化学反应速率课堂实录

《化学反应速率》教学实录

施建梁

教学过程：

师：我们今天上第三节--《化学反应速率》。来看下这一节主要学习哪些内容。

PPT展示：【学习目标】

1、了解化学反应速率的概念及其定量表示方法。

2、初步了解化学反应速率的实验测定方法。

3、通过实验设计培养实验能力。

师：高一的时候我们已经学过化学反应速率，通过预习我们来做下问题1，看下大家预习的效果如何。 PPT展示：【预习检测】将一定质量的镁条分别与50ml一定浓度的盐酸反应，30s后，H+的物质的量减少了0.03mol（忽略反应前后溶液体积的变化）

问题1、此反应的化学反应速率用H+浓度变化来表示为多少？

学生思考，做题。教师巡视指导。

生1板书：v=△C/△t=0.03/30=1*10-3mol·L-1·s-1

师：其他同学算完了吗？与黑板上同学板书一样吗？哪位同学说说你的答案怎样的？

部分同学小声答不一样。

师：一样的举手，（部分同学举手）不一样的分别举手（部分同学举手），一样的与不一样的加起来，全班还有部分同学没到。（生笑）请这位不一样的女同学来说说你的不一样在哪里。

生2表述，老师板书：v=△C/△t=0.03mol/50*10-3L/30s=0.02mol· L-1·s-1

师：评论一下这两个方案，哪个好？（生：第二个）那刚才第一个同学知道问题出在哪了吗？（知道）我们要选的是浓度，而题目中给的0.03mol 物质的量。而我们要求的是浓度的变化量。第一个问题知道了。 过渡：根据反应速率以及大家预习，我们知道它的表达式为单位时间内反应物或者生成物浓度的变化量。一定要体现浓度，即物质的量除以体积。第一个问题过关了，我们来看下第二个问题。

PPT展示：问题2、若用Mg2+浓度变化来表示此反应速率是多少？

学生思考，做题。教师巡视指导。（2分钟）

师：好了，说说看，速率是多少？（生：0.01）怎么算出来这么快？（师生一起答是H+速率的一半） PPT展示：问题3、用v（H+）=0.02mol· L-1·s-1 v（Mg2+）=0.01mol· L-1·s-1表示此反应的速率是否一样？数值上有何规律？

师：从这两个问题延生出来第三个问题，用H+表示的速率是0.02，用Mg2+表示的速率是0.01，它们表示的反应的快慢一样吗？（生：一样）它们的数值虽然不一样，但数值显然是有规律的，它的规律是？（生：等于系数比）如你写方程式，Mg2+和H+的个数比是1:2，所以可以得到速率之比。

PPT展示：对反应aA（g）+bB（g）= cC（g）+dD（g）

有v（A）：v（B）：v（C）：v（D）=a：b：c：d

师：在某个化学反应，如果都有浓度的话，每一个物质的速率之比等于方程式中的系数之比即计量数之比。这时候是指可以表达成浓度的这种物质。

小结：我们一起整理下，了解到化学反应速率的概念，单位时间内反应物或生成物的浓度的变化量，如果体现在反应则浓度减小，生成物则浓度增加，表示了反应的快慢。用表达式为v（B）=△C（B）/△t，对于书写反应速率的表达式中的B代表的是某一种物质。单位对于浓度是mol· L-1后面跟上时间是每分钟、每秒还可能是小时。

PPT展示：【概念解析】

定义：用单位时间内某反应物浓度的减小或某生成物浓度的增大来表示化学反应的快慢。

表达式：v（B）=△C（B）/△t

单位：mol· L-1·min-1或 mol· L-1·s-1

师：使用反应速率要注意它是一个平均速率，为何是平均速率？（生：不是瞬时的）是一段时间的平均速率，不是瞬时的速率。另外，同一个反应不同物质速率的数值所表达出来的含义，数值不一样，但数值之间存在一定的比例关系。所以写反应速率的时候要注明物质。

PPT展示：化学反应速率是一段时间内的平均速率

表示化学反应速率的时候必须注明物质化学式

过渡：想必大家对化学反应速率的基本概念有一定了解了。我们来看下问题探究，化学反应速率是定量测定，怎么测？比如说刘翔跑的很快，那么凭什么说他快呀？（生：测时间）通过定量测时，那么我们用一例子来看，还是以镁与盐酸反应。为了便于大家讨论我们做下简单的分组，四个同学一组，大家讨论一下，方案越精细越好。

PPT展示：问题探究 如何测定化学反应的速率？

以镁和盐酸反应为例Mg+2H+=Mg2++H2↑ 试讨论，如何测定其反应速率？

从反应速率定义和反应方程式中的Mg、H+、Mg2+、H2四种物质量的变化角度考虑，可取哪些变化量测定？（理论）

学生讨论，教师巡视适当参与讨论。（4分钟）

师：这组跟那两组讨论的很激烈很好，大家要积极讨论，表达自己的看法。现在请第一组派一个代表来说。 生1：测氢气的体积，（师：你要放在什么状况下测定）在标准状况下即0℃、一个标准大气压下测定。用22.4mol/L将体积转化成氢气的物质的量，可以转化成氢离子减少的物质的量。

师：可行不？可行的话大家给点掌声。（学生鼓掌）有没有其他方案？

生2：先测定镁的质量，反应后质量有减少，反应后清洗下镁并烘干再测定其质量，就能算出镁质量减少的量，转化成镁减少的物质的量。

师：大家听懂了没？（生：听懂了）她测镁的质量，测了几次？（生：两次，反应前后各一次）这位同学比较严谨，知道在反应后要洗后烘干镁条再测定。已经从两个角度分别是镁单质和氢气的量的测定了，剩下两个氢离子和镁离子量的测定呢？（生沉默）现在大家的知识说测离子浓度可能有一定困难。但是大家学过PH值。下一章会学到PH值与氢离子浓度的关系，测了溶液的PH值就能知道溶液氢离子的浓度。溶液的PH值用什么测定？（生：用PH试纸）可以用PH试纸也可以用PH计直接测出溶液的PH值。所以氢离子浓度也是可以测定的。那镁离子呢？

生3：向反应后溶液中加入碳酸钠，让镁离子沉淀成碳酸镁，再测定碳酸镁沉淀的质量，转化成碳酸镁的物质的量，就能求出镁离子的物质的量。

师：这位同学设计了一道大题目出来，很厉害。来梳理下他的方法。向向反应后溶液中加入碳酸钠，让镁离子沉淀成碳酸镁。这个角度非常好，可以将镁离子的量算出。实际操作中，碳酸镁的溶解度稍微有点大，会造成沉淀的偏少，造成镁离子偏大还是小？（生：偏小）我们可以用另一种物质把镁离子沉淀了，用氢氧化钠镁离子沉淀成？（生：氢氧化镁沉淀）所以这个角度也是可以的。只要大家把思路打开，不要局限于书本上的一两种方法。从这四个角度均可以测定。

PPT展示：紧扣目的，理论探究

（1）测定反应前后镁条的质量 △m（Mg）

（2）测定反应前后溶液中氢离子的浓度 △C（H+）

（3）测定反应前后溶液中镁离子的浓度 △C（Mg2+）

（4）测定生成氢气的体积 △V（H2）

师：假设我们真的要做实验，我们要如何选择？是不是该选方便点简答点的，中学能实现的方案呀？从目前的知识来看，刚刚前两个同学方案较方便。测定气体体积，如书本上有个量气的装置。现在手中没这套装置，那么我们就选测质量。测镁条质量，反应前后都要测，有没有方便点的？（学生思考5秒）我们想办法让镁条完全反应可以不？那我们要测几次质量？（生：可以，只要测一次。）

PPT展示：实验方案设计

某兴趣小组测镁条与盐酸反应前后镁条的质量，用镁条质量的变化来表示化学反应速率。

操作：准确称取打磨后的镁条0.06g投入一定量2mol/L的盐酸中，观察现象并记录镁条完全消失所需时间。 师：实验现象以前做过该定性实验，这里很容易填。我们要记录有？（生：镁条质量与反应时间） PPT展示：实验现象记录及数据处理

现象：产生大量气泡，开始前气泡较快，逐渐变慢。镁条减少直至完全消失。

数据记录：m（Mg）=0.6g 反应时间t=1.5min

数据处理：计量镁条的质量或物质的量的变化量表示化学反应速率

师：这个数据与计算可以记录在课本第55页表格盐酸浓度为2.0那一列。

学生记录并计算，教师巡视（相对原子质量镁24，盐酸36.5）。（3.5min）（学生没有做出答案，发现没法求镁的浓度）

师：表格中给了镁的质量，转化成镁的物质的量，还有一个是时间，求成反应速率。而反应速率要求的是△C（B）/△t，△C在哪求？即镁的浓度，固体有没去表示其浓度？（生：没有）引导学生看下问题“计量镁条的质量和物质的量的变化量表示化学反应速率”这里可能有歧义，改成“质量或物质的量”。若我们直接用镁的质量来表示化学反应速率，可以不？

板书：V=0.6g/1.5min

师：镁没有浓度，那我们用镁的质量的变化量除以时间。这个算不算反应速率？（生：算）可以表示其反应速率。如果转化成物质的量吧变化量来表示为（板书：V=0.025mol/1.5min）所以化学反应速率不仅可以用△C（B）/△t，还可以进行转化，转化成固体的质量和物质的量。这是计算出的两个反应速率。 PPT展示：v（Mg）=0.4g/min

v（Mg）=0.016mol/min

师：当然这个数据不符合我们常规认识，那我们进行转化下：

PPT展示：实验问题探究

镁是固体浓度如何处理？能否将上述计算转化为H+浓度变化量表示的反应速率？

师：还要什么量？要使用浓度一定要用？（学生思考并回答：体积）那么现在可以计算了，大家算一下。 PPT展示：补充操作：准确量取盐酸体积50.0ml，且忽略反应前后溶液体积的变化。

学生计算，教师巡视。（3min）

师：哪组汇报下答案？（生：0.67mol· L-1·min-1）展示v（H+）=0.667mol· L-1·min-1

有没问题（生：没有、几个小数点？）。保留几位小数，大家可参照哪个数据？看这“盐酸体积50.0ml”有几位有效数字？（生：三位）所以保留三位有效数字。如果有了氢离子表示反应速率，再转化成镁离子的反应速率就很容易了。

PPT展示：实验结论

1、化学反应速率是通过实验测定的，

2、化学反应中任何一种反应物或生成物的浓度或质量或气体体积等的该变量在测量反应速率时都可以加以利用。

师：对这个实验探究，我们对化学反应速率有哪些新的认识？第一，化学反应速率是一个实验的测定，是不是我认为刘翔的跑步速率是多少就多少，刘翔的跑步速率每时每刻都不同，所以要通过实验测定。第二并不是仅仅浓度来描述，还有哪些量来描述？质量、气体体积等等只要是相关的可以描述化学反应速率的快慢都可以。这是我们认识的速率。接下来我们完成这道题。

PPT展示：应用拓展 在25℃时，向10.0ml含HCl1.46g的盐酸中加入0.56g铁粉反应进行到2min时收集到氢气112ml（标准状况下），在此之后，又经过4min铁粉全部溶解，（不考虑反应前后溶液体积的变化）。

则： ⑴在前2min内用FeCl2表示的平均反应速率为

⑵在后4min内用HCl表示的平均反应速率为

⑶前2min与后4min相比，反应速率较快，其原因可能是？

学生做题，教师巡视。（10分钟。7min后陆续请两名学生上台板书） 生1：⑴Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

n（H2）=v/vm=0.112L/22.4mol/L=0.01mol C（H2） =n/v v（FeCl2）=v（H2）

生2：⑵n（Fe）=0.56g/56g·mol-1=0.01mol n（Fe 4min）=0.01-5*10-3=0.005mol

n（H+）=0.01mol v（H+）=△C（H+）/△t=0.01mol/0.01L/4min=0.25mol· L-1·min-1

点评：大家都做的差不多了，来看下第一小题，切入点在哪？（生：氢气体积）在2min时收集到氢气112ml，题目为了计算方便把气体测量体积转化成标准状况下，所以可以使用22.4mol/L得到氢气的量0.005mol，这时候生1用氢气的浓度好不好？（生：不好）这时候最好转化成FeCl2，我们要求的是用FeCl2表示的平均反应速率。那么氢气物质的量出来了，FeCl2也为0.005mol，

v（FeCl2）=0.005mol/0.01L/2min=0.25mol· L-1·min-1

另一位同学，n（Fe）为0.01mol对了，“n（Fe）=0.01-5*10-3=0.005mol”中 5*10-3哪来的？对了，前两分钟消耗的铁，他表示的是后4min铁消耗的量。然后转化为盐酸消耗的量，通过方程式盐酸消耗的量是铁的物质的量的两倍，最后求出盐酸表示的反应速率。

再来看下第三小题，反应速率谁较快？（生，前2min快）原因是？（生：盐酸浓度下降）

化学反应速率是平均反应速率还是瞬时？我们测的是平均的。但是在反应过程中什么在改变？（生：盐酸浓度）是盐酸浓度。浓度对化学反应速率的影响，我们将在下一节课讲。来小结下本节课内容：1反应速率的基本概念，2了解化学反应速率的测定，3了解其他物理量也可以进行表示反应速率。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/t7dq.html