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化学反应速率习题大全11篇

时间:2022-03-21 07:49:06

化学反应速率习题

化学反应速率习题篇(1)

1.2[学生活动]绘制曲线,计算数据,讨论并总结:(1)通过所作曲线可以发现,在反应过程中过氧化氢的浓度逐渐减小,但减小的趋势逐渐变缓,说明随着反应的进行化学反应速率逐渐减小。(2)通过对化学反应速率的计算也说明了以上问题。由数据可以发现,这种速率实际上是该化学反应在某个时间段内的“平均速率”。在不同的时间内,化学反应的速率可能不同,例如在0~20min的时间内,反应平均速率为0.02mol•L-1•min-1,但在这20min内,前10min的反应速率是0.022mol•L-1•min-1,后10min的反应速率是0.018mol•L-1•min-1,显然在这20min内,反应速率是逐渐减小的。[教师活动]讲解:刚才大家计算的是在10min内的平均反应速率。当时间间隔Δt非常小时,可求得化学反应在某一时刻的瞬时速率。瞬时速率也可以由物质的浓度随时间的变化曲线通过数学方法得到。[教师活动]转引:对于同一反应来讲,反应速率既可以用单位时间内反应物浓度的减少表示,又可以用单位时间内生成物浓度的增加表示。那么,用不同物质浓度的变化表示反应速率之间存在什么关系呢?请大家在完成课本第33页“交流与讨论”的基础上加以总结。

1.3[学生活动]在交流讨论的基础上进行小结:对于同一反应来讲,用不同物质浓度的变化来表示化学反应速率,其数值不一定相同。但其中存在着一定的比例关系,即用不同物质浓度的变化来表示的化学速率之比,等于化学方程式中化学计量数之比。例如,对于反应aA+bB=cC+dD来说,存在如下关系:V(A)a=V(B)b=V(C)c=V(D)d[教师活动]请完成学案上的课堂巩固练习(练习题略)。[教师活动]讲解:要测定化学反应速率,必须测定某一时刻物质的浓度,但物质的浓度并不易测定,一般要通过间接手段才能测定。请大家阅读课本第34页相关内容并完成“活动与探究”,学习测定反应速率的实验方法。[学生活动]通过探究活动,学习通过测定气体体积的变化测定化学反应速率的方法。[教师活动]总结:除了通过测定气体的变化测定化学反应速率之外,通过比色法测定化学反应的速率也是一种常用的方法,比色分析一般在分光光度计中进行。还有一些测定化学反应速率的方法,请大家课后查阅相关资料,列举两种其他的测定化学反应速率的方法。

化学反应速率习题篇(2)

二.教学目标及教学重点难点

2.1教学目标

知识与技能

认识影响化学反应速率的主要因素,了解常用的比较反应快慢的简单方法;能用有效碰撞理论解释浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。并尝试应用化学反应速率说明生产生活中的实际问题。

过程与方法

1通过由浅到深、由宏观到微观,由感性到理性的认知思维学习影响化学反应速率的因素。

2能够设计简单的实验方法探究影响化学反应速率的因素,培养学生的观察、分析能力和讨论归纳及设计简单实验的能力。

情感态度与价值观

培养对化学反应研究的兴趣,能够在对影响化学反应速率因素的探究过程中找到成功的喜悦,激发学习化学、探究原理的动力。

2.2教学重点难点

重点:影响化学反应速率的因素(浓度、压强、温度、催化剂等)

难点:能用有效碰撞理论、活化能简单解释影响化学反应速率的因素

三.教学方法

问题解决、实验探究、合作学习

四.教学设计思路及教学内容

4.1 教学设计思路

本节课的教学重点是学生进行实验设计和完成探究实验,并交流、归纳、总结浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响,压强的影响则是学生通过观察教师补充的演示实验得出;应用微观理论进行解释虽然是教学难点,但由于学习要求不高,所以通过教师指导、学生自学来完成,能达到帮助学生从理论上简单分析、认识即可。

在这一思想指导下,本节课设计为这样的学习过程:“创设问题情境设计实验方案实验探究活动自学理论依据交流归纳总结”。

4.2 教学内容略

五.应用所学知识,巩固和提高课堂教学效果。

学习与评价

① 将食品置于低温条件下(如电冰箱内),常常可以保存更长的时间。为什么?

② 工业上用氮气与氢气反应合成氨时,常在高温、高压下进行,并使用适当的催化剂。这些反应条件对于合成氨的反应速率有什么影响?

③ 月饼,糕点等往往在包装内装入小包脱氧保鲜剂,这样做有什么用?

④ 衣物上的油渍用普通洗衣粉很难洗净,但如果用加有脂肪酶的洗衣粉,则较容易洗去,为什么?

在学完本节课的知识后,我设置了与本节课知识相关的几个问题,对学生的学习情况进行了评价,以促使学生做到学以致用,使他们体会到了化学知识与我们的生活息息相关,提高了学生学习化学的积极性,本节课的课堂教学效果更是得到了巩固和提高。

这堂课就是在以上的生生互动、师生互动的学习氛围中,充分体现学生的主体性,促使学生积极参与,自主建构知识,实现课堂教学的有效性。

化学反应速率习题篇(3)

问题探究教学是指根据教学内容及要求,由教师创设问题情境,以问题的发现、探究和解决来激发学生的求知欲、创造欲和主体意识,培养学生创造能力的一种教学模式。在近几年教学实践中,我们深刻体会到:问题情境的设计是实施问题探究教学的关键,而“三层面问题式备课”是科学设置问题情境的基本保证。

1 “三层面问题式备课”的基本程序

所谓问题式备课是指教师将备课分解为学科知识、教学目标、教法学法3个层面,在每一层面上确定要解决的问题,对每一个问题按照“是什么”、“为什么”、“如何做”3个层级进行自我提问并将问题逐一写出来,以深入理解教材,科学进行教学设计的一种备课策略。这种备课能够让教师始终保持着强烈的问题意识,达到“知识清晰化和问题化、问题科学化和情境化”的目的,以教师正确的问题意识去培养学生的问题意识。我们尝试实践的“三层面问题式备课”基本程序如下:

1.1 第1层面――研究教材,发现“教师自身存在的问题”

这是备课的最低层次,主要任务是备知识、确定教学目标和教学方法。教师首先要熟悉教学内容,弄清知识点和能力点。要求教师研读教材时,最大限度地进行自我提问,并将每一个问题写出来,从而更好地熟悉教学内容并发现自己存在的问题。自我提问主要包括:

(1)本节课的知识内容包括哪些?我对这些内容的熟悉程度如何,哪些内容存有疑问?我对本节课的知识脉络是否明确?

(2)本节课要培养或发展学生哪方面的能力?知识点和能力线的关系是怎样的?

(3)我确定的三维教学目标是什么,确定这些目标的依据是什么?

(4)针对主要知识点,我要选择什么教学方法,为什么选择这种教法?

第1层面备课中,教师要注意2点:

(1)教材所蕴含的知识线和能力线是研究教材的重点和方向,是教师首先要搞清楚的。

(2)研读教材的开始阶段,教师最好不要阅读任何教学参考书,因为,“先入为主”可能会影响或干扰教师的正常思维,不利于自己独立思考、发现自己存在的问题,不利于选择适合自身特点的教学方法。独立研读教材发现的问题更有价值,因为它不仅是教师的问题,更有可能是学生要提出的问题。

1.2 第2层面――研究学生,找出“学生可能提出的问题”

基本任务就是备学生。但要求教师能够站在学生的角度去看待学习内容中的一切问题,并将这些问题变成具体的问题一一写出来。主要包括:

(1)本节内容主要包含哪些知识点(概念、原理、规律、方法)?这些知识点之间存在什么联系?

(2)与本节内容相关的知识我知道哪些,它们之间存在什么联系?

(3)本节课内容在教材编写中是运用什么方法学习的,我对这种方法是否了解?

在第2层面备课中,教师要明确2点:

(1)明确学生提出问题的特点。第一,学生提出的问题往往以知识性问题为主,本环节备课是对第1层面知识性备课的细化和深化。第二,学生的问题多是具体而孤立(独立)的,面对一节新内容,多数学生很难将知识脉络搞清楚,学法等方面的提问会更少。

(2)切莫将教师的问题当成学生的问题,过高或过低估计学生的知识水平和能力层次是产生无效或低效教学设计的重要影响因素。教师只有沉下心、俯下身,长期关注学生的学习状况,才能提出“学生可能提出的问题”。

教师提出的“学生可能提出的问题”越多、越接近学生,教学设计就会越科学。

1.3 第3层面――研究教法学法,创设“高质量的问题情境”

在前2个层面备课的基础上,对照课程的三维目标,对知识、能力、方法等进行综合考虑,设置怎样的情境完成教学,是第3层面备课的主要任务。实践证明,将知识置于合理的情境中进行学习,能够激发学生的学习兴趣,让学生保持持久的学习注意力。问题情境是化学教学中应用最多、最有价值的情境创设方式。问题情境的设计注意2点:

(1)多设计“为什么”、“如何做”的问题,相对减少“是什么”的问题。

(2)问题尽量“成串”、“成组”,避免出现“满堂问”的无效问题。

教师要明确高质量问题情境的特点:

(1)能够激发学生自觉思考。问题的趣味性和情境化是激发学生兴趣与刨根问底热情的最有效策略。化学的趣味性、化学与生活生产以及现代科技发展的密切关系为创设情境化问题提供了强有力的条件。

(2)能够让学生有序思考。问题的逻辑性和层次性是引导学生自觉进入思考、讨论状态的前提条件。不仅要求问题的设置与学生思维发展相一致,还要求呈现给学生递进式、逐步深化的问题。

(3)能够让学生深度思考。问题的启发性和深刻性是培养学生思维能力的核心保障。设置问题必须具有较高的认知水平,能激发认知冲突,揭示知识本身的内在矛盾,有利于为学生创造力的训练提供机会。

(4)能够让学生批判性思考。问题的反思性和矫正性是优化学生思维品质的重要手段。要求所设置的问题不仅有助于学生评价真伪、正误,纠正主观认识与客观存在的偏差,提出有价值的科学问题,还能够精细地验证、反省、评价、矫正自己的思维活动过程。

经过上述3个层面的备课后,教师个人的教学设计基本形成。进入集体备课环节,我们以“提出问题的科学性和合理性”为讨论主线,以第3层面备课的问题情境设计为研讨重点,兼顾其他2个层面的问题,主要就下列问题展开讨论:

(1)教师提出的问题中,偏难、偏易的问题有哪些,你的理由是什么?怎样修改?

(2)在比较适宜的问题中,哪些问题提问时机把握得不好,为什么?如何调整?

(3)在比较适宜的问题中,哪些问题的情境不够理想?你希望怎样完善?

(4)最能体现教师提问艺术的问题有哪些,为什么?

经过教师个人备课的全面思考和集体备课的思维碰撞,所有问题都会明朗开来,较好地实现了教学内容理解的深刻化和教学设计的科学化,教学目标的达成成为水到渠成之事。

2 “三层面问题式备课”举例

以《化学反应原理》(选修)(鲁科版)第2章“化学反应的方向、限度与速率”第3节“化学反应的速率”为例,说明问题式备课的过程。

2.1 第1层面――研究教材,发现“教师自身存在的问题”

2.1.1 本节课的知识内容包括哪些,对哪些知识存有疑问?

“化学反应的速率”教材栏目设置与教学功能分析如表1。

交流•研讨P57研究反应H2O2+2HI=2H2O+I2的化学反应速率与反应物浓度之间的定量关系。

通过数据分析,达到以下目的:

(1)化学反应速率与反应物浓度之间存在定量关系(2)不同反应物的浓度的改变量相同时,对化学反应速率的影响可能相同也可能不同(3)反应物的浓度对化学反应速率的影响程度与化学方程式中的系数并无确定关系。

联想•质疑P58引发学生对温度与化学反应速率之间是否存在定量关系的回顾与思考。

对于范托夫的经验规律学生在必修内容的学习中已经了解,目的是让学生认识到:从定性研究到半定量研究的过渡,必然会发展到定量研究的更深层次。引发学生对“温度与化学反应速率之间到底存在怎样的定量关系?”的探求欲望。

交流•研讨P58引发温度与化学反应速率常数的关系的思维冲突与探究。

通过“几个反应在不同温度时的反应速率常数之比”的数据分析,要求学生了解:(1)实验数据与范托夫的经验规律相矛盾,从浓度与化学反应速率的定量关系的分析可以推测:温度可能是通过影响反应速率常数进而影响化学反应速率的(2)指导学生阅读教材中阿伦尼乌斯经验公式,得出:温度对反应速率常数的影响与活化能有关(3)进一步阅读教材了解活化能的含义。

历史回眸P58了解阿伦尼乌斯,激发学习斗志。

激励学生勤奋好学、勤于思考并善于思考的品质,培养自己的科学素养,同时使学生了解实验化学固然重要,但理论化学同样不可忽视。

追根寻源P60从基元反应与有效碰撞理论让学生初步了解“化学反应是怎样进行的”。

使学生认识到:化学反应速率问题涉及到反应历程,对研究化学反应的思路和方向产生深层次的认识,本部分知识并不重要。

交流•研讨P61让学生了解催化剂的重要性,激发学生“催化剂对反应速率影响的原理”的探究欲望。

(1)使学生通过具体的化学反应体会到:催化剂是改变化学反应速率的最有效途径,加深理解当今化学工业为什么如此重视催化剂的研制(2)从催化剂对化学反应速率的显著影响,激发学生探究其对反应速率影响的原理的思考上。

集体备课中,备课组教师提出的主要问题有:

(1)引入化学反应速率方程有必要吗?是否增加了学生的学习难度?(青年教师、老教师)

(2)阿伦尼乌斯的经验公式中各物理量的意义是什么?要求学生记忆公式进行计算吗?(青年教师)

(3)什么是基元反应,介绍基元反应是为了解决什么问题?处理到什么程度?(青年教师、老教师)

(4)催化剂可以降低反应的活化能,进而影响反应速率常数,但为什么不影响化学平衡常数?(老教师)

从中不难看出,老教师对一些大学化学知识有所淡忘,需要进行知识的再学习,而青年教师主要在教材栏目设置和功能定位的理解方面存在欠缺,需要认真研究课程标准和教材的编写意图。

2.1.2 我确定的三维教学目标是什么,是否准确?

通过研读教材,确定如下教学目标:

(1)使学生知道化学反应速率的定量表示方法,初步了解测定某些化学反应的速率的实验方法。

(2)使学生进一步了解浓度、温度、压强、催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。

(3)使学生知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响。

(4)通过对“化学反应速率的表示方法”的探究,让学生体验如何进行定量实验的设计、如何完成实验数据记录与处理,提高他们利用定量实验研究问题的意识和能力。

(5)通过对浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响等问题的研讨,培养学生分析、处理数据并从中获取信息的能力。

(6)通过催化剂实际应用的事例,使学生认识催化剂在生产、生活和科学研究领域的重大作用。

教学重点和难点是:

(1)化学反应速率的表示方法。

(2)浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响。

集体备课中,教师提出的问题集中在:浓度、温度、催化剂等外界因素对化学反应速率的影响,学生在必修内容的学习中已经掌握,本节教材内容难度大、有些内容超出高考要求,其他2个版本教材也没有如此多内容和这么大难度,是否可以减少内容以降低难度?

教师提出的是很现实的问题,但也反映出“重结果轻过程、重知识轻能力”的现象还是普遍存在的,教师的理念需要在现实中逐步转变。

2.1.3 针对主要知识点,我要选择什么教学方法?

本章教材具有以下显著特点:(1)以问题为中心。编者试图引导学生围绕“汽车尾气净化的反应”这一问题来展开自发反应、化学反应的限度,并以该问题的解决为主线,讨论温度和催化剂对化学反应速率的影响。(2)以探究性学习为基本学习方式。编者通过创设“活动•探究”、“交流•研讨”,引导学生参与到实验方案的设计、实验数据分析等活动中,突出探究学习的思想。(3)以发展能力为最终目的。教材引入质量作用定律定量探讨浓度对反应速率的影响,通过化学反应速率常数和活化能,定量探讨温度和催化剂对化学反应速率的影响。实现从定性研究到定量研究的过渡,符合人的认识规律,对学生而言,是一次极好的科学方法论教育。

基于上述认识,我们认为,本节课适合运用问题探究教学模式进行教学。

2.2 第2层面――研究学生,找出“学生可能提出的问题”

学生提出的问题可能有:

(1)化学反应速率相关知识在必修教材中已经学习过,为什么还要学习?与原来的知识有什么不同?

(2)教材中介绍的测量镁与盐酸反应的速率的方法准确吗?可以用单位时间内镁的质量或物质的量变化定量表示化学反应速率吗?

(3)对于一个具体的化学反应,为什么用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中的系数之比?

(4)浓度与化学反应速率之间的定量关系是如何确定的?这些定量关系需要记住吗?

(5)阿伦尼乌斯经验公式是怎样得到的?是否需要记忆公式进行计算?

(6)什么是活化能、活化分子?化学反应到底是怎样进行的?

(7)催化剂是怎样影响化学反应速率的?

由于本节内容中出现的新概念较多,数据庞杂,学生预习或学习起来存在较大困难,甚至个别学生对于某些内容完全看不懂,这不仅需要教师准确进行教学定位,合理运用教材资源,课堂上深入浅出地引导,更需要教师给予学生适当的激励与鞭策,帮助他们战胜困难。

2.3 第3层面――研究教法学法,创设“高质量的问题情境”

下面以“化学反应的速率”第2课时“温度和催化剂对化学反应速率的影响”为例,展示具体教学设计。

2.3.1 教学设计的思路

根据前2层面的备课,我们确定教学的基本思路如下:

(1)引导学生发现范氏经验规律的局限性,引发学生的认知冲突和探究兴趣,带着疑问阅读课本,引出阿伦尼乌斯公式;通过讨论,明确化学反应速率与活化能的关系,进而让学生产生了解活化能的强烈愿望,通过对基元反应和过渡态理论的阅读学习,使学生的认知由模糊逐渐清晰起来。

(2)关于催化剂对反应速率的影响,在分析数据的过程中让学生知道温度、催化剂对化学反应速率的定量影响及影响程度,了解催化剂在工业生产中的应用。

(3)启发学生思维,让他们的认知上升到:工业生产中选择外界条件时遵循的原则和方法。

2.3.2 问题情境的设计

温度对化学反应速率的影响【问题组1】根据范托夫经验规律:对于水溶液中的化学反应,温度每升高10 K,反应速率增加到2~4倍。观察P58表2-3-3,思考:

(1)升高温度,k如何变化?化学反应速率如何变化?

(2)升高相同温度,对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗?

(3)已知反应H2O2+2HI=2H2O+I2中,化学反应速率和反应物浓度之间的关系式为v=kc(H2O2)c(HI),当反应物浓度不变时,升高温度,反应速率加快,你能得到什么结论?

【问题组2】阅读P60-61内容,思考讨论下列问题:

(1)什么是基元反应?化学反应是怎样进行的?

(2)你能说出活化能、活化分子的含义吗?

(3)根据基元反应碰撞理论,什么样的分子在什么样条件下才能发生反应?

(4)根据阿伦尼乌斯公式k=Ae-EaRT,结合表2-3-4“一些反应的活化能”分析:

①不同反应,Ea不同,k随Ea怎样变化?改变相同温度时,对哪个反应速率影响程度更显著?

②同一反应,Ea>0(或<0),升高温度,k如何变化?化学反应速率怎样变化?

(5)你怎样理解升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同?(1)让学生体会:人们对化学反应速率的研究从定性――半定量――定量的发展过程,并引导学生认识范托夫经验规律的局限性。

(2)从“不同的反应,升高相同温度,反应速率变化程度不同”到“温度对反应速率的影响是通过改变k实现的”,引发认知冲突:k与T到底存在什么关系?不同反应的k与什么因素有关?自然过渡到阿伦尼乌斯公式和活化能的学习。

(1)在大量阅读材料中抽取最重要的内容设置问题有利于学生获取有效信息。

(2)在学生阅读基础上,在基元反应层次上揭示活化能的物理意义,保证知识的科学性。

(3)由阿伦尼乌斯公式和教材中表格数据设置问题,培养学生信息处理能力。

催化剂对化学反应速率的影响【问题组1】阅读P61-62内容,分析表2-3-5“一些反应使用催化剂前后的活化能及化学反应速率常数之比”,思考讨论下列问题:

(1)催化剂对化学反应速率的影响是怎样的?与其他因素相比,影响程度如何?

(2)催化剂是怎样改变化学反应速率的?它是否改变化学反应的平衡常数?

【问题组2】阅读材料:“催化剂的历史与未来”,思考问题:

化学反应速率习题篇(4)

文章编号:1008-0546(2013)07-0064-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.023

一、教学内容分析

化学反应速率是在学习了化学反应与能量、元素周期律等知识的基础上学习的中学化学重要理论之一,有助于加深理解以前所学的元素化合物及化学反应的知识,为后续学习化学平衡、反应进行的方向、电解质溶液等知识作好准备。化学反应速率属于化学动力学的范畴。为了让学生在研究化学反应进行的快慢及如何定量表述上有感性知识,教材中化学反应速率这个专题,安排了一系列简单易行的实验,在实验过程中,使学生体会到,要准确表达化学反应进行的快慢,就必须建立起一套行之有效的方法:确定起点,确定时间单位,找出易于测量的某种量或性质的变化。我再根据DIS数字化传感器技术,在计算机上绘出有关实验曲线,使学生对反应速率的测量方法和实验现象更加清晰明了,便于问题的分析和讨论,从而得出相应的结论,这些都为学习下一节课“影响化学反应速率的因素”创造了条件。而且通过实验和理性分析,使学生由感性认识上升到理性认识。

二、教学过程设计

[教学过程设计]

[引言]日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应,有的反应进行得轰轰烈烈,而有些反应却是在潜移默化中完成的。(模拟爆炸的动画)

电子白板书写: 第一节 化学反应速率

展示图片:(利用电子白板的聚光灯功能)炸药的爆炸、溶洞的形成、钢铁腐蚀、牛奶的变质等

[交流]这几幅图片所描述的化学反应进行的快慢如何?你对化学变化的快慢有何认识?

[反思]化学反应中“快”与“慢”是一个相对的过程。

设计意图:利用交互式电子白板技术,从“生活中的化学反应速率常识”入手,通过判断几个常见反应快慢的常识,从而引出化学反应速率。

电子板书:一、化学反应速率概念及其表示方法

[自主学习]阅读教材P17,回答下列问题:

1. 定义:在容积不变的反应器中,通常用单位时间内某一反应物____________的减少或生成物_________的增加来表示。

2. 表达式:v = 单位:____________。

(用v表示化学反应速率,Δc表示浓度的变化量,Δt表示时间的变化量,均取绝对值。)

参考答案:浓度,浓度;v =Δn/(V·Δt),mol/L·min或mol/L·s。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

设计意图:让学生学会利用教材,培养自学能力。

3. 化学反应速率的简单计算

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[反思]在某一反应中,用不同物质表示该反应的速率时,其数值是否相同?

[归纳]化学反应速率与化学计量数成 比,化学反应速率表示的是 速率。

参考答案:正;平均。

[交流]4. 化学反应速率的比较

[归纳](1)同物比较法——比较时,必须化为同一物质才能比较,且单位要一致;

(2)系数比例法——比较时,各物质的浓度与其系数的比例大,速率快。

设计意图:学生更容易把握化学反应速率表示方法的要点,提高学习兴趣,突出自主学习,学生在课堂中占主体地位。

电子板书:二、测量化学反应速率的方法

[自主学习]阅读课本P18,如何测量某一反应的化学反应速率?

(电子白板的超链接功能)网络查询“比色法”、“pH测定法”等方法的百度文库。

[实验探究1]测量锌与硫酸反应速率的装置

实验操作:请两组学生分别做如下两套装置的实验:在锥形瓶内各盛有同等锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL 4mol/L的硫酸,比较两者收集10mL氢气所用的时间。

实验原理:写出该反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

实验数据:把实验数据填入下表:

[归纳]实验结论:反应物的浓度对反应速率有影响。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[实验探究2]请两组学生利用DIS数字化pH传感器进行双氧水分解实验。

实验操作:DIS数字化实验系统连接完毕后,在锥形瓶中放入40mL15%双氧水溶液,将pH传感器放入溶液中,观察现象,根据采集到的数据显示出的曲线,说明双氧水呈弱酸性,并且自身分解不明显。

实验原理:2H2O2■=2H2O+O2,加入质量相等的块状MnO2和粉末状MnO2进行对比。

[归纳]实验结论:加入MnO2后,根据pH曲线变化,说明双氧水分解速率加快,并且加入粉末状的MnO2后,分解速率比较快。

[反思]若再对刚才反应的锥形瓶加热,会看到什么现象?

[实验探究3]另请一组学生对锥形瓶加热,看气泡出来的速率。

[归纳]实验结论:升高温度后,双氧水分解速率加快。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[课堂总结]通过本节课的学习与讨论,你领会了什么?

设计意图:使不同层次的学生在收集、处理、交流信息的过程中,逐步提高了归纳、总结、分析、表述、应用等多种能力。

[检测与评价](略)

[作业]课本习题3、4、5。

设计意图:为了巩固所学知识,完善知识体系,设计一些与化学反应速率有关的习题,起到及时检测和评价的作用,保证课堂训练到位。师生共同总结并点评。

三、教后反思

交互式电子白板和实验室传感技术已经为现代化教育开辟了新的天地,成为课堂教学的主流技术,极大地推动学校教学信息化的进程。这节课充分利用强大的交互式电子白板功能和数字化实验传感技术,采用“自主、交流、反思”教学模式,通过在教学中创设一种类似科学研究的情景,使学生在较短的时间内接受大量的信息,不仅有效地拓展了教材内容,拓宽了学生的知识面,而且教学内容具有时代性,与科技发展保持同步,且能轻松实现数字化实验,加深学生对知识的理解。利用DIS数字化实验系统,拓展教材内容,改进教学实验,使学生由感性认识上升为理性认识。老师为学生创建一种开放的学习环境, 创设了一连串环环相扣创造性问题,为学生提供多渠道获取知识、运用知识的机会。利用交互式电子白板,利用图片、录音、录像材料、多媒体动画以及电子白板所特有的拖动功能和缩放效果,将它们有机结合,充分发挥其整体功能优化教学过程,使学生更乐于学习。

化学反应速率习题篇(5)

二、【板书】

化学反应速率

1含义:衡量化学反应进行快慢的物理量。

2表示方法:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。

3表达式:v(B)=ΔcΔtΔc———浓度的变化量,Δt———反应所经历的时间,v(B)———B物质的化学反应速率。

4.单位:mol•(L•min)-1或mol•(L•s)-1【投影】小试牛刀:在2SO2+O幑幐22SO3反应中,10秒后,O2物质的量浓度减小了1mol•L-1,SO3物质的量浓度增加了2mol•L-1。问题1:分别用O2和SO3的浓度变化来计算该反应速率。问题2:v(SO3)与v(O2)意义是否相同?生板演:O2的反应速率v(O2)=Δc/Δt=1mol•L-1/10s=0.1mol•(L•s)-1SO3的反应速率v(SO3)=Δc/Δt=2mol•L-1/10s=0.2mol•(L•s)-1师:我们求得的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率,有方向吗?生:是平均速率,只有大小没有方向。师:用不同的物质表示的同一个化学反应的化学反应速率一样吗?我们需要注意什么?生:不一样,我们需要指明物质的种类。师:化学反应速率能用任何物质来表示吗?生:不能。固体的浓度不会改变。【投影】总结化学反应速率的特点:①化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,不是瞬时速率;②化学反应速率是标量,即只有大小而没有方向,均取正值;③同一反应的速率可用不同物质来表示,其数值可能不同,但表示的意义相同,所以需要指明具体物质,如v(B);④化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。师:我们知道化学反应的速率是有快慢之分的,那么化学反应速率的快慢由什么因素决定呢?【演示实验】比较相同大小去掉氧化膜的镁条、铁丝与同浓度稀盐酸的反应,请观察试管中气泡产生的多少。盐酸盐酸镁条铁丝师:从现象可以得到镁条上产生的气泡更多,我们如果换成铜会有什么现象?为什么?生:根据金属活动性顺序表可知,镁比铁更活泼,所以反应更快,而铜不会与盐酸反应。师:由此可见,反应速率的快慢与什么有关?生:与反应物本身的性质有关。

三、【板书】

影响化学反应速率的因素

1.内因:反应物本身的性质。【投影】①将食品置于低温条件下,常常可以保存更长的时间。为什么?②加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要强得多。为什么?③向炉膛鼓风,炉子中的火就会越烧越旺。为什么?师:可以看出,化学反应速率的快慢还与外界条件有关,那么外界条件又是如何影响化学反应速率的呢?【活动与探究】完成下列实验,分析影响过氧化氢分解反应速率的因素(大试管上已贴好标签①②)。实验1:取①②两支大试管,各加入5mL 4%的过氧化氢溶液,用药匙末端向②试管内加入少量二氧化锰粉末,观察并比较两试管中发生的变化。实验2:取①②两支大试管,各加入5mL 12%的过氧化氢溶液,将①②试管分别同时放入装有冷水和热水的烧杯中,观察并比较两试管中发生的变化。实验3:取①②两支大试管,①试管中加入5mL 4%的过氧化氢溶液,②试管中加入5mL 12%的过氧化氢溶液,各同时加入3滴0.2mol•L-1氯化铁溶液,观察并比较两试管中发生的变化。【实验现象】实验1、2、3中均为试管②产生气泡的速度快。【讨论】压强对化学反应速率的影响。(温馨提示:气体的浓度等于气体的物质的量除以容器体积)压强l因素只适用于有气体参加的反应。【结论与板书】2.外因:其他条件不变,增大反应物浓度,加快化学反应速率;升高温度,加快反应速率;使用催化剂,加快反应速率;增大压强,加快化学反应速率。【问题解决】教材第31页的“问题解决”。【作业】书本第33页第2、4题。拓展选做作业:1.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在1L密闭容器中进行,2min后,水蒸气的物质的量增加了2.4mol,则此反应的平均速率为多少?分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。思考化学反应速率与化学计量数之间有何联系。2.A+3B幑幐2C+2D,在不同情况下的反应速率为:①v(A)=0.015mol/(L•s),②v(B)=0.06mol/(L•s),③v(C)=0.04mol/(L•s),④v(D)=0.36mol/(L•min),比较速率的大小。

四、教学反思

《化学反应速率》是我在2011年余姚市教坛新秀评比中上的课,取得了第一名的好成绩,课后反思中找到了这节课成功的几个关键因素。

1.追求简单化。本课从引入日本福岛核电站的爆炸、香蕉的成熟引出化学反应的快慢,再引导学生对照速度定义,归纳、形成化学反应速率的概念,然后通过一个简单练习加深和巩固新知,直到结尾影响因素的教学,整个教学过程始终追求着简单。复杂问题简单化,减轻学生的负担。

化学反应速率习题篇(6)

关键词:化学实验;优化整合;反应速率;高三复习

文章编号:1005?6629(2014)3?0041?03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 设计思想

关于化学核心知识与化学学科意识,高剑南教授提出了八条,其中两条是:化学反应是化学研究的中心问题;提高反应速率是实现化学反应的关键因素之一[1]。说明化学反应速率在化学学科中有着重要的学科价值和社会价值。从学科价值看,反应速率是属于化学动力学范畴的内容,是中学化学重要的理论知识之一,是理解化学平衡移动的基础,它前后还联系了元素化合物的性质、电化学、物质合成实验等知识。同时,化学反应速率还是进行“定性和定量”、“控制变量法”科学方法教育的有效载体,它包含着化学学科中重要的“变化观”、“能量观”、“实验研究法”等核心观念。从社会价值看,化学反应速率的问题在生活生产中的应用俯拾皆是:食品的保存和变质、金属制品的使用和防腐、加酶洗衣粉的高效净化、工业生产的效率和效益、化石燃料的形成、生活垃圾的降解等等。因此,对这部分内容的复习,教师应揭示其背后蕴含的学科观念和方法论,并展现化学学科在生活生产中的应用实例。

既然,事物的发展是“内外因共同决定”的,那么在内因确定的情况下,外因就成为可调控的唯一因素。宋心琦先生曾说过:物质体系的性质是多因素的函数[2]。这么多变量的调控下,到底结果会怎样?实验是最权威的答案。教学中,教师非常有必要引导学生利用实验的手段去分析各种具体问题。

复习课上,实验除了回顾旧知外,还兼具情境创设,促进学生知识迁移,培养学生解决实际问题的能力的功能。对实验进行优化整合,从实验体系三要素(研究体系、仪器和操作)的选择,再到实验机理的分析讲解,最后是实验结论的应用延伸都是提高复习课效率的关键环节。基于“化学反应速率”复习课的教学目标,笔者选用了“草酸与高锰酸钾反应”这一化学体系进行优化整合,从教材经典实验回顾,到反应速率的实验方案探索,再对实验数据的绘图和分析,最后是实验原理的解析和应用,努力促成学生主动参与到知识的探索中,体验知识的建构过程,训练化学特有的研究方法和思维方式,形成核心的化学观念。

2 教学过程

2.1 回顾经典实验,厘清知识脉络

[投影]《化学反应原理》(苏教版第37页)“影响化学反应速率的因素”实验:

原理:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2

内容:将三支盛有相同高锰酸钾溶液和草酸溶液的试管分别置于冷水、热水和常温下,观察实验现象。

师:结合以上实验,请同学回顾哪些变量可以用来描述化学反应速率?它有哪些影响因素?

[整理]化学反应速率的概念、表达方式、影响因素。

2.2 问题驱动,加密思维

为了让学生更清晰地观察实验现象,教学中使用了实物投影仪,反应容器选用了培养皿。

(1)试计算0~4 min、4~8 min时段的高锰酸钾反应速率并填入表格空白处。

(2)若用H2C2O4表示0~4 min的平均反应速率,ν(H2C2O4)= 。

(3)以下表示的反应速率中,你认为速率最大的是哪一项,并说明判断理由。

A.ν(KMnO4)=0.14×10-4 mol?L-1?min-1

B.ν(H2C2O4)=0.25×10-4 mol?L-1?min-1

C.ν(KMnO4)=0.10×10-4 mol?L-1?min-1

[小结]

①同一化学反应中,用不同物质的浓度变化所表示的速率,其数值之比等于方程式化学计量数之比。

②一段时间内某物质的化学反应速率是平均速率而不是瞬时速率。

③比较同一反应中不同物质的反应速率快慢要注意转化。

师:为使数据更直观地呈现,结合速率随时间变化的数据,我们可以建立“速率―时间”坐标,通过速率描点,以直观呈现“速率随时间”的变化趋势(如图1)。

[问题2]请同学们观察以上“ν-t”变化图,试分析反应速率随时间变化特点,并推测可能的原因。

生:开始速率随着时间变化而逐渐增大,反应一段时间后速率随着时间变化而逐渐减小。

师:那可能是什么因素导致速率发生如此变化?能否设计实验方案进行证明?

生:开始一段时间速率增大的原因:①可能是该反应是放热反应,导致溶液温度升高,使反应速率加快。验证方法:测定反应过程的温度变化。②可能是生成物对反应有催化作用。反应一段时间后,由于反应物浓度逐渐减小,速率逐渐减小。

师:实验2说明什么问题?

生:试管内溶液温度无明显变化,说明开始一段时间反应速率的增大不是由温度升高引起的。

师:如果反应速率的增大是由生成物的催化作用引起,那么起催化作用的物质又是什么呢?

生:起催化作用的应该是Mn2+。

师:你是如何推导的?该如何证明呢?

生:因为只有Mn2+是新生成的,可以设计对照实验加以证明:取两份草酸和酸性高锰酸钾混合液,向一份中加入2滴硫酸锰溶液,另一份中加入2滴水,比较两溶液褪色速度。

师:为何在一份溶液中加入2滴硫酸锰溶液的同时,要在另一份溶液中加入2滴水?

生:这样才可以保证各反应物浓度的相同,排除浓度对反应速率的干扰。(因学生的精彩回答,迎来其他同学热烈的掌声)

师:很好,分析相当到位,实验设计也非常严谨。但老师想用更简单的方法,请大家注意观察下面的实验现象。

[实验3]往实验1已褪色溶液中加入2 mL KMnO4(H+)溶液。KMnO4溶液的紫红色快速褪去。

师:该实验能证明反应速率的增大的原因吗?为什么?

生:可以,因为实验1已褪色的溶液中含有Mn2+,可以证明反应速率增大是由Mn2+的催化作用引起的。

此时有一学生质疑:“老师,实验1中的H2C2O4溶液是否过量呀?”

师:你的想法是对的。根据这一想法能说明既然有Mn2+的催化影响,但反应一段时间后,速率为何又随时间的变化而逐渐减小呢?

生:因为反应一段时间后,反应物浓度逐渐减小对反应速率的影响占主导地位,反应速率又逐渐减小。

师:可见,有多因素影响反应速率时,在不同阶段,其“主导因素”是不同的。在科学研究时,可以使用实验的手段,同时还要注意控制变量。除了上述的影响因素外,大家认为还有其他方法改变一个化学反应的速率吗?

生:有物质本身的性质,还有改变浓度、压强、光照、反应物接触面积大小或组装成原电池等。

师:很好,今后大家还可能会认识到影响反应速率的其他因素。事实上,任何事物的发展亦是如此,都是内外因共同决定的结果。比如,地球上化石燃料的形成,就是自然地理环境中诸多因素的合力。所以在认识任何事物时,我们要学会全面周到地考查分析,学会透过表象看本质。

……

3 教学反思

这是笔者在温州市高考化学备考研讨会中执教的一节复习课片段。作为高三一轮复习,本节课突破了传统教学中为“巩固知识”而设计教学步骤的做法,从“能力立意”的新理念出发,通过实验的优化整合、问题的有效设计,诱发学生积极思考;通过教师有效引导,让学生在问题和实验的探索与交流中进行有效的学习,达到复习、巩固和加深理解化学反应速率有关知识的目的,实现学生思维能力的培养。下面笔者就本节课的教学,谈几点想法。

3.1 重视实验优化与整合

在本节复习课中,以高锰酸钾溶液与草酸溶液的优化实验为教学主线,既达到梳理旧知的目的,也利用新情境中的问题解决训练了学生获取信息、分析信息、综合应用知识的能力,培养了学生的化学探究能力、化学思维方式和化学学习方法。

3.2 渗透“内因和外因的辩证关系”

宋心琦先生曾说过:绝对正确的唯一答案,只存在于目前的习题、考题和竞赛题之中[3]。就一个反应的速率来说,可能的影响因素有很多,只有实验才是最权威的答案,当然实验结果的测定还依赖于科技的进步。本节课中,利用简单的实验素材、鲜明的实验现象和“控制变量法”的方法来验证反应速率的影响因素,并结合对实验数据的绘图和分析,培养学生大胆假设、科学论证的思维方式,感悟“事物的发展是受多种内外因素影响”的哲学思想。

3.3 塑造“互动”的课堂

教学是要在“对话”中进行的,包括师生对话、生生对话。学生的头脑不是一个被填满的容器,而是需要被点燃的“火把”。教师的责任就是点燃“火把”,让他们燃烧。一旦燃烧开始,那么课堂就会充满乐趣,洋溢激情和创意。

参考文献:

化学反应速率习题篇(7)

在高考复习中采用“小专题法”,又基于两个主要背景:一是高考模式及学科特点的变化,二是高效课堂的要求。自2008年江苏省实施新的高考模式以来,化学等学科成为非计分科目,其课时被大幅挤压。教师们面临一个新课题:如何在教学时间减少而教学容量不变的情况下完成教学任务,且教学质量基本不受影响?其实,这种要求也恰与近年来广受重视和提倡的“高效课堂”思想不谋而合,高考模式、学科地位的改变则是作为一种外因,迫使教师们积极迎接挑战,求索高效课堂,从而赢得主动。

传统的高三复习已经形成了较为固定的模式。例如,在二轮复习阶段,往往都是把学科知识分解为若干个大专题,而每一个专题则仍是一个具有较大范畴的体系、大单元,这些专题通常不是一两节课就能解决的。在新形势下,再按老路走,时间不允许,尤其是对于一些生源基础较为薄弱的学校而言,矛盾更为突出。于是,复习工作的模式正在逐渐改变,教师们关注的重点不再是知识体系的完整性,而是教学内容的针对性,要在有限的时间内,及时解决学生实际存在的知识缺漏、能力欠缺问题。于是,“小专题”应运而生!这种小专题化的复习模式十分灵活、方便,不仅仅适用于二轮复习,也适用于其他任何阶段,便于随时发现问题随时专题突破。有时一堂课可以完成2~3个小专题。这种化整为零、逐个攻破的方法使得教师的教学效率大大提高!

选题缘由

这堂微课所选取的小专题为“化学反应速率及比较方法”,该专题及其个性化的命名方式少有教师会使用。首先,从内容的角度来说,这部分内容一般都包含在“化学反应速率与化学平衡”大专题中,且在这个大专题中化学平衡问题是重点,化学反应速率问题则非常容易被疏忽,从而导致学生在考试中失分。即便以化学反应速率为主题,也很少会有人在其后再加上“及比较方法”几字。笔者之所以作此处理,是建立在高考考查立意变化的基础上——不断地从知识与技能的立意向能力立意转变,高考对学生的创新精神、实践能力提出了更高要求。由此不难看出,仅仅围绕“化学反应速率”进行基础性复习是不能适应高考的新要求的,而增加有关化学反应速率快慢比较的探究要素,则有利于培养学生的探究意识、科学思维,促进他们能力、素养的提升。

教学需求分析

1. 适用对象分析

本资源适用对象为全省高中化学教师,学生亦可观看录像进行自学。高中化学教科书有三种版本,学生如要学习这部分内容,则应该已经学习过高一必修2模块和高二选修4模块的内容,对涉及化学反应速率的问题已有基础性的了解,对相关基本实验的原理和操作已经基本掌握。

2. 学习内容分析

“化学反应速率”属于化学知识体系中的原理性知识,处于“化学基础理论”的范畴下,它是化学平衡问题的基础,在高考中为常见考点,也是实验探究题可选用的重要命题素材。如果对化学反应速率及其快慢比较的问题有较系统和深刻的了解,能够帮助学生更清楚地了解化学反应的机理,进而加深对化学平衡问题的理解,同时也能够使学生以之为桥梁,将化学知识与生产、生活问题相联系,体会化学学科的价值。

3. 教学目标分析

(1)了解化学反应速率的概念和平均反应速率的定量表示方法,能够进行基本的速率计算,知道测定化学反应速率的常见方法。

(2)了解温度、浓度、压强和催化剂等对化学反应速率影响的一般规律,能够用控制变量法探究不同条件对化学反应速率的影响情况,并选择较为合理的方法去比较、测知反应的快慢,感受探究的过程与方法,体会化学实验的意义、价值,产生浓厚的学习兴趣。

教学过程

1. 感受真题

展示两道高考题,分析其中的核心问题:

(1)(2011?江苏高考)对于反应:2H2O2 2H2O+O2,加入MnO2或降低温度都能加快O2的生成速率。

(2)(2012?上海高考)往锌与稀硫酸反应混合液中加入NH4HSO4固体,反应速率不变。

设计意图:用呈现高考真题的方式引出化学反应速率问题,可以在课的一开始就让学生体会到知识的重要性,把注意力尽快集中到课堂上来。

2. 生活探寻

化学是自然科学,其研究的对象常常来自于自然与生活。生活中涉及许多化学反应,例如食物的腐败、钢铁的生锈,等等。

设计意图:指出化学学科的本质特点。将其与生活问题相联系,既能够体现学科的价值,又能够让学生对化学问题产生亲切感。

3. 科学思路

我们总是希望有利的化学反应能适当快些,不利的化学反应能够尽量慢些。事实上,科学家们一直在这个领域不懈探索着。那么,若要知道化学反应速率是否发生变化,必须具备怎样的基础和前提?设计意图:引导学生从科学家的角度进行思考,体会科学研究的一些基本思路。

4. 知识铺垫

化学反应速率的定义、计算公式、单位。设计意图:这些问题是必须掌握的基础性问题,应该复习和重视,并为后续探究做好铺垫。

5. 科学探究

[理论分析]

影响化学反应速率的因素——

(1)内因:即反应物自身的性质,它对化学反应速率起决定性作用。

(2)外因:①浓度。②温度。③压强。④催化剂。⑤接触面积。⑥其他。

设计意图:采用内外因分析法,帮助学生建立必要的哲学思想,而最后补充其他影响化学反应速率的因素是为了体现一种实事求是的态度,也可以帮助学生全面地认识问题。

[数学方法]

1.直接计算。

2.曲线图法:依据曲线的斜率。

[实验手段]

前提:在对比实验探究时,一定要注意控制变量。

分类讨论:(讨论时采用列举法)

(1)对于有固体参加的反应

发散思维:你还能想到借助哪些物理量来判断化学反应速率的快慢吗?(温度、压强、pH、导电性、电流大小……)

结合PPT幻灯片介绍手持实验技术,选择其中的温度传感器进行演示实验。

设计意图:实验探究是本课的重点,也是能力提升的关键。在展开讨论之前,首先根据分类的思想将探究问题进行合理分类。即便如此,仍比较抽象,故再采用列举法对常见例子加以实际分析和探讨,借以概括出一般规律。

6. 展示课堂结构

用PPT出示本堂课的主体结构。

7. 自主练习(课后完成,略)

总结与反思

对此微课,笔者尝试了一种新的授课方式:面向观看视频师生,独立讲解、自问自答。这样录制出的微视频可用于教师教学参考、研讨,也可用于学生课后自行观看学习,耗时约9分钟。

化学反应速率习题篇(8)

选修4中又是以化学反应速率为第二章的开篇,重点是化学反应速率的定量表示方法,难点是通过实验测定某些化学反应速率。通过学习过程使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。这部分内容是后面学习影响化学反应速率的因素、化学平衡、化学反应进行的方向的基础,对学生的后续学习有着深远的影响。

(一)做好与必修教材的衔接,促使学生学习能力螺旋式上升。

学生的学习起点是影响他们学习新知识的重要因素,因此教学中首先要关注学生已有知识基础,做好与必修教材的衔接。在处理好教材衔接的同时,另一方面,针对必修、选修都有的内容,教学中要做到源于必修、又高于必修,促使学生学习能力螺旋式上升。分析选修四与必修教材的相关内容设置,不难发现做好化学反应速率的计算是本节的重点。

(二)创设问题情境,引导学生对实验现象进行分析。

本章主要以复习化学反应速率的基础知识为主,但是化学反应速率的表示方法在这里是一个难点。为了增加学生的感性认识,建议在教学中通过实验2-1来引导学生,使学生通过生动直观的实验现象来学习,并留下深刻的印象。同时,及时创设问题情景,引导学生对实验现象进行分析。创设的问题有:

1.怎样判断化学反应的快慢?

2.通过对实验现象的观察你能否判断出一个反应比另一个反应快多少吗?

3.如果在相同时间内测量溶液中氢离子浓度的变化,或测量锌粒质量的变化是否能定量比较反应进行的快慢?

通过这些富于启发性的问题,活跃学生思维,增强学生分析总结问题的能力。使学生清楚的认识到表示反应速率的方法是,单位时间内反应物或生成物的浓度的变化来表示的。

(三)增设例题,提高学生解题能力。

为了进一步提高学生对这部分知识的应用,可以在教学过程中设计三道例题:

1.利用反应速率的表达式进行简单的计算;

2.引用三段式,计算反应中各物质的反应速率,目的在于为化学平衡的学习打下基础;

3.反应速率大小的比较。

(四)利用已有知识,实现类比迁移。

化学平衡概念的建立是“化学平衡”一节的重点与难点,对这一概念的正确理解直接影响平衡常数及化学平衡移动的学习。为突破这一教学难点,根据学生的认知发展水平和接受能力,从其熟悉的内容出发,帮助他们实现类比迁移,从而降低概念的学习难度。例如通过设计如下问题创设情境,导入新课。

问题1:一定温度下,在饱和的蔗糖溶液中加入一块蔗糖晶体,晶体的质量是否改变?

问题2:一定温度下,在饱和的蔗糖溶液中垂吊一块缺角的蔗糖晶体,一段时间后,蔗糖晶体又趋于完美了,而且晶体质量不变。晶体的形状发生变化说明什么?质量不变说明什么?这样从学生已有熟悉的关于溶解的知识出发,从溶解平衡导入化学平衡,通过对溶解平衡的理解和迁移,帮助学生建立起化学平衡是个动态平衡的概念。

(五)运用模型建构,降低思维难度。

化学平衡知识内容较为抽象,比较、假设、模型建构是学习该部分内容的主要方法,教学中要注意学科方法的渗透,加强假设、模型建构等学习方法的指导,使化学原理具体化、形象化、直观化,以便有利于启发学生思维,完成由感性认识向理性认识的飞跃。如在分析压强对平衡移动的影响时,引导学生在头脑中建立这样一个模型,想象一个带有可滑动活塞的密闭容器 ,若将活塞推进,容器体积减小,反应气体浓度增大,即增大压强;若将活塞拉出,容器体积增大,反应气体浓度减小,即减小压强。用上述模型再分析恒容下充入惰性气体或与反应无关的气体,以及恒压下充入惰性气体或与反应无关的气体,使抽象的内容具体化,大大降低了思维难度,有利于学生接受。

(六)优化教学内容,扩大教学效益。

化学反应速率习题篇(9)

在高中化学的学习中,在学习化学平衡移动的分析与判断时,我们知道化学平衡就是说,在一定的宏观条件下,反应物与生成物的浓度不发生改变,化学正逆反应速率相等的可逆反应。然而,这一问题需要一些方法与技巧,来解决化学平衡的问题。其实,一套有效的化学平衡判断的方法和技巧,不仅可以有效地解决化学平衡问题,还是一种化学思维。

一、高中化学平衡的定义

在学习高中化学时所涉及的每一个可逆反应,在一定的宏观条件下达到平衡状态时,能够保证反应物与生成物的浓度不发生改变,其产生的值是一定的。化学反应体系内的各物质的浓度不再随着时间的改变而改变的平衡是化学反应平衡的标志。当化学平衡移动不再改变,达到平衡的状态时,反应物的浓度与生成物的浓度不再发生改变,则说明,平衡就没有发生移动。例如,在一个装满水的杯子中,加入多少水就会有多少水流出,加入的水和流出的水一直相等,化学反应平衡也是这样,经过化学反应生成的物质等于在化学反应中消耗掉的物质,因此,化学反应平衡移动中物质的量不发生改变。其平衡遵循化学平衡常数。

二、在高中化学中如何判断一个化学反应是否已达平衡

1.根据化学平衡的概念

在高中化学中,一定条件下的可逆反应,所形成的反应速率,正反应速率与逆反应速率是相等的,而且,反应混合物中各组分的浓度不再发生变化。也可以说,v(正)=v(逆),即为化学平衡。当一定条件下的可逆反应,某种物质的消耗速率与该物质的生成速率是相等的,那么,就说该化学反应达到平衡。由于反应速率之比与方程式系数之比是相等的,因此,在描述可逆反应达到平衡时,就必须描述正反应与逆反应的量之比等于方程式的系数比的化学平衡。

2.根据其他条件判断

首先,有气体参加或生成的反应,它们的平均摩尔质量M=m(总)/n(总)。如果全是气体,气体总物质的量m不变。例如,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)其平均摩尔质量M一定,可以说明该反应达平衡。其次,有固体或液体参加反应或生成,等体积与不等体积的气体的平均摩尔质量M一定,这时,可以说该反应达平衡。不过,也会有特殊的反应,像CO(g)+H2(g)=C(S)+H2O(g),当气体的平均摩尔质量M等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,不能说明该反应达平衡。当气体的平均摩尔质量M不等于12g/mol,其平均摩尔质量M一定,能说明该反应达平衡。最后,变化中生成的反应,这一般是发生在密闭容器中,然后是有气体参与或生成的可逆反应。其一,压强改变,浓度改变,速率改变,若v正≠v逆,则平衡移动。例如,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),在其他条件不变时,体积缩小■,压强增大并且是原来的2倍,生成物与生成物的浓度也分别是原来的2倍,致使正反应速率与正反应速率分别增大,可是增大的倍数不同,导致移动不平衡,使其正反应速率大于逆反应速率,也就是v正>v逆,使平衡正向移动。其二,压强改变,浓度改变,速率改变,但v正=v逆,则平衡不移动。其三,压强改变,但浓度不变,速率不变,v正=v逆,则平衡不移动。例如,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)达平衡后,使其温度与体积不发生变化,在这一条件下,在反应中冲入一定量He气,由于冲入的气体没能够引起生成物与反应物浓度的改变,所以,此反应的反应速率不改变,气体的总压强不发生改变,即v正=v逆,平衡不移动。其四,总压强不变,但浓度改变,则速率改变,且v正≠v逆,则平衡移动。

三、高中化学中平衡问题的两个注意点

在恒容条件下,如果不小心混入了稀有气体,那么稀有气体会参与反应,引起容器内的压强变大,然而,化学平衡却不发生变化。这主要是因为在稀有气体参与反应时,不能够引起生成物与反应物中的浓度发生改变,因此,化学平衡移动继续保持平衡。除此之外,如果在化学平衡移动反应中,添加催化剂,虽然,可以让反应的速率加快,改变达到平衡的时间,但是,化学反应的平衡不会发生改变。这主要是因为催化剂也不会使生成物与反应物的浓度发生改变,也就是说,化学平衡也不会出现移动,保持在平衡状态。当学习这一内容时,应谨慎对待,避免出现失误。

化学反应速率习题篇(10)

文章编号:1008-0546(2013)01-0078-02

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.01.031

一、化学反应速率与化学反应速度

在化学教材和论文中,经常可见到化学反应速率和化学反应速度这两个词语,它们常被用来表达相同的含义,即化学反应进行快慢的程度。但是,物理学上速率和速度是两个不同的概念。速率是一个标量,标量是有大小而无方向的量;而速度却是失量,既说明大小又表明方向。所以,速率仅为绝对大小,不会有表现方向的正或负;而速度则不然,可能是正值或负值,代表了两个相反的方向。当然,化学反应多数都是可逆反应,的确是存在两个不同的方向,但是,化学反应的方向是化学热力学重点讨论的问题。而化学反应速率则是化学动力学中的主要问题,在数值上仅表现化学反应进行的快慢,而不反映进行的方向。

在中学课本中,化学反应速率是采用反应物或生成物的浓度随着时间的变化率来表示。公式如下:

平均速率v=

瞬时速率 =

对于反应物,浓度的变化为减少量,化学反应速率即是反应物的消耗速率;对于生成物,浓度变化为增加量,化学反应速率即是生成物的增加速率。无论以哪个物质来计算化学反应速率,浓度变化均取正值,所以化学反应速率也绝不会出现负值。

所以,在语言上使用化学反应速率比化学反应速度更合理,建议摒弃化学反应速度的用法而统一使用化学反应速率这一术语。并且建议在公式中加绝对值符号,即:v=, =

浓度的变化取末、始态即反应物或生成物在反应后和反应前的浓度之差,即使浓度的变化有正、负值,但最终的速率都为绝对值。这样更能体现化学反应速率的标量性质,仅有大小而无表现方向的正、负号。

二、化学反应速率、正反应速率及逆反应速率

中学阶段,在专门学习化学反应速率时并没有涉及正反应速率和逆反应速率。但是,在学习化学平衡时说到:当可逆反应的正反应速率与逆反应速率相等时化学反应达到平衡状态。而对正反应速率和逆反应速率的概念缺乏进一步的解释,造成学生对化学反应速率、正反应速率及逆反应速率理解上的混乱。通过互联网查询发现提出相关问题的不少而回答准确清楚的却并不多。不少人认为:可逆反应的化学反应速率即为这个反应的正反应速率。

化学反应速率既非正反应速率亦非逆反应速率,而是两者之差。对于一个可逆反应同时存在着正方向进行的反应和逆方向进行的反应。而整个化学反应表现为在这两个方向上综合进行的结果。

以2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为例,同时存在着正反应(2SO2+O22SO3)所导致的SO2、O2的消耗、SO3的增加和逆反应(2SO32SO2+O2)所导致的SO3的消耗和SO2、O2的增加。因此,正反应速率即为由于正反应进行所导致的SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率;而逆反应速率则为由于逆反应进行所导致的SO3的消耗速率和SO2、O2的增加速率。而化学反应速率则是作为一个反应整体宏观上反应物SO2、O2的消耗速率或者SO3的增加速率。当然,约定俗成,方程式从左至右为反应进行的正方向。

当反应达到平衡时正反应速率等于逆反应速率,此时的化学反应速率即为零,因为各物质的浓度不再随时间而变化。但是,正反应速率和逆反应速率不为零。

化学反应速率可以通过实验测定随着反应的进行反应物或生成物浓度的变化而得到。但是单纯通过实验却不能测定正反应速率或者逆反应速率,因为只能测定出宏观上物质浓度的变化却无法获知浓度的改变中哪些是因为正反应、哪些又是由于逆反应所导致的。

三、化学平衡和化学反应速率

在中学教学中,教师通常将正反应速率和逆反应速率作为化学反应达到平衡及导致化学平衡移动的原因。通过调查学生课堂笔记、网络查阅教师教案及教参,发现许多中学教师都是这样讲述的:当可逆反应的正反应速率等于逆反应速率时化学反应达到平衡。而当外界条件发生变化,导致正、逆反应速率不相等时原有的平衡状态被打破,若正反应速率大于逆反应速率则反应向正方向移动,而逆反应速率大于正反应速率反应向逆方向移动,直到正、逆反应速率再次相等而达到新的化学平衡状态。

而在一些大学化学教材中讲到化学平衡时却对化学反应速率只字不提,仅仅是因为中学已经学习过而不再提及吗?

其实,经典的化学热力学仅从反应前、后状态的能量变化的角度出发,去探讨反应的可能性(即反应进行方向的判断)与限度问题(即化学平衡),并未涉及反应从始态到终态之间的过程,不涉及反应从一个平衡状态到另一个平衡状态过渡的快慢。也就是说,热力学基础上建立的对化学反应(包括化学平衡问题)的结论,与反应速率之间没有任何的联系。[1]

经典热力学通过反应前、后的状态的变化,即ΔG(反应后的状态与反应前的状态的吉布斯自由能变化)来判断一个反应能否自发进行以是否达到平衡。ΔG<0,反应能自发进行,即反应总是自发向吉布斯自由能减少的状态进行的,也就是说若反应后整个反应体系的吉布斯自由能小于反应前的吉布斯自由能,那么反应肯定向正反应方向自发进行;而ΔG=0,反应达到平衡状态,即前、后状态的吉布斯自由能相等则说明已达到化学反应限度,所谓限度也就是在当前条件下反应体系的吉布斯自由能已经降到了最低,同时,反应物的转化率也达到最高。当反应条件发生变化原有平衡状态被打破时,若ΔG<0则平衡向正方向移动,ΔG>0则平衡向逆反应方向移动。其实,这也是“能量最低原理”这个自然界普适规律的体现,即“自然变化进行的方向都是使能量降低,因为能量越低越稳定。”

化学反应速率习题篇(11)

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)35-0115-01

新一轮课程改革正如火如荼地进行着,笔者作为一名高中化学教学者,在教学过程中必须不断变革自己的教学行为,以符合新课改的教学理念。

新课改的一个重要而具体的目标就是改变学生被动接受事实、应用题海战术应对考试的学习方式,倡导学生主动参与的探究式学习。

在平时的教学过程中,我就利用教材中每一模块所给出的探究主题以及探究建议来组织学生们进行探究式的学习。在“影响化学反应速率快慢的因素的探究”中,我设计了如下的方案。

一 创设问题情境

楼房爆破、铁生锈、溶洞形成、饭菜变质都属于化学反应,但这些反应有些很快就发生,有些却需要很长的时间。我们希望有些反应很快就能进行,而有些反应能慢点发生,人类总是希望能控制这些化学反应的快慢。

二 提出探究问题

哪些因素可能会影响化学反应的快慢?

三 明确探究任务

第一,预测影响化学反应快慢的因素。

第二,明确教师所给的化学试剂。

教师给学生提供三组试剂:(1)制备O2组:5%H2O2,0.5%H2O2,MnO2粉末,冷水,热水;(2)制备CO2组:3mol/L盐酸,0.5mol/L盐酸,CaCO3块状,CaCO3粉末,冷水,热水;(3)制备H2组:1mol/L盐酸,0.1mol/L盐酸,镁条,镁粉,铁粉,冷水,热水。

将学生分成若干组,每个小组只拿到一组试剂。

第三,思考:通过什么来说明反应的快慢?

第四,学生自己设计实验方案。

第五,如何处理有多个影响因素的情况。

四 小组合作探究

学生依据探究任务开展合作探究活动。

五 交流研究

学生按照教师提供的汇报框架进行交流:(1)你们小组预测的影响因素有哪些?(2)教师向你们组提供的试剂是什么?(3)你们小组设计的实验方案是怎样的?(4)通过什么现象说明反应的快慢?(5)如何处理有多个影响因素的情况的?(6)实验现象以及由此得到的结论。

六 总结提升