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第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
第1课时 化学反应的速率
学习目标 教学重难点
1.通过对平均反应速率的学习,了解化学平均反应速率的表示方法。 2.通过实验探究,了解影响化学反应速率的因素,能从化学反应快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。 宏观辨识与微观探析:
能从宏观角度认识化学反应的快慢。
变化观念和平衡思想:
认识反应条件对化学反应速率的影响,能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素,初步学会运用变量控制的方法研究化学反应。
科学探究和创新意识:
能对化学反应速率的影响因素提出可能的假设,依据假设设计实验方案,完成实验操作,基于实验事实得出结论,提出自己的看法。
日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应,有的反应进行地轰轰烈烈瞬间完成(如图1烟花的燃放),而有些反应却是在潜移默化中完成的(如图2铁的生锈),有的则需要上亿年的时间(如煤、石油的形成)。所以有的化学反应进行得快,有的化学反应进行得慢,那么我们在日常生活中怎样判断一个化学反应的快慢呢?我们如何能改变化学反应的快慢呢?
新知预习
一、化学反应速率的含义及表示方法
点拨:(1)在一定温度下,固体和纯液体的浓度是恒定常数,故不能用固体和纯液体表示化学反应速率。
(2)在同一化学反应里,用不同的物质表示的反应速率数值可能不同,但意义相同。
(3)化学反应速率是一段时间内的平均反应速率,而不是瞬时速率。
二、影响化学反应速率的因素
1.内因:影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。
2.外因
(1)实验探究
①催化剂的影响
加入FeCl3溶液产生气泡的速率明显加快
催化剂可以加快反应速率
浸在热水里的试管中产生气泡的速率明显快于浸在冷水中的
试管
温度越高速率越快
不加水的试管中产生气泡的速率更快
反应物浓度越大反应速率越快
加快
升高
加快
降低
加快
降低
加快
降低
要点归纳
知识点?
1.锌与稀硫酸反应制取氢气反应中,哪些物质可以表示该反应的速率?
提示:硫酸、硫酸锌。硫酸、硫酸锌溶解于水中,浓度变化可以表示反应的速率;锌是固体,浓度几乎不变;由于氢气脱离了溶液,故其浓度无法表示反应的速率。
化学反应速率的正确理解与比较
问题探究
2.对于反应3A(g)+B(g)===2C(g)+2D(g),在不同条件下,用A、B表示的反应速率分别为:条件①v(A)=0.6 mol·L-1·min-1;条件②v(B)=0.45 mol·L-1·min-1;则该反应在条件①的速率比条件②的速率快吗?
提示:同一个化学反应,用不同物质表示其反应速率时,数值可能不同,所以比较同一个化学反应的反应速率的相对大小时,不能直接比较数值大小,应先转化为同一物质、同一单位,然后再比较其数值大小,数值越大表明反应越快。将条件①的速率换算成用B表示的速率为v(B)=0.2 mol·L-1·min-1,即条件②的速率比条件①的速率快。
1.正确理解化学反应速率
知识归纳总结
知识点?
1.实验室常用30%左右的硫酸与足量的锌粒反应制取H2,当反应一段时间后,气泡变得稀少了,如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中,气泡又会重新增多起来,原因是什么?
提示:反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑。c(H+)的大小影响着该反应的反应速率。气泡变稀少了,是因为c(H+)减小了,反应速率减慢。添加一些适当浓度的硫酸溶液,由于溶液中c(H+)又迅速增大,因而反应速率加快,产生气泡的速率又加快了。
化学反应速率的影响因素
问题探究
提示:减小。总压强不变,通入氦气体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小。
提示:不变。容器体积不变,通入氦气,反应物的浓度不变,反应速率不变。
1.内因
知识归纳总结
影响因素 影响结果
压强 增大气态反应物的压强,速率加快;
减小气态反应物的压强,速率减慢
催化剂 使用催化剂能极大地加快反应速率
固体反应物 的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快;减小固体反应物的表面积,化学反应速率减慢
其他 形成原电池、使用合适的溶剂等也影响化学反应速率
点拨:(1)由于增大反应物浓度造成的反应速率减慢,此时要考虑常温下铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如,铁和稀硫酸生成氢气的反应,若将稀硫酸换成浓硫酸,发生钝化,反应不进行。
(2)中学阶段一般只讨论其他条件相同时,改变一个条件对化学反应速率的影响。
3.外因影响速率深度剖析
(1)在浓度对化学反应速率的影响中,“浓度”是指反应物的浓度,但不包括固体或纯液体的浓度。另外注意,浓度改变过犹不及,如金属铝与稀硫酸反应生成氢气,若变成浓硫酸则发生钝化现象。
(2)压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的,所以分析压强的改变对反应速率的影响时要从浓度是否发生改变的角度来分析,若改变总压强而各物质的浓度不改变,则反应速率不变。
(3)升高温度,反应速率一定加快。温度每升高10 ℃,速率一般变为原来的2~4倍。
4.分析判断反应速率大小时应遵循的思路