人教版（2019）必修二 7.4 铁与人体健康 课件（共24张PPT）

(共24张PPT)
基于学科理解的高中化学教学设计
——以人教版第二册“化学反应速率”为例
延迟
目录
CONTANTS
01
学科理解
02
教学目标
03
设计思路
04
教学过程
05
认知模型
06
教学反思
学科理解
1.价值分析
生活中化学反应无处不在，且有快慢。对于有些化学反应，我们希望其越慢越好，如食物的变质，橡胶和塑料的老化、金属的锈蚀：有些则希望其快一点，如氨、硫酸等化工产品的生产。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。
化学反应速率是化学动力学知识，是学生认识和研究化学反应的一个重要的视角，是学生认识物质世界变化规律和本质的重要基础。通过动力学的研究，可以知道调控化学反应的具体方法，具有理论和实践的重大意义。通过方案设计、实验探究等活动，可以培养学生的学科核心素养。
学科理解
2.本原追溯
化学反应速率是化学动力学知识，化学动力学作为一门独立的学科，主要分为宏观反应动力学、基元反应动力学、分子反应动力学三个阶段。
宏观反应动力学阶段是研究的初始阶段主要特点是改变宏观条件，如温度、压力、浓度等来研究对总反应速率的影响，其中阿伦尼乌斯、范霍夫等因相关研究获得诺贝尔奖。
基元反应动力学阶段是宏观反应动力学向微观反应动力学过渡的重要阶段，主要贡献是反应速率理论的提出、链反应的发现、快速化学反应的研究、同位素示踪法在化学动力学研究上的广泛应用以及新研究方法和新实验技术的形成，促使化学动力学的发展趋于成熟。
分子反应动力学阶段，随着激光技术、分子束技术、微弱信号检测技术和计算机技术的突破，特别是激光技术的应用极大的推动了分子动力学的发展。
学科理解
2.本原追溯
化学反应速率在不同情况下可以用不同的方法表示。在均相反应中，反应速率一般以在单位时间、单位体积中反应物的量的减少或产物量的增加来表示。在恒容条件下，体积为常数，反应速率也可以用单位时间内反应物或产物浓度变化来表示。因因反应速率为一个变量，因此化学反应速率需以微分形式表达，中学阶段介绍的为平均反应速率。
学科理解
2.本原追溯
测定反应速率是化学动力学研究中的第一步，要求在不同的时刻测出反应物或产物之一的浓度。测定方法可分为化学法和物理法两类。
化学法是用化学方法来测定反应进行到不同时刻的反应物或产物的浓度。当从系统中取出一部分样品进行分析时，必须使样品中的反应立即停止，或使速率降到极低。为此常要采用骤冷、冲淡、加阻化剂或移除催化剂等，操作较繁琐。
物理法是测定系统的某一与反应物或产物浓度呈单值函数的物理量随时间的变化，此物理量的变化能准确反映物质的浓度的变化，通常可利用的物理量有压力、体积、折射率、旋光度、吸光度、电导、电动势、粘度、导热率等。此方法的有点事迅速方便，不用中止反应，可在反应容器内进行连续测定，但首先要找出所测定的物理量与某反应物或某产物浓度的关系。
学科理解
3.框架梳理
本节《化学反应速率》是人教版《普通高中教科书化学必修（第二册）》第六章第二节《化学反应的速率与限度》中的内容。在前面一节，教材着重探讨化学能向其他形式的能量（如热能和电能）的转化，并指出化学反应中的物质变化和及伴随着化学变化的能量变化是化学反应的两大基本特征，本节课是对前面内容的拓展和完善。
从日常生活中学生熟悉的大量化学现象和化学实验入手，引出反应速率概念，在此基础上又通过实验探究，总结影响化学反应速率的因素。这部分内容是后期学习化学反应限度概念的基础，同时也为《化学反应原理》中《化学反应速率和化学平衡》的学习做好铺垫。
学科理解
3.框架梳理
教学目标
1.素养目标
（1）通过对生活中化学现象的分析及化学反应速率概念的学习，初步构建化学反应速率的认知模型。
（2）通过实验探究化学反应速率影响因素，深化对化学反应速率的认知，同时培养实验探究能力。
（3）通过对食品保鲜方法的讨论，提升学生的知识迁移及运用能力，体会化学的学科价值。
2.评价目标
（1）通过化学反应速率概念的辨析和运用，诊断并发展学生核心概念的认知能力。
（2）通过对化学反应速率测定的方法的交流及点评，诊断并发展学生对化学反应速率本质的认知水平。
（3）通过对化学反应影响因素探究实验方案的设计实施的交流和点评，诊断并发展学生实验探究能力。
（4）通过学生对食品保鲜方法的讨论及点评，诊断并发展学生对学科知识的迁移和运用能力。
设计思路
主题 情境 任务 活动 评价
食品保鲜学问大 各种食品包装袋上保质期描述 学习化学反应速率的概念 观察思考：食品包装袋说明书 阅读课本：有关化学反应速率的概念 简单计算：的化学反应速率计算 通过化学反应速率概念的辨析和运用，诊断并发展学生核心概念的认知能力。
食品保质期的测定 测定化学反应速率 阅读思考：阅读食品保质期的测定方法，思考原理 交流讨论：测定化学反应速率的方法 通过对化学反应速率测定的方法的交流及点评，诊断并发展学生对化学反应速率本质的认知水平。
食品保鲜影响因素分析 探究影响化学反应速率的因素 制定方案：选择影响因素制定实验方案 小组探究：同学合作进行化学反应速率影响因素的探究。 通过对化学反应影响因素探究实验方案的设计实施的交流和点评，诊断并发展学生实验探究能力。
哪些方法能延长食品的保质期 总结优化反应速率的方法 学以致用：对如何延长食品保质期提出科学建议 分享感悟：分享本节课的学习感悟 通过学生对食品保鲜方法的讨论及点评，诊断并发展学生对学科知识的迁移和运用能力。
教学过程
（一）观察生活 引出概念
教学过程
（一）观察生活 引出概念
2.表示：
4.单位：
一、化学反应的速率
1.定义：
3.表达式：
表示化学反应快慢程度的物理量叫做化学反应速率。
通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
mol/（L·min）, mol/（L·s）或mol/（L·h）
教学过程
（一）观察生活 引出概念
一、化学反应的速率
例1、反应N2＋3H2＝2NH3在2L的密闭容器中发生反应，5min内NH3的质量增加了1.7g， 求υ(NH3）、υ（N2）、υ（H2）。
教学过程
（一）观察生活 引出概念
一、化学反应的速率
注意事项：
1.浓度变化不适用固体和纯液体。
2.用不同的物质表示反应速率，数值可能相同也可能不同。
3.速率之比等于方程式计量数之比等于物质的量变化之比 等于 物质的量浓度变化之比 。
4.化学反应速率通常指一段时间的平均速率而不是瞬时反应速率。
教学过程
（二）交流讨论 拓展延伸
使用测试箱测试食品在一定条件下变质的时间。
保质期的测定
教学过程
（二）交流讨论 拓展延伸
【思考】以碳酸钙和盐酸反应制二氧化碳为例，我们如何来测定一个化学反应的速率？
气体：测单位时间内产生气体的量、测定一定时间内收集到的气体的体积。
固体：测定溶解一定量碳酸钙的时间、测定一定时间内溶解碳酸钙的量。
液体：测定一定时间内氢离子浓度的变化量。
其他：测定一定时间内反应体系温度的变化。
教学过程
（二）交流讨论 拓展延伸
食品储存期加速测试的原理就是利用化学动力学来量化外来因素如温度、湿度、气压和光照等对变质反应的影响力。通过控制食品处于一个或多个外在因素高于正常水平的环境中，变质的速度将加快，在短于正常时间内就可判定产品是否变质。因为影响变质的外在因素是可以量化的，而加速的程度也可以计算得到，因此可以推算到产品在正常储存条件下实际的储存期。
保质期的测定
教学过程
（三）实验探究 深化认知
【实验探究】小组合作，利用教师提供的实验用品，选择一个影响因素进行探究，设计方案并实施探究。
【试剂】5%H2O2溶液、1mol/L氯化铁溶液、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、大理石粉末、蒸馏水、冷水、热水、试管、试管架、小烧杯、量筒、小气球
教学过程
教学过程
（三）实验探究 深化认知
【实验探究】小组合作，利用教师提供的实验用品，选择一个影响因素进行探究，设计方案并实施探究。
教学过程
（三）实验探究 深化认知
二、化学反应速率的影响因素
教学过程
（四）总结归纳 学以致用
【教师】根据今天所学的知识，同学们能对延长食品的保质期提供一些科学的建议吗？
【学生1】将食物进行密封保存。
【学生2】将食物放进冰箱。
【学生3】和抗氧化剂放在一起。
模型构建
教学反思
1.设计生活化教学情境
新课标提出，以素养为本课堂需要创设生活化的情境，本课采用了食品保鲜这个生活情境作为载体，贯穿整堂课的始终。通过观察不同保质期引出化学反应速率概念，通过保质期的测定方法引出化学反应速率的测定方法及影响化学反应的因素，通过延长保质期的方法讨论引出学生对本节课内容的生活化运用。使得各环节的活动环环相扣，能激发学生学习兴趣，同时培养学生的核心素养。
2. “教、学、评”一体化
在课堂教学过程中不断诞生新的学习、新的教学、新的评价， 教学中通过讨论、观察、提问、点评等方式进行诊断，及时了解学生的素养水平以及学习情况并作出调整，呈现螺旋上升的态势。
3.开放性实验设计
本节课的实验探究部分采用了开放式的教学方式，通过学生合作制定实验方案，能充分发挥学生的主观能动性，提升学生实验探究的核心素养。