高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率教案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率教案，共9页。
教学目标
能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响。
教学环节
情境导引
通过生活经验和之前所学知识，我们知道，不同化学反应速率不同，浓度、温度、压强、催化剂也会影响化学反应速率。这些从宏观上都已得到证实，从微观上我们怎么理解这些反应速率不同？
任务1：如何从微观角度理解化学反应机理？
问题1：什么是反应历程？
问题2：基元反应发生条件是什么？
我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。这样的理论在化学上称之为碰撞理论。
为什么分子碰撞时有的能发生化学反应，有的不能呢？这幅图片是HI分子的几种可能的碰撞模式
由此可见基元反应发生条件为：分子有足够能量，按合适取向发生碰撞。满足上述两个条件的碰撞才能发生化学反应。
问题3：影响基元反应速率的主要因素是什么？
碰撞理论认为：
发生有效碰撞且有足够能量的分子叫活化分子。活化分平均能量与反应物分子平均能量差值叫活化能。
影响基元反应速率的主要因素是什么？
碰撞理论认为影响基元反应速率的主要因素是活化能的大小。
比如合成氨反应速率很慢，是因为反应活化能很大，而酸碱中和反应瞬间完成，是因为该反应的活化能非常小。
活化分子在反应物分子中占有一定的百分比，这个数叫活化分子百分数。
在必修教材的学习中我们已经知道，影响反应速率的因素有浓度、压强、温度、催化剂等外界条件，下面我们就从微观角度逐一分析。
任务2：从微观角度理解浓度是如何对化学反应速率产生影响？
任务2：从微观角度理解压强是如何对化学反应速率产生影响的呢？
许多化学反应物都是以气态组分的形式参与反应的，而气体很容易受到压强变化的影响，下面我们继续研究压强对反应速率的影响。
对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加反应物各气体物质的浓度。
请同学们思考：恒温恒容通入惰性气体反应速率如何变化？
请同学们思考：恒温恒压通入惰性气体反应速率如何变化？
请同学们思考：反应体系均为固态或液态，改变压强对反应速率有何影响？
由于固体或液体的浓度不变，因此增大压强时，单位体积活化分子数不变，单位时间有效碰撞次数不变，化学反应速率不变。
由此我们可以得出以下结论： 压强改变的实质：是对反应物各气体物质浓度产生了影响，而引起反应速率发生变化。
任务3：从微观角度理解温度是如何对化学反应速率产生影响的呢？
任务4：从微观角度理解催化剂是如何对化学反应速率产生影响的呢？
目前，科学家普遍认为，催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应历程，改变反应的活化能。图中实线和虚线分别表示无催化剂和有催化剂的反应过程中，反应物及生成物的能量与活化能的关系。很显然，有催化剂时反应的活化能降低了很多。 这就使得更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，从而增大了化学反应速率。
通过之前的学习，我们知道
下面我们来看一道例题
我们知道，把这①②两步反应相加会得到总反应。本题已知总反应和第①步反应，所以用总反应-第①步反应，就是第②步反应。
同学们思考以下三个问题
我们知道，催化剂参与反应，改变反应历程，但反应前后质量和化学性质不变。则反应机理和总反应可知：I-是①步反应物，是第②步生成物，相加时消耗掉，所以I-做为催化剂，而IO-做为第①步生成物，第②步反应物，相加时消耗掉，所以IO-做为中间产物。
既然I-参与化学反应且做为第①步反应物，当然其浓度会影响反应速率。
要想画出反应过程中的能量变化图像，首先解决两个问题，一是判断反应热大小，可根据反应物和生成物总能量来确定，二是判断活化能大小，可根据反应的快慢来确定。
本题已知总反应和分反应的反应热，如何确定第①步第②步活化能大小呢？
根据题给条件，第①步是慢反应，所以活化能大。
解答本题的基本思路是
课堂小结
通过以上分析我们可知，无论是增大浓度或加压，还是升高温度或使用催化剂，均能提高单位体积活化分子数增多，使得单位时间有效碰撞次数增多，从而实现反应速率加快。而二者之间的不同点在于，增大浓度或加压，单位体积分子总数增多 (活化分子百分数不变)；而升高温度或使用催化剂，单位体积分子总数不变 (活化分子百分数增大)。
反馈与评价
布置作业
1.阅读教材相关内容，整理笔记
2.完成教材28-29页 第6题
最后以道尔顿一句话与同学们共勉
一些人能获得更多的成就，是由于他们对问题比起一般人能够更加专注和坚持。
——道尔顿