人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率公开课教案设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率公开课教案设计，共10页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程，情景导入，实验探究1，学生活动，名师点拨，实验探究2等内容，欢迎下载使用。
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能
【教学目标】
1．通过实验，从宏观上认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响；
2．能从定性和定量结合的角度，用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响
【教学重难点】
1、重点：浓度、压强对化学反应速率影响的一般规律。
2、难点：运用有效碰撞理论解释浓度、压强对化学反应速率的影响。
【教学过程】
一、导入新课
【情景导入】在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。浓度、压强、温度及催化剂等因素也会影响反应速率，那么这几种因素是如何影响化学反应速率的呢？
二、讲授新课
（一） 定性和定量研究影响化学反应速率的因素
【师】首先我们先来探究浓度对化学反应速率的影响。
【实验探究1】探究浓度对化学反应速率的影响
【学生活动】分组实验，总结现象与结论。
【投影】实验记录及结论
实验目的
试剂种类及用量
实验现象
结论
探究浓度对反应速率的影响
0.1mol/L Na2S2O3溶液5mL
0.1mol/L H2SO4溶液2mL
均出现黄色沉淀，且滴加0.5mol/L  H2SO4溶液的试管中先出现黄色沉淀
浓度越大，反应速率越快
0.1mol/L Na2S2O3溶液5mL
0.5mol/L H2SO4溶液2mL
【师】当其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小
【名师点拨】1.浓度对化学反应速率影响的注意事项
（1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。
（2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化）。
（3）固体物质的反应速率与其表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。
（4）对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
【师】温度又是怎样影响反应速率的呢？
【实验探究2】探究温度对化学反应速率的影响
【学生活动】分组实验，总结现象与结论。
【投影】实验记录及结论
实验目的
试剂种类及用量
温度
实验现象
结论
探究温度对反应速率的影响
0.1mol/L Na2S2O3溶液5mL
0.1mol/L H2SO4溶液5mL
蒸馏水
均出现黄色沉淀，且热水中的试管中先出现黄色沉淀
温度越高，反应速率越快
0.1mol/L Na2S2O3溶液5mL
0.1mol/L H2SO4溶液5mL
热水
【师】当其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。
【名师点拨】 2.温度对化学反应速率影响的注意事项
（1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。
（2）对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大；降低温度，正、逆反应速率都减小，但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。
（3）大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2~4倍，利用这一规律可以对一些化学反应速率进行粗略估算。
【师】有些反应会用到催化剂，那么催化剂对于反应速率又有怎样的影响？
【实验探究3】探究催化剂对化学反应速率的影响
【学生活动】分组实验，总结现象与结论。
【投影】实验记录及结论
实验目的
试剂种类及用量
实验现象
结论
探究催化剂对反应速率的影响
5%H2O2溶液
产生气泡不明显
催化剂可加快反应速率
5%H2O2溶液+0.5mol/L FeCl3溶液
产生大量气泡
【师】他条件相同时，加催化剂能增大反应速率。
【名师点拨】 3.催化剂对化学反应速率影响的注意事项
（1）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应方向，也不能改变反应热的大小。
（2）同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。
（3）同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。正催化剂加快化学反应速率，负催化剂减慢化学反应速率(不说明指正催化剂）
（4）规律：①选用合适的催化剂，能使反应速率增大。
②反应物之间同时发生多个反应时，催化剂有选择性，可以提高目标产物的比率。
【师】压强又是怎样影响反应速率的呢？
【讲解】针对有气体参加的压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应，增大压强(减小容器体积)→反应物浓度______→反应速率_____，反之，反应速率_____；对只有固体或纯液体参加的反应，压强变化几乎不影响反应速率。
【名师点拨】 4、对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简化理解如下




【课堂专练】
二、活化能
【过渡】如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢？下面通过活化能和简单碰撞理论对这一问题进行讨论。
【讲解】研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。
【投影】基元反应：一个化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。
反应历程：与某化学反应有关的一组基元反应反映了该反应的反应历程，反应历程又称反应机理。
自由基：像上述反应历程中的I•一样，带有单电子的原子或原子团叫自由基，如O•自由基。
【师】基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。以气体的反应为例，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。但并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。能够发生化学反应的碰撞我们称之为有效碰撞。
【讲解】反应分子必须具有一定的能量；有合适的碰撞取向才可以使反应发生。有效碰撞能使化学键断裂，自由基可以重新组合形成新的化学键，从而发生化学反应。这就是化学反应的实质。
【过渡】发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。
【投影】

【讲解】如上图所示，E1表示反应的活化能；E2表示活化分子变成生成物分子放出的能量；E1－E2表示反应热(即ΔH)。
【师】在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越大。
【师】解释化学反应过程

【师】接下来我们一起来用有效碰撞理论解释活化能与反应速率的关系
【讲解】在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的，活化分子的百分数越大，单位体积内 越多，单位时间内 的次数越多，化学反应速率就越快。
【师】如何运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响
【讲解】 (1)运用有效碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响：
①规律：当其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；反之，反应速率减慢。
影响
外因
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
增大浓度




(2)运用有效碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响：
①规律：当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；反之，反应速率减慢。
②理论解释：
影响
外因
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
升高温度




【名师点拨】
本质原因：升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。

【讲解】 (3)运用有效碰撞理论解释催化剂对化学反应速率的影响：
①规律：当其他条件不变时，使用适当的催化剂，较大程度地增大化学反应速率。
②理论解释：
影响
外因
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
使用催化剂





(4)运用有效碰撞理论解释压强对化学反应速率的影响：
①规律：当其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强(减少容器的容积)相当于增大反应浓度，反应速率加快；减小压强(增大容器的容积)相当于减小反应浓度，反应速率减慢。
②理论解释：
影响
外因
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总数
活化分子数
增大压强





【归纳小结】

注意：
①活化分子数变，反应速率不一定变；但活化分子百分数变，则反应速率一定变。
②对于可逆反应，升温、加压，加入催化剂既加快正反应速率又加快逆反应速率。
【课堂专练】

【课堂小结】

【板书设计】
2.1.2影响化学反应速率的因素
一、定性和定量研究影响化学反应速率的因素
实验探究1：探究浓度对化学反应速率的影响
实验探究2：探究温度对化学反应速率的影响
实验探究3：探究催化剂对化学反应速率的影响
二、活化能
1、基元反应与反应历程
2、有效碰撞与活化能
3、活化分子和活化能