提高化学反应速率的方法范文

时间:2023-11-16 17:50:25

导语:如何才能写好一篇提高化学反应速率的方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

提高化学反应速率的方法

篇1

【展示】(投影)氢氧混合气体的爆炸景观;青香蕉、熟香蕉的对比图。师:日本福岛核电站氢氧混合气体的爆炸和香蕉的成熟,请对比两者反应过程的快慢。生:氢氧混合气体的爆炸很快,瞬间完成;香蕉的成熟较慢。师:由此可见,化学反应是有快慢之分的。物理上是怎样来描述快慢的呢?生:(思考、讨论,描述方法)方法1:用单位时间内物体经过的位移来描述;方法2:用经过相同的位移需要时间的多少来描述;方法3:相同的时间所经过位移的多少来表述;……师:很好。2004年雅典奥运会110米栏比赛中,刘翔以12′88的成绩获得冠军,就说明他的速度是非常快的。那么,我们化学上怎样来描述化学反应的快慢呢?生:(思考、讨论,描述方法)方法1:用相同时间内反应掉物质质量的多少来描述;方法2:用相同时间内生成物质质量的多少来描述;方法3:用相同时间内生成气体体积的多少来描述;方法4:用反应掉相同的量需要时间的多少来描述;……师:很好。由此看来,描述化学反应进行快慢的方法有很多,请大家阅读书本第30页。

二、【板书】

化学反应速率

1含义:衡量化学反应进行快慢的物理量。

2表示方法:单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加。

3表达式:v(B)=ΔcΔtΔc———浓度的变化量,Δt———反应所经历的时间,v(B)———B物质的化学反应速率。

4.单位:mol•(L•min)-1或mol•(L•s)-1【投影】小试牛刀:在2SO2+O幑幐22SO3反应中,10秒后,O2物质的量浓度减小了1mol•L-1,SO3物质的量浓度增加了2mol•L-1。问题1:分别用O2和SO3的浓度变化来计算该反应速率。问题2:v(SO3)与v(O2)意义是否相同?生板演:O2的反应速率v(O2)=Δc/Δt=1mol•L-1/10s=0.1mol•(L•s)-1SO3的反应速率v(SO3)=Δc/Δt=2mol•L-1/10s=0.2mol•(L•s)-1师:我们求得的化学反应速率是瞬时速率还是平均速率,有方向吗?生:是平均速率,只有大小没有方向。师:用不同的物质表示的同一个化学反应的化学反应速率一样吗?我们需要注意什么?生:不一样,我们需要指明物质的种类。师:化学反应速率能用任何物质来表示吗?生:不能。固体的浓度不会改变。【投影】总结化学反应速率的特点:①化学反应速率表示的是一段时间内的平均速率,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,均取正值;③同一反应的速率可用不同物质来表示,其数值可能不同,但表示的意义相同,所以需要指明具体物质,如v(B);④化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。师:我们知道化学反应的速率是有快慢之分的,那么化学反应速率的快慢由什么因素决定呢?【演示实验】比较相同大小去掉氧化膜的镁条、铁丝与同浓度稀盐酸的反应,请观察试管中气泡产生的多少。盐酸盐酸镁条铁丝师:从现象可以得到镁条上产生的气泡更多,我们如果换成铜会有什么现象?为什么?生:根据金属活动性顺序表可知,镁比铁更活泼,所以反应更快,而铜不会与盐酸反应。师:由此可见,反应速率的快慢与什么有关?生:与反应物本身的性质有关。

三、【板书】

影响化学反应速率的因素

1.内因:反应物本身的性质。【投影】①将食品置于低温条件下,常常可以保存更长的时间。为什么?②加酶洗衣粉的去污能力比普通洗衣粉要强得多。为什么?③向炉膛鼓风,炉子中的火就会越烧越旺。为什么?师:可以看出,化学反应速率的快慢还与外界条件有关,那么外界条件又是如何影响化学反应速率的呢?【活动与探究】完成下列实验,分析影响过氧化氢分解反应速率的因素(大试管上已贴好标签①②)。实验1:取①②两支大试管,各加入5mL 4%的过氧化氢溶液,用药匙末端向②试管内加入少量二氧化锰粉末,观察并比较两试管中发生的变化。实验2:取①②两支大试管,各加入5mL 12%的过氧化氢溶液,将①②试管分别同时放入装有冷水和热水的烧杯中,观察并比较两试管中发生的变化。实验3:取①②两支大试管,①试管中加入5mL 4%的过氧化氢溶液,②试管中加入5mL 12%的过氧化氢溶液,各同时加入3滴0.2mol•L-1氯化铁溶液,观察并比较两试管中发生的变化。【实验现象】实验1、2、3中均为试管②产生气泡的速度快。【讨论】压强对化学反应速率的影响。(温馨提示:气体的浓度等于气体的物质的量除以容器体积)压强l因素只适用于有气体参加的反应。【结论与板书】2.外因:其他条件不变,增大反应物浓度,加快化学反应速率;升高温度,加快反应速率;使用催化剂,加快反应速率;增大压强,加快化学反应速率。【问题解决】教材第31页的“问题解决”。【作业】书本第33页第2、4题。拓展选做作业:1.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g),在1L密闭容器中进行,2min后,水蒸气的物质的量增加了2.4mol,则此反应的平均速率为多少?分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示。思考化学反应速率与化学计量数之间有何联系。2.A+3B幑幐2C+2D,在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。

四、教学反思

《化学反应速率》是我在2011年余姚市教坛新秀评比中上的课,取得了第一名的好成绩,课后反思中找到了这节课成功的几个关键因素。

1.追求简单化。本课从引入日本福岛核电站的爆炸、香蕉的成熟引出化学反应的快慢,再引导学生对照速度定义,归纳、形成化学反应速率的概念,然后通过一个简单练习加深和巩固新知,直到结尾影响因素的教学,整个教学过程始终追求着简单。复杂问题简单化,减轻学生的负担。

2.追求有效性。有效教学是指教师在遵循教学规律的前提下,运用有效的教学方式和手段,使学生处在最佳的学习状态,在学习的过程中不断提高学习能力,培养良好的学习品质。在化学反应速率的概念教学中,通过联系物理中物体运动快慢的描述方法,使学生深入理解学习内容,能在分析问题、解决问题的过程中举一反三、触类旁通,得出化学反应速率的多种表示方法,学生易理解、接受,效果好。

篇2

和限度 比较研究

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2012)08B-0025-02

“化学反应速率和限度”是化学学科最重要的原理性知识之一,也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门知识。由于该节的知识比较抽象,因此在教学时,要注意加强与社会生活的联系,还要注意知识的阶段性和渐进性,把握好内容的深度和广度,防止任意拓宽加深,增加学生负担。本文对人教版、苏教版、鲁教版的《化学2》(必修)中“化学反应速率和限度”内容进行分析和比较,让更多的中学化学教师更好地熟悉本节内容,更有针对性地进行教学。

一、三个版本教材的有关内容比较

1??编排体系比较

人教版教材从日常生活中人们熟悉的化学反应入手,通过展示铁桥生锈、牛奶变质、炸药爆炸等图片引导学生思考,引出“化学反应速率”的学习。然后通过“H2O2分解”实验探究和开展“思考与交流”,得出影响反应速率的因素。紧接着通过“科学视野”栏目巩固所学知识并开阔视野。对于“化学反应的限度及化学反应条件的控制”,先从“科学史话”中的“炼铁高炉尾气之谜”引出“可逆反应”概念,通过可逆反应的速率随时间变化的示意图引出“化学平衡”概念,使抽象的知识更形象、更好理解。然后结合图片举例“提高煤的燃烧效率”来进行化学反应条件的控制的学习。

苏教版教材通过“钠分别与水、乙醇反应”,让学生直观认识化学反应快慢的程度,引出“化学反应速率”的概念及其影响因素,即内因。然后通过“活动与探究”学习影响化学反应速率的外部因素,再通过“问题解决”来检验对这部分知识的学习。对于“化学反应的限度”,教材从学生熟知的氯水成分引入“可逆反应”的概念,然后通过稍过量铜粉与AgNO3溶液的反应及其反应后的清液中加入KBr溶液的实验探究,来获得化学反应程度的感性认识,再结合合成氨反应的速率随时间变化示意图来说明外界条件不变,可逆反应中各物质的反应速率、浓度都不会发生变化,即达到了平衡状态。

鲁教版教材图文并茂地展示硫酸厂一角、美丽的焰火、缓慢锈蚀的青铜大钟,引出“化学反应速率”的概念。在“活动探究”一栏,学生自行设计实验方案,从不同的角度探究影响化学反应速率的因素。对于“化学反应的限度”,教材从“联想、质疑”出发,通过思考镁燃烧、钠与水的反应是否完全过渡到可逆反应的学习;用“SO2催化氧化、SO3分解示意图”来引出“可逆反应”的概念,通过分析该反应的本质得出“化学平衡”的概念。“观察、思考”一栏,通过对NO2和N2O4在不同温度下的相互转化实验的观察,分析温度对化学平衡移动的影响。

由此可以看出,三个版本的教材在内容的编排处理上有一些异同点。

相同点:①都是先引出化学反应速率的概念,进行简单的学习巩固。②通过实验探究影响化学反应速率的因素。③通过分析具体的化学反应学习可逆反应的知识。

不同点:①人教版和鲁教版都是通过展示图片引出化学反应速率的概念,苏教版则通过实验引入,且人教版还介绍了化学反应速率的单位及简单计算。②实验设计不一样,除了温度和催化剂外,苏教版还探究了反应物浓度这一影响因素,鲁教版还探究了反应物的接触面积这一影响因素。③对于化学平衡,三种教材都是通过分析具体反应的示意图来学习,但人教版增加了化学反应条件的控制的学习,鲁教版增加了温度对化学平衡移动的影响的学习,苏教版则没有对知识进行扩展学习。

2??栏目设置类别与功能比较

要激起学生对化学的热爱,就要让化学课堂显得更生动有趣,能激发学生的求知欲。三个版本的教材都设置了各具特色的学习栏目来为课堂增添学习乐趣,提高教学效果。

三个版本设置的栏目,从内容属性可分为实践活动类,如“思考与交流”“观察与思考”“活动与探究”等;方法引导类,如“方法引导”“概括整合”等;资料拓展类,如“科学视野”“科学史话”“科学与技术”等。

三个版本教材在栏目的设置上体现了一定的异同点。

相同点:都设置了实践活动类栏目,通过实践活动既增强学生与他人交流合作的意识,提高学生的观察、思考、分析能力,又增强学生对化学科学的兴趣和情感。

不同点:①人教版更侧重通过资料拓展类栏目将所学的知识与日常生活联系起来,增强学习化学的价值感和实用感,既扩展了知识面,又使呈现方式显得更生动有趣。②苏教版只设置了实践活动类栏目,可见其对通过实践活动培养学生的观察、思考、分析、交流能力比较重视,但培养能力的方式略显单一。③鲁教版设置的栏目较为综合,增加了自己特有的方法引导类栏目,引导学生对所学的知识进行概括、总结,提炼出相应的学习方法,以达到举一反三的教学效果。

3??习题考查知识点的比较

人教版课后习题除第2题考查“可逆反应”的知识外,其余的都考查了影响化学反应速率因素的知识。

苏教版的1-6题均考查了影响化学反应速率的因素的知识,第7题则考查了可逆反应的知识。

鲁教版的练习只有4大题,第1题、第3题和第4题都考查了影响化学反应速率的知识,第2题考查了可逆反应的知识。

通过以上的比较发现,新教材的习题设计与旧教材有三个不同点:①课后习题都紧紧围绕重点难点知识进行考查,注重巩固学生对重点知识的掌握。如人教版和苏教版中7道题就有6道考查了关于影响化学反应速率因素的知识,占总习题的85??7%,鲁教版相对低一些,占75%。②客观题相对减少了,主观题占了绝大多数,以苏教版尤为突出。这样的习题设计能在立足于基础知识的要求上,更加全面地考查学生运用知识解决实际问题的能力。③题目形式,如人教版中的调查题、鲁教版的实验设计题,紧扣课本中的重点难点知识来设计,启发性、探索性很强,可以从多个方面来提高学生的综合能力。

二、教学建议

三个版本的教材在内容编排体系、相关栏目的设置、习题设计等方面都不尽相同,侧重点也不一样。为了充分地利用教材,使教学能最大限度地达到预期效果,我们提出几点相应的教学建议:

1??苏教版除实验装置外,整节内容没有附加任何彩图。教师可以运用PPT展示一些相应的彩图,简明直观地提高视觉效果。

篇3

关键词:可逆反应;限度

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)15-320-02

一、教学目标:

1.知识与技能目标

(1)通过科学史话认识化学反应限度的存在,了解化学反应限度的概念和产生原因。

(2)掌握达到化学反应限度的特征,并会运用此特征判断某一反应是否达到化学反应的限度

(3)理解化学平衡建立的过程,并会分析化学反应限度的速率――时间图像

(4)了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用,认识提高燃料的燃烧效率的重要性和方法。

2、能力与方法目标

(1)注重培养学生分析问题的能力。

(2)通过对探究二的分析,注重培养学生的思维逻辑性。

3、情感、态度和价值观目标

(1)通过探究活动,培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。

二、教学重点、难点

重点:化学反应限度概念;了解影响化学反应限度的因素。

难点:化学反应限度的本质原因及外部特征。

三、教学方法

学案导学、讲练结合

四、课时安排:1课时

五、教学过程

引入:化学反应是按照化学方程式中的计量关系进行的,我们正是据此进行有关化学方程式的计算。你是否思考过这样一个问题:一个化学反应在实际进行时(如化学实验、化工生产等),给定量的反应物是否会按照化学方程式中的计量关系完全转变为产物?如果能,是在什么条件下?如果不能,原因是什么?

这就是我们本节课的内容,化学反应的限度。

板书:

1、化学反应的速率和限度

2、化学反应的限度

师:带着这个疑问,请同学们阅读科学史话――炼铁高炉尾气之谜

【多媒体】炼铁高炉尾气之谜

探究一:什么是化学反应的限度,为什么存在化学反应限度的问题?

【学生活动】可逆反应:在同一条件下,既能向正反应方向进行又能向逆反应方向进行的反应。

由于可逆反应不能进行到底,因而出现了反应的限度问题。

板书:

1、化学反应限度:在一定条件下,可逆反应所能完成或达到的最大程度。

【随堂练】例1、H2+O2 ===== H2O,H2O ===== H2+O2是否互为可逆反应?

例2、在可逆反应体系2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)加入18O2后,哪些物质中会含有18O?

探究二:2SO2+O2 2SO3(一定条件下,向一体积一定的密闭容器中通入一定量的SO2、O2,请分析以下问题)

(1)反应起始时,正反应与逆反应速率是否相同?(提示:此时反应速率与浓度有关)

(2)随着反应的进行,各物质的浓度是如何变化的?

(3)随着反应的进行,正反应速率和逆反应速率是如何变化的?最终达到怎样的状态?

(4)能否用图示表示该过程?

【学生活动】反应开始时,反应物浓度 ,正反应速率 ;生成物浓度为 ,逆反应速率为 。随着反应的进行,反应物浓度 ,正反应速率 ;生成物浓度 ,逆反应速率 。当正反应速率 逆反应速率时,反应物浓度和生成物浓度不再发生改变,达到表面静止的状态――平衡状态

板书:2、化学平衡的建立――可逆反应

速率――时间图

探究三:达到化学反应限度的特征有哪些?

【学生活动】可逆反应;正反应速率=逆反应速率;各组分的浓度、物质的量保持不变;动态平衡; (指导学生从探究二的讨论中得出结论)

板书:达到化学反应限度的特征:逆、等、定、动、变

【随堂练】例3、一定温度下,可逆反应3X(g)+Y(g) ==== 2Z(g)达到限度的标志是( )

A、单位时间内生成3n mol X,同时消耗n mol Y

B、X的生成速率与Z的生成速率相等

C、X、Y、Z的浓度相等

D、X、Y、Z的分子个数比为3:1:2

篇4

关键词:化学反应速率 影响因素 阅读探究 实验探究 设计与反思

化学反应的快慢和限度时认识化学反应的一个必不可少的维度,是解决“如何更加有效地利用化学反应”这一问题的重要依据。本节教材将引领学生从化学反应快慢和限度这一全新的视角,继续认识化学反应。

本节课以第一课时为教学内容,从日常生活中学生熟悉问题和趣味实验入手展开教学,让学生体会化学反应有快慢之分,引出化学反应速率的概念,在此基础上通过实验探究,总结影响化学反应速率的因素。

细化解读课标:以问句使教师与学生之间展开关于本节内容的对话,把学习目标公开化。1.如何说出化学反应速率的概念,根据概念正确写出表达式?2.怎样通过自主探究实验,体会控制变量、对照试验等科学方法的运用,培养观察、分析能力及严谨细致的科学态度、团结合作的精神?3.怎样举例说明日常生活、生产中各种因素对化学反应速率的影响,体会催化剂在现代工业生产中的用途?

本节课以培养学生自主获取新知识的能力为目的来设计教学,采用阅读探究、实验探究相结合的教学模式,其设计的教学指导思想是由浅入深,层层深入,从学生日常生活中的化学现象和实验中抽象出有关的概念和原理,形成一个由宏观到微观、由感性到理性、由简单到复杂的科学探究过程。其主要教学过程设计为:

创设情景、引导发现、阅读探究提出新概念提出探究问题组织学生实验探究学习实验信息收集概括完善体系迁移应用

围绕学习目标,考虑学生感兴趣的问题(如爱好,衣食住行,新闻热点等)展开教学,调动学生的积极性。本节课的引课设计了趣味实验自制饮料、图片展示,新的场景激发了学生的好奇心、兴趣和学习动力。为一节课的展开起到思维定向的作用。

阅读探究,对本节较容易的概念化学反应速率设计了自主学习方法,将学习目标整合为三个由易到难的问题,学生阅读后思考完成,小组讨论对改,发现问题后,让先理解掌握的同学给其他同学展示讲解,帮助其他同学加深理解。

演示实验,实验目的:探究接触面积对化学反应速率的影响实验原则:对照原则、单一变量原则实验步骤:1、在两支试管中分别加入3mL等浓度的盐酸2、取等质量的块状、粉末状碳酸钙于两只气球中3、将两只气球分别套于上述试管上,并同时将碳酸钙与盐酸反应,观察现象,得出结论。

设计演示实验,给学生方法引导,规范操作,为进一步的分组探究实验做铺垫。教师要创设一些合适的情景,让学生尽可能地“亲自”参与知识的发现过程。学生参与演示,讲解,使学生加深对知识的理解。

分组实验合作探究,让学生之间进行交流、合作,在同伴间的认知“碰撞”中加深对事物的理解。由学生展示汇报探究过程和所得结论。通过运用、操作、解释促进理解,学会用知识去分析、解决实际问题,学会学习的方法。

课堂检测,结合学习目标,设计不同层次的检测题,巩固所学知识,检测目标达成情况。

课堂小结,引导学生从知识角度,生产生活角度,学习方法角度总结本节所获,收效很好。

作业设计,设计更加丰富的形式,如书面作业、上网查阅资料,撰写小论文等,使作业更具趣味性。通过学生互评,老师批改讲评,使学生不仅看到了自己的不足,也学习到了别人的长处。在别人帮助自己的同时,自己也给与了别人建议。这种互动互助的模式,在不经意间同时增长和提高了学生的知识与能力。

及时多角度给与评价,学生清楚评价的标准,既有学习过程的评价,又有测试的评价,在学习过程中和及时和学生交流,倾听他们的想法,学生明白自己与目标的差距并有努力方向。

阅读探究展示活动中老师评价角度:学习目标达成情况,思路清晰,表述是否完整准确。

演示实验展示活动中老师评价角度:理解程度,操作规范,现象分析是否到位。

分组实验探究展示活动中学生互评评价角度:学习目标达成情况,理解程度,积极参与情况,分工合作情况。

检测题展示活动中学生互评,自评,评价角度:理解程度,思维严密,讲解是否透彻,展示风采。

评价形式多样及时,老师给学生评价,学生之间评价,学生自我评价。师生互动,生生互动,使课堂具有吸引性。评价者看的是学习活动,即学生用来表现其理解水平的语言、行为。根据评价给学生提供反馈意见,纠正错误,让这些用来评价的标准帮助学生完成作业,学生利用在评价中获得的反馈信息来,反思并改进学习,提高学生综合能力。

本节课活动设计形式多样,环环相扣,由浅入深。充分体现学生为主体,教师为主导。师生配合默契,学生积极参与,加深理解,很好的达成了三维目标。课后设计问卷调查,与学生交流,不断提高教学质量。

公开课结束后,得到了备课组成员和领导的客观点评,指出了存在的问题与不足。

1、以学生为主体的活动,对于学生语言表述及实验操作的错误未及时纠正。如演示实验由学生完成的过程中滴加HCl操作的不规范,未及时指出,在表扬学生积极参与的同时应委婉指出不足与改进的方向。

2、对于知识内容方面,学生讲解评价总结方面不到位的未及时补充,重难点知识未做进一步的强调。如化学反应速率的概念的三点说明(1)取正值,只有大小,没有方向(2)反应速率必须指明具体的物质(3)指平均速率,而非瞬时速率为进一步强调指出。

篇5

所谓翻转课堂,就是教师创建视频,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的这样一种教学形态[1].翻转课堂的实现必须具备两个前提:一是必须为学生提供一个完善的网络环境;二是学生必须具备非常强的自觉性。

对于自觉去利用视频学习的学生,可以养成良好的自主学习习惯和自我管理能力,提高学习效能;而对于自觉性不强的学生,课下自己不学,课上因为进度太快,导致学生学习直接出现脱节,这样非常容易造成两极分化,并且是一种不可逆转的两极分化。而要把它融入高中化学教学当中,就必须结合化学学科的特殊性,进行有效的教学,具体实施几来可以从以下几个方面着手。

2.翻转课堂在化学课中具体实施过程

笔者将新高一两个不同层次的班级作为研究对象,一个班级为年级特保班,化学平均分为85.7左右,另个班级为平行班,化学平均分为68.5左右。通过相同的环节和步骤实施翻转课堂教学,具体过程为:(以鲁科版化学必修二第二章第二节《化学反应的快慢和限度(一)》教学过程为例).

2.1确定问题

教师需要根据课程内容和学生观看教学视频和实验视频、课前练习中提出的疑问,总结出一些有探究价值的问题。学生根据理解与兴趣选择相应的探究题目。在此过程中,教师应该针对性地指导学生的选择题目。根据所学内容对学生进行分组实验,要求他们各自课前先观看实验视频进行课前学习,其中:

第1组:取三支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升的盐酸。将表面积大致相同的铜片、锌片、镁条分别放入三支试管内。观产生气泡的快慢。

第2组:取两支试管,分别加入5毫升0.5摩尔/升和5毫升3摩尔/升的盐酸。取两块表面积相同的锌片分别,!放入两支试管中,观察锌片上产生气泡的快慢。

第3组:取两支试管中,分别加入5毫升过氧化氢(3﹪)溶液,再把其中一支试管放在热水中,另一支放入冷水中,观察试管中产生气泡的快慢。

第4组:取两个大小相等的试管,分别加入2ml过氧化氢溶液,向其中一支试管中加入半药匙二氧化锰,观察产生气泡的快慢。

第5组:取等量的块状碳酸钙、碳酸钙粉末,分别放入大试管中,向两试管内同时加入5毫升3摩尔/升的盐酸,观察试管内产生气泡的快慢。

选择同一个问题者将组成一个小组,小组规模控制在5人以内。然后,根据实验的难易、类型进行小组内部的协作分工设计。

每个小组成员负责一个操作的实践,最后在课上一起进行协作式实验探究。

2.2独立探索

独立学习能力是学习者应该具备的重要素质之一。从个体的发展角度来说,学生的学习是从依赖走向独立的过程。所以在课的设计过程中,我先让学生自学化学反应速率的概念及公式,然后观看课前学习视频,了解探究影响化学反应速率的因素有哪些,然后在课堂上,学生通过一系列问题的探究以及实验的验证而达到自己理解化学反应速率这个概念,并且可以总结出影响因素的最佳效果。

通过这样可以培养学生的独立学习能力。把尊重学生的独立性贯穿于整个课堂设计,让学生在独立学习中构建自己的知识体系。[2]

2.3协作学习

在这节课的交互性活动中,因为有学生分组实验这个环节,教师需要随时捕捉学生的动态并及时加以指导。小组是互动课程的基本构建模块,其互动涉及2个或2-5个人。每个人都可以参与实验中;允许和鼓励学生以低风险、无威胁的方式有意义地参与;可以为参与者提供与同伴交流的机会,并可随时检查自己想法的正确性;例如第五组实验需要称量等量的块状碳酸钙和粉末状碳酸钙,笔者就要求学生积极思考,相互探讨可操作的方法,并且协作进行,结果有两组同学获得完全不同的方法。其中一组同学的方法是先称块状碳酸钙5g,然后称量粉末状碳酸钙5g.另一组同学方法是先将托盘天平调零,然后在两个托盘上分别放入块状和粉末状碳酸钙,只要天平指针在中心位置,说明两边的碳酸钙也为等量的。通过这个案例,我可以感受出学生思维的活跃度的创新性,而这又和相互协作是分不开。

2.4成果交流

在课堂分组实验之后,我让小组请一到两位同学起来描述本组实验内容和成果,并总结出影响化学反应速率的因素与其他组同学分享。第一组同学通过实验得出化学反应速率的决定因素是反应物本身性质。第二组学生通过实验得出浓度增大,化学反应速率加快,第三组学生得出温度升高,化学反应速率加快,第四组学生得出加入催化剂可以改变化学反应速率,第五组学生得出增大反应物接触面积化学反应速率加快。如此学生经过独立探索、协作实验学习之后,完成个人或者小组的成果。

3.翻转课堂在不同层次班级实施后的效果比较

3.1为了比较两种不同层次班级学生对翻转课堂上课的接受效

果,分别编制了相关的课后测试题。其中化学反应速率的概念10分钟,风影响化学反应速率的因素20分钟,两套测试题结合课前和课中所学概念和实验,主要考查基本概念、原理以及实验所得结果等知识。具体题目为:

3.2测试成绩统计

经过两个不同班级对翻转课堂教学接受效果的对比发现,这种教学模式对于程度较好的班级可以有更高的学习效果。成绩情况具体为:总分30分,程度较好的班级平均得分为26.7,程度较差的班级平均得分为16.3.课前学习知识点,准备实验,且通过观看视频中的实验了解实验操作要点和注意点,课中学生练习操作效果明显好于没有提前观看过视频的学生。程度较好学生比程度较差学生利用翻转课堂教学更有优势且接受效果更好。

4.研究启示

根据以上研究,可得行以下几方面启示。

第一,对于操作训练是取得较好教学效果的保证。学生课前通过观看视频的教学目的是使学生掌握实验操作技能,并且运用这些技能解决化学学习过程中碰到的实际问题。应该通过翻转课堂让学习即能课前进行专业学习,课堂过程中接受专业的训练。

第二,翻转课堂教学中的课前自主学习是重点。设计这节课前应注意引导学生掌握化学反应速率的定义,自主学生影响化学反应速率的因素,当课堂过程中通过实验能过更加直观和深刻理解几个影响因素的意义。引导

学生根据学习任务单仔细阅读教材,细致观看实验视频,关注实验的注意点、易错点、关键点,为课中独立实验作好充分准备。

篇6

知识目标

使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件;使学生了解应用化学原理选择化工生产条件的思路和方法。

能力目标

培养学生对知识的理解能力,及理论联系实际的应用能力和分析问题、解决问题的能力。

情感目标

通过学生领悟理论知识对生产实践的指导作用,使学生树立理论和实践相结合的思想认识;并通过知识的运用培养学生的创新精神和科学方法。

教学建议

教材分析

本节教材体现了化学反应速率和平衡移动原理等理论对工业生产实践的指导作用,同时在运用理论的过程中,也可进一步加深学生对所学理论的理解。

教材分为两部分:第一部分主要是通过讨论引导学生运用化学反应速率和化学平衡原理等知识,并考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,合理地选择合成氨的生产条件。第二部分是拓宽思路方面的内容,主要是探讨合成氨的发展前景。

在第一部分内容中,教材针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,首先要求学生利用已学过的知识,讨论为使合成氨的化学反应速率增大所应采取的方法。在此基础上,又据实验数据讨论为提高平衡混合物中的含量所应采取的方法。在两个讨论的基础上,教材又结合合成氨生产中动力、材料、设备、催化剂的活性等实际情况,较具体地分析了合成氨时压强、温度、催化剂等的选择情况。此外,还结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度等条件对合成氨生产的影响,以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

第二部分教学在第一部分的基础上讨论合成氨的发展前景,拓宽学生的思路,主要目的不在于知识本身,而更多地应侧重于培养学生的创新精神和训练科学方法。

教学建议

第一部分“合成氨条件的选择”的教学:

1.提出问题:针对合成氨的反应,首先需要研究如何在单位时间里提高的产量,这是一个化学反应速率问题。

2.复习提问:浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率影响的结果。

3.组织讨论:

①为使合成氨的反应速率增大,应采取的方法。

②合成氨反应是可逆反应,在实际生产中,仅仅考虑单位时间里的产量问题(化学反应速率问题)还不行,还需要考虑如何最大限度地提高平衡混合物中的含量问题(化学平衡的移动问题)。

③针对合成氨的反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应,要求学生利用已学过的知识,讨论为最大限度地提高平衡混合物中的含量所应采取的方法。

4.阅读图表实验数据印证理论:学生通过阅读表2-4的实验数据可知,应用平衡移动原理得出的结论与科学实验的结果是完全一致的,这会大大提高学生的学习兴趣。

5.综合上面的讨论情况,同时综合考虑合成氨生产中动力、设备、材料等的实际情况,具体地研究合成氨条件的选择问题。此外,要结合合成氨生产过程示意图,简单提及浓度对合成氨生产的影响以及原料的循环使用等问题,以使学生理解合成氨条件的选择应以提高综合经济效益为目的。

教师可结合讨论过程,让学生进行归纳。压强

温度

催化剂

浓度

为增大合成氨的反应速度

增大

升高

加入

增加、的浓度

为提高平衡混合物中的含量

增大

降低

减小平衡混合物中的浓度

实验生产中

20Mpa-

50MPa

500℃左右

铁触煤(500℃左右时活性最大)

使气态变为液态并及时从平衡混合物中分离出去,及时补充和

第二部分“合成氨工业发展前景”的教学

1.以史明理:从介绍18世纪末到20世纪初这100多年里合成氨工业的发展简况入手,以压强选择的变化为例,说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联系的,并仍将随之而作相应的改变。

2.目前研究课题简介:结合简介,可向学生提出一些问题,启发学生思考,拓宽学生的思路,使学生的科学方法得到训练,如研究催化剂的目的是什么?新催化剂的研制成功,使合成氨反应可在较低温度下进行,是否会减缓合成氨生产中对压强的要求而减少设备制造的投资?等等。

配合目前研究课题的简介,教材编写有“化学模拟生物固氮”的阅读材料,可让学生阅读,要求学生拓宽思路、设想甚至想象。

教学设计示例

第三节合成氨条件的选择

教学目标

知识目标:

1.使学生理解如何应用化学反应速率和化学平衡原理,选择合成氨的适宜条件。

2.使学生了解应用化学原理选择化工厂生产条件的思路和方法。

能力目标:

1.教学时应以化学反应速率和化学平衡原理为主线,以合成氨知识为中心,结合工业上生产的实际情况,将知识串联、拓展、延伸,培养学生的归纳思维能力。

2.在运用理论的过程中,可以进一步加深学生对所学理论的理解和提高知识的实际应用能力。

情感目标:

1.通过了解合成氨的全过程,可以激发学生爱科学、探索科学的热情。

2.通过合成氨前景的展望,激发学生学习兴趣,使学生体会化学学科中逻辑结构严谨深刻的科学美。

教学过程

学生按照自学提纲先自学约15分钟,后教师集中讲解25分钟,巩固训练10分钟。

自学提纲:

1.影响化学反应速率的因素有哪些?是如何影响的?

2.影响化学平衡的条件有哪些?是如何影响的?

3.应用化学平衡原理,分析反应:

(正反应放热)

要制得更多的,可以采用哪些措施?

就以上3个问题,教师可组织学生认真的讨论。然后,教师集中讲解。

合成氨条件的选择

1体积3体积2体积(正反应放热)

参看课本P49的表2—5。

1.压强。增大压强,有利于的合成,但在实际市产中,压强不可能无限制的增大,因为压强越大,需要的动力越大,对材料的强度和设备的制造要求也越高,势必增大生产成本,降低综合经济效益。因此,受动力、材料、设备等条件的限制,目前我国合成氨厂一般采用的压强是。

2.温度。合成氨为放热反应,低温有利于氨的生成。但是温度越低,反应速率就慢,到达平衡所需要的时间越长,因而单位时间内产量低,这在工业生产中是很不经济的。综合考虑各种因素,在实际生产上,采用500℃的温度,此时催化剂的活性最大。

3.催化剂。由于分子非常稳定,与的化合十分困难,即使采用了加热与高压的条件,合成氨的反应还是十分缓慢。为了加快化合反应速率,降低反应所需要的能量,合成氨工业普遍使用铁触媒作催化剂。

在实际生产中,不断补充、(增大反应物浓度),采取迅速冷却的方法(减小生成物浓度),使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,以促使化学平衡不断地向着生成的方向移动。

合成氨工业

(一)合成氨工业

1.原理

2.生产过程简介(出示挂图或模型)

(1)原料气的制备:来自空气,来自水中

再通过水除:

得原料气。

(2)的合成:见课本第50页图2—14。

(二)化学模拟生物固氨

氨的固定:将游离态的氨转化为化合态氨的过程叫氨的固定。

1.人工合成氨:化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。

2.根瘤菌,生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。

模拟生物的功能,把生物的功能原理用于化学工业生产,借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。

(三)随堂练习

1.合成氨时,既要使合成氨的产率增大,又使反应速率增快,可采取的办法是()

A.不断充入B.升高温度

C.增大压强D.分离出

2.合成氨所需的可由煤和水蒸气反应而制得,其中一步的反应为:

(正反应放热),下列措施中,能提高CO转化率的是()

A.增大压强B.降低温度

C.增大水蒸气浓度D.增大浓度

3.合成氨工业有下列流程:①原料气制备;②氨的合成;③原料气净化和压缩;④氨的分离。其先后顺序为()

A.①②③④B.①③②④C.④③②①D.②③④①

(四)/Article/Index.asp''''>总结、扩展、答疑

在/Article/Index.asp''''>总结本节内容的基础上,教师可扩展一些知识给学生。可先从介绍18世纪末到20世纪初这一百多年里合成氨工业的发展简况入手,以压强条件选择的变化为例,说明合成氨条件的选择是与科技进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密相联的,并将随之而作出相应的改变。在讨论合成氨的发展前景时,要求学生拓宽思路,培养学生的创新精神和训练科学方法。

例12000年是勒沙特列(LeChatelier1850—1936)诞生150周年。请用勒沙特列原理解释如下生活中的常见现象:打开冰镇啤酒瓶把啤酒倒入玻璃杯,杯中立即泛起大量泡沫。

(2000年,全国)

分析解答时应注意联系实际。饮料在日常生活中相当普遍,其中含有一定量的化学物质,啤酒中的就是其中一种,在水中存在如下平衡:溶液平衡:,化学平衡,上述平衡受压力和温度影响,根据勒沙特列原理,即可得到解释现象的原因。

解溶解平衡,化学平衡:,受压力和温度的影响,平衡按勒沙特列原理移动。

篇7

关键词:化学反应工程;教学;Excel

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0264-02

化学反应工程是一门实验和工程计算紧密结合的课程。化学反应动力学的测定需要对实验结果进行分析、拟合,而反应器设计中,反应器数学模型的求解过程,涉及到迭代计算、微分、积分、数值统计等过程,更是难以通过手算进行求解的。

Excel软件具有强大的图表及数值处理功能,用户无须编程便可进行多项式拟合、非线性单变量求解、多变量规划求解等复杂计算,在众多领域都获得了广泛的应用[1-3]。现以根据实验数据求解反应速率方程、数值积分和非等温反应器反应器温度、转化率求解为例,介绍其在化学反应工程教学中的应用。

一、实验数据求解反应速率方程

在化学反应工程中,反应式aA+bB=pP+sS的幂指数型反应速率方程可以写成

二、计算数值积分

在计算管式反应器体积,某一转化率对应的反应时间等情况时,需要进行积分。当积分公式比较复杂时,无法直接得到解析解,需要用数值方法进行积分。

在excel中,可以用图4所示的工具表进行计算[5]。表中定义的公式有

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的分割间距,X生成每个分割点的x值数组,n为精度控制值,F_X为计算每个分割小条的面积,生成一个内存数组,Integral_Fx为将每个小条的面积总和,即f(x)函数的数值积分。

通过输入被积分函数,积分上下限,选择计算精度,就可以得到积分的结果。其中选择高精度结果为6.10861,该结果与解析6.109相差不大,能够满足精度要求。

三、计算非等温反应器的反应温度、转化率

在非等温反应器中,反应速率除了受反应物浓度的影响外,还要受到温度的影响。放热反应,放出的热量使反应速率加快,而反应加快会放出更多的热量,促使反应温度进一步升高。因此,对非等温反应器的计算,要同时联立物料衡算和能量衡算方程进行求解。可以用Excel软件的单变量求根功能来计算。

四、结论

采用Excel软件,能够借助现代化的办公软件,完成化学反应工程教学中数据分析、图形展示、数据处理工作。该方法可以大大简化解题过程,提高教学效率和学习效率,并有助于学生深入了解计算机计算的一般步骤,培养学生的软件开发能力。

参考文献:

[1]张香兰,曹俊雅,张军,解强.Excel及化工流程模拟软件在化工专业设计课程中的应用,化工高等教育,2012,(3):98-102.

篇8

【关键词】基础知识;知识点;非选择题;化学计算;开放性

近年理综化学部分的试题很多知识的呈现方式与设问角度,都与学生们平时见到的略有不同,有求变、求新的体现。难度的增加主要体现在非选择题上,突出了试题的选拔,加大了对化学计算的考查,增加了试题的开放性。

例题:科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热H分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。请回答下列问题:

1.用太阳能分解10mol水消耗的能量是 ;

2.甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ;

3.在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃,图略);下列说法正确的是: ①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1;②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小;③该反应为放热反应;④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大。

4.在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 ;

5.在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为 、正极的反应式为 。理想状态下,该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为 (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

这道题涉及到的知识点:

1.反应热的计算;

2.热化学方程式的书写;

3.①化学反应速率的计算 ②化学平衡常数

③化学平衡图像问题的应用 ④化学平衡的移动

4.化学平衡的计算;

5.燃料电池电极方程式的书写。

这道题增大了计算量。五问中就有三问涉及到化学计算,它们是反应热的计算、化学反应速率的计算、化学平衡的计算等。

1.反应热的计算:包含(1)从化学反应的本质角度考查计算;(2)从物质能量变化角度考查计算;(3)利用盖斯定律计算;(4)根据热化学方程式含义计算四个方面。该题从能力要求较高(3)、(4)两方面考查。

2.化学反应速率的计算:包含(1)依据定义式计算;(2)同一反应中用各物质表示的反应速率换算的计算;(3)确定反应速率的相对快慢的计算;(4)判断可逆反应是否达到化学平衡状态的计算;(5)确定化学方程式中各物质的化学计量数的计算五个方面。该题从充分理解化学反应速率概念的角度,运用定义式计算,特别注意变化量是指浓度的变化量。

3.化学平衡的计算:包含(1)守恒法(2)差量法(3)类比法 (4)极限法(5)压缩模型法(6)等效平衡法(7)起、转、平三段分析法(8)运用阿佛加得罗定律的推论法八个方面。该题运用(1)、(7)、(8)三种方法计算,能力要求较高,综合性强。

这道题注意学生基础知识的积累,特别是书写方面。

1.热化学方程式的书写:综合了热化学方程式、盖斯定律、燃烧热等的相关知识通过计算写出热化学方程式。

2.化学平衡图像问题的应用:(1)两变量图像问题。(2)多变量图像问题。该题是,多变量图像,运用“定一议二”的方法讨论,属于重难点。

3.燃料电池电极方程式的书写:燃料电池的电极反应(主要是负极的电极方程式)是一个难点。

该题要求写出甲醇和氧气在酸性电解质溶液中的正负极电极反应,呈现方式与设问角度发生了变化,提高了难度。

高考理综化学试题重在基础知识、基本技能的考察和应用,真正能够起到检查学生平日基本功是否扎实,知识运用是否灵活,社会实践是否丰富。作为教师,通过研究大纲、深挖教材、分析历年高考题。我们在复课工作中要注重对学生综合能力的培养,利用诱——探——练——考训练学生分析问题解决问题的能力;作为学生,在高考应考中应以此作为目标,认真搞好复课工作,力争做到全面发展。

【参考文献】

[1]林风兰,林国庆.从一道高考题谈高考复习[J].江西教育学院学报(自然科学),1995,03:79-81.

篇9

课题3 制取氧气 (第1课时)

教学目标:

基础层目标: 1、了解实验室制取氧气的主要方法和原理

2、理解分解反应,区别化合反应和分解反应

3、知道催化剂和催化作用

提高层目标: 1、初步了解通过化学实验制取新物质的方法

2、知道催化剂是否参加化学反应

高水平层目标:1、思考实验室制取气体的方法,总结选取发生装置的规律

2、初步建立“理论分析――实验设计――实验操作”的科学思路

重点、难点: 1、实验室制取氧气的方法和原理

2、 催化剂、分解反应的概念

教学过程:

【课前预习】 1、如何检验一瓶无色气体是氧气?

2、如何检验两瓶无色气体:氧气、空气?

3、如何鉴别三瓶无色气体:空气、氧气、氮气?

4、如何鉴别四瓶无色气体:空气、氧气、氮气、二氧化碳?

【课内探究】

(导入)上一节学习氧气性质时,我们已经知道氧气可以用二氧化锰和过氧化氢接触制取,具体的反应原理是怎样的呢?下面我们通过实验来探究一下。

(板书)一、过氧化氢分解制氧气

(师)请同学们按照学案中的表格,利用桌上的实验器材,做过氧化氢分解制取氧气的实验,填好实验现象,并认真思考表格最后一栏中的问题。

(设问)二氧化锰在这个反应中到底起什么作用?

(实验2-5)与补充加热实验:

说明:1、补充加热实验的目的是让学生真正认识到过氧化氢在没有二氧化锰的情况下自己能分解放出氧气,从而更清晰的认识到二氧化锰在该实验中的作用。

(学生分组实验,老师巡回指导)纠正同学们不正确的实验操作,参加个别小组的讨论,了解学生的思维过程。

(师)好,大部分小组已经做完实验了,现在找几个小组起来说说他们组的实验现象和结论(最少三个小组),其他小组的同学可以进行补充说明。

(生)叙述实验现象和结论,其他组的同学进行补充。

(同学们一般都会得出二氧化锰不是反应物,并且加快了过氧化氢的分解速度)

(师)二氧化锰不是反应物,那它是干啥的?请同学们用2分钟阅读课本38页,回答下列问题。

(生)自主学习: 1.化学反应里,能其他物质的化学反应速率,而本身的 和在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂,又叫触媒。

2.催化作用:。

3.二氧化锰能做过氧化氢溶液分解的催化剂,过氧化氢溶液分解还可加入;由此可知一个反应的催化剂不止一种。

4.过氧化氢分解的文字表达式。

(师)好,现在找个同学说说他的答案

(生)说自主学习题答案

(师)纠正不正确的答案

(板书)过氧化氢 二氧化锰 水+氧气

(师精讲)在常温下,没有加入二氧化锰时,过氧化氢溶液分解放出氧气的速度很慢,加热时才较快速放出氧气,而在常温下加入二氧化锰后,过氧化氢溶液就能迅速产生氧气,可见二氧化锰起了一个加快化学反应速率的作用。化学上就把二氧化锰这样的能改变其他物质的化学反应速率,而自己的化学性质和质量在化学反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂。下面请同学们讨论以下4个问题

(生)小组讨论

讨论交流:

1.催化剂在化学反应中只能是“加快”化学反应速度吗?

2.催化剂的特点:

3.为什么催化剂定义中只强调催化剂的“化学性质” 在化学反应前后不变,为什么不包括物理性质?

4.在写文字表达式时,催化剂写在反应条件上,你认为催化剂参加化学反应吗?(做出自己的猜想,可以课后去查资料,也可以去问老师)

(找几个同学起来说说讨论的结果,第四题留待课后)

(师精讲)催化剂概念中的

“一变”:改变化学反应速率(包括加快和减慢,像钢铁生锈、橡胶老化、食物的变质我们都愿意它们发生得越慢越好,如在使用油脂里加入一些催化剂防止酸败,这就是催化剂减慢化学反应速度的例子)

“两不变”:质量和化学性质(催化剂的物理性质可能发生变化,因为有很多化学反应是放出热量的,可能使催化剂在反应后改变状态,因此只是质量和化学性质一定不变)

(过渡)除了过氧化氢,实验室还可以用氯酸钾、高锰酸钾制取氧气,怎么制呢?

(板书)二、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气

(展示样品)观察氯酸钾、二氧化锰、高锰酸钾的颜色、状态并填在下面:

氯酸钾 二氧化锰高锰酸钾

(师演示)将氯酸钾和二氧化锰混合后放入小试管中加热,用带火星的小木条检验。

(生)观察并记录实验现象,完成下列题目。

二氧化锰在反应中所起的作用是;该反应的文字表达式: 。

(板书)氯酸钾 二氧化锰

氯化钾+氧气

(师)高锰酸钾放入小试管中加热,用带火星小木条检验。

(讲述)高锰酸钾具有杀菌消毒的作用,医院里常用作消毒剂,俗称“PP”粉,实验证明高锰酸钾受热可产生氧气,同时生成锰酸钾和二氧化锰。

(板书)高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气

(讨论)分析上述三个制取氧气的反应,它们有什么共同特征?与化合反应有什么不同?

(讲述)化学上把这种由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应,叫做分解反应。

(板书)三、分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上的其他物质的反应,表示为:

AB A+B,特点是“一变多”

(师总结)分解反应和化合反应都是化学反应的基本类型。

(课堂小结)学完本节课,你的收获?

(生总结)实验室制取氧气通常用分解过氧化氢溶液和加热高锰酸钾或氯酸钾的方法。二氧化锰是过氧化氢、氯酸钾制取氧气的催化剂,了解催化剂的概念和特点。通过对比化合反应又认识了分解反应。

巩固检测:

1.催化剂在化学反应中所起的作用是( )。

A.加快化学反应速率 B.使生成物质量增加

C.改变化学反应速率 D.减慢化学反应速率

2.实验室可用于制取氧气的药品( )

A.空气 B.过氧化氢或二氧化锰 C.高锰酸钾或过氧化氢 D.二氧化锰

3.下列有关催化剂的说法中错误的是( )

A.催化剂可以改变其他物质的化学反应速度B.在反应前后催化剂的质量没有改变

C.在反应前后催化剂的化学性质没有改变 D.催化剂就是二氧化锰

4.下列反应属于分解反应的是( )

5. 根据实验现象,补充结论

试管内药品 带火星的木条复燃情况 结论(是否有氧气放出)

5mL5%的过氧化氢 木条不复燃

5mL5%的过氧化氢+少量

水泥块 木条复燃

(1)该反应的文字表达式: 。

(2)根据本实验能否确定水泥块是本实验的催化剂?说出你的理由。根据你对催化剂的理解,应该增加哪些实验?

【课后提升】

基 础 篇

1、 写出用过氧化氢溶液或高锰酸钾制取氧气的文字表达式

2、下列反应属于分解反应的是( )

A、二氧化硫 点燃 硫+氧气 B、石蜡+氧气 点燃 二氧化硫

C、氧化汞加热 氧气+汞 D、铁+氧气 点燃 四氧化三铁

3、下列说法中不正确的是( )

A、在过氧化氢溶液的分解反应中,二氧化锰起催化作用

B、氧气的化学性质很活泼,在常温下能与所有物质发生化学反应

C、细铁丝在氧气里燃烧时,火星四射,生成黑色固体

D、用排水法可以收集不易溶于水的气体

4、实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中,不需要使用的一组仪器是( )

A、烧杯、玻璃棒 B、大使管、集气瓶

C、酒精灯、铁架台 D、导管、单孔塞

5、下列有关催化剂的说法正确的是( )

A、在化学反应后其质量减小 B、在化学反应后其化学性质发生了变化

C、在化学反应后其质量增加 D、催化剂能改变化学反应速率

提 高 篇

1.某同学取用一定量的过氧化氢溶液与一定量的二氧化锰混合制取氧气,下列有关氧气的体积(V)、二氧化锰的质量(m)与时间(t)关系的图示中正确的是( )

2. 在实验室里,常采用分解 溶液或加热 的方法制取氧气,两个反应均属于 反应。在两个反应中,都接触到一种物质,它的名称叫做 。在前一个反应中,它是该反应的 ,在后一个反应中,它是该反应的 。

能 力 篇

1.将一种无味的液体A装入试管,用带火星的木条试验,无现象,而向其中加入少量黑色粉末B后,迅速产生气泡,生成了使带火星的木条复燃的气体C,使金属E红热并伸入盛有气体C、瓶底有少量液体D的集气瓶中,金属E剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体F。

①写出它们的名称

②黑色粉末B在A的分解反应中起 作用,是这个反应的 剂。

2、为了保证长时间潜航,在潜水艇里要装备氧气再生装置,有以下几种制氧的方法:①加热高锰酸钾;②常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。

篇10

考题再现:若除酶外所有试剂已预保温,则在测定酶活力的验中,下列操作顺序合理的是( )

A. 加入酶加入底物加入缓冲液保温并计时一段时间后检测产物的量

B. 加入底物加入酶计时加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量

C. 加入缓冲液加入底物加入酶保温并计时一段时间后检测产物的量

D. 加入底物计时加入酶加入缓冲液保温一段时间后检测产物的量

参考答案:C。

1 明确题目要求,确定实验目的

本题是一道考查酶活力测定的题目,要求选择出实验的合理操作顺序,该实验目的是测定酶活力。许多教师受教材中实验影响,往往会自主地将实验转化成“温度对酶活力的影响”或“pH对酶活力的影响”。这种定势转化是导致许多教师错误分析题干信息的重要原因。

酶活力也称酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。酶活力的大小常用酶在一定条件下所催化的某一化学反应的反应速率表示,即单位时间内底物(或反应物)的消耗量,或单位时间内产物(或生成物)的生成量。由于底物浓度可以影响酶促反应速率,且实验中底物往往是过量的,而底物减少量占比太小则难以准确测定,因此在实际酶活力测定时一般以产物的增加量为准。酶促反应速率很快,一旦底物与酶混合,反应就会快速发生,所以计时必须从酶与底物接触的那一刻开始,由此可以排除A、D选项。

2 实验操作中的问题探讨

根据酶促反应动力学原理,酶促反应速率易受底物浓度、抑制剂、激活剂、温度和pH等多种因素的影响。酶活力测定必须控制在一定的条件下进行,而且必须保证实际的实验过程中相关条件的相对稳定。因此,如何保证适宜而稳定的温度和pH条件以最大化地降低误差,是实验操作最核心的要求。

2.1 在反应前控制温度和pH

不同条件下的酶促反应速率不同,对酶活力的测定一般是在酶的最适条件下进行的。因此,为了排除温度、pH等无关变量的干扰,反应之前必须控制实验条件尽可能达到酶的最适温度和最适pH的适宜环境,以保障酶促反应的正常进行,保证酶活力测定的准确、有效。由此该题中对试剂预保温的处理――提前对除酶外的所有试剂预保温是为了控制温度这一无关变量,以尽量排除温度变化对酶促反应速率的影响。同样也需提前控制pH,所以得在底物和酶混合之前添加缓冲液。由此可再排除B选项,答案便只能是C选项。

2.2 不提前对酶进行预保温的原因

生物实验强调“单一变量原则”和“等量原则”,因此许多教师认定为了避免温度等无关变量对实验的干扰,必须要在反应前对酶和底物进行相同的处理。因此,虽然之前的分析已经能够选择出正确答案,但大多数教师仍存疑虑:为什么不在反应前将酶和所有试剂一起保温呢?

理论上,对酶和其他试剂同时进行相同的温度和pH控制是完全合理的。但以下问题也是需要考虑的:对酶提前预保温,温度对酶活性会有影响吗?预保温后的“酶”和需要测定酶活力的“酶”的活性还是一样的吗?因此,为了保证被测定的酶活力是未受干扰的,在反应之前不对酶进行包括预保温在内的任何处理是更有必要的。从操作层面讲,加入少量的酶对反应体系的温度影响不大,而同步的保温操作可以将加酶对温度的影响降到最低。

2.3 加酶后继续保温的原因

实验条件不仅需适宜还必须稳定。虽然已提前进行了预保温,但是加酶的操作以及反应时间的延长都会引发温度的变化,反应发生(与加酶同时发生)后的保温措施可以有效防止这种温度波动。缓冲液能够很好地长时间维持pH的相对恒定,因此无需反复添加。

3 实验操作顺序的确定

综合以上分析,合理的操作顺序应该是:对除酶外的所有试剂预保温(创设适宜条件,控制无关变量)加缓冲液(创设适宜条件,控制无关变量)加底物加酶(反应发生)保温(防止温度波动的干扰),并计时(与反应开始同步)检测产物的量。

4 对该题的进一步思考

从该实验可以看出,生物学有着极其严密和复杂的逻辑系统的。只是这种逻辑体系缺乏数学或物理学的精准专业术语和符号,生物学逻辑往往是系统性和非线性(甚至是具有一定概率性)的。

不像一般化学反应中反应速率与反应物浓度成正比,酶促反应速率往往受到底物的反馈抑制而呈现明显的非线性关系(如图1所示),这也是常用酶促反应初速率(V0)来代表酶活力的原因。温度对酶促反应速率的影响既有适度升高温度增强反应底物动能来提高反应速率的直接影响,也有通过温度改变酶活力对反应速率的间接影响。正是这种复杂的非线性关系,酶活力测定实验一方面要模拟机体温和的酶促反应条件(适宜的温度和pH),另一方面又要避免真实机体内随时发生的环境微变化对酶活力的调节作用(相对稳定的温度和pH),所以该题目C选项所表述的操作顺序或许不是最科学、最经济的测定方法,却是最符合实际、最真实有效的测定途径。

参考文献: