化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡教與學(xué)設(shè)計(jì)

江蘇靖江劉國鈞中學(xué) 朱益虎 劉小燕

一、教案分析

本章包含兩個(gè)部分：

第一部分是第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率知識和第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，第二部分是第三節(jié)化學(xué)平衡及第四節(jié)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。

1.教材特點(diǎn)。

（1）理論性較強(qiáng)。

（2）注意培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

（3）重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法。

（4）重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

（5）運(yùn)用恰當(dāng)?shù)谋扔骱蛨D文并茂，介紹一些先進(jìn)的化學(xué)理論和化學(xué)領(lǐng)域的成果。

2.教學(xué)目的。

通過本章學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)：

（1）能夠運(yùn)用反應(yīng)速率及化學(xué)平衡原理指導(dǎo)解決可逆反應(yīng)中的實(shí)際問題。

（2）從外界條件對反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響，樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)和對立統(tǒng)一的哲學(xué)思想；從反應(yīng)進(jìn)行的方向的選擇樹立理論聯(lián)系實(shí)際和愛國主義思想。

（3）通過對化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的推理計(jì)算，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

二、教學(xué)建議

教學(xué)最重要的是獲取知識的過程，教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生作為一個(gè)探究者，去動手做、動眼看、動耳聽、動口說、動筆寫、動腦思，鼓勵(lì)學(xué)生的“動”。強(qiáng)化思維加工和知識獲取的過程，推遲結(jié)論呈現(xiàn)的時(shí)間，最重要的是讓學(xué)生領(lǐng)悟獲取知識的方法和體驗(yàn)成功的喜悅，真正成為知識的“淘金者”。

1.化學(xué)反應(yīng)速率及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的設(shè)計(jì)。

我們可以從一些古代建筑在近些年受腐蝕的速率大大加快等事實(shí)引出反應(yīng)速率的概念，并通過演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析，也可以在實(shí)驗(yàn)的分析中不斷設(shè)計(jì)問題，掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些知識，考慮到學(xué)生的已有知識和推理判斷能力，在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生主動參與到新知識的形成和發(fā)現(xiàn)中。如聯(lián)系化學(xué)鍵的有關(guān)知識，引出舊鍵的斷裂和新鍵的形成需要通過分子（或離子）的相互碰撞才能實(shí)現(xiàn)，引出有效碰撞和活化分子等名稱，再以恰當(dāng)?shù)谋扔?、教材的圖例，及運(yùn)用電化教學(xué)手段使畫面“動”起來，將抽象的概念形象化，說明只有具有足夠能量和合適取向的分子間碰撞才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后由學(xué)生展開討論得出濃度、溫度、壓強(qiáng)及催化劑對反應(yīng)速率造成影響的本質(zhì)原因——增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)→增加有效碰撞次數(shù)→增加反應(yīng)速率，幫助學(xué)生建立循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)方法。

2.化學(xué)平衡和影響化學(xué)平衡條件的設(shè)計(jì)。

在化學(xué)研究和化工生產(chǎn)中，只考慮反應(yīng)速率是不夠的，還需考慮反應(yīng)進(jìn)行的程度，即化學(xué)平衡?；瘜W(xué)平衡在大綱中的要求“懂得為什么”是教學(xué)的重點(diǎn)。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用對比的方法來認(rèn)識外界條件對反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的影響，在教學(xué)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)——討論——?dú)w納的教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論濃度的改變使化學(xué)平衡發(fā)生移動的原因，并歸納結(jié)論。然后采用濃度對平衡影響的教學(xué)思路來進(jìn)行壓強(qiáng)、溫度等對平衡影響的教學(xué)。也可以設(shè)計(jì)表格，引導(dǎo)學(xué)生一邊討論，一邊填表格，并指導(dǎo)學(xué)生歸納上述事實(shí)，總結(jié)出平衡移動原理，理解原理中“減弱這種改變”的涵義，利用化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用上的局限性，教育學(xué)生在應(yīng)用原理時(shí)應(yīng)注意其適用范圍，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法的教育。

3.化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。

科學(xué)家根據(jù)體系存在著力圖使自身能量趨于“最低”和“有序”變?yōu)椤盁o序”的自然現(xiàn)象，對于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，提出了互相關(guān)聯(lián)的焓判據(jù)和熵判據(jù)，即凡是能夠使反應(yīng)體系焓減少、熵增大的反應(yīng)方向，就是化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的方向。對于一個(gè)具體反應(yīng)，需應(yīng)用兩個(gè)判據(jù)綜合進(jìn)行分析，不能片面地做結(jié)論。教育學(xué)生要有辯證唯物主義思想和實(shí)事求是的態(tài)度。

三、探究內(nèi)容及方法

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從學(xué)習(xí)生活及社會中選擇和確定研究專題，用類似科學(xué)研究的方式，主動獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。

探究內(nèi)容之一：化學(xué)反應(yīng)速率在實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用。

問題設(shè)計(jì)：如何使實(shí)驗(yàn)室制氫氣的反應(yīng)速率加快呢？

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：給學(xué)生提供鋅粒、鋅粉、鐵片、鎂條、稀鹽酸、濃鹽酸、硫酸銅溶液等藥品和“簡易制氫裝置”儀器，供學(xué)生們選擇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)后，到實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)分析：學(xué)生設(shè)計(jì)了很多實(shí)驗(yàn)方案，到實(shí)驗(yàn)室操作后，有的成功了，有的失敗了，效果最好的是鋅粒滴加幾滴硫酸銅溶液后加入足量的稀鹽酸，經(jīng)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有些物質(zhì)反應(yīng)速率太快，有些又太慢，有些又混有雜質(zhì)氣體太多，均不利于收集制氫氣。

結(jié)論：加快反應(yīng)速率的方法有增大表面積、增大濃度、利用金屬活動性等方法，但有時(shí)在實(shí)際中難以實(shí)施，還可選擇更合理的方法，如形成鋅一銅原電池，加快反應(yīng)速率。

探究內(nèi)容之二：合成氨工業(yè)條件如何選擇。

問題設(shè)計(jì)：具體工業(yè)合成氨的條件選擇應(yīng)受哪些影響？

具體方案：帶領(lǐng)學(xué)生參加附進(jìn)合成氨工廠。

提出具體問題：

（1）怎樣得到原料氣？

（2）溫度控制多少？是不是越低越好？

（3）壓強(qiáng)是不是越高越好？

（4）要不要使用催化劑？使用什么催化劑？

（5）怎樣提高原料的利用？具體做法是什么？

（6）實(shí)際工業(yè)用什么樣的流程？

此時(shí)，學(xué)生在參觀中進(jìn)行思考與探究從而得出結(jié)論，具體從原理、動力、設(shè)備、材料、科學(xué)進(jìn)步等角度綜合分析合成氨條件的選擇，這樣使教材原來抽象工業(yè)生產(chǎn)原理能夠與實(shí)際聯(lián)系在一起。既使學(xué)生受到良好愛國主義和辯證唯物主義教育，認(rèn)清理論與實(shí)際的關(guān)系，又加深對課本知識的理解與記憶。