关于化学反应速率含义的示例文章

2023-10-10 15:38 作文指导

化学反应速率的意义1

化学平衡移动的意义在于,当温度、压力、反应物和生成物的浓度等外界条件发生变化时,原有的化学平衡状态被打破,最大限度地向正方向移动,这在工业上具有重要意义。生产。

(1)浓度对化学反应的影响

从化学平衡常数的定义分析,当反应温度不变时,增加反应物浓度必然使化学反应向正方向移动,导致产物浓度增加,从而达到最终平衡状态可以到达;产物也会移动,从原来的平衡状态来看,相当于增加了反应物的浓度,反应也会向正方向移动,提高了反应物的利用率,因而得到广泛应用在工业生产中。例如,对于N2+3H2=2NH3的可逆反应,让化学平衡向生成NH3的方向移动。在其他条件不变的前提下,可以向反应容器内充入N2或H2以提高其浓度。在实际生产中,为了获得更多的NH3,需要尽快除去生成的NH3,以降低NH3的浓度。这样反应就可以向正方向进行。

(2)温度对化学平衡的影响

改变浓度是化学平衡常数不变时所遵循的规律,但当化学反应温度发生变化时,就会引起化学平衡常数的变化。经过物理化学家的潜心研究,终于发现了温度对化学平衡的影响,满足克拉佩龙方程,即当温度升高时,化学反应向吸热方向移动,当温度降低时,化学反应向吸热方向移动。化学反应向放热方向进行。因此,在工业生产中,根据化学反应的吸热和放热采取相应的措施,使之向产品的方向运动。

(3)压力对化学平衡的影响

压力对化学反应的影响主要是指涉及反应物中气体或产物中气体的反应。从化学平衡常数的角度来看,压力对涉及化学方程式中分子数量增加或减少的反应的影响也是不同的。实验证明,在其他条件下,增大压力有利于化学分子向数量较少的方向移动,减小压力则有利于向化学分子数量增加的方向移动。

2.化学反应速率理论

不同化学反应的反应速率存在明显差异。例如,酸碱中和和爆炸反应比较剧烈,而部分氧化反应则进行缓慢。为了更好地服务于化工生产,需要对化学反应进行详细研究。经过研究,最终采用化学反应速率来衡量化学反应的速度。

1、浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响是通过影响化学平衡过程来实现的。对于大多数化学反应来说,增加产物或降低产物浓度有利于向正方向发展,但并非所有化学反应都遵循这一规律。例如,如果某种组分对化学反应速率的分级数为零,则增加或减少该组分不会影响化学反应速率;当某种组分的反应级数为负数时,增加其浓度不会增加原有的反应速率。速度,反之则会降低其速度。对于某种化学反应,当催化剂和外界温度确定后,浓度就成为影响反应速率的重要因素。

2.温度对化学反应速率的影响。人们很早就发现,温度对化学反应的速率有重要影响。化学反应除了浓度对反应速率的影响外,还与化学速率常数密切相关。温度对化学反应的影响主要是通过影响反应速率常数来实现的。如果反应过程中整个体系的活化能降低,则反应温度会更高,反应速率会更快。然而,对于复杂的反应体系,升高温度有利于向更高活化能的方向发展。

3、催化剂对化学反应速率的影响。催化是有选择性的。例如,如果某种物质在一个反应​​中是催化剂,那么它可能在其他反应中不是催化剂。对于有主反应和副反应的体系,可以选择合适的催化剂来促进主反应并抑制副反应。此外,化工生产中需要研究影响催化剂中毒的因素,避免因工业设施使用不慎而导致催化剂中毒。催化剂中毒使催化剂无法发挥其最佳催化效果,影响反应的进行。

3.总结

化学反应速率的意义2

了解化学反应的速率可以帮助学生定量地了解化学反应的速度,而了解影响反应速率的因素可以帮助学生更全面地了解反应物的性质以及外界因素对化学反应的影响。化学反应速率的知识也是学习化学平衡的必要知识准备。

课程标准要求学生提高辨别和识别化学反应速率的学习能力,即要求学生懂得如何判断反应速度,了解与反应速率相关的观察和测量方法。同时强调通过实验探究进行学习,提高科学探究能力。

温度和催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响在初中化学中已初步涉及。学生已经知道温度和催化剂是影响化学反应速率的因素。但要帮助学生深入了解化学反应速率,还必须了解影响化学反应速率的因素。

【学习目标】

1.通过实验了解不同的化学反应有不同的速率。同一化学反应的速率受温度、催化剂等因素影响。

2.了解控制化学反应速率对人体的意义。

3.了解如何观察和测量化学反应的速率,知道如何加快或减慢化学反应的速率。

4.学习实验探究的基本方法,培养学生学习化学的兴趣,培养观察和进行实验的能力。

【要点】

1.通过实验了解不同的化学反应有不同的速率。

2、同一化学反应的速率受浓度、温度、压力、催化剂等因素影响。

【难度】

对化学反应速率的概念理解;

【课程安排】

第 1 课

【教学流程】

〖情景创设〗 利用视频素材或讲述生动的事例,帮助学生了解自然界、生产、生活中的化学反应是快慢进行的(例如展示氢气和汽油蒸气的安静燃烧和爆炸;铁的腐蚀、纯氧引入转炉炼钢,会使少量的铁剧烈氧化,产生耀眼的火花,呈现出“钢花绽放”的壮丽景象);人类需要控制反应速度。

〖提问〗如何比较判断反应速度?请提出您认为可行的建议并进行试验。

【演示实验】 取两个试管,分别加入5 mL 0.1 mol/L Na2CO3 溶液和NaHCO3 溶液,然后各加入3 mL 0.1 mol/L 盐酸。观察、比较并记录发生的现象。

通过观察,NaHCO3与盐酸的反应比Na2CO3更剧烈,产生的气泡也很剧烈,而Na2CO3在盐酸中只较快地释放出气体。

〖补充说明〗 学生通过目视观察比较两种化学反应的速率。实验还表明,反应速率主要取决于反应物的性质。

但是,如果我们只研究一种化学反应的速度,比如只测定NaHCO3和盐酸的反应速度,该怎么办?

〖讨论交流〗同学们的意见包括:

1、反应速度只能通过比较来判断。仅凭反应速度是不够的

2. 可以通过反应过程中气体消失的速度来判断,比如看每分钟减少多少

3. 可以通过CO2释放的速度来判断,比如看每分钟产生多少个气泡,或者产生多少CO2体积

【归纳与总结】比较法可以帮助我们判断两个或几个化学反应速率的相对大小。然而,判断化学反应速率的大小,应该看单位时间内反应物的还原量或单位。生成时间的数量会增加。由于反应是在一定的容器或一定体积的溶液中进行,反应物或生成物的量的减少或增加可以用容器或溶液中物质浓度的增加或减少来表示。因此,我们可以得出以下结论:

〖黑板〗 1.化学反应速度

1、概念:化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。

2、表达方法:化学反应的速率可以用单位时间内反应物浓度的减少量或产物浓度的增加量来表示。

表达式:ν=

其常用单位为mol.(L.min)-1或mol.(L.s)-1

[思考] 如何理解反应速率?

1、某反应物的浓度为2mol/L。反应两分钟后,其浓度变为1.6mol/L。求该反应的反应速率。

2、在一定条件下N2+3H22NH3的反应中,初始C(N2)为2mol/L,C(H2)为5mol/L。当反应进行2分钟时,测得C(NH3)为0.4mol/L。 ,(1)分别用N2、H2、NH3表示反应速率。 (2)当反应进行2分钟时,C(N2)为__,C(H2)__。

〖概述〗(1)化学反应速率实际上是指某种物质在一定时间内发生化学反应的平均速率,而不是某一时刻的瞬时速率; (2)不同物质对同一反应表示的化学反应速率的数值可能不同,但含义相同,必须注明反应物质。起始浓度不一定成正比,但转化浓度一定成正比; (3)涉及纯液体或固体的化学反应,一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率,且不存在浓度变化; (4)同一化学反应中各物质的反应速率之比等于反应方程中化学计量数之比。如:

2A(g)+3B(g)C(g)+4D(g)ν(A):ν(B):ν(C):ν(D)=2:3:1:4

【交流与讨论】我们已经知道,决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质,外界条件也是影响反应速率的因素。请根据你自己的经验和所学的反应知识讨论哪些外部条件会影响反应速率以及它们会产生什么样的影响。

〖黑板〗 2.影响化学反应速率的因素

1.内部因素:化学反应的速率主要由反应物的性质决定

2、外部因素:温度——温度越高,反应速度越快;催化剂——可以大大提高化学反应速率;许多因素如反应气体的压力、固体反应物的颗粒大小、反应物接触表面的大小等对反应速率有影响。有影响。

〖实验探索活动〗见教材第28页

【交流讨论】举例说明人们在生产、生活和化学实验中如何加快或减慢化学反应的速度?

〖总结与总结〗

1、在实验室中,常采用加热来提高反应温度以提高反应速率。

2、氨合成工业中,二氧化硫氧化成三氧化硫是在较高温度下进行,以加快反应速度

3、现代化学和化工生产中约85%的反应需要使用催化剂来加快反应速率。

4、为了防止食物变质,我们把食物存放在冰箱里,以降低温度,延缓食物变质的速度。

〖课堂练习〗参见教材第29页

〖课外练习〗

(1) 铁与盐酸反应的化学方程式如下: Fe+2HCl=FeCl2+H2

有什么方法可以提高该反应的速率?

(2)NO和CO是汽车尾气中的两种有毒气体。理论上,NO和CO可以反应生成CO2和N2,但实际上NO和CO在汽车尾气中并没有被还原。请分析一下可能的原因。

【作业】课本第31页第7题

【教学反思】

①引导学生从自己的生活经历或对周围事物的观察出发,让学生感受到化学反应和化学反应速率与自己的生活密切相关。

②简单的计算有助于学生对反应速率的认识和理解。

化学反应速率的意义3

关键词:化学反应速率;教学思维;对策

CLC 分类号:G632.0 文档代码:A 文章编号:1674-9324 (2015) 04-0233-02

《化学反应速率》是一门从化学动力学角度研究化学反应速度的课程。课程重点是学习化学反应速率的定量表达方法以及浓度、温度、催化剂等外界因素对反应速率的影响。本课程考试大纲要求:了解化学反应速率的概念及反应速率的定量表达方法;了解浓度、温度、压力、催化剂等外界条件对反应速率的影响,并了解其一般规律;了解化学反应速率在生活、生产和科学研究等领域发挥着重要作用。学生对“化学反应速率”知识点理解的发展过程可以如图1所示。通过必修课2的学习,他们已经知道化学反应有不同的速度,但不知道如何定量描述化学反应的速度。我们已经知道浓度、温度、催化剂等外部条件的变化会如何影响化学反应的速率,但我们不知道这种影响发生的原因和程度。在本课中,学生将学习化学反应速率的定量表达方法,并从定量的角度探讨外部条件对化学反应速率的影响。现在,我们以陆克版《化学反应原理》第二章第三节“化学反应速率”为例,思考教学过程中出现的问题,并提出相应的解决方案。本节教材的内容框架如图2所示。

1.化学反应速度

在教材的这一部分中,让学生尝试通过探究活动对化学反应速率进行定量研究。教学过程中经常出现一个问题:由于本实验直接测量的是镁棒的质量和物质的量,因此学生在表达反应速率时,直接用每单位镁棒质量的变化来表示。单位时间。或用物质的量的变化来表示反应速率。这与通常所说的用单位时间物质浓度的变化来表示反应速率不同。因此,探究活动设置了问题2“如果用单位时间内盐酸浓度的减少量和氯化镁浓度的增加量来表示反应速率,需要什么数据?”指导学生并为下面的速率方程铺平道路。学生在学习过程中容易犯一个错误,即把镁含量的变化除以溶液的体积视为镁浓度的变化。教师应引导学生:“一般来说,浓度仅针对气体。溶液中的溶质、固体、溶剂的浓度视为常数,不能用来表示化学反应的速率。”

教师在教学和学生学习过程中还应注意以下几点:第一,对于同一化学反应,不同物质表示的反应速率在数值上是不同的,因此一般指出v(A)或v (二)。其次,化学反应速率,无论是用反应物还是产物来表示,都是一个正值。但课本中出现的两个公式的形式会让学生认为是用单位时间反应物浓度的变化来表达的。的反应速率为负值,很容易让学生迷惑,所以要强调的是,Δc(A)是浓度的变化,不一定是“后减先”,即化学反应速率无论怎样都是正值表达什么物质。价值。第三,上面的第二个公式比较复杂,学生理解和记忆起来比较困难。在实际应用中也很少使用。只是为了说明不同物质对同一反应所表示的反应速率是相同的,因此教学时应注意引导学生重点理解和掌握第一个式子。第二个公式的理解应该是:在同一个化学反应方程中,不同物质所表示的反应速率之比等于它们的方程系数之比。

在必修课2中,学生已经从定性的角度了解了什么是化学反应速率。在本课程中,他们将进一步学习化学反应速率的定量表达方法,并从定量的角度探讨外部条件对化学反应速率的影响。影响形势,注重培养学生对问题的定量研究意识。

2、浓度对化学反应速率的影响

在浓度对速率的影响中,课本上出现了速率方程:v=kc(A)c(B)。在教学中,要注意这部分内容的深度和广度。与掌握具体知识相比,本课更注重培养学生对问题进行定量研究的意识。因此,教学时应把握的一个核心是:只需知道化学反应速率与反应物浓度之间存在一定的定量关系即可。这种定量关系通常是通过实验测量的,与化学方程式中的系数没有确定的关系。

教学过程中遇到的主要问题是:一是学生容易将速率方程与上一节中化学反应速率的计算公式混淆,不清楚两个公式的含义。为了解决这个问题,可以通过比较来引导学生区分这两个公式。其次,压力对化学反应速率的影响是学习过程中容易出错的点。应引导学生将压力对速度的影响转化为对注意力的影响。即当压力变化时,只有浓度变化才会影响反应速率。 ,否则不影响,如:与定体积反应无关的填充气体问题、仅涉及液体和固体的反应问题等

3、温度对化学反应速率的影响

这部分教学的重点是:温度与反应速率常数之间存在定量关系;温度对反应速率的影响与活化能有关;活化能的定义。教学时要创设情境,层层提问,一一引出知识点。首先问: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的速率);其次问:为什么提高相同的温度对不同化学反应的速率有不同的影响? (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越大);最后解释一下什么是活化能。温度对速率的影响涉及化学反应动力学的研究,具有很强的理论性。例如,教材提出了“初等反应”的概念,分析了“化学反应公式如何进行”的问题。如何在教学过程中既不增加学习难度,不引入太多概念,又能让学生从本质上理解化学反应速率差异如此之大的原因,为今后的学习打下初步的理论基础,成为教学的难点。 。因此,在教授阿累尼乌斯公式时,只要求学生知道对于某种反应,温度对化学反应速率的影响与活化能有关。当Ea>0时,反应速率常数随温度升高而增大,化学反应速率加快。在教学过程中,不宜探究来龙去脉,更不宜推导出公式。课本中的反应过程示意图应指导学生学习,利用图像可以帮助学生理解活化能的含义。

4.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通过参与反应、改变反应过程、降低反应活化能来提高化学反应的速率。教材中的“氯催化臭氧分解过程示意图”是教学的重点,可以帮助学生理解上述内容。

教学中遇到的一个问题是学生经常混淆催化剂对化学反应速率的影响和它们对平衡位移的影响。教师应帮助学生比较和总结这些内容。例如:催化剂降低了反应的活化能,从而提高了反应速率常数,从而提高了化学反应速率;而催化剂不能改变化学平衡常数,因而不影响平衡。该问题可以在不改变平衡状态的情况下得到解决。

教材从“化学反应如何进行”中提出了“反应过程”、“基本反应”等概念。这些概念的引入可以从本质上揭示化学反应的复杂性,保证教学内容的科学性,帮助学生从本质上理解化学反应速率变化的原因,为今后的学习打下初步的理论基础。但高考并不要求速率方程、阿累尼乌斯公式、初等元素反应、碰撞理论等,因此在教学中如何准确把握教学的深度和广度就成为一个重要问题。例如,对于“基元反应”,您只需知道基元反应是一步反应,而许多化学反应是由多个基元反应组成的复杂反应。另一个例子是“速率方程”。要知道,化学反应速率与反应物浓度之间存在一定的定量关系。这种定量关系通常是通过实验测量的,与化学方程式中的系数没有确定的关系。

与必修课2相比,《化学反应原理》更注重培养学生对问题的定量研究意识。因此,如何准确把握教学的深度和广度,同时又不增加学生的学习负担,也是教学过程中需要解决的重要问题。教学时要在必修课的基础上提高学生对化学反应速率及其影响因素的认识,但不能过于定量或抽象。应注意使这部分内容与大学化学教学有所不同。注重培养学生分析处理数据的能力、解决问题的能力、逻辑思维能力。这些能力的考核也是新课程高考的一个重要方面。

参考资料:

[1] 北京师范大学国家基础教育课程标准实验教材主编委员会组.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年全国普通高等学校招生统一考试大纲(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,严贤元。新课程教学设计思想与教学模式[M].成都:四川大学出版社,2005.

[5]王金华.浅谈师范院校本科生实验创新活动选题[J].化学教育,2006,(5).

[6] 王河金.可持续发展理念下的中学化学教师教育[J].化学教育,2006,(11).

化学反应速率的意义第4章

【显示】(投影)氢氧混合气体爆炸景观;青香蕉和熟香蕉的比较。师:请比较一下日本福岛核电站氢氧混合气体爆炸与香蕉成熟两个反应过程的速度。 Raw:氢氧混合气体爆炸速度非常快,瞬间完成;香蕉成熟缓慢。师:由此可见,化学反应有快有慢。物理学中如何描述速度?学生:(思考、讨论、描述方法)方法一:用物体单位时间内的位移来描述;方法二:利用经历同样位移所花费的时间;方法三:用同一时间内所经历的位移量来表示;…… 师:很好。 2004年雅典奥运会110米栏比赛中,刘翔以12分88秒的成绩获得冠军,可见他的速度非常快。那么,我们在化学中如何描述化学反应的速度呢?学生:(思考、讨论、描述方法)方法一:用同一时间内发生反应的物质质量的多少来描述;方法二:用同一时间内生成的物质的质量的多少来描述;方法三:用同样的时间产生气体,用体积来描述;方法四:用等量反应所需的时间来描述; …… 老师:很好。从这个角度来看,描述化学反应速度的方法有很多种。请阅读本书第30页。

2.【黑板】

化学反应速度

1 含义:测量化学反应速度的物理量。

2 表示方法:单位时间内反应物浓度的降低或产物浓度的增加。

3 表达式:v(B) = Δc Δt Δc - 浓度变化,Δt - 反应所需时间,v (B) - 物质 B 的化学反应速率。

4、单位:mol·(L·min)-1或mol·(L·s)-1 【投影】小测试:2SO2+O与22SO3反应,10秒后,O2物质的浓度减少1mol ·L-1,SO3物质浓度增加2mol·L-1。问题1:利用O2和SO3的浓度变化来计算反应速率。问题2:v(SO3)和v(O2)的含义相同吗?胜板岩: O2 的反应速率 v (O2) = Δc / Δt = 1 mol • L - 1 / 10 s = 0.1 mol • (L • s) - 1 SO3 的反应速率 v (SO3) = Δc / Δt = 2 mol•L-1/10s=0.2mol•(L•s)-1 教师:我们求的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率?它有方向吗? Health:是平均速度,只有大小没有方向。师:同一化学反应由不同物质表示的化学反应速率是否相同?我们需要注意什么?学生:不,我们需要指定物质的类型。师:化学反应的速率可以用任何物质来表示吗?学生:不。固体的浓度没有改变。 【投影】总结化学反应速率的特点:①化学反应速率代表一段时间内的平均速率,而不是瞬时速率; ②化学反应速率是标量,即只有大小而没有方向,且均取正值; ③同一反应的速率可以用不同的物质来表示。数值可能不同,但表达的意义是一样的,所以需要注明具体物质,如v(B); ④ 化学反应的速率一般不能用固体或纯液体来表示。师:我们知道化学反应的速率有快有慢,那么什么因素决定了化学反应的速度呢? 【演示实验】比较相同尺寸的镁条和铁丝在去除氧化膜后与相同浓度的稀盐酸的反应。请观察试管内产生的气泡数量。盐酸镁棒丝工程师:从现象可以看出,镁棒上产生的气泡较多。如果我们用铜代替它会发生什么?为什么?健康:根据金属活性顺序表,镁比铁活泼,因此反应较快,而铜不与盐酸发生反应。师:由此可见,反应速度的快慢与什么有关?健康:与反应物本身的性质有关。

3.【黑板】

影响化学反应速率的因素

1.内部因素:反应物本身的性质。 [预测] ① 将食品置于低温条件下通常可以保存更长时间。为什么? ②加酶洗衣液的去污能力比普通洗衣液强很多。为什么? ③向炉内吹入空气,炉内的火就会越烧越旺。为什么?师:可见,化学反应的快慢也与外界条件有关。那么外部条件如何影响化学反应速率呢? 【活动与探索】完成下列实验,分析影响过氧化氢分解反应速率的因素(大试管上已贴有标签①②)。实验1:取①②两个大试管,各加入5 mL 4%过氧化氢溶液,用药勺末端将少量二氧化锰粉末加入到②试管中,观察并比较变化在两个试管中。实验2:取①②两个大试管,各加入5 mL 12%过氧化氢溶液,将①②试管分别放入盛有冷水和热水的烧杯中,观察并比较两次测试的变化管。 。实验3:取①②两个大试管,①向试管中加入5 mL 4%过氧化氢溶液,②向试管中加入5 mL 12%过氧化氢溶液,并加入3滴0.2同时为每个摩尔。 •L-1氯化铁​​溶液,观察并比较两个试管中发生的变化。 【实验现象】实验1、2、3中,试管②产生气泡的速度更快。 【讨论】压力对化学反应速率的影响。 (温馨提示:气体的浓度等于气体物质的量除以容器的体积)压力l系数仅适用于涉及气体的反应。 【结论和板书】2、外部因素:其他条件不变,增加反应物浓度,加快化学反应速率;提高温度以加快反应速度;使用催化剂加快反应速度;增加压力以加快化学反应速度。 【问题解决】教材第31页“问题解决”。 【作业】本书第33页的问题2和4。扩展选修作业:1.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在1L密闭容器中进行。 2分钟后,水蒸气的量增加了2.4mol,那么这个反应的平均速率是多少?分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。考虑化学反应速率与化学计量的关系。 2、A+3B和2C+2D,不同情况下的反应速率为:①v(A)=0.015mol/(L·s),②v(B)=0.06mol/(L·s),③v(C) = 0 .04mol/(L·s),④v(D)=0.36mol/(L·min),比较速率的大小。

4.教学反思

《化学反应速率》是我所在的班级,参加2011年余姚市教学新秀大赛,获得第一名。在课后的反思中,我发现了这堂课成功的几个关键因素。

1、追求简单。本课通过介绍日本福岛核电站爆炸和香蕉成熟的情况介绍化学反应的速度,然后引导学生对比速度的定义,总结形成化学反应速率的概念,进而深化和巩固通过简单的练习获得新的知识,直到影响因素结束整个教学过程始终追求简单。将复杂的问题简单化,减轻学生的负担。

2、追求实效。有效教学是指教师在遵循教学规律的前提下,运用有效的教学方法和手段,使学生处于最佳的学习状态,在学习过程中不断提高学生的学习能力,培养良好的学习品质。在化学反应速率概念的教学中,通过联系物理学中物体速度的描述方法,使学生对学习内容有深刻的理解,并能够在分析解决的过程中举一反三。问题,并提出化学反应速率的多种表示。该方法易于学生理解和接受,效果良好。

3.追求探索性。影响化学反应速率的因素需要进行实验研究。实验探究应注重学生的体验过程和方法发展,培养学生一定的科学素养和合作意识。设计:提出一个问题——化学反应的速度也与外界条件有关,那么外界条件是如何影响化学反应速率的呢?活动与探索——完成实验并分析影响过氧化氢分解反应速率的因素;得出结论(传达结果)。通过实验探索,充分调动了学生的学习积极性,很好地掌握了影响化学反应速率的因素。课堂教学是一种具有强烈教育目的的活动。为了这个共同的目的——提高教学效果,我们共同探索、共同提高。在今后的教学中,我们一定要化糟粕为妙,变精彩为妙,这样我们的课堂教学水平才能不断提高。

化学反应速率的意义5

关键词:化学反应速率;反应速率理论;影响因素

“化学反应速率”一章从学科范围上来说属于无机化学,是无机化学中非常基础的一章。教师对化学反应速率的清晰透彻的讲解对于培养学生正确的思维方式、树立学好无机化学的信心至关重要。根据我多年在高职院校教授基础化学的经验,高职院校新生在学习无机化学时,普遍感觉过于理论化,难以把握理论之间的联系。在实践中分析问题时,他们依靠的是背诵规则。在解决问题时,很难完全掌握知识的内涵。针对这一现象,本文探讨化学反应速率教学的关键和核心,帮助学生建立化学思维模型,从本质上提高学生的理论水平和分析能力。

1.化学反应速率的定义及表达式

学生从高中开始学习化学反应速率,其定义也很容易理解。教师在讲解反应速率的表达式时,必须指出,真正具有研究意义的化学反应速率是瞬时速率,以便学生明确,除非另有说明,反应速率是指化学反应中的瞬时速率。未来。这样可以避免学生混淆平均反应速率和瞬时速率。速率与反应速率之间的关系。 “浓度-时间”曲线上的瞬时速率等于曲线上某点对应于某一时间的斜率。告诉学生时,应画出“浓度-时间”曲线并制作三角形图像,结合极限知识,直观地表达出当时间段无限接近0时,反映在曲线上并浓缩成一个点。该点的斜率就是瞬时速率,学生一看就明白。

2.反应速率理论简介

反应速率理论包括碰撞理论和过渡态理论。学生在学习这两种理论时常常感到困惑。即使学习了化学反应速率这一章,他们仍然无法完全掌握这两个理论的本质。从做题的角度来说,只需要背出影响反应率的因素和原因就可以通过考试。因此,有的学生忽视了对理论的理解,甚至影响了他们今后学习其他化学理论的积极性。化学学科是基于实验的。提出化学理论和模型来解决实际问题。因此,大多数理论都有局限性,并且集中于分析和解决问题的某一方面。他们不是万能的。教师在讲授具体理论时,必须明确论证理论的重点和适用性,揭示理论的本质。

1. 碰撞理论

碰撞理论教学的关键是研究有效碰撞发生的必要条件。有效碰撞包含两个必要条件,一是能量条件,二是取向条件。这两个条件共同影响有效碰撞的频率,从而影响反应速率。能量条件的关键是:活化能是有效碰撞的能量极限。活化能值越小,意味着分子成为活化分子的能量越少。因此,活化分子的比例越大,有效碰撞的比例也越大。越大,反应速率越大,反之亦然。取向条件的关键是活化分子团中相应的原子在碰撞时必须相互接触。可见,有效碰撞的两个条件中,能量条件是必要条件,取向条件是充分条件。

碰撞理论关注有效碰撞的频率。如果在一定条件下有效碰撞频率增加,反应速率就会增加,反之亦然。碰撞理论比较直观、容易理解。它没有考虑分子的内部结构和运动。它将分子视为刚性球,将分子之间的碰撞视为完全弹性碰撞。它没有显示化学反应的具体过程。

2. 过渡态理论

过渡态理论弥补了碰撞理论的缺陷,从微观角度解释了化学反应速率。过渡态理论的关键是提出活化配合物的中间态,从而可以通过能量变化的数值来分析化学反应的具体过程。教师在讲解过渡态理论、分析反应速率时,必须画出反应过程-势能图。在势能图上,学生可以直观地看到每一步能量的差异,使活化能的概念更加形象;同时推导出正、逆反应均具有活化能,加深了对正、逆反应的认识;揭示反应的摩尔热以及正反应和逆反应之间的关系活化能之间的关系加深了学生对之前学到的化学热力学相关概念的理解。

通过以上的教学和延伸,学生会自觉地得出过渡态理论侧重于分析活化能(碰撞理论侧重于有效碰撞的频率),进而引导学生充分掌握两种理论之间的关系,并在后面描述如何几个主要条件会改变反应。速度奠定基础。

3.影响化学反应速率的条件和原因

这里重点讨论浓度、温度、催化剂引起的反应速率的变化及其原因。

1. 专注

在影响反应速率的其他条件(特别是温度)不变的情况下,讨论浓度对反应速率的影响。当温度恒定时,系统的能量分布也恒定。过渡态理论侧重于分析能量,因此很难解释浓度的变化和反应速率的原因。适合用碰撞理论来解释:增加反应物浓度会增加单位体积内活化分子的数量,单位时间内该体积内反应物分子的有效碰撞次数会增加,因此反应速率增加。

2. 温度

温度对反应速率的变化及其原因可以用碰撞理论来解释:当温度升高时,反应物吸收能量,这有助于非活化分子转化为活化分子,导致百分比增加活化分子的数量和有效碰撞频率的增加。 ,因此反应速率增加。

因为温度与能量因素相关联,所以温度对反应速率的影响,也可以用过渡态理论解释。在化学反应过程中,反应物的能量必须达到活化能的限制,从反应历程――势能图上表现为反应物必须爬过活化配合物(过渡态)的能垒,这是反应发生的基本条件。升高温度,有助于反应物系统的能量提升,能量更容易达到活化能,进入过渡态,反应更容易发生,反应速率增大。

3. 催化剂

催化剂通过改变反应历程来影响反应速率,过渡态理论从微观角度研究化学反应的中间过程,因此,过渡态理论适宜分析催化剂对反应速率的影响。加入催化剂,反应过程中活化配合物的能量降低,即活化能降低,反应更容易发生,反应速率加快。从反应历程――势能图上可以看出,加入催化剂改变反应历程后,正反应和逆反应活化能降低的数值是相等的,因此催化剂对正逆反应速率均加快。

总之,按照以上方案讲授化学反应速率,学生能从本质上领悟理论,在实际学习中做到灵活思考、融会贯通,而不是单纯背诵规律。大学化学理论知识较多,适用条件复杂,思维模式也较为抽象。高职生相比本科院校的学生学习基础差,接受适应这些特点也更加困难。在实际教学中,教师应有针对性地培养高职学生具体问题具体分析的意识和能力,对于指导学生入门,树立学习信心有深远的意义。

参考文献:

[1]高琳.基础化学[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]叶芬霞.无机及分析化学[M].北京:高等教育出版社,2004.

化学反应速率的意义篇6

温度对化学反应速率的影响比较直观、显著,其影响效果一般分为以下五种。第一种是最常见的,它是指化学反应速率与温度间呈现指数关系,即随着温度的升高,化学反应速率呈现出加快的趋势,比如盐酸和烧碱的反应。范特霍夫是首位提出温度与化学反应速率常数间影响关系的化学家,而他研究的正是第一类反应。范特霍夫指出,在反应物浓度一定的情况下,温度每升高10K,化学反应速率会随着加快2~4倍,相应地,化学反应速率常数也会增加2~4倍。第二种是爆炸极限反应,也就是说,当温度升高时,K增大,但达到极限时,K增加得非常快,甚至会引起爆炸。第三种是常见的催化反应,在这类反应中,温度是通过影响催化剂的活性来影响反应速率的。例如,Fe这种催化剂的活性,从500~550℃开始,随着温度升高,活性逐渐增强,并且当催化剂Fe达到最大活性值时,化学反应速率最大,而超过这一极限对应的温度时,Fe的活性会随温度升高而下降,此时化学反应速率常数也会随着减小。第四种类比较反常,比如2NO+O2——2NO2,当温度升高时,化学反应速率反而会降低。第五种指的是温度变化会改变化学反应的生成物,会致使副反应的发生或者反应复杂化,在这类反应中,化学反应速率常数的变化趋势较为复杂,通常有起有伏,较难把握。

二、溶剂对化学反应速率的影响

溶剂是影响化学反应速率的重要因素,而考虑溶剂对反应速率的影响结果时,通常要综合分析,即全面考虑溶剂的极性,溶剂介电常数,原电池原理等。换言之,溶剂对化学反应速率的影响主要表面在以下四方面。第一,如果一个化学反应,它的生成物的极性大于反应物,那么在极性溶剂中反应速率较大,相反地,如果生成物的极性小于反应物,那么在极性溶剂中化学反应速率会减慢。第二,在化学反应中,溶剂的介电常数越大,表示着离子间的吸引力越弱,所以溶剂的介电常数越大,离子间的化合反应越难进行。第三,当化学反应是金属与电解质溶液间的反应,若金属中含有杂质,那么将形成原电池,而这将加快化学反应速率。第四,如果反应物都是电解质,那么在稀溶液下,溶液中的离子强度直接影响着化学反应速率,也就是说,若溶液中存在其他离子,则将会对反应速率产生影响。

三、催化剂对化学反应速率的影响

催化剂对化学反应速率的影响主要通过改变反应途径、降低活化能等来实现的,而催化剂的种类,表面状态,表面性质等都对化学反应速率有显著影响。就催化剂种类而言,催化剂有普通催化剂和负催化剂之分,其中负催化剂的作用效果是阻碍反应进行,也就是说当温度升高时,化学反应速率会降低,比如保鲜剂和防腐剂。而催化剂的表面状态是催化剂的物理性质,它主要包括催化剂的表面积、表面孔径大小。通常情况下,催化剂的表面积越大、表面空穴越多,催化剂的活性就越大,相应地,化学反应速率常数就会越大。比如在H2O2的分解反应中,不同状态的铂催化剂对反应速率的影响不同,具体而言,在粉状铂的催化下,H2O2分解反应速率快于丝状铂,而丝状铂催化下的反应速率快于块状铂。另外由于铂黑是铂的胶体分散状态,活性比粉状铂、丝状铂都大,所以在它的催化下可能会使H2O2的分解反应伴随着猛烈爆炸。 

结束语

研究影响化学反应速率的因素及其影响结果,具有重大意义。一方面,探究的过程就是学习和巩固的过程。在教师教学完成后,再进行实验,再归纳总结相关知识,不仅有利于温故知新,增强我们的学习效果,还有助于我们学生分析、探究等能力的提高。另一方面,这有助于教学评价,有利于教师教学。其实,研究结果能反应出我们学生的学习成效、探究能力以及学习态度,而了解这些,能在极大程度上帮助教师认识到我们学生的优点以及不足,有助于因材施教。

参考文献

[1]刘美玲.影响化学反应速率因素之探究[J].科技创新导报,2013,(32):90.

[2]张德生.浅谈影响化学反应速率常数的因素[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2010,(01):86-91.

化学反应速率的意义篇7

关键词:教学模型;化学反应速率;教学设计;教学转化

中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2013)03-0288-01

化学反应速率是化学动力学的重要内容。化学反应速率内容隶属于对化学反应的认识。高中阶段自主学习方法的运用、抽象思维能力的形成都需要一定的锻炼机会。通过本节课的学习、实践,探究,学生已经初步涉及物质的本身性质,浓度,温度、催化剂以及反应物的颗粒大小等因素对反应速率的影响,并已经掌握了一些实验基本能力(操作技能、观察能力、分析能力、简单运用实验解决问题能力、评价简单实验能力等)。可见,这样的编排符合学生的能力发展水平。从而为学习本内容奠定了基础。

1."化学反应速率"模型的教学设计

图1化学反应速率的学生认识发展层级

数学模型是对所研究问题进行一种数学上的抽象,即把问题用科学的符号语言表述为一种数学结构。通过数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论。化学反应速率方程是在大量实验经验的基础上得出的数学模型,是浓度与化学反应速率之间的数学关系。不同的化学反应,其反应浓度与化学反应速率的定量关系是不同的,速率方程实际上是一个经验公式。因此这一数学模型的建立过程有助于扩展学生对规律研究的认识。

2.建立从具体知识的教学向为以观念构建为核心的教学转化

观念建构为本教学在内容上也选择和讲授事实性知识,但事实性知识的作用更多的是观念建构的工具和载体,最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断的概括提炼而形成的深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用,能很好的把本来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。与此同时,观念建构为本教学强调要把学生置于真实有意义的学习环境里,通过问题解决和活动探究去建构观念而不是仅仅记忆事实。观念建构为本教学强调学习要在具体性知识的基础,通过不断的概括提炼而形成深层的观点和思想。要达到这一目的,就需要学生对具体性知识进行深入理解,找出知识之间的内在联系,并通过不断应用知识把知识功能化,挖掘知识的认识价值和方法价值,从而把具体性知识转化成观念性知识。

由于本部分内容的教学中涉及到的碰撞理论、活化能理论、速率方程等都是针对基元反应的,在应用于复杂反应时,可能会出现某些矛盾或错误,因此在教学中如果不涉及反应历程和基元反应的内容,就会影响学生对反应速率的本质的理解,但是在本部分内容的教学中加入反应历程和基元反应,又会给学生增加学习的难度。因此,在化学反应速率的教学中是否要涉及这些相关内容有待于进一步讨论。

参考文献

[1]高瑛,马宏伟,颜桂琴,化学教学,2005,(5):8-9

[2]陈瑞芝,化学教育,2007,28(8):48-50

[3]龚国祥,马春生,刘江田,化学教育,2012,,33(3):12-24

[4]中华人民共和国教育部制订,普通高中化学课程标准(实验)北京:人民教育出版社,2003

化学反应速率的意义篇8

1.教材地位和内容分析

化学反应速率是化学反应条件确定的重要依据之一,作为动力学原理的重要组成部分,化学反应速率的学习和研究具有重要的理论价值和应用价值.在高中化学知识框架中,化学反应速率在必修Ⅱ和选修Ⅳ两个模块呈现,虽然具体的学习要求不同,但足见其在高中化学知识体系中的重要地位.从知识[JP3]内在构成来看,化学反应速率主要包括概念、计算及影响因素等.[JP]

2.当前教学研究存在的问题

在教学过程中,广大一线教师均有这样的体验:学生在单纯地学习化学反应速率概念、计算和影响因素时,普遍感觉比较轻松,但在运用反应速率知识辅助学习化学平衡原理时,原有的对化学反应速率的认识立即变得模糊,容易出现瞬间短路的现象.这样的现象其实反映了一个问题:化学反应速率的知识体系真像原本以为的那样容易被学生掌握吗?那么如何才能帮助学生克服这样的学习障碍呢?笔者以搭建学习支架的方式进行了有益的尝试.

二、理论依据

1.学习支架存在的理论基础

建构主义认为学习是新旧知识反复进行双向交互作用的进程,即对新知识意义的不断建构和对旧有知识意义的不断加以改造、重新组合的过程,也就是从同化到顺应,又由顺应到同化不断循环交替的过程.教学过程中,教师通过搭建学习支架能更好地帮助学生联系旧有的知识经验,展开组内组间合作交流,从而更有利于重新构建新知识.

2.学习支架的概念内涵

所谓支架指的是具有支撑作用的构架,学习支架即是在学生学习过程中对其学习具有支撑作用的辅助工具.确切地说,学习支架是一种旨在帮助学习者构建知识的概念框架,目的是将繁重复杂的学习任务简化分解,从而以便学习者更深入地理解问题.正因为这样,学习支架在各级各类学习中,都应该有着广泛的适用性,尤其是把支架搭建在学习者的最近发展区上,此时效果最佳.教师在搭建学习支架前,应努力创设情境,以期在激发学生学习兴趣的同时唤醒学生脑海中所有相关就知识的记忆,从而更准确地定位学生的最近发展区.同时应该让学生全程参与搭建学习支架、解决所有问题的全过程,既让他们体验获得知识的整个思维过程,又使他们自主搭建学习支架的能力得到发展和提升.

三、案例分析

下面我们就以选修Ⅳ化学反应速率为例,来具体谈一下如何搭建学习支架.

1.准备工作――学生最近发展区分析

学生通过必修II化学反应速率的学习己经初步定性接受了反应速率概念,知道反应速率是表征化学反应快慢的物理量,了解化学反应速率受温度、浓度、压强、催化剂等外部条件的影响,但对于这些外部条件影响反应速率的变化历程、影响效果等知之甚少.学生经过必修阶段元素化合物知识、氧化还原理论的学习储备初步具有了一些定量分析化学反应的经验,但还缺少定量分析化学反应速率的相关经验.学生通过部分演示实验、分组实验掌握了一些控制变量进行对比实验、探究实验的方法和技巧,使掌握定量测定化学反应速率、定量分析外部条件对反应速率的影响效果成为可能.

2.搭建认知支架,整合知识基础

个体学习活动常常受到个体所处的周围环境、文化背景的深刻影响,所以从学习者已有的生活经验出发,创设生活情境,有利于激发学习者的学习热情和学习兴趣,使他们更为积极主动地开展对比与想象,将所要学习的新知识与头脑中原有的旧知识同化顺应,从而整合形成一个更为完善、更加稳固的知识基础.为此,在化学反应速率教学中,设置认知支架:以源自生活的一组图片“食物的变质”“化石能源的形成”“炸药爆炸”帮助学生回忆化学反应快慢的定性直观描述,“校运会百米冲刺”“百米飞人大战”回忆描述快慢的定量方法及定量工具.这样学生很容易由运动会百米计时联想到化学反应速率的定量描述方法为消耗一定量反应物或生成一定量产物所需时间,或是单位时间内反应物的消耗量或产物的生成量.

3.搭建实验支架,培养学科思维

化学是一门以实验为基础的学科,观察实验可以帮助学生获得感性认识的第一手材料,操作实验可以发展学生实践动手能力,分析实验可以提升学生学科思维能力,设计实验更可以提高学生学科素养.在教学过程中,通过化学实验教师和学生将组合成学习统一体,从而产生更多的交互式合作与交流.在设计实验方案定量探究影响化学反应速率的过程中,搭建如下三个实验支架:(1)引导学生对照酸性高锰酸钾与草酸反应原理,明确影响该反应速率的因素,将所有变量分类成自变量、因变量和控制变量,以便帮助学生准确把握控制变量法.(2)引导学生将自变量按浓度、压强、温度、催化剂等因素分类,将抽象的控制变量概念具体化为基于控制变量法设计的一组系列实验,并通过小组合作、交流讨论确定各个实验方案的可行性.(3)引导学生分组操作实验、观察现象,记录相关数据于自己设计的实验报告纸上,并分析处理所得数据,得出实验结论.通过实验支架的搭建,将学生由看热闹的外行变成理性严谨的内行,使学生更深刻地体会到化学学科的研究过程和方法,提升科学素养.

4.搭建概念图支架,发展知识网络

概念图是基于奥苏贝尔认知同化学习理论的网络结构示意图,它以节点表示概念,节点间连线表征概念间内在逻辑关系,将学习过程形象直观为旧有知识网络体系不断同化新知识从而不断扩展的过程.为了使学生顺利接受并理解新知识,教师应首先整固学生的上位概念体系,建立稳定的概念固定点,为新概念的纳入做好充分准备,其次应注意选择合乎学生认知发展规律和知识内在逻辑结构的学习流程,方便学生前后联系,此外还应注意适时对新旧概念展开对比区分,以防错位混淆.因此,在教学中搭建如下支架:(1)必修化学反应速率概念与影响因素概念图;(2)反应速率概念的量化表征、瞬时速率与平均速率概念、同一化学反应中不同物质表征的反应速率及其定量关系;(3)影响化学反应速率的因素的微观解释、图像及一些简单数量关系;(4)化学反应速率完整概念图的整合.通过概念图支架的搭建,引导学生学会从简单到复杂、从局部到整体建构概念图,体验概念图内在的逻辑关系,使所学新知识内化而成的新知识网络体系更加清晰、稳固.

四、实践反思

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