学反应进行快慢呢?大家结合物理上所学的运动速率的含义,阅读教材再来理解化学反应速率的
学生思考
运用迁移方法
（二）、化学反应速率的定量表示
定义：通常用单位时间内反应物浓度减少和生成物浓度增加量（均取正值）来表示。
聆听
提出新的概念
公式：=
单位:浓度mol/L
时间min、 s 、h
速率mol/(L·min) mol/(L·s) 或mol/(L·h)
记忆
掌握公式
例1:化学反应2H2O2=2H2O+O2↑在5 min的时间里H2O2的浓度由3 mol/L减小为0.5 mol/L。求H2O2的化学反应速率？
解：根据公式
课堂练习
巩固定义简单的计算有利于学生对反应速率的认识和理解。
例2:在与O2合成SO3的化学反应里,若在1 min的时间里SO2的物质的量浓度减少了0.5 mol/L求:
①O2和SO3的物质的量浓度的变化是多少?
②SO2、O2、SO3的化学反应速率？
③SO2、O2、SO3的化学反应速率之比？
解： 2SO2 + O2 2SO3
化学计量数之比： 2 1 2
浓度的变化量：0.5 mol/Lc(O2) c(SO3)
①
②
③
课堂练习
能力拓展
计算过程注意事项:
1、 现表示的化学反应速率是平均速率，化学反应涉及反应物、生成物多种，同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同，必须指明用哪一种反应物或哪一种生成物来表示。
2、表示的是物质的量浓度，固态物质和纯的液态物质的浓度在一定温度下是常量,所以反应速率不能表示固态物质或纯液态物质.
3、一个化学反应里各物质的化学计量数不一定相同，所以相同时间内各物质的物质的量变化值不一定相同，物质的量浓度的变化量不一定相同，化学反应速率不一定相同，但化学反应速率的比值与化学计量数之比相等
学生记忆
培养分析问题，归纳总结能力
化学反应的快慢主要取决什么？
化学反应的快慢主要由物质本身的性质决定。
思考
明确内因对化学反应的决定作用
（三）、影响化学反应速率的因素
分小组进行课堂探究实验
实验2-5（第一组、第二组做）
实验2-6（第三组、第四组做）
培养合作意识；收信化学事实和信息
现象
结论
热水
常温
冷水
归纳：
1、升高温度，H2O2分解速率增大，降低温度，H2O2分解速率减小
现象
结论
加入MnO2
加入FeCl3
不加其它试剂
归纳：2、MnO2、FeCl3可以加快H2O2分解的反应速率，起到催化剂的作用。
特别观察MnO2、FeCl3的快慢的对比，“为什么会如此，这又说明了什么？”
分组完成表格：实验2-5
实验2-6
学生汇报结果
了解温度、催化剂对化学反应的影响
设疑：
影响化学反应速率的条件，并不只是温度和催化剂。
1、为什么要将食物存放在温度低的地方（如电冰箱）？
2、实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应。原因是什么？
3、人们常把固体试剂溶于水配成溶液后再进行化学实验，原因是什么？
4、实验室常用约30%左右的硫酸溶液（约3.7 mol/L）与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了（锌粒还有剩余），如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来。原因是什么？
完成思考、讨论与交流
从感性到理性
归纳：
温度、固体的表面积、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强（对有气体物质的反应）、光波、电磁波、超声波、溶剂、固体的表面积等。
等都可以影响化学反应的速率。人们可以通过这些因素来调控化学反应速率。
学生记忆
能力拓展
了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？
阅读教材45－46页《科学视野》
增加知识面
板书设计（见PPt文件）
第二课时:
教师活动
学生活动
设计意图
引入：请同学阅读课本中的“科学史话”，回答问题：是不是所有的化学反应都能进行得很完全呢？
[过渡]正像同学们指出的，有些反应是可以进行得很完全，可还是有很多的反应并不能进行完全。也就是说化学反应存在着一个限度的问题，下面请同学们阅读课本内容，总结什么样的化学反应不能进行到底。
阅读、思考、回答
提高兴趣
二、化学反应的限度
设疑：什么是可逆反应？有什么特征？
（一）、可逆反应：
1、定义：在相同条件下，同时向正、反两个方向进行的反应称之为可逆反应。不用 “＝”，要用 “” 。
2、特点：反应物在任何情况下，都不能完全转化为生成物。
回忆
复习巩固
设疑：
1、H2O可以电解产生H2和O2，而H2在O2中点燃可生成H2O，请问这两个反应是可逆反应吗？为什么？
2、你能举出你了解的可逆反应吗？
判断一个反应是否是可逆反应的前提是“在同一条件下”。
如：H2和I2反应生成HI同时HI分解成H2和I2
思考、交流与讨论
明晰概念
在化工生产中，为了加快化学反应的速率，人们采取了升高温度、使用催化剂、增大反应物的浓度、减少固体反应物的颗粒大小等方法，而在实际化工生产中，人们为了追求经济效益，不仅要缩短反应时间，还要使反应物尽量多地转化为生成物，所以研究可逆反应的限度就具有十分重要的意义。而化学反应的限度问题实际就是可逆反应中的正反应和逆反应的平衡问题。
聆听
引入
设疑：
常温下，在100 g水中加入100 g氯化钠固体，能否溶解完全（氯化钠的溶解度小于100 g）？在一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠固体能否溶解？
思考
过渡
阐述：
常温下，在100 g水中溶解的氯化钠是一定的。一定温度下的氯化钠的饱和溶液中加入氯化钠的固体，固体会溶解同时溶液中的溶质又会析出，但溶液中溶质的质量并没有变化，只是溶解的速率与结晶的速率相同，而达到溶解结晶平衡。平衡时溶解和结晶的过程并没有停止，这是一个动态平衡。
设问：一定条件下的可逆反应能否出现正、逆反应速率相等？
聆听
迁移
（二）、化学平衡
引导学生阅读课本：课本中的“思考与交流”
1、化学平衡：正反应速率与逆反应速率相等，反应物的浓度与生成物的浓度不再改变，达到一种表面静止的状态，称为“化学平衡状态”
2、特征：动：动态平衡
等：正反应速率 = 逆反应速率
定：各组分含量固定
思考与交流归纳
引出定义
练习：1、一定温度下，某一密闭恒容容器内可逆反应
A(g) + 3B(g) 2C(g) 达到平衡的标志是（A）.
A、C的生成速率和C的分解速率相等
B、容器内混合气体的密度不随时间而变化
C、单位时间内生成n mol A同时生成3n mol B
D、A、B、C的分子数之比为1：3：2
练习
巩固定义，及时练习及时反馈
3、化学平衡状态的微观本质
举例分析化学反应向”平衡状态”过渡过程中正反应速率和逆反应速率，反应物和生成物的浓度不再变化进入表面静止的“平衡状态”
阐述:
由图可知一定条件下，从反应物开始建立的可逆反应，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，一段时间后，正、逆反应速率相等，反应速率不再随时间的变化而变化，反应达到平衡。从逆反应开始也可以吗？
学生活动形式:小组讨论交流.
利用直观的图，便于学学生理解
4、影响化学反应限度的因素
改变一些条件，可以改变化学反应速率，那么可不可以通过改变一些条件改变化学平衡状态呢？下面我们通过几个实验来说明这个问题。
决定化学反应限度的因素是：
1、内因：取决于反应物的性质
2、外因：温度、浓度、压强等
说明：影响化学反应限度的因素还有其它因素，有兴趣的同学可在选修模块《化学反应原理》中深入学习。
思考、记忆
掌握知识
三、化学反应条件的控制
阅读课本“思考与交流”
1、你看到过建筑物的定向爆破吗？看图，你从中得到什么启示？
2、回忆你在实验室进行过或观察过的化学实验，及在生活中见到过的涉及化学变化的现象或事实，要使反应（包括有利的和有害的）符合或接近人们的期望，你认为可供考虑和探索的条件有哪些？
思考与交流
设置情景
思考与交流
1煤的状态与煤燃烧的速率有何关系？与煤的充分燃烧有何关系？
2、空气用量对煤的充分燃烧及热能利用有什么影响？原因是什么？
3、应选择什么样的炉（灶）膛材料？理由是什么？
4、如何充分利用煤燃烧后烟道废气中的热量？
学生讨论，思考交流
应用知识
归纳：
提高燃料燃烧效率的措施与意义
1、尽可能使燃料充分燃烧，提高能量的转化率。
2、尽可能充分地利用燃料燃烧所释放出的热能。
聆听
知识应用
在生产、生活和科研中控制反应条件，促进反应的完成程度以提高原料的利用率或转化率
掌握，巩固
板书设计（见PPt文件）
四、教学反思：
学生自己动手对自己的推测进行验证，提高了学生的学习兴趣，而且掌握了知识，非常好。对于实验，考虑到时间的关系，每个小组真正能做的实验最多两个，所以很多结论所依据的实验现象学生并不能亲眼看到，也只能相信别人的结论，而少了自主论证的过程，如何来解决这一矛盾呢？这值得我们思考，在今后的教学中再不断的改进，争取更好的教学效果。
我们担心高一课程多，课时少，知识的拓展对教学的进度会很难把握，比如，对于本节课可以拓展的“同一化学反应中各反应物和生成物的化学反应速率之比与化学计量数的关系”这一知识点，要不要在课堂上介绍，不好把握，我们这样认为，并不一定要在课堂上来完成，完全可以以一道练习的形式抛给学生让他们在课下进行思考，有兴趣的同学应该很快找出规律，这样既让拓展了他们的知识，有培养了他们独立思考的能力，又如：化学平衡移动的影响因素没有在这深入地学习,其实对于程度较好的学生,用探究实验的方法得出结论可能对学生学习这部分知识效果会更好。对于程度不理想的学生，若增加这部分内容却是一负担。等知识有一定的积累后即在选修中再学习则效果会更好。
对于一个本节的重难点“建立化学平衡”先从已学过的溶解结晶平衡认识平衡的特点，从数学的模式，采用直观的图示认识平衡，帮助学生建立化学平衡的概念。使抽象的概念学习变得直观、易懂。对于可逆反应的概念,学生不难理解,但是对于化学平衡状态的判断,学生掌握起来较难，我们认为可以通过大量的习题才能解决这个问题。