高中離子反應(yīng)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-27高二化學(xué)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教案。
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識(shí)與技能
(1)理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2.過(guò)程與方法
(1)掌握運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件比較反應(yīng)速率大小的方法;
(2)通過(guò)識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速度與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像,提高識(shí)圖析圖能力,培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,知道科學(xué)研究的一般方法。
(2)通過(guò)目前催化劑研究的遺憾,激發(fā)學(xué)生投身科學(xué)的激情。
[教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)]壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[教學(xué)過(guò)程]
[導(dǎo)入]有些反應(yīng)速率很快,如鹽酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng),而有些反應(yīng)速率很慢,如石油的形成??梢?,不同物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率相差很大,決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。
[板書]
一、決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素:反應(yīng)物本身的性質(zhì)
二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
(一)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[演示]課本20頁(yè)實(shí)驗(yàn)2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)
加入試劑4mL0.01mol/LKMnO4
2mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO4
2mL0.2mol/LH2C2O4
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
褪色時(shí)間
結(jié)論在其它條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大。
[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表
編號(hào)Na2S2O3溶液水硫酸出現(xiàn)渾濁的時(shí)間(秒)
110ml010ml
25ml5ml10ml
【板書】當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)的速率。
【實(shí)驗(yàn)解釋】為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)影響反應(yīng)速率呢?
(明確)當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí),單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
【對(duì)結(jié)論的再理解】
1.一個(gè)反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度,與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大
2.對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD來(lái)說(shuō),正反應(yīng)的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度,與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度,與A、B兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使正反應(yīng)的速率增大,不會(huì)影響逆反應(yīng)的速率。
3.固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
【應(yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔,以減緩太快的反應(yīng)速率。
2.制Fe(OH)2時(shí),通過(guò)降低NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來(lái)降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【提出問(wèn)題】壓強(qiáng)是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的?
【收集事實(shí)】途徑:已有的實(shí)驗(yàn)知識(shí)
(提出以下幾個(gè)實(shí)驗(yàn))對(duì)比
1.10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
2.CaO固體與SiO2固體在高溫下反應(yīng)生成CaSiO3。
3.SO2與O2在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成SO3。
(討論)給上述三個(gè)反應(yīng)的容器加壓,三個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度是怎樣變化的?
【事實(shí)的處理】列表比較
編號(hào)反應(yīng)物的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變化
1
2
3
【板書】對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),其他條件不變時(shí),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率會(huì)加大。
【解釋】為什么增大壓強(qiáng)會(huì)影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率?
(明確)1.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說(shuō),如果氣體的壓強(qiáng)增大到原來(lái)的2倍,氣體的體積就縮小到原來(lái)的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來(lái)的2倍,即體系中各個(gè)物質(zhì)的濃度都增加,所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反,減小壓強(qiáng),氣體的體積就擴(kuò)大,濃度減小,因而反應(yīng)速率減小。
2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí),由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。
【結(jié)論的再理解】
1.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題。
2.對(duì)于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)物和生成物的濃度都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
3.恒容時(shí)加入惰性氣體使壓強(qiáng)增大,反應(yīng)物和生成物的濃度都沒(méi)有變化,所以化學(xué)反應(yīng)速率不變。恒壓時(shí)加入惰性氣體使體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度都減小,所以化學(xué)反應(yīng)速率減小。
(三)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[演示]課本21頁(yè)實(shí)驗(yàn)2-3
同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫升反應(yīng)的對(duì)比表
編
號(hào)0.1mol/L的
Na2S2O30.1mol/L的
H2SO4反應(yīng)溫度
(℃)反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時(shí)間
(秒)
15ml5ml冷水
25ml5ml熱水
【板書】在其它條件不變的情況下,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,溫度每升高10℃,反應(yīng)速率通常要增大到原來(lái)的2~4倍。
『回顧』1.Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況的對(duì)比。
2.Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對(duì)比。
【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1.化學(xué)用語(yǔ)化(寫方程式)
(1)Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O
或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O
(2)Cu+2H2SO4(濃)===CuSO4+2SO2↑+2H2O
(3)Mg+2H2O===Mg(OH)2+2H2↑
【解釋】為什么升高溫度會(huì)使反應(yīng)速率加快?
(明確)當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí),分子總數(shù)一定,升高溫度,反應(yīng)物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量增多,有效碰撞頻率增大,所以,反應(yīng)速率加大。
【對(duì)結(jié)論的再理解】對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),升高體系的溫度,反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
【應(yīng)用】1.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常通過(guò)給反應(yīng)物加熱來(lái)增大反應(yīng)的速率。
2.合成氨工業(yè)中,是在500℃的條件下進(jìn)行反應(yīng),以加快反應(yīng)進(jìn)行的速度。
3.為防止食品變質(zhì),我們將食品放入冰箱中保存,以降低食品變質(zhì)的速率。
【科學(xué)探究】課本21頁(yè)科學(xué)探究:不同溫度下碘化鉀與稀硫酸反應(yīng)(淀粉指示顏色)的速率不同。
(四)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【演示】22頁(yè)演示實(shí)驗(yàn)2-4:過(guò)氧化氫分解的對(duì)比實(shí)驗(yàn)
(復(fù)習(xí)回顧)用KClO3制氧氣的實(shí)驗(yàn)
【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】
(1)2H2O2==2H2O+O2↑
(2)2KClO3==2KCl+3O2↑
(1)過(guò)氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的對(duì)比表
編號(hào)無(wú)催化劑時(shí)的反應(yīng)情況有催化劑時(shí)的反應(yīng)情況
1
(2)用KClO3制氧氣實(shí)驗(yàn)的對(duì)比表
編號(hào)無(wú)催化劑時(shí)的反應(yīng)情況有催化劑時(shí)的反應(yīng)情況
1
【結(jié)論】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
【解釋】為什么催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率?
(明確)當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí),使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變,從而降低了反應(yīng)的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多,有效碰撞頻率增大,故化學(xué)反應(yīng)速率加大。
【對(duì)結(jié)論的再認(rèn)識(shí)】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應(yīng)的結(jié)果。例:
(1)在加熱條件下:2Cu+O2==2CuO
2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O
(2)氮的氧化物破壞臭氧:NO+O3==NO2+O2
NO2+O==NO+O2
2.能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。如不作特殊說(shuō)明,均指正催化劑。
3.對(duì)可逆反應(yīng)而言,正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快,且加快的程度相同。相反,負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小,且減小的程度相同。
【應(yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中,很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例;接觸法制硫酸工業(yè)。
(五)其它因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
光、磁場(chǎng)、超聲波、顆粒大小、溶劑性質(zhì)…等
[隨堂練習(xí)]
1.一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是(B)。
①升溫;②改變生成物濃度;③增加反應(yīng)物濃度;④加壓
(A)①②③(B)①③(C)②③(D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w:2NO+2CO=N2+2CO2
對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是(AC)
(A)使用催化劑能加快反應(yīng)速率
(B)改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響
(C)冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人體危害更大
(D)無(wú)論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無(wú)影響
3.設(shè)C+CO22CO-Q1,反應(yīng)速率為υ1;N2+3H22NH3+Q2,反應(yīng)速率為υ2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),υ1和υ2的變化情況為(A)。
(A)同時(shí)增大(B)同時(shí)減小
(C)υ1增大,υ2減小
(D)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應(yīng)速率的因素是(C)。
(A)①④(B)③④
(C)①②③(D)②③
5.煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是(AB)。
(A)把塊狀礦石碾成粉末(B)向爐內(nèi)噴吹氧氣
(C)使用Fe2O3作催化劑(D)降低體系的溫度
6.在密閉容器中發(fā)生2SO2+O22SO3反應(yīng),現(xiàn)控制下列三種不同的條件:
①在400℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
②在400℃時(shí),20molSO2與5molO2反應(yīng);
③在300℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
問(wèn):開始時(shí),正反應(yīng)速率最快的是____②_;正反應(yīng)速率最慢的是_③__。
相關(guān)知識(shí)
高二化學(xué)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件11
★第二章第一節(jié)
第二課時(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件
[引言]化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)快慢的,不同的化學(xué)反應(yīng),具有不同的化學(xué)反應(yīng)速率,這是由于參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定化學(xué)反應(yīng)速率的重要因素。那么,化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)于某一反應(yīng)來(lái)說(shuō)是不是就是一成不變的呢?不是,因?yàn)槠渌蛩厝鐪囟?、濃度、壓?qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響時(shí),會(huì)使同一反應(yīng)在不同條件下有不同的反應(yīng)速率。本節(jié)課就討論關(guān)于外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。?
[板書]二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
[師]大家先閱讀教材,思考討論外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的意義??
[生]閱讀教材,歸納并回答外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的意義:可以根據(jù)生產(chǎn)和生活的需要采取措施加快某些反應(yīng),如煉鋼;也可使某些反應(yīng)減慢,如鋼鐵生銹等,從而使它們?yōu)樯鐣?huì)創(chuàng)造更大的價(jià)值。?
[問(wèn)]我們所說(shuō)的外界條件主要指的是哪些方面??
[答]主要指濃度、溫度、壓強(qiáng)(主要對(duì)有氣體參加反應(yīng))、催化劑等。?
[師]我們先討論濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。?
[板書]1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
[演示實(shí)驗(yàn)2—2]另外讓兩個(gè)學(xué)生代表前來(lái)操作,同學(xué)甲做大理石與1molL-1鹽酸的反應(yīng),同學(xué)乙做大理石與0.1molL-1鹽酸的反應(yīng),面向大家,同時(shí)操作,然后同學(xué)乙再將試管加熱(給學(xué)生多動(dòng)手的機(jī)會(huì),親自操作,親身體會(huì))。?
[生]其他同學(xué)觀察并記錄現(xiàn)象:同學(xué)甲(1molL-1鹽酸)的試管中有大量氣泡逸出,同學(xué)乙(0.1molL-1鹽酸)的試管中氣泡產(chǎn)生的很慢,但加熱后氣泡產(chǎn)生的速率明顯加快。
[引導(dǎo)]由此大家能得到什么啟示呢?
[生]相同條件下,濃度大的反應(yīng)快。?
[師]確實(shí)如此,許多實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[板書](1)結(jié)論:當(dāng)其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[師]為什么一種反應(yīng)物不變,增加另外一種反應(yīng)物的濃度時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率就會(huì)加快呢?這還得從化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)說(shuō)起,那么大家回憶一下化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程和本質(zhì)都是什么呢?
[生]回憶并回答:化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成生成物分子的過(guò)程,其本質(zhì)是反應(yīng)物分子中舊化學(xué)鍵的斷裂,生成物分子新化學(xué)鍵的形成。?[師]回答正確。但是反應(yīng)物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應(yīng)物分子(或離子)的相互接觸,相互碰撞才可以完成。所以反應(yīng)物分子(或離子)的相互碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的先決條件。事實(shí)證明,反應(yīng)物分子(或離子)之間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也就是碰撞存在著有效性,我們把能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子,而在所有的碰撞中有效碰撞是很少的。?
[生]自學(xué)、閱讀,認(rèn)真體會(huì)有效碰撞和活化分子這兩個(gè)新概念。?
[提示]應(yīng)該注意,發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子,但活化分子之間的碰撞卻不一定就是有效碰撞,因?yàn)榘l(fā)生有效碰撞不僅需要足夠的能量還得需要正確的取向,這就和運(yùn)動(dòng)員投籃球是一個(gè)道理;如果投球無(wú)力,球挨不著籃框,投不中;如果投球力足、但方向不對(duì),同樣也投不中;只有力足、方向正才能投中。?
[生]體會(huì)并閱讀教材中插圖(關(guān)于投籃)充分理解有效碰撞和活化分子的含義。
[三維動(dòng)畫演示]將HI分子的分解反應(yīng):2HI====H2+I2做成三維動(dòng)畫效果,在多媒體電腦上進(jìn)行模擬演示:①碰撞過(guò)輕,②碰撞取向不好,結(jié)果都還是HI分子,沒(méi)有發(fā)生分解,③活化分子的有效碰撞結(jié)果HI分子分解成I2(較大)和H2(較?。?。
[小結(jié)]無(wú)論是運(yùn)動(dòng)員投籃還是HI分解都表明只有能量和取向均滿足時(shí),才會(huì)發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)來(lái)說(shuō),活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分比是一定的,因此單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)的反應(yīng)物的分子的總數(shù)成正比,也就是和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多,發(fā)生有效碰撞的次數(shù)就相應(yīng)增多,化學(xué)反應(yīng)速率也就隨之加快了。
[板書](2)原因:濃度增大,活化分子增多,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快。
[過(guò)渡]下面我們討論壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[板書]2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
[問(wèn)]提起壓強(qiáng)一詞往往與什么有關(guān)?為什么??
[生]思考,回答:往往與氣體有關(guān),因固體和液體物質(zhì)受壓強(qiáng)的影響較小。
[師]所以討論壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,指的是有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)。我們知道,在物理學(xué)上有這樣的規(guī)律,當(dāng)溫度一定時(shí),一定量的氣體的壓強(qiáng)與其體積成反比,即P1V1=P2V2,說(shuō)明溫度不變時(shí)壓強(qiáng)增大,體積將會(huì)變小,單位體積的分子數(shù)增加,相當(dāng)于增加了反應(yīng)物的濃度,故增大壓強(qiáng)可以增大化學(xué)反應(yīng)速率,若要減小壓強(qiáng)呢?
[生]分析,根據(jù)P1V1=P2V2,當(dāng)溫度不變減小壓強(qiáng)時(shí),體積必然增大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小,亦即相當(dāng)于反應(yīng)物的濃度降低,化學(xué)反應(yīng)速率減慢。
[問(wèn)]對(duì)于固體和液體(或溶液)參加的反應(yīng),改變壓強(qiáng)將會(huì)怎么樣呢??
[生]自學(xué)、歸納,回答:因?yàn)楦淖儔簭?qiáng)對(duì)固體、液體或溶液的體積影響很小,所以對(duì)濃度的改變就很小,可以認(rèn)為改變壓強(qiáng)對(duì)它們的反應(yīng)速率無(wú)影響。?
[板書](1)結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),當(dāng)其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率加快?
(2)原因:增大壓強(qiáng)相當(dāng)于增大濃度?
[師]至于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,大家結(jié)合剛才實(shí)驗(yàn)2—2同學(xué)乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,自己來(lái)總結(jié)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況。?
[生]回憶實(shí)驗(yàn)2—2的現(xiàn)象,閱讀教材自學(xué),然后舉手回答:升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快,因?yàn)闇囟壬撸磻?yīng)物分子能量增加了,從而增加了活化分子數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多,而速度加快,另外升高溫度使反應(yīng)物分子運(yùn)動(dòng)速率加快,也從某種程度上加快了化學(xué)反應(yīng)速率。
[師]評(píng)價(jià)學(xué)生回答結(jié)果,并補(bǔ)充說(shuō)明,溫度的升高使反應(yīng)物中活化分子的百分?jǐn)?shù)增大從而加快了化學(xué)反應(yīng)速率,而且有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律:溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2~4倍。
[板書]3.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
(1)結(jié)論:其他條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快?
(2)原因:溫度升高,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)?
[問(wèn)]根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的結(jié)論,思考為什么人們把食品放到電冰箱中就不易變質(zhì)呢?(用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際生活中的具體問(wèn)題,以激勵(lì)學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)分析能力)?
[生]因?yàn)闇囟雀邥r(shí)食品的腐蝕潰爛反應(yīng)進(jìn)行的快,就容易變質(zhì);反之,冰箱中的溫度低,食品腐爛反應(yīng)就很慢,不易變質(zhì)。?
[問(wèn)]我們最初接觸和介紹催化劑是在什么時(shí)候的什么反應(yīng)中出現(xiàn)的??
[生]初三化學(xué),實(shí)驗(yàn)室用MnO2作催化劑使KClO3加熱分解制O2時(shí)介紹的。
[追問(wèn)]大家是否還記得,在沒(méi)有加MnO2之前加熱KClO3固體有何現(xiàn)象??
[生]幾乎沒(méi)有氣體生成。?
[問(wèn)]這說(shuō)明了什么??
[生]加入催化劑后化學(xué)反應(yīng)速率加快了。?
[過(guò)渡]下邊一個(gè)實(shí)驗(yàn)也和MnO2有關(guān)。
[演示實(shí)驗(yàn)2—3]H2O2的分解,仍然讓兩個(gè)學(xué)生前來(lái)操作,學(xué)生甲不加MnO2,學(xué)生乙加MnO2。
[生]其他同學(xué)觀察記錄現(xiàn)象:沒(méi)有加MnO2粉末的試管只有少量氣泡出現(xiàn),加MnO2粉末的試管,立即有大量氣泡產(chǎn)生。?
[師]實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了什么??
[生]說(shuō)明MnO2在反應(yīng)中起了催化作用,使H2O2分解反應(yīng)的速率加快了。
[補(bǔ)充說(shuō)明]催化劑能夠增大化學(xué)反應(yīng)速率的原因,是它能夠降低反應(yīng)所需要的能量,這樣就會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大增大了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù),從而成千成萬(wàn)倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。
[板書]4.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)結(jié)論:適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率
(2)原因:能降低反應(yīng)所需要的能量,增大了活化分子的百分?jǐn)?shù)?
[師]下邊同學(xué)們閱讀本節(jié)教材的最后部分,了解有關(guān)催化劑的重要性以及除了濃度、溫度、壓強(qiáng)和催化劑外還有哪些條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響?
[生]自學(xué),歸納總結(jié)催化劑的重要性:一方面催化劑能成千成萬(wàn)倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率;另一方面約有85%的化學(xué)反應(yīng)需要使用催化劑,且有很多反應(yīng)還必須靠使用性能優(yōu)良的催化劑才能進(jìn)行。在外界條件中除溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑外,如光、電磁波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等,也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。
[投影練習(xí)]反應(yīng)速率v和反應(yīng)物濃度的關(guān)系是用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定的,化學(xué)反應(yīng)H2+Cl2====2HCl的反應(yīng)速率v可表示為v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n,式中K為常數(shù),m、n值可用下表中數(shù)據(jù)確定之。
c(H2)(molL-1)c(Cl2)(molL-1)molL-1s-1
1.01.01.0K
2.01.02.0K
2.04.04.0K
由此可推得,m、n值正確的是()?
A.m=1,n=1?B.m=,n=?C.m=,n=1D.m=1,n=
[解析]本題屬信息遷移題,意在考查學(xué)生接受新信息,處理所給數(shù)據(jù)的能力。按題給數(shù)據(jù)代入v=K[c(H2)]m[c(Cl2)]n即可。第一組數(shù)據(jù)無(wú)法計(jì)算,代入第二組數(shù)據(jù):2.0K=K(2.0)m(1.0)n,則m=1;代入第三組數(shù)據(jù):4.0K=K(2.0)m(4.0)n,聯(lián)立方程解得:m=1,n=,故選D。
[答案]D
[本節(jié)小結(jié)]本節(jié)課我們就一個(gè)主題,那就是外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、比喻、三維動(dòng)畫模擬、自學(xué)、討論等手段,最后得出的結(jié)論是:對(duì)于同一化學(xué)反應(yīng)來(lái)說(shuō),條件不同,反應(yīng)速率不同。一般地,增大反應(yīng)物濃度、升高溫度,對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)加大壓強(qiáng),使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?,均可增大化學(xué)反應(yīng)速率。學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)在理解活化分子的有效碰撞的基礎(chǔ)上重點(diǎn)掌握基本結(jié)論。
[布置作業(yè)]P36一、4二、2、3三、四?
●板書設(shè)計(jì)
二、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
(1)結(jié)論:其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率增大?
(2)原因:濃度增大,活化分子增多,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快?
2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
(1)結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),當(dāng)其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快
(2)原因:增大壓強(qiáng),相當(dāng)于增大濃度?
3.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響?
(1)結(jié)論:其他條件不變時(shí),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快?
(2)原因:溫度升高,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)?
4.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?
(1)結(jié)論:適當(dāng)?shù)拇呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率?
(2)原因:能降低反應(yīng)所需能量,增大了活化分子的百分?jǐn)?shù)?
●教學(xué)后記?
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響及原因是本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn),教學(xué)中首先從實(shí)驗(yàn)中得到親身體會(huì),進(jìn)而通過(guò)形象的比喻、逼真的三維動(dòng)畫、模擬演示等手段,使學(xué)生理解增大濃度為什么會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率,從活化分子發(fā)生有效碰撞的理論高度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率受濃度的影響及原因,也為討論溫度、壓強(qiáng)及催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響結(jié)論打下了基礎(chǔ),因此在后邊的教學(xué)中除了必要的實(shí)驗(yàn)外,主要通過(guò)學(xué)生自學(xué),教師引導(dǎo)而得出結(jié)論,分析原因。當(dāng)然在教學(xué)中也注意了和物理學(xué)的學(xué)科間聯(lián)系。?
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(學(xué)案)
俗話說(shuō),居安思危,思則有備,有備無(wú)患。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?;钴S,讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問(wèn)題。我們要如何寫好一份值得稱贊的高中教案呢?以下是小編為大家收集的“第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(學(xué)案)”供大家參考,希望能幫助到有需要的朋友。
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(學(xué)案)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)體會(huì)實(shí)驗(yàn)在形成化學(xué)結(jié)論中的重要作用;
(2)通過(guò)識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像,提高識(shí)圖析圖能力,培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[學(xué)習(xí)過(guò)程]
[溫習(xí)舊知]回憶化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)并回答:
定義
數(shù)學(xué)表達(dá)式
單位
規(guī)律:對(duì)于同一反應(yīng)(mA+nB=pC+qD)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間存在如下的關(guān)系:
[思考]結(jié)合生活實(shí)踐與已經(jīng)掌握的知識(shí),請(qǐng)同學(xué)歸納有哪些因素對(duì)化學(xué)速率產(chǎn)生影響?
[學(xué)習(xí)新知]
一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實(shí)驗(yàn)2-2,得出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以反應(yīng)的速率。
解釋:當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí),活化分子的數(shù)量,有效碰撞的頻率,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
注意:
1.一個(gè)反應(yīng)的速率主要取決于的濃度,與的濃度關(guān)系不大(填反應(yīng)物或產(chǎn)物)
2.對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD來(lái)說(shuō),正反應(yīng)的速率只取決于兩種物質(zhì)的濃度,與兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于兩種物質(zhì)的濃度,與兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使反應(yīng)的速率增大,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
3.固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)二】思考并回答下列問(wèn)題:
1、一定溫度下,一定質(zhì)量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)有何關(guān)系?
2、對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)改變時(shí),反應(yīng)物的濃度如何改變?此時(shí)反應(yīng)速率如何改變?。
通過(guò)以上的分析,你得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?
結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),當(dāng)溫度一定時(shí),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率會(huì)。
注意:
1.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí),由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。
2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題。
3.對(duì)于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)物和生成物的濃度都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)三】觀察實(shí)驗(yàn)2-3,得出溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)的速率;降低溫度,反應(yīng)的速率。
解釋:升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù),有效碰撞的頻率,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
注意:對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),升高體系的溫度,反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)四】觀察實(shí)驗(yàn)2-4,得出催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),使用應(yīng)催化劑,反應(yīng)的速率。
解釋:當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí),使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變,從而了反應(yīng)的活化能,使得活化分子的百分比,因此活化分子的數(shù)目,有效碰撞頻率,故化學(xué)反應(yīng)速率加大。
注意:
1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應(yīng)的結(jié)果。例:
(1)在加熱條件下:2Cu+O2==2CuO
2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O
(2)氮的氧化物破壞臭氧:NO+O3==NO2+O2
NO2+O==NO+O2
2.能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。
3.對(duì)可逆反應(yīng)而言,正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快,且加快的程度。相反,負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小,且減小的程度。
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(學(xué)案)
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)掌握運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件比較反應(yīng)速率大小的方法;
(2)通過(guò)識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速度與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像,提高識(shí)圖析圖能力,培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。
[教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)]壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
二:影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因
影響反應(yīng)速率的外因主要有
例一定條件反應(yīng)N2+3H2=2NH3達(dá)平衡,當(dāng)單獨(dú)改變下述條件后有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A.加催化劑,V(正)和V(逆)都發(fā)生變化,且變化的倍數(shù)相等
B.加壓,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍數(shù)大V(逆)增加倍數(shù)
C.降溫,V(正)和V(逆)都減少,且V(正)減少倍數(shù)大V(逆)減少倍數(shù)
D.增加[N2],V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍數(shù)大V(逆)增加倍數(shù)
(一)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率________.
例下列四種X溶液,分別放入盛有10mL2mol/LHCl燒杯中,加水稀釋至50mL,X和HCl和緩進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是()
A.20mL3mol/LX溶液B.20mL2mol/LX溶液
C.10mL4mol/LX溶液D.10mL2mol/LX溶液
(二)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率__________.
(三)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[思考1]2L密閉容器中,投入5molN2,8molH2,在催化劑存在的條件下發(fā)生反應(yīng),2min時(shí),測(cè)得容器內(nèi)生成NH34mol,若將容器的體積減小為原來(lái)的一半,其他條件不變,同樣生成4molNH3所花費(fèi)的時(shí)間___2min(,=,,),為什么?
[思考2]在室溫條件,通過(guò)什么途徑可以改變?nèi)萜黧w積?
[結(jié)論]有氣體參與的反應(yīng),壓強(qiáng)增大,化學(xué)反應(yīng)速率____
參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體,液體或溶液時(shí),壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率___影響?(填有,無(wú))
[探討]N2+3H2==2NH3反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行
1.容器若為恒定容器,在容器內(nèi)充入惰性氣體,則化學(xué)反應(yīng)速率_____(加快,不變,減慢),原因是_________
2.容器若為恒壓容器,在容器內(nèi)充入惰性氣體,則反應(yīng)速率(加快,不變,減慢)_____,原因是________。
四:催化劑
催化劑定義:________________________________________________?
請(qǐng)例舉幾例催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)例./
[實(shí)驗(yàn)演示]H2O2分解:
現(xiàn)象____________________________________________________
結(jié)論______________________________________________________
[實(shí)驗(yàn)探討]
如何加快鐵與鹽酸的反應(yīng)速率?
2.下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中,解釋圖象的成因.(縱坐標(biāo)為H2的生成速率)
v(H2)
t1時(shí)間
[隨堂練習(xí)]
1.一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是()。
①升溫;②改變生成物濃度;③增加反應(yīng)物濃度;④加壓
(A)①②③(B)①③(C)②③(D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w:2NO+2CO=N2+2CO2
對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是()
(A)使用催化劑能加快反應(yīng)速率
(B)改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響
(C)冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人體危害更大
(D)無(wú)論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無(wú)影響
3.設(shè)C+CO22CO-Q1,反應(yīng)速率為υ1;N2+3H22NH3+Q2,反應(yīng)速率為υ2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),υ1和υ2的變化情況為()。
(A)同時(shí)增大(B)同時(shí)減小
(C)υ1增大,υ2減?。―)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應(yīng)速率的因素是()。
(A)①④(B)③④
(C)①②③(D)②③
5.下表中是各組反應(yīng)的反應(yīng)物和反應(yīng)溫度,反應(yīng)剛開始時(shí),放出H2速率最快的是()
編號(hào)金屬(粉末狀)酸的濃度及體積反應(yīng)溫度
(mol)(℃)
AMg,0.16molL-1硝酸10mL60
BMg,0.13molL-1鹽酸10mL60
CFe,0.13molL-1L鹽酸10mL60
DMg,0.13molL-1硫酸10mL60
6.容積固定的2L密閉容器中進(jìn)行的某一可逆反應(yīng)
A(氣)+2B(氣)2C(氣)
以B的物質(zhì)的量濃度改變表示的反應(yīng)速度υ正,υ正、υ逆與時(shí)間的關(guān)系圖如所示。已知反應(yīng)速率υ的單位為molL-1s-1,則圖中陰影部分的面積可表示()。
(A)A的物質(zhì)的量濃度的減少(B)B的物質(zhì)的量濃度的減少
(C)C的物質(zhì)的量增加(D)B的物質(zhì)的量減少
7.煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是()。
(A)把塊狀礦石碾成粉末(B)向爐內(nèi)噴吹氧氣
(C)使用Fe2O3作催化劑(D)降低體系的溫度
8.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl(-1)和S(+6)的反應(yīng)速率如圖2-1-4所示,已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中[H+]增大而加快。
(1)反應(yīng)開始時(shí)反應(yīng)速率加快的原因是____。
(2)反應(yīng)后期反應(yīng)速率下降的原因是______。
9.在密閉容器中發(fā)生2SO2+O22SO3反應(yīng),現(xiàn)控制下列三種不同的條件:
①在400℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
②在400℃時(shí),20molSO2與5molO2反應(yīng);
③在300℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
問(wèn):開始時(shí),正反應(yīng)速率最快的是_____;正反應(yīng)速率最慢的是_________。
10.Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)如下:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2(水溶液)。正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為υ=k[I-]m[Fe3+]n(k為常數(shù))
[I-](molL-1)[Fe3+](molL-1)υmolL-1s-1)
(1)0.200.800.032k
(2)0.600.400.144k
(3)0.800.200.128k
通過(guò)所給數(shù)據(jù)計(jì)算得知:
在υ=k[I-]m[Fe3+]n中,m、n的值為______。[選填A(yù)、B、C、D]
(A)m=1,n=1(B)m=1,n=2(C)m=2,n=1(D)m=2,n=2
碘離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響______鐵離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。(選填:小于、大于、等于)
課堂練習(xí)答案
1B,2AC,3A,4C,5D,6B,7AB。
8.(1)2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快。(2)反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢。
9.②;③。10.C;大于。
【課堂練習(xí)】
1.要使在容積恒定的密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng)2A(氣)+B(固)==2C(氣)+Q(Q>0)的正反應(yīng)速率顯著加快,可采用的措施是(不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積)()
A.降溫B.加入BC.增大體積使壓強(qiáng)減小D.加入A
2.把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中,發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時(shí)間t變化如圖。其中t1——t2速度變化的原因是___________________;t2——t3速度變化的原因是_________________________________。
t1t2t3
[隨堂練習(xí)]
1.一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是()。
②升溫;②改變生成物濃度;③增加反應(yīng)物濃度;④加壓
(A)①②③(B)①③(C)②③(D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w:2NO+2CO=N2+2CO2
對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是()
(A)使用催化劑能加快反應(yīng)速率
(B)改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響
(C)冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人體危害更大
(D)無(wú)論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無(wú)影響
3.設(shè)C+CO22CO-Q1,反應(yīng)速率為υ1;N2+3H22NH3+Q2,反應(yīng)速率為υ2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),υ1和υ2的變化情況為()。
(A)同時(shí)增大(B)同時(shí)減小
(C)υ1增大,υ2減小(D)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應(yīng)速率的因素是()。
(A)①④(B)③④
(C)①②③(D)②③
5.下表中是各組反應(yīng)的反應(yīng)物和反應(yīng)溫度,反應(yīng)剛開始時(shí),放出H2速率最快的是()
編號(hào)金屬(粉末狀)(mol)酸的濃度及體積
反應(yīng)溫度℃)
A
B
C
DMg,0.1
Mg,0.1
Fe,0.1
Mg,0.16molL-1硝酸10mL
3molL-1鹽酸10mL
3molL-1L鹽酸10mL
3molL-1硫酸10mL60
60
60
60
6.容積固定的2L密閉容器中進(jìn)行的某一可逆反應(yīng)
A(氣)+2B(氣)2C(氣)
以B的物質(zhì)的量濃度改變表示的反應(yīng)速度υ正,υ正、υ逆與時(shí)間的關(guān)系圖如所示。已知反應(yīng)速率υ的單位為molL-1s-1,則圖中陰影部分的面積可表示()。
(A)A的物質(zhì)的量濃度的減少(B)B的物質(zhì)的量濃度的減少
(C)C的物質(zhì)的量增加(D)B的物質(zhì)的量減少
7.煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫,為了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是()。
(A)把塊狀礦石碾成粉末(B)向爐內(nèi)噴吹氧氣
(C)使用Fe2O3作催化劑(D)降低體系的溫度
8.氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cl(-1)和S(+6)的反應(yīng)速率如圖2-1-4所示,已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中[H+]增大而加快。
(3)反應(yīng)開始時(shí)反應(yīng)速率加快的原因是____。
(4)反應(yīng)后期反應(yīng)速率下降的原因是______。
9.在密閉容器中發(fā)生2SO2+O22SO3反應(yīng),現(xiàn)控制下列三種不同的條件:
①在400℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
②在400℃時(shí),20molSO2與5molO2反應(yīng);
③在300℃時(shí),10molSO2與5molO2反應(yīng);
問(wèn):開始時(shí),正反應(yīng)速率最快的是_____;正反應(yīng)速率最慢的是_________。
10.Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)如下:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2(水溶液)。正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為υ=k[I-]m[Fe3+]n(k為常數(shù))
[I-](molL-1)[Fe3+](molL-1)υmolL-1s-1)
(1)0.200.800.032k
(2)0.600.400.144k
(3)0.800.200.128k
通過(guò)所給數(shù)據(jù)計(jì)算得知:
在υ=k[I-]m[Fe3+]n中,m、n的值為______。[選填A(yù)、B、C、D]
(A)m=1,n=1(B)m=1,n=2(C)m=2,n=1(D)m=2,n=2
碘離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響______鐵離子濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。(選填:小于、大于、等于)
課堂練習(xí)答案
1B,2AC,3A,4C,5D,6B,7AB。
8.(1)2KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快。(2)反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢。
9.②;③。10.C;大于。
[練習(xí)]對(duì)于反應(yīng)M+N→P,如果溫率每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率增加到原來(lái)的3倍,在10℃時(shí),完成反應(yīng)10%需81分鐘,將溫率提高到30℃,完成反應(yīng)的10%,需要的時(shí)間為____分鐘.
2.納米是長(zhǎng)度單位,1納米等于1×10-9m,物質(zhì)的顆粒達(dá)到納米級(jí)時(shí),具有特殊的性質(zhì)。例如將單質(zhì)銅制成“納米銅”時(shí),具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性,在空氣中可以燃燒。下列對(duì)“納米銅”的有關(guān)敘述正確的是()。
(A)常溫下“納米銅”比銅片的金屬性強(qiáng),反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快
(B)常溫下“納米銅”比銅片更易失電子,反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快
(C)常溫下“納米銅”與銅片的還原性相同
(D)“納米銅”顆粒更細(xì)小,化學(xué)反應(yīng)時(shí)接觸面大,所以反應(yīng)速率快。
3.解釋下列反應(yīng)事實(shí):
(1)氨氣在空氣中不能燃燒,但在純氧氣中點(diǎn)燃能劇烈燃燒。
(2)硫在空氣中點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,而在氧氣中點(diǎn)燃卻產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰。
(3)把一定量的銅片投入到盛有稀硝酸溶液的試管中,反應(yīng)速率變化趨勢(shì)常常是:較慢→逐漸加快→突然劇烈加快→逐漸變慢。
4.有一化學(xué)反應(yīng),aA+bB?C,根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可得υ0=k[A]m[B]n,其中k是與溫度有關(guān)的常數(shù),為測(cè)k、m、n的值,在298K時(shí),將A、B溶液按不同濃度混合,得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
編號(hào)A的初始濃度molL-1B的初始濃度molL-1生成C的初始速率molL-1s-1)
11.01.01.2×10-2
22.01.02.4×10-2
34.01.04.9×10-2
41.01.01.2×10-2
51.02.04.8×10-2
61.04.01.9×10-2
(1)根據(jù)上表可求得:m____,n_____,k_____,k的單位是_____。
(2)若a=m,b=n,當(dāng)[A]=[B]=2.0molL-1時(shí),求以B表示的初始反應(yīng)速率。
5.在鋅與某濃度的鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)學(xué)生得到下面的結(jié)果:
鋅的質(zhì)量(g)鋅的形狀溫度(℃)溶解于酸花的時(shí)間(s)
A2薄片5400
B2薄片15200
C2薄片25100
D2薄片3550
E2薄片4525
F2粉末155
利用從A到F的結(jié)果:
(1)畫一幅以時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖(縱軸表示時(shí)間,橫軸表示溫度)。
(2)利用你所畫成的曲線圖,你能得出關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率的什么結(jié)論?
(3)20℃時(shí),2g鋅箔溶解于酸中需花多長(zhǎng)時(shí)間?
(4)對(duì)比結(jié)果B與F,解釋結(jié)果F為什么那么快?
課堂練習(xí)答案
1AB,2CD,
3.(1)純氧氣中O2分子的濃度大,反應(yīng)速率大,單位時(shí)間內(nèi)放出熱量多,容易使氨跟氧氣的反應(yīng)發(fā)生,并達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒。
(2)O2分子濃度大,硫跟O2分子反應(yīng)速率大,產(chǎn)生的火焰的顏色深。
(3)硝酸跟銅的反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的溫度逐漸升高,反應(yīng)速率逐漸加快;反應(yīng)產(chǎn)生的氮的氧化物又是該反應(yīng)的催化劑,所以反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻反應(yīng)速率會(huì)突然加快;最后由于硝酸的濃度降低,反應(yīng)速率又會(huì)逐漸變慢。
4.(1)1;2;1.2×10-2;L2mol-2s-1。
(2)υ(B)=1.926×10-1molL-1s-1
5.(1)可作如下圖:
(2)從這5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出,溫度對(duì)該反應(yīng)速度影響的規(guī)律為:溫度每升高10℃,反應(yīng)速率加快到原來(lái)的兩倍。
(3)題目要求用已得有關(guān)反應(yīng)速率的規(guī)律來(lái)求解20℃時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。根據(jù)(1)中的圖象可求得,當(dāng)溫度為20℃時(shí),反應(yīng)時(shí)間約需150s。
(4)對(duì)比B和F,反應(yīng)溫度相同,酸的濃度也相同,鋅的質(zhì)量也相同。但B中2g鋅全部溶解用了200s時(shí)間,而F中只需要5s時(shí)間,F(xiàn)中反應(yīng)速率比B中反應(yīng)速率快了40倍。這是因?yàn)锽中鋅是塊狀,F(xiàn)中鋅是粉末狀,粉末狀時(shí)鋅與酸溶液的接觸面要比塊狀時(shí)的接觸面大得多。
高二化學(xué)教案:《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及圖像分析》教學(xué)設(shè)計(jì)
學(xué)生們有一個(gè)生動(dòng)有趣的課堂,離不開老師辛苦準(zhǔn)備的教案,大家開始動(dòng)筆寫自己的教案課件了。用心制定好教案課件的工作計(jì)劃,才能更好地安排接下來(lái)的工作!你們會(huì)寫教案課件的范文嗎?請(qǐng)您閱讀小編輯為您編輯整理的《高二化學(xué)教案:《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及圖像分析》教學(xué)設(shè)計(jì)》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
一、復(fù)習(xí)回顧
知識(shí)結(jié)構(gòu)框架
二、知識(shí)梳理
課程引入:
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率,這堂課我們重點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)影響反應(yīng)速率的因素。
考點(diǎn)1:影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素以及微觀解釋:
1.決定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)。
2.條件因素(外因)
(1)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度,可以增大反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃度,
可以減小化學(xué)反應(yīng)的速率。
注意:此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng),對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物,一般情況下其濃度是常數(shù),因此改變它們的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
原因:在其他條件不變時(shí),對(duì)某一反應(yīng)來(lái)說(shuō),活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的,所以當(dāng)反應(yīng)物的濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,活化分子數(shù)也相應(yīng)的增多,反應(yīng)速率也必然增大。
(2)壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),若其他條件不變,增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快;減小壓強(qiáng),反應(yīng)速率減慢。
原因:對(duì)氣體來(lái)說(shuō),若其他條件不變,增大壓強(qiáng),就是增加單位體積的反應(yīng)物的物質(zhì)的量,即增加反應(yīng)物的濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,因而可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率。
對(duì)于氣體反應(yīng)體系,充入“惰性氣體”時(shí)反應(yīng)速率變化情況:
①恒容時(shí):充入“惰性氣體” 總壓增大,但各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變。
②恒壓時(shí):充入“惰性氣體”體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)、速率減慢。
(3)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
結(jié)論:其他條件不變時(shí),升高溫度,可以增大反應(yīng)速率,降低溫度,可以減慢反應(yīng)速率。
原因:①濃度一定時(shí),升高溫度,分子的能量增加,從而增加了活化分子的數(shù)量,反應(yīng)速率增大。
②溫度升高,使分子運(yùn)動(dòng)的速率加快,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加,反應(yīng)速率也會(huì)相應(yīng)的加快。前者是主要原因。
③阿倫尼烏斯方程:k===Ae –Ea/RT (Ea表示活化能)
該方程表明:當(dāng)Ea>0時(shí),升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快。
Ea值越大,改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大,這就是升高相同溫度時(shí)不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同的原因。
(4)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
結(jié)論:催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)的速率。正催化劑:能夠加快反應(yīng)速率的催化劑。
負(fù)催化劑:能夠減慢反應(yīng)速率的催化劑。如不特意說(shuō)明,指正催化劑。
原因:在其他條件不變時(shí),使用催化劑可以大大降低反應(yīng)所需要的能量,會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大增加活化分子百分?jǐn)?shù),因而使反應(yīng)速率加快。
①催化劑是能加快化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的物質(zhì)。由于催化劑的質(zhì)量及化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變,反應(yīng)歷程中必定既包括有催化劑參與的反應(yīng),又包括使催化劑再生成的反應(yīng)。
②催化劑通過(guò)參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程降低反應(yīng)的活化能來(lái)提高化學(xué)反應(yīng)速率。催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
③催化劑具有選擇性,某種催化劑對(duì)某一反應(yīng)可能是活性很強(qiáng)的催化劑,但對(duì)其他反應(yīng)就不一定有催化作用。
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影響[來(lái)
外因
單位體積內(nèi)[
有效碰撞次數(shù)o
化學(xué)反應(yīng)速率[
分子總數(shù)
活化分子數(shù)
活化分子百分?jǐn)?shù)
增大反應(yīng)物濃度
增加
增加
不變
增加
加快
增大壓強(qiáng)
增加
增加
不變
增加
加快
升高溫度
不變
增加
增大
增加
加快
使用催化劑
不變
增加
增大
增加
加快
(5)其他因素
如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等,也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。
考點(diǎn)3:外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律
解釋化學(xué)反應(yīng)速率快慢的鏈條思維:活化能→活化分子→有效碰撞→化學(xué)反應(yīng)速率。
三、例題精析
【例題1】在一定溫度下,密閉容器內(nèi)進(jìn)行如下反應(yīng):3Fe(s)+4H2O(g)===Fe3O4(s)+4H2(g),下列判斷正確的是( )
A.保持體積不變,增加Fe的量,反應(yīng)速率加快
B.將容器的體積縮小一半,反應(yīng)速率加快
C.保持體積不變,充入Ne使體系壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快
D.保持壓強(qiáng)不變,充入Ne使容器的體積增大,反應(yīng)速率不變
【答案】B
【解析】本題考查濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。由于固體的濃度為常數(shù),增加鐵的量,反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響;容器體積縮小,相當(dāng)于增大氣體的濃度,反應(yīng)速率加快;體積不變的情況下,充入不參與反應(yīng)的氣體,反應(yīng)物和生成物的濃度不變,速率不變;壓強(qiáng)不變,充入不參與反應(yīng)的氣體使體積增大,由于反應(yīng)物和生成物的濃度減小,速率減小。
【例題2】已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中,反應(yīng)速率最快的是( )
組號(hào)
反應(yīng)溫度/℃
Na2S2O3
H2SO4
H2O體積/mL
體積/mL
濃度/(mol·L-1)
體積/mL
濃度/(mol·L-1)
A
10
5
0.2
5
0.1
10
B
10
5
0.1
5
0.1
10
C
30
5
0.1
5
0.1
10
D
30
5
0.2
5
0.2
10
【答案】D
【解析】本題主要比較溫度和濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。溶液混合后總體積都相同,從溫度方面判斷C、D的反應(yīng)速率大于A、B的反應(yīng)速率;從濃度方面判斷,A、D的反應(yīng)速率大于B、C的反應(yīng)速率。所以反應(yīng)速率最快的為D。
【例題3】(2016?進(jìn)賢縣校級(jí)模擬)反應(yīng)C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是( )
①增加C的量
②將容器的體積縮小一半
③保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大?????
④保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大.
A.①④ B.②③
C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】①因濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快,但是固體量的增減不影響反應(yīng)速率,所以增加C(s)的量,反應(yīng)速率不變,故①選;②將容器的體積縮小一半,反應(yīng)體系中物質(zhì)的濃度增大,則化學(xué)反應(yīng)速率增大,故②不選;③保持體積不變,充入氮?dú)猓獨(dú)獠粎⑴c反應(yīng),反應(yīng)體系中的各物質(zhì)的濃度不變,則反應(yīng)速率不變,故③選;④保持壓強(qiáng)不變,充入氮?dú)猓谷萜鞯捏w積變大,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的濃度減小,則反應(yīng)速率減小,故④不選;故選C。
四、課堂練習(xí)
【基礎(chǔ)】
1. 一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如下圖所示,下列描述正確的是( )
A.反應(yīng)開始到10 s,用Z表示的反應(yīng)速率為0.158 mol/(L·s)
B.反應(yīng)開始時(shí)10 s,X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 mol/L
C.反應(yīng)開始時(shí)10 s,Y的轉(zhuǎn)化率為79.0%
D.反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)Z(g)
【答案】C
【解析】化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像。計(jì)算出X、Y減少的物質(zhì)的量,Z增加的物質(zhì)的量,然后根據(jù)速率的計(jì)算公式計(jì)算出答案。
2. 在一定條件下,可逆反應(yīng):N2+3H22NH3(正反應(yīng)放熱)達(dá)到平衡,當(dāng)單獨(dú)改變下列條件后,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.加催化劑,v正、v逆都發(fā)生變化且變化的倍數(shù)相等
B.加壓,v正、v逆都增大,且v正增大倍數(shù)大于v逆增大倍數(shù)
C.降溫,v正、v逆都減小,且v正減小倍數(shù)大于v逆減小倍數(shù)
D.加入氬氣,v正、v逆都增大,且v正增大倍數(shù)小于v逆增大
【答案】 CD
【解析】催化劑能同倍程度改變v正、v逆,A正確。加壓,v正、v逆均增大,且向正反應(yīng)方向移動(dòng),v正> v逆,B正確。降溫,v正、v逆均減小,且向正反應(yīng)方向移動(dòng),v正> v逆,C錯(cuò)誤。加入氧氣,如恒溫、恒容,平衡不移動(dòng),v正、v逆不變化,如恒溫、恒壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),v正、v逆均減小,且v正
【鞏固】
3. 與發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成和的速率如圖所示,已知這個(gè)反應(yīng)速率隨著溶液中的增大而加快。
(1)反應(yīng)開始時(shí),反應(yīng)速率加快的原因是 。
(2)反應(yīng)后期時(shí),反應(yīng)速率下降的原因是 。
【答案】(1)開始發(fā)生反應(yīng),隨增大,加快。
(2)反應(yīng)進(jìn)行至?xí)r,因C(反應(yīng)物)減小,且反應(yīng)使也減小,則減慢。
【解析】由于與反應(yīng)隨增大而加快,首先寫出二者反應(yīng)的化學(xué)方程
式(或離子方程式:)可見反應(yīng)后有生成。
4. 丙酮和碘在酸性溶液中發(fā)生如下反應(yīng): CH3COCH3+I2 → CH3COCH2I +H++I—。25℃時(shí),該反應(yīng)的速率由下列經(jīng)驗(yàn)式?jīng)Q定:υ== k·c(CH3COCH3)·c(H+),式中k==2.73×10—5L/(mol·s)。
又知開始時(shí)c(I2)==0.01mol/L ,c(CH3COCH3)==0.1mol/L,c(H+)==0.01mol/L。問(wèn)25℃時(shí),當(dāng)溶液中的I2反應(yīng)掉一半時(shí),反應(yīng)速率比開始時(shí)是快還是慢?
【答案】反應(yīng)速率加快了
【解析】由反應(yīng)速率的經(jīng)驗(yàn)式直接計(jì)算兩個(gè)條件下的反應(yīng)速率即可作答。反應(yīng)開始時(shí),
υ(始)==2.73×10—5L/(mol·s)·0.1mol/L·0.01mol/L==2.73×10—8mol/L·s
當(dāng)溶液中的碘消耗一半時(shí),根據(jù)反應(yīng)方程式可知,c(CH3COCH3)==0.1mol/L—0.01mol/L×1/2==0.095mol/L
c(H+)==0.01mol/L+0.01mol/L×1/2==0.015mol/L
υ(終)==2.73×10—5L/(mol·s)·0.095mol/L·0.015mol/L==3.89×10—8 mol/L·s
υ(終)>υ(始),故反應(yīng)速率加快了。
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度降低,其反應(yīng)速率應(yīng)減慢。這是原有知識(shí)引發(fā)的習(xí)慣思維。事實(shí)上,與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)的物質(zhì)及方次(冪指數(shù))是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果,突破慣性思維、依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)、探尋客觀規(guī)律是創(chuàng)造性思維產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。
【拔高】
1. 某溫度時(shí),在容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答:
(1)反應(yīng)開始2 min內(nèi):v(X)=__________________
v(Y)= __________________ v(Z)= __________________
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_____________________________
【答案】0.025 mol /(L·s)、0.075 mol /(L·s)mol /(L·s)、0.050 mol /(L·s);X+3Y=2Z。
【解析】 根據(jù)圖像,0-2 min內(nèi),X的物質(zhì)的量由1 mol變?yōu)?.9 mol,濃度變化為0.1 mol÷2 L=0.05 mol/L,同樣可得Y、Z的速率。根據(jù)速率之比等于系數(shù)之比,可得化學(xué)方程式。注意X、Y減小,為反應(yīng)物,Z增多,為生成物。
2. 用CO合成甲醇(CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH
A.溫度:T1>T2>T3
B.正反應(yīng)速率:v(A)>v(C) v(B)>v(D)
C.平衡常數(shù):K(A)>K(C) K(B)=K(D)
D.平均摩爾質(zhì)量:M(A)M(D)
【答案】C
【解析】此反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高CO轉(zhuǎn)化率越低,所以T1五、課后作業(yè)
【基礎(chǔ)】
1. 100 mL 3 mol·L-1的硫酸溶液跟過(guò)量鋅粉反應(yīng),在一定溫度下,為了減緩反應(yīng)進(jìn)行的速率,又不影響生成氫氣的總量,可向反應(yīng)物中加入適量的( )
A.Na2CO3固體 B.3 mol·L-1的硫酸
C.CH3COOK溶液 D.KNO3溶液
2.在實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,用定量、定濃度的鹽酸與足量的石灰石反應(yīng),并在一定的時(shí)間內(nèi)測(cè)量反應(yīng)所放出的CO2的體積。實(shí)驗(yàn)Ⅰ用的是塊狀的石灰石,實(shí)驗(yàn)Ⅱ用的是粉末狀石灰石。下圖中哪個(gè)圖像能正確反映兩種實(shí)驗(yàn)的結(jié)果( )
3.一定溫度下,反應(yīng)N2+O2( )
A.縮小體積使壓強(qiáng)增大 B.恒容,充入N2
C.恒容,充入He D.恒壓,充入He
【鞏固】
1.反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行,下列條件的改變對(duì)其反應(yīng)速率幾乎無(wú)影響的是( )
A.增加H2O的量
B.將容器的體積縮小一半
C.保持體積不變,充入N2使體系壓強(qiáng)增大
D.保持壓強(qiáng)不變,充入N2使容器體積變大
2.下列表格中的各種情況,可以用下面對(duì)應(yīng)選項(xiàng)中的圖像曲線表示的是( )
選項(xiàng)
反應(yīng)
縱坐標(biāo)
甲
乙
A
外形、大小相近的金屬和水反應(yīng)
反應(yīng)
速率
Na
K
B
4mL0.01mol·L-1的KMnO4溶液,分別和不同濃度的H2C2O4(草酸)溶液各2mL反應(yīng)
0.1mol·L-1的H2C2O4溶液
0.2mol·L-1的H2C2O4溶液
C
5mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液和5mL0.1mol·L-1H2SO4溶液反應(yīng)
熱水
冷水
D
5mL4%的過(guò)氧化氫溶液分解放出O2
無(wú)MnO2粉末
加MnO2粉末
3.用3克塊狀大理石與30毫升3mol/L鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體,若要增大反應(yīng)速率,可采取
的措施是①再加入30毫升3mol/L鹽酸 ②改用30毫升6mol/L鹽酸 ③改用3克粉末狀大理石 ④適當(dāng)升高溫度( )
A.①②④ B. ②③④
C.①③④ D. ①②③
【提高】
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.增大壓強(qiáng),活化分子數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
B.升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
C.加入反應(yīng)物,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大
D.使用催化劑,降低了反應(yīng)的活化能,增大了活化分子數(shù),化學(xué)反應(yīng)速率一定增大
2.將a?g塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng),反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線如圖中的實(shí)線所示,在相同條件下,將b?g?(?a>b?)粉末狀碳酸鈣與同濃度的鹽酸反應(yīng),則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是( )
3.已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系,圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g) ΔH
A.圖一t2時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng)
B.圖一t2時(shí)改變的條件一定是增大了反應(yīng)物的濃度
C.圖二t1時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng)
D.若圖二t1時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng),則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小
【答案】
【基礎(chǔ)】C B C
【鞏固】C C B
【提高】B C A
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素導(dǎo)學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。寫好一份優(yōu)質(zhì)的教案要怎么做呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素導(dǎo)學(xué)案”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.知識(shí)目標(biāo)
(1)理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)體會(huì)實(shí)驗(yàn)在形成化學(xué)結(jié)論中的重要作用;
(2)通過(guò)識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像,提高識(shí)圖析圖能力,培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)速率的影響,用活化分子理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
[學(xué)習(xí)過(guò)程]
[溫習(xí)舊知]回憶化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)并回答:
定義
數(shù)學(xué)表達(dá)式
單位
規(guī)律:對(duì)于同一反應(yīng)(mA+nB=pC+qD)用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之間存在如下的關(guān)系:
[思考]結(jié)合生活實(shí)踐與已經(jīng)掌握的知識(shí),請(qǐng)同學(xué)歸納有哪些因素對(duì)化學(xué)速率產(chǎn)生影響?
[學(xué)習(xí)新知]
一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響:
【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實(shí)驗(yàn)2-2,得出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度,可以反應(yīng)的速率。
解釋:當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí),活化分子的數(shù)量,有效碰撞的頻率,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
注意:
1.一個(gè)反應(yīng)的速率主要取決于的濃度,與的濃度關(guān)系不大(填反應(yīng)物或產(chǎn)物)
2.對(duì)于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD來(lái)說(shuō),正反應(yīng)的速率只取決于兩種物質(zhì)的濃度,與兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于兩種物質(zhì)的濃度,與兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使反應(yīng)的速率增大,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
3.固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)二】思考并回答下列問(wèn)題:
1、一定溫度下,一定質(zhì)量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)有何關(guān)系?
2、對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),當(dāng)壓強(qiáng)改變時(shí),反應(yīng)物的濃度如何改變?此時(shí)反應(yīng)速率如何改變?。
通過(guò)以上的分析,你得出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?
結(jié)論:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)來(lái)說(shuō),當(dāng)溫度一定時(shí),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)速率會(huì)。
注意:
1.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí),由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。
2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題。
3.對(duì)于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),增大體系的壓強(qiáng),反應(yīng)物和生成物的濃度都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)三】觀察實(shí)驗(yàn)2-3,得出溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),升高溫度,反應(yīng)的速率;降低溫度,反應(yīng)的速率。
解釋:升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù),有效碰撞的頻率,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
注意:對(duì)于可逆反應(yīng)來(lái)說(shuō),升高體系的溫度,反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加,所以,正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。
四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【自學(xué)指導(dǎo)四】觀察實(shí)驗(yàn)2-4,得出催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率是如何影響的?并用有效碰撞模型解釋?
結(jié)論:當(dāng)其它條件不變時(shí),使用應(yīng)催化劑,反應(yīng)的速率。
解釋:當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí),使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變,從而了反應(yīng)的活化能,使得活化分子的百分比,因此活化分子的數(shù)目,有效碰撞頻率,故化學(xué)反應(yīng)速率加大。
注意:
1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑,不改變反應(yīng)的結(jié)果。例:
(1)在加熱條件下:2Cu+O2==2CuO
2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O
(2)氮的氧化物破壞臭氧:NO+O3==NO2+O2
NO2+O==NO+O2
2.能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑;能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。
3.對(duì)可逆反應(yīng)而言,正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快,且加快的程度。相反,負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小,且減小的程度。
[隨堂練習(xí)]
1.一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是()。
①升溫;②改變生成物濃度;③增加反應(yīng)物濃度;④加壓
(A)①②③(B)①③(C)②③(D)①②③④
2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì),它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w:2NO+2CO=N2+2CO2
對(duì)此反應(yīng),下列敘述正確的是()
(A)使用催化劑能加快反應(yīng)速率
(B)改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響
(C)冬天氣溫低,反應(yīng)速率降低,對(duì)人體危害更大
(D)無(wú)論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無(wú)影響
3.設(shè)C+CO22CO-Q1,反應(yīng)速率為υ1;N2+3H22NH3+Q2,反應(yīng)速率為υ2。對(duì)于上述反應(yīng),當(dāng)溫度升高時(shí),υ1和υ2的變化情況為()。
(A)同時(shí)增大(B)同時(shí)減小
(C)υ1增大,υ2減?。―)υ1減小,υ2增大
4.把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中,產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示,在下列因素中,①鹽酸的濃度,②鎂條的表面積,③溶液的溫度,④氯離子的濃度,影響反應(yīng)速率的因素是()。
(A)①④(B)③④
(C)①②③(D)②③
5.下表中是各組反應(yīng)的反應(yīng)物和反應(yīng)溫度,反應(yīng)剛開始時(shí),放出H2速率最快的是()
編號(hào)金屬(粉末狀)(mol)酸的濃度及體積
反應(yīng)溫度℃)
A
B
C
DMg,0.1
Mg,0.1
Fe,0.1
Mg,0.16molL-1硝酸10mL
3molL-1鹽酸10mL
3molL-1L鹽酸10mL
3molL-1硫酸10mL60
60
60
60
6.容積固定的2L密閉容器中進(jìn)行的某一可逆反應(yīng)
A(氣)+2B(氣)2C(氣)
以B的物質(zhì)的量濃度改變表示的反應(yīng)速度υ正,υ正、υ逆與時(shí)間的關(guān)系圖如所示。已知反應(yīng)速率υ的單位為molL-1s-1,則圖中陰影部分的面積可表示()。
(A)A的物質(zhì)的量濃度的減少(B)B的物質(zhì)的量濃度的減少
(C)C的物質(zhì)的量增加(D)B的物質(zhì)的量減少