《化學(xué)反應(yīng)速率-第2課時(shí)》示范課教學(xué)設(shè)計(jì)【化學(xué)人教版高中選擇性必修第一冊(cè)(新課標(biāo))】

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第2課時(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教學(xué)目標(biāo)1.知道濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。2.掌握控制變量法探究濃度、溫度、催化劑、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，教學(xué)重難點(diǎn)控制變量法探究濃度、溫度、催化劑、壓強(qiáng)四大因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響教學(xué)過(guò)程【新課導(dǎo)入】播放與反應(yīng)速率有關(guān)的圖片。通過(guò)觀看圖片，思考它們涉及的反應(yīng)中速率是否相同。生活中，我們常希望食物腐敗的慢一點(diǎn)，文物建筑腐蝕的慢一點(diǎn)，白色垃圾降解的快一點(diǎn)，所以我們有必要探究有哪些因素影響化學(xué)反應(yīng)速率?！拘轮v解】【閱讀理解】閱讀教材p23的內(nèi)容，總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【講解】相同條件下，不同反應(yīng)會(huì)有不同的速率，例如鈉與水反應(yīng)比鎂與水反應(yīng)更快更劇烈，原因是鈉比鎂金屬性強(qiáng)，也就是說(shuō)，反應(yīng)速率首先由反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的等因素決定，也就是由物質(zhì)的內(nèi)因決定。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的等因素【講解】對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，外界條件不同，化學(xué)反應(yīng)速率也會(huì)不同，你還記得外界條件如何影響反應(yīng)速率嗎？外因：濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑、接觸面積、光照等。濃度：其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。壓強(qiáng)：對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，減小容器體積，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大；增大容器體積，減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減小。溫度：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。催化劑：催化劑可以改變反應(yīng)速率，一般情況下，加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大。（5）其他因素：增大反應(yīng)物接觸面積可以增大反應(yīng)速率?！疽浴课覀兛梢酝ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象定性比較反應(yīng)速率快慢，閱讀課本24頁(yè)，實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素?！窘榻B】控制變量法思想如果有多個(gè)因素（變量）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在影響，往往控制其他因素保持不變，而僅對(duì)其中的一個(gè)因素進(jìn)行改變，并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)明確該因素是否會(huì)產(chǎn)生影響并且如何影響。（定多議一）【問(wèn)題探究】根據(jù)反應(yīng)原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O通過(guò)什么現(xiàn)象說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的快慢？【講解】由于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化硫量少，且二氧化硫在水中具有一定的溶解度，在實(shí)驗(yàn)時(shí)我們無(wú)法準(zhǔn)確觀察到二氧化硫氣體產(chǎn)生的現(xiàn)象，所以通過(guò)測(cè)定出現(xiàn)渾濁的時(shí)間來(lái)說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的快慢。【學(xué)生活動(dòng)】選擇課本中藥品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究濃度、溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響?！窘處熞龑?dǎo)】學(xué)生設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案后，教師指導(dǎo)講解，形成統(tǒng)一設(shè)計(jì)方案?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【實(shí)驗(yàn)藥品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液【實(shí)驗(yàn)原理】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O【實(shí)驗(yàn)步驟】取兩支試管，各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，然后向一支試管中加入0.1mol/LH2SO4溶液5mL，振蕩，記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間；向另一支試管中加入0.5mol/LH2SO4溶液，振蕩，記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間。試劑種類(lèi)及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.5mol/LH2SO4溶液5mL出現(xiàn)渾濁的時(shí)間長(zhǎng)短結(jié)論增大硫酸的濃度反應(yīng)速率增大溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【實(shí)驗(yàn)藥品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸餾水、熱水【實(shí)驗(yàn)原理】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O【實(shí)驗(yàn)步驟】取兩支試管，各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液；另取兩支試管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液；將四支試管分成兩組（各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4的試管），一組放入蒸餾水中，另一組放入熱水中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，分別混合并攪拌。記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間。試劑種類(lèi)及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL試驗(yàn)溫度蒸餾水熱水出現(xiàn)渾濁的時(shí)間長(zhǎng)短結(jié)論溫度升高，反應(yīng)速率增大【講解】實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2-4倍，同時(shí)，我們還應(yīng)了解到，此規(guī)律對(duì)于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說(shuō)，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大，也更易于控制，是實(shí)驗(yàn)室最常用的增大化學(xué)反應(yīng)速率的方法。催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響【實(shí)驗(yàn)藥品】5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸餾水【實(shí)驗(yàn)原理】2H2O2=2H2↑+O2↑【實(shí)驗(yàn)步驟】在兩只試管中各加入2mL5%H2O2溶液，再向兩只支試管中分別滴入1mol/LFeCl3溶液和蒸餾水各1mL，搖勻，比較H2O2的分解速率。加入試劑5%H2O2溶液、蒸餾水5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液產(chǎn)生氣泡快慢慢快結(jié)論H2O2分解反應(yīng)中，F(xiàn)eCl3做催化劑，加快了反應(yīng)速率【講解】能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負(fù)催化劑，在實(shí)際應(yīng)用中，如不特別說(shuō)明，凡是說(shuō)催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過(guò)程要使用催化劑。使用催化劑的目的是加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。催化劑參加化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的。催化劑具有高度的選擇性和專(zhuān)一性。我們常提到的酶就是一種非常好的催化劑?！具^(guò)渡】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)我們定性了解了改變濃度、溫度、催化劑等外界條件，可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，下面我們定量研究一下濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。閱讀課本，完成實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ?！緦?shí)驗(yàn)探究Ⅱ】通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定并比較化學(xué)反應(yīng)的速率【實(shí)驗(yàn)藥品】鋅粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸【實(shí)驗(yàn)裝置】【實(shí)驗(yàn)步驟】：①組裝實(shí)驗(yàn)裝置，在錐形瓶中放入2g鋅粒，通過(guò)分液漏斗加入40mL1mol/L的硫酸溶液，測(cè)量并記錄收集10mLH2所用的時(shí)間。②另組一套裝置，加入40mL4mol/L的硫酸，測(cè)量并記錄收集10mLH2所用的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：加入試劑所用時(shí)間min反應(yīng)速率mol/(L·min)結(jié)論1mol/LH2SO44mol/LH2SO4實(shí)驗(yàn)結(jié)論：4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快?！究偨Y(jié)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響結(jié)果內(nèi)因性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之則越慢外因催化劑使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢氣態(tài)反應(yīng)物壓強(qiáng)增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢其他光波，電磁波，超聲波，溶劑等【課堂練習(xí)】某學(xué)生做濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將3支試管編號(hào)為①、②、③，并按下表中物質(zhì)的量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄下的時(shí)間數(shù)據(jù)是16s、28s、33s，請(qǐng)將3個(gè)數(shù)據(jù)填入下表的適當(dāng)位置，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。試管編號(hào)加3%Na2S2O3加H2O加H2SO4(1∶5)出現(xiàn)渾濁時(shí)間①3mL3mL5滴as②4mL2mL5滴bs③5mL1mL5滴cs(1)將對(duì)應(yīng)①、②、③的時(shí)間分別寫(xiě)出：a__33___，b__28___，c__16___(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：__增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快___。(3)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O___。解析：①、②、③組所用H2SO4的濃度、體積相同，所加Na2S2O3與H2O的體積比分別為1∶1、2∶1、5∶1，故參加反應(yīng)的Na2S2O3的濃度由大到小的順序?yàn)棰?gt;②>①，反應(yīng)速率③>②>①，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間③<②<①，這說(shuō)明反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快?！菊n堂小結(jié)】【課堂檢測(cè)】1.下列做法利用了濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的是(D)A．將食物保存在電冰箱里B．做粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)時(shí)選用很細(xì)的面粉C．向過(guò)氧化氫溶液中加入MnO2D．鐵與稀鹽酸反應(yīng)太慢時(shí)加入較濃的鹽酸【解析】A項(xiàng)，將食物保存在電冰箱里是溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，做粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)時(shí)選用很細(xì)的面粉是接觸面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，向過(guò)氧化氫溶液中加入MnO2是催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鐵與稀鹽酸反應(yīng)太慢時(shí)加入較濃的鹽酸改變了鹽酸的濃度，反應(yīng)速率發(fā)生了改變，正確。2.下列事實(shí)能說(shuō)明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是(A)A．Cu能與濃硝酸反應(yīng)，而不與濃鹽酸反應(yīng)B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快C．N2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時(shí)可反應(yīng)D．Cu與濃硫酸反應(yīng)，而不與稀硫酸反應(yīng)【解析】要想說(shuō)明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，則該實(shí)驗(yàn)事實(shí)的區(qū)別應(yīng)在反應(yīng)物本身，而不是外界因素(如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等)。B、D項(xiàng)為反應(yīng)物濃度不同所致，C項(xiàng)為反應(yīng)條件不同所致，只有A項(xiàng)是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。3．把鎂條直接投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2速率如圖所示。下列因素中對(duì)產(chǎn)生H2速率有影響的是(C)①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④Cl－的濃度A．①④ B．③④C．①②③ D．②③【解析】鎂條與鹽酸反應(yīng)過(guò)程中鹽酸濃度逐漸減小，同時(shí)放出一定的熱量。4．向四個(gè)體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開(kāi)始反應(yīng)時(shí)，按反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是(C)甲：在500℃時(shí)，SO2和O2各10mol反應(yīng)乙：在500℃時(shí)，用V2O5作催化劑，10molSO2和5molO2起反應(yīng)丙：在450℃時(shí)，8molSO2和5molO2反應(yīng)?。涸?00℃時(shí)，8molSO2和5molO2反應(yīng)A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的各因素，對(duì)反應(yīng)速率影響程度大小的一般規(guī)律為：催化劑>溫度>濃度，即有催化劑V2O5，溫度高的化學(xué)反應(yīng)速率快，所以反應(yīng)速率由大到小順序排列為乙、甲、丁、丙，故C項(xiàng)正確。5．把0.01molMnO2粉末加入50mL過(guò)氧化氫的溶液里(ρ＝1.1g·L－1)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，放出氣體的體積V和時(shí)間t的關(guān)系曲線如下圖所示。(1)A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序是__D>C>B>A___。(2)過(guò)氧化氫溶液的初始物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_0.108__mol/L___。(3)根據(jù)曲線形狀解釋反應(yīng)速率的變化情況是__隨著c(