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化學提高反應速率的方法精選(九篇)

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化學提高反應速率的方法

第1篇:化學提高反應速率的方法范文

1.1[教師活動]引入新課:播放視頻[視頻一]給光束拍個慢動作高速拍攝技術飛秒成像[視頻二]慢鏡頭———閃電引導學生閱讀課本第35頁“拓展視野”,了解關于“納秒”、“皮秒”和“飛秒”的知識。介紹1999年諾貝爾化學獎美國科學家澤維爾“用飛秒分光技術觀察化學反應過渡狀態(tài)”……(略)化學反應有快有慢(舉例說明)。我們如何定量描述化學反應的快慢?[學生活動]總結:化學反應速率是表示化學反應快慢的物理量。[教師活動]介紹化學反應速率計算公式及注意事項(略)。轉引:請大家完成教材第32頁的“觀察與思考”,利用所給實驗數據:(1)在左邊的坐標紙中繪制H2O2分解反應的濃度—時間曲線。(2)借助繪制的曲線,分別計算每20分鐘與每10分鐘為時間間隔的化學反應速率數據,完成學案上表格(表格略),將你計算所得到的數據與同學交流討論。這些數據能給你什么啟迪?

1.2[學生活動]繪制曲線,計算數據,討論并總結:(1)通過所作曲線可以發(fā)現,在反應過程中過氧化氫的濃度逐漸減小,但減小的趨勢逐漸變緩,說明隨著反應的進行化學反應速率逐漸減小。(2)通過對化學反應速率的計算也說明了以上問題。由數據可以發(fā)現,這種速率實際上是該化學反應在某個時間段內的“平均速率”。在不同的時間內,化學反應的速率可能不同,例如在0~20min的時間內,反應平均速率為0.02mol•L-1•min-1,但在這20min內,前10min的反應速率是0.022mol•L-1•min-1,后10min的反應速率是0.018mol•L-1•min-1,顯然在這20min內,反應速率是逐漸減小的。[教師活動]講解:剛才大家計算的是在10min內的平均反應速率。當時間間隔Δt非常小時,可求得化學反應在某一時刻的瞬時速率。瞬時速率也可以由物質的濃度隨時間的變化曲線通過數學方法得到。[教師活動]轉引:對于同一反應來講,反應速率既可以用單位時間內反應物濃度的減少表示,又可以用單位時間內生成物濃度的增加表示。那么,用不同物質濃度的變化表示反應速率之間存在什么關系呢?請大家在完成課本第33頁“交流與討論”的基礎上加以總結。

1.3[學生活動]在交流討論的基礎上進行小結:對于同一反應來講,用不同物質濃度的變化來表示化學反應速率,其數值不一定相同。但其中存在著一定的比例關系,即用不同物質濃度的變化來表示的化學速率之比,等于化學方程式中化學計量數之比。例如,對于反應aA+bB=cC+dD來說,存在如下關系:V(A)a=V(B)b=V(C)c=V(D)d[教師活動]請完成學案上的課堂鞏固練習(練習題略)。[教師活動]講解:要測定化學反應速率,必須測定某一時刻物質的濃度,但物質的濃度并不易測定,一般要通過間接手段才能測定。請大家閱讀課本第34頁相關內容并完成“活動與探究”,學習測定反應速率的實驗方法。[學生活動]通過探究活動,學習通過測定氣體體積的變化測定化學反應速率的方法。[教師活動]總結:除了通過測定氣體的變化測定化學反應速率之外,通過比色法測定化學反應的速率也是一種常用的方法,比色分析一般在分光光度計中進行。還有一些測定化學反應速率的方法,請大家課后查閱相關資料,列舉兩種其他的測定化學反應速率的方法。

2.教學反思

第2篇:化學提高反應速率的方法范文

關鍵詞:化學反應速率;活化能;微型化實驗;探討

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.005

關于化學反應速率和活化能的測定條件的微型化探討,具有非常大的研究意義。大部分的書本和參考資料上提供的實驗設計方案,使用的實驗試劑基本上都是過二硫酸銨和碘化鉀[1]。根據書本和參考資料上提供的實驗設計方案,主要有兩個問題,第一個問題是實驗過程中過二硫酸銨很容易分解,第二個問題是實驗過程中實驗試劑的用量太大,并且廢水處理很困難[2]?;谝陨蠁栴},化學反應速率和活化能的測定條件的微型化探討就顯得尤其有必要進行。

微型化實驗是一種新的實驗,它的主要優(yōu)點有節(jié)約實驗的費用、減少實驗過程產生的污染、實驗快速[3]?;瘜W反應速率與活化能的測定條件的探討,實驗過程中的現象非常明顯,但是實驗試劑的用量過大,實驗過程中產生的污染非常嚴重[4]。為實現化學教學的綠色化發(fā)展,運用微型化的思想和微型化的原則對當前教學中通用的實驗方案進行分析和研究,對于化學反應速率和活化能的測定條件的探討,實驗過程中廣泛存在的問題,如實驗試劑容易變質、實驗試劑的用量過大等都進行了準微型化和微型化的探討,其中溫度對化學反應速率的影響,只需在10℃左右的溫差就可以進行實驗的探討,這樣的實驗設計方案,改變了以前必須在一定的嚴格溫差下進行化學反應速率和活化能的測定,使實驗的操作更簡化,實驗效率得到了很大地提高[5]。

本文從實驗藥品的微型化對化學反應速率和活化能的測定進行了微型化學實驗設計,從而對化學反應速率和活化能的測定條件進行了探討。

1 儀器與試劑

秒表;水浴鍋;燒杯;量筒;溫度計。

碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、硫酸銨、過硫酸銨、硝酸鉀、硝酸銅等不同濃度溶液新配。

2 實驗方法

2.1常規(guī)實驗數據

在常規(guī)實驗中,我們分別從反應物濃度、反應溫度和催化劑等方面探討了化學反應速率和活化能的測定的條件探討。為了便于實驗數據的對比我們同樣也做了常規(guī)實驗。

2.2 微型實驗探討

為了進一步驗證數據我們將試劑的用量改為原來的十分之一來進行實驗。

2.2.1 試劑用量對化學反應速率的影響

首先保持所用的實驗試劑的濃度不變,將實驗試劑的體積縮小為原來的十分之一,用吸量管量取相應的溶液倒入到50mL的燒杯中。將實驗數據記錄于表2中。根據記錄的實驗數據進行數據處理,求出反應速率和反應速率常數。

2.2.2 溫度對化學反應速率的影響

按照同樣試劑的用量,通過改變實驗的溫度,同樣的實驗方法、步驟進行操作。記錄數據于表3中,根據記錄的數據進行數據處理,求算出反應速率和反應速率常數。

根據上述常規(guī)實驗和微型實驗中記錄的實驗數據,進行數據處理,求出反應級數和反應活化能,將求出的數據分別填入下面的表4和表5中。

3 結 論

本論文通過對“化學反應速率與反應活化能的測定”這一經典實驗的實驗條件的改進,通過常規(guī)實驗的實驗結果與微型化實驗的實驗結果對比可以得出結論:微型化實驗的實驗結果是準確并且可靠的,并且微型化實驗中實驗試劑的用量很小,可以節(jié)約實驗資源,產生較少的污染。正因為微型化實驗具有節(jié)約實驗的費用、減少實驗過程產生的污染、實驗快速、數據準誤差較小等優(yōu)點,所以適合在學生實驗中推廣應用。

參考文獻:

[1]陳廣,楊曉麗,萬照.化學反應速率和活化能的測定實驗的微型化研究[J].曲靖師范學院學報,2013(05).

[2]張秀麗,程志國,秦好靜,楊志強,姜浩,劉曉鴻.化學反應速率與活化能測定實驗微型化[J].中國地質大學材料科學與工程學院實驗技術與管理,2010(03).

[3]張秀麗,程志國,秦好靜.化學反應速率與活化能測定實驗的微型化[J].實驗技術與管理,2010,27(03):237-238.

第3篇:化學提高反應速率的方法范文

關鍵詞:高中化學教材;化學動力學;內容選取的比較;內容編排的比較

文章編號:1008-0546(2014)12-0055-04 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.12.022

化學動力學是研究化學反應速率和反應機理的物理化學分支學科[1],主要通過研究化學反應發(fā)生的具體過程和路徑,認識化學反應從開始到完成的各個步驟(反應歷程),從而探究出化學反應速率的大小及其影響因素,找到控制反應速率的方法,并將其應用到工業(yè)生產中,以滿足工業(yè)生產的需要?;瘜W動力學的研究對化工領域、化學、醫(yī)學和食品等學科的發(fā)展具有重要意義。

高中階段化學動力學的內容主要包括化學動力學基本理論和催化反應動力學的一些基礎知識,是學生認識化學反應機理的基礎,也是學生認識化學工業(yè)的起點。這部分內容看似簡單,但是其蘊含的學科思維的教學價值不容忽視。通過這部分內容的學習,學生可以在明確化學變化的基礎上,認識化學變化所遵循的基本原理和規(guī)律以及化學變化與時間的定量關系,建立對化學反應規(guī)律的微觀認識,形成化學學科思維,了解到化學反應原理對科學技術和社會發(fā)展所起的重要作用,能對生產、生活和自然界中有關化學變化的現象進行合理的解釋,增強探索化學反應原理的興趣。

高中學生學習化學動力學部分內容的主要媒介是高中化學教材,教材中這部分內容的選取和編排直接影響學生的學習效果。世界發(fā)達國家高中化學教材在化學動力學的內容設計上特點各異。本文對中美德三國高中化學教材中化學動力學內容的選取、編排和呈現特點進行了比較研究,并根據我國的教育現狀和學情批判性地借鑒國外高中化學教材中這部分內容設計的可取之處,希望可以為我國高中化學動力學部分的教學及教材編寫提供反思和參考。

一、內容選取的比較[2]

本文選取的研究對象依次是:人民教育出版社2007年出版的《化學2(必修)》[3],《化學反應原理(選修4)》[4](中國);Glencoe/ McGraw-Hill出版公司2009年出版的Chemistry:Concepts and Application[5](化學:概念與應用)(美國);巴伐利亞教育出版社2009年出版的GALVANI Chemie 11?Ausgabe B[6](德國)。

高中化學教材中化學動力學的內容主要包括化學動力學基本理論和催化反應動力學兩部分。中美德三國高中化學教材中化學動力學的內容選取見表1。

1. 化學動力學基本理論內容選取的比較

高中化學教材中的化學動力學基本理論主要包括化學反應速率和反應速率理論兩部分,從表1中可以看出:在化學反應速率內容的選取上,三個國家的高中化學教材中都選取了化學反應速率的定義、影響反應速率的因素及其規(guī)律。中國和德國的高中化學教材中選取的內容還包括:化學反應速率的表達式、計算、單位和實驗測量。此外,德國高中化學教材中選取的內容還包括:平均反應速率,瞬時反應速率,離散程度的概念模型和RGT規(guī)則。

在反應速率理論內容的選取上,三個國家各不相同,德國高中化學教材選取的內容包括:碰撞理論和過渡態(tài)理論,其中碰撞理論介紹了化學反應發(fā)生的三個條件,分別是粒子必須發(fā)生碰撞、粒子必須具備一定的能量和粒子的碰撞必須在一定方向上;過渡態(tài)理論介紹了過渡態(tài)、放熱反應的過渡態(tài)能量曲線圖和活化能。中國高中化學教材選取的內容包括:簡化后的有效碰撞模型,化學反應發(fā)生的兩個條件,即分子必須發(fā)生碰撞(充分條件)和有效碰撞(必要條件);過渡態(tài)理論中只選取了活化分子和活化能兩個概念,并沒有介紹過渡態(tài)理論的內容。美國高中化學教材選取的內容只有活化能,在此基礎上介紹了化學反應發(fā)生的條件,即分子碰撞時必須具備一定的能量,理論要求較低。

2. 催化反應動力學內容選取的比較

高中化學教材中的催化反應動力學主要包括催化劑、酶和抑制劑三方面的內容,從表1中可以看出:在催化劑內容的選取上,三個國家的高中化學教材都選取了催化劑的概念、性質和催化作用原理。不同的是德國高中化學教材中還詳細介紹了催化作用的兩種方式,即均相催化和多相催化;在生物催化劑――酶的內容選取上,中國和美國的高中化學教材比較相似,選取的內容主要有:酶的概念、性質和實際應用;德國高中化學教材選取的內容主要有:酶的概念、性質,酶-底物復合物,酶的作用方式(模型),作用特異性,底物特異性,酶活性的影響因素以及酶的實際應用;在抑制劑內容的選取上,只有美國和德國高中化學教材中選取了抑制劑的概念和實際應用,此外德國高中化學教材中還介紹了三種類型的抑制作用及其特點。由此可以看出德國高中化學教材比較重視催化反應動力學這一部分,選取的內容比較全面。

二、內容編排和呈現的比較[7]

如何編排和呈現教材內容是編制教材中非常重要的一個方面。中美德三國高中化學教材中化學動力學內容的章節(jié)分布如表2所示。

從表2中可以看到:中美德三國高中化學教材中化學動力學內容的編排順序大體相同,都是在介紹化學反應速率概念的基礎上,介紹外界因素對反應速率的影響及其應用,最后介紹催化反應動力學的內容;但是反應速率理論的內容在三國高中化學教材中的編排各不相同。各國高中化學教材中化學動力學部分的編排和內容呈現的具體情況如下:

中國高中化學教材中化學動力學的內容編排在兩本教材中,必修2中首先介紹化學反應速率的定義,然后通過實驗定性地介紹溫度和催化劑對反應速率的影響,最后在科學視野中簡單介紹催化劑和酶及其應用;選修4在此基礎上,首先在緒言部分簡單地介紹碰撞理論、活化分子和活化能,然后在第二章中定量地介紹反應速率的表達式,并呈現了測量反應速率的實驗,最后進一步通過實驗探究影響反應速率的因素及其規(guī)律,并從微觀角度結合活化分子百分數和有效碰撞頻率給予解釋。因此中國高中化學教材中化學動力學部分采取螺旋式上升的編排方式。

美國高中化學教材中化學動力學的內容編排在第六章第3節(jié)的反應速率這一小標題中,首先在介紹活化能的基礎上,從能量角度引出了化學反應發(fā)生的條件,即分子碰撞必須具備一定的能量;然后通過生活實例定性地介紹化學反應速率的概念和外界因素對反應速率的影響及其規(guī)律;最后介紹催化劑和抑制劑,其中重點介紹酶及其在生命體內的重要作用,簡單介紹抑制劑的作用和實際應用。

德國高中化學教材中化學動力學的內容編排在第七章“反應速率和酶的催化作用”,共有十小節(jié)內容,第1節(jié)定量地介紹化學反應速率,通過測定鹽酸和鎂反應生成的氣體體積這一實驗,繪制出氣體體積――時間曲線,然后讀取相應時間上的氣體體積,利用圖解法計算平均反應速率,理解瞬時反應速率,呈現了定量計算化學反應速率的科學方法和具體過程。第2節(jié)從微觀角度全面地呈現碰撞理論和過渡態(tài)理論的內容,并解釋化學反應發(fā)生的條件和過程。之后從第3節(jié)到第5節(jié)通過設計探究實驗依次介紹了固體表面積、濃度和溫度對反應速率的影響及其規(guī)律,并運用模型和反應速率理論來解釋各因素的影響規(guī)律,其中溫度對反應速率的影響規(guī)律用RGT規(guī)則表示,即溫度每升高10℃,反應速率提高一倍,此外還介紹了各因素的影響規(guī)律在生活和生產實例中的應用。第6節(jié)在介紹活化能的基礎上,解釋催化劑提高反應速率的原因,然后介紹催化劑、催化作用的兩種方式及其過程和實例。最后從第7節(jié)到第9節(jié)詳細介紹酶,依次介紹了酶的概念和性質、酶的作用方式和酶活性的影響因素,并呈現了酶在食品工業(yè)和生物分析中的應用實例。第10節(jié)介紹抑制劑的概念、作用和三種類型的抑制作用及其特點,在章末以概念圖的形式展示本章知識點之間的聯系。由此可以看出德國高中化學教材中化學動力學部分的內容體系完整,并以直線型編排。

三、結論

通過分析和比較中美德三國高中化學教材中化學動力學的內容選取、編排和呈現,得到以下結論:

(1)在化學動力學內容的選取上,德國高中化學教材既重視化學動力學基本理論部分,也重視催化反應動力學部分,整體內容選取的較系統;中國高中化學教材比較重視化學動力學基本理論的內容,淡化催化反應動力學的內容;美國高中化學教材中化學動力學部分的內容不僅少而且簡單。

(2)在化學動力學內容的編排和呈現上,德國高中化學教材以直線型編排,通過展示學習知識的科學方法和過程,深入透徹地講解概念和原理,而且通過一些生產生活實例和插圖來體現知識的實用性,并在章末以概念圖的形式展示本章知識點之間的聯系,整體結構比較完整,有利于學生初步建立起化學動力學的知識體系;中國高中化學教材則采取螺旋式上升的編排方式,但是應用方面的內容不足,與現實生活有些脫節(jié);美國高中化學教材是通過生活實例或者創(chuàng)設情境來編排和呈現教材內容,并重視知識的應用價值。

四、啟示

普通高中化學課程標準中規(guī)定,化學教學要體現課程改革的基本理念,引導學生積極主動地學習,掌握最基本的化學知識和技能,了解化學科學研究的過程和方法;在實際教學過程中要盡量聯系生產、生活實際,幫助學生拓寬視野,開闊思路,也要發(fā)揮實驗的教育功能,重視探究學習活動,發(fā)展學生的科學探究能力。高中化學教材要為課程改革和教學服務,在分析和了解了中美德三國高中化學教材中化學動力學內容設計的特點之后,結合我國的教育現狀及課程標準中化學動力學部分的內容標準,批判性地借鑒國外高中化學教材中化學動力學部分內容設計的可取之處,對我國高中化學教材中化學動力學內容的編寫和實際教學提出如下啟示:

(1)在化學動力學內容的選取上,我國應將與生活密切相關的催化劑和酶的知識以及應用實例更加豐富地編入高中化學教材;在化學動力學內容的編排和呈現上,我國高中化學教材應重視化學知識產生過程的呈現和科學方法的運用,為培養(yǎng)學生的科學思維能力提供真實的情境。

(2)在實際教學過程中,教師對于催化劑的應用案例應更加貼近時代和生活,讓學生體驗和認識到化學科學對人類生活的真實影響以及化學知識的實用性;還應注重從學生認知規(guī)律的角度出發(fā),創(chuàng)設更多真實情境或生活實例來呈現化學動力學基礎理論和催化劑的內容,使學生對知識的認識從感性認識逐漸上升到理性認識。

參考文獻

[1] 天津大學物理化學教研室. 物理化學(下冊)[M]. 北京:高等教育出版社,2009:507

[2] 田紅,周青,楊輝祥. 英國“Advanced Chemistry”教材有機化學內容編排的評析[J].化學教育,2008,(3):10-12

[3] 課程教材研究所.普通高中課程標準實驗教科書化學2(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007:47-50

[4] 課程教材研究所.普通高中課程標準實驗教科書化學反應原理(選修4)[M].北京:人民教育出版社,2007:2-4,16-24

[5] John S. Phillips,Victor S. Strozak,Cheryl Wistrom,et al. Chemistry:Concepts and Applications[M]. New York:Glencoe /McGraw-Hill companies,2009:216-221

第4篇:化學提高反應速率的方法范文

例1 在2 L的密閉容器中,測得容器中含有0.4 mol的,求該反應的化學反應速率?

點撥 (1)固體或純液體的濃度視為定值,因此不用固體或純液體表示反應速率。(2)計算反應速率時,若給出的是物質的量的變化值,不要忘記轉化為物質的量濃度的變化值。

考點二 化學反應速率的大小比較

例2 對于可逆反應A(g)+3B(s)?2C(g)+2D(g),在不同條件下的化學反應速率如下,其中表示的反應速率最快的是( )

解析 本題可以采用歸一法進行求解,可以通過方程式的計量數將不同物質的反應速率折算成同一物質的反應速率進行比較,B項中物質B是固體,不能表示反應速率;答案 D

點撥 由于同一化學反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化:①看單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位;②看是否同一物質的速率,若不是,換算成同一物質表示的速率。

考點三 影響化學反應速率的因素

例3 100 mL 6 mol·L-1的硫酸溶液跟過量鋅粉反應,在一定溫度下,為了減緩反應進行的速率,但又不影響生成氫氣的總量,可向反應物中加入適量的( )

A.碳酸鈉(固體) B.水

C.醋酸鉀(固體) D.硫酸氫鈉溶液

解析 在一定溫度下,降低在溶液中反應的反應速率,應該考慮到降低反應物濃度的方法。該反應的實質是:因此,應設法降低,但A項因發(fā)生:二氧化碳逸去而使氫氣總量減少,故不可??;B項加水稀釋,可使減少,但不影響產生氫氣總量,故可采用;C項生成難電離的醋酸,可使減小,也不影響產生氫氣總量,故可采用。

答案 BC

例4 一定溫度下,反應在密閉容器中進行,下列措施不改變化學反應速率的是( )

A.縮小體積使壓強增大

B.恒容,充入N2

C.恒容,充入He

D.恒壓,充入He

解析 A項,氣體的物質的量不變,僅縮小體積,氣體的濃度必然增大,反應速率必然增大;B項,容積不變,充入N2,使反應物N2的濃度增大,濃度越大,反應速率越大;C項,容積不變,充入He,雖然反應容器內壓強增大,但反應物N2、O2、NO的濃度并沒有變化,因此不影響反應速率;D項,壓強不變,充入He,反應容器的體積必然增大,壓強雖然沒變,但N2、O2、NO的濃度減小,反應速率減小。

答案 C

點撥 氣體反應體系中充入惰性氣體(不參與反應)時,對反應速率的影響:(1)恒容:充入“惰性氣體”總壓強增大物質濃度不變(活化分子濃度不變),反應速率不變。(2)恒壓:充入“惰性氣體”體積增大物質濃度減小(活化分子濃度減?。┓磻俾蕼p小。

考點四 控制變量法探究影響化學反應速率的因素

例5 某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:

(1)上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式有 。

(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 。

(3)實驗室中現有四種溶液,可與上述實驗中溶液起相似作用的是 。

(4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有 (答兩種)。

(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。

③該同學最后得出的結論為當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高,但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。

解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應:CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2。(2)由于Zn與反應生成的Cu及硫酸銅溶液組成了Cu-Zn微電池,大大加快了生成氫氣的反應速率。(3)只要是比鋅的活潑性差的金屬都可以與鋅組成原電池,都可以加快生成氫氣的反應速率,故在所給的物質中只有Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的表面積等。(5)因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響,故應保持硫酸的濃度在各組實驗中相同,則硫酸溶液的體積均取30 mL,根據F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL,可以求得V6=10 mL,V8=19.5 mL,V9=17.5 mL,V10=15 mL。當溶液中析出少量的銅時,因不能形成銅的晶體,故銅顯示的顏色是灰黑色,E中析出較多的銅,則顯示了銅晶體的顏色:暗紅色。由于析出的銅的量較多,會覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小,故反應速率反而減慢了。

點撥 影響化學反應速率的因素有多種,在探究相關規(guī)律時,需要控制其他條件不變,只改變某一個條件,探究這一條件對反應速率的影響。解答此類題時,要認真審題,清楚實驗目的,弄清要探究的外界條件有哪些;然后分析題給圖表,確定一個變化的量,弄清在其他幾個量不變的情況下,這個變化量對實驗結果的影響,進而總結出規(guī)律;然后再確定另一個變量,重新進行相關分析。在分析相關數據時,要注意題給數劇的有效性。

3. 一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如下圖所示。下列描述正確的是( )

第5篇:化學提高反應速率的方法范文

建構主義理論認為,情境是意義建構的基本條件.因此,建構主義非常強調學習的情境性,強調把所學的知識與一定的任務掛起鉤來,提倡在教學中使用真實性任務,讓學生通過一定的合作來解決情境性問題,以此建構起能靈活遷移應用的知識經驗.實驗是學習化學的最好的老師,任何問題都沒有實驗來得更有說服力.每次進教室的時候,如果我?guī)Я藢嶒瀮x器進教室,學生就非常好奇,學習的興致非常快的被調動起來,若這節(jié)課按著我以前的思路來上課的話,起碼要到離下課還有10分鐘的時候再來做.這時學生早已對實驗失去了興趣,這就是心理學上的超限效應.因此,在設計這節(jié)課的時候,我一定要讓學生自己動手,讓他們能親身體會.如何使他們的學習情趣調動到最大化,我試著讓學生先做實驗,先從定性角度體會影響化學反應速率的因素.我分別設計了5組實驗:1.比較碳酸鈉和碳酸氫鈉和同濃度的鹽酸反應的快慢;2.比較Na2S2O3分別和不同濃度的稀H2SO4反應的快慢(以產生黃色沉淀的先后順序來判斷);3.比較同濃度的Na2S2O3和同濃度的稀H2SO4在不同溫度下分反應快慢;4.比較塊狀與粉末狀的CaCO3和同濃度的鹽酸反應的快慢;5.比較H2O2在MnO2有無的條件下反應的快慢.通過這5個實驗學生立刻就得出結論:影響反應速率的本質原因是物質本身的性質,同時還清楚了外界條件是如何影響化學反應速率的.并能自己舉出一些生活實例.只有親身體驗,才會印象深刻,才會有主動發(fā)現問題和尋找原因的學習能力.反思學生實驗是以大組為單位,共分5組,每組只做一個實驗,相比演示實驗,這在一定程度上不僅可以節(jié)省時間,還可以很好得營造活躍的課堂氛圍.由實驗學生認識到了化學反應速率的快慢受到外界條件的干擾,在學習的同時,他們又開始探索如何來表示某一個化學反應速率,能否從具體的數值上來判斷反應的快慢.于是,我就進行我的第二步教學內容

二、以概念為基礎,充分發(fā)揮學生的學習能力

首先,我讓學生回憶物理學上有關速率的概念及表達方式,然后,以PPT方式投影化學反應速率的概念,讓學生自主完成化學反應速率的表達式,根據學生的書寫,最終確定正確的表達式,同時學生也認識到這是一個平均速率.反思這種方式可以讓學習能力薄弱的同學也一同參與,且有成功的喜悅.相比教師直接轉述更有利于學生的自主學習,在教學中時時刻刻讓學生參與到教學活動中,使其掌握良好的學習方式,為其終身學習打下基礎.

三、以練習為突破,充分調動學生的歸納和拓展能力

在教學過程中,如何能很好得調動學生,讓學生的心、手、腦一起動起來,可以有很多種方式,在這一知識點的處理上,我采用多練習,通過練習使學生得到了鍛煉,還能高質、高效的完成化學反應速率的推導公式和計算方法.例1在某一化學反應里,反應物A的濃度在10s內從4.0mol/L變成1.0mol/L,在這10s內A的化學反應速率為.該例題鞏固學習化學反應速率的計算表達式.例2向2L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2,5s末測得剩余SO2是0.3mol,則v(SO2)=.該例題在表達式的基礎上進行了變形,通過計算,學生自行得出了化學反應速率的推導公式.并且由該題得出不同物質表示同一反應速率的數值關系,以及引起該關系的原因.例3反應A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四種不同條件下的反應速率為: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)則該反應速率的快慢順序為.這例題會有一大半的學生進入陷阱,我引導學生回憶例2中的結論,最后由學生自己總結歸納在數值上如何比較化學反應速率的快慢.當然,在這個過程中,我一直會提示學生,在這種暗示下,學生學習的歸納能力得到了提高,并能舉一反三,自己學會了并理解了知識點.反思以這種練習的方式引導學生自己歸納出相應的知識點,雖然在時間上花去了比較多,但對學生而言,他們在學習過程中有一種求知的欲望,這種欲望被點燃了,并能很好的解決,學生便能得到滿足感,我覺得也很值得.

四、將知識賦予生活生產,提高學生分析問題的能力

第6篇:化學提高反應速率的方法范文

(1)在E1鍵入v,在E2鍵入“=D:D/A:A”,則E列表示反應速率,按住右下角的十字架拖動到E6,自動算出各反應速率。

(2)在F1鍵入lg[S2O8-],在F2鍵入“=”,點擊“插入函數”,選擇類別“數學與三角函數”,再選擇“LOG10”函數,在“number”中輸入“B:B”,按Enter鍵,則F列表示(NH4)2S2O8濃度的對數,按住右下角的十字架拖動到F6,自動算出各過硫酸銨濃度的對數。

(3)在G1鍵入lg[I-],按照上述方法在G2插入“LOG10”函數,在“number”中輸入“C:C”,按Enter鍵,則G列表示碘化鉀濃度的對數,按住右下角的十字架拖動到G6,自動算出各碘化鉀濃度的對數。

(4)在H1鍵入lgv,按照上述方法在H2插入“LOG10”函數,在number中輸入“E:E”,按Enter鍵,則H列表示反應速率的對數。按住右下角的十字架拖動到H6,自動算出各反應速率的對數。

(5)選擇F2-F4,按住Ctrl鍵,選擇H2-H4,點擊“插入”,“圖表”,選擇“散點圖”,選擇“平滑線散點圖”,在圖中的直線上點擊右鍵,選擇“添加趨勢線”,選擇“直線”,選擇“公式”和“顯示R的平方”,得到圖1。圖1顯示直線方程y=1.0083x-3.4734,R=0.9996,該直線的斜率是1.0083,可求出m≈1,與文獻結果一致。

(6)選擇G4-G6,按住Ctrl鍵,選擇H4-H6,點擊“插入”,“圖表”,選擇“散點圖”,選擇“平滑線散點圖”,在圖中的直線上點擊右鍵,選擇“添加趨勢線”,選擇“直線”,選擇“公式”和“顯示R的平方”,得到圖2。圖2顯示直線方程y=0.9999x-3.4807,R=0.9999,該直線的斜率是0.9999,可求出n≈1,與文獻結果一致。

(7)在I1鍵入k,在I2鍵入“=E:E(/B:B*C:C)”,按住右下角的十字架拖動到I6,自動算出反應的速率常數。

2考察溫度對化學反應速率的影響,求出反應的活化能

固定反應物的濃度和組成,通過在室溫(285K),室溫+10℃(295K),室溫+20℃(300K)3個不同溫度下測出反應時間,求出不同溫度下反應的速率常數k,根據Arrhenius公式,反應速率常數k與反應溫度T的關系為lgk=A-Ea/2.303RT,以lgk~1/T作圖,即可求出反應的活化能。利用Excel軟件可以快速準確地求出活化能。具體操作:

2.1鍵入數據

(1)在J1鍵入T,在J7-J9鍵入285,295,305,J列表示反應溫度(K)。

(2)在A7-A9鍵入124.8,63.4,30.6,表示反應時間。

(3)在B7-B9鍵入0.04,表示過硫酸銨的初始濃度。

(4)在C7-C9鍵入0.08,表示碘化鉀的初始濃度。

2.2處理數據,求出反應的活化能

(1)將E列的右下角的十字架按住,拖出E7-E9,自動算出反應速率。

(2)將I列的右下角的十字架按住,拖出I7-I9,自動算出反應速率常數。

(3)在K1鍵入1/T,在K7鍵入“=1/J:J”,則K列表示反應溫度的倒數,按住右下角的十字架,拖出K7-K9,自動算出反應溫度的倒數。

(4)在L1鍵入lgk,在L6鍵入“=LOG10(I:I)”,M列表示反應速率常數的對數,按住右下角的十字架,拖出L7-L9,自動算出反應速率常數的對數。

(5)選擇K7-K9以及L7-L9,點擊“插入”,“圖表”,選擇“散點圖”,選擇“平滑線散點圖”,在圖中的直線上點擊右鍵,選擇“添加趨勢線”,選擇“直線”,選擇“公式”和“顯示顯示R的平方”,得到圖3。圖3顯示直線方程為y=-2679.1x+6.9977,R=0.9986,直線的斜率為-Ea/2.303R,R為氣體常數8.314J•(K•mol)-1,由此求出反應的活化能為51.3kJ•mol-1,活化能的文獻值為51.9kJ•mol-1,實驗誤差為(文獻值-實驗值)/實驗值×100%=1.2%,不超過±5%,符合實驗要求。從表1看出,當KI濃度不變時,(NH4)2S2O8的濃度增加一倍或二倍,反應速率相應增加約1倍或2倍,即反應速率與反應物(NH4)2S2O8的濃度成正比,因此m=l;當(NH4)2S2O8的濃度不變,KI濃度的增加一倍或二倍,反應速率相應增加約一倍或二倍,,即反應速率與反應物KI的濃度成正比,因此,n=1;與作圖得到的結果一致。還可看出,溫度每升高10K,反應速率常數增加約兩倍,符合范特霍夫經驗規(guī)律。

3結論

第7篇:化學提高反應速率的方法范文

知識目標

使學生建立化學平衡的觀點;理解化學平衡的特征;理解濃度、壓強和溫度等條件對化學平衡的影響;理解平衡移動的原理。

能力目標

培養(yǎng)學生對知識的理解能力,通過對變化規(guī)律本質的認識,培養(yǎng)學生分析、推理、歸納、/Article/Index.asp''''>總結的能力。

情感目標

培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度及從微觀到宏觀,從現象到本質的科學的研究方法。

教學建議

“影響化學平衡的條件”教材分析

本節(jié)教材在本章中起承上啟下的作用。在影響化學反應速率的條件和化學平衡等知識的基礎上進行本節(jié)的教學,系統性較好,有利于啟發(fā)學生思考,便于學生接受。

本節(jié)重點:濃度、壓強和溫度對化學平衡的影響。難點:平衡移動原理的應用。

因濃度、溫度等外界條件對化學反應速率的影響等內容,不僅在知識上為本節(jié)的教學奠定了基礎,而且其探討問題的思路和方法,也可遷移用來指導學生進行本書的學習。所以本節(jié)教材在前言中就明確指出,當濃度、溫度等外界條件改變時,化學平衡就會發(fā)生移動。同時指出,研究化學平衡的目的,并不是為了保持平衡狀態(tài)不變,而是為了利用外界條件的改變,使化學平衡向有利的方向移動,如向提高反應物轉化率的方向移動,由此說明學習本節(jié)的實際意義。

教材重視由實驗引入教學,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出增大反應物的濃度或減小生成物的濃度都可以使化學平衡向正反應方向移動的結論。反之,則化學平衡向逆反應方向移動。并在溫度對化學平衡影響后通過對實驗現象的分析,歸納出平衡移動原理。

壓強對化學平衡的影響,教材中采用對合成氨反應實驗數據的分析,引導學生得出壓強對化學平衡移動的影響。

教材在充分肯定平衡移動原理的同時,也指出該原理的局限性,以教育學生在應用原理時,應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態(tài)度的熏陶和科學方法的訓練。

“影響化學平衡的條件”教學建議

本節(jié)教學可從演示實驗入手,采用邊演示實驗邊講解的方法,引導學生認真觀察實驗現象,啟發(fā)學生充分討論,由師生共同歸納出平衡移動原理。

新課的引入:

①復習上一節(jié)講過的“化學平衡狀態(tài)”的概念,強調化學平衡狀態(tài)是建立在一定條件基礎上的,當濃度、壓強、溫度等反應條件改變時,原平衡的反應混合物里各組分的濃度也會隨著改變,從而達到新的平衡狀態(tài)。

②給出“化學平衡的移動”概念,強調化學平衡的移動是可逆反應中舊平衡的破壞、新平衡的建立的過程,在這個過程中,反應混合物中各組分的濃度一直在變化著。

③指出學習和研究化學平衡的實際意義正是利用外界條件的改變,使舊的化學平衡破壞并建立新的較理想的化學平衡。

具體的教學建議如下:

1.重點講解濃度對化學平衡的影響

(1)觀察上一節(jié)教材中的表3-l,對比第1和第4組數據,讓學生思考:可從中得出什么結論?

(2)從演示實驗或學生實驗入手,通過對實驗現象的觀察和分析,引導學生得出結論。這里應明確,溶液顏色的深淺變化,實質是濃度的增大與減小而造成的。

(3)引導學生運用濃度對化學反應速率的影響展開討論,說明濃度的改變?yōu)槭裁磿够瘜W平衡發(fā)生移動。討論時,應研究一個具體的可逆反應。討論后,應明確濃度的改變使正、逆反應速率不再相等,使化學平衡發(fā)生移動;增加某一反應物的濃度,會使反應混合物中各組分的濃度進行調整;新平衡建立時,生成物的濃度要較原平衡時增加,該反應物的濃度較剛增加時減小,但較原平衡時增加。

2.壓強和溫度對化學平衡的影響:應引導學生分析實驗數據,并從中得出正確的結論。溫度對化學平衡影響也是從實驗入手。要引導學生通過觀察實驗現象,歸納出壓強和溫度的改變對化學平衡的影響。

3.勒夏特列原理的教學:在明確了濃度、壓強、溫度的改變對化學平衡的影響以后,可采用歸納法,突破對勒夏特列原理表述中“減弱這種改變”含義理解上的困難:

其他幾個問題:

1.關于催化劑問題,應明確:①由于催化劑能同等程度增加正、逆反應速率,因此它對化學平衡的移動沒有影響;②使用催化劑,能改變達到平衡所需要的時間。

2.關于化學平衡移動原理的應用范圍和局限性,應明確:①平衡移動原理對所有的動態(tài)平衡都適用,為后面將要學習的電離平衡、水解平衡作鋪墊;②平衡移動原理能用來判斷平衡移動的方向,但不能用來判斷建立新平衡所需要的時間。教育學生在應用原理時應注意原理的適用范圍,對學生進行科學態(tài)度的熏陶和科學方法的訓練。

3.對本節(jié)設置的討論題,可在學生思考的基礎上,提問學生回答,這是對本節(jié)教學內容較全面的復習和鞏固。

4.對于本節(jié)編入的資料,可結合勒夏特列原理的教學,讓學生當堂閱讀,以了解勒夏特列的研究成果和對人類的貢獻;可回顧第二節(jié)“工程師的設想”的討論,明確:欲減少煉鐵高爐氣中CO的含量,這屬于化學平衡的移動問題,而利用增加高爐高度以增加CO和鐵礦石的接觸時間的做法并未改變可逆反應的條件,因而是徒勞的。

化學平衡教材分析

本節(jié)教材分為兩部分。第一部分為化學平衡的建立,這是本章教學的重點。第二部分為化學平衡常數,在最新的高中化學教學大綱(2002年版)中,該部分沒有要求。

化學平衡觀點的建立是很重要的,也具有一定的難度。教材注意精心設置知識臺階,采用圖畫和聯想等方法,幫助學生建立化學平衡的觀點。

教材以合成氨工業(yè)為例,指出在化學研究和化工生產中,只考慮化學反應速率是不夠的,還需要考慮化學反應進行的程度,即化學平衡。建立化學平衡觀點的關鍵,是幫助學生理解在一定條件下的可逆反應中,正、逆反應速率會趨于相等。教材以蔗糖溶解為例指出在飽和溶液中,當蔗糖溶解的速率與結晶速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài),并進而以()的可逆反應為例,說明在上述可逆反應中,當正反應速率與逆反應速率相等時,就處于化學平衡狀態(tài)。這樣層層引導,通過圖畫等幫助學生聯想,借以在一定程度上突破化學平衡狀態(tài)建立的教學難點。

教材接著通過對19世紀后期,在英國曾出現的用建造高大高爐的方法來減少高爐氣中含量的錯誤做法展開討論。通過對該史實的討論,使學生對化學平衡的建立和特征有更深刻的理解,培養(yǎng)學生分析實際問題的能力,并訓練學生的科學方法。

化學平衡教學建議

教學中應注意精心設置知識臺階,充分利用教材的章圖、本節(jié)內的圖畫等啟發(fā)學生聯想,借以建立化學平衡的觀點。

教學可采取以下步驟:

1.以合成氨工業(yè)為例,引入新課,明確化學平衡研究的課題。

(1)復習提問,工業(yè)上合成氨的化學方程式

(2)明確合成氨的反應是一個可逆反應,并提問可逆反應的定義,強調“二同”——即正反應、逆反應在同一條件下,同時進行;強調可逆反應不能進行到底,所以對任一可逆反應來講,都有一個化學反應進行的程度問題。

(3)由以上得出合成氨工業(yè)中要考慮的兩個問題,一是化學反應速率問題,即如何在單位時間里提高合成氨的產量;一是如何使和盡可能多地轉變?yōu)椋纯赡娣磻M行的程度以及各種條件對反應進行程度的影響——化學平衡研究的問題。

2.從具體的化學反應入手,層層引導,建立化學平衡的觀點。

如蔗糖飽和溶液中,蔗糖溶解的速率與結晶的速率相等時,處于溶解平衡狀態(tài)。

又如,說明一定溫度下,正、逆反應速率相等時,可逆反應就處于化學平衡狀態(tài),反應無論進行多長時間,反應混合物中各氣體的濃度都不再發(fā)生變化。

通過向學生提出問題:達到化學平衡狀態(tài)時有何特征?讓學生討論。最后得出:化學平衡狀態(tài)是指在一定條件下的可逆反應里,正反應和逆反應的速率相等,反應混合物中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)(此時化學反應進行到最大限度)。并指出某一化學平衡狀態(tài)是在一定條件下建立的。

3.為進一步深刻理解化學平衡的建立和特征,可以書中的史實為例引導學生討論分析。得出在一定條件下當達到化學平衡狀態(tài)時,增加高爐高度只是增加了CO和鐵礦石的接觸時間,并沒有改變化學平衡建立時的條件,所以平衡狀態(tài)不變,即CO的濃度是相同的。關于CO濃度的變化是一個化學平衡移動的問題,將在下一節(jié)教學中主要討論。從而使學生明白本節(jié)的討論題的涵義。

教學設計示例

第一課時化學平衡的概念與計算

知識目標:掌握化學平衡的概念極其特點;掌握化學平衡的有關計算。

能力目標:培養(yǎng)學生分析、歸納,語言表達與綜合計算能力。

情感目標:結合化學平衡是相對的、有條件的、動態(tài)的等特點對學生進行辯證唯物主義教育;培養(yǎng)學生嚴謹的學習態(tài)度和思維習慣。

教學過程設計

【復習提問】什么是可逆反應?在一定條件下2molSO2與1molO2反應能否得到2molSO3?

【引入】得不到2molSO3,能得到多少摩SO3?也就是說反應到底進行到什么程度?這就是化學平衡所研究的問題。

思考并作答:在相同條件下既能向正反應方向進行又能向逆反應方向進行的反應叫做可逆反應。SO2與O2的反應為可逆反應不能進行完全,因此得不到2molSO3。

提出反應程度的問題,引入化學平衡的概念。

結合所學過的速率、濃度知識有助于理解抽象的化學平衡的概念的實質。

【分析】在一定條件下,2molSO2與1molO2反應體系中各組分速率與濃度的變化并畫圖。

回憶,思考并作答。

【板書】一、化學平衡狀態(tài)

1.定義:見課本P38頁

【分析】引導學生從化學平衡研究的范圍,達到平衡的原因與結果進行分析、歸納。

研究對象:可逆反應

平衡前提:溫度、壓強、濃度一定

原因:v正=v逆(同一種物質)

結果:各組成成分的質量分數保持不變。

準確掌握化學平衡的概念,弄清概念的內涵和外延。

【提問】化學平衡有什么特點?

【引導】引導學生討論并和學生一起小結。

討論并小結。

平衡特點:

等(正逆反應速率相等)

定(濃度與質量分數恒定)

動(動態(tài)平衡)

變(條件改變,平衡發(fā)生變化)

培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力,并進行辯證唯物主義觀點的教育。加深對平衡概念的理解。

討論題:在一定溫度下,反應達平衡的標志是()。

(A)混合氣顏色不隨時間的變化

(B)數值上v(NO2生成)=2v(N2O4消耗)

(C)單位時間內反應物減少的分子數等于生成物增加的分子數

(D)壓強不隨時間的變化而變化

(E)混合氣的平均分子量不變

討論結果:因為該反應如果達平衡,混合物體系中各組分的濃度與總物質的量均保持不變,即顏色不變,壓強、平均分子量也不變。因此可作為達平衡的標志(A)、(D)、(E)。

加深對平衡概念的理解,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。

【過渡】化學平衡狀態(tài)代表了化學反應進行達到了最大程度,如何定量的表示化學反應進行的程度呢?

2.轉化率:在一定條件下,可逆反應達化學平衡狀態(tài)時,某一反應物消耗量占該反應物起始量的質量分數,叫該反應物的轉化率。

公式:a=c/c始×100%

通過討論明確由于反應可逆,達平衡時反應物的轉化率小于100%。

通過掌握轉化率的概念,公式進一步理解化學平衡的意義。

3.平衡的有關計算

(1)起始濃度,變化濃度,平衡濃度。

例1445℃時,將0.1molI2與0.02molH2通入2L密閉容器中,達平衡后有0.03molHI生成。求:①各物質的起始濃度與平衡濃度。

②平衡混合氣中氫氣的體積分數。

引導學生分析:

c始/mol/L0.010.050

c變/mol/Lxx2x

c平/mol/L0.015

0+2x=0.015mol/L

x=0.0075mol/L

平衡濃度:

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)

通過具體計算弄清起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者之間的關系,掌握有關化學平衡的計算。

【小結】①起始濃度、變化濃度、平衡濃度三者的關系,只有變化濃度才與方程式前面的系數成比例。

②可逆反應中任一組分的平衡濃度不可能為0。

(2)轉化率的有關計算

例202molCO與0.02×100%=4.2%mol水蒸氣在2L密閉容器里加熱至1200℃經2min達平衡,生成CO2和H2,已知V(CO)=0.003mol/(L·min),求平衡時各物質的濃度及CO的轉化率。

c(CO)=V(CO)·t

=0.003mol/(L·min)×2min

=0.006mol/L

a=c/c(始)×100%

=0.006/0.01×100%

=60%

【小結】變化濃度是聯系化學方程式,平衡濃度與起始濃度,轉化率,化學反應速率的橋梁。因此,抓變化濃度是解題的關鍵。

(3)綜合計算

例3一定條件下,在密閉容器內將N2和H2以體積比為1∶3混合,當反應達平衡時,混合氣中氨占25%(體積比),若混合前有100molN2,求平衡后N2、H2、NH3的物質的量及N2的轉化率。

思考分析:

方法一:

設反應消耗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:設有xmolN2反應

n

122

x2x2x

【小結】方法一是結合新學的起始量與平衡量之間的關系從每種物質入手來考慮,方法二是根據以前學過的差量從總效應列式,方法二有時更簡單。

鞏固轉化率的概念并弄清轉化率與變化濃度,速率化學方程式之間的關系。

通過一題多解將不同過程的差量計算與平衡計算聯系起來加深對平衡的理解,加強對所學知識(如差量的計算,阿伏加德羅定律的計算)的運用,培養(yǎng)學生綜合思維能力和計算能力。

強調重點,加強學法指導。

【課堂小結】今天我們重點學習了化學平衡的概念及有關計算,比較抽象,希望大家加強練習,以便熟練地掌握平衡的概念。

【隨堂檢測】1.對于一定溫度下的密閉容器中,可逆反應達平衡的標志是()。

(A)壓強不隨時間的變化而變化

(B)混合氣的平均分子量一定

(C)生成nmolH2同時生成2nmolHI

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

2.合成氨生產中,進入塔內的氮氣和氫氣體積比為1∶3,p=1.52×107Pa(150atm),從合成塔出來的氨占平衡混合氣體積的16%,求合成塔出來的氣體的壓強。

平衡時NH3的體積分數為:

n(平NH3)/n(平總)×100%

=n(平NH3)/(n始-n)

=2x/(400-2x)×100%

=25%

第8篇:化學提高反應速率的方法范文

中圖分類號:G633.8

文獻標識碼:B

1 “問題解決”,教學模式實施的背景

1.1對教學模式中“問題解決”的界定

“問題解決”是具有明確的目的,并有認知成分參與的一系列心理操作過程,可以理解為個人在面對問題之時,綜合運用知識技能以期達到解決問題的思維活動歷程。基于“問題解決”的教學就是把“知識問題化”,把本源的、固定的、共性的教材轉化為學生變化的、個性的、創(chuàng)新的個性認知體系與認知能力,從而達到教學效果最優(yōu)化。該模式強調以問題解決為核心,多種學習途徑相整合。強調學習者之間的交流與合作,讓學生圍繞問題展開知識的構建過程。

1.2教學模式實施的必要性

“化學反應原理”集中了高中化學最難學、最重要的基本概念、理論。很多學生學起來非常吃力,有的學生因為跟不上進度而開始厭學。究其原因。主要是教師還按照原來教授元素化合物、有機化學等偏重記憶性內容時的教法去教,學生也還按照學習上述內容的學法去學。而這部分內容需要從本質上進行理解。需要深層次、高水平的思維。所以,不改變傳統教學方式,不進行創(chuàng)造性地教學,難以扭轉“教師教得辛苦、學生跟得費勁”的不良現狀。

1.3教學模式實施的可行性

筆者所教學生為清華附中相對優(yōu)秀的實驗班,“問題解決”模式進行教與學,可以解放他們的思想,激發(fā)他們的潛能,使他們之間優(yōu)勢互補,達到教學效果的最優(yōu)化。

2 “問題解決”教學模式的實踐

2.1 精心設計“問題”。突破概念理論中的教學難點

在人教版化學選修4“化學反應速率和化學平衡”教學中。學生最容易出現的問題是:將“速率”與“平衡”混為一談。缺乏對“速率”和“平衡”內在聯系的理解。如何突破這個難點呢?筆者在“化學反應速率”教學時。就開始精心設計“問題”,為后面的“化學平衡”作鋪墊。強化“速率”的影響因素時,有意識地舉可逆反應作為例子。例如,針對一定條件下在某密閉容器中進行的合成氨的反應,筆者設計了3個問題:

①在容器體積固定前提下,通入N2,正反應速率如何變化?逆反應速率如何變化?

②將容器體積壓縮為原來的一半,正、逆反應速率發(fā)生怎樣變化?

③該反應焓變小于0,升高體系溫度,正、逆反應速率發(fā)生怎樣變化?

看似簡單的3個問題,蘊含了較大的思維容量,尤其是對逆反應速率的分析。經過師生共同分析、討論,最后達成共識: “正、逆反應速率要么同增、要么同減”。為后面“化學平衡”的學習打下良好的基礎。學了影響“化學平衡”的外界條件后,筆者仍然以上述合成氨的可逆反應為例,通過下列4個問題引導學生繪制正:逆反應速率隨著時間變化關系圖(v-t圖),讓學生在畫圖的“慢”過程中去體會“反應速率”對“平衡移動”的影響。

①在其他條件不變時,通人N2,正、逆反應速率如何變化?平衡如何移動?

②在其他條件不變時,將容器體積壓縮為原來的一半。正、逆反應速率如何變化?平衡如何移動?

③該反應焓變小于0,在其他條件不變時,升高體系溫度,正、逆反應速率如何變化?平衡如何移動?

④在其他條件不變時,加入催化劑。正、逆反應速率如何變化?平衡如何移動?繪圖的過程。是學生將“反應速率”的影響因素進行有效復習的過程,是整理自己思維,使自己對問題理解更加精確的過程。這個過程充滿挑戰(zhàn),需要較長的時間。在經歷了從“想當然”到“似是而非”再到逐漸清晰的體驗后,學生終于認識到: “反應速率”改變是“化學平衡”移動的必要條件但不是充要條件,“平衡”移動實質上是正、逆反應“速率”改變程度不等導致的,改變后“速率”快的一方主導“平衡”移動的方向。問題的解決使學生對兩者的關系豁然開朗。

2.2 鼓勵學生提問。在“問題”解決中深化對概念理論的理解

愛因斯坦說過: “提出一個問題往往比解決一個問題更為重要”。鼓勵學生質疑,可以激發(fā)每個學生強烈的問題意識,從根本上改變學生的學習方式,讓學生真正成為學習的主人。圖1是在實踐中日趨完善的“學生提問流程圖”。

第一步:學生提出問題。教師預先需要對學生進行必要的培訓。提倡學生要盡量提有價值的問題。這就需要學生對所學知識進行深入的歸納整理。是課后學生進行反思的一個過程。

第二步:教師整理問題。整理問題過程,教師可以從學生不夠成熟的問題中。洞悉他們的知識漏洞以及能力欠缺之處。為下一步更有針對性的“對癥下藥”提供依據。表1是“化學反應速率與化學平衡”中課后學生提出的部分“問題”。

從上述問題可以看出,學生不滿足教材上現有的結論,不局限于教材給出的解釋,而是“刨根問底”,直奔問題的“源頭”。雖然表征問題的能力還有待提高,提出的問題有的還缺乏科學性,但是這種不迷信權威的學習品質非??少F,令人欣喜。更重要的,他們的“問題”成了筆者不斷提高的源動力。

第三步:課堂展示問題。課堂上教師用PPT展示經過整理的問題。對于來自民間的問題。學生非常感興趣。遇到十分切中要害的問題,學生會爭相詢問提問的主人,面對同學們難以掩飾的欣賞,提問者也受到了極大的鼓勵。同時,對于其他同學也是一種很好的激勵。

第四步:共同解決問題。心理學理論認為。當人們面臨疑問時,總是傾向于消除這種疑問,這就是解決問題的推動力。

學生提出問題的信心。來自于教師的肯定與鼓勵。教師要創(chuàng)設民主、寬松的開放環(huán)境,讓學生有話敢說,實話實說。如果學生的問題難倒了教師,筆者認為這正是教學成功的標志。許多發(fā)明創(chuàng)造難道不是突發(fā)奇想、鉆牛角尖,然后經過去偽存真再深入研究而得出的嗎?

2.3基于“問題”。以合作小組的形式讓學生擔當試卷講評的主人

試卷講評課是一種非常重要的課型,為了使講評更有針對性,教師一般都會事先統計每道題的得分情況,綜合分析學生出錯率高的題目,以便充分掌握第一手資料對學生進行點評。這種做法給教師帶來很大的工作量,如果每次測驗都這樣做,難免力不從心。即使是這樣。也不能保證解決每個學生的問題。如果不統計就講評。則只能憑借教師“經驗”,針對性就更打折扣。

我校2009-2010學年第二學期高二化學期中考試絕大部分都是化學選修4“水溶液中的離子平衡”(電解質溶液)內容,考試結果顯示:學生兩極分化嚴重,既有144分的高分,又有部分學生沒有達到及格(90分)水平。于是,筆者對試卷講評課進行了改革,將講評的權力下放給了學生。具體做法是:將全班同學四人一組分好合作小組。盡可能保證同組異質、異組同質。每個小組選出化學成績最好、語言表達和組織能力最強的同學擔任組長。組長負責組織組員進行試卷分析。為了便于學生操作。筆者提出具體要求:針對每道選擇題。如果是選正確

選項,要對錯誤選項逐條找出錯誤原因;針對每道填空題,分析自己的答案與標準答案(預先給出)之間的差距,注意語言表達的準確性。對于小組成員出錯的題目,首先要由本人講出他(她)的做題思路,組長帶領其他成員幫助他(她)指出其存在的思維障礙,然后共同討論出正確答案。這些工作都完成后,組長帶領組員對每道題所考查的知識點進行梳理、拓展,想想能否進行一題多變(發(fā)散)?多題一解(歸納)?領了任務的組長熱情高漲,很快就把小組成員組織起來,討論的氛圍很快形成。為了保證每個小組的講評質量以及使盡可能多的同學得到鍛煉,筆者提出下節(jié)課要精選一些典型試題,在每個小組內隨機點將,在全班范圍內二次講評,選手的最后得分就是小組得分。教師將對相關的知識點進行點評、遷移。引入了競爭機制后,每個小組都不敢怠慢,對每個問題都討論得十分充分,小組內解決不了的問題主動要求與老師進行討論。下次課進行二次講評時,筆者請各組組長擔任評委,對每個小組的當眾講評給出分數及理由。結果講題的學生(筆者有意識地叫了考試沒及格的學生)表現都非常出色,組長的評價結果也十分公平。在此基礎上,教師針對學生講題過程中存在的疑惑、問題作了引領、提升,整個過程如行云流水。輕松自然。

講評課結束后,筆者對這種試卷講評方法進行了調查采訪,請學生從試卷講評的針對性、知識覆蓋面、問題解決程度、得到鍛煉程度等方面談談自己對新、舊講評方式的看法。表2列出了學生對傳統試卷講評模式與合作小組講評模式的比較。

這樣的試卷講評雖然比教師“一言堂”占用課時,但是能講深講透。它能真正將學生作為學習主體,讓他們交流和體驗,使他們糾結心底之困在小組合作中消融,讓他們分析、解決問題的能力在隨后的教師點撥中得到提升。尤其是中考不及格的學生收獲最大,他們認為這次試卷講評的收獲是有史以來最大的一次。

嘗到了這次學生講評試卷的甜頭,以后筆者多次在習題課上采用學生合作小組方式,小組內部“地毯式”掃描每個“問題”,逐個問題、逐人落實,小組間二次講評時再次將問題進行提煉、升華,學生能力得到較大提升。

第9篇:化學提高反應速率的方法范文

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關鍵詞:加成反應;實驗探究;中學化學實驗教學

文章編號:1005?6629(2014)3?0062?03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

化學新課程標準提出[1],要通過以化學實驗為主的多種探究活動,使學生體驗科學研究的過程,激發(fā)學習化學的興趣,強化科學探究意識,促進學習方式的轉變,在實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。科學探究是一個創(chuàng)造性的系統生成過程,只有讓學生真正參與到探究的實際過程中才能充分獲得探究的體驗。筆者在教學實踐中感受到,通過一定程度的科學探究過程,可以點燃學生的創(chuàng)造激情,達到很好的教學效果。下面以人教版教材中兩個重要的加成反應的探究教學為例,談談其中的做法與感受。

1 探究問題的生成與探究設計

1.1 問題生成

高中化學必修2和選修5介紹乙烯性質時,指出乙烯最重要的性質是加成反應,實驗中乙烯可以使溴的四氯化碳溶液褪色,并利用這個性質檢驗乙烯。

筆者在這個看似平常的知識教學中,卻遇到了新的問題。高二的幾個學生提出疑問,溴溶液中以溴水最為常見,為什么教材中要用溴的四氯化碳溶液檢驗乙烯呢?用溴水進行乙烯的加成反應有什么問題嗎?不同溶劑對乙烯的加成反應會有什么影響?在討論沒有結果之后筆者鼓勵他們組成探究小組,用科學探究解決這一系列問題。

1.2 探究假設

針對提出的問題作出假設,我們的依據是:水是最重要的極性無機溶劑;而苯和四氯化碳是非極性有機溶劑,乙烯是非極性有機物,根據相似相溶規(guī)律,乙烯更易溶解于有機溶劑,因此我們假設在苯、四氯化碳中乙烯與溴的加成反應速率應該比在水中快得多,而且現象也更加明顯。

1.3 探究方法

(1)通過閱讀人教版高中化學2 [2]、選修5 [3]及其他資料,了解乙烯的性質和檢驗方法及在實驗過程中應注意的問題,利用實驗探究所提出的問題,并做好詳細的實驗記錄。

(2)對實驗現象及數據記錄進行分析,再結合相關資料查閱,對假設進行驗證,從而得出比較合理的結論。

2 探究過程

2.1 反應原理

(1)當以反應溶劑為變量時,苯和四氯化碳作反應溶劑差別只有幾秒,差別不大,可以視為實驗精度誤差,因此在有機溶劑中乙烯加成反應速率是一樣的;但與水中的反應時間相比,差別平均可達到近1分鐘,這是不能用實驗精度來解釋的,可見溶劑極性對反應的影響最大。學生運用反應速率公式ν=Δc/Δt計算反應速率:

ν(極性)=Δc/Δt1,ν(非極性)=Δc/Δt2

在本實驗中所有的Δc都是常數。兩者的速率比值:

ν(極性)/ν(非極性)=(Δc/Δt1)/(Δc/Δt2)

=Δt2/Δt1≈75s/18s≈4.2(倍)

結論:乙烯與溴發(fā)生加成反應時,水溶劑中比苯、四氯化碳溶劑中加成反應速率快得多(約4倍多)。這與假設剛好相反,說明在水溶劑中乙烯加成反應速率比非極性溶劑中更快。

(2)當以乙烯純度為實驗變量時,可以看出未經凈化的乙烯相應反應時間明顯縮短,反應速率加快。學生認為這是由于沒有用10%NaOH溶液除雜的氣體中除含乙烯外,還有SO2等還原性氣體,SO2也能使溴水褪色(反應是:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4),所以通入沒除雜的氣體時,溴溶液褪色更快。

2.4 探究深化

可見,我們的假設:“在苯、四氯化碳中乙烯與溴的加成反應速率應該比水中快得多”是錯誤了。實驗事實正好相反。通過查閱大學資料[4],介紹烯烴的親電加成反應:把干燥的乙烯通入溴的無水CCl4溶液中(置于玻璃儀器中)不易發(fā)生反應,若置于涂有石蠟的玻璃容器中更難反應,但當加入一點水時,就發(fā)生反應使溴的顏色褪去,這說明溴與乙烯的加成反應是受極性物質如水、玻璃的影響,實際上就是乙烯雙鍵受極性物質的誘導,使π電子云發(fā)生極化。所以乙烯與極性溶液溴水的加成反應比溴的苯、四氯化碳溶液快。

經過學生探究小組討論,實驗事實說明無光照射條件下,乙烯與溴反應需要極性條件,說明反應不是自由基型反應,而是離子型的反應。反應分步進行。總的反應機理可以簡單地表示為:

①親電加成:

3.4 分析及結論

可以看到,苯與四氯化碳作溶劑時溴的褪色時間很接近,而在水中的反應時間比苯和四氯化碳長約一分鐘,說明乙炔與溴在水中的加成反應比在苯和四氯化碳中稍慢。這個細微的差別使學生感到很奇怪,這個結果與乙烯的探索結果完全相反!

3.5 意外收獲

就在大家迷惑不解之時,正在繼續(xù)進行實驗操作的一名學生偶然走出教室,這天陽光特別明媚,就在這一瞬間,他發(fā)現自己手里的反應器中溴溶液的顏色已經褪去,此時探究小組宛然意識到:乙炔的加成反應對陽光敏感!于是轉向對陽光影響的探究。接著又設計了“陽光照射”與“暗室”兩組新的實驗,經過反復的平行實驗,取得數據平均值記錄如表3:

結論:第(3)組數據與第(1)組接近,且無明顯的規(guī)律性可循,說明乙烯與溴的加成反應幾乎不受光線的影響,進一步證明乙烯加成反應與自由基無關。

5 對加成反應實驗的新建議

(1)還是水溶液最好。用溴的水溶液進行實驗,優(yōu)點是操作更科學,溴水對環(huán)境更友好。用四氯化碳溶液進行實驗,除了浪費更多操作時間,試劑揮發(fā)造成不可忽視的浪費和環(huán)境污染外,還要增加回收工序,是毫無必要的。

(2)操作方法要科學。最好用注射器做反應器。將注射器用橡皮管與乙烯或乙炔發(fā)生器的導管相連收集氣體,再吸取幾毫升溴水,立刻封閉,振蕩、觀察??梢钥吹戒逅募t棕色很快褪去,同時注射器內壁出現一層油狀生成物,現象十分明顯,有利于激發(fā)學生的探究激情。

(3)外界條件要利用。記住乙炔與溴的加成實驗在陽光直射下進行時效果最佳(乙烯不需要)。如果必須在室內進行,則應該靠近陽面窗戶附近,以充分利用自然光加速反應,增強實驗效果。同時使學生在更多的機會中直接體驗多種外界條件對反應速率的影響,促進對化學反應微觀過程的認識。

以上實踐證明,有效的探究深化策略常常會使探究教學獲得意外的效果,同時科學探究的系統深化也是當前科學課程的拓展性要求,對學生創(chuàng)造力的發(fā)展具有重要的作用。由于科學教育的探究性和過程性,決定了教學中必然隨機生成大量的探究性問題。如何拓展并深化探究性問題,將探究教學引向充滿創(chuàng)造性的新境界,是一種富有智慧的教學探索。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準(實驗)[S].北京:人民教育出版社,2003:2,7.

[2]宋心琦主編.普通高中課程標準實驗教科書?化學2(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007:66~69.