提高化學(xué)反應(yīng)速率的方法范文
時(shí)間:2023-11-16 17:50:25
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篇1
【展示】(投影)氫氧混合氣體的爆炸景觀;青香蕉、熟香蕉的對(duì)比圖。師:日本福島核電站氫氧混合氣體的爆炸和香蕉的成熟,請(qǐng)對(duì)比兩者反應(yīng)過程的快慢。生:氫氧混合氣體的爆炸很快,瞬間完成;香蕉的成熟較慢。師:由此可見,化學(xué)反應(yīng)是有快慢之分的。物理上是怎樣來描述快慢的呢?生:(思考、討論,描述方法)方法1:用單位時(shí)間內(nèi)物體經(jīng)過的位移來描述;方法2:用經(jīng)過相同的位移需要時(shí)間的多少來描述;方法3:相同的時(shí)間所經(jīng)過位移的多少來表述;……師:很好。2004年雅典奧運(yùn)會(huì)110米欄比賽中,劉翔以12′88的成績(jī)獲得冠軍,就說明他的速度是非??斓摹D敲?,我們化學(xué)上怎樣來描述化學(xué)反應(yīng)的快慢呢?生:(思考、討論,描述方法)方法1:用相同時(shí)間內(nèi)反應(yīng)掉物質(zhì)質(zhì)量的多少來描述;方法2:用相同時(shí)間內(nèi)生成物質(zhì)質(zhì)量的多少來描述;方法3:用相同時(shí)間內(nèi)生成氣體體積的多少來描述;方法4:用反應(yīng)掉相同的量需要時(shí)間的多少來描述;……師:很好。由此看來,描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的方法有很多,請(qǐng)大家閱讀書本第30頁(yè)。
二、【板書】
化學(xué)反應(yīng)速率
1含義:衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量。
2表示方法:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加。
3表達(dá)式:v(B)=ΔcΔtΔc———濃度的變化量,Δt———反應(yīng)所經(jīng)歷的時(shí)間,v(B)———B物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率。
4.單位:mol•(L•min)-1或mol•(L•s)-1【投影】小試牛刀:在2SO2+O幑幐22SO3反應(yīng)中,10秒后,O2物質(zhì)的量濃度減小了1mol•L-1,SO3物質(zhì)的量濃度增加了2mol•L-1。問題1:分別用O2和SO3的濃度變化來計(jì)算該反應(yīng)速率。問題2:v(SO3)與v(O2)意義是否相同?生板演:O2的反應(yīng)速率v(O2)=Δc/Δt=1mol•L-1/10s=0.1mol•(L•s)-1SO3的反應(yīng)速率v(SO3)=Δc/Δt=2mol•L-1/10s=0.2mol•(L•s)-1師:我們求得的化學(xué)反應(yīng)速率是瞬時(shí)速率還是平均速率,有方向嗎?生:是平均速率,只有大小沒有方向。師:用不同的物質(zhì)表示的同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率一樣嗎?我們需要注意什么?生:不一樣,我們需要指明物質(zhì)的種類。師:化學(xué)反應(yīng)速率能用任何物質(zhì)來表示嗎?生:不能。固體的濃度不會(huì)改變。【投影】總結(jié)化學(xué)反應(yīng)速率的特點(diǎn):①化學(xué)反應(yīng)速率表示的是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率,不是瞬時(shí)速率;②化學(xué)反應(yīng)速率是標(biāo)量,即只有大小而沒有方向,均取正值;③同一反應(yīng)的速率可用不同物質(zhì)來表示,其數(shù)值可能不同,但表示的意義相同,所以需要指明具體物質(zhì),如v(B);④化學(xué)反應(yīng)速率一般不能用固體或純液體表示。師:我們知道化學(xué)反應(yīng)的速率是有快慢之分的,那么化學(xué)反應(yīng)速率的快慢由什么因素決定呢?【演示實(shí)驗(yàn)】比較相同大小去掉氧化膜的鎂條、鐵絲與同濃度稀鹽酸的反應(yīng),請(qǐng)觀察試管中氣泡產(chǎn)生的多少。鹽酸鹽酸鎂條鐵絲師:從現(xiàn)象可以得到鎂條上產(chǎn)生的氣泡更多,我們?nèi)绻麚Q成銅會(huì)有什么現(xiàn)象?為什么?生:根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表可知,鎂比鐵更活潑,所以反應(yīng)更快,而銅不會(huì)與鹽酸反應(yīng)。師:由此可見,反應(yīng)速率的快慢與什么有關(guān)?生:與反應(yīng)物本身的性質(zhì)有關(guān)。
三、【板書】
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1.內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)?!就队啊竣賹⑹称分糜诘蜏貤l件下,常??梢员4娓L(zhǎng)的時(shí)間。為什么?②加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要強(qiáng)得多。為什么?③向爐膛鼓風(fēng),爐子中的火就會(huì)越燒越旺。為什么?師:可以看出,化學(xué)反應(yīng)速率的快慢還與外界條件有關(guān),那么外界條件又是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的呢?【活動(dòng)與探究】完成下列實(shí)驗(yàn),分析影響過氧化氫分解反應(yīng)速率的因素(大試管上已貼好標(biāo)簽①②)。實(shí)驗(yàn)1:取①②兩支大試管,各加入5mL 4%的過氧化氫溶液,用藥匙末端向②試管內(nèi)加入少量二氧化錳粉末,觀察并比較兩試管中發(fā)生的變化。實(shí)驗(yàn)2:?、佗趦芍Т笤嚬埽骷尤?mL 12%的過氧化氫溶液,將①②試管分別同時(shí)放入裝有冷水和熱水的燒杯中,觀察并比較兩試管中發(fā)生的變化。實(shí)驗(yàn)3:?、佗趦芍Т笤嚬?,①試管中加入5mL 4%的過氧化氫溶液,②試管中加入5mL 12%的過氧化氫溶液,各同時(shí)加入3滴0.2mol•L-1氯化鐵溶液,觀察并比較兩試管中發(fā)生的變化?!緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】實(shí)驗(yàn)1、2、3中均為試管②產(chǎn)生氣泡的速度快?!居懻摗繅簭?qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(溫馨提示:氣體的濃度等于氣體的物質(zhì)的量除以容器體積)壓強(qiáng)l因素只適用于有氣體參加的反應(yīng)?!窘Y(jié)論與板書】2.外因:其他條件不變,增大反應(yīng)物濃度,加快化學(xué)反應(yīng)速率;升高溫度,加快反應(yīng)速率;使用催化劑,加快反應(yīng)速率;增大壓強(qiáng),加快化學(xué)反應(yīng)速率?!締栴}解決】教材第31頁(yè)的“問題解決”。【作業(yè)】書本第33頁(yè)第2、4題。拓展選做作業(yè):1.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在1L密閉容器中進(jìn)行,2min后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了2.4mol,則此反應(yīng)的平均速率為多少?分別用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。思考化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計(jì)量數(shù)之間有何聯(lián)系。2.A+3B幑幐2C+2D,在不同情況下的反應(yīng)速率為:①v(A)=0.015mol/(L•s),②v(B)=0.06mol/(L•s),③v(C)=0.04mol/(L•s),④v(D)=0.36mol/(L•min),比較速率的大小。
四、教學(xué)反思
《化學(xué)反應(yīng)速率》是我在2011年余姚市教壇新秀評(píng)比中上的課,取得了第一名的好成績(jī),課后反思中找到了這節(jié)課成功的幾個(gè)關(guān)鍵因素。
1.追求簡(jiǎn)單化。本課從引入日本福島核電站的爆炸、香蕉的成熟引出化學(xué)反應(yīng)的快慢,再引導(dǎo)學(xué)生對(duì)照速度定義,歸納、形成化學(xué)反應(yīng)速率的概念,然后通過一個(gè)簡(jiǎn)單練習(xí)加深和鞏固新知,直到結(jié)尾影響因素的教學(xué),整個(gè)教學(xué)過程始終追求著簡(jiǎn)單。復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。
2.追求有效性。有效教學(xué)是指教師在遵循教學(xué)規(guī)律的前提下,運(yùn)用有效的教學(xué)方式和手段,使學(xué)生處在最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài),在學(xué)習(xí)的過程中不斷提高學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)。在化學(xué)反應(yīng)速率的概念教學(xué)中,通過聯(lián)系物理中物體運(yùn)動(dòng)快慢的描述方法,使學(xué)生深入理解學(xué)習(xí)內(nèi)容,能在分析問題、解決問題的過程中舉一反三、觸類旁通,得出化學(xué)反應(yīng)速率的多種表示方法,學(xué)生易理解、接受,效果好。
篇2
和限度 比較研究
【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】0450-9889(2012)08B-0025-02
“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”是化學(xué)學(xué)科最重要的原理性知識(shí)之一,也是深入認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)和進(jìn)程的入門知識(shí)。由于該節(jié)的知識(shí)比較抽象,因此在教學(xué)時(shí),要注意加強(qiáng)與社會(huì)生活的聯(lián)系,還要注意知識(shí)的階段性和漸進(jìn)性,把握好內(nèi)容的深度和廣度,防止任意拓寬加深,增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。本文對(duì)人教版、蘇教版、魯教版的《化學(xué)2》(必修)中“化學(xué)反應(yīng)速率和限度”內(nèi)容進(jìn)行分析和比較,讓更多的中學(xué)化學(xué)教師更好地熟悉本節(jié)內(nèi)容,更有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。
一、三個(gè)版本教材的有關(guān)內(nèi)容比較
1??編排體系比較
人教版教材從日常生活中人們熟悉的化學(xué)反應(yīng)入手,通過展示鐵橋生銹、牛奶變質(zhì)、炸藥爆炸等圖片引導(dǎo)學(xué)生思考,引出“化學(xué)反應(yīng)速率”的學(xué)習(xí)。然后通過“H2O2分解”實(shí)驗(yàn)探究和開展“思考與交流”,得出影響反應(yīng)速率的因素。緊接著通過“科學(xué)視野”欄目鞏固所學(xué)知識(shí)并開闊視野。對(duì)于“化學(xué)反應(yīng)的限度及化學(xué)反應(yīng)條件的控制”,先從“科學(xué)史話”中的“煉鐵高爐尾氣之謎”引出“可逆反應(yīng)”概念,通過可逆反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化的示意圖引出“化學(xué)平衡”概念,使抽象的知識(shí)更形象、更好理解。然后結(jié)合圖片舉例“提高煤的燃燒效率”來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)條件的控制的學(xué)習(xí)。
蘇教版教材通過“鈉分別與水、乙醇反應(yīng)”,讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)快慢的程度,引出“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念及其影響因素,即內(nèi)因。然后通過“活動(dòng)與探究”學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素,再通過“問題解決”來檢驗(yàn)對(duì)這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)。對(duì)于“化學(xué)反應(yīng)的限度”,教材從學(xué)生熟知的氯水成分引入“可逆反應(yīng)”的概念,然后通過稍過量銅粉與AgNO3溶液的反應(yīng)及其反應(yīng)后的清液中加入KBr溶液的實(shí)驗(yàn)探究,來獲得化學(xué)反應(yīng)程度的感性認(rèn)識(shí),再結(jié)合合成氨反應(yīng)的速率隨時(shí)間變化示意圖來說明外界條件不變,可逆反應(yīng)中各物質(zhì)的反應(yīng)速率、濃度都不會(huì)發(fā)生變化,即達(dá)到了平衡狀態(tài)。
魯教版教材圖文并茂地展示硫酸廠一角、美麗的焰火、緩慢銹蝕的青銅大鐘,引出“化學(xué)反應(yīng)速率”的概念。在“活動(dòng)探究”一欄,學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,從不同的角度探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。對(duì)于“化學(xué)反應(yīng)的限度”,教材從“聯(lián)想、質(zhì)疑”出發(fā),通過思考鎂燃燒、鈉與水的反應(yīng)是否完全過渡到可逆反應(yīng)的學(xué)習(xí);用“SO2催化氧化、SO3分解示意圖”來引出“可逆反應(yīng)”的概念,通過分析該反應(yīng)的本質(zhì)得出“化學(xué)平衡”的概念?!坝^察、思考”一欄,通過對(duì)NO2和N2O4在不同溫度下的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的觀察,分析溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響。
由此可以看出,三個(gè)版本的教材在內(nèi)容的編排處理上有一些異同點(diǎn)。
相同點(diǎn):①都是先引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)鞏固。②通過實(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。③通過分析具體的化學(xué)反應(yīng)學(xué)習(xí)可逆反應(yīng)的知識(shí)。
不同點(diǎn):①人教版和魯教版都是通過展示圖片引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,蘇教版則通過實(shí)驗(yàn)引入,且人教版還介紹了化學(xué)反應(yīng)速率的單位及簡(jiǎn)單計(jì)算。②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不一樣,除了溫度和催化劑外,蘇教版還探究了反應(yīng)物濃度這一影響因素,魯教版還探究了反應(yīng)物的接觸面積這一影響因素。③對(duì)于化學(xué)平衡,三種教材都是通過分析具體反應(yīng)的示意圖來學(xué)習(xí),但人教版增加了化學(xué)反應(yīng)條件的控制的學(xué)習(xí),魯教版增加了溫度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響的學(xué)習(xí),蘇教版則沒有對(duì)知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí)。
2??欄目設(shè)置類別與功能比較
要激起學(xué)生對(duì)化學(xué)的熱愛,就要讓化學(xué)課堂顯得更生動(dòng)有趣,能激發(fā)學(xué)生的求知欲。三個(gè)版本的教材都設(shè)置了各具特色的學(xué)習(xí)欄目來為課堂增添學(xué)習(xí)樂趣,提高教學(xué)效果。
三個(gè)版本設(shè)置的欄目,從內(nèi)容屬性可分為實(shí)踐活動(dòng)類,如“思考與交流”“觀察與思考”“活動(dòng)與探究”等;方法引導(dǎo)類,如“方法引導(dǎo)”“概括整合”等;資料拓展類,如“科學(xué)視野”“科學(xué)史話”“科學(xué)與技術(shù)”等。
三個(gè)版本教材在欄目的設(shè)置上體現(xiàn)了一定的異同點(diǎn)。
相同點(diǎn):都設(shè)置了實(shí)踐活動(dòng)類欄目,通過實(shí)踐活動(dòng)既增強(qiáng)學(xué)生與他人交流合作的意識(shí),提高學(xué)生的觀察、思考、分析能力,又增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣和情感。
不同點(diǎn):①人教版更側(cè)重通過資料拓展類欄目將所學(xué)的知識(shí)與日常生活聯(lián)系起來,增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的價(jià)值感和實(shí)用感,既擴(kuò)展了知識(shí)面,又使呈現(xiàn)方式顯得更生動(dòng)有趣。②蘇教版只設(shè)置了實(shí)踐活動(dòng)類欄目,可見其對(duì)通過實(shí)踐活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、分析、交流能力比較重視,但培養(yǎng)能力的方式略顯單一。③魯教版設(shè)置的欄目較為綜合,增加了自己特有的方法引導(dǎo)類欄目,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行概括、總結(jié),提煉出相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法,以達(dá)到舉一反三的教學(xué)效果。
3??習(xí)題考查知識(shí)點(diǎn)的比較
人教版課后習(xí)題除第2題考查“可逆反應(yīng)”的知識(shí)外,其余的都考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的知識(shí)。
蘇教版的1-6題均考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的知識(shí),第7題則考查了可逆反應(yīng)的知識(shí)。
魯教版的練習(xí)只有4大題,第1題、第3題和第4題都考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí),第2題考查了可逆反應(yīng)的知識(shí)。
通過以上的比較發(fā)現(xiàn),新教材的習(xí)題設(shè)計(jì)與舊教材有三個(gè)不同點(diǎn):①課后習(xí)題都緊緊圍繞重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行考查,注重鞏固學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握。如人教版和蘇教版中7道題就有6道考查了關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的知識(shí),占總習(xí)題的85??7%,魯教版相對(duì)低一些,占75%。②客觀題相對(duì)減少了,主觀題占了絕大多數(shù),以蘇教版尤為突出。這樣的習(xí)題設(shè)計(jì)能在立足于基礎(chǔ)知識(shí)的要求上,更加全面地考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。③題目形式,如人教版中的調(diào)查題、魯教版的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,緊扣課本中的重點(diǎn)難點(diǎn)知識(shí)來設(shè)計(jì),啟發(fā)性、探索性很強(qiáng),可以從多個(gè)方面來提高學(xué)生的綜合能力。
二、教學(xué)建議
三個(gè)版本的教材在內(nèi)容編排體系、相關(guān)欄目的設(shè)置、習(xí)題設(shè)計(jì)等方面都不盡相同,側(cè)重點(diǎn)也不一樣。為了充分地利用教材,使教學(xué)能最大限度地達(dá)到預(yù)期效果,我們提出幾點(diǎn)相應(yīng)的教學(xué)建議:
1??蘇教版除實(shí)驗(yàn)裝置外,整節(jié)內(nèi)容沒有附加任何彩圖。教師可以運(yùn)用PPT展示一些相應(yīng)的彩圖,簡(jiǎn)明直觀地提高視覺效果。
篇3
關(guān)鍵詞:可逆反應(yīng);限度
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)15-320-02
一、教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)與技能目標(biāo)
(1)通過科學(xué)史話認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)限度的存在,了解化學(xué)反應(yīng)限度的概念和產(chǎn)生原因。
(2)掌握達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征,并會(huì)運(yùn)用此特征判斷某一反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的限度
(3)理解化學(xué)平衡建立的過程,并會(huì)分析化學(xué)反應(yīng)限度的速率――時(shí)間圖像
(4)了解控制反應(yīng)條件在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中的作用,認(rèn)識(shí)提高燃料的燃燒效率的重要性和方法。
2、能力與方法目標(biāo)
(1)注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
(2)通過對(duì)探究二的分析,注重培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯性。
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)
(1)通過探究活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和質(zhì)疑精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度概念;了解影響化學(xué)反應(yīng)限度的因素。
難點(diǎn):化學(xué)反應(yīng)限度的本質(zhì)原因及外部特征。
三、教學(xué)方法
學(xué)案導(dǎo)學(xué)、講練結(jié)合
四、課時(shí)安排:1課時(shí)
五、教學(xué)過程
引入:化學(xué)反應(yīng)是按照化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行的,我們正是據(jù)此進(jìn)行有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算。你是否思考過這樣一個(gè)問題:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際進(jìn)行時(shí)(如化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)等),給定量的反應(yīng)物是否會(huì)按照化學(xué)方程式中的計(jì)量關(guān)系完全轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物?如果能,是在什么條件下?如果不能,原因是什么?
這就是我們本節(jié)課的內(nèi)容,化學(xué)反應(yīng)的限度。
板書:
1、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度
2、化學(xué)反應(yīng)的限度
師:帶著這個(gè)疑問,請(qǐng)同學(xué)們閱讀科學(xué)史話――煉鐵高爐尾氣之謎
【多媒體】煉鐵高爐尾氣之謎
探究一:什么是化學(xué)反應(yīng)的限度,為什么存在化學(xué)反應(yīng)限度的問題?
【學(xué)生活動(dòng)】可逆反應(yīng):在同一條件下,既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。
由于可逆反應(yīng)不能進(jìn)行到底,因而出現(xiàn)了反應(yīng)的限度問題。
板書:
1、化學(xué)反應(yīng)限度:在一定條件下,可逆反應(yīng)所能完成或達(dá)到的最大程度。
【隨堂練】例1、H2+O2 ===== H2O,H2O ===== H2+O2是否互為可逆反應(yīng)?
例2、在可逆反應(yīng)體系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后,哪些物質(zhì)中會(huì)含有18O?
探究二:2SO2+O2 2SO3(一定條件下,向一體積一定的密閉容器中通入一定量的SO2、O2,請(qǐng)分析以下問題)
(1)反應(yīng)起始時(shí),正反應(yīng)與逆反應(yīng)速率是否相同?(提示:此時(shí)反應(yīng)速率與濃度有關(guān))
(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,各物質(zhì)的濃度是如何變化的?
(3)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是如何變化的?最終達(dá)到怎樣的狀態(tài)?
(4)能否用圖示表示該過程?
【學(xué)生活動(dòng)】反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)物濃度 ,正反應(yīng)速率 ;生成物濃度為 ,逆反應(yīng)速率為 。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度 ,正反應(yīng)速率 ;生成物濃度 ,逆反應(yīng)速率 。當(dāng)正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率時(shí),反應(yīng)物濃度和生成物濃度不再發(fā)生改變,達(dá)到表面靜止的狀態(tài)――平衡狀態(tài)
板書:2、化學(xué)平衡的建立――可逆反應(yīng)
速率――時(shí)間圖
探究三:達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征有哪些?
【學(xué)生活動(dòng)】可逆反應(yīng);正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率;各組分的濃度、物質(zhì)的量保持不變;動(dòng)態(tài)平衡; (指導(dǎo)學(xué)生從探究二的討論中得出結(jié)論)
板書:達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度的特征:逆、等、定、動(dòng)、變
【隨堂練】例3、一定溫度下,可逆反應(yīng)3X(g)+Y(g) ==== 2Z(g)達(dá)到限度的標(biāo)志是( )
A、單位時(shí)間內(nèi)生成3n mol X,同時(shí)消耗n mol Y
B、X的生成速率與Z的生成速率相等
C、X、Y、Z的濃度相等
D、X、Y、Z的分子個(gè)數(shù)比為3:1:2
篇4
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)速率 影響因素 閱讀探究 實(shí)驗(yàn)探究 設(shè)計(jì)與反思
化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度時(shí)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)必不可少的維度,是解決“如何更加有效地利用化學(xué)反應(yīng)”這一問題的重要依據(jù)。本節(jié)教材將引領(lǐng)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)快慢和限度這一全新的視角,繼續(xù)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)。
本節(jié)課以第一課時(shí)為教學(xué)內(nèi)容,從日常生活中學(xué)生熟悉問題和趣味實(shí)驗(yàn)入手展開教學(xué),讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)反應(yīng)有快慢之分,引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,在此基礎(chǔ)上通過實(shí)驗(yàn)探究,總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
細(xì)化解讀課標(biāo):以問句使教師與學(xué)生之間展開關(guān)于本節(jié)內(nèi)容的對(duì)話,把學(xué)習(xí)目標(biāo)公開化。1.如何說出化學(xué)反應(yīng)速率的概念,根據(jù)概念正確寫出表達(dá)式?2.怎樣通過自主探究實(shí)驗(yàn),體會(huì)控制變量、對(duì)照試驗(yàn)等科學(xué)方法的運(yùn)用,培養(yǎng)觀察、分析能力及嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)結(jié)合作的精神?3.怎樣舉例說明日常生活、生產(chǎn)中各種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,體會(huì)催化劑在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的用途?
本節(jié)課以培養(yǎng)學(xué)生自主獲取新知識(shí)的能力為目的來設(shè)計(jì)教學(xué),采用閱讀探究、實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的教學(xué)模式,其設(shè)計(jì)的教學(xué)指導(dǎo)思想是由淺入深,層層深入,從學(xué)生日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中抽象出有關(guān)的概念和原理,形成一個(gè)由宏觀到微觀、由感性到理性、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的科學(xué)探究過程。其主要教學(xué)過程設(shè)計(jì)為:
創(chuàng)設(shè)情景、引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、閱讀探究提出新概念提出探究問題組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)信息收集概括完善體系遷移應(yīng)用
圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo),考慮學(xué)生感興趣的問題(如愛好,衣食住行,新聞熱點(diǎn)等)展開教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。本節(jié)課的引課設(shè)計(jì)了趣味實(shí)驗(yàn)自制飲料、圖片展示,新的場(chǎng)景激發(fā)了學(xué)生的好奇心、興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。為一節(jié)課的展開起到思維定向的作用。
閱讀探究,對(duì)本節(jié)較容易的概念化學(xué)反應(yīng)速率設(shè)計(jì)了自主學(xué)習(xí)方法,將學(xué)習(xí)目標(biāo)整合為三個(gè)由易到難的問題,學(xué)生閱讀后思考完成,小組討論對(duì)改,發(fā)現(xiàn)問題后,讓先理解掌握的同學(xué)給其他同學(xué)展示講解,幫助其他同學(xué)加深理解。
演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄拷佑|面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原則:對(duì)照原則、單一變量原則實(shí)驗(yàn)步驟:1、在兩支試管中分別加入3mL等濃度的鹽酸2、取等質(zhì)量的塊狀、粉末狀碳酸鈣于兩只氣球中3、將兩只氣球分別套于上述試管上,并同時(shí)將碳酸鈣與鹽酸反應(yīng),觀察現(xiàn)象,得出結(jié)論。
設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),給學(xué)生方法引導(dǎo),規(guī)范操作,為進(jìn)一步的分組探究實(shí)驗(yàn)做鋪墊。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一些合適的情景,讓學(xué)生盡可能地“親自”參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程。學(xué)生參與演示,講解,使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解。
分組實(shí)驗(yàn)合作探究,讓學(xué)生之間進(jìn)行交流、合作,在同伴間的認(rèn)知“碰撞”中加深對(duì)事物的理解。由學(xué)生展示匯報(bào)探究過程和所得結(jié)論。通過運(yùn)用、操作、解釋促進(jìn)理解,學(xué)會(huì)用知識(shí)去分析、解決實(shí)際問題,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法。
課堂檢測(cè),結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo),設(shè)計(jì)不同層次的檢測(cè)題,鞏固所學(xué)知識(shí),檢測(cè)目標(biāo)達(dá)成情況。
課堂小結(jié),引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)角度,生產(chǎn)生活角度,學(xué)習(xí)方法角度總結(jié)本節(jié)所獲,收效很好。
作業(yè)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)更加豐富的形式,如書面作業(yè)、上網(wǎng)查閱資料,撰寫小論文等,使作業(yè)更具趣味性。通過學(xué)生互評(píng),老師批改講評(píng),使學(xué)生不僅看到了自己的不足,也學(xué)習(xí)到了別人的長(zhǎng)處。在別人幫助自己的同時(shí),自己也給與了別人建議。這種互動(dòng)互助的模式,在不經(jīng)意間同時(shí)增長(zhǎng)和提高了學(xué)生的知識(shí)與能力。
及時(shí)多角度給與評(píng)價(jià),學(xué)生清楚評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn),既有學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià),又有測(cè)試的評(píng)價(jià),在學(xué)習(xí)過程中和及時(shí)和學(xué)生交流,傾聽他們的想法,學(xué)生明白自己與目標(biāo)的差距并有努力方向。
閱讀探究展示活動(dòng)中老師評(píng)價(jià)角度:學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況,思路清晰,表述是否完整準(zhǔn)確。
演示實(shí)驗(yàn)展示活動(dòng)中老師評(píng)價(jià)角度:理解程度,操作規(guī)范,現(xiàn)象分析是否到位。
分組實(shí)驗(yàn)探究展示活動(dòng)中學(xué)生互評(píng)評(píng)價(jià)角度:學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成情況,理解程度,積極參與情況,分工合作情況。
檢測(cè)題展示活動(dòng)中學(xué)生互評(píng),自評(píng),評(píng)價(jià)角度:理解程度,思維嚴(yán)密,講解是否透徹,展示風(fēng)采。
評(píng)價(jià)形式多樣及時(shí),老師給學(xué)生評(píng)價(jià),學(xué)生之間評(píng)價(jià),學(xué)生自我評(píng)價(jià)。師生互動(dòng),生生互動(dòng),使課堂具有吸引性。評(píng)價(jià)者看的是學(xué)習(xí)活動(dòng),即學(xué)生用來表現(xiàn)其理解水平的語(yǔ)言、行為。根據(jù)評(píng)價(jià)給學(xué)生提供反饋意見,糾正錯(cuò)誤,讓這些用來評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)幫助學(xué)生完成作業(yè),學(xué)生利用在評(píng)價(jià)中獲得的反饋信息來,反思并改進(jìn)學(xué)習(xí),提高學(xué)生綜合能力。
本節(jié)課活動(dòng)設(shè)計(jì)形式多樣,環(huán)環(huán)相扣,由淺入深。充分體現(xiàn)學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)。師生配合默契,學(xué)生積極參與,加深理解,很好的達(dá)成了三維目標(biāo)。課后設(shè)計(jì)問卷調(diào)查,與學(xué)生交流,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。
公開課結(jié)束后,得到了備課組成員和領(lǐng)導(dǎo)的客觀點(diǎn)評(píng),指出了存在的問題與不足。
1、以學(xué)生為主體的活動(dòng),對(duì)于學(xué)生語(yǔ)言表述及實(shí)驗(yàn)操作的錯(cuò)誤未及時(shí)糾正。如演示實(shí)驗(yàn)由學(xué)生完成的過程中滴加HCl操作的不規(guī)范,未及時(shí)指出,在表?yè)P(yáng)學(xué)生積極參與的同時(shí)應(yīng)委婉指出不足與改進(jìn)的方向。
2、對(duì)于知識(shí)內(nèi)容方面,學(xué)生講解評(píng)價(jià)總結(jié)方面不到位的未及時(shí)補(bǔ)充,重難點(diǎn)知識(shí)未做進(jìn)一步的強(qiáng)調(diào)。如化學(xué)反應(yīng)速率的概念的三點(diǎn)說明(1)取正值,只有大小,沒有方向(2)反應(yīng)速率必須指明具體的物質(zhì)(3)指平均速率,而非瞬時(shí)速率為進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)指出。
篇5
所謂翻轉(zhuǎn)課堂,就是教師創(chuàng)建視頻,學(xué)生在家中或課外觀看視頻中教師的講解,回到課堂上師生面對(duì)面交流和完成作業(yè)的這樣一種教學(xué)形態(tài)[1].翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)必須具備兩個(gè)前提:一是必須為學(xué)生提供一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;二是學(xué)生必須具備非常強(qiáng)的自覺性。
對(duì)于自覺去利用視頻學(xué)習(xí)的學(xué)生,可以養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和自我管理能力,提高學(xué)習(xí)效能;而對(duì)于自覺性不強(qiáng)的學(xué)生,課下自己不學(xué),課上因?yàn)檫M(jìn)度太快,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)直接出現(xiàn)脫節(jié),這樣非常容易造成兩極分化,并且是一種不可逆轉(zhuǎn)的兩極分化。而要把它融入高中化學(xué)教學(xué)當(dāng)中,就必須結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特殊性,進(jìn)行有效的教學(xué),具體實(shí)施幾來可以從以下幾個(gè)方面著手。
2.翻轉(zhuǎn)課堂在化學(xué)課中具體實(shí)施過程
筆者將新高一兩個(gè)不同層次的班級(jí)作為研究對(duì)象,一個(gè)班級(jí)為年級(jí)特保班,化學(xué)平均分為85.7左右,另個(gè)班級(jí)為平行班,化學(xué)平均分為68.5左右。通過相同的環(huán)節(jié)和步驟實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),具體過程為:(以魯科版化學(xué)必修二第二章第二節(jié)《化學(xué)反應(yīng)的快慢和限度(一)》教學(xué)過程為例).
2.1確定問題
教師需要根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看教學(xué)視頻和實(shí)驗(yàn)視頻、課前練習(xí)中提出的疑問,總結(jié)出一些有探究?jī)r(jià)值的問題。學(xué)生根據(jù)理解與興趣選擇相應(yīng)的探究題目。在此過程中,教師應(yīng)該針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生的選擇題目。根據(jù)所學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),要求他們各自課前先觀看實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行課前學(xué)習(xí),其中:
第1組:取三支試管,分別加入5毫升0.5摩爾/升的鹽酸。將表面積大致相同的銅片、鋅片、鎂條分別放入三支試管內(nèi)。觀產(chǎn)生氣泡的快慢。
第2組:取兩支試管,分別加入5毫升0.5摩爾/升和5毫升3摩爾/升的鹽酸。取兩塊表面積相同的鋅片分別,!放入兩支試管中,觀察鋅片上產(chǎn)生氣泡的快慢。
第3組:取兩支試管中,分別加入5毫升過氧化氫(3﹪)溶液,再把其中一支試管放在熱水中,另一支放入冷水中,觀察試管中產(chǎn)生氣泡的快慢。
第4組:取兩個(gè)大小相等的試管,分別加入2ml過氧化氫溶液,向其中一支試管中加入半藥匙二氧化錳,觀察產(chǎn)生氣泡的快慢。
第5組:取等量的塊狀碳酸鈣、碳酸鈣粉末,分別放入大試管中,向兩試管內(nèi)同時(shí)加入5毫升3摩爾/升的鹽酸,觀察試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的快慢。
選擇同一個(gè)問題者將組成一個(gè)小組,小組規(guī)??刂圃?人以內(nèi)。然后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的難易、類型進(jìn)行小組內(nèi)部的協(xié)作分工設(shè)計(jì)。
每個(gè)小組成員負(fù)責(zé)一個(gè)操作的實(shí)踐,最后在課上一起進(jìn)行協(xié)作式實(shí)驗(yàn)探究。
2.2獨(dú)立探索
獨(dú)立學(xué)習(xí)能力是學(xué)習(xí)者應(yīng)該具備的重要素質(zhì)之一。從個(gè)體的發(fā)展角度來說,學(xué)生的學(xué)習(xí)是從依賴走向獨(dú)立的過程。所以在課的設(shè)計(jì)過程中,我先讓學(xué)生自學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率的概念及公式,然后觀看課前學(xué)習(xí)視頻,了解探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些,然后在課堂上,學(xué)生通過一系列問題的探究以及實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證而達(dá)到自己理解化學(xué)反應(yīng)速率這個(gè)概念,并且可以總結(jié)出影響因素的最佳效果。
通過這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。把尊重學(xué)生的獨(dú)立性貫穿于整個(gè)課堂設(shè)計(jì),讓學(xué)生在獨(dú)立學(xué)習(xí)中構(gòu)建自己的知識(shí)體系。[2]
2.3協(xié)作學(xué)習(xí)
在這節(jié)課的交互性活動(dòng)中,因?yàn)橛袑W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)這個(gè)環(huán)節(jié),教師需要隨時(shí)捕捉學(xué)生的動(dòng)態(tài)并及時(shí)加以指導(dǎo)。小組是互動(dòng)課程的基本構(gòu)建模塊,其互動(dòng)涉及2個(gè)或2-5個(gè)人。每個(gè)人都可以參與實(shí)驗(yàn)中;允許和鼓勵(lì)學(xué)生以低風(fēng)險(xiǎn)、無威脅的方式有意義地參與;可以為參與者提供與同伴交流的機(jī)會(huì),并可隨時(shí)檢查自己想法的正確性;例如第五組實(shí)驗(yàn)需要稱量等量的塊狀碳酸鈣和粉末狀碳酸鈣,筆者就要求學(xué)生積極思考,相互探討可操作的方法,并且協(xié)作進(jìn)行,結(jié)果有兩組同學(xué)獲得完全不同的方法。其中一組同學(xué)的方法是先稱塊狀碳酸鈣5g,然后稱量粉末狀碳酸鈣5g.另一組同學(xué)方法是先將托盤天平調(diào)零,然后在兩個(gè)托盤上分別放入塊狀和粉末狀碳酸鈣,只要天平指針在中心位置,說明兩邊的碳酸鈣也為等量的。通過這個(gè)案例,我可以感受出學(xué)生思維的活躍度的創(chuàng)新性,而這又和相互協(xié)作是分不開。
2.4成果交流
在課堂分組實(shí)驗(yàn)之后,我讓小組請(qǐng)一到兩位同學(xué)起來描述本組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和成果,并總結(jié)出影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素與其他組同學(xué)分享。第一組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得出化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)。第二組學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出濃度增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,第三組學(xué)生得出溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快,第四組學(xué)生得出加入催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,第五組學(xué)生得出增大反應(yīng)物接觸面積化學(xué)反應(yīng)速率加快。如此學(xué)生經(jīng)過獨(dú)立探索、協(xié)作實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)之后,完成個(gè)人或者小組的成果。
3.翻轉(zhuǎn)課堂在不同層次班級(jí)實(shí)施后的效果比較
3.1為了比較兩種不同層次班級(jí)學(xué)生對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂上課的接受效
果,分別編制了相關(guān)的課后測(cè)試題。其中化學(xué)反應(yīng)速率的概念10分鐘,風(fēng)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素20分鐘,兩套測(cè)試題結(jié)合課前和課中所學(xué)概念和實(shí)驗(yàn),主要考查基本概念、原理以及實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果等知識(shí)。具體題目為:
3.2測(cè)試成績(jī)統(tǒng)計(jì)
經(jīng)過兩個(gè)不同班級(jí)對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)接受效果的對(duì)比發(fā)現(xiàn),這種教學(xué)模式對(duì)于程度較好的班級(jí)可以有更高的學(xué)習(xí)效果。成績(jī)情況具體為:總分30分,程度較好的班級(jí)平均得分為26.7,程度較差的班級(jí)平均得分為16.3.課前學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn),準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),且通過觀看視頻中的實(shí)驗(yàn)了解實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)和注意點(diǎn),課中學(xué)生練習(xí)操作效果明顯好于沒有提前觀看過視頻的學(xué)生。程度較好學(xué)生比程度較差學(xué)生利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)更有優(yōu)勢(shì)且接受效果更好。
4.研究啟示
根據(jù)以上研究,可得行以下幾方面啟示。
第一,對(duì)于操作訓(xùn)練是取得較好教學(xué)效果的保證。學(xué)生課前通過觀看視頻的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能,并且運(yùn)用這些技能解決化學(xué)學(xué)習(xí)過程中碰到的實(shí)際問題。應(yīng)該通過翻轉(zhuǎn)課堂讓學(xué)習(xí)即能課前進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí),課堂過程中接受專業(yè)的訓(xùn)練。
第二,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的課前自主學(xué)習(xí)是重點(diǎn)。設(shè)計(jì)這節(jié)課前應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)速率的定義,自主學(xué)生影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,當(dāng)課堂過程中通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苓^更加直觀和深刻理解幾個(gè)影響因素的意義。引導(dǎo)
學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)任務(wù)單仔細(xì)閱讀教材,細(xì)致觀看實(shí)驗(yàn)視頻,關(guān)注實(shí)驗(yàn)的注意點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn),為課中獨(dú)立實(shí)驗(yàn)作好充分準(zhǔn)備。
篇6
知識(shí)目標(biāo)
使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件;使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解能力,及理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用能力和分析問題、解決問題的能力。
情感目標(biāo)
通過學(xué)生領(lǐng)悟理論知識(shí)對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,使學(xué)生樹立理論和實(shí)踐相結(jié)合的思想認(rèn)識(shí);并通過知識(shí)的運(yùn)用培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和科學(xué)方法。
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)教材體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率和平衡移動(dòng)原理等理論對(duì)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的指導(dǎo)作用,同時(shí)在運(yùn)用理論的過程中,也可進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解。
教材分為兩部分:第一部分主要是通過討論引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理等知識(shí),并考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,合理地選擇合成氨的生產(chǎn)條件。第二部分是拓寬思路方面的內(nèi)容,主要是探討合成氨的發(fā)展前景。
在第一部分內(nèi)容中,教材針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),首先要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識(shí),討論為使合成氨的化學(xué)反應(yīng)速率增大所應(yīng)采取的方法。在此基礎(chǔ)上,又據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論為提高平衡混合物中的含量所應(yīng)采取的方法。在兩個(gè)討論的基礎(chǔ)上,教材又結(jié)合合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、材料、設(shè)備、催化劑的活性等實(shí)際情況,較具體地分析了合成氨時(shí)壓強(qiáng)、溫度、催化劑等的選擇情況。此外,還結(jié)合合成氨生產(chǎn)過程示意圖,簡(jiǎn)單提及濃度等條件對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響,以及原料的循環(huán)使用等問題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
第二部分教學(xué)在第一部分的基礎(chǔ)上討論合成氨的發(fā)展前景,拓寬學(xué)生的思路,主要目的不在于知識(shí)本身,而更多地應(yīng)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
教學(xué)建議
第一部分“合成氨條件的選擇”的教學(xué):
1.提出問題:針對(duì)合成氨的反應(yīng),首先需要研究如何在單位時(shí)間里提高的產(chǎn)量,這是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)速率問題。
2.復(fù)習(xí)提問:濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)果。
3.組織討論:
①為使合成氨的反應(yīng)速率增大,應(yīng)采取的方法。
②合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),在實(shí)際生產(chǎn)中,僅僅考慮單位時(shí)間里的產(chǎn)量問題(化學(xué)反應(yīng)速率問題)還不行,還需要考慮如何最大限度地提高平衡混合物中的含量問題(化學(xué)平衡的移動(dòng)問題)。
③針對(duì)合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱的、氣體總體積縮小的可逆反應(yīng),要求學(xué)生利用已學(xué)過的知識(shí),討論為最大限度地提高平衡混合物中的含量所應(yīng)采取的方法。
4.閱讀圖表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)印證理論:學(xué)生通過閱讀表2-4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,應(yīng)用平衡移動(dòng)原理得出的結(jié)論與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是完全一致的,這會(huì)大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.綜合上面的討論情況,同時(shí)綜合考慮合成氨生產(chǎn)中動(dòng)力、設(shè)備、材料等的實(shí)際情況,具體地研究合成氨條件的選擇問題。此外,要結(jié)合合成氨生產(chǎn)過程示意圖,簡(jiǎn)單提及濃度對(duì)合成氨生產(chǎn)的影響以及原料的循環(huán)使用等問題,以使學(xué)生理解合成氨條件的選擇應(yīng)以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益為目的。
教師可結(jié)合討論過程,讓學(xué)生進(jìn)行歸納。壓強(qiáng)
溫度
催化劑
濃度
為增大合成氨的反應(yīng)速度
增大
升高
加入
增加、的濃度
為提高平衡混合物中的含量
增大
降低
減小平衡混合物中的濃度
實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)中
20Mpa-
50MPa
500℃左右
鐵觸煤(500℃左右時(shí)活性最大)
使氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)并及時(shí)從平衡混合物中分離出去,及時(shí)補(bǔ)充和
第二部分“合成氨工業(yè)發(fā)展前景”的教學(xué)
1.以史明理:從介紹18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這100多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)選擇的變化為例,說明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)系的,并仍將隨之而作相應(yīng)的改變。
2.目前研究課題簡(jiǎn)介:結(jié)合簡(jiǎn)介,可向?qū)W生提出一些問題,啟發(fā)學(xué)生思考,拓寬學(xué)生的思路,使學(xué)生的科學(xué)方法得到訓(xùn)練,如研究催化劑的目的是什么?新催化劑的研制成功,使合成氨反應(yīng)可在較低溫度下進(jìn)行,是否會(huì)減緩合成氨生產(chǎn)中對(duì)壓強(qiáng)的要求而減少設(shè)備制造的投資?等等。
配合目前研究課題的簡(jiǎn)介,教材編寫有“化學(xué)模擬生物固氮”的閱讀材料,可讓學(xué)生閱讀,要求學(xué)生拓寬思路、設(shè)想甚至想象。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
第三節(jié)合成氨條件的選擇
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo):
1.使學(xué)生理解如何應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理,選擇合成氨的適宜條件。
2.使學(xué)生了解應(yīng)用化學(xué)原理選擇化工廠生產(chǎn)條件的思路和方法。
能力目標(biāo):
1.教學(xué)時(shí)應(yīng)以化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理為主線,以合成氨知識(shí)為中心,結(jié)合工業(yè)上生產(chǎn)的實(shí)際情況,將知識(shí)串聯(lián)、拓展、延伸,培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。
2.在運(yùn)用理論的過程中,可以進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論的理解和提高知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。
情感目標(biāo):
1.通過了解合成氨的全過程,可以激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、探索科學(xué)的熱情。
2.通過合成氨前景的展望,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)科中邏輯結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)深刻的科學(xué)美。
教學(xué)過程
學(xué)生按照自學(xué)提綱先自學(xué)約15分鐘,后教師集中講解25分鐘,鞏固訓(xùn)練10分鐘。
自學(xué)提綱:
1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?是如何影響的?
2.影響化學(xué)平衡的條件有哪些?是如何影響的?
3.應(yīng)用化學(xué)平衡原理,分析反應(yīng):
(正反應(yīng)放熱)
要制得更多的,可以采用哪些措施?
就以上3個(gè)問題,教師可組織學(xué)生認(rèn)真的討論。然后,教師集中講解。
合成氨條件的選擇
1體積3體積2體積(正反應(yīng)放熱)
參看課本P49的表2—5。
1.壓強(qiáng)。增大壓強(qiáng),有利于的合成,但在實(shí)際市產(chǎn)中,壓強(qiáng)不可能無限制的增大,因?yàn)閴簭?qiáng)越大,需要的動(dòng)力越大,對(duì)材料的強(qiáng)度和設(shè)備的制造要求也越高,勢(shì)必增大生產(chǎn)成本,降低綜合經(jīng)濟(jì)效益。因此,受動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的限制,目前我國(guó)合成氨廠一般采用的壓強(qiáng)是。
2.溫度。合成氨為放熱反應(yīng),低溫有利于氨的生成。但是溫度越低,反應(yīng)速率就慢,到達(dá)平衡所需要的時(shí)間越長(zhǎng),因而單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)量低,這在工業(yè)生產(chǎn)中是很不經(jīng)濟(jì)的。綜合考慮各種因素,在實(shí)際生產(chǎn)上,采用500℃的溫度,此時(shí)催化劑的活性最大。
3.催化劑。由于分子非常穩(wěn)定,與的化合十分困難,即使采用了加熱與高壓的條件,合成氨的反應(yīng)還是十分緩慢。為了加快化合反應(yīng)速率,降低反應(yīng)所需要的能量,合成氨工業(yè)普遍使用鐵觸媒作催化劑。
在實(shí)際生產(chǎn)中,不斷補(bǔ)充、(增大反應(yīng)物濃度),采取迅速冷卻的方法(減小生成物濃度),使氣態(tài)氨變成液氨后及時(shí)從平衡混合物中分離出去,以促使化學(xué)平衡不斷地向著生成的方向移動(dòng)。
合成氨工業(yè)
(一)合成氨工業(yè)
1.原理
2.生產(chǎn)過程簡(jiǎn)介(出示掛圖或模型)
(1)原料氣的制備:來自空氣,來自水中
再通過水除:
得原料氣。
(2)的合成:見課本第50頁(yè)圖2—14。
(二)化學(xué)模擬生物固氨
氨的固定:將游離態(tài)的氨轉(zhuǎn)化為化合態(tài)氨的過程叫氨的固定。
1.人工合成氨:化學(xué)固氨法。其條件要求高、成本高、轉(zhuǎn)化率低、效率低。
2.根瘤菌,生物固氨。常溫常壓下進(jìn)行。成本低、轉(zhuǎn)化率高、效率高。
模擬生物的功能,把生物的功能原理用于化學(xué)工業(yè)生產(chǎn),借以改善現(xiàn)有的并創(chuàng)造嶄新的化學(xué)工藝過程。
(三)隨堂練習(xí)
1.合成氨時(shí),既要使合成氨的產(chǎn)率增大,又使反應(yīng)速率增快,可采取的辦法是()
A.不斷充入B.升高溫度
C.增大壓強(qiáng)D.分離出
2.合成氨所需的可由煤和水蒸氣反應(yīng)而制得,其中一步的反應(yīng)為:
(正反應(yīng)放熱),下列措施中,能提高CO轉(zhuǎn)化率的是()
A.增大壓強(qiáng)B.降低溫度
C.增大水蒸氣濃度D.增大濃度
3.合成氨工業(yè)有下列流程:①原料氣制備;②氨的合成;③原料氣凈化和壓縮;④氨的分離。其先后順序?yàn)椋ǎ?/p>
A.①②③④B.①③②④C.④③②①D.②③④①
(四)/Article/Index.asp''''>總結(jié)、擴(kuò)展、答疑
在/Article/Index.asp''''>總結(jié)本節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,教師可擴(kuò)展一些知識(shí)給學(xué)生??上葟慕榻B18世紀(jì)末到20世紀(jì)初這一百多年里合成氨工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)況入手,以壓強(qiáng)條件選擇的變化為例,說明合成氨條件的選擇是與科技進(jìn)步、動(dòng)力、材料、設(shè)備等條件的改善緊密相聯(lián)的,并將隨之而作出相應(yīng)的改變。在討論合成氨的發(fā)展前景時(shí),要求學(xué)生拓寬思路,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和訓(xùn)練科學(xué)方法。
例12000年是勒沙特列(LeChatelier1850—1936)誕生150周年。請(qǐng)用勒沙特列原理解釋如下生活中的常見現(xiàn)象:打開冰鎮(zhèn)啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。
(2000年,全國(guó))
分析解答時(shí)應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際。飲料在日常生活中相當(dāng)普遍,其中含有一定量的化學(xué)物質(zhì),啤酒中的就是其中一種,在水中存在如下平衡:溶液平衡:,化學(xué)平衡,上述平衡受壓力和溫度影響,根據(jù)勒沙特列原理,即可得到解釋現(xiàn)象的原因。
解溶解平衡,化學(xué)平衡:,受壓力和溫度的影響,平衡按勒沙特列原理移動(dòng)。
篇7
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng)工程;教學(xué);Excel
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)21-0264-02
化學(xué)反應(yīng)工程是一門實(shí)驗(yàn)和工程計(jì)算緊密結(jié)合的課程?;瘜W(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的測(cè)定需要對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、擬合,而反應(yīng)器設(shè)計(jì)中,反應(yīng)器數(shù)學(xué)模型的求解過程,涉及到迭代計(jì)算、微分、積分、數(shù)值統(tǒng)計(jì)等過程,更是難以通過手算進(jìn)行求解的。
Excel軟件具有強(qiáng)大的圖表及數(shù)值處理功能,用戶無須編程便可進(jìn)行多項(xiàng)式擬合、非線性單變量求解、多變量規(guī)劃求解等復(fù)雜計(jì)算,在眾多領(lǐng)域都獲得了廣泛的應(yīng)用[1-3]?,F(xiàn)以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解反應(yīng)速率方程、數(shù)值積分和非等溫反應(yīng)器反應(yīng)器溫度、轉(zhuǎn)化率求解為例,介紹其在化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中的應(yīng)用。
一、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解反應(yīng)速率方程
在化學(xué)反應(yīng)工程中,反應(yīng)式aA+bB=pP+sS的冪指數(shù)型反應(yīng)速率方程可以寫成
二、計(jì)算數(shù)值積分
在計(jì)算管式反應(yīng)器體積,某一轉(zhuǎn)化率對(duì)應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間等情況時(shí),需要進(jìn)行積分。當(dāng)積分公式比較復(fù)雜時(shí),無法直接得到解析解,需要用數(shù)值方法進(jìn)行積分。
在excel中,可以用圖4所示的工具表進(jìn)行計(jì)算[5]。表中定義的公式有
delta=(Sheet1!$B$7-Sheet1!$B$5)/500/10^n
F_X=EVALUATE(Sheet1!$B$3&"+0*x")*delta
Integral_Fx=SUM(F_X)
n=Sheet1!$B$10
X=Sheet1!$B$5+((ROW(Sheet1!$1:$500)-1)*10^n+TRANSPOSE(ROW(OFFSET(Sheet1!$A$1,0,0,10^n,1))))*delta"
其中delta生成x的分割間距,X生成每個(gè)分割點(diǎn)的x值數(shù)組,n為精度控制值,F(xiàn)_X為計(jì)算每個(gè)分割小條的面積,生成一個(gè)內(nèi)存數(shù)組,Integral_Fx為將每個(gè)小條的面積總和,即f(x)函數(shù)的數(shù)值積分。
通過輸入被積分函數(shù),積分上下限,選擇計(jì)算精度,就可以得到積分的結(jié)果。其中選擇高精度結(jié)果為6.10861,該結(jié)果與解析6.109相差不大,能夠滿足精度要求。
三、計(jì)算非等溫反應(yīng)器的反應(yīng)溫度、轉(zhuǎn)化率
在非等溫反應(yīng)器中,反應(yīng)速率除了受反應(yīng)物濃度的影響外,還要受到溫度的影響。放熱反應(yīng),放出的熱量使反應(yīng)速率加快,而反應(yīng)加快會(huì)放出更多的熱量,促使反應(yīng)溫度進(jìn)一步升高。因此,對(duì)非等溫反應(yīng)器的計(jì)算,要同時(shí)聯(lián)立物料衡算和能量衡算方程進(jìn)行求解。可以用Excel軟件的單變量求根功能來計(jì)算。
四、結(jié)論
采用Excel軟件,能夠借助現(xiàn)代化的辦公軟件,完成化學(xué)反應(yīng)工程教學(xué)中數(shù)據(jù)分析、圖形展示、數(shù)據(jù)處理工作。該方法可以大大簡(jiǎn)化解題過程,提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)效率,并有助于學(xué)生深入了解計(jì)算機(jī)計(jì)算的一般步驟,培養(yǎng)學(xué)生的軟件開發(fā)能力。
參考文獻(xiàn):
[1]張香蘭,曹俊雅,張軍,解強(qiáng).Excel及化工流程模擬軟件在化工專業(yè)設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用,化工高等教育,2012,(3):98-102.
篇8
【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)知識(shí);知識(shí)點(diǎn);非選擇題;化學(xué)計(jì)算;開放性
近年理綜化學(xué)部分的試題很多知識(shí)的呈現(xiàn)方式與設(shè)問角度,都與學(xué)生們平時(shí)見到的略有不同,有求變、求新的體現(xiàn)。難度的增加主要體現(xiàn)在非選擇題上,突出了試題的選拔,加大了對(duì)化學(xué)計(jì)算的考查,增加了試題的開放性。
例題:科學(xué)家利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問題:
1.用太陽(yáng)能分解10mol水消耗的能量是 ;
2.甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 ;
3.在溶積為2L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300℃,圖略);下列說法正確的是: ①溫度為T1時(shí),從反應(yīng)開始到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1;②該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小;③該反應(yīng)為放熱反應(yīng);④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大。
4.在T1溫度時(shí),將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為 ;
5.在直接以甲醇為燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負(fù)極的反應(yīng)式為 、正極的反應(yīng)式為 。理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為 (燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)。
這道題涉及到的知識(shí)點(diǎn):
1.反應(yīng)熱的計(jì)算;
2.熱化學(xué)方程式的書寫;
3.①化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算 ②化學(xué)平衡常數(shù)
③化學(xué)平衡圖像問題的應(yīng)用 ④化學(xué)平衡的移動(dòng)
4.化學(xué)平衡的計(jì)算;
5.燃料電池電極方程式的書寫。
這道題增大了計(jì)算量。五問中就有三問涉及到化學(xué)計(jì)算,它們是反應(yīng)熱的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算等。
1.反應(yīng)熱的計(jì)算:包含(1)從化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)角度考查計(jì)算;(2)從物質(zhì)能量變化角度考查計(jì)算;(3)利用蓋斯定律計(jì)算;(4)根據(jù)熱化學(xué)方程式含義計(jì)算四個(gè)方面。該題從能力要求較高(3)、(4)兩方面考查。
2.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算:包含(1)依據(jù)定義式計(jì)算;(2)同一反應(yīng)中用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算的計(jì)算;(3)確定反應(yīng)速率的相對(duì)快慢的計(jì)算;(4)判斷可逆反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的計(jì)算;(5)確定化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的計(jì)算五個(gè)方面。該題從充分理解化學(xué)反應(yīng)速率概念的角度,運(yùn)用定義式計(jì)算,特別注意變化量是指濃度的變化量。
3.化學(xué)平衡的計(jì)算:包含(1)守恒法(2)差量法(3)類比法 (4)極限法(5)壓縮模型法(6)等效平衡法(7)起、轉(zhuǎn)、平三段分析法(8)運(yùn)用阿佛加得羅定律的推論法八個(gè)方面。該題運(yùn)用(1)、(7)、(8)三種方法計(jì)算,能力要求較高,綜合性強(qiáng)。
這道題注意學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的積累,特別是書寫方面。
1.熱化學(xué)方程式的書寫:綜合了熱化學(xué)方程式、蓋斯定律、燃燒熱等的相關(guān)知識(shí)通過計(jì)算寫出熱化學(xué)方程式。
2.化學(xué)平衡圖像問題的應(yīng)用:(1)兩變量圖像問題。(2)多變量圖像問題。該題是,多變量圖像,運(yùn)用“定一議二”的方法討論,屬于重難點(diǎn)。
3.燃料電池電極方程式的書寫:燃料電池的電極反應(yīng)(主要是負(fù)極的電極方程式)是一個(gè)難點(diǎn)。
該題要求寫出甲醇和氧氣在酸性電解質(zhì)溶液中的正負(fù)極電極反應(yīng),呈現(xiàn)方式與設(shè)問角度發(fā)生了變化,提高了難度。
高考理綜化學(xué)試題重在基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能的考察和應(yīng)用,真正能夠起到檢查學(xué)生平日基本功是否扎實(shí),知識(shí)運(yùn)用是否靈活,社會(huì)實(shí)踐是否豐富。作為教師,通過研究大綱、深挖教材、分析歷年高考題。我們?cè)趶?fù)課工作中要注重對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),利用誘——探——練——考訓(xùn)練學(xué)生分析問題解決問題的能力;作為學(xué)生,在高考應(yīng)考中應(yīng)以此作為目標(biāo),認(rèn)真搞好復(fù)課工作,力爭(zhēng)做到全面發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
[1]林風(fēng)蘭,林國(guó)慶.從一道高考題談高考復(fù)習(xí)[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)),1995,03:79-81.
篇9
課題3 制取氧氣 (第1課時(shí))
教學(xué)目標(biāo):
基礎(chǔ)層目標(biāo): 1、了解實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的主要方法和原理
2、理解分解反應(yīng),區(qū)別化合反應(yīng)和分解反應(yīng)
3、知道催化劑和催化作用
提高層目標(biāo): 1、初步了解通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)制取新物質(zhì)的方法
2、知道催化劑是否參加化學(xué)反應(yīng)
高水平層目標(biāo):1、思考實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法,總結(jié)選取發(fā)生裝置的規(guī)律
2、初步建立“理論分析――實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)――實(shí)驗(yàn)操作”的科學(xué)思路
重點(diǎn)、難點(diǎn): 1、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法和原理
2、 催化劑、分解反應(yīng)的概念
教學(xué)過程:
【課前預(yù)習(xí)】 1、如何檢驗(yàn)一瓶無色氣體是氧氣?
2、如何檢驗(yàn)兩瓶無色氣體:氧氣、空氣?
3、如何鑒別三瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)猓?/p>
4、如何鑒別四瓶無色氣體:空氣、氧氣、氮?dú)狻⒍趸迹?/p>
【課內(nèi)探究】
(導(dǎo)入)上一節(jié)學(xué)習(xí)氧氣性質(zhì)時(shí),我們已經(jīng)知道氧氣可以用二氧化錳和過氧化氫接觸制取,具體的反應(yīng)原理是怎樣的呢?下面我們通過實(shí)驗(yàn)來探究一下。
(板書)一、過氧化氫分解制氧氣
(師)請(qǐng)同學(xué)們按照學(xué)案中的表格,利用桌上的實(shí)驗(yàn)器材,做過氧化氫分解制取氧氣的實(shí)驗(yàn),填好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并認(rèn)真思考表格最后一欄中的問題。
(設(shè)問)二氧化錳在這個(gè)反應(yīng)中到底起什么作用?
(實(shí)驗(yàn)2-5)與補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn):
說明:1、補(bǔ)充加熱實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到過氧化氫在沒有二氧化錳的情況下自己能分解放出氧氣,從而更清晰的認(rèn)識(shí)到二氧化錳在該實(shí)驗(yàn)中的作用。
(學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),老師巡回指導(dǎo))糾正同學(xué)們不正確的實(shí)驗(yàn)操作,參加個(gè)別小組的討論,了解學(xué)生的思維過程。
(師)好,大部分小組已經(jīng)做完實(shí)驗(yàn)了,現(xiàn)在找?guī)讉€(gè)小組起來說說他們組的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論(最少三個(gè)小組),其他小組的同學(xué)可以進(jìn)行補(bǔ)充說明。
(生)敘述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論,其他組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充。
(同學(xué)們一般都會(huì)得出二氧化錳不是反應(yīng)物,并且加快了過氧化氫的分解速度)
(師)二氧化錳不是反應(yīng)物,那它是干啥的?請(qǐng)同學(xué)們用2分鐘閱讀課本38頁(yè),回答下列問題。
(生)自主學(xué)習(xí): 1.化學(xué)反應(yīng)里,能其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的 和在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑,又叫觸媒。
2.催化作用:。
3.二氧化錳能做過氧化氫溶液分解的催化劑,過氧化氫溶液分解還可加入;由此可知一個(gè)反應(yīng)的催化劑不止一種。
4.過氧化氫分解的文字表達(dá)式。
(師)好,現(xiàn)在找個(gè)同學(xué)說說他的答案
(生)說自主學(xué)習(xí)題答案
(師)糾正不正確的答案
(板書)過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣
(師精講)在常溫下,沒有加入二氧化錳時(shí),過氧化氫溶液分解放出氧氣的速度很慢,加熱時(shí)才較快速放出氧氣,而在常溫下加入二氧化錳后,過氧化氫溶液就能迅速產(chǎn)生氧氣,可見二氧化錳起了一個(gè)加快化學(xué)反應(yīng)速率的作用。化學(xué)上就把二氧化錳這樣的能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而自己的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。下面請(qǐng)同學(xué)們討論以下4個(gè)問題
(生)小組討論
討論交流:
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中只能是“加快”化學(xué)反應(yīng)速度嗎?
2.催化劑的特點(diǎn):
3.為什么催化劑定義中只強(qiáng)調(diào)催化劑的“化學(xué)性質(zhì)” 在化學(xué)反應(yīng)前后不變,為什么不包括物理性質(zhì)?
4.在寫文字表達(dá)式時(shí),催化劑寫在反應(yīng)條件上,你認(rèn)為催化劑參加化學(xué)反應(yīng)嗎?(做出自己的猜想,可以課后去查資料,也可以去問老師)
(找?guī)讉€(gè)同學(xué)起來說說討論的結(jié)果,第四題留待課后)
(師精講)催化劑概念中的
“一變”:改變化學(xué)反應(yīng)速率(包括加快和減慢,像鋼鐵生銹、橡膠老化、食物的變質(zhì)我們都愿意它們發(fā)生得越慢越好,如在使用油脂里加入一些催化劑防止酸敗,這就是催化劑減慢化學(xué)反應(yīng)速度的例子)
“兩不變”:質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)(催化劑的物理性質(zhì)可能發(fā)生變化,因?yàn)橛泻芏嗷瘜W(xué)反應(yīng)是放出熱量的,可能使催化劑在反應(yīng)后改變狀態(tài),因此只是質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)一定不變)
(過渡)除了過氧化氫,實(shí)驗(yàn)室還可以用氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣,怎么制呢?
(板書)二、加熱氯酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣
(展示樣品)觀察氯酸鉀、二氧化錳、高錳酸鉀的顏色、狀態(tài)并填在下面:
氯酸鉀 二氧化錳高錳酸鉀
(師演示)將氯酸鉀和二氧化錳混合后放入小試管中加熱,用帶火星的小木條檢驗(yàn)。
(生)觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,完成下列題目。
二氧化錳在反應(yīng)中所起的作用是;該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(板書)氯酸鉀 二氧化錳
氯化鉀+氧氣
(師)高錳酸鉀放入小試管中加熱,用帶火星小木條檢驗(yàn)。
(講述)高錳酸鉀具有殺菌消毒的作用,醫(yī)院里常用作消毒劑,俗稱“PP”粉,實(shí)驗(yàn)證明高錳酸鉀受熱可產(chǎn)生氧氣,同時(shí)生成錳酸鉀和二氧化錳。
(板書)高錳酸鉀 錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
(討論)分析上述三個(gè)制取氧氣的反應(yīng),它們有什么共同特征?與化合反應(yīng)有什么不同?
(講述)化學(xué)上把這種由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),叫做分解反應(yīng)。
(板書)三、分解反應(yīng):由一種反應(yīng)物生成兩種或兩種以上的其他物質(zhì)的反應(yīng),表示為:
AB A+B,特點(diǎn)是“一變多”
(師總結(jié))分解反應(yīng)和化合反應(yīng)都是化學(xué)反應(yīng)的基本類型。
(課堂小結(jié))學(xué)完本節(jié)課,你的收獲?
(生總結(jié))實(shí)驗(yàn)室制取氧氣通常用分解過氧化氫溶液和加熱高錳酸鉀或氯酸鉀的方法。二氧化錳是過氧化氫、氯酸鉀制取氧氣的催化劑,了解催化劑的概念和特點(diǎn)。通過對(duì)比化合反應(yīng)又認(rèn)識(shí)了分解反應(yīng)。
鞏固檢測(cè):
1.催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用是( )。
A.加快化學(xué)反應(yīng)速率 B.使生成物質(zhì)量增加
C.改變化學(xué)反應(yīng)速率 D.減慢化學(xué)反應(yīng)速率
2.實(shí)驗(yàn)室可用于制取氧氣的藥品( )
A.空氣 B.過氧化氫或二氧化錳 C.高錳酸鉀或過氧化氫 D.二氧化錳
3.下列有關(guān)催化劑的說法中錯(cuò)誤的是( )
A.催化劑可以改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度B.在反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量沒有改變
C.在反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)沒有改變 D.催化劑就是二氧化錳
4.下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
5. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,補(bǔ)充結(jié)論
試管內(nèi)藥品 帶火星的木條復(fù)燃情況 結(jié)論(是否有氧氣放出)
5mL5%的過氧化氫 木條不復(fù)燃
5mL5%的過氧化氫+少量
水泥塊 木條復(fù)燃
(1)該反應(yīng)的文字表達(dá)式: 。
(2)根據(jù)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊翊_定水泥塊是本實(shí)驗(yàn)的催化劑?說出你的理由。根據(jù)你對(duì)催化劑的理解,應(yīng)該增加哪些實(shí)驗(yàn)?
【課后提升】
基 礎(chǔ) 篇
1、 寫出用過氧化氫溶液或高錳酸鉀制取氧氣的文字表達(dá)式
2、下列反應(yīng)屬于分解反應(yīng)的是( )
A、二氧化硫 點(diǎn)燃 硫+氧氣 B、石蠟+氧氣 點(diǎn)燃 二氧化硫
C、氧化汞加熱 氧氣+汞 D、鐵+氧氣 點(diǎn)燃 四氧化三鐵
3、下列說法中不正確的是( )
A、在過氧化氫溶液的分解反應(yīng)中,二氧化錳起催化作用
B、氧氣的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在常溫下能與所有物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C、細(xì)鐵絲在氧氣里燃燒時(shí),火星四射,生成黑色固體
D、用排水法可以收集不易溶于水的氣體
4、實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,不需要使用的一組儀器是( )
A、燒杯、玻璃棒 B、大使管、集氣瓶
C、酒精燈、鐵架臺(tái) D、導(dǎo)管、單孔塞
5、下列有關(guān)催化劑的說法正確的是( )
A、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量減小 B、在化學(xué)反應(yīng)后其化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了變化
C、在化學(xué)反應(yīng)后其質(zhì)量增加 D、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
提 高 篇
1.某同學(xué)取用一定量的過氧化氫溶液與一定量的二氧化錳混合制取氧氣,下列有關(guān)氧氣的體積(V)、二氧化錳的質(zhì)量(m)與時(shí)間(t)關(guān)系的圖示中正確的是( )
2. 在實(shí)驗(yàn)室里,常采用分解 溶液或加熱 的方法制取氧氣,兩個(gè)反應(yīng)均屬于 反應(yīng)。在兩個(gè)反應(yīng)中,都接觸到一種物質(zhì),它的名稱叫做 。在前一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 ,在后一個(gè)反應(yīng)中,它是該反應(yīng)的 。
能 力 篇
1.將一種無味的液體A裝入試管,用帶火星的木條試驗(yàn),無現(xiàn)象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速產(chǎn)生氣泡,生成了使帶火星的木條復(fù)燃的氣體C,使金屬E紅熱并伸入盛有氣體C、瓶底有少量液體D的集氣瓶中,金屬E劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體F。
①寫出它們的名稱
②黑色粉末B在A的分解反應(yīng)中起 作用,是這個(gè)反應(yīng)的 劑。
2、為了保證長(zhǎng)時(shí)間潛航,在潛水艇里要裝備氧氣再生裝置,有以下幾種制氧的方法:①加熱高錳酸鉀;②常溫下過氧化鈉固體與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣。
篇10
考題再現(xiàn):若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則在測(cè)定酶活力的驗(yàn)中,下列操作順序合理的是( )
A. 加入酶加入底物加入緩沖液保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量
B. 加入底物加入酶計(jì)時(shí)加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量
C. 加入緩沖液加入底物加入酶保溫并計(jì)時(shí)一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量
D. 加入底物計(jì)時(shí)加入酶加入緩沖液保溫一段時(shí)間后檢測(cè)產(chǎn)物的量
參考答案:C。
1 明確題目要求,確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
本題是一道考查酶活力測(cè)定的題目,要求選擇出實(shí)驗(yàn)的合理操作順序,該實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)定酶活力。許多教師受教材中實(shí)驗(yàn)影響,往往會(huì)自主地將實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成“溫度對(duì)酶活力的影響”或“pH對(duì)酶活力的影響”。這種定勢(shì)轉(zhuǎn)化是導(dǎo)致許多教師錯(cuò)誤分析題干信息的重要原因。
酶活力也稱酶活性,是指酶催化某一化學(xué)反應(yīng)的能力。酶活力的大小常用酶在一定條件下所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率表示,即單位時(shí)間內(nèi)底物(或反應(yīng)物)的消耗量,或單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物(或生成物)的生成量。由于底物濃度可以影響酶促反應(yīng)速率,且實(shí)驗(yàn)中底物往往是過量的,而底物減少量占比太小則難以準(zhǔn)確測(cè)定,因此在實(shí)際酶活力測(cè)定時(shí)一般以產(chǎn)物的增加量為準(zhǔn)。酶促反應(yīng)速率很快,一旦底物與酶混合,反應(yīng)就會(huì)快速發(fā)生,所以計(jì)時(shí)必須從酶與底物接觸的那一刻開始,由此可以排除A、D選項(xiàng)。
2 實(shí)驗(yàn)操作中的問題探討
根據(jù)酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理,酶促反應(yīng)速率易受底物濃度、抑制劑、激活劑、溫度和pH等多種因素的影響。酶活力測(cè)定必須控制在一定的條件下進(jìn)行,而且必須保證實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程中相關(guān)條件的相對(duì)穩(wěn)定。因此,如何保證適宜而穩(wěn)定的溫度和pH條件以最大化地降低誤差,是實(shí)驗(yàn)操作最核心的要求。
2.1 在反應(yīng)前控制溫度和pH
不同條件下的酶促反應(yīng)速率不同,對(duì)酶活力的測(cè)定一般是在酶的最適條件下進(jìn)行的。因此,為了排除溫度、pH等無關(guān)變量的干擾,反應(yīng)之前必須控制實(shí)驗(yàn)條件盡可能達(dá)到酶的最適溫度和最適pH的適宜環(huán)境,以保障酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行,保證酶活力測(cè)定的準(zhǔn)確、有效。由此該題中對(duì)試劑預(yù)保溫的處理――提前對(duì)除酶外的所有試劑預(yù)保溫是為了控制溫度這一無關(guān)變量,以盡量排除溫度變化對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響。同樣也需提前控制pH,所以得在底物和酶混合之前添加緩沖液。由此可再排除B選項(xiàng),答案便只能是C選項(xiàng)。
2.2 不提前對(duì)酶進(jìn)行預(yù)保溫的原因
生物實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)“單一變量原則”和“等量原則”,因此許多教師認(rèn)定為了避免溫度等無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,必須要在反應(yīng)前對(duì)酶和底物進(jìn)行相同的處理。因此,雖然之前的分析已經(jīng)能夠選擇出正確答案,但大多數(shù)教師仍存疑慮:為什么不在反應(yīng)前將酶和所有試劑一起保溫呢?
理論上,對(duì)酶和其他試劑同時(shí)進(jìn)行相同的溫度和pH控制是完全合理的。但以下問題也是需要考慮的:對(duì)酶提前預(yù)保溫,溫度對(duì)酶活性會(huì)有影響嗎?預(yù)保溫后的“酶”和需要測(cè)定酶活力的“酶”的活性還是一樣的嗎?因此,為了保證被測(cè)定的酶活力是未受干擾的,在反應(yīng)之前不對(duì)酶進(jìn)行包括預(yù)保溫在內(nèi)的任何處理是更有必要的。從操作層面講,加入少量的酶對(duì)反應(yīng)體系的溫度影響不大,而同步的保溫操作可以將加酶對(duì)溫度的影響降到最低。
2.3 加酶后繼續(xù)保溫的原因
實(shí)驗(yàn)條件不僅需適宜還必須穩(wěn)定。雖然已提前進(jìn)行了預(yù)保溫,但是加酶的操作以及反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)都會(huì)引發(fā)溫度的變化,反應(yīng)發(fā)生(與加酶同時(shí)發(fā)生)后的保溫措施可以有效防止這種溫度波動(dòng)。緩沖液能夠很好地長(zhǎng)時(shí)間維持pH的相對(duì)恒定,因此無需反復(fù)添加。
3 實(shí)驗(yàn)操作順序的確定
綜合以上分析,合理的操作順序應(yīng)該是:對(duì)除酶外的所有試劑預(yù)保溫(創(chuàng)設(shè)適宜條件,控制無關(guān)變量)加緩沖液(創(chuàng)設(shè)適宜條件,控制無關(guān)變量)加底物加酶(反應(yīng)發(fā)生)保溫(防止溫度波動(dòng)的干擾),并計(jì)時(shí)(與反應(yīng)開始同步)檢測(cè)產(chǎn)物的量。
4 對(duì)該題的進(jìn)一步思考
從該實(shí)驗(yàn)可以看出,生物學(xué)有著極其嚴(yán)密和復(fù)雜的邏輯系統(tǒng)的。只是這種邏輯體系缺乏數(shù)學(xué)或物理學(xué)的精準(zhǔn)專業(yè)術(shù)語(yǔ)和符號(hào),生物學(xué)邏輯往往是系統(tǒng)性和非線性(甚至是具有一定概率性)的。
不像一般化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比,酶促反應(yīng)速率往往受到底物的反饋抑制而呈現(xiàn)明顯的非線性關(guān)系(如圖1所示),這也是常用酶促反應(yīng)初速率(V0)來代表酶活力的原因。溫度對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響既有適度升高溫度增強(qiáng)反應(yīng)底物動(dòng)能來提高反應(yīng)速率的直接影響,也有通過溫度改變酶活力對(duì)反應(yīng)速率的間接影響。正是這種復(fù)雜的非線性關(guān)系,酶活力測(cè)定實(shí)驗(yàn)一方面要模擬機(jī)體溫和的酶促反應(yīng)條件(適宜的溫度和pH),另一方面又要避免真實(shí)機(jī)體內(nèi)隨時(shí)發(fā)生的環(huán)境微變化對(duì)酶活力的調(diào)節(jié)作用(相對(duì)穩(wěn)定的溫度和pH),所以該題目C選項(xiàng)所表述的操作順序或許不是最科學(xué)、最經(jīng)濟(jì)的測(cè)定方法,卻是最符合實(shí)際、最真實(shí)有效的測(cè)定途徑。
參考文獻(xiàn):
熱門標(biāo)簽
提高認(rèn)識(shí) 提高自主創(chuàng)新能力 提高能力 提高決策 提高 提高年 提高途徑 心理培訓(xùn) 人文科學(xué)概論