《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》教學(xué)設(shè)計

鐘思麗　衷明華

一、教學(xué)設(shè)計思路分析

1.教材依據(jù)

本課題選自人教版高中化學(xué)選修四第二章第二節(jié)，《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》。

2.教材分析

高中化學(xué)必修二第二章第三節(jié)，簡單介紹了化學(xué)反應(yīng)速率的概念和濃度、溫度、催化劑等影響因素。在上一節(jié)課《化學(xué)反應(yīng)速率因素》中進一步解釋了化學(xué)反應(yīng)速率的定義，并介紹了通過實驗測量化學(xué)反應(yīng)速率的方法。通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)思路：化學(xué)反應(yīng)速率→化學(xué)平衡→化學(xué)平衡常數(shù)→化學(xué)反應(yīng)進行的方向。在整章的學(xué)習(xí)中，本節(jié)課起到承上啟下的作用。既是前一節(jié)課《化學(xué)反應(yīng)速率》的實際應(yīng)用，也是下一節(jié)課《化學(xué)平衡》的知識儲備。

3.學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)在高中化學(xué)必修二中學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的定義，及其表示方式，知道溫度、濃度、催化劑可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，并掌握一些簡單的比較化學(xué)反應(yīng)速率的方法。但是對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素只停留在表面的了解，沒有深入地理解這些因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的。在上一節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生掌握了化學(xué)反應(yīng)速率的定義，通過測量鋅與硫酸反應(yīng)速率的實驗，學(xué)會了通過實驗測量化學(xué)反應(yīng)速率的方法，懂得運用控制變量法進行探究實驗。高二年級的同學(xué)具備基礎(chǔ)化學(xué)實驗操作技能，基本掌握探究式實驗的方法，能較好地與同學(xué)合作。好奇心強，求知欲強，對生活中的現(xiàn)象感興趣。自我意識強，渴望獨立完成科學(xué)探究的過程，渴望在團隊合作中發(fā)揮自己的聰明才智。

4.教學(xué)設(shè)計思路

新課程改革要求在教學(xué)活動中，以學(xué)生為主體，教師發(fā)揮主導(dǎo)作用。提倡新的學(xué)習(xí)方式：

自主學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)、在合作中學(xué)習(xí)。本節(jié)課設(shè)計打破傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計模式，采用翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計理念。

課前，學(xué)生觀看老師事先錄制好的微課視頻，對將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生了興趣，并掌握活化能、活化分子、有效碰撞等理論知識，了解化學(xué)反應(yīng)的歷程，初步認(rèn)識到能改變反應(yīng)物的活化能、活化分子百分?jǐn)?shù)、單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)的因素，就是能影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素?？赐暌曨l，學(xué)生閱讀導(dǎo)學(xué)稿，在教師的引導(dǎo)下獨立思考問題，查閱資料。然后找同學(xué)組成小組，進行討論，合作完成探究實驗“濃度（與壓強）對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”、“溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”或“催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。觀察現(xiàn)象，并錄成視頻發(fā)到QQ班級學(xué)習(xí)討論群，供其他組同學(xué)觀看。填寫實驗記錄，組內(nèi)討論得出結(jié)論。啟發(fā)學(xué)生獨立思考、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)。

課中，教師播放教材配套演示實驗視頻，每播完一個視頻讓相應(yīng)的小組上臺分享探究成果。另外兩組的同學(xué)對比課前QQ班級學(xué)習(xí)討論群上該組同學(xué)做的實驗和演示實驗，評價該組做得好的地方和不好的地方。教師對每組的探究進行評價，再做相應(yīng)的補充講解。

課后，學(xué)生在QQ班級學(xué)習(xí)討論群上，總結(jié)匯報，交流經(jīng)驗，分享學(xué)習(xí)收獲。

教學(xué)設(shè)計的流程圖：

二、教學(xué)設(shè)計方案

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）知識與技能

①掌握影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：濃度、壓強、溫度、催化劑，理解活化能、活化分子、有效碰撞的涵義；

②通過實驗探究溫度、濃度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并從活化能的角度加以解釋；

③學(xué)會運用所學(xué)的知識解釋日常生活中人們?yōu)橛绊懟瘜W(xué)反應(yīng)速率所采取的措施的原理，并學(xué)會運用所學(xué)的知識解決生活中的問題，學(xué)以致用。

（2）過程與方法

①學(xué)會控制變量法這一重要的實驗方法；

②通過實驗探究溫度、濃度和催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，認(rèn)識其一般規(guī)律。

③通過自主探究，提高獨立思考、自主學(xué)習(xí)的能力，通過小組合作，學(xué)會與他人合作學(xué)習(xí)。

（3）情感態(tài)度與價值觀

①養(yǎng)成科學(xué)探索的興趣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強探索化學(xué)反應(yīng)原理的興趣，樹立學(xué)習(xí)和研究化學(xué)的志向；

②形成化學(xué)與生活息息相關(guān)，為生活服務(wù)的正確觀念；

③結(jié)合生活中的實例分析問題，增強運用知識改善生活的意識，培養(yǎng)學(xué)以致用的好習(xí)慣。

2.教學(xué)重點難點

教學(xué)重點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及一般規(guī)律。

教學(xué)難點：從活化能的角度解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

3.教學(xué)技術(shù)媒體

結(jié)合多媒體課件、微課進行授課，利用計算機網(wǎng)絡(luò)進行課前討論、課后匯報總結(jié)。

4.教學(xué)方法

【組織】看完演示實驗，先請第一組，探究“濃度與壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”的組員代表上來分享小組探究成果。

【提問】看完演示實驗，聽完第一組同學(xué)的探究成果分享，第二組和第三組的同學(xué)怎么評價我們第一組同學(xué)的探究活動呢？

【教師評價】第一組同學(xué)做得很好，懂得運用增加實驗組的方法，使實驗結(jié)論更具說服力。我們同學(xué)指出的操作不規(guī)范的地方下次要注意一下。希望在平時的練習(xí)實驗操作時，多注意規(guī)范操作。爭取做得更好。

【講解】反應(yīng)物中活化分子的百分?jǐn)?shù)是一定的。那么，其他條件相同時，反應(yīng)物濃度增大，活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增加，反應(yīng)速率也就增大了。

【提問】那么壓強呢？請第一組的同學(xué)補充一下。

【講解】很好。我們第一組的同學(xué)很聰明。對于氣體反應(yīng)物，在相同溫度下，增大壓強相當(dāng)于增大濃度，反應(yīng)速率增大。應(yīng)當(dāng)注意的是，增大壓強只有在增大有效壓強，即會導(dǎo)致反應(yīng)物濃度增大的情況下，才能加快反應(yīng)速率。

【教師演示實驗】對固體反應(yīng)物，濃度認(rèn)為不變。那么固體反應(yīng)物的反應(yīng)速率與什么有關(guān)呢？下面我們來做一個實驗。首先往兩個盛有水的燒杯中分別滴加兩滴酚酞，同時放入質(zhì)量相同的金屬鈉片和鈉塊；我們可以看到投入金屬鈉片的燒杯產(chǎn)生較多氣泡，溶液較快變紅，且顏色較深。推斷：表面積越大，則接觸面越大，反應(yīng)速率越大。

【播放視頻實驗2-3】

【組織】請第二組（探究“溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”）代表上來分享他們的探究成果。

【提問】第一組和第三組的同學(xué)怎么評價我們第二組同學(xué)的探究活動呢？

【教師評價】很好，希望第二組同學(xué)再接再厲。

【講解】其他條件相同時，升高溫度使分子獲得能量，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，分子間碰撞頻率提高，分子間有效碰撞的幾率增大。

【板書】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：

4.溫度 【第一組匯報】：裝有0.2mol/LH2C2O4溶液的試管比裝有0.1mol/LH2C2O4溶液的試管褪色更快；反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。我們還增加0.3mol/LH2C2O4、0.4mol/LH2C2O4兩個實驗組，得出結(jié)論：其他條件相同時，反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。因為濃度越大，活化分子數(shù)就越多，有效碰撞幾率就越大。

鐵釘生銹的反應(yīng)式：

4Fe+6H2O+3O2=2Fe2O3·6H2O

空氣濕度越大，即反應(yīng)物水的濃度越大，反應(yīng)速率越快，鐵釘就越容易生銹。

【學(xué)生評價】優(yōu)點：多組實驗；

缺點：（一一列舉出視頻中存在的操作不規(guī)范的地方。）

【第一組回答】：對于氣體，相同溫度下，壓強越大，一定量的氣體體積越小，單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)越多，反應(yīng)速率增大。

【第二組匯報】我們組課前做了實驗2-3，現(xiàn)象為：放在熱水中的試管比放在冷水中的試管先出現(xiàn)渾濁。這與我們預(yù)先的猜想相符，溫度越高，活化分子百分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越大。

夏天氣溫高，面團發(fā)酵時反應(yīng)溫度較高，反應(yīng)速率快，我們可以看到夏天面團發(fā)酵得比冬天快。

【學(xué)生評價】第二組同學(xué)做實驗操作很規(guī)范，很熟練。 通過觀看實驗視頻，對與小組實驗觀察到的不同的現(xiàn)象加以分析整理，學(xué)生學(xué)會反思、對比發(fā)現(xiàn)自己的不足。

課上交流探究成果，讓學(xué)生動口、動腦。重視合作交流，小組中要合作，小組間的交流和討論也是一種合作。通過合作交流可以開闊視野，使個體理解得更全面。

教師提問，讓所有同學(xué)參與其中。

由于學(xué)生剛接觸化學(xué)實驗探究活動，實驗操作可能會出現(xiàn)一些問題，小組之間互相討論實驗中遇到的問題，老師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，學(xué)生和教師分別對本次探究活動作適當(dāng)?shù)脑u價，學(xué)生在反思中進步。

教師肯定學(xué)生做得好的地方，給學(xué)生自信心，鼓勵學(xué)生再接再厲，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中展現(xiàn)自己，增強自信心，獲得成就感。

【組織】請第三組（探究“催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”）代表上來分享他們的探究成果。

【提問】其他組的同學(xué)怎么評價第三組同學(xué)的探究活動呢？

【教師評價】同學(xué)們說得很對。第三組同學(xué)思路清晰，操作也好。但下結(jié)論還不夠嚴(yán)謹(jǐn)，沒考慮到催化劑有加快反應(yīng)速率的正催化劑和減緩反應(yīng)速率的負(fù)催化劑。希望下一次，能從多角度考慮，表述更嚴(yán)謹(jǐn)一點。

【講解】一般而言，正催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，使體系中活化分子百分?jǐn)?shù)提高，有效碰撞幾率提高，反應(yīng)速率增大。

【板書】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：

5.催化劑 【第三組匯報】我們實驗開始時灰燼沒明顯變化，加入MnO2后，灰燼復(fù)燃，迅速產(chǎn)生大量氣泡。由實驗現(xiàn)象可推斷：催化劑能降低反應(yīng)所需的活化能，從而加快反應(yīng)速率。

蘋果成熟的過程中釋放出乙烯氣體，乙烯是一種天然的催熟劑，也就是水果成熟過程中反應(yīng)的催化劑，能加快香蕉等水果成熟。

【學(xué)生評價】操作規(guī)范，但沒考慮到有些催化劑是減緩反應(yīng)速率的。 教師補充講解，讓學(xué)生知其然也知其所以然，從原理上理解各因素是怎么影響化學(xué)反應(yīng)速率的。

6.板書設(shè)計

三、教學(xué)特色和創(chuàng)新

1.采用翻轉(zhuǎn)課堂理念設(shè)計本節(jié)課，充分揮發(fā)課前自主學(xué)習(xí)的作用，提高教學(xué)效率。

2.采取課前小組合作，進行實驗探究，將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生體驗整個探究過程，了解、掌握科學(xué)探究的方法。

3.課堂觀看演示實驗，交流探究成果，組內(nèi)合作，組與組之間相互討論、評價，調(diào)動學(xué)生積極性，讓所有學(xué)生參與其中。

2.在一密閉容器中充入1mol H2和1mol I2，壓強為p（Pa），并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：

H2（g）+I2（g）=2HI（g） △H〈0。

（1）保持容器容積不變，向其中加入1mol H2，反應(yīng)速率加快嗎？說明理由。

（2）保持容器容積不變，向其中加入1mol N2（N2不參加反應(yīng)），反應(yīng)速率也加快嗎？

試說明理由。

（3）保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1mol N2（N2不參加反應(yīng)），反應(yīng)速率____________，

理由是________________________________________________。

（4）保持容器內(nèi)氣體壓強不變，向其中加入1mol H2（g）和1mol I2（g），反應(yīng)速率____________，

理由是________________________________________________。

（5）提高起始的反應(yīng)溫度，反應(yīng)速率____________，理由是________________________________________________。