《测量锌与硫酸溶液反应速率》说课稿(省级化学实验说课大赛获奖案例)

《测量锌与硫酸溶液反应速率》说课稿
一、教材分析
选自人教版高二年级《化学选修4化学反应原理》第二章第一节《化学反应的速率》，是课程标准中要求的必做实验。

二、实验器材
主要用到的实验仪器有：一次性注射器（30 m L）2 支，PVC8字型板一个，5 号橡胶塞两个 ,秒表一个，烧杯（500ml）一个
实验药品：1 mol/L 硫酸溶液，2mol/L 硫酸溶液，1克表面积大致相同的锌粒2粒，冰水混合物。

三、实验创新要点
教材的实验存在一些不足：
一是实验仪器较为复杂，不便于组装
二是对比不明显
三是密封性不好
四是用时长，超过10分钟，不适合课堂教学
五是没有考虑放热对速率的影响
通过不断地实验研究，我主要进行了两方面的改进
一是创新实验器材。

改进后的实验仪器主要是两支固定在PVC板上的注射器，有以下优点：
①装置简单，操作简便。

改进后的方案去掉了原实验中的锥形瓶和分液漏斗，铁架台，回收也迅速快捷。

②对比明显，现象直观。

两根注射器放一起，对比明显。

原实验注射器活塞是在锥形瓶内气压大于活塞所受的摩擦力与大气压力之和后才开始移动的，改进后的实验，活塞是随着反应的进行从开始就逐渐移动。

③密封性好。

原实验需要用胶塞连接锥形瓶和分液漏斗，还需连接注射器导管，容易漏气，改进后的实验只在注射器内进行，氢气不容易外逸。

④减少了反应放热对速率的影响。

该反应为放热反应，温度升高影响反应效率，改进后的实验利用冰水混合物，减少了放热对反应速率的影响。

二是创新实验内容。

改进后有三个方面的实验，一是测量4毫升氢气的所用时间，二是测量2分钟内收集到的氢气的体积，三是增加一组不同温度的对比实验，这样每个实验不超过三分钟，最后得出最科学的测量方法。

四、实验原理
通过锌粒分别与两种不同浓度的硫酸反应生成4m L氢气所需要的时间长短来计算化学反应速率。

在实验的过程中，通过拔出注射器活塞放进锌粒，再通过注射器针头吸收8ml稀硫酸，让锌和稀硫酸在注射器内反应，同时在注射器内收集4ml氢气，通过秒表来记录反应所需的时间，由于Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，由氢气的体积和常温下的气体摩尔体积可以算出硫酸的⊿n，而硫酸在反应中的体积变化微小可以忽略，从而可以根据v=⊿c/⊿ t计算出化学反应速率，完成实验的目标。

五、实验教学目标
基于对新课标学科核心素养的理解，我设定了以下教学目标
（一）通过情景激疑，知道影响化学反应速率的因素
（二）通过观察与描述实验现象，了解判断化学反应进行快慢的方法
（三）通过实验方案设计，学会设计对照实验，探究化学反应速率的测量方法
（四）通过锌与稀硫酸溶液的反应测定化学反应速率，培养学生的定量实验意识
（五）通过小组合作探究，提高学生合作学习能力，培养团结协作的精神
由教学目标确定出
（一）教学重点：探究化学反应速率的定量测量方法
（二）教学难点：理解化学反应速率的定量测量原理
六、实验教学内容
化学反应速率的测量实验是课程标准中要求的必做实验。

以锌和稀硫酸反应为反应原理，引导学生设计实验方案，教师与学生改进实验装置，优化实验方案，学生小组合作完成实验探究。

七、实验教学过程设计
阶段一，通过设疑，聚焦原理
同学们都知道化学反应速率的计算方法是v=⊿c/⊿ t，然而此实验中⊿c是如何求得呢？提出质疑，引发思考。

原来在Zn+H2SO4反应中，由氢气的体积和常温下的气体摩尔体积可以算出硫酸的⊿n，而硫酸在反应中的体积变化非常微小可以忽略，从而可以根据v=⊿c/⊿ t
计算出化学反应速率。

阶段二，提出问题，设计方案
通过对教材实验装置的反思，要求学生分组设计改进实验方案，每组通过讨论提交方案。

这是同学们提交的方案。

阶段三，思考讨论，改进装置
经过思考与讨论，我们确定了实验装置，主要用到的实验仪器有：一次性注射器（30 m L）2 支，PVC8字型板一个，5 号橡胶塞 ,秒表，烧杯（500ml）
实验药品：1 mol/L 硫酸，2mol/L 硫酸，1克表面积大致相同的锌粒2粒，冰水混合物。

阶段四，分组实验，得出结论
学生分组实验一，探究25°c时测量收集4ml氢气所用时间，和2min内收集到的氢气的体积：
取两支固定在PVC板上的 30ml注射器，拔下针头保护套，拔下活塞，向其中各放入一粒表面积大小相同的约 1g的锌粒，推进活塞至2ml处。

通过针头分别吸入8ml1mol/L和
2mol/L 的稀硫酸，立即将针头插进橡胶塞密封，并浸没在25°c的冰水混合物。

两只秒表
开始计时。

可以看到立即有气泡产生，活塞上移，盛有2mol/L 硫酸的注射器活塞上移的更快。

一方面记录两支活塞移至 14ml处的时间，另一方面记录2分钟时收集氢气的体积。

进行三次实验，求出反应速率。

学生分组实验二，探究20°c时测量收集4ml氢气所用时间，和2min内收集到的氢气的体积，用和实验一相同的方法完成实验，记录数据，求出反应速率。

实验结束，引导学生对比分析表一表二的数据则可以得出：一、由于注射器最小刻度线为2ml，读取时会有误差，因此收集4ml氢气所用时间更加准确；二、温度越高，浓度越高，反应速率越快。

最后引导学生归纳总结得出：在25°c的冰水混合物中，测量收集4ml 氢气所用时间最为科学，从而突破本节课的重难点。

阶段五，承前启后，延续探究
可以应用该实验完成接下来的第二节《影响化学反应速率的因素》的实验内容，使得改进实验能延续探究。

八、实验效果评价
本次实验教学，主要存在以下两个亮点：
（一）创新实验器材,提高教学效率
改进后的实验仪器主要是两只固定在PVC板上的注射器，操作简单，现象明显，对比突出，效果良好，用时很短，有效提高了实验教学的效率。

（二）创新实验内容，激活学生思维
本次实验内容由教材的一个增加至三个方面的实验，激活了同学们探究的欲望，提高了学生的定量探究能力、从本质上突破了重难点，切实培养与提升了学生
“实验探究与创新意识”的化学学科素养。