6.2.1 化学反应的速率 教案(第一课时) 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

课题 《化学反应的速率和限度》第一课时 学科：化学 高一
教学内容分析 课标分析： 《普通化学课程标准（2017版）》对这一节的内容要求如下：体会从限度和快慢两个方面去认识和调控化学反应的重要性。了解可逆反应的含义，知道可逆反应在一定条件下能达到化学平衡状态。知道化学反应平均速率的表示方法，通过实验探究影响化学反应速率的因素。认识化学变化是有条件的，学习运用变量控制方法研究化学反应，了解控制反应条件在生产和科学研究中的作用。 教材分析： 本节是必修二第六章第二节第一课时化学反应的速率。考虑到通过初中和高中的化学学习，学生对化学反应速率与反应条件相关，改变反应条件（如使用催化剂）可调控反应速率等知识已有所了解。教材中化学反应速率影响因素的内容，以新旧兼容、详略有别的方式编排。教材结合学生学过的相关知识，补充一些生活、生产中需要通过反应条件调控反应速率的实例，说明认识化学反应速率影响因素的重要性，并借此体现调控反应速率的意义和价值。在已知催化剂这一反应速率影响因素的基础上，通过“探究”，重点引导学生探讨反应温度和反应物浓度对化学反应速率的影响，并结合浓度影响因素，针对气体反应说明压强的影响。 “探究”中安排的两个实验和一个讨论，教材采取了学生自主参与度不同的设计。对反应温度的影响的探究给出了具体步骤，学生只需自主操作并观察、比较；对反应物浓度的影响的探究只给出探究设计提示，学生需要根据要求选择实验用品，设计并实施实验。“问题与讨论”则需要学生自主提出问题、进行假设、设计实验方案。这种探究水平的进阶式设计，意在体现一定探究性的前提下保证可操作性，同时也照顾到全国范围内化学教学的实际可行性。 除“探究”之外，教材还利用“思考与讨论”引导学生探讨得出影响化学反应速率的其他一些因素，如反应物颗粒大小、反应物接触面积等。这样将教材中提及的各种不同影响因素分层次处理，既突出浓度（压强）、温度、催化剂的影响因素等重点内容，又不局限于这几个因素，表明影响化学反应速率的因素还有很多。
学情分析 根据学习经验和生活经验学生已经具备了一定的化学基础，对化学反应的快慢有了一定的认识，通过改变一些化学反应的条件可以加快或减慢反应的速率，具备了一定的实验操作能力、观察分析归纳能力和交流讨论的习惯，同时采用实验手段能调动学生学习的积极性，通过“变量控制”的思想学习，学生可以较顺利地由“经验性”知识过渡到“科学性”知识，再达到“系统性”知识的层次。此专题的学习，也为后期选择性必修四的学习打下了基础。但学生对化学反应速率的表示方法还是弱点，以及相关计算是弱点。
教学目标与核心素养 【教学目标】 1.了解化学反应速率的表示形式，并掌握基本表达式。通过三段法的介绍，学会化学反应速率的计算 2.能举出生活中影响反应速率的实例，并推测影响化学反应速率的因素，增强证据推理意识。 3.能根据给出的仪器和试剂，设计探究实验，重温科学探究的一般程序，掌握“变量控制”法，发展科学探究和科学态度的学科核心素养 4.能从微观角度理解浓度和压强对速率影响的关联，发展宏观辨识和微观探析的学科核心素养。 5.认识调控反应速率的重要性，认识控制反应条件在生产和科学研究中的作用，增强对化学学科的应用能力，发展社会责任的学科核心素养。 【评价目标】 1.通过学生对实验的分析以及化学反应速率表达式的书写，了解学生对化学反应速率概念的理解。通过相关题型的计算，了解学生对化学反应速率计算的掌握。 2.通过对影响化学反应速率因素的推测，诊断证据推理能力(基于经验和概念原理水平)。 3.通过不同影响因素探究实验的设计，诊断并发展学生实验探究水平(定性水平、定量水平)。 4.通过浓度、压强对反应速率影响的结合分析，诊断并发展学生的宏微结合分析能力(系统水平) 5.通过对生产实例中调控速率的分析，诊断并发展学生解决实际问题的能力，以及对化学学科价值的认识水平(学科价值视角、社会价值视角)
重点 难点 化学反应速率的计算，化学反应速率的影响因素及变量控制的实验探究 变量控制实验探究方案的自主设计
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 在化学反应的研究和实际应用中，人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化或能量转化，还要关注化学反应进行的快慢和程度，以提高生产效率。 【思考与讨论】 在化学实验和日常生活中，我们经常观察到这样的现象：有的反应进行的快，有的进行的慢。你了解下图涉及的化学反应进行的快慢吗？反应的快慢程度与我们有什么关系？ 【思考】可以通过哪些宏观现象来判断下列化学反应进行的快慢？ (1)Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑ (2)Ba(OH)2 + H2SO4 == BaSO4↓ + 2H2O (3)Fe3+ + 3SCN- == Fe(SCN)3 不同的化学反应进行的快慢千差万别，快和慢是相对而言的，我们以上的判断方法都是定性地描述反应的快慢。而在科学研究和实际应用中，往往需要定量地描述一个反应的快慢。 什么是定性？什么是定量？ 例如：我们学过物理都知道： (1) 光的传播速度是很快的； (2) 光在空气中的传播速度3×108 m/s。 【过渡】在物理中我们是如何定量地判断一个物体移动速度快慢的？用速度来描述：单位时间内物体移动的距离的大小。 那么化学上又是如何定量地判断一个化学反应的快慢的呢？ （1）观察气泡产生的快慢； （2）观察沉淀产生的快慢； （3）观察颜色出现的快慢； 用与学生相关的生活细节导入，可以让学生明白学以致用，生活中处处可以发现问题，多思考，多发现 实验了解反应的快慢 通过简单的类比以及迁移到新的概念，更加便于接受
讲授新课 一、化学反应速率 1．定义 化学反应速率是用来衡量化学反应过程进行的快慢的物理量。通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量(均取正值)表示。 2．计算公式 3．单位 mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1 4．实例 某反应的反应物A浓度在5 min内由6 mol·L－1变成了2mol·L－1，则v(A)＝ 。 【课堂练习】 1、在某一化学反应中，生成物B的浓度在5s内从0.5 mol/L变成2.0 mol/L，在这5s内B的化学反应速率为_______。 2、一个5L的容器中，盛入8.0 moL某气体反应物，5 min后，测得这种气体反应物还剩余6.8moL，这种反应物的化学反应速率为___________。 【思考与发现】 反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭的容器中进行，各物质浓度随时间变化如下：完成表格并求在2 s内的这个反应的平均率。 时间N2H2NH3t=0 s2 mol/L6 mol/L0 mol/Lt=2 s2 mol/LV（B）
思考1：化学反应速率之比与方程式中它们的计量数之比有什么关系？ 思考2 ：这个反应用哪种物质表示时其速率最快？ 【课堂练习】 反应 A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D (g) 在四种不同情况下的反应速率为： ①v(A)=0.45mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.6mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.4mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45mol·L-1·s-1 则该反应速率的快慢顺序为( ) A.④>③=②>① B.②>④>③>① C.①>②=③>④ D.④>③>②>① 总结：比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时，应先转化为同一物质、同一单位，然后再比较其数值大小，数值越大表明反应越快。 【思考与讨论】 对于下列反应，你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好？ ■钢铁腐蚀 ■ 食物腐坏 ■ 炼钢 ■ 合成氨 调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。有哪些因素能够影响化学反应速率呢？ 【交流讨论】相同条件下，等质量（金属颗粒大小相当）的金属Na、Mg、Al 与足量同浓度的盐酸反应，反应速率最快的是？ 不同化学反应：物质本身的性质（主要） 相同化学反应：外界条件 【交流讨论】下列反应的速率受到哪些因素的影响？ 1、加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉的要强得多。 2、常温下，新鲜牛奶约4h变质，但在冰箱内，鲜奶48h后才变质。 3、木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈。 4、烧火做饭，为什么要将柴劈小？ 【讲解】 二、影响化学反应速率的因素 【实验探究】 影响化学反应速率的因素 【问题】有哪些反应条件会影响化学反应的速率？ 【假设】影响化学反应速率的因素可能有催化剂、反应温度、反应物浓度等。 【用品】10%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、二氧化锰粉末、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。 1.影响化学反应速率的因素可能有哪些？设计实验方案完成上述表格。 2.实验过程中需要注意什么问题？ (1) 催化剂 在三支大小相同的试管中均加入2mL10%H2O2溶液，在其中两支试管分别加入MnO2粉末和2滴1mol/LFeCl3溶液，观察现象并进行对比 (2) 反应温度的影响 在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。 (2) 浓度 取两支大小相同的试管，向其中一支试管滴入5mL10%H2O2溶液，另一支试管滴入3mL10%H2O2溶液和2mL水，再分别向两只试管中滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察现象并进行对比。 结论： 影响因素如何影响（其他条件相同时）催化剂（正）催化剂可以加快化学反应速率温度温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢。浓度浓度增大，反应速率加快；浓度减小，反应速率减慢。
【实验探究】压强对反应速率的影响 压强对反应速率的影响 有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积，使反应物的浓度改变。 (1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。 (2)体积不变，充入不参与反应的气体。虽然总的压强增大，但反应物浓度不发生变化，故化学反应速率不变。 例：已知在密闭容器中发生化学反应：N2(g)＋O2(g) =2NO(g)。分析下列条件的改变对该反应的化学反应速率的影响。 (1)缩小容器容积使体系压强增大，该反应的反应速率将如何变化？ (2)体积不变，充入氩气，使体系压强增大，该反应的反应速率将如何变化？ (3)压强不变，充入氩气，该反应的反应速率将如何变化？ 计算 计算 填写表格 总结规律 比较大小 催化剂 温度 浓度 反应物接触面积 小组讨论，设计方案 小组实验 思考交流 帮助学生理解化学反应速率 根据问题类比推理，提出合理的假设 加强学生发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操 作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进 一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。
课堂小结 一、化学反应速率 定义：化学反应速率用单位时间（如每秒，每分，每小时）内反应物浓度的减小或生成物浓度的增大来表示。(物质的量浓度) 计算式:V=△c/△t， 单位：mol/(L min) 或mol/(L s) 二.影响化学反应速率的因素 内因：反应物本身的性质（最主要因素） 外因： 其他条件相同时：①催化剂：一般加快反应速率 ②浓度：浓度大，反应速率快 ③温度：温度高，反应速率快 ④压强：对于有气体参加的反应，增大压强，反应物浓度增大，反应速率增大 透过现象引发学生深层次的思考，培养学生的归纳能力。培养学生思维的深刻性，提升对元素及其化合物知识的认知水平。
板书
教学反思 本节课化学反应速率的概念和影响化学反应速率的因素是重点内容，而影响化学反应速率的因素的影响的开放性很强，要求学生自己设计实验进行探究。所以用实验引起学生的兴趣是让学生脑海中有初步印象的最佳方法。在教学活动中应该关注学生个体差异，发现与挖掘课堂教学资源。课堂实施过程中还要学会倾听、欣赏、微笑、等待。注意课堂组织，自己的语言简练、艺术些，学生的表达机会多些，活动丰富些。从而培养学生发展的核心素养。