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化学反应速率的意义大全11篇

时间:2023-08-25 16:53:50

化学反应速率的意义

化学反应速率的意义篇(1)

本节课总体设计思想是:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分地表达自己想法的机会。学生初次接触化学反应速率知识,对化学反应速率有神秘感和探索欲望。要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层次实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中发现问题、分析问题和解决问题。在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论到实践的顺序,首先通过日常生活中的知识,引入课题。在自主学习的基础上,学习和理解化学反应速率的概念。在此基础上,通过实验探索和讨论外界因素对化学反应速率的影响。最后,让学生自己讨论回答教材中的问题以检验学生对所学知识的实际应用能力。

二、教学目标

1、知识目标:理解化学反应速率的概念,了解影响化学反应速率的因素,了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用。

2、能力目标:通过在化学实验和日常生活中的现象,理解反应速率的概念及其表示方法,培养实验观察能力及分析探究能力;

3、情感、态度和价值观目标:通过对实验现象的观察和原因探究,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。

三、教学重、难点:化学反应速率的概念及影响化学反应速率的因素。

四、教学过程

1、预习检查、总结疑惑:

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性

2、情景导入、提出疑问:

教师首先提问:在化学实验和日常生活中,我们经常观察到这样的现象:有的反应进行的快,有的进行的慢请大家举例说明。物理学中用什么定量描述物体的运动快慢?――速度。不考虑速度的方向称之为速率。化学中用化学反应速率来表示化学反应的快慢。

3、自主学习、小试身手:

学生活动一:自主学习(阅读P47―P48,并完成相关内容)

板书:

一、化学反应速率

1、定义:表示化学反应快慢的物理量叫做化学反应速率。

2、表达方式:通常用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。

3、表达式:

4、单位:mol/(L・min)或mol/(L・s)

【学生活动二:小试身手】反应:N2+3H2 2NH3在密闭的容器中进行,C(N2)= 2 mol/L C(H2)= 6 mol/L C(NH3)= 2 mol/L试完成(1)分别求N2、H2、NH3浓度的变化量C?(2)分别用N2、H2、NH3求该反应的化学反应速率V?

计算结果:(1)C(N2)= 1 mol/L C(H2)= 3 mol/L C(NH3)= 2 mol/L;(2)v(N2)=0.5 mol/(L・s) v(H2)=1.5 mol/(L・s) v(NH3)=1 mol/(L・s)

【思考与交流】

1、反应速率是瞬时速率还是平均速率?

2、同一化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,数值相同吗?意义相同吗?

3、同一化学反应,不同物质表示的反应速率之比与什么有关?

结论:

1、化学反应速率表示的是平均反应速率。

2、同一反应用不同物质表示的化学反应速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,而且必须注明反应物质。

3、同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程式中化学计量数之比。

(设计意图:通过练习,使学生掌握有关反应速率的计算。)

【思考与交流】

1、在相同条件下,铝和铁同时与酸反应,谁反应的更快?为什么?(内因)

2、你家里的酸奶通常放在什么地方?为什么?(外因)

设问由以上两题:化学反应的速率受哪些因素的影响?

板书:

二、影响化学反应速率的因素

1、内因:反应物的性质;2、外因:

【学生活动三:分组讨论】(根据我们已有的知识和日常生活经验,你认为哪些外界因素可能会影响化学反应的速率?)

【学生】温度、催化剂、浓度、压强、反应物的状态、固体表面积、光等。

【学生活动四:分组实验】(根据我们现有的药品,分别设计实验,探究温度、催化剂对化学反应速率是如何影响的,注意观察实验现象并比较和思考完成探究学案。)

【实验2-5】

【结论1】当其它条件不变时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小

【实验2-6】

【结论2】加入催化剂(正)能加快化学反应的速率。

(设计意图:通过学生实验让学生体验影响反应速率的因素。)

【思考与交流】1、请预计大理石分别与0.1mol/L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗?

【结论3】增大反应物的浓度反应速率加快,减小反应物的浓度反应速率减慢.

2、块状CaCO3、粉末状CaCO3与0.1 mol/L的盐酸反应谁快谁慢?为什么?

【结论4】增大固体表面积可以加快反应速率(接触充分).

【教师】除此之外,请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素?探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义?(教师组织学生分组讨论)

【师生总结】控制反应条件,提高那些对人类有利的反应速率,降低那些对人类反应不利的反应速率。

化学反应速率的意义篇(2)

1.对课题的解读

化学反应速率概念在必修2中已学过,学生能够从定性上描述化学反应进行的快慢,要想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。将上课主题聚焦于怎样从定性走向定量,然后引导学生掌握化学反应速率的表示方法。

2.对学生的分析

一中是一所重点中学,生源较好,但学生对必修2的知识已经有些遗忘。

3.对教学目标的界定

能从定性描述化学反应进行的快慢,并能从定量上表示化学反应进行快慢,知道化学反应速率的概念及表示方法。通过讨论交流,发现表示化学反应速率的方法有多种,可以通过多种实验来测定某些化学反应的速率。

二、教学设计

1.板块1――引出问题,界定概念

[引言]请看图片,生活中两个常见的反应:节日的焰火、煤和石油的形成。

[问题]上述两个反应是化学变化还是物理变化?你认为它们进行得快还是慢?在日常生活中你希望它们快还是慢?(学生回答。)

[师]从同学们的回答中我们发现了两个问题:一是我们研究化学反应进行的快慢是从定性上描述快还是慢;二是研究化学反应进行的快慢是为了控制化学反应。带着这两个问题我们再来看一个生活中常见的化学反应:牛奶的变质,这个化学反应进行得快还是慢,你希望它快一点还是慢一点?(学生回答。)

[师]从学生的回答中就产生了矛盾,当从定性上描述化学反应的快慢时似乎有些矛盾,因此必须从定量上来描述一个化学反应的快慢。引出化学反应速率的定义。

[ppt展示]回忆必修2有关化学反应速率的概念、表示方法、表达式及单位。

设计意图:以生活中常见的化学反应,引出定量描述化学反应速率的必要性,同时强调研究化学反应速率是为了更好地控制化学反应。

2.板块2――活动探究,加深概念

[师]结合化学反应速率的表式方法,请同学们完成下题。

[ppt展示]向一个容积为2L的密闭容器中放入2 mol SO2和1 mol O2,在一定的条件下,5s末测得容器内有0.8 mol SO2,求5s内SO2,O2,SO3的平均反应速率和反应速率比。(学生思考,练习。)

问题1:化学反应速率为什么为正值?上述反应的速率属于瞬时速率还是平均速率?

问题2:用不同的物质表示化学反应的速率数值是否相同?它们表示的意义是否相同?

问题3:请你们找出各物质化学反应速率之间的关系?

设计意图:使学生从起始量的某时刻量找出变化的量,引导学生理解掌握化学反应速率的表示方法。并设计问题链,引导学生理解化学反应速率的注意事项,掌握在同一个化学反应中以不同的物质为标准时,速率值可能不同,反应速率之比等于其计量数之比。

同时设计活学活用环节,让学生灵活运用。

3.板块3――深化知识,探究化学反应速率测定

过渡:同一个化学反应在不同条件下有不同的反应速率,那么怎样定量测定化学反应速率呢?我们今天的第二个问题:化学反应速率的测定。下面请同学们思考,并小组讨论。

[ppt展示]以锌与硫酸反应为例,对于锌和不同浓度的稀硫酸的实验,你准备如何比较反应速率的快慢?从反应速率定义和反应提供H+、Zn2+、Zn、H2四个变量考虑,选取什么变量测量?(理论)(学生思考并讨论。得出方案。)

师生总结:化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系内的化学物质(包括反应物和生成物),所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。表示化学反应速率的方法有多种,因此可以通过多种实验来测定某些化学反应速率。显然该反应以测量H2的体积最为简便易行。

学生设计的方案有多种,教师进行评价。

[师]同学们的设计与化学研究者的设计基本一致,下面我们通过实验来验证一下。

设计意图:通过学生的思考、讨论,让学生进一步加深对化学反应速率概念的理解,同时知道化学反应速率测定的方法。通过教师演示实验,体验自己实验方案的可行性。让学生体验到成功的快乐,由感性认识逐步上升为理性认识。

4.板块4――课堂小结,解决问题

课堂小结,并进行知识运用,设计如下两题:

(1)反应4NH3+5O2=4NO+6H2O在5L的密闭容器中进行,30s后恢复到室温时,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为 。

(2)某温度下,浓度都是1mol/L的两种气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z,经过tmin后,测得物质的量的浓度分别为:c(X2)=0.4mol/L,c(Y2)=0.8mol/L,c(Z)=0.4mol/L,则该反应的反应方程式可表示为 。

设计意图:通过课堂小结,形成知识体系,通过两个习题检验学生的课堂掌握情况,进一步强化化学反应速率的表示方法,并加以运用。

三、教学反思

化学反应速率的意义篇(3)

2与切线c2在t=垂直线上的截距之和等于切线a2在纵轴上的截距,说明若按恒定的初始反应速率进行,当t=1时,反应物A全部反应完毕同时转化生成了等量的产物Z和Z',即此时c3连串反应对于开始时,只有反应物而无产物的连串反应由导数意义知,c-t曲线在初始点(0,c)亦即(0,0)的切线斜率为0;过初始点(0,c)亦即(0,0)的切线(记为c3)方程为:y=0因为第二步反应的初始速率为0,所以初始反应只是反应物向中间产物的转化。当a=z时,即指定反应物和指定产物系数相等时,前两条切线的斜率之和等于0,说明反应物A的消耗速率和产物Z的生成速率相等,此时两切线与纵轴夹角相等;切线a

3在横轴上的截距与切线b3在y=cA,0水平线上的截距相等,说明若按恒定的初始反应速率进行,当t=时,反应物A全部反应完毕同时转化生成了等量的产物.

化学反应速率的意义篇(4)

关键词:摄氏温度;热力学温度;范特霍夫规则

文章编号:1005?6629(2014)4?0074?04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

从讨论温度对反应速率的影响开始到阿累尼乌斯公式的诞生,大致经历了3个阶段:19世纪五六十年代威廉米与贝塞罗指出,大多数反应随温度升高而加速,这是一个定性的规律;1884年范特霍夫指出,温度每升高10K,反应通常加速2~4倍,这是最早的定量关系;1889年阿累尼乌斯通过大量实验与理论的论证揭开了反应速率常数对温度的依赖关系[1]。

在大学化学教材中,当讨论温度与反应速率间的定量关系时,一般都会提及范特霍夫规则和阿累尼乌斯公式。在高中阶段,通常只要求定性地了解温度与反应速率间的关系。为让学生对温度与反应速率间的关系有更深入的认识,有的高中化学教材会对范特霍夫规则的内容做一些简单的介绍。仔细分析不同化学教材上的范特霍夫规则,我们发现了两个问题。

1 “温度每升高10℃”,还是“温度每升高10K”

在化学教材中,范特霍夫规则的前半部分(即温度变化部分)有两种说法:有的教材将其描述为“温度每升高10℃”;有的教材将其描述为“温度每升高10K”。

1.1 用“温度每升高10℃”描述范特霍夫规则的化学教材

1.1.1 高中教材

人民教育出版社(以下简称人教版)、人民教育出版社化学室编著的高级中学课本《化学》(选修,第三册,1995年)等5部教材用“温度每升高10℃”来描述范特霍夫规则,详见表1。

从表1可以看出,在论述温度与反应速率间的关系时,过去的人教版化学教材以及现在的苏教版化学教材,都向读者介绍范特霍夫规则的内容,并且都将温度变化部分描述为“温度每升高10℃”。

从表1还可以看出,现在的人教版教材,不管是必修模块还是选修模块,对温度与反应速率间关系的阐述都只限于定性的水平,未涉及它们之间的定量关系,也不介绍范特霍夫规则的内容。

1.1.2 大学教材

在我们查阅的几种大学化学教材中,只有胡英主编的《物理化学》(上册,1999年)在介绍范特霍夫规则时将温度变化部分描述为“温度每升高10℃”,详见表2。

1.2 用“温度每升高10K”描述范特霍夫规则的化学教材

1.2.1 高中教材

江苏教育出版社和山东科学技术出版社出版(以下简称苏教版和鲁科版)的“化学反应原理”模块教材,在论述温度与反应速率的关系时,都对范特霍夫规则的内容做了介绍,并且都将其中的温度变化部分表达为“温度每升高10K”,详见表3。

从表3可以看出,鲁科版和苏教版化学教材在介绍化学反应速率时,在必修与选修之间采用螺旋上升的方式配置相关内容。必修教材中论述了温度与速率间的定性关系;选修教材在强调温度与速率间的定性关系的同时,适当提及了二者间的定量关系,让学生了解范特霍夫规则的内容。

对比表1和表3,我们发现:王祖浩主编的普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》(选修)及其教学参考书,在描述温度变化时,教科书采用热力学温标,表示为“温度每升高10K”;教学参考书采用摄氏温标,表示为“温度每升高10℃”。在介绍范特霍夫规则时,同一版本的不同教材间出现如此大的差异,怎么可能不引起读者的困惑呢?

1.2.2 大学教材

高等教育出版社出版、武汉大学等校编的《无机化学》(上册,1994年)等4部大学化学教材,在介绍范特霍夫规则时,都将温度变化表达为“温度每升高10K”,详见表4。

对表3和表4进行比较后,我们发现:在介绍范特霍夫规则时,对于其中的温度变化部分,不管是鲁科版和苏教版高中化学教材,还是具有代表性的大学化学教材,都将其描述为“温度每升高10K”。

温度概念的建立以及温度的测定都是以热平衡现象为基础。如果两个系统分别和处于确定状态的第三个系统达到热平衡,则这两个系统彼此也将处于热平衡。这个热平衡的规律称为热平衡定律或热力学第零定律[2]。由它可逻辑得出,系统应存在一个性质,作为冷热程度的度量,即温度。用来测量温度的仪器叫温度计。为了对温度计进行刻度,就需要温标,它是温度的数值表示法。国际单位制采用的是热力学温标。由热力学温标确定的热力学温度,用符号T表示,单位是K。还有一种温标即摄氏温标,摄氏温度用符号t表示,单位是℃,并且t/℃=T/K-273.15 [3]。

综上所述,“温度每升高10℃”是用摄氏温标度量出的反应体系的温度,“温度每升高10K”是用热力学温标测定出的反应体系的温度。在大学阶段,通常用热力学温标描述反应体系的温度,在高中阶段一般用摄氏温标描述反应体系的温度。当某一体系的温度用不同温标来表达时,数值肯定不同。所以,在介绍范特霍夫规则时,假若保持后半句不变,则“温度每升高10℃”的说法是不恰当的。

2 “反应速率增加到2~4倍”,还是“反应速率增加2~4倍”

在化学教材中,范特霍夫规则的后半部分即反应速率变化部分有两种说法:一部分教材将其描述为“增加到”;另一部分教材却将其描述为“增加”。

2.1 用“增加到”等描述范特霍夫规则的化学教材

2.1.1 高中教材

人民教育出版社出版、人民教育出版社化学室编著的高级中学课本《化学》(选修,第三册,1995年)等4部高中化学教材,在介绍范特霍夫规则时,基本上用“增加到”来描述反应速率的变化,详见表5。

由表5可以看出,过去的人民教育出版社化学室编著的高级中学课本《化学》(选修,第三册)以及高级中学教科书《化学》(必修加选修,第二册)都用“增大到”来描述反应速率的变化。

由表5还可以看出,王磊主编的普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》(选修)是用“增大到”来描述反应速率的变化,与其对应的教师用书却用“加速”来描述反应速率的变化。“增大到”有“加速”的意思,但是“加速”并未具备“增大到”的全部含义。

2.1.2 大学教材

高等教育出版社出版、武汉大学等校编的《无机化学》(上册,第3版,1994年)等3部大学化学教材,在介绍范特霍夫规则时,都用与“增加到”意思相同的词来描述反应速率的变化,详见表6。

从表6可以看出,在介绍范特霍夫规则时,其后半部分即反应速率的变化部分,大学教材用不同的词来描述:有的用“扩大”,有的用“增至”,有的用“变为”。“扩大”、“增至”、“变为”都有“增加到”的意思。

2.2 用“增加”等描述范特霍夫规则的化学教材

2.2.1 高中教材

人民教育出版社出版、人民教育出版社化学室编著的高级中学教材《〈化学〉(选修,第三册)教学参考书》(1996年)等3部教材,在介绍范特霍夫规则时,都用与“增加”意思相同的词来描述反应速率的变化,详见表7。

从表7可以看出,在介绍范特霍夫规则时,其后半部分即反应速率的变化部分,人民教育出版社化学室编著的高级中学教材《〈化学〉(选修,第三册)教学参考书》以及《〈化学〉(必修加选修,第二册)教师教学用书》都用“增大”来描述;王祖浩主编的普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》(选修)用“增加”来描述,与其对应的教学参考书用“增大”来描述。“增大”与“增加”的含义基本相同。

对比表5和表7,我们发现:在介绍范特霍夫规则的内容时,人民教育出版社化学室编著的高级中学课本《化学》(选修,第三册)用“增大到”来描述反应速率的变化,与其对应的教学参考书却用“增大”来描述反应速率的变化;人民教育出版社化学室编著的高级中学教科书《化学》(必修加选修,第二册)用“增大到”来描述反应速率的变化,与其对应的教师教学用书却用“增大”来描述反应速率的变化。“增大到”有“增大”的意思,但是“增大”没有“增大到”的含义。在介绍范特霍夫规则时,同一版本的不同教材间出现这样大的差异,读者心中怎能没有疑问呢?

对比表5与表7,我们还发现:王磊主编的普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》(选修)用“增加到”来描述反应速率的变化;王祖浩主编的普通高中课程标准实验教科书《化学反应原理》(选修)却用“增加”来描述反应速率的变化。在介绍范特霍夫规则时,同一时期不同版本的教材间出现如此大的差异,怎么可能不引起读者的困惑呢?

2.2.2 大学教材

高等教育出版社出版、北京师范大学等校编的《无机化学》(上册,2003)等2部大学化学教材,在介绍范特霍夫规则时,都用与“增加”意思相同的词来描述反应速率的变化,详见表8。

从表8可以看出,2部大学化学教材中,北京师范大学等校编的《无机化学》(上册,2003年)用“增大”来描述反应速率的变化;傅献彩等编的《物理化学》(下册,2005)用“增加”来描述反应速率的变化。

“增加”与“增加到”的含义既有相似性,又有差异性。虽然二者都可用来描述某一物理量的前后变化,但前者强调的是变化前后的差量,后者突出的是变化后的结果。反应速率“增加”2~4倍,是“增加到”原来的3~5倍;反应速率“增加到”2~4倍,是在原来基础上的“增加”1~3倍。因此,“反应速率增加到2~4倍”和“反应速率增加2~4倍”2种说法,虽然都有速率增加的意思,但增加的幅度有区别。

在表6和表8中,有3种大学化学教材为读者提供了范特霍夫规则的数学表达式。这个表达式告诉我们:升高温度后的反应速率是升高温度前的2~4倍。因此,化学教材在介绍范特霍夫规则时,使用“增加到”来描述反应速率的变化更为准确。

提供给学生学习的范例,是教材最基本的功能[4]。但是编著者不是圣人,教材不是圣经。我们不要苛求编著者及其教材为读者提供十全十美的范例。在教学实践中及时发现问题并妥善地解决问题,把充满着科学性、洋溢着严谨性的化学知识传递给学生,化学教师责无旁贷。让教材内容更科学、更严谨,是读者永恒的期盼,也是编著者不懈的追求。

参考文献:

[1]王明召主编.化学反应原理(选修)教师用书[M].济南:山东科学技术出版社,2012:125.

化学反应速率的意义篇(5)

化学反应原理是高考“主考”和“必考”的内容,纵观近几年新课标高考主观题型中,反应原理的考查一直占有半壁江山,化学反应速率与化学平衡知识更是反应原理考查的重中之重。

2014年全国Ⅰ卷:28题考点:化学方程式的书写,盖斯定律的应用,化学平衡常数及相关计算,图像分析,影响化学反应速率的因素及大小比较。

S2015年全国Ⅰ卷:28题考点:氧化还原反应,溶度积常数的计算,根据键能计算反应热,平衡常数,电极反应式的书写及电池能量密度计算。

2016年全国Ⅰ卷:27题考点:离子方程式的书写,实验现象的描述,转化率、平衡常数的大小判断,利用溶度积常数计算离子浓度。

2017年全国高考预测:预计2017年高考新课标全国卷中仍以工业生产为载体,综合考查化学反应速率与化学平衡,有关热化学方程式的计算,电化学知识的综合应用等。

一、反应原理主观题型的特点

反应原理主观题型有如下特点:1.题头:以真实化学生产实际为背景。

2.题干:以表格、图表的形式提供相关信息,以熟悉的物质、新颖的情景呈现。

3.题尾:根据表格、图表中涉及的知识设问。一般考查的内容较多,思维转换角度大,试题难度较大,对思维能力的要求较高。

那么具体考什么?

1.书写:(1)根据盖斯定律书写热化学方程式;(2)电极反应的书写。

2.判断:(1)外界条件对反应速率的影响;(2)平衡移动的判断;(3)溶液中离子浓度的关系;(4)速率平衡图像。

3.计算:(1)化学反应速率;(2)反应热;(3)化学平衡常数及计算。

二、备考策略

该类试题难度一般较大,解题时要认真分析每个小题考查的知识点,迅速转变思路,具体步骤:

1.审题――浏览全题,明确已知和所求,挖掘解题切入点。

2.析题――仔细审题,关注有效信息。

(1)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题:

明确横纵坐标的含义理解起点、终点、拐点的意义分析曲线的变化趋势。

(2)对于图表数据类试题:

分析数据分析数据间的内在联系找出数据的变化规律挖掘数据的隐含意义。

(3)对于电化学类试题:

判断是原电池还是电解池分析电极类别,书写电极反应式按电极反应式进行相关计算。

(4)对于电解质溶液类试题:

明确溶液中的物质类型及可能存在的平衡类型,然后进行解答。

化学反应速率的意义篇(6)

中图分类号:G632.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0233-02

“化学反应的速率”是从化学动力学的角度研究化学反应进行快慢的一节课,课程重点是学习化学反应速率的定量表示方法以及浓度、温度、催化剂等外界因素对反应速率的影响。考试大纲对这节课的要求有:了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法;理解浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对反应速率的影响,认识其一般规律;了解化学反应速率在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。学生对“化学反应速率”这一知识点的认识发展过程可用图1来表示,通过必修2的学习已经知道化学反应有快慢之别,但不知道如何定量描述化学反应的快慢。已经知道浓度、温度、催化剂等外界条件的改变将对化学反应速率产生怎样的影响,但不知道为什么能产生这样的影响、影响程度如何。学生在本节课将学习化学反应速率的定量表示方法,并从定量的角度来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况。现以鲁科版“化学反应原理”第二章第三节“化学反应的速率”为例,对教学过程中出现的问题进行思考并提出相应解决对策,本节教材的内容框架如图2所示。

一、化学反应速率

教材在这一部分通过一个探究活动,让学生尝试对化学反应速率进行定量的研究。在教学过程中易出现一个问题:由于在这个实验中直接测到的是镁条的质量和物质的量,所以在表示反应速率时,学生都是直接用单位时间内的镁条质量的变化量或物质的量的变化量来表示反应速率的。这与通常说的用单位时间内物质浓度的变化量来表示反应速率不同,因此探究活动设置了问题2“如果分别用单位时间内盐酸浓度的减小和氯化镁浓度的增加来表示反应速率,需要哪些数据?”来引导学生,为下文的速率方程做了铺垫。在学习过程中,学生容易犯一个错误,即将镁的物质的量的变化量除以溶液的体积,当作是镁的浓度的变化量,教师应指导学生,“一般来说,浓度只针对气体和溶液中的溶质,固体和溶剂的浓度看做常数,不能用来表示化学反应速率”。

在教师的教学和学生的学习过程中还应注意以下几点:第一,对于同一个化学反应,用不同的物质来表示的反应速率,在数值上是不同的,所以一般要指出是v(A)还是v(B)。第二,无论用反应物还是用生成物来表示的化学反应速率都是正值,但在课本中出现的两个公式的形式:会让学生以为,以单位时间内反应物浓度的变化量表示的反应速率是负的,容易给学生造成困惑,所以应强调Δc(A)就是浓度的变化量,不一定是“末减初”,即无论以什么物质来表示的化学反应速率都是一个正值。第三,上述的第二个公式较为复杂,学生理解和记忆时比较困难,在实际应用中也较少出现,只是为了说明同一反应用不同物质表示的反应速率都是相同的,所以在教学时应注意引导学生重点理解和掌握第一个公式,对第二个公式的理解应是:在同一个化学反应方程式中,以不同物质表示的反应速率之比等于其方程式系数之比。

在必修2的学习中,学生已经从定性的角度了解了什么是化学反应速率,在这节课中将进一步学习化学反应速率的定量表示方法,并从定量的角度来探讨外界条件对化学反应速率的影响情况,着重培养学生对问题进行定量研究的意识。

二、浓度对化学反应速率的影响

在浓度对速率的影响中,教材出现了速率方程:v=kc(A)c(B)。在教学中要注意把握这部分内容的深广度,与掌握具体知识相比,本节课更重视培养学生对问题进行定量研究的意识,所以在教学时应抓住的一个核心是:只需要知道化学反应速率与反应物浓度存在一定的定量关系,这种定量关系通常通过实验测定,与化学方程式中的系数并无确定关系。

在教学过程中遇到的问题主要有:第一,学生易把速率方程和上节的化学反应速率的计算公式混淆,对于两个公式所表达的意义也不清楚。对于这个问题的突破,可以通过将两个公式进行对比,指导学生对两者进行区分。第二,压强对化学反应速率的影响是学习过程中的一个易错点,应指导学生将压强对速率的影响转化成对浓度的影响,即压强改变时只有引起浓度的变化才会影响反应速率,否则不影响,如:恒容下充入与反应无关的气体问题、只涉及液体和固体的反应的问题等。

三、温度对化学反应速率的影响

这部分内容教学的重点是:温度与反应速率常数之间存在着定量关系;温度对反应速率的影响与活化能有关;活化能的定义。教学时应通过情境的创设,层层设问,将知识点一一引出。首先提问:温度如何影响化学反应速率?(通过影响反应速率常数来影响化学反应速率);其次提问:为什么升高相同温度对不同化学反应的速率影响程度不同?(不同反应的活化能不同,活化能越大改变温度对反应速率的影响程度越大);最后再解释什么是活化能。温度对速率的影响涉及到了化学反应动力学研究的问题,具有非常强的理论性。例如:教材提出了“基元反应”的概念,又对“化学反应式怎样进行的”这一问题进行了分析。如何在教学过程中做到既不增加学习难度、不引入过多概念,又可以帮助学生从本质上理解为什么化学反应速率会千差万别,为今后的学习打下初步的理论基础,就成为教学的一个难点。因此在进行阿伦尼乌斯公式的教学时,只要求学生知道对于一个确定的反应,温度对化学反应速率的影响与活化能有关。当Ea>0时,升高温度反应速率常数增大,化学反应速率加快。在教学过程中不宜追究其来龙去脉,更不宜进行公式推导。教材中的反应历程示意图应指导学生学习,借助图像有助于帮助学生理解活化能的意义。

四、催化剂对化学反应速率的影响

催化剂对速率的影响主要是让学生了解催化剂是通过参与反应改变反应历程、降低反应的活化能来提高化学反应速率的。教材中的“氯催化臭氧分解历程示意图”是教学的重点,可以帮助学生理解上述内容。

在教学过程中会遇到的问题是:学生常常将催化剂对化学反应速率的影响和对平衡移动的影响混淆。教师应帮助学生对这一内容进行对比和归纳,如:催化剂降低了反应的活化能,从而使反应速率常数增大,进而提高了化学反应速率;而催化剂不能改变化学平衡常数,从而不影响平衡的移动,不改变平衡状态,问题就能够得到解决了。

教材从“化学反应是怎样进行的”提出“反应历程”和“基元反应”等概念。这些概念的引入可从本质上揭示化学反应的复杂性,保证了教学内容的科学性,帮助学生从本质上理解为什么化学反应速率会千差万别,为今后的学习打下初步的理论基础。但是,高考对速率方程、阿伦尼乌斯公式、基元反应和碰撞理论等都没有要求,那么在教学中如何准确把握教学的深广度,就成为了一个重要的问题。例如对于“基元反应”,仅需知道基元反应即为一步完成的反应,而许多化学反应是由若干个基元反应组成的复杂反应即可。再如对于“速率方程”,需知道化学反应速率与反应物浓度存在一定的定量关系,这种定量关系通常通过实验测定,与化学方程式中的系数无确定关系。

与必修2相比,化学反应原理着重培养学生对问题进行定量研究的意识,因此如何准确把握教学的深广度,不给学生增加学习的负担也是教学过程需要解决的一个重要问题。在教学时,既要使学生对化学反应速率及其影响因素的认识在必修的基础上有所提高,又不过于定量化、抽象化,要注意使这部分内容区别于大学化学教学。重点培养学生分析处理数据的能力及解决问题的能力、逻辑思维的能力,这些能力的考察也是新课程高考中的一个重要方面。

参考文献:

[1]北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材总编委会组.化学反应原理(选修)[M].济南:山东科学技术出版社,2011.

[2]中华人民共和国教育部考试中心.2013年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)[M].北京:高等教育出版社,2013.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京:人民教育出版社,2003.

[4]周小山,严先元.新课程的教学设计思路与教学模式[M].成都:四川大学出版社,2005.

化学反应速率的意义篇(7)

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以

在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教法建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理

时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。--示例

第一课时化学平衡的概念与计算

教学目标

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

化学反应速率的意义篇(8)

使学生建立化学平衡的观点;理解化学平衡的特征;理解浓度、压强和温度等条件对化学平衡的影响;理解平衡移动的原理。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,通过对变化规律本质的认识,培养学生分析、推理、归纳、/Article/Index.asp''''>总结的能力。

情感目标

培养学生实事求是的科学态度及从微观到宏观,从现象到本质的科学的研究方法。

教学建议

“影响化学平衡的条件”教材分析

本节教材在本章中起承上启下的作用。在影响化学反应速率的条件和化学平衡等知识的基础上进行本节的教学,系统性较好,有利于启发学生思考,便于学生接受。

本节重点:浓度、压强和温度对化学平衡的影响。难点:平衡移动原理的应用。

因浓度、温度等外界条件对化学反应速率的影响等内容,不仅在知识上为本节的教学奠定了基础,而且其探讨问题的思路和方法,也可迁移用来指导学生进行本书的学习。所以本节教材在前言中就明确指出,当浓度、温度等外界条件改变时,化学平衡就会发生移动。同时指出,研究化学平衡的目的,并不是为了保持平衡状态不变,而是为了利用外界条件的改变,使化学平衡向有利的方向移动,如向提高反应物转化率的方向移动,由此说明学习本节的实际意义。

教材重视由实验引入教学,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可以使化学平衡向正反应方向移动的结论。反之,则化学平衡向逆反应方向移动。并在温度对化学平衡影响后通过对实验现象的分析,归纳出平衡移动原理。

压强对化学平衡的影响,教材中采用对合成氨反应实验数据的分析,引导学生得出压强对化学平衡移动的影响。

教材在充分肯定平衡移动原理的同时,也指出该原理的局限性,以教育学生在应用原理时,应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

“影响化学平衡的条件”教学建议

本节教学可从演示实验入手,采用边演示实验边讲解的方法,引导学生认真观察实验现象,启发学生充分讨论,由师生共同归纳出平衡移动原理。

新课的引入:

①复习上一节讲过的“化学平衡状态”的概念,强调化学平衡状态是建立在一定条件基础上的,当浓度、压强、温度等反应条件改变时,原平衡的反应混合物里各组分的浓度也会随着改变,从而达到新的平衡状态。

②给出“化学平衡的移动”概念,强调化学平衡的移动是可逆反应中旧平衡的破坏、新平衡的建立的过程,在这个过程中,反应混合物中各组分的浓度一直在变化着。

③指出学习和研究化学平衡的实际意义正是利用外界条件的改变,使旧的化学平衡破坏并建立新的较理想的化学平衡。

具体的教学建议如下:

1.重点讲解浓度对化学平衡的影响

(1)观察上一节教材中的表3-l,对比第1和第4组数据,让学生思考:可从中得出什么结论?

(2)从演示实验或学生实验入手,通过对实验现象的观察和分析,引导学生得出结论。这里应明确,溶液颜色的深浅变化,实质是浓度的增大与减小而造成的。

(3)引导学生运用浓度对化学反应速率的影响展开讨论,说明浓度的改变为什么会使化学平衡发生移动。讨论时,应研究一个具体的可逆反应。讨论后,应明确浓度的改变使正、逆反应速率不再相等,使化学平衡发生移动;增加某一反应物的浓度,会使反应混合物中各组分的浓度进行调整;新平衡建立时,生成物的浓度要较原平衡时增加,该反应物的浓度较刚增加时减小,但较原平衡时增加。

2.压强和温度对化学平衡的影响:应引导学生分析实验数据,并从中得出正确的结论。温度对化学平衡影响也是从实验入手。要引导学生通过观察实验现象,归纳出压强和温度的改变对化学平衡的影响。

3.勒夏特列原理的教学:在明确了浓度、压强、温度的改变对化学平衡的影响以后,可采用归纳法,突破对勒夏特列原理表述中“减弱这种改变”含义理解上的困难:

其他几个问题:

1.关于催化剂问题,应明确:①由于催化剂能同等程度增加正、逆反应速率,因此它对化学平衡的移动没有影响;②使用催化剂,能改变达到平衡所需要的时间。

2.关于化学平衡移动原理的应用范围和局限性,应明确:①平衡移动原理对所有的动态平衡都适用,为后面将要学习的电离平衡、水解平衡作铺垫;②平衡移动原理能用来判断平衡移动的方向,但不能用来判断建立新平衡所需要的时间。教育学生在应用原理时应注意原理的适用范围,对学生进行科学态度的熏陶和科学方法的训练。

3.对本节设置的讨论题,可在学生思考的基础上,提问学生回答,这是对本节教学内容较全面的复习和巩固。

4.对于本节编入的资料,可结合勒夏特列原理的教学,让学生当堂阅读,以了解勒夏特列的研究成果和对人类的贡献;可回顾第二节“工程师的设想”的讨论,明确:欲减少炼铁高炉气中CO的含量,这属于化学平衡的移动问题,而利用增加高炉高度以增加CO和铁矿石的接触时间的做法并未改变可逆反应的条件,因而是徒劳的。

化学平衡教材分析

本节教材分为两部分。第一部分为化学平衡的建立,这是本章教学的重点。第二部分为化学平衡常数,在最新的高中化学教学大纲(2002年版)中,该部分没有要求。

化学平衡观点的建立是很重要的,也具有一定的难度。教材注意精心设置知识台阶,采用图画和联想等方法,帮助学生建立化学平衡的观点。

教材以合成氨工业为例,指出在化学研究和化工生产中,只考虑化学反应速率是不够的,还需要考虑化学反应进行的程度,即化学平衡。建立化学平衡观点的关键,是帮助学生理解在一定条件下的可逆反应中,正、逆反应速率会趋于相等。教材以蔗糖溶解为例指出在饱和溶液中,当蔗糖溶解的速率与结晶速率相等时,处于溶解平衡状态,并进而以()的可逆反应为例,说明在上述可逆反应中,当正反应速率与逆反应速率相等时,就处于化学平衡状态。这样层层引导,通过图画等帮助学生联想,借以在一定程度上突破化学平衡状态建立的教学难点。

教材接着通过对19世纪后期,在英国曾出现的用建造高大高炉的方法来减少高炉气中含量的错误做法展开讨论。通过对该史实的讨论,使学生对化学平衡的建立和特征有更深刻的理解,培养学生分析实际问题的能力,并训练学生的科学方法。

化学平衡教学建议

教学中应注意精心设置知识台阶,充分利用教材的章图、本节内的图画等启发学生联想,借以建立化学平衡的观点。

教学可采取以下步骤:

1.以合成氨工业为例,引入新课,明确化学平衡研究的课题。

(1)复习提问,工业上合成氨的化学方程式

(2)明确合成氨的反应是一个可逆反应,并提问可逆反应的定义,强调“二同”——即正反应、逆反应在同一条件下,同时进行;强调可逆反应不能进行到底,所以对任一可逆反应来讲,都有一个化学反应进行的程度问题。

(3)由以上得出合成氨工业中要考虑的两个问题,一是化学反应速率问题,即如何在单位时间里提高合成氨的产量;一是如何使和尽可能多地转变为,即可逆反应进行的程度以及各种条件对反应进行程度的影响——化学平衡研究的问题。

2.从具体的化学反应入手,层层引导,建立化学平衡的观点。

如蔗糖饱和溶液中,蔗糖溶解的速率与结晶的速率相等时,处于溶解平衡状态。

又如,说明一定温度下,正、逆反应速率相等时,可逆反应就处于化学平衡状态,反应无论进行多长时间,反应混合物中各气体的浓度都不再发生变化。

通过向学生提出问题:达到化学平衡状态时有何特征?让学生讨论。最后得出:化学平衡状态是指在一定条件下的可逆反应里,正反应和逆反应的速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态(此时化学反应进行到最大限度)。并指出某一化学平衡状态是在一定条件下建立的。

3.为进一步深刻理解化学平衡的建立和特征,可以书中的史实为例引导学生讨论分析。得出在一定条件下当达到化学平衡状态时,增加高炉高度只是增加了CO和铁矿石的接触时间,并没有改变化学平衡建立时的条件,所以平衡状态不变,即CO的浓度是相同的。关于CO浓度的变化是一个化学平衡移动的问题,将在下一节教学中主要讨论。从而使学生明白本节的讨论题的涵义。

教学设计示例

第一课时化学平衡的概念与计算

知识目标:掌握化学平衡的概念极其特点;掌握化学平衡的有关计算。

能力目标:培养学生分析、归纳,语言表达与综合计算能力。

情感目标:结合化学平衡是相对的、有条件的、动态的等特点对学生进行辩证唯物主义教育;培养学生严谨的学习态度和思维习惯。

教学过程设计

【复习提问】什么是可逆反应?在一定条件下2molSO2与1molO2反应能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是说反应到底进行到什么程度?这就是化学平衡所研究的问题。

思考并作答:在相同条件下既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。SO2与O2的反应为可逆反应不能进行完全,因此得不到2molSO3。

提出反应程度的问题,引入化学平衡的概念。

结合所学过的速率、浓度知识有助于理解抽象的化学平衡的概念的实质。

【分析】在一定条件下,2molSO2与1molO2反应体系中各组分速率与浓度的变化并画图。

回忆,思考并作答。

【板书】一、化学平衡状态

1.定义:见课本P38页

【分析】引导学生从化学平衡研究的范围,达到平衡的原因与结果进行分析、归纳。

研究对象:可逆反应

平衡前提:温度、压强、浓度一定

原因:v正=v逆(同一种物质)

结果:各组成成分的质量分数保持不变。

准确掌握化学平衡的概念,弄清概念的内涵和外延。

【提问】化学平衡有什么特点?

【引导】引导学生讨论并和学生一起小结。

讨论并小结。

平衡特点:

等(正逆反应速率相等)

定(浓度与质量分数恒定)

动(动态平衡)

变(条件改变,平衡发生变化)

培养学生分析问题与解决问题的能力,并进行辩证唯物主义观点的教育。加深对平衡概念的理解。

讨论题:在一定温度下,反应达平衡的标志是()。

(A)混合气颜色不随时间的变化

(B)数值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)单位时间内反应物减少的分子数等于生成物增加的分子数

(D)压强不随时间的变化而变化

(E)混合气的平均分子量不变

讨论结果:因为该反应如果达平衡,混合物体系中各组分的浓度与总物质的量均保持不变,即颜色不变,压强、平均分子量也不变。因此可作为达平衡的标志(A)、(D)、(E)。

加深对平衡概念的理解,培养学生分析问题和解决问题的能力。

【过渡】化学平衡状态代表了化学反应进行达到了最大程度,如何定量的表示化学反应进行的程度呢?

2.转化率:在一定条件下,可逆反应达化学平衡状态时,某一反应物消耗量占该反应物起始量的质量分数,叫该反应物的转化率。

公式:a=c/c始×100%

通过讨论明确由于反应可逆,达平衡时反应物的转化率小于100%。

通过掌握转化率的概念,公式进一步理解化学平衡的意义。

3.平衡的有关计算

(1)起始浓度,变化浓度,平衡浓度。

例1445℃时,将0.1molI2与0.02molH2通入2L密闭容器中,达平衡后有0.03molHI生成。求:①各物质的起始浓度与平衡浓度。

②平衡混合气中氢气的体积分数。

引导学生分析:

c始/mol/L0.010.050

c变/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡浓度:

c(I2)平=C(I2)始-C(I2)

=0.05mol/L-0.0075mol/L

=0.0425mol/L

c(H2)平=0.01-0.0075=0.0025mol/L

c(HI)平=c(HI)始+c(HI)

=0.015mol/L

w(H2)=0.0025/(0.05+0.01)

通过具体计算弄清起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者之间的关系,掌握有关化学平衡的计算。

【小结】①起始浓度、变化浓度、平衡浓度三者的关系,只有变化浓度才与方程式前面的系数成比例。

②可逆反应中任一组分的平衡浓度不可能为0。

(2)转化率的有关计算

例202molCO与0.02×100%=4.2%mol水蒸气在2L密闭容器里加热至1200℃经2min达平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡时各物质的浓度及CO的转化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小结】变化浓度是联系化学方程式,平衡浓度与起始浓度,转化率,化学反应速率的桥梁。因此,抓变化浓度是解题的关键。

(3)综合计算

例3一定条件下,在密闭容器内将N2和H2以体积比为1∶3混合,当反应达平衡时,混合气中氨占25%(体积比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物质的量及N2的转化率。

思考分析:

方法一:

设反应消耗xmolN2

n(始)1003000

nx3x2x

n(平)100-x300-3x2x

(mol)

x=40mol

n(N2)平=100mol-xmol=100mol-40mol

=60mol

n(N2)平=300mol-3xmol=180mol

a=40/100×100%=40%

方法二:设有xmolN2反应

n

122

x2x2x

【小结】方法一是结合新学的起始量与平衡量之间的关系从每种物质入手来考虑,方法二是根据以前学过的差量从总效应列式,方法二有时更简单。

巩固转化率的概念并弄清转化率与变化浓度,速率化学方程式之间的关系。

通过一题多解将不同过程的差量计算与平衡计算联系起来加深对平衡的理解,加强对所学知识(如差量的计算,阿伏加德罗定律的计算)的运用,培养学生综合思维能力和计算能力。

强调重点,加强学法指导。

【课堂小结】今天我们重点学习了化学平衡的概念及有关计算,比较抽象,希望大家加强练习,以便熟练地掌握平衡的概念。

【随堂检测】1.对于一定温度下的密闭容器中,可逆反应达平衡的标志是()。

(A)压强不随时间的变化而变化

(B)混合气的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同时生成2nmolHI

(D)v(H2)=v(I2)

2.合成氨生产中,进入塔内的氮气和氢气体积比为1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),从合成塔出来的氨占平衡混合气体积的16%,求合成塔出来的气体的压强。

平衡时NH3的体积分数为:

n(平NH3)/n(平总)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

化学反应速率的意义篇(9)

二、以概念为基础,充分发挥学生的学习能力

首先,我让学生回忆物理学上有关速率的概念及表达方式,然后,以PPT方式投影化学反应速率的概念,让学生自主完成化学反应速率的表达式,根据学生的书写,最终确定正确的表达式,同时学生也认识到这是一个平均速率.反思这种方式可以让学习能力薄弱的同学也一同参与,且有成功的喜悦.相比教师直接转述更有利于学生的自主学习,在教学中时时刻刻让学生参与到教学活动中,使其掌握良好的学习方式,为其终身学习打下基础.

三、以练习为突破,充分调动学生的归纳和拓展能力

在教学过程中,如何能很好得调动学生,让学生的心、手、脑一起动起来,可以有很多种方式,在这一知识点的处理上,我采用多练习,通过练习使学生得到了锻炼,还能高质、高效的完成化学反应速率的推导公式和计算方法.例1在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L,在这10s内A的化学反应速率为.该例题巩固学习化学反应速率的计算表达式.例2向2L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2,5s末测得剩余SO2是0.3mol,则v(SO2)=.该例题在表达式的基础上进行了变形,通过计算,学生自行得出了化学反应速率的推导公式.并且由该题得出不同物质表示同一反应速率的数值关系,以及引起该关系的原因.例3反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率为:A.v(A)=0.3mol/(L·s)B.v(B)=0.6mol/(L·s)C.v(C)=1.0mol/(L·min)D.v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为.这例题会有一大半的学生进入陷阱,我引导学生回忆例2中的结论,最后由学生自己总结归纳在数值上如何比较化学反应速率的快慢.当然,在这个过程中,我一直会提示学生,在这种暗示下,学生学习的归纳能力得到了提高,并能举一反三,自己学会了并理解了知识点.反思以这种练习的方式引导学生自己归纳出相应的知识点,虽然在时间上花去了比较多,但对学生而言,他们在学习过程中有一种求知的欲望,这种欲望被点燃了,并能很好的解决,学生便能得到满足感,我觉得也很值得.

化学反应速率的意义篇(10)

糖尿病现已成为影响人类健康的主要疾病类型之一,据调查研究显示,我国每天糖尿病新增病例人数约为3000例,每年新增约120万以上[1]。糖尿病最为常见的慢性并发症之一为周围神经病变,随着病程延长,周围神经病变的发病率也呈现出明显的上升趋势。心率变异性的降低提示交感神经张力提升或迷走神经张力降低,心率减速力可对迷走神经功能进行定能定量测定,是近年来临床上发展起来的新型心电图检测技术[2-3]。本次研究以85例糖尿病患者、85例健康人为研究对象,对糖尿病患者心率减速力与心率变异性的变化情况进行分析,具体如下。

1资料与方法

1.1一般资料本次研究选取2015年6月-2016年5月笔者所在医院收治的85例糖尿病患者为此次研究的观察组,选取同期于医院接受健康检查的85例健康人为此次研究的对照组。对照组中男48例,女37例;年龄32~68岁,平均(45.69±2.69)岁。观察组中男47例,女38例;年龄33~71岁,平均(46.69±2.85)岁;病程为1~15年,平均(6.35±2.13)年;其中,病程>10年31例,病程≤10年54例。两组研究对象性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),存在可比性。1.2研究方法两组研究对象均接受心率变异性时域检测和分析,检测前1晚及检测当天禁止饮用茶、酒、咖啡、禁止吸烟、禁止服用影响自主神经系统药物,无情绪波动或剧烈运动。采用24h全息12导联动态心电图记录仪及分析软件进行检测和分析,研究对象随身佩戴动态心电图仪,在研究对象正常自由活动下对其实施24h连续监测。对两组研究对象的心率减速力、心率变异性指标进行监测和反应,心率减速力(DC)的计算方法如下:确定研究对象20个周期的心率段,以比前一心动周期延长的减速点为中心点,对不同心率段进行有序排列,计算公式如下:DC=[X(0)+X(1)-X(-1)-X(-2)]×1/4,以DC<4.5ms表示结果异常[4-5]。心率变异性指标主要包括以下三项:(1)SDNN,24h内全部正常心动周期的标准差,反应24h内心率变异性指标总和;(2)RMSSD,全程相邻正常R-R间期之差的均方根值;(3)PNN50,两个相邻正常R-R间期标准差>50ms的心搏数占分析信息间期内心搏数的百分比。1.3统计学处理采用SPSS18.0软件对所得数据进行统计分析,计量资料以(x-±s)表示,采用t检验;计数资料以率(%)表示,采用字2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1两组研究对象DC、SDNN、RMSSD、PNN50比较糖尿病患者DC、SDNN、RMSSD、PNN50均明显低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。2.2不同病程糖尿病患者DC、SDNN、RMSSD、PNN50比较病程在10年以上糖尿病患者DC、SDNN、RMSSD、PNN50均明显低于病程10年以下患者,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。

3讨论

糖尿病是我国临床高发疾病之一,自主神经功能紊乱是其常见并发症之一,该疾病与微血管病变及代谢异常导致神经营养障碍有关,但其相关指标检测却未被列入糖尿病的常规检查,因而常被忽略。而糖尿病患者的自主神经功能损害往往起病隐匿,随着病情的进展而逐渐加重,最终形成不可逆的损害,严重影响了患者的生活质量,增加了患者猝死风险,因而有效评估糖尿病患者的自主神经功能具有重要意义。心率变异性(HRV)是指逐次心动周期间的时间变异数,主要用于反映自主神经功能状态,可反映出神经体液因素对窦房结的调节性作用,其具有简单、无创、廉价等优势。心率减速力(DC)是指在24h心电信号中出现后1个心动周期较相邻前1个心动周期延长,可以定量反映交感和迷走神经作用强度,能够单独检测迷走和交感神经,迷走神经通过负性调节控制心率减慢,其兴奋性增强则心率减速增强,DC值增高,反之亦然,是心率变异性的另一种表现形式。心率减速力可体现机体自主神经系统迷走神经与交感神活性的平衡关系,并对糖尿病患者的迷走神经功能状态进行早期检测,具有无创性[6-7]。SDNN可反映出自主神经功能的整体变化,其余两项指标则显示出迷走神经张力变化。RMSSD主要用于反映出患者24h的自主神经功能整体变化情况,PNN50可对迷走神经张力的变化情况进行反映。上述指标可反映出自主神经功能,DC值则可对迷走神经作用的强度进行定量分析,不受外界的影响,与生理条件的检测技术较为符合。这种检测技术可对以糖尿病猝死、心血管疾病为预警的指标进行反映,并广泛应用于临床研究和治疗中。DC检测技术是一种用于自主神经评定的无创检测方法,其优势主要体现在操作简单、方便可行。在糖尿病检测中,采用DC联合24h动脉心电图检查同时进行的方式,可对迷走与交感神经的作用强度进行定量测定。DC值降低,也提示机体迷走神经的兴奋度降低,增加患者猝死的危险性。本次研究结果显示,糖尿病患者DC、SDNN、RMSSD、PNN50均明显低于对照组;而病程>10年的糖尿病患者,其心率减速力与心率变异性指标均明显低于病程≤10年糖尿病患者,与文献[8]研究结果相似。此次研究结果再次说明,心率减速力与心率变异性可对糖尿病患者的自主神经功能进行评价,病程延长,患者的自主神经病变加重,对其病情的影响则越大。综上所述,对糖尿病患者自主神经功能进行诊断,心率减速力与心率变异性可作为主要检测指标。对于糖尿病患者而言,病程最长,其心率减速力与心率变异性越低,发生恶性心血管疾病的可能性越高,故需要加强临床干预和治疗,以提升患者的生存质量。

参考文献

[1]齐连芬,李川洁,方业明,等.2型糖尿病合并高血压患者心率减速力及心率变异性的研究[J].中国医药导报,2015,12(9):73-76.

[2]尹红霞,陶贵周.急性心肌梗死患者心率减速力、连续心率减速力与心率变异性的分析[J].医学与社会,2015,28(B06):196-197.

[3]金铃胆,翁志远,徐丽娟,等.糖尿病患者心率减速力和心率变异性等指标的检测分析[J].福建医药杂志,2015,37(6):131-133.

[4]王丽华,王志国,唐海红,等.心脏病患者心率减速力与心率变异性的临床意义分析[J].中国急救复苏与灾害医学杂志,2016,11(3):239-241.

[5]高敏,顾朋颖,陆闻生,等.老年高血压合并糖尿病患者的心率减速力临床变化及意义[J].安徽医科大学学报,2014,49(3):378-380.

[6]潘程婕,张芳,何涛,等.心率减速力评价冠心病及2型糖尿病患者自主神经功能的价值[J].广西医科大学学报,2015,32(2):291-292.

化学反应速率的意义篇(11)

一、以学生实验为主体,在实验中体会外界条件对化学反应速率的影响程度.

建构主义理论认为,情境是意义建构的基本条件.因此,建构主义非常强调学习的情境性,强调把所学的知识与一定的任务挂起钩来,提倡在教学中使用真实性任务,让学生通过一定的合作来解决情境性问题,以此建构起能灵活迁移应用的知识经验.

实验是学习化学的最好的老师,任何问题都没有实验来得更有说服力.每次进教室的时候,如果我带了实验仪器进教室,学生就非常好奇,学习的兴致非常快的被调动起来,若这节课按着我以前的思路来上课的话,起码要到离下课还有10分钟的时候再来做.这时学生早已对实验失去了兴趣,这就是心理学上的超限效应.因此,在设计这节课的时候,我一定要让学生自己动手,让他们能亲身体会.如何使他们的学习情趣调动到最大化,我试着让学生先做实验,先从定性角度体会影响化学反应速率的因素.我分别设计了5组实验:1.比较碳酸钠和碳酸氢钠和同浓度的盐酸反应的快慢;2.比较Na2S2O3分别和不同浓度的稀H2SO4反应的快慢(以产生黄色沉淀的先后顺序来判断);3.比较同浓度的Na2S2O3和同浓度的稀H2SO4在不同温度下分反应快慢;4.比较块状与粉末状的CaCO3和同浓度的盐酸反应的快慢;5.比较H2O2在MnO2有无的条件下反应的快慢.通过这5个实验学生立刻就得出结论:影响反应速率的本质原因是物质本身的性质,同时还清楚了外界条件是如何影响化学反应速率的.并能自己举出一些生活实例.只有亲身体验,才会印象深刻,才会有主动发现问题和寻找原因的学习能力.

反思学生实验是以大组为单位,共分5组,每组只做一个实验,相比演示实验,这在一定程度上不仅可以节省时间,还可以很好得营造活跃的课堂氛围.

由实验学生认识到了化学反应速率的快慢受到外界条件[HJ1.18mm]的干扰,在学习的同时,他们又开始探索如何来表示某一个化学反应速率,能否从具体的数值上来判断反应的快慢.于是,我就进行我的第二步教学内容

二、以概念为基础,充分发挥学生的学习能力.

首先,我让学生回忆物理学上有关速率的概念及表达方式,然后,以PPT方式投影化学反应速率的概念,让学生自主完成化学反应速率的表达式,根据学生的书写,最终确定正确的表达式,同时学生也认识到这是一个平均速率.

反思这种方式可以让学习能力薄弱的同学也一同参与,且有成功的喜悦.相比教师直接转述更有利于学生的自主学习,在教学中时时刻刻让学生参与到教学活动中,使其掌握良好的学习方式,为其终身学习打下基础.

三、以练习为突破,充分调动学生的归纳和拓展能力.

在教学过程中,如何能很好得调动学生,让学生的心、手、脑一起动起来,可以有很多种方式,在这一知识点的处理上,我采用多练习,通过练习使学生得到了锻炼,还能高质、高效的完成化学反应速率的推导公式和计算方法.

例1在某一化学反应里,反应物A的浓度在10 s内从4.0 mol/L变成1.0 mol/L,在这10 s内A的化学反应速率为.

该例题巩固学习化学反应速率的计算表达式.

例2向2 L容器中充入0.7 mol SO2和0.4 mol O2,5 s末测得剩余SO2是0.3 mol,则v(SO2)=.

该例题在表达式的基础上进行了变形,通过计算,学生自行得出了化学反应速率的推导公式.并且由该题得出不同物质表示同一反应速率的数值关系,以及引起该关系的原因.

[HTH]例3[HT]反应 A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g) 在四种不同条件下的反应速率为:

A.v(A)=0.3 mol/(L・s) [KG1*2]B.v(B)=0.6mol/(L・s)

C.v(C)=1.0 mol/(L・min ) D.v(D)=0.45 mol/(L・s)

则该反应速率的快慢顺序为 .

这例题会有一大半的学生进入陷阱,我引导学生回忆例2中的结论,最后由学生自己总结归纳在数值上如何比较化学反应速率的快慢.当然,在这个过程中,我一直会提示学生,在这种暗示下,学生学习的归纳能力得到了提高,并能举一反三,自己学会了并理解了知识点.

反思以这种练习的方式引导学生自己归纳出相应的知识点,虽然在时间上花去了比较多,但对学生而言,他们在学习过程中有一种求知的欲望,这种欲望被点燃了,并能很好的解决,学生便能得到满足感,我觉得也很值得.

四、将知识赋予生活生产,提高学生分析问题的能力

课标要求培养学生的情感态度和价值观,希望学生有参与化学科技活动的热情,有将化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学有关的社会和生活问题做出合理的判断.我采用小组讨论的方式来寻找学生身边的事例,使知识得以巩固,同时我还引用了今年苏州市二模试卷上的一道题,来更进一步提高学生用知识解决问题的能力.

某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响,实验结果如图9、图10所示.

注以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0.25%、pH=7.12、海藻酸钠溶液浓度为8 mg・L-1的条件下进行.图9中曲线a:H2O2;b:H2O2+Cu2+;c:H2O2+Fe2+;

d:H2O2+Zn2+;e:H2O2+Mn2+;图10中曲线f:反应时间为1h;g:反应时间为2h;两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关).

由上述信息可知,下列叙述错误的是 (填序号).

A.锰离子能使该降解反应速率减缓

B.亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低