课件57张PPT。第二节 影响化学反应速率的因素课程标准导航
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响,认识其一般规律。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。
4.了解通过改变外界条件从而改变化学反应速率的方法和意义。
自主学习一、有效碰撞理论
1.有效碰撞:能够引发化学反应的碰撞。
2.活化分子:能够发生有效碰撞的分子。3.活化能:活化分子比普通分子所高出的能量。活化能越小,普通分子就越______变成活化分子;如图所示:反应的活化能是
_______,反应热是E1-E2。
容易E1二、影响化学反应速率的因素
化学反应速率与分子间的_______________有关,所有能够改变内能、运动速率,以及_________的方法,都可以用来改变、控制反应的速率。
有效碰撞频率碰撞几率增大减小活化分子数增大加快减慢加快加快活化分子百分数有效碰撞几率增大路径活化分子百分数有效碰撞几率自主体验
1.决定化学反应速率的内因是( )
①温度 ②压强 ③催化剂 ④浓度
⑤反应物本身的性质
A.①②③④⑤ B.仅⑤
C.仅①④ D.仅①②③④解析:选B。决定化学反应速率大小的内因是反应物本身的性质,温度、压强、催化剂与浓度均为影响化学反应速率的外因,B正
确。2.在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g)??C(g)+D(s)正反应速率加快的是( )
A.减少C或D的物质的量
B.增大D的物质的量
C.减少B的物质的量
D.增大A或B的物质的量
解析:选D。增大反应物的浓度,反应速率加快。
3.下列说法正确的是( )
A.具有较高能量的反应物分子称为活化分子
B.升高温度反应速率一定加快
C.催化剂能够增大反应的活化能
D.任何化学反应都需要催化剂
解析:选B。能量高不一定是活化分子,只有能量较高且能发生有效碰撞的分子才是活化分子;催化剂降低反应的活化能;并不是所有的反应都需要催化剂。
探究导引1根据能量变化,化学反应分为吸热反应和放热反应。升高温度,只是吸热反应的反应速率增大,对吗?提示:不对。温度对反应速率的影响适用于物质以各种状态参加的化学反应。不管是吸热反应还是放热反应,升高温度,化学反应速率都增大,降低温度,化学反应速率都减
小。要点归纳
一、外界条件对化学反应速率产生影响的本质
二、有关化学反应速率影响因素的注意事项
1.浓度
(1)固体或纯液体的浓度为常数,所以增加其用量时化学反应速率不变。
(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂, 能增大化学反应速率。2.温度
温度对吸热反应影响显著。升高温度,吸热反应、放热反应的反应速率均增大,但吸热反应增大的多;降低温度,吸热反应、放热反应,反应速率均减小,但吸热反应减小的多。
3.催化剂(1)有的催化剂能加快化学反应速率,有的催化剂能减慢化学反应速率。能加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫做负催化剂。在实践中,如不特别说明,凡是说催化剂都是指正催化
剂。
(2)可逆反应中催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。
4.压强
改变压强,对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度的改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时,应区分引起压强改变的原因。
(1)对于没有气体参与的化学反应,由于改变压强时,反应物浓度变化很小,可忽略不计,因此对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参与的化学反应,有以下几种情况:
①恒温时,压缩体积→压强增大→浓度增大→反应速率加快。
②恒温时,对于恒容密闭容器:
a.充入气体反应物→气体反应物浓度增大(压强也增大)→反应速率加快。
b.充入不参与反应的气体→总压强增大→各物质浓度未改变→反应速率不变。
③恒温恒压时
充入不参与反应的气体→体积增大→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
特别提醒
分析压强改变对化学反应速率的影响时,关键是看气体浓度是否有变化:若气体浓度有变化,化学反应速率一定改变;若气体浓度无变化,化学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。
即时应用
1.(2012·锦州高二检测)反应C(s)+H2O(g)?? CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是( )
A.减少C的量
B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升温
D.压强不变,充入Ne解析:选D。C为固体,其浓度为常数,改变其用量,浓度不发生改变,反应速率不变, A错误;B、C两项均使反应速率增大,错误;压强不变,充入Ne,说明容器体积增大,则反应速率减小,正确。
探究导引2 对图像 ,该图像表明的是反应物的变化还是生成物的变化?A点意义?
提示:反应物。该反应是可逆反应,A点(t1时)达平衡。要点归纳
1.解答图像题的方法与思路
(1)看懂图像。①看面:弄清纵、横坐标的含义。②看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与
平。③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。④看量的变化:弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变
化。⑤看要不要作辅助线:如等温线、等压线等。
(2)联想规律。看完线后联想外界条件对化学反应速率的影响规律。
(3)作出判断。依据题意仔细分析,作出正确判断。如果图像中有三个量时,应确定一个量不变,再讨论另两个量的关系。
2.常见的图像分析
(1)以化学反应CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O为例(其他条件一定)
图A:反应速率随着c(HCl)的增大而增大。
图B:随着反应时间的延长,c(HCl)逐渐减
小,化学反应速率逐渐减小。
图C:反应速率随着温度的升高而增大。
(2)例如:化学反应:2H2S(g)+SO2(g) ===3S(s)+2H2O(l)
特别提醒
(1)根据c -t图像,可计算某物质的平均速率、转化率,并可书写化学方程式等。
(2)根据v -T-p图像,可判断温度的高低、压强的大小,判断时先确定一个量p(或T),看另一个量T(或p)与速率v的关系,再判断高低(或大小)。
即时应用
2.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据所绘制得到的图中,曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(双选)( )
A.4-3-2-1 B.1-2-3-4
C.3-4-2-1 D.1-2-4-3
解析:选AC。从表中铁的状态、盐酸的浓
度、反应的温度分析可得出:1组最慢,其
次慢的是2组;由于3组温度最高,4组用的
是铁粉,二者速率大小不好确定,故反应速率是1<2<3<4或1<2<4<3。
把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50 mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应最快的是( )A.10 ℃ 20 mL 3 mol/L的X溶液
B.20 ℃ 30 mL 2 mol/L的X溶液
C.10 ℃ 10 mL 4 mol/L的X溶液
D.10 ℃ 10 mL 2 mol/L的X溶液
【答案】 B
【规律方法】 (1)多个外界条件不同时,要对比找出其他相同条件,然后比较。
(2)比较浓度对反应速率的影响时,不能只看加入前物质的浓度,应该看加入后形成混合溶液时的浓度。
(3)在温度和浓度同时影响反应速率时,一般温度的影响要远大于浓度的影响。
(2012·珠海高二教学质量检测)下列表格中的各种情况,可以用下面对应选项中的图像曲线表示的是(双选)( )【思路点拨】 解题时注意以下三点:
(1)理解化学反应速率的影响因素。
(2)表格中各栏信息的意义。
(3)图像中x、y轴的含义及曲线的变化趋势。【解析】反应速率与物质本身的性质有关。由于K比Na活泼,故相同大小的金属K和Na, K的反应速率快,又由于Na、K与H2O反应均为放热反应,随反应进行,放出大量热,反应速率逐渐加快,故A图像正确;由于起始时乙中H2C2O4浓度大,故其反应速率比甲中快,B图像错误;
由于甲反应是在热水中反应,温度高,故甲的反应速率高于乙的反应速率。随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,故甲、乙中反应速率逐渐减小,C图像正确;MnO2在H2O2分解过程中起催化作用,故乙中反应速率大于甲中反应速率,图像D错误。【答案】 AC
【规律方法】 解答化学反应图像问题的一般步骤:
(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量;
(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势,确定函数的增减性;
(3)理解曲线斜率大小的意义,当斜率为0时,曲线为一水平线的特定含义;
(4)准确把握各个特殊点(如起点、最高点、交点等)的含义;
(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用;
(6)全面、准确地从图中找出直接或隐含的信
息,结合上述几点快速得出答案。
外界条件对化学反应速率的
影响的实验探究
探究方向:影响化学反应速率的客观因素有许多,如温度、浓度、压强、催化剂、表面积等,因此探究客观条件与化学反应速率关系的实验设计及改进也就许许多多。[经典案例] (2012·安庆高二质检)影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。取一段镁条,用砂纸擦去表面的氧化膜,使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
(1)请在下面的方框中画出上述反应的速率(mL/min)与时间(min)的关系曲线。(2)在前4 min内,镁条与盐酸的反应速率逐渐加快,在4 min之后,反应速率逐渐减慢,请简述其原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。【解析】 由图2可知,生成H2的反应速率在0~2 min内,较慢,2~4 min内最快, 4~6 min内减慢,原因是Mg与盐酸反应放热,前期反应放热使温度升高,故化学反应速率增大;后期盐酸的浓度减小,成为影响化学反应速率的主要因素,因此化学反应速率逐渐下降。
【答案】 (1)
(2)前期该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率加快,后期盐酸的浓度减小,化学反应速率逐渐下降
化学选修四第二章第二节《影响化学反应速率的因素(1)》教案 新人教版
[教学目标]
1.知识与技能
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.过程与方法
(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;
(2)通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。
3、情感、态度与价值观
(1)通过实验培养学生严谨的科学态度,知道科学研究的一般方法。
(2)通过目前催化剂研究的遗憾,激发学生投身科学的激情。
[教学重点、难点]压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
[教学过程]
[导入]有些反应速率很快,如盐酸与氢氧化钠的中和反应,而有些反应速率很慢,如石油的形成。可见,不同物质化学反应速率相差很大,决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。
[板书]
一、决定化学反应速率的因素:反应物本身的性质
二、外界条件对化学反应速率的影响:
(一)浓度对化学反应速率的影响
[演示]课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应
加入试剂
4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4
4mL 0.01mol/L KMnO4
2mL 0.2mol/L H2C2O4
实验现象
褪色时间
结论
在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。
[补充实验] 不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表
编号
Na2S2O3溶液
水
硫 酸
出现浑浊的时间(秒)
1
10ml
0
10ml
2
5ml
5ml
10ml
【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。
【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?
(明确)当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
【对结论的再理解】
1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大
2.对于可逆反应aA +bB cC + dD来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率。
3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。
2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)压强对化学反应速率的影响
【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?
【收集事实】途径:已有的实验知识
(提出以下几个实验)对比
1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。
2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。
3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。
(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?
【事实的处理】列表比较
编号
反应物的状态
加压后反应物浓度变化
加压后反应的速率变化
1
2
3
【板书】对于有气体参加的反应来说,其他条件不变时,增大体系的压强,反应速率会加大。
【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?
(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。
2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。
【结论的再理解】
1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。
2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
3.恒容时加入惰性气体使压强增大,反应物和生成物的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,所以化学反应速率减小。
教学反思:
化学选修四第二章第二节《影响化学反应速率的因素(2)》教案 新人教版
(三)温度对化学反应速率的影响
[演示]课本21页实验2-3
同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表
编 号
0.1mol/L的Na2S2O3
0.1mol/L的H2SO4
反应温度 (℃)
反应中出现浑浊的时间(秒)
1
5ml
5ml
冷水
2
5ml
5ml
热水
【板书】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快。经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。
『回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。
2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。
【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)
(1) Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
(2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O
(3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
【解释】为什么升高温度会使反应速率加快?
(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而单位体积内活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。
【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
【应用】
1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。
2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度。
3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。
【科学探究】课本21页科学探究:不同温度下碘化钾与稀硫酸反应(淀粉指示颜色)的速率不同。
(四)催化剂对化学反应速率的影响
【演示】22页演示实验2-4:过氧化氢分解的对比实验
(复习回顾)用KClO3制氧气的实验
【实验事实的处理】
(1) 2H2O2 == 2H2O + O2↑
(2) 2KClO3 == 2KCl +3O2↑
(1)过氧化氢分解实验的对比表
编号
无催化剂时的反应情况
有催化剂时的反应情况
1
(2)用KClO3制氧气实验的对比表
编号
无催化剂时的反应情况
有催化剂时的反应情况
【结论】催化剂能加快化学反应速率。
【解释】为什么催化剂能加快化学反应速率?
(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。
【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:
(1)在加热条件下: 2Cu + O2 == 2CuO
2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
NO2 + O ==NO + O2
2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明,均指正催化剂。
3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同。
【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例;接触法制硫酸工业。
(五)其它因素对化学反应速率的影响
光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等
[随堂练习]
1.一般都能使反应速率加快的方法是( B )。
升温;②改变生成物浓度;③增加反应物浓度;④加压
(A)①②③ (B)①③ (C)②③ (D)①②③④
2. NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO+2CO=N2+2CO2
对此反应,下列叙述正确的是( AC )
(A)使用催化剂能加快反应速率
(B)改变压强对反应速率没有影响
(C)冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
(D)无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
3.设 C+CO2 2CO-Q1,反应速率为υ1;N2+3H2 2NH3+Q2,反应速率为υ2。对于上述反应,当温度升高时,υ1和υ2的变化情况为( A)。
(A)同时增大 (B)同时减小
(C)υ1增大,υ2减小(D)υ1减小,υ2增大
4.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( C )。
(A) ①④ (B)③④ (C)①②③ (D)②③
5.煅烧硫铁矿产生二氧化硫,为了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是( AB)。
(A)把块状矿石碾成粉末 (B)向炉内喷吹氧气
(C)使用Fe2O3作催化剂 (D)降低体系的温度
6.在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反应,现控制下列三种不同的条件:
①在400℃时,10molSO2与5molO2反应;
②在400℃时,20molSO2与5molO2反应;
③在300℃时,10molSO2与5molO2反应;
问:开始时,正反应速率最快的是____②_;正反应速率最慢的是_③__。
教学反思:
第二节 影响化学反应速率的因素(学案)
[学习目标]
1.知识目标
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.能力和方法目标
(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;
(2)通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。
[教学重点、难点]压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响。
教学过程
师生活动
【学情调查、情景导入】
1、把一相同体积的钠块和镁块分别放在两个盛有水的烧杯中,哪个反应速率快?为什么?
由此,你能想到决定化学反应速率的根本原因是什么?
2、我们在做化学实验时,经常会采用什么方法来使化学反应速率加快?你能举出什么例子吗?
由此,你会想到影响化学反应速率的外因有哪些?
3、(1)什么是有效碰撞?
有效碰撞可以认为是____ 。
(2)什么是活化分子?
(3)什么是活化能?
试用碰撞理论解释化学反应发生的原因?
课前复习,小组探讨,查阅教材,做出解释。
师生互动,加以解释
【小组学习、合作探究】
影响化学反应速率的因素
内因(主要因素) :
外因:
结合复习内容,了解影响因素
一、浓度对化学反应速率的影响
[实验目的]探究浓度的不同对化学反应速率的影响
[实验原理]
[实验用品]试管、胶头滴管、0.01mol/L的KMnO4 酸性溶液、
0.1mol/L H2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、
[实验步骤]
1.取两支试管向其中各加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液;
2.向其中一支试管加入2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液,向另一 支试管中加入2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液;
3.观察两支试管中的实验现象。
结论:其它条件不变时,增加反应物的浓度,反应速率 ;反之,降低反应物的浓度,反应速率 。
【讨论】用碰撞理论如何分析?
【结论】在其它条件不变时,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数 ,有效碰撞的几率 ,反应速率 。
【注意】 对于纯固体或纯液体,其浓度可视为常数,因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。
二、压强对反应速率的影响
增大压强,反应物浓度 ,反应速率 。
发散思考:压强对于任意化学反应的速率都有影响吗?
【结论】其它条件不变时,有 参加的反应中,
增大压强,浓度 ,反应速率 ;
减小压强,浓度 ,反应速率 。
【讨论】(1)恒容条件下,反应N2+3H2 2NH3
中充入He气,反应速率如何改变?
(2)恒压条件下,充入He气,反应速率又将如何改变?
【特别注意】
对于压强的改变,只有引起反应体系中反应物浓度的变化,才对反应速率产生影响。改变压强,其实是改变了反应物的浓度。
练习.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加C的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变,充入N2使容器体积变大
小组探究:实验 2-2
边实验边观察实验现象。
加入试剂
0.1mol/L H2C2O4
0.2mol/L H2C2O4
速率快慢
讨论:用碰撞理论如何分析?
师生互动,讨论分析,得出结论
理论联系实际:你能举出生活中利用改变浓度改变反应速率的例子吗
学生讨论、联系实际
利用模拟图,引发大家思考
学生分小组讨论
牛刀小试
三、温度对化学反应速率的影响
[实验目的]探究温度的不同对化学反应速率的影响
[实验原理]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
[实验用品]试管、胶头滴管、
0.2mol/L的H2SO4 溶液、0.1mol/L Na2S2O3溶液
[实验步骤]1.取两支试管各加入2mL0.2mol/L的H2SO4 ;另取
两支试管各加入2mL0.1mol/L Na2S2O3;
2.将四支试管分成两组(各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的试管),将其中一组浸入到热水中,将另一组试管浸入到冷水中;
3.经过一段时间后,分别混合并搅拌,观察现象。
用碰撞理论解释:升高温度,一部分非活化分子 能量转化为 ,使得活化分子百分数 ,活化分子间的有效碰撞频率 ,故反应速率 。
【注意】:
温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应。
四、催化剂对化学反应速率的影响
探究实验2-4(回顾初中已学知识)
科学探究1
[实验目的]探究催化剂对化学反应速率的影响
[实验原理] 2H2O2 ==== 2H2O+O2↑
[实验用品]试管、胶头滴管
(5%的H2O2 、0.1mol/LFeCl3溶液、 0.1mol/LCuSO4溶液)
[实验步骤]1.在两支试管中分别加入2ml H2O2 ;
2.再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液,1mlCuSO4溶液;
3.观察比较两支试管中的实验现象。
【结论】:其它条件不变时, 可以改变反应速率;正催化剂使反应速率 ,负催化剂使反应速率 。
其它条件不变时,不同反应对催化剂有不同的 ;选用 是改变反应速率的有效方法之一。
【思考】用碰撞理论如何分析?
五、其他因素
探究实验2-3
边实验边观察实验现象。
得出结论:其它条件不变,升高温度,反应速率 ;降低温度,反应速率 。
【理论联系实际】你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗
探究实验2-4
加入试剂
10%H2O2
10%H2O2
说明
不加MnO2
加MnO2
实验快慢
学生边实验边观察实验现象
填空:
加入试剂
5%H2O2
5%H2O2
说明
加FeCl3
加CuSO4
实验快慢
讨论分析
【知识梳理、归纳总结】
【达标训练、巩固提升】
【基础】
1、决定化学反应速率的主要因素是( )
A.反应物的浓度 B.反应温度
C.使用催化剂 D.反应物的性质
2.下列有关说法正确的是( )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,
从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),
可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了
反应物分子中活化分子的百分数
【能力】
3、右图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,解释图象的成因。(纵坐标为H2的生成速率)
4、在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率?
(1)集气瓶中氢气和氯气的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸。
(2)蜡烛在氧气中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈。
(3)同体积、同浓度的硫酸和盐酸与同样大小且质量相等。的锌粒反应,产生气体前者快。
(4)熔化的氯酸钾放出气泡很慢,撒入少量二氧化锰很快产生气体。
(5)同浓度,同体积的盐酸放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1mol/L盐酸和1mol/L的盐酸中反应速率不同。
(7)夏天食品易霉变,而冬天的不易发生该现象。
(8)用铁矿石炼铁时,要把铁矿石粉碎。
学生总结,交流一节课的收获。
学生练习
学生练习
【预习指导、新课链接】
化学平衡状态的研究对象是可逆反应,什么是可逆反应?
什么是化学平衡状态?化学平衡状态的形成过程是怎样的?
化学平衡状态的特征?
化学平衡状态的标志和判断?
化学平衡的移动和影响因素?
课下针对预习提纲,对下节课内容进行预习,带着问题,进入下一节课的学习。
祝同学们学习进步,天天开心!
一、浓度对反应速率的影响
1.结论:其他条件相同时,增大反应物浓度反应速率加快,减小反应物浓度反应速率减慢。
2.原因:浓度增大,单位体积内活化分子数增多。
二、压强对化学反应速率的影响
1.结论:对于有气体参加的反应来说,当其他条件不变时,增大压强化学反应速率加快?
2.原因:增大压强相当于增大浓度?
三、温度对反应速率的影响
1.结论:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率加快。
2.原因:温度升高,增加了活化分子的百分数。
四、催化剂对反应速率的影响
1.结论:一般地,适当的催化剂能加快化学反应速率。
2.原因:催化剂能降低反应所需能量,增大活化分子的百分数。
3.催化剂具有选择性。
?
第二节 影响化学反应速率的因素同步测试
选择题
1、在一个密闭、恒容的容器中进行下列反应:4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在一定的条件下达到平衡,现向反应容器中通入少量的氯化氢气体,产生的结果是( )
A.容器内压强增大 B.原平衡不受影响 C.正反应速率增大 D.NO 浓度降低
2、对于在一定条件下进行的化学反应:2SO2+O22SO3,改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是 ( )
A、增大压强 B、升高温度
C、加入催化剂 D、减小反应物浓度
3、在锌与某浓度的盐酸起反应的实验中,一个学生得到下面的结果:
序号
锌的质量/g
锌的形状
温度/℃
完全溶于水的时间/s
A
2
薄片
5
400
B
2
薄片
15
200
C
2
薄片
25
100
D
2
薄片
30
t1
E
2
薄片
35
50
F
2
颗粒
15
t2
G
2
粉末
15
t3
则下列说法正确的是 ( )
①t1=75s ②t2>200>t3 ③单位时间内消耗的锌的质量mG>mF>mB
A、① B、①② C、只有② D、全部正确
4、将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1
③2?s时物质A的转化率为70%
④2?s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.③④
5、从下列实验事实所引出的相应结论正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液浓度越大,析出硫沉淀所需时间越短
当其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快
B
在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂一定不参与化学反应
C
H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应
反应开始速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+
I2(g)2HI(g),把容积缩小一倍
正反应速率加快,逆反应速率不变
6、在一体积不变的密闭容器中发生如下化学反应:2A(g) B B(g)+C(g)。当物质A的起始浓度为1.0 mol·L-1、物质B、C的起始浓度为0时,物质A的浓度、转化率以及物质B的浓度随反应时间的变化如下列各图所示:
则下列有关说法中正确的是( )
A.条件I、条件II时的反应温度不同,压强相同
B.条件I时可能未使用催化剂,条件II时可能使用了催化剂
C.条件III时的平衡混合物中,物质C的浓度等于0.6 mol·L-1
D.条件IV和条件II相比较,条件IV时可能缩小了容器体积
7、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,673 K,30 M Pa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
8、把石灰石浸入盐酸中,下列措施能使反应速率增大的是 ( )
A、加大盐酸用量 B、增大盐酸浓度
C、粉碎石灰石 D、增大体系压强
9、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是 ( )
A、加热 B、将稀硫酸改为98%的浓硫酸
C、滴加少量硫酸铜溶液 D、不用铁片,改用铁粉
10、NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,他们之间能缓慢反应生成N2和CO2,,对于该反应的下列说法中正确的时 ( )
A、降低压强能增大反应速率 B、使用适当催化剂增大反应速率
C、升高温度能增大反应速率 D、增大压强对该反应速率无影响
二、填空题
1、二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到 45s时,达到平衡(NO2浓度约为 0.0125mol·L-1)。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前 20s内的反应进程。
(1)请计算前 25s内氧气的平均生成速度。
(2)若反应延续至 70s,请在右图中用实线画出 25s至 70s的反应进程曲线。
(3)若反应开始时加入催化剂(其他条件都不变)请在图上用虚线画出加入催化剂后的反应进程曲线。
2、.在溶液中进行某化学反应 2A B + D 在四种不同条件下进行,B、D 起始浓度为零,反应物 A 的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表 :
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验 1,反应在 10至 20分钟时间内平均速率(VA)为 mol/(L·min)。
(2)在实验 2,A 的初始浓度 C2= mol/L,反应经 20分钟就达到平衡,可推测实验 2中还隐含的条件是 。
(3)设实验 3的反应速率为 v3,实验 1的反应速率为 v1,则 v3 v1(填“ > ”、“ = ”、“ < ”),且 C3 1.0mol/L(填“ > ”、“ = ”、“ < ”)
(4)比较实验 4和实验 1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。理由是 。
3、在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反
应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活
化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最
低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1
表示。请认真观察右图,然后回答问题。
(1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应,
该反应_______(填“需要”或“不需要”)加热,
该反应的△H =____ ____ (用含E1、E2的代数式表示)。
(2)已知热化学方程式:H2(g)+ O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为____________________。
(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________________。
第二节 影响化学反应速率的因素同步测试答案
一、选择题
1、A 2、BC 3、C 4、B 5、AC 6、B 7、AD 8、BC 9、B 10、BC
二、填空题
1、(1)5.5×10-4mol·L-1·s-1;(2)图中实线;(3)图中虚线;
2、(1)0.013;(2)1.0,使用催化剂;(3)> ,> ;(4)吸热,温度升高时,平衡向右移动。本题有关化学反应速率、化学平衡的图表分析,主要是考查对表中所隐含信息的观察能力。对于问题(1)只要从化学速率的定义出发,从表中找出反应在 10至 20分时间内的 A 浓度变化值,即可求出 A 的平均速率为(0.80mol·L-1- 0.67mol·L-1)/10min= 0.013mol·L-1·min-1。对于问题(2)的解答,首先要从计算 800℃ 该反应的平衡常数(K = 1)入手,查出实验 2中 A 的平衡浓度,代入有关平衡表达式即可求出 B、C 的平衡浓度,进而得出 A 的初始浓度。比较实验(1)、(2)的条件,温度、浓度相同,达到平衡的时间不相同,从中推测出实验 2 中还存在着催化剂这一隐含条件。对于问题(3)的解答,也要以 K = 1入手,求算出 40min后 B、C 的平衡浓度为 0.6mol·L-1,进而求出A 的初始浓度为 1.3mol·L-1;然后根据浓度越大,反应速率也越大,得出υ3大于υ1的结论。对于问题(4)的解答,亦是根据观察表格中的数据入手,实验 1到实验 4属温度升高,A 的平衡浓度减小,说明平衡向着正反应方向移动,该方向为吸热反应。
3、(1)放热; 需要; -(E1 - E2) kJ·mol-1
(2)409 kJ·mol-1; (3)使用了催化剂。