新航路的開辟教案高中
發(fā)表時(shí)間:2020-12-032.2《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》學(xué)案(新人教版選修4)。
化學(xué):2.2《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》學(xué)案(新人教版選修4)
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來說,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)來說,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)速率無關(guān)。
2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過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)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。
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)來說,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)來說,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)無論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響
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
相關(guān)知識(shí)
影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》是人教版高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》第2章《化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡》第2節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,主要學(xué)習(xí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素及其影響規(guī)律和理論解釋。本節(jié)內(nèi)容是對(duì)化學(xué)2中已經(jīng)介化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)的提升,重點(diǎn)介紹的是影響濃度、溫度對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律及理論解釋。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo):
①理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
②能初步運(yùn)用有效碰撞和活化分子等知識(shí)來解釋濃度、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;
③初步學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)“對(duì)照實(shí)驗(yàn)”比較條件的改變對(duì)反應(yīng)速率快慢的影響。
2、能力目標(biāo):
在學(xué)習(xí)中,在仔細(xì)、全面、準(zhǔn)確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,要積極將感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),也就是培養(yǎng)自己透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。
3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo):
(1)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作,培養(yǎng)學(xué)生勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
(2)通過科學(xué)探究,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,進(jìn)一步加深他們對(duì)知識(shí)的理解。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
難點(diǎn):濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)知識(shí)是在高一下學(xué)期,距今已經(jīng)半年之久,所以對(duì)已學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)已經(jīng)大多忘卻,仍然必須重點(diǎn)復(fù)習(xí),另外要幫助學(xué)生回憶本書緒論所學(xué)的有效碰撞理論知識(shí),以便用于解釋影響規(guī)律,進(jìn)一步來幫助理解應(yīng)用規(guī)律。
五、教學(xué)方法
1.實(shí)驗(yàn)法:實(shí)驗(yàn)2-2、實(shí)驗(yàn)2-3、實(shí)驗(yàn)2-4分組實(shí)驗(yàn)。
2.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
3.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)教材內(nèi)容,初步把握基本知識(shí),并填寫課前預(yù)習(xí)學(xué)案
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。
3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:兩人一組,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)教學(xué)。課前打開實(shí)驗(yàn)室門窗通風(fēng),課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用品。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)及計(jì)算,知道不同的化學(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)本身的性質(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)來說是不是就是一成不變的呢?不是,因?yàn)槠渌蛩?,如:溫度、濃度、壓?qiáng)、催化劑等會(huì)影響一些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率。這節(jié)課就重點(diǎn)討論有關(guān)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【板書】第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
內(nèi)因:反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
【引導(dǎo)】外界條件如:濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑的改變,也影響化學(xué)反應(yīng)速率。內(nèi)因是變化的根據(jù),外因是變化的條件,外因通過內(nèi)因起作用。
【板書】外因:濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等
我們來看本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。多媒體展示學(xué)習(xí)目標(biāo),強(qiáng)調(diào)重難點(diǎn)。
【過渡】下面我們先來研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
設(shè)計(jì)意圖:步步導(dǎo)入,吸引學(xué)生的注意力,明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
【實(shí)驗(yàn)探究】做以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合教材20頁,實(shí)驗(yàn)2—2討論總結(jié)
1、取兩支試管,分別加入少量大理石,再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。
2、取兩支試管分別加入少量鐵片,再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。
【討論小結(jié)】其他條件不變,增加反應(yīng)物濃度,加快反應(yīng)速率
【板書】一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
其他條件不變,增加反應(yīng)物濃度,加快反應(yīng)速率
【引導(dǎo)學(xué)生】多媒體展示探究思考題。
1、從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么?
2、是否所有的碰撞都能使舊鍵斷裂,新鍵形成?(舉運(yùn)動(dòng)員不同投籃姿勢(shì)的例子,使學(xué)生形象理解)
3、為什么增加反應(yīng)物濃度,加快反應(yīng)速率?
【講解】其實(shí)質(zhì)就是舊化學(xué)鍵的斷裂和新的化學(xué)鍵形成的過程,而舊鍵的斷裂和新鍵的形成必須通過反應(yīng)物分子(離子)的相互接觸,相互碰撞來實(shí)現(xiàn)的。分子間的碰撞必須具有足夠的能量,具有足夠的能量的分子叫活化分子,活化分子必須具有合適的取向才能發(fā)生有效碰撞,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
【板書】化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的條件
【講解】其他條件不變,活化分子在反應(yīng)物分子中占有一定的百分比,當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí),單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子增多,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目也相應(yīng)增多,單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反應(yīng)速率就增大。
【板書】其他條件不變,反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→反應(yīng)速率加快。
【講解】學(xué)習(xí)了濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,我們就知道為什么硫在純氧中燃燒比在空氣中快,但是并不是任何反應(yīng)都是增大反應(yīng)物濃度有利于反應(yīng)的進(jìn)行,如濃硫酸、濃硝酸可使鐵、鋁鈍化。因此,任何事物都要具體問題具體分析。而對(duì)于固體或純液體,無濃度可言,反應(yīng)速率與接觸表面積有關(guān),如煤粉碎后燃燒。
【板書】固體或純液體參加的反應(yīng),反應(yīng)物之間接觸的表面積大小影響反應(yīng)速率,與物質(zhì)的量多少無關(guān)。
設(shè)計(jì)意圖:通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論分析引導(dǎo),學(xué)生能深入領(lǐng)會(huì)規(guī)律,有利于理解并掌握和應(yīng)用所學(xué)規(guī)律
探究二:壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響
【引導(dǎo)】提起壓強(qiáng)一詞往往與什么有關(guān)?為什么?
【學(xué)生回答】往往與氣體有關(guān),固體和液體受壓強(qiáng)的影響較小。
【講解】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)溫度不變時(shí),一定量的氣體的壓強(qiáng)與其體積成反比,即P1V1=P2V2,說明溫度不變時(shí)壓強(qiáng)增大,體積將會(huì)變小,單位體積內(nèi)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?
【學(xué)生回答】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。
【引導(dǎo)】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?
【學(xué)生回答】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)他們的反應(yīng)速率無影響。
【板書】有氣體參加,當(dāng)其他條件不變時(shí),增加壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率加快。
原因:增大壓強(qiáng)相當(dāng)于增大濃度。
【講解】我們理解了壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì),請(qǐng)做一個(gè)練習(xí)。
【練習(xí)】詳見學(xué)案
【討論回答】(1)(2)(4)能夠使反應(yīng)速率增大,因?yàn)樗麄兌际狗磻?yīng)物濃度增大,因而加快反應(yīng)速率。
【引導(dǎo)啟發(fā)】我們知道鎂條與沸水的反應(yīng)比與冷水反應(yīng)快。加快反應(yīng)速率的首選條件是升高溫度,下面我們繼續(xù)研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
【板書】三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
探究三:溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
【實(shí)驗(yàn)探究】讓學(xué)生完成教材實(shí)驗(yàn)2—3,觀察現(xiàn)象,總結(jié)規(guī)律。
【學(xué)生回答】放在熱水中的試管出現(xiàn)渾濁的時(shí)間短,放在冷水中的試管出現(xiàn)渾濁的時(shí)間長(zhǎng)。
【板書】其他條件不變,升高反應(yīng)的溫度,加快反應(yīng)速率。
【設(shè)問】為什么增加反應(yīng)物溫度,加快反應(yīng)速率?啟發(fā)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)分析。
【講解】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,有效碰撞次數(shù)增多,所以反應(yīng)速率加快。經(jīng)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的2—4倍。
【板書】原因:升高溫度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→反應(yīng)速率加快
每升高10℃,速率要增大到原來的2~4倍。
【講解】學(xué)習(xí)了溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,我們就知道為什么在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常通過給反應(yīng)物加熱來加快反應(yīng)速率,為什么我們食品放入冰箱中保存,可以防止食品變質(zhì)。
【處理討論和練習(xí)】學(xué)以致用
探究四:催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【板書】四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
【實(shí)驗(yàn)探究】取兩只試管,分別加入5mL5%的H2O2溶液和3滴合成洗滌劑,再向其中一試管中加入MnO2,觀察現(xiàn)象。
【學(xué)生回答】加MnO2大試管氣泡產(chǎn)生快。
【板書】使用催化劑,加快化學(xué)反應(yīng)速率。
【設(shè)問】為什么催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率?
【講解】當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí),使用催化劑降低了反應(yīng)所需要的能量,使得活化分子的百分比增大,因此活化分子的數(shù)目增多,有效碰撞次數(shù)增多,故化學(xué)反應(yīng)速率加快。
【板書】實(shí)質(zhì):使用催化劑→降低反應(yīng)所需要的能量→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率加快。
【閱讀】閱讀教材最后一段,了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素。
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。(課堂實(shí)錄)
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)快慢——速率的相關(guān)問題,那么,化學(xué)反應(yīng)的限度——化學(xué)平衡是怎樣的呢?在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
內(nèi)因:物質(zhì)本性
外因:濃度溫度壓強(qiáng)催化劑等
一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
1.其他條件不變時(shí),增加反應(yīng)物(氣體或溶液)濃度,加快反應(yīng)速率
2、
3、濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→速率加快。
二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響
1有氣體參加,其他條件不變時(shí),增加壓強(qiáng)(縮小容積),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。
三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
1規(guī)律:其他條件不變,升高反應(yīng)的溫度,加快反應(yīng)速率。
2原因:升高溫度→活化分子的百分比增大→有效碰撞次數(shù)增多→速率加快
每升高10℃,速率增大到原來的2~4倍。
四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
1用催化劑,加快速率
2實(shí)質(zhì):用催化劑→降低反應(yīng)所需要的能量→活化分子的百分比增大→
有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率加快。
十、教學(xué)反思
本課的設(shè)計(jì)采用了課前下發(fā)預(yù)習(xí)學(xué)案,學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容,找出自己迷惑的地方。課堂上師生主要解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)、考點(diǎn)、探究點(diǎn)以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程中易忘、易混點(diǎn)等,最后進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè),課后進(jìn)行延伸拓展,以達(dá)到提高課堂效率的目的。
濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響及原因是本節(jié)點(diǎn)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)而通過形象的比喻,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)速率的影響打下了基礎(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)中也要注意和物理學(xué)科間的聯(lián)系。
本節(jié)課時(shí)間45分鐘,其中情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)、檢查預(yù)習(xí)5分鐘,講解20分鐘,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)10分鐘左右,反思總結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)5分鐘左右,其余環(huán)節(jié)5分鐘,能夠完成教學(xué)內(nèi)容。
在后面的教學(xué)過程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課,爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進(jìn)步!
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)
第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(學(xué)案)
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。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來說,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)來說,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)速率無關(guān)。
2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過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)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。
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)來說,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)來說,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)
[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)無論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響
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: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)無論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響
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
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: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)速率加快到原來的兩倍。
(3)題目要求用已得有關(guān)反應(yīng)速率的規(guī)律來求解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)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來說,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),通過降低NaOH溶液的含氧量(給溶液加熱)來降低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)來說,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,如果氣體的壓強(qiáng)增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的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)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。
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)來說,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)來說,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),常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(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頁演示實(shí)驗(yàn)2-4:過氧化氫分解的對(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)過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的對(duì)比表
編號(hào)無催化劑時(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)無論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響
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: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__。
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來說,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)來說,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)速率無關(guān)。
2.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過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)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。
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)來說,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)來說,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)無論外界條件怎樣改變,均對(duì)此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響
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