人教版高中化學選修4《影響化學反應速率的因素》教學設計

1、基于培養(yǎng)化學學科基本觀念影響化學反應速率的因素教學設計 第1課時一、影響化學反應速率的因素教學研究近況：以“化學反應速率” “影響因素”為文獻名搜索中國知網經過分析篩選有幾篇文章 是有關選修四第二章第二節(jié)的相關內容，幾篇文章分別從不同角度對本節(jié)的教學進行了精心設計。第一種教學設計是依托教材實驗為基本素材，根據新的教學理念對教學過程進行重新設計，從而落實新課標的相關目標的達成。陳穎等以選修四教材第二章第二節(jié)實驗2-2為素材，引領學生通過一系列的實驗活動形成對控制變量法基本概念的準確認識，把握控制變量實驗的一般方法，并能夠落實到具體的實驗操作中。第二種情況是利用先進的電子傳感技術對教材實驗進行重新

2、設計和處理，從原理上和微觀角度對化學反應速率的影響因素進行更細致和精確的描述和理解。陳功等人在利用數字化實驗研究硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的影響因素中利用了色度計和溫度傳感器， 研究溫度、反應物濃度等對硫代硫酸鈉與硫酸反應速率的影響，數據顯示，溫度每升高10K該反應速率提高1.281.86倍，且不同溫度區(qū)間溫度對速率的影響程度 不同。實驗數據還顯示，硫代硫酸鈉和硫酸的濃度變化對于反應速率的影響程度并不相同， 這可能與反應分步進行有關。姜言霞等人在 基于模型建構促進學生 “化學反應速率”認識發(fā)展的教學研究中提出基于對“化學反應速率”已有教學研究和對“化學反應速率”概念本體的分析，提出了基于模 型建

3、構的“化學反應速率”的教學策略，構建了 “化學反應速率”的認識模型及不同教學階 段的層級發(fā)展模型，并深入分析了 “化學反應速率”對促進學生認識發(fā)展的功能價值。在理論分析和探討的基礎上，運用設計性研究和對比性教學實驗進行了教學設計及實施研究，通過問卷調查、學生訪談等方法對教學效果進行了檢驗。二、教學設計理念：促進學生行形成化學基本觀念的教學是中學化學教學的第一目標和任務，從化學基本觀念形成的角度考慮， 本節(jié)書應從兩個方面培養(yǎng)學生化學學科思想，第一：鞏固書寫陌生氧化還原反應的技能，第二：掌握控制變量的學科思想在化學實驗中的應用。在元素化合物教學中書寫陌生的化學方程式的能力是高中教學中必須掌握的一種

4、基本 技能，根據新情境和新信息來準確的判斷反應物與生成物并把方程式配平是化學知識能否熟 練應用，化學觀念是否形成的一項判斷依據，這種能力在每一年的廣東化學高考題中也體現(xiàn)的，比如：2014年廣東化學高考題的 32題的（2）與（4）,每一年這種題，全省得分率都 普遍偏低。因此在高中化學教學中，怎樣培養(yǎng)學生書寫陌生化學方程式是元素化合物教學的核心和整個高中化學教學的重要任務。“分類觀”和“價態(tài)觀”是中學化學基本觀念的重要內容，能否熟練利用“分類觀”和 “價態(tài)觀”是能否寫好一個化學方程式的關鍵，從這兩種基本觀念出發(fā)設計了書寫陌生氧化還原方程式的問題，希望增強學生書寫氧化還原方程式的能力，進而加強學生對

5、化學基本觀念的把握?？刂谱兞康乃枷雽τ诙繉嶒炗绕渲匾?2014 年廣東高考的最后一題實驗題就是一道關于定量實驗的設計的問題，實驗題的開放性一直都是廣東高考的趨勢也符合新課標的基本要求，這種題目對學生的要求更高，而這種能力是通過做題無法得到，只能在日常教學中加以培養(yǎng)和訓練，才能逐漸形成對化學學科思想以及對定量實驗變量的控制有所把握。三.教學內容分析本節(jié)影響化學反應速率的因素是安排在必修二第二章化學反應速率和限度以及選修教材緒言部分“有效碰撞理論”相知識之后，在化學平衡之前，是對必修知識的進一步上升和對化學平衡知識的準備，保持知識連貫性，起到承上啟下的作用。必修二化學反應速率和限度是從定性理

6、解和定性描述化學反應的快慢和影響因素，而本節(jié)書是選擇幾個簡單易行的實驗，從實驗現(xiàn)象出現(xiàn)的時間去定量描述化學反應速率的快慢從而分析化學反應速率改變的內在原因，從定性上升到了定量，從感性上升到了理性。同時， 外界因素影響化學反應速率，從而引起是化學平衡移動，分析外界因素對速率的影響是理解化學平衡移動的關鍵，這種分析方法是學習化學平衡的基礎。四、學生分析高二上學期學生進入選修四化學反應原理的學習，高一已經學過了必修一和必修二，對“分類觀”、 “價態(tài)觀”、 “守恒觀”以及元素化合物已經有一定的基礎， 但是經過了幾個月的暑假學生已經對高一知識有很大程度的遺忘，在選修四中又有許多陌生的方程式，課堂上怎樣利

7、用這些陌生的方程式來培養(yǎng)學生書寫方程式能力，也是高二教學的必須要面對的難點和重點。 必修教材中主要要求學生從定性角度理解和描述化學反應的快慢，學生頭腦中只有一些關鍵詞來表示反應快慢，而對定量實驗中“控制變量”的思想是沒有概念的，利用好這幾教材上的實驗幫助學生形成定量的學科思想，為化學平衡的學習打下堅實的基礎。五、教學設計思路本節(jié)書是影響化學反應速率的因素第一課時，通過回顧緒言中關于 “有效碰撞”的相關理論， 為速率改變內在原因提供理論分析依據。實驗探究2-2 中氧化還原反應方程式書寫使學生建立書寫一個陌生氧化還原反應的基本步驟和方法；實驗探究2-2 中從定量的角度感受反應物濃度對化學反應速率的

8、影響，培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力，口頭表達能力；通過對變量的設定的過程和對實驗變量表格設計以及填寫，培養(yǎng)學生變量控制的基本方法和思路；對反應速率的計算方法明確幾種反應物混合后如何確定反應物的初始濃度來計算速率，明確反應速率的計算誤區(qū)；設定問題：假如提供一種濃度的草酸溶液，能否進行上述實驗？進而學以致用，進行拔高和提升，使學生思維水平上升到一個新的高度。最后利用“有效碰撞”進行理論分析化學反應速率變化的微觀原因，完成“微觀”到“宏觀”的聯(lián)系，從感性 到理性的過度。六、教學目標1 .培養(yǎng)學生快速書寫陌生氧化還原化學方程式并配平，加強“分類觀”、“價態(tài)觀”相關知識復習加強學生化學基本觀念的形成和培

9、養(yǎng)。2 .培養(yǎng)閱讀能力、實驗能力、觀察能力、動手能力，表達能力；3 .培養(yǎng)小組團隊合作意識4 .通過實驗探究活動和問題設置使學生建立變量控制的概念，并掌握在實驗中進行變 量控制的一般思路和方法七、教學重點難點1 .培養(yǎng)學生快速書寫陌生氧化還原化學方程式并配平，加強“分類觀”、“價態(tài)觀”相關知識復習加強學生化學基本觀念的形成和培養(yǎng)。2 .通過實驗探究活動和問題設置使學生建立變量控制的概念，并掌握在實驗中進行變量控制的一般思路和方法八、教學設計過程能量合理 取向產物分子環(huán)節(jié)一：有效碰撞理論模型1.吸收能量普通分子化學反應進行的快慢與單位時間 有關，這與單位體積 有關，所有能夠改變內能、運動速率以及

10、碰撞幾率的方法，都可以用來改變控制反應速率2.影響化學反應速率的因素有 環(huán)節(jié)二：書寫2-2中相關的化學反應方程式和離子方程式并總結書寫一般步驟【探究一】請你把高鎰酸鉀和草酸兩種物質的化學式寫出來并用分類的思想試著從盡可能多的角度對兩種物質進行分類，并討論交流看相互的類別有無重復。【交流展示】KMnO從組成成分歸類一一正鹽從Mn化合價角度歸類+7價Mn強氧化性物質從組成酸根和堿根離子歸類一一強酸強堿鹽化穩(wěn)定性分類一一不穩(wěn)定，見光易分解的物質H2C2Q從酸的強弱分類一一弱酸酸的元數分類一一二元酸化合價歸類一一+3價C具有還原性弱氧化性物質【探究二】 從以上歸類角度分析兩種物質發(fā)生那種類型的反應復分

11、解還是氧化還原？生成物分別是什么？與之有關的實驗現(xiàn)象是什么？【交流展示】+7價Mn與+3價C發(fā)生氧化還原反應，紫色一一無色，+7價MnO4降價酸一+2價Mn2+溶液2- 酸性條件下+3價C2O4升價一一+4價CO2【探究三】請你把反應物和生成物寫在等式兩邊并按照化合價升降守恒給予配平配平后請結合溶液酸堿性利用電荷守恒把H+、H2O加到方程式兩邊并配平。降52+【交流展布MnO4-Mn2升2H2c2O4 2CQ2+_ _ .所以得至U2MnO4 +5 H2C2O4 2Mn + 10CO2 T根據溶液為酸性且電荷守恒、H、O守恒需要在方程式左邊加 6H*右邊加8H2。故得到：2MnO4 +5 H2

12、C2O4 +6H+= 2Mn2+ + 10CQ T +8H2O歸納小結：書寫陌生氧化還原反應的一般步驟和方法1 .根據物質類別、化合價判斷是否屬于氧化還原反應2 .判斷產物的化合價和種類3 .化合價升降守恒配平變價物質4 .根據電荷守恒和質量守恒以及溶液酸堿性在方程式兩邊適當加上不變價的酸、堿、H2O等物質。環(huán)節(jié)三：控制的變量的概念和方法?！咎骄克摹块喿x實驗內容，完成以下問題(1) 實驗目的：(2)完成實驗記錄實驗數據完成下列表格試齊J ( mol/L)和用量(ml)自變量(mol/L )因變量(mol/L)測量數據計算數據KMnO4 (0.01mol/L)H2C2O4(0.1mol/L)H2

13、C2O4(0.2mol/L)蒸儲水時間(min)反應速率(mol/L s-1)試管一試管二試管三思考交流：反應速率怎么計算？第三支試管的作用？根據表格回答如何控制變量？提示：用c (H2C2Q)還是用c (KMnQ計算速率？能用 0.01mol/L計算反應速率嗎？ 交流展示：1.自變量為c (HGQ)因變量為c(KMnO)2 .計算反應速率用的褪色表示是KMnO的消耗完，過量未完全反應3 . Ac (KMnQ 為 0.01mol/L X4mLX 103/ (2+6) mLX 103而不是 0.01mol/L 因為 溶液混合之后的濃度才是反應開始的濃度。4 .第三支試管為空白對照試驗，對比稀釋對

14、酸性高鎰酸鉀顏色的影響環(huán)節(jié)四：控制變量的設計和應用【探究五】如果只有一種濃度0.2mol/L的HkQQ能否完成該實驗，請你根據控制變量的思路參考上面的實驗表格重新設計一個表格。試齊J ( mol/L)和用量(ml)自變量(mol/L )因變量(mol/L)測量數據計算數據KMnO4 (0.01mol/L)H2C2O4(0.2mol/L)蒸夕留水反應速率(mol/L s-1)試管一試管二試管三【思考交流】填寫上述表格自變量和因變量分別是什么？如何控制變量？試管一蒸儲水加入，是在草酸加入之前還是在草酸加入之后？小結：草酸與酸性高鎰酸鉀混合之后再加蒸儲水稀釋，變量也就是酸性高鎰酸鉀與草酸的初始濃度與

15、對比實驗不再一致，所以蒸儲水加入草酸溶液后，再一起與酸性高鎰酸鉀溶液混合才能保證初始酸性高鎰酸鉀溶液的濃度相等。環(huán)節(jié)五：有效碰撞模型解釋速率改變的原因探究五：請你結合有效碰撞的模型，解釋為什么反應物濃度提高，化學反應速率加快小結:問題思考:一 . 影響化學化學反應速率的因素或者選修四的其他章節(jié)，要不要把元素化合物中陌生的化學方程式的書寫的相關內容進行適當的滲透，如何滲透？中心組大部分老師認為在時間允許的前提下有必要，只有會寫方程式才能體會這個反應在該章節(jié)中所體現(xiàn)的價值，也只有在選修教材中不斷的滲透這種方程式的書寫方法，學生才能逐漸形成書寫陌生方程式的思路。如何滲透，二中的劉華斌老師在講解該章節(jié)

16、時，先做一個試管實驗，讓學生直觀的看到酸性高錳酸鉀與草酸反應的現(xiàn)象褪色， 從現(xiàn)象分析反應發(fā)生的本質判斷出反應物產物進而寫出方程式，使學生明白書寫陌生方程式要根據情境，做好審題才是成功第一步。二 . 本節(jié)書的學生實驗的價值和意義是什么？林珊老師利用實驗2-2 幫學生建立學習化學實驗的基本流程，在看到一個實驗的時候利用問題設置教會學生如何在做之前分析實驗，思考實驗，比如設置一些問題層層遞進：為什么要選擇做這個實驗？實驗目的是什么？原理是什么？如何設計才能達到目的（試劑用量、先加后加順序，實驗步驟，操作細節(jié)）。金燦老師認為催化劑對化學反應速率的影響，教材上設計了很多組的對比實驗，為什么催化劑的影響要設計那么多組實驗，其價值在哪里？這么幾組實驗分別想說明什么問題？通過這幾組對比實驗使學生明白催化劑加與不加的區(qū)別，不同催化劑的催化效果差別，酶的催化效率，使學生從課本上了解工業(yè)生產中催化劑的作用。周健老師在考查溫度對學反應速率的影響時，實驗2-3 和科學探究兩個實驗條件設置時發(fā)現(xiàn)了一個問題，并不是所有實驗都適合相同的溫度，比如科學探究如果采取常溫、加熱兩個條件，不容易看到預期的實驗現(xiàn)象，因為I2 與淀粉結合形成的產