關于“化學反應速率”的課堂設計與應用反思

劉紅紅

摘 要： “化學反應速率”是蘇教版化學2專題2第一單元的第一課時，本文以學情和教材地位為依據進行了課堂設計，并針對此設計做了反思，以期對教學有所幫助。

關鍵詞： “化學反應速率” 課堂設計 應用反思

“化學反應速率”包含化學反應快慢的衡量和計算，也隱含化學反應速率的影響因素，通過學生自己實驗探究和教師引導，有助于學生更透徹地理解知識，提高知識應用和遷移的能力。

在教案設計時應注意實驗設計的有效性和操作性，盡量簡化實驗操作，并對小組討論過程中學生認知情況的變化有充分的預計，既讓學生成為課堂的主角，又要掌握課堂的發展方向，恰當地引導，將探索引向深入，培養學生的創造性思維。

提高學生分析、解決問題能力的最好方法，就是在學生的實驗探究過程中增強對實驗結果的不確定性，將驗證類實驗與探究類實驗相結合。

一、設計的基本依據

1.教材地位

學好“化學反應速率”是學生更深入地認識化學反應的基礎。學生對化學反應的快慢和反應速率的影響因素的認識，是通過有限實驗現象的觀察和生活體驗感性地把握的。化學反應速率內容在高中必修模塊和選修模塊中均有安排，既有學習的階段性，又有必修、選修的層次性，本課時教學中要通過實驗，聯系已學知識幫助學生定性地認識外界條件對化學反應速率的影響，利用這一知識說明生產生活中有關反應速率的問題，不要求從理論上說明外界條件為什么會影響化學反應速率，也不要求定量地分析、描述外界條件對化學反應速率的影響[1]。

化學反應速率的概念，影響化學反應速率的因素是本節課的教學重點，難點是化學反應速率影響因素的探究總結。

2.學情

本節內容是對前兩節內容的拓展和完善，學生感性地了解影響化學反應速率的因素相對比較容易，但要上升到理性高度則有一定的困難。通過學習可使學生對化學反應特征的認識更深入、更全面，在頭腦中建立一個有關化學反應的完整而又合理的知識體系。

3.目標

了解化學反應速度的概念及表示方法，能進行反應速率簡單的計算。知道反應物本身性質和外界因素（濃度、溫度、催化劑、壓強、接觸面積等）對化學反應速度的影響，初步了解如何調控化學反應的快慢。

通過實驗不斷總結、發現、歸納知識的要點，使自身的思維能力和創造能力都得到充分的鍛煉。

激發學生探究化學反應的興趣，培養實驗研究的嚴謹性；增強學生合作、創新與求實的精神。

二、設計過程

引入：觀看視頻（一輛行駛中的汽車）。

思考：汽車行駛速率的決定因素是什么？（汽車的性能，如發動機功率）影響因素是什么？（天氣、路況、司機駕駛水平）

追問：那么一個化學反應的快慢的決定因素是什么？影響因素是什么？（溫度、濃度、壓強、催化劑……）

討論：這么多可能影響因素，如何驗證某一個因素是否影響化學反應快慢呢？

引導：控制單一變量法。在探究一個影響因素時要保證其他條件不變。

提示：一個正在進行的化學反應，我們可以用什么來衡量它的快或慢呢？

結論：可以用氣泡產生的快慢、固體量減少或增加的快慢、顏色褪去或加深的快慢等現象判斷。

探究1：探究反應物本身的性質、反應物濃度、接觸面積、溫度對反應速率的影響。

試劑：銅片、鐵片、鎂條、鐵粉、鹽酸（0.1mol/L）、鹽酸（3mol/L）。

儀器：試管、藥匙、膠頭滴管、酒精燈、火柴、試管夾、砂紙、剪刀。

提示：①進行實驗，仔細觀察，詳細記錄，小組討論，得出初步結論；②集體交流探究過程、結論，做出總結；③活潑金屬與酸或水反應的本質是金屬與酸或水電離出的氫離子反應。

探究2：探究反應物本身的性質、反應物濃度對反應速率的影響。

試劑：3%的H■O■溶液、二氧化錳粉末、FeCl■溶液。

儀器：試管、膠頭滴管。

操作：取3支試管（1、2、3），分別加入5mL 3%的H■O■溶液，試管2中再加少量的二氧化錳粉末，試管3中再加幾滴三氯化鐵溶液。

提示：二氧化錳、三氯化鐵可以做雙氧水分解的催化劑。

思考：有人說：“壓縮密閉容器中氣體體積時，壓強對反應速率的影響本質上就是濃度對反應速率的影響。”你怎么理解這句話。

概括：進一步明確外因、內因對化學反應速率的影響。

板書設計：

影響化學反應速率的因素：①內因（決定性因素）：反應物本身的性質；②外因：（在其他條件相同的情況下）：

濃度——濃度越大，反應速率越大；

溫度——溫度越高，反應速率越大；

接觸面積——接觸面積越大（顆粒越小），反應速率越大；

催化劑——使用催化劑加快化學反應速率；

壓強——（通過濃度影響）對有氣體參加的反應，壓強越大（濃度越大），反應速率越大。

知識遷移：①夏天的食物為什么容易變質？②高爐煉鐵時鐵礦石為什么要粉碎？③用硫酸和鋅粒（過量）制取氫氣時，氣泡的產生為什么先較快后加快，最后再減慢？④加酶洗衣粉的去污能力為什么比普通洗衣粉強的多？

對于現象不明顯的反應，如HCl+NaOH=H■O+NaCl，我們該如何描述它反應的快慢呢？

在物理上都會學到用單位時間內物體通過的路程來表示物體運動的速度（V=△S/△t），化學反應的速率也可以用單位時間內某個量的改變表示（如△V、△n、△C、△m、△Q）。

化學上普遍采用單位時間內生成物濃度的增加或反應物濃度的減少表示化學反應速率。

化學反應速率：（1）表示方法：化學反應速率用單位時間內反應物濃度的減小或生成物濃度的增加表示。同一反應中，不同物質的濃度改變可能不同，如物質A的濃度的改變量，求出的就是用物質A表示的反應速率。（2）表達式：v（A）=△C（A）/△t。一段時間內濃度的改變量除于一段時間，所以求出的是平均速率。（3）常用單位：mol/（L·S）、mol/（L·min）、mol/（L·h）

名題導思：（1）在2L密閉容器中，在一定條件下進行合成氨的反應3H■+N■？葑2NH■，先加入H■和N■各2mol，反應經2min鐘后，測得N■的物質的量濃度0.8mol/L。求此反應的化學反應速率是多少？分別用H■、 N■、NH■ 的濃度變化表示。

（2）3H■+N■？葑2NH■，在4種不同條件下發生該反應，測得相同時間內的化學反應速率如下，則最快的是（？搖 ？搖）

A.v（H■）=0.1 mol/（L·min） B.v（N■）= 0.1 mol/（L·min）

C.v（N■）= 0.2 mol/（L·min） D.v（NH■）= 0.01 mol/（L·S）

總結：在具體的運用和理解化學反應速率時，還應該注意下面幾個問題：（1）化學反應速率是標量；（2）計算出的化學反應速率是一段時間內的平均反應速率；（3）純液體和固體的“濃度”是個常數，所以不用它們表示化學反應速率；（4）同一化學反應可用不同的的物質表示其化學反應速率，數值可能不相同，但意義相同。其化學反應速率比等于化學計量數之比。

例如：N■+3H■？葑NH■中，V（N■）：V（H■）：V（NH■）？葑1：3：2

學好化學反應速率的影響因素對我們的生活幫助非常大。在我們的生活中和工業上，有些反應我們希望它進行的盡量慢一些，而有些反應我們則希望它快一點，那么就可以通過調節影響速率的這幾個因素控制快慢。

三、應用反思

1.改變教材中知識呈現的先后順序。先探究影響化學反應速率的因素，再講解并展開針對化學反應速率的基本計算和練習。先定性再定量，有利于學生理解速率的表達方式。

2.依據“化學課程標準”活動探究的建議，先通過學生此前所學過的知識和日常生活經驗，設計對比探究實驗，讓學生了解“控制變量法”在化學實驗研究中的應用，探究外部因素的影響規律，然后引出化學反應速率的定義及計算，閱讀課文分析概念的內涵與外延，按由易到難的習題進行鞏固。

3.更換課本中的實驗。首先，增加銅與稀鹽酸的反應，與鐵、鎂和稀鹽酸的反應做對比，幫助學生理解最主要的影響因素是物質本身的性質。課本中 “不同濃度的過氧化氫分解實驗”的現象區別不明顯，改為現象更明顯的Mg與不同濃度稀鹽酸反應，增加“表面積大小對化學反應速率的影響”的實驗。

4.本節課注重分析和處理實驗數據能力的培養。

參考文獻：

[1]高中化學教學參考書化學2（必修）.江蘇教育出版社.P28.