人教版選修4 第2章第2節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 教案 (2).doc

第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素一、教學(xué)設(shè)計(jì)奧蘇伯爾在代表作教育心理學(xué)認(rèn)知觀點(diǎn)的扉頁上寫道：“假如讓我把全部教育心理學(xué)僅僅歸納為一條原理的話，那么，我將一言以蔽之曰：影響學(xué)習(xí)的惟一最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點(diǎn)，并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)?！痹趯W(xué)生積累了大量影響化學(xué)反應(yīng)速率現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí)之后，有必要從理論上給以升華，讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)象到本質(zhì)，進(jìn)而利用理論指導(dǎo)實(shí)踐，完成一次認(rèn)識(shí)的飛躍。為了讓學(xué)生清楚化學(xué)與生活息息相關(guān)，教科書列舉了生活中的常見事實(shí)，讓學(xué)生在觀察、體悟的過程中感受化學(xué)。要明確反應(yīng)物的本質(zhì)決定了反應(yīng)速率。在討論影響速率的因素時(shí)著重介紹濃度、壓強(qiáng)、溫度及催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并利用緒言中的有效碰撞模型加以解釋，其中除活化分子、活化能概念外，還提到了活化分子百分?jǐn)?shù)，雖然這是新出現(xiàn)的概念，但從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)看不是新知識(shí)，應(yīng)不難理解。教學(xué)中在利用理論模型加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解的同時(shí)，應(yīng)注意讓學(xué)生體會(huì)理論模型的意義。催化劑在化工生產(chǎn)中是至關(guān)重要的，教科書簡(jiǎn)單提到了它的選擇性，以及在尋找良好催化劑的研究上還需要理論上的重大突破，以激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、探究的欲望。濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，是本章教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)。教科書安排了【實(shí)驗(yàn)22】、【實(shí)驗(yàn)23】和【實(shí)驗(yàn)24】，意圖是通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的認(rèn)識(shí)，為后續(xù)化學(xué)平衡移動(dòng)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；同時(shí)通過科學(xué)探究激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，進(jìn)一步加深他們對(duì)知識(shí)的理解。濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是教學(xué)中的重點(diǎn)。建議在教學(xué)中直接應(yīng)用有關(guān)的名詞概念，不做進(jìn)一步的擴(kuò)展（根據(jù)學(xué)生情況，可讓學(xué)生自己查閱相關(guān)資料）。適度介紹其他條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)而得出所有能向反應(yīng)體系中輸入能量，增加有效碰撞機(jī)會(huì)的方法都能提高反應(yīng)速率的結(jié)論。具體教學(xué)建議如下：1. 盡可能采用邊講邊實(shí)驗(yàn)的方式，增加學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，加深體驗(yàn)，有利于他們從中領(lǐng)悟教科書內(nèi)容。2. 盡可能利用數(shù)據(jù)、動(dòng)畫等方法進(jìn)行說明，以使教學(xué)深入淺出、生動(dòng)形象。3. 可以自行設(shè)計(jì)、開發(fā)實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)教學(xué)效果，如：（1）改變na2s2o3和h2so4的濃度，觀察出現(xiàn)渾濁所需的時(shí)間。（2）用兩張濾紙條蘸feso4的濃溶液，其一置于空氣中，另一置于o2中，觀察紙條顏色變化的快慢。（3）取30%的h2o2 2 ml于試管中，插入用砂紙打光的銅絲，有氣泡迅速生成。2h2o2 = 2h2o+o24. 也可以設(shè)計(jì)思考題，如：（1）請(qǐng)列舉生活中有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率的事實(shí)。（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？是如何影響的？怎樣解釋？*（3）從化學(xué)鍵角度思考反應(yīng)物分子中鍵能的高低對(duì)反應(yīng)的活化能及反應(yīng)速率的影響。二、活動(dòng)建議【實(shí)驗(yàn)2-2】（1）kmno4溶液的濃度不要大，否則溶液顏色過重，需要草酸的量及褪色時(shí)間都要發(fā)生相應(yīng)變化。配制成0.01 moll-1比較合適。kmno4溶液要用硫酸酸化。（2）為保證kmno4溶液的紫紅色徹底褪去，本實(shí)驗(yàn)中草酸用量分別過量了1倍和3倍，可以調(diào)整草酸用量，探求更好的實(shí)驗(yàn)效果。（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溶液褪色較慢，由于反應(yīng)中生成的mn2+具有催化作用，隨后褪色會(huì)加快?！緦?shí)驗(yàn)2-3】本實(shí)驗(yàn)所用的冷水用自來水即可，若用冰水混合物溫度更低，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間更長(zhǎng)，更利于比較。為了便于比較，使渾濁程度相同，可在試管背后做一個(gè)黑色標(biāo)記，以其被遮住為準(zhǔn)。最好用體育比賽用的秒表來連續(xù)計(jì)時(shí)?！緦?shí)驗(yàn)2-4】mno2的催化反應(yīng)，根據(jù)h2o2的濃度來調(diào)整木條余燼距離液面的高度，直接使用濃度較高的（30%）h2o2時(shí)，余燼距離液面遠(yuǎn)些（3 cm左右），否則會(huì)因泡沫過多而使余燼熄滅。開頭帶余燼的木條懸在液面上沒有明顯變化（說明h2o2沒有明顯分解），從漏斗加入mno2粉末后，立刻看到木條余燼復(fù)燃，說明瓶中有大量氣體逸出（突顯了催化劑的作用）。h2o2濃度較低時(shí)余燼離液面應(yīng)近些（2 cm左右），以免實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。實(shí)驗(yàn)時(shí)要把準(zhǔn)備工作做好，當(dāng)把帶余燼的木條放入錐型瓶時(shí)，要迅速從漏斗撒入mno2粉末，不要讓余燼在瓶?jī)?nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，以免煙多影響觀察?！究茖W(xué)探究1】1. 因?yàn)榉匠淌揭呀?jīng)給出信息4i-+o2+4h+ = 2i2+2h2o，在不加酸的情況下，o2不能氧化i-，所以，要先向一定體積的ki溶液中滴加淀粉溶液，然后再加入稀硫酸。2. 直鏈淀粉主要是1，4-糖苷型的結(jié)合，它們盤旋成一個(gè)螺旋，每一圈約含6個(gè)葡萄糖單位，每個(gè)分子中的一個(gè)基團(tuán)和另一個(gè)基團(tuán)保持著一定的關(guān)系和距離。分子的結(jié)構(gòu)不僅取決于分子中原子間的化學(xué)鍵聯(lián)系，還要看立體形象，而這個(gè)立體形象取決于分子中的長(zhǎng)鏈的盤旋情況。直鏈淀粉形成螺旋后，中間的隧道恰好可以裝入碘分子，形成一個(gè)藍(lán)色絡(luò)合物。溫度高（近沸）時(shí)，淀粉中的氫鍵作用大大削弱，長(zhǎng)鏈的螺旋結(jié)構(gòu)被破壞，i2分子與淀粉的作用大大削弱，溶液呈無色。冷卻后長(zhǎng)鏈的螺旋結(jié)構(gòu)重新形成，又出現(xiàn)藍(lán)色。建議本實(shí)驗(yàn)做室溫和0 （冰水混合物）時(shí)的比較?！究茖W(xué)探究2】1. 向5%的h2o2中滴入fecl3或cuso4溶液時(shí)都有細(xì)小氣泡產(chǎn)生，滴入fecl3溶液產(chǎn)生的氣泡更快些，說明催化劑是有選擇性的?？梢詤⒖肌緦?shí)驗(yàn)2-1】把本實(shí)驗(yàn)變成一個(gè)定量實(shí)驗(yàn)。2. 本實(shí)驗(yàn)是【實(shí)驗(yàn)2-2】的延續(xù)。由于mn2+對(duì)kmno4的氧化作用有催化功能，所以加入mn2+的試液中的顏色褪色明顯快些。反應(yīng)機(jī)理可能如下：mn()+mn() mn()+mn()mn()+mn() 2mn()mn()+mn() 2mn()mn()與c2o42-生成一系列絡(luò)合物，mnc2o4+、mn(c2o4)2-、mn(c2o4)33-等，它們慢慢分解為mn()和co2。mnc2o4+ mn2+co2+ co2-mn()+co2- mn2+co2總反應(yīng)為：2mno4-+5c2o42-+16h+ 2mn2+5co2+8h2o3. 淀粉在酸的催化下可以水解生成葡萄糖如果欲達(dá)到使淀粉水解完全的目的，需要很長(zhǎng)時(shí)間；在淀粉溶液中加入碘水后，淀粉溶液變藍(lán)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，把另一支試管中事先備好的唾液倒入淀粉和碘水的混合溶液中，稍加振蕩，藍(lán)色迅速褪去。這是由于唾液中含有一種淀粉酶，它在很溫和的實(shí)驗(yàn)條件下，具有很高的催化活性。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明了催化劑有選擇性。三、習(xí)題參考（一）參考答案1. （1）加快。增大了反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)速率增大。（2）沒有加快。通入n2后，容器內(nèi)的氣體物質(zhì)的量增加，容器承受的壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物的濃度（或其分壓）沒有增大，反應(yīng)速率不能增大。（3）降低。由于加入了n2，要保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，就必須使容器的容積加大，造成h2和i2蒸氣的濃度減小，所以，反應(yīng)速率減小。（4）不變。在一定溫度和壓強(qiáng)下，氣體體積與氣體的物質(zhì)的量成正比，反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大一倍，容器的容積增大一倍，反應(yīng)物的濃度沒有變化，所以，反應(yīng)速率不變。（5）加快。提高溫度，反應(yīng)物分子具有的能量增加，活化分子的百分?jǐn)?shù)增大，運(yùn)動(dòng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)速率增大。2. a。催化劑能夠降低反應(yīng)的活化能，成千上萬倍地提高反應(yīng)速率，使得緩慢發(fā)生的反應(yīng)2co+2no= n2+2co2迅速進(jìn)行。給導(dǎo)出的汽車尾氣再加壓