人教版高中化学选修4 第二章全部教案.docx
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人教版高中化学选修4第二章全部教案
化学反应速率教学设计
一、教学目标
1.知识目标：
（1）了解化学反应速率的涵义
（2）理解化学反应速率的表达式及其简单计算。
2.能力目标：
（1）通过有关化学反应速率概念的计算，掌握计算化学反应速率的方法，提高有关计算的能力。
（2）提高根据化学方程式的判断、比较和计算化学反应速率的能力，掌握比较化学反应快慢的方法。
3.情感态度价值观：
通过学习过程、实例学生初步学会运用化学视角，去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。
二、教学重点
1.教学重点：
化学反应速率的表示方法、计算。
2.教学难点：
化学反应速率计算。
三、学情分析、教学方法分析
在学生已有的物体运动速度的基础上，引入化学反应速率的概念不会给学生带来太大的困难，但化学反应速率的表示方法却将是一个难点。
在学生自己阅读后，介绍化学反应速率的表示方法，然后，通过简单的练习加深学生的理解。
进而，进入三段式的学习，做、讲例题，探究化学反应速率与计量数的关系。
接着，尝试比较化学反应速率的大小，最后，练习，总结，下课。
四、教学过程
教学
环节
教学内容
教学活动
活动目的
教师
活动
学生
活动
创设情境
都说桂林山水甲天下，其实桂林的溶洞也十分漂亮，溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，这是经过了亿万年岁月的沉淀，发生的化学反应是非常慢的，慢的化学反应不常见，但是快的化学反应在生活中随处可见，同学们可以举出一些例子出来吗？
可以发现化学反应是有快慢之分的。
展示自身去桂林旅游时拍摄溶洞的图片，让学生举出化学反应快的例子
观察图片、举例回答问题
教学引入：
使学生通过观察图片和已有的知识，认识到化学反应有快慢之分，引起学生兴趣和导入新课
设疑
怎样比较和判断反应的快慢？
请提出你认为可行的方法。
引导学生对初中学习的有关反应现象进行思考，并对学生的回答进行补充。
交流讨论
学会交流，学会用化学语言解决简单的问题
得出结论
根据反应物的消耗或生成物的产生快慢粗略比较。
①冒气泡的快慢②颜色的变化③固体量的减少④浑浊程度⑤温度变化等
归纳总结
对原有知识进行回忆，总结，学会归纳。
以上的方法可以帮助我们直观的判断比较出两种或几种化学反应的快慢，我们称为定性判断。
但是在科学研究和实际的应用中，需要对化学反应的快慢进行定量的描述，可以进行量的比较呢？
引导：
初中物理用什么来描述物体运动的快慢？
速率的定义是什么？
那么类比如果我们知道了单位时间内产生的气体是多少，是否就可以知道反应的快慢？
回答，速率：
物体单位时间内通过的位移。
思考
推进新课
所以定量判断一个化学反应的快慢，则需要使用同一定义或标准下的数据。
与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似，化学反应过程进行的快慢用“反应速率”来表示。
速率
化学反应速率
定义
单位时间内位移
容积不变时，单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加
公式
υ=s/Δt
υ=Δc/Δt
单位
m/s或m/min
mol/（L·min）或mol/（L·s）
相同点
表示平均速率，不是瞬时速率
引导：
工农业生产中多数是溶液或气体之间的反应。
通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
对照物理学中速度的概念给化学反应速率下定义。
学会进行学科知识迁移。
板书
化学反应速率
一、定义：
化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示（取正值）。
表达式：
V=ΔC/ΔT
单位：
mol/（L·min）或mol/（L·s）
板书并讲解
理解化学反应速率的概念并通过概念得出计算式和单位。
知道化学反应速率的表示方法和简单计算
层层深入
在A+2B=C的反应中，已知起始时A的浓度为2mol/L，经过2分钟后，其浓度变为1mol/L，求该物质在2分钟内的反应速率。
指导计算，规范计算格式
学习模范
进一步理解化学反应速率的概念并会简单应用
板书
二、三步曲
起始浓度c（起始）
终了浓度c（终了）
变化浓度Δc
总结归纳
倾听记忆
培养规范的计算模式
学以致用
例2.
在密闭容器中进行合成氨的反应，起始时N2的物质量浓度为8mol/L，H2的物质量浓度为20mol/L,5分钟之后N2的物质量浓度边为6mol/L，则在这段时间内N2、H2、NH3的反应速率各是多少？
解析：
用环节三给出的计算化学反应速率的步骤进行计算
密闭容器中，合成氨反应∶
N2+3H2=2NH3
起始浓度（mol/L）：
8200
5min后（mol/L）：
6（）（）
浓度变化（mol/L）：
（）（）（）
则V（N2）=△C/△t=（）
V（H2）=△C/△t=（）
V（NH3）=△C/△t=（）
由以上可知∶V（N2）:
V（H2）:
V（NH3）=（）：
（）:
（）
提问：
上述计算题的结果，你会得出什么结论？
练习，讨论，思考，总结
知道同一化学反应不同物质化学反应速率的规律
注意：
1.用不同物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，要指明是某物质的化学反应速率。
2.反应物或生成物的化学反应速率均可表示同一化学反应的速率。
3．速率（v）之比=化学计量数之比
=浓度变化（△c）之比
引导学生回答，最后总结强调。
回答问题，做笔记
例3.
反应A+3B=2C+2D在四种不同情况
下的反应速率分别为:
①v（A）=0.15mol/（L·s）
②v（B）=0.6mol/（L·s）
③v（C）=0.4mol/（L·s）
④v（D）=0.45mol/（L·s）
该反应进行的快慢顺序为
用不同物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，速率均可表示同一化学反应的速率
提问：
如何比较不同化学反应的速率呢？
类比物理速度比较，选取参照物
比较不同条件下反应的快慢，应取同一参照物
根据教师的提示练习比较
学会不同化学反应化学反应速率的比较方法
课堂小结
1.定义2.表达式3.各物质的速率的联系。
讲述总结归纳
理清学习思路，回顾本节课
使学生对本节课印象深刻
[讨论]请同学们谈谈研究化学反应速率的意义。
[讨论后小结]由于有的反应速率很慢，现实生产生活中要加快，如钢铁冶炼、合成橡胶；而有的反应速率很快，现实生产生活中要减慢，如钢铁生锈、橡胶老化。
这对提高生产效益、减少浪费等都有现实意义。
研究它们，就可以采
讲解并引导学生思考
讨论
听讲
培养学生用化学眼光去观察社会并思考解决问题的社会责任感。
《影响化学反应速率的因素》教案
一、教学目标
（一）知识与技能目标
1．通过实验探究温度、浓度、压强等对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
2．初步运用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等来解释浓度、温度等条件对化学反应速率的影响。
（二）过程与方法目标
1．通过实验探究提高观察能力、记录实验现象及设计简单实验的能力。
2．在利用碰撞理论对影响化学反应速率的因素进行解释的过程中提高分析问题、解决问题及语言表达能力。
（三）情感态度与价值观目标
通过学习过程，初步学会从化学视角去观察生活、生产和社会中有关化学反应速率的问题。
同时还亲身体验科学探究的喜悦，从而培养实事求是的科学态度和积极探索的科学精神以及学习化学的兴趣。
二、教学重难点
教学重点：
外界条件对化学反应速率的影响。
教学难点：
运用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
三、教学过程
【导入】上节课我们学习了化学反应速率的表达及计算，知道不同的化学反应具有不同的化学反应速率。
例如，有些反应速率很快，如盐酸与氢氧化钠的中和反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。
可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。
【板书】影响化学反应速率的因素
一、决定化学反应速率的因素：
反应物本身的性质
【引导】那么，化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢？
不是，因为其他因素，如：
温度、浓度、压强、催化剂等会影响一些化学反应的反应速率。
这节课就重点讨论有关外界条件对化学反应速率的影响。
【板书】二、外界条件对化学反应速率的影响：
（一）浓度对化学反应速率的影响
【演示】课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应。
加入试剂
4mL0.01mol/LKMnO4
2mL0.1mol/LH2C2O4
4mL0.01mol/LKMnO4
2mL0.2mol/LH2C2O4
实验现象
褪色时间
结论
在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。
【补充实验】不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1mol/L的硫酸反应的对比实验表。
编号
Na2S2O3溶液
水
硫酸
出现浑浊的时间（秒）
1
10ml
0
10ml
2
5ml
5ml
10ml
【板书】结论：
当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。
【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？
【讲解】化学反应的实质就是旧化学键的断裂和新化学键形成的过程，而旧键的断裂和新键的形成必须通过反应物分子（离子）的相互接触，相互碰撞来实现的。
分子间的碰撞必须具有足够的能量，具有足够的能量的分子叫活化分子，活化分子必须具有合适的取向才能发生有效碰撞，发生化学反应。
【讲解】其他条件不变，活化分子在反应物分子中占有一定的百分比，当反应物浓度增大时，单位体积内反应物分子增多，单位体积内活化分子数目也相应增多，单位时间内有效碰撞次数增多，化学反应速率就增大。
【板书】其他条件不变，反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
【对结论的再理解】
1．一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大。
2．对于可逆反应aA＋bB
cC＋dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。
而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。
增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。
3．固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。
【应用】
1．用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。
2．制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。
【板书】
（二）压强对化学反应速率的影响
【提出问题】提起压强一词往往与什么有关？
为什么？
【学生回答】往往与气体有关，固体和液体受压强的影响较小。
【讲解】所以讨论压强对化学反应速率的影响，指的是有气体参加的化学反应，我们知道，在物理学上有这样的规律，当温度不变时，一定量的气体的压强与其体积成反比，即P1V1＝P2V2，说明温度不变时压强增大，体积将会变小，单位体积内的分子数增加，相当于增加了反应物的浓度，故增大压强可以增大化学反应速率。
若要减小压强呢？
【学生回答】分析：
根据P1V1=P2V2，当温度不变减小压强时，体积必然增大，单位体积内的分子数减小，亦即相当于反应物的浓度降低，化学反应速率减慢。
【引导】对于固体和液体（或溶液）参加的反应，改变压强将会怎么样呢？
【学生回答】因为改变压强对固体、液体或溶液的体积影响很小，所以对浓度的改变就很小，可以认为改变压强对他们的反应速率无影响。
【板书】结论：
有气体参加，当其他条件不变时，增大压强化学反应速率加快。
原因：
增大压强相当于增大浓度。
【结论的再理解】
1．压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。
我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。
2．对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应速率和逆反应速率都增大。
3．恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。
恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。
【板书】（三）温度对化学反应速率的影响
【演示】课本21页实验2-3。
同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1mol/L的硫酸5ml反应的对比表
编号
0.1mol/L的Na2S2O3
0.1mol/L的H2SO4
反应温度（℃）
反应中出现浑浊的时间（秒）
1
5ml
5ml
冷水
2
5ml
5ml
热水
【板书】结论：
在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。
【设问】为什么升高温度，能加快反应速率？
启发学生从化学反应的实质分析。
【讲解】当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而单位体积内活化分子数量增多，有效碰撞次数增多，所以反应速率加快。
经实验测定，温度每升高10℃反应速率通常要增大到原来的2～4倍。
【板书】原因：
升高温度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
每升高10℃，速率要增大到原来的2～4倍。
【讲解】学习了温度对化学反应速率的影响，我们就知道为什么在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来加快反应速率，为什么我们食品放入冰箱中保存，可以防止食品变质。
【回顾】
1．Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。
2．Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。
（1）Cu＋2H2SO4（浓）
CuSO4＋2SO2↑＋2H2O
（2）Mg＋2H2O＝Mg（OH）2＋2H2↑
【应用】
1．在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应速率。
2．合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应速度。
3．为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。
【科学探究】课本21页科学探究：
不同温度下碘化钾与稀硫酸反应（淀粉指示颜色）的速率不同。
【板书】（四）催化剂对化学反应速率的影响
【演示】22页演示实验2-4：
过氧化氢分解的对比实验。
无催化剂时的反应情况
有催化剂时的反应情况
【板书】结论：
使用催化剂，加快化学反应速率。
【设问】为什么催化剂能加快化学反应速率？
【讲解】当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂降低了反应所需要的能量，使得活化分子的百分比增大，因此活化分子的数目增多，有效碰撞次数增多，故化学反应速率加快。
【板书】原因：
使用催化剂→降低反应所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。
【科学探究】课本23页科学探究：
不同催化剂对H2O2分解速率的影响。
【对结论的再认识】1．催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。
例：
（1）在加热条件下：
2Cu＋O2＝2CuO
CuO＋CH3CH2OH＝Cu＋CH3CHO＋H2O
（2）氮的氧化物破坏臭氧：
NO＋O3＝NO2＋O2
NO2＋O＝NO＋O2
2．能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。
如不作特殊说明，均指正催化剂。
3．对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同。
相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。
【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。
大约85%的反应需要催化剂。
尤其是现代大型化学工业、石油工业中，很多反应必须使用性能良好的催化剂。
例；接触法制硫酸工业。
【板书】（五）其它因素对化学反应速率的影响
光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质等。
四、板书设计
影响化学反应速率的因素
一、决定化学反应速率的因素：
反应物本身的性质
二、外界条件对化学反应速率的影响：
（一）浓度对化学反应速率的影响
结论：
当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。
其他条件不变，反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增加→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
（二）压强对化学反应速率的影响
结论：
有气体参加，当其他条件不变时，增加压强化学反应速率加快。
原因：
增大压强相当于增大浓度。
（三）温度对化学反应速率的影响
结论：
在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。
原因：
升高温度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快。
（四）催化剂对化学反应速率的影响
结论：
使用催化剂，加快化学反应速率。
原因：
使用催化剂→降低反应所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次数增多→化学反应速率加快。
（五）其它因素对化学反应速率的影响
化学平衡教学设计
一：
目标
1、知识与能力：
掌握可逆反应，掌握化学平衡的形成，能判断达到平衡的标志。
2、过程与方法：
通过对溶解溶解平衡的建立引出化学反应中的可逆反应，通过对可逆反应特征的分析，得出化学平衡状态，并通过分析平衡状态的特点引出平衡状态的标志，进而引入实际生活。
3、情感态度与价值观：
体会微观世界化学的变化，体会化学与现实生活的关系。
二：
教学思路
三、教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境：
同学们都喜欢喝糖水，也会自己配制糖水，那么你是否注意到了这样一个现象：
当加糖到一定程度，会发现有糖不溶解了。
听，回答有过这样的时候，并有学生提出这是形成了糖的饱和溶液。
用熟悉的情境引出要学习的内容，会激起学生的学习兴趣。
引出溶解平衡：
同学们想没有想到，其实这时的固体糖却在悄无声息的发生着变化，有的小晶粒变大了，有的棱角没有了，还有的地方原来没有糖，一会却出现了糖，但无论怎么变，固体糖的质量不会发生变化，请同学们想一想这是为什么呢？
听
分组讨论
第一组派一名学生来说明自己的组的观点
各组的观点是：
1、水的流动的2、分子是运动的3外力的作用4、加进去的固体糖溶解，溶液中的糖析出。
通过学生自己的讨论，能发现学生的思路很开阔，但很少有学生能切中要害，只有一组的学生提到溶解和析出的问题，但这已经是难能可贵了，通过学生自己的深入讨论，能加强学生对问题的认识程度。
板书演示溶解平衡，并做解释；我们宏观上认为不动的过程，其实，微观世界还在进行着，糖看起来是不变了，但在微观世界中，是达到了一个溶解平衡，即溶解多少析出多小，从宏观上看好像是不变，但位置、形状却发生了变化。
下面请同学们自己做出溶解与析出的速率与时间图。
同学讨论做图
第一组有一名学生上黑板上做图，学生的图没有太大的差别，都能很好地体现溶解和析出的关系。
通过学生自己的认识，能对知识有一个深刻的认识，并通过自己做图，达到引出可逆平衡的效果。
加强了学生动手能力的培养。
教师活动
学生活动
设计意图
引出可逆反应：
在我们的现实生活中，不但有溶解这样的平衡，还有很多化学反应都存在这样的情况，很多反应都有一个化学反应限度，这样的反应我们称其为可逆反应，下面请同学举几个可逆反应的例子。
学生举例子，
学生基本能举出合成氨、工业制水煤气，合成三氧化硫。
学生把自己所能认识到的可逆反应举出来，加强了自己的认识能力。
请同学们讨论分析可逆反应有什么特点。
学生分组讨论，得出的结论是：
可逆反应在反应结束时，反应物和生成物同时存在。
学生自己得出了可逆反应的特点，这样为化学平衡的学习打下了基础。
请同学们继续分析，当一个可逆反应达到化学反应限度时，反应是否就停止了呢？
学生分组讨论，得出的结论有两种，1、此时反应停止了2、反应并没有停止，而是反应物反应了多少，就生成了多少，所以从宏观上看，反应物和生成物的量不变，其实是达到了一个平衡状态。
学生能自己得出可逆反应的状态特点，尽管为数不多的学生得出这样的结论，这也说明学生的思路有了发展，学生的认识效果有了提高，通过讨论能让学生自己提高自己的能力。
总结：
当一个可逆反应结束时，反应并没有停止，而是达到了一个平衡状态，即反应物的反应速率和生成速率相等。
生成物的生成速率和反应速率相等，各组分的浓度不变，我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。
下面请同学们讨论一个，化学平衡有什么特点。
学生分组讨论，并得出了结论
1、各组分的浓度不变
2、反应物的反应速率和生成速率相等，生成物的生成速率和反应速率相等。
学生能自己总结平衡状态的特点，就会把知识内化为自己的东西。
在这里，我们要进行一个新的速率的定义，正反应速率：
向右进行的的速率；逆反应速率：
向左进行的速率。
下面请同学讨论，探究做出一个可逆反应的某种反应物的正逆反应速率与时间的关系图
同学讨论做图
每一组有一名学生上黑板上做图，学生的图没有太大的差别，都能很好地体现正逆反应速率的关系。
通过学生自己的认识，能对知识有一个深刻的认识，并通过自己做图，能认识到化学平衡状态的特点。
加强了学生动手能力的培养
总结：
达到化学平衡状态除了以上两个特征外，还有哪些标志呢？
学生讨论，探究，提出了颜色、压强、密度、质量、质量分数、物质的量、物质的量分数、平均相对分子质量、温度等不随时间发生变化。
学生自己提出来的有上些是错误的，经过教师讲解后，会加深学生的认识。
总结：
达到化学平衡的标志有：
反应体系的颜色、各组分的物质的量浓度、各组分的质量分数、体系的温度、各组分的物质的量、各组分的质量，各组分的分压强、各气体分体积不随时间发生变化。
如果对于有气体参加或生成的可逆反应，有以下几点需要注意：
1、如果反应前后气体的化学计量数之和不等，即是不等体积的变化，体系的总的压强、总的物质的量、平均相对分子质量、气体的总体积不随时间发生变化。
听
记录
做练习题（可以讨论）
（备有相关习题十道）
通过教师的总结和做练习，加强学生的认识程度。
教师活动
学生活动
设计意图
指导学生做题中的疑难
做练习题
加强学生的学习强度
对课堂知识的应用：
我们学习了化学平衡，知道这是一个动态过程，那么请同学们想一想，学习了平衡，对于我们的现实生活有什么意义？
分组思考讨论
有相当一部分学生得出平衡的移动的条件。
学生能通过讨论，通过合作学习得出平衡移动的一些具有现实意义的实际，这对以后的学习有相当大的帮助。
作业：
查阅资料，分析化学平衡的移动与哪些因素有关。
记录，整理。
课堂学生自己整理能很好的加强学生的自主学习的能力。
四：
课后反思
本节课充分利用了学生分组讨论，充分发挥学生自主能动性，能让学生在充实的学生情境中满足于对知识的渴求，从而也达到了探究的教学目的。
第四节化学反应进行的方向
教学目标：
（1）理解化学反应方向判断的焓判据及熵判据；
（2）能用焓变和熵变说明化学反应的方向。
过程与方法：
通过已有知识及日常生活中的见闻，构建化学反应方向的判据。
学会运用比较、归纳、概括等方法对信息进行加工，构建新知识。
情感态度与价值观：
通过本节内容的学习，体会事物的发展、变化常常受多种因素的制约，要全面分析问题。
教学重点、难点：
焓减和熵增与化学反应方向的关系
课时安排：
1课时
教学方法：
1、应用讨论交流的方法调动学生的积极性，充分发挥学生的想象力；
2、启发学生学会归纳、概括，对信息进行加工，得出结论；
教学过程：
【联想、质疑】汽车尾气中的主要污染
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