必修2 化學反應與能量 化學反應的速率和限度 第1課時 教學設計

必修2第二章化學反應與能量第三節(jié)化學反應的速率和限度第1課時化學反應的速率廣州市南武中學陳韶光教材分析（一）知識脈絡在學生認識了化學反應中的物質(zhì)變化和能量變化的實質(zhì)后，引入化學反應進行的快慢和限度，使學生從化學反應快慢和限度這一全新的視角，繼續(xù)認識化學反應。化學反應的快慢主要由物質(zhì)本身的性質(zhì)決定，但外界條件的改變?nèi)纾悍磻锏臐舛?、反應的溫度、反應物間的接觸面積、光、波、以及氣體反應體系的壓強等因素的變化都可影響反應的快慢。催化劑的使用同樣會改變化學反應的快慢。在可逆反應中，一定條件下反應只能進行到一定的程度，外界條件的改變會影響到化學平衡的移動，這是反應的限度問題。從分析化學反應的快慢和限度優(yōu)化工業(yè)生產(chǎn)的條件的選擇。（二）知識框架表示化學反應速率的方法表示化學反應速率的方法優(yōu)化化工生產(chǎn)條件的重要依據(jù)化學反應化學反應的限度（化學反應平衡）化學反應的的快慢（化學反應速率）影響化學反應速率的因素化學平衡的建立化學平衡的移動（三）新教材的主要特點：新教材中將此部分知識分解為必修部分和選修部分。必修部分與舊教材相比，降低了知識要求和難度。更簡潔、易懂，更注重理論聯(lián)系實際，注重培養(yǎng)學生的分析能力、知識遷移能力、科學實驗方法和科學素養(yǎng)。設計思路本教學設計以人教版《普通高中課程標準實驗教科書·化學2》（必修）為教材，“化學反應的速率和限度”是教材中的第二章第三節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)教材是在學生已經(jīng)認識化學反應的兩大基本特征即化學反應中的物質(zhì)變化及伴隨發(fā)生的能量變化的基礎上，從另一個角度研究化學反應，是對前兩節(jié)內(nèi)容的拓展和完善。它探討人類面對具體的化學反應要考慮的兩個基本問題：外界條件對化學反應速率和反應限度的影響。通過學習使學生對化學反應特征的認識更深入、更全面，在頭腦中建立起一個有關化學反應與能量的完整而又合理的知識體系。本節(jié)教材為兩課時，第一課時為化學反應的速率，第二課時為化學反應的限度。本節(jié)課重點討論第一課時，通過第一課時了解化學反應速率能幫助學生定量地了解化學反應的快慢，知道如何判斷反應的快與慢，了解影響反應速率的因素可以幫助學生更全面地了解反應物的本性和外界因素對化學反應的影響，通過實驗探究進行學習，能提高學生科學探究能力?；瘜W反應速率的知識也是學習化學反應的限度的必要知識準備。本課時教材中有兩個實驗：實驗25和實驗26，溫度、催化劑對過氧化氫分解反應速率的影響在初中化學已初步涉及，但要幫助學生全面深刻認識化學反應速率，就必須通過實驗探究認識影響化學反應速率的多種因素。教學目標知識與技能：了解化學反應的快慢，理解和掌握化學反應速率的概念及表示方法，理解和掌握影響化學反應速率的因素，合作完成實驗探究影響化學反應速率的因素的相關實驗。過程與方法：參與化學反應速率的概念形成和表達式推導的討論，初步學會對日常生活中自己熟悉的化學現(xiàn)象和化學實驗進行分析，總結(jié)影響化學反應速率的因素；學會實驗探究的過程與方法，通過學生動手實驗，培養(yǎng)學生觀察和描述現(xiàn)象的能力，以及根據(jù)實驗現(xiàn)象探究、分析、推理和判斷的能力。情感態(tài)度與價值觀：通過實驗設計、實驗操作，激發(fā)學習興趣，體驗化學實驗的喜悅，培養(yǎng)求實、自主、探究、合作的優(yōu)良品質(zhì)，知道人類可以通過外因來控制化學反應速率，并應用在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和實際生活中，增強學生學習化學的興趣。教學重點化學反應的速率及其計算和影響因素。教學難點化學反應的速率的影響因素。教學方法問題教學、分組學習、實驗探究。教學過程教學內(nèi)容師生活動備注教學過程【問題引入】化學反應往往伴隨著能量的變化。若要將能量加以利用，則化學反應的快慢，就直接影響人類對化學反應能量的利用?！緦W生】觀看溶洞形成和定向爆破的錄像【問題引入】這些反應的發(fā)生所經(jīng)歷的時間一樣嗎（看圖片）？炸藥爆炸（圖1）、金屬銹蝕（圖2）、溶洞形成（圖3）、溶液中的離子反應（圖4、圖6、圖7）、鎂條燃燒（圖5）、溶液中新制的氫氧化亞鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵（8）、食物腐敗、塑料老化……圖1圖2圖3圖4圖5圖6圖7圖8【引導】爆炸一瞬間完成；牛奶變質(zhì)以天數(shù)計，鋼鐵的腐蝕以年月計；而溶洞、煤的形成等則需要上萬年甚至更長的時間?！窘Y(jié)論】有的化學反應進行得快，有的化學反應進行得慢?！具^度】物理學中用什么定量描述物體的運動快慢？——速度。不考慮速度的方向稱為速率。化學中用化學反應速率來表示化學反應的快慢。因很多化學反應在溶液中進行，因此化學反應速率通常用物質(zhì)的量濃度在單位時間內(nèi)的改變量來表示。【提問】請大家思考一下，在學過的知識中，有沒有表示“快慢”的物理量？【學生回答】物理學上用速率來表示物體運動的快慢?！緦W生回答】速率是指單位時間內(nèi)物體所走過的路程，?！疽龑А繉τ诰唧w的化學反應，我們面對的對象是物質(zhì)，物質(zhì)沒有距離可言，只有量的變化，那我們應該怎樣去衡量比較科學呢？【提問】請你根據(jù)物理學上的“速率”的數(shù)學表達式并結(jié)合化學反應的特點，思考：如何運用數(shù)學表達式來定量表示化學反應速率？【學生活動】學生討論的結(jié)果可能有：，，，，……【板書】一、化學反應速率化學反應速率的含義：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示?！窘處煛坷?：課本P.48例2：將鋅粒放入5mol/L的鹽酸中，經(jīng)過10s鹽酸的濃度變成1mol/L。此10s內(nèi)該化學反應的速率為υ（HCl）=(5mol/L-1mol/L)/10s=0.4mol/(L?s)【學生】請根據(jù)你的理解寫出化學反應速率的字母表達式及化學反應速率的單位?！景鍟繚舛鹊淖兓鰿時間的變化——△t表達式：υ=△C/△t單位：mol/(L?s)或mol/(L?min)【過渡】化學反應的快慢與我們的生活、學習、科研、環(huán)境、生產(chǎn)等關系密切，有利的反應通常希望越快越好，有害的反應則越慢越好。那么，影響化學反應速率的因素有哪些呢？【教師】內(nèi)因：?！窘處煛空埻瑢W們根據(jù)已有的知識，想想哪些外界因素會影響化學反應速率？（教學安排詳見學案）【學生】……【教師】反應物的性質(zhì)是決定反應速率的主要因素?！窘處煛空埨门浣o的藥品、儀器，你如何設計實驗驗證你想到的可能外界因素？如何探討化學反應快慢與外界因素的關系？【板書】2、影響化學反應速率的外界條件因素【歸納】溶液濃度：在溶液中進行的反應，反應物的濃度越大，化學反應速率越快。溫度：溫度越高，化學反應速率越快。反應物狀態(tài)：通常氣相或液相反應比固相反應的反應速率大。催化劑：通常加入催化劑能極大地加快化學反應速率。固體反應物的表面積：有固體參加的反應，固體的表面積越大，固體在同一時間內(nèi)與其他反應物的接觸越多，化學反應速率越快?！景鍟咳芤簼舛?、溫度、反應物狀態(tài)、催化劑、固體的表面積……【討論】探究影響化學反應速率的外界條件因素有什么意義？如何通過改變外界條件來達到我們所希望的反應速率呢？請舉例。【歸納并板書】3、探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義：控制反應條件，提高那些對人類有利的反應速率，降低那些對人類反應不利的反應速率。參考事例：食物放在電冰箱中降溫以減慢腐敗的化學反應速率；做某些化學實驗時加熱以加快化學反應速率使反應時間縮短反應現(xiàn)象更明顯；鐵制門窗上涂油漆以減慢生銹的化學反應速率；食品包裝袋內(nèi)放干燥劑和吸氧劑降低水和氧氣的濃度以減慢食品變質(zhì)的化學反應速率；工業(yè)生產(chǎn)中通過加快反應速率以達到提高生產(chǎn)效率的目的……【本課內(nèi)容小結(jié)】1、化學反應速率化學反應速率的含義：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示。濃度的變化——△C時間的變化——△t表達式：υ=△C/△t單位：mol/(L?s)或mol/(L?min)反應物的性質(zhì)是決定反應速率的主要因素，外界條件的改變可以影響化學反應速率。2、影響化學反應速率的外界條件因素溶液濃度、溫度、反應物狀態(tài)、催化劑、固體的表面積……3、探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義：控制反應條件，提高那些對人類有利的反應速率，降低那些對人類反應不利的反應速率?！揪毩暋吭诜磻狽2+3H22NH3中，10s內(nèi)N2的濃度從4.0mol/L變成1.0mol/L，NH3的濃度從2.0mol/L增至8.0mol/L，則v(N2)=，v(NH3)=?！揪毩暋吭贜2+3H22NH3反應中，自反應開始至10min，各物質(zhì)濃度變化如下表，請完成表中其它各項。物質(zhì)物質(zhì)N2H2NH3c(起始)(mol/L)250c(10min)(mol/L)1.53.51△c(mol/L)vmol/(L·min)）結(jié)論和規(guī)律1．可以用反應物或生成物中的任一物質(zhì)來表示化學反應速率快慢2．各物質(zhì)變化濃度之比等于化學計量數(shù)之比3．各物質(zhì)表示的化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比【引導】在使用化學反應速率時，必須注意兩點：（1）同一反應的反應速率可以用不同的物質(zhì)來表示，其數(shù)值可能不同。（2）反應速率不取負值，且表示的是平均反應速率。多媒體學生答學生動手實驗觀察師生共析布置作業(yè)P53.12.3.5板書設計第三節(jié)化學反應的速率和限度一、化學反應速率1、化學反應速率的含義：通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示。濃度的變化——△C時間的變化——△t表達式：υ=△C/△t單位：mol/(L?s)或mol/(L?min)2、影響化學反應速率的外界條件因素溶液濃度、溫度、反應物狀態(tài)、催化劑、固體的表面積、……反應物的性質(zhì)是決定反應速率的主要因素，外界條件的改變可以影響化學反應速率3、探究影響化學反應速率的外界條件因素的意義：控制反應條件，提高那些對人類有利的反應速率，降低那些對人類反應不利的反應速率。課后反思本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手，通過看一些形象生動的圖片，學生知道了化學變化是有快有慢的，并且可以從很多方面觀察判斷化學變化的快慢，引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察，為下面的實驗探究做鋪墊。在此基礎上引出反應速率的概念及其表示方法。又通過練習，要學生明確決定反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學性質(zhì)，外界條件可以影響反應速率。通過實驗探究和課本上的思考與交流，學生自己就能夠總結(jié)出影響化學反應速率的一些外界條件因素。再通過一些日常生活、化學實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應速率的實例，認識到學習反應速率有關知識的重要性。評課意見本次公開課結(jié)束后，在區(qū)教研員費倫猛老師的主持下，與會老師開始評課。簡要匯總?cè)缦拢菏紫?，老師們作了評課，給予了本次課充分的肯定，從4個方面進行評價。首先，大家贊揚了本次課很好的體現(xiàn)了三維目標，即知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的目標。學生既很好地掌握了有關化學反應速率的知識，又在實驗過程中得到了過程與方法方面的收獲，而且在老師的熱情關心和諄諄教導下獲得了良好的情感體驗。。第二，認為授課老師是在用教科書教，而不是機械地教教科書，體現(xiàn)了新課程的新觀念。第三，贊揚了授課老師對教材進行了較大的創(chuàng)新，讓生活走進課堂。而不是單純地按書本上的來講課，給我們的教學創(chuàng)造了更大的空間，帶來了新的視野。第四，他認為授課老師很好地把探究式學習作為突破口。讓學生多做實驗，從實驗中學習更多的東西，讓科學探究的精神融入同學的學習中來。另外，他還給我們一個啟迪，那就是一堂好課的標準是什么？讓我們大家思考。最后他強調(diào)了師生互動、生生互動的重要性。教師要根據(jù)知識的重點和內(nèi)在聯(lián)系精心設計有機聯(lián)系的問題組，安排好設疑的層次與梯度，不斷提出問題，造成懸念，引起學生探索知識的愿望。但同時也對本次課提出一個問題——學生在上課時沒有問題。這一點是我們不容忽視的。愛因斯坦說過：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要?！边@也給以后的教學提出了建議，要多鼓勵學生提出問題，思考問題。

其后是大家談了教師在授課中的作用問題。第一點是作為一個老師，上過這一次課之后，如果回去再上一次，怎樣使課上得更好，更好地達到教學效果。提出在做反應速率與各個影響條件之間的關系的實驗時，可以讓學生放得更開，自己找2種反應物來反應，激發(fā)學生的興趣，開拓學生的視野。第二就是老師在講化學反應速率計算題時語言要嚴謹，化學用語要用得正確和恰當。正確地使用化學用語，也是化學教師必備的科學素養(yǎng)之一。最后，提出一個問題，就是一個教案上到什么程度才是真正的結(jié)束。有時我們上到快下課時還沒有上完所計劃的教學內(nèi)容時，我們是否有必要非得延長時間把最后的內(nèi)容講完呢？還是能夠創(chuàng)造性地使用教材，省去一些內(nèi)容呢？

接下來發(fā)言，圍繞如何進行教學設計進行討論。首先提出，我們在進行教學設計時，既要設計教學內(nèi)容，又要對學生進行設計。比如在培養(yǎng)學生動手能力時，要從實驗等多角度來考慮，同時要考慮心理學上提出的“三序”問題，即學生的認知順序、心理發(fā)展順序及知識的邏輯順序，爭取在培養(yǎng)學生動手能力這一塊提供更多的方法，開拓出新的思路。還有一點，他覺得我們在課堂學習中，可以更好地利用書本上的圖片，以及我們自己從網(wǎng)上、各類雜志中搜索的相關有用的圖片來幫助我們理解課本內(nèi)容。比如，在剛才的講課中，我們在講解化學反應速率快慢時，老師可以指導學生看爆炸、金屬腐蝕、溶洞的形成等等，讓學生對化學反應快慢有一個直觀的認識。而這位老師上課時可能就忽略了這一點?？赡茉谖覀兊恼n堂教學中，大多數(shù)老師在講課時只是叫學生自己看圖，并沒有給學生講明從圖片中能認識到什么問題，或者對圖片不重視，上課根本就沒有提及課本上的圖片，導致有些學生并不知道書本的圖片和上課內(nèi)容有什么聯(lián)系，這樣會讓老師和學生忽視圖片的重要作用，這樣講是給老師一個拋磚引玉的作用，希望老師在以后的教學中都能很好地重視圖片的作用。他說授課老師通過舉有關跑步情況的例子，討論和速率的關系，這樣不是很貼切。最后費倫猛老師作了評課。他首先贊揚了授課老師時刻關注聯(lián)系新課程的觀念，然后他提出以下幾個問題：第一，他建議老師要讓學生體會化學是一門什么科學，怎樣激發(fā)學生的學習興趣。第二，他提到了做定性實驗時，一定要有參比性。如果沒有參照物對比進行實驗，那么這個實驗就可能沒有很強的說服力。在實驗這一塊，他建議老師要嘗試改變實驗的觀察方法，不僅僅是用眼睛觀察，還可以發(fā)揮我們其他的感官器官，從多方面、多角度來觀察實驗，以便更好地觀察到實驗結(jié)果。這樣也符合科學探究的精神，讓科學探究的精神融入同學的學習中來。最后，宋教授還提出一個問題，那就是這一堂課設計是希望發(fā)現(xiàn)哪些方面有特質(zhì)的學生。比如在剛才的課中，授課老師在觀察學生做實驗過程中，是否發(fā)現(xiàn)了一些學生在實驗中表現(xiàn)出了以前并沒有發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點，進而鼓勵學生發(fā)揮他們在學習中的特長。第三節(jié)化學反應的速率和限度第1課時化學反應的速率課后反思陳韶光本節(jié)課內(nèi)容從日常生活中學生熟悉的大量化學現(xiàn)象和化學實驗入手，通過看一些形象生動的圖片，學生知道了化學變化是有快有慢的，并且可以從很多方面觀察判斷化學變化的快慢，引導學生對實驗現(xiàn)象的觀察，為下面的實驗探究做鋪墊。在此基礎上引出反應速率的概念及其表示方法。又通過練習，要學生明確決定反應速率的主要因素是物質(zhì)本身的化學性質(zhì)，外界條件可以影響反應速率。通過實驗探究和課本上的思考與交流，學生自己就能夠總結(jié)出影響化學反應速率的一些外界條件因素。再通過一些日常生活、化學實驗和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中人為控制反應速率的實例，認識到學習反應速率有關知識的重要性。同時，要重視探究式實驗在中學化學課堂教學中的有效運用。中學化學是基礎自然科學，《普通高中化學課程標準》大力倡導以科學探究為主的多樣化學習方式，《廣州市中學化學學科教學領域進一步深化素質(zhì)教育工作方案》中也提出，要追求科學探究的有效性?？茖W探究是改善學生學習方式的突破口，也是形成科學素養(yǎng)的重要途徑。實現(xiàn)有效探究式實驗的關鍵是辯證地處理實驗探究與落實雙基的關系。探究式實驗在課堂教學中的有效運用與否，在于確定探究式實驗在課堂教學中運用的必要性、目的性、主體性、基礎性，確定學生在化學實驗探究教學中的參與度等問題的解決。確定探究式實驗在化學課堂教學中的必要性化學教學有不同課型，在多年前廣州市進行的第二階段教學設計與實施活動中，把化學分為元素化合物、化學概念和化學理論、化學計算和化學用語及復習課等四種課型。在教學設計時，必須根據(jù)某個具體教學知識點，確定探究式實驗環(huán)節(jié)在化學課堂教學中使用的必要性。確定探究式實驗在化學課堂教學中的目的性探究式實驗在化學課堂教學中使用，以前面敘述為基礎，自然會牽涉為啥要探究？課堂中學生的探究學習的結(jié)論可以開放，但應當有結(jié)論，這樣才能在滲透學科的核心思想、科學方法的同時，落實必要的基礎知識，探究式實驗在教學中運用的目的就是為了突顯雙基與知識探究的相輔相成。在教學環(huán)節(jié)中多次實現(xiàn)“問題—探究—結(jié)論”的小型探究后，進一步要求學生分析自己的探究過程，讓他們可以確定為解決問題哪些實驗最有效，找出最需要以及沒有得到的信息。同時對自己在實驗過程中的表現(xiàn)進行反思，并主動與他人交流討論探究的結(jié)果。依據(jù)學習內(nèi)容的不同，這種教學模式還可按兩個思路形成兩種模式。⑴問題（探究的方向）——實驗（發(fā)現(xiàn)）——解釋與結(jié)論——反思與表達。⑵問題（理論假設）——實驗（驗證假設）——解釋與結(jié)論釋——反思與表達。確定探究式實驗在化學課堂教學中的主體性多年前，廣州市中小學、中等職業(yè)學校開展第三階段教學設計與實施活動時，積極探討將教師演示實驗改為學生分組實驗，通過教師精講，盡可能地引導學生通過實