《影響化學反應速率的因素》教學設計

鐘思麗　衷明華

一、教學設計思路分析

1.教材依據

本課題選自人教版高中化學選修四第二章第二節，《影響化學反應速率的因素》。

2.教材分析

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

3.學情分析

學生已經在高中化學必修二中學習了化學反應速率的定義，及其表示方式，知道溫度、濃度、催化劑可以影響化學反應速率，并掌握一些簡單的比較化學反應速率的方法。但是對影響化學反應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反應速率的。在上一節課的學習中，學生掌握了化學反應速率的定義，通過測量鋅與硫酸反應速率的實驗，學會了通過實驗測量化學反應速率的方法，懂得運用控制變量法進行探究實驗。高二年級的同學具備基礎化學實驗操作技能，基本掌握探究式實驗的方法，能較好地與同學合作。好奇心強，求知欲強，對生活中的現象感興趣。自我意識強，渴望獨立完成科學探究的過程，渴望在團隊合作中發揮自己的聰明才智。

4.教學設計思路

新課程改革要求在教學活動中，以學生為主體，教師發揮主導作用。提倡新的學習方式：

自主學習、探究式學習、在合作中學習。本節課設計打破傳統的教學設計模式，采用翻轉課堂設計理念。

課前，學生觀看老師事先錄制好的微課視頻，對將要學習的內容產生了興趣，并掌握活化能、活化分子、有效碰撞等理論知識，了解化學反應的歷程，初步認識到能改變反應物的活化能、活化分子百分數、單位時間內有效碰撞次數的因素，就是能影響化學反應速率的因素。看完視頻，學生閱讀導學稿，在教師的引導下獨立思考問題，查閱資料。然后找同學組成小組，進行討論，合作完成探究實驗“濃度（與壓強）對化學反應速率的影響”、“溫度對化學反應速率的影響”或“催化劑對化學反應速率的影響”。觀察現象，并錄成視頻發到QQ班級學習討論群，供其他組同學觀看。填寫實驗記錄，組內討論得出結論。啟發學生獨立思考、合作學習、探究學習。

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的小組上臺分享探究成果。另外兩組的同學對比課前QQ班級學習討論群上該組同學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，再做相應的補充講解。

課后，學生在QQ班級學習討論群上，總結匯報，交流經驗，分享學習收獲。

教學設計的流程圖：

二、教學設計方案

1.教學目標

（1）知識與技能

①掌握影響化學反應速率的因素：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、催化劑對化學反應速率的影響，并從活化能的角度加以解釋；

③學會運用所學的知識解釋日常生活中人們為影響化學反應速率所采取的措施的原理，并學會運用所學的知識解決生活中的問題，學以致用。

（2）過程與方法

①學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反應速率的影響，認識其一般規律。

③通過自主探究，提高獨立思考、自主學習的能力，通過小組合作，學會與他人合作學習。

（3）情感態度與價值觀

①養成科學探索的興趣和嚴謹的科學態度，增強探索化學反應原理的興趣，樹立學習和研究化學的志向；

②形成化學與生活息息相關，為生活服務的正確觀念；

③結合生活中的實例分析問題，增強運用知識改善生活的意識，培養學以致用的好習慣。

2.教學重點難點

教學重點：影響化學反應速率的因素及一般規律。

教學難點：從活化能的角度解釋外界條件對化學反應速率的影響。

3.教學技術媒體

結合多媒體課件、微課進行授課，利用計算機網絡進行課前討論、課后匯報總結。

4.教學方法

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

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

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

【講解】反應物中活化分子的百分數是一定的。那么，其他條件相同時，反應物濃度增大，活化分子數增多，有效碰撞幾率增加，反應速率也就增大了。

【提問】那么壓強呢？請第一組的同學補充一下。

【講解】很好。我們第一組的同學很聰明。對于氣體反應物，在相同溫度下，增大壓強相當于增大濃度，反應速率增大。應當注意的是，增大壓強只有在增大有效壓強，即會導致反應物濃度增大的情況下，才能加快反應速率。

【教師演示實驗】對固體反應物，濃度認為不變。那么固體反應物的反應速率與什么有關呢？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“溫度對化學反應速率的影響”）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怎么評價我們第二組同學的探究活動呢？

【教師評價】很好，希望第二組同學再接再厲。

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

【板書】影響化學反應速率的因素：

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；反應物濃度越大，反應速率越快。我們還增加0.3mol/LH2C2O4、0.4mol/LH2C2O4兩個實驗組，得出結論：其他條件相同時，反應物濃度越大，化學反應速率越快。因為濃度越大，活化分子數就越多，有效碰撞幾率就越大。

鐵釘生銹的反應式：

4Fe+6H2O+3O2=2Fe2O3·6H2O

空氣濕度越大，即反應物水的濃度越大，反應速率越快，鐵釘就越容易生銹。

【學生評價】優點：多組實驗；

缺點：（一一列舉出視頻中存在的操作不規范的地方。）

【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，單位體積內氣體的分子數越多，反應速率增大。

【第二組匯報】我們組課前做了實驗2-3，現象為：放在熱水中的試管比放在冷水中的試管先出現渾濁。這與我們預先的猜想相符，溫度越高，活化分子百分數越大，反應速率越大。

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

【學生評價】第二組同學做實驗操作很規范，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象加以分析整理，學生學會反思、對比發現自己的不足。

課上交流探究成果，讓學生動口、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，讓所有同學參與其中。

由于學生剛接觸化學實驗探究活動，實驗操作可能會出現一些問題，小組之間互相討論實驗中遇到的問題，老師給予適當的指導，學生和教師分別對本次探究活動作適當的評價，學生在反思中進步。

教師肯定學生做得好的地方，給學生自信心，鼓勵學生再接再厲，讓學生在學習的過程中展現自己，增強自信心，獲得成就感。

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

【提問】其他組的同學怎么評價第三組同學的探究活動呢？

【教師評價】同學們說得很對。第三組同學思路清晰，操作也好。但下結論還不夠嚴謹，沒考慮到催化劑有加快反應速率的正催化劑和減緩反應速率的負催化劑。希望下一次，能從多角度考慮，表述更嚴謹一點。

【講解】一般而言，正催化劑能降低反應所需的活化能，使體系中活化分子百分數提高，有效碰撞幾率提高，反應速率增大。

【板書】影響化學反應速率的因素：

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，灰燼復燃，迅速產生大量氣泡。由實驗現象可推斷：催化劑能降低反應所需的活化能，從而加快反應速率。

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的催化劑，能加快香蕉等水果成熟。

【學生評價】操作規范，但沒考慮到有些催化劑是減緩反應速率的。 教師補充講解，讓學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反應速率的。

6.板書設計

三、教學特色和創新

1.采用翻轉課堂理念設計本節課，充分揮發課前自主學習的作用，提高教學效率。

2.采取課前小組合作，進行實驗探究，將學習的主動權交給學生，以學生為主體，讓學生體驗整個探究過程，了解、掌握科學探究的方法。

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

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生反應：

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），反應速率也加快嗎？

試說明理由。

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

理由是________________________________________________。

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

理由是________________________________________________。

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