新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第2课时 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
1.认识浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。 2.知道通过实验测定化学反应速率的方法。
【学习活动】
学习任务
目标一:认识浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。 任务1:阅读教材p23最后一段内容,完成下列问题。 化学反应的速率千差万别,有的进行得极其缓慢,要几百年甚至几千年才能完成;有的则一触即发,瞬间完成;更多的则介于二者之间。为什么不同的化学反应其反应速率千差万别,化学反应速率由什么因素决定,又受哪些因素影响? 参考答案:化学反应速率由反应物的组成、结构和性质等因素决定,同时还受浓度、温度、压强、催化剂等因素影响。 任务2:硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+ S↓+H2O,现象为产生黄色沉淀或淡黄色浑浊。该化学反应速率大小可根据溶液中出现淡黄色浑浊的快慢比较。即通过测定溶液达到同等程度浑浊所需时间,来探究影响化学反应速率的因素。 实验——设计实验探究影响化学反应速率的因素。 实验1——浓度对化学反应速率的影响 实验 步骤实验 现象两支试管中的溶液均变浑浊,滴加 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液的试管先变浑浊结论若其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率 增大 ;降低反应物浓度,化学反应速率 减小 。
实验2——温度对化学反应速率的影响 实验步骤实验温度热水冷水出现黄色浑浊的时间 短 长 结论若其他条件相同,升高温度,化学反应速率 增大 ;降低温度,化学反应速率 减小 。
实验3——催化剂对化学反应速率的影响 原理2H2O2=2H2O+O2↑实验步骤实验现象未加入FeCl3的试管中产生极少量气泡,加入FeCl3的试管有大量气泡产生 解释H2O2分解缓慢,加入FeCl3,H2O2分解速率迅速,FeCl3起到加快反应速率的作用结论催化剂可以改变化学反应速率
【知识拓展】 1.浓度对化学反应速率影响的注意事项 (1)固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响。 (2)若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。 (3)固体物质的反应速率与其表面积有关,颗粒越小,表面积越大,反应速率就越快,故块状固体可通过研磨来增大表面积,从而加快反应速率。 (4)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。 2.温度对化学反应速率影响的注意事项 (1)温度对反应速率的影响适用于任何反应,无论是放热反应还是吸热反应,升高温度,反应速率都增大,降低温度,反应速率都减小。 (2)对于可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度更大;降低温度,正、逆反应速率都减小,但吸热反应方向的反应速率减小的程度更大。 (3)大量实验证明,温度每升高10℃,化学反应速率通常增大为原来的2~4倍,利用这一规律可以对一些化学反应速率进行粗略估算。 3.催化剂对化学反应速率影响的注意事项 (1)催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应方向,也不能改变反应热的大小。 (2)同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。 思考:对于有气体参与的反应,压强如何对化学反应速率产生影响? 参考答案:压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的,故一般意义上增大气体压强是指压缩气体体积。对于有气体参加的化学反应,温度一定时:压强改变浓度改变反应速率改变;浓度不变反应速率不变。 【知识拓展】 压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应物浓度实现的,因此压强的改变会对有气体参与的化学反应的反应速率产生影响,而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响。 压强对化学反应速率影响的几种情况 改变压强,影响化学反应速率的根本原因是引起了浓度的改变。所以在讨论时,应注意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,压缩体积压强增大反应物浓度增大化学反应速率加快。 (2)恒温时,对于恒容密闭容器: ①充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)化学反应速率加快。 ②充入“惰性气体”总压强增大反应物浓度未改变化学反应速率不变。 (3)恒温恒压时 充入“惰性气体”体积增大气体反应物浓度减小化学反应速率减小。
目标二:知道通过实验测定化学反应速率的方法。 任务:实验——定量研究影响化学反应速率的因素 设计实验测定锌与稀硫酸反应的速率,按下列实验步骤完成实验: ①按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。【视频】测量锌与硫酸反应速率实验 (1)实验所用仪器有哪些? 参考答案:锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导气管、50 mL注射器、铁架台、秒表。 (2)观察到的现象是什么? 参考答案:锌与稀硫酸反应产生气泡;收集10 mL气体②所用时间比①所用时间短。 (3)你能得出的实验结论是什么? 参考答案:4 mol·L-1的硫酸与锌反应比1 mol·L-1的硫酸与锌反应快。 (4)该实验中的注意事项有哪些? 参考答案:①锌粒的颗粒(即表面积)大小基本相同。 ②40 mL的稀硫酸溶液要迅速加入。 ③装置气密性要好,且计时要迅速、准确。 【思考1】量气法测定化学反应速率的实验设计思路,实验时需测量哪些数据 参考答案: 可测量一段时间内产生气体的体积,也可测量产生一定体积的气体所需要的时间。 【思考2】除了利用量气法测定速率,还有哪些方法可以测定速率? 参考答案:H+浓度的变化、体系压强的变化等均可以测定反应速率。
【学习总结】
回顾本课所学,画出思维导图
2新授课
第二章 化学反应速率与化学平衡
第2课时 影响化学反应速率的因素
【学习目标】
1.认识浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。 2.知道通过实验测定化学反应速率的方法。
【学习活动】
学习任务
目标一:认识浓度、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。 任务1:阅读教材p23最后一段内容,完成下列问题。 化学反应的速率千差万别,有的进行得极其缓慢,要几百年甚至几千年才能完成;有的则一触即发,瞬间完成;更多的则介于二者之间。为什么不同的化学反应其反应速率千差万别,化学反应速率由什么因素决定,又受哪些因素影响? 任务2:硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+ S↓+H2O,现象为产生黄色沉淀或淡黄色浑浊。该化学反应速率大小可根据溶液中出现淡黄色浑浊的快慢比较。即通过测定溶液达到同等程度浑浊所需时间,来探究影响化学反应速率的因素。 实验——设计实验探究影响化学反应速率的因素。 实验1——浓度对化学反应速率的影响 实验 步骤实验 现象两支试管中的溶液均变 ,滴加 mol·L-1 H2SO4溶液的试管先变浑浊结论若其他条件相同,增大反应物浓度,化学反应速率 ;降低反应物浓度,化学反应速率 。
实验2——温度对化学反应速率的影响 实验步骤实验温度热水冷水出现黄色浑浊的时间 结论若其他条件相同,升高温度,化学反应速率 ;降低温度,化学反应速率 。
实验3——催化剂对化学反应速率的影响 原理2H2O2=2H2O+O2↑实验步骤实验现象 解释结论
【思考】对于有气体参与的反应,压强如何对化学反应速率产生影响?
目标二:知道通过实验测定化学反应速率的方法。 任务:实验——定量研究影响化学反应速率的因素 设计实验测定锌与稀硫酸反应的速率,按下列实验步骤完成实验: ①按下图所示安装装置,加入锌粒,然后快速加入40 mL 1 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。 ②按图示再安装一套装置,加入与前一套装置相同的锌粒,然后再快速加入40 mL 4 mol·L-1的硫酸,测量收集10 mL H2所用的时间。【视频】测量锌与硫酸反应速率实验 (1)实验所用仪器有哪些? (2)观察到的现象是什么? (3)你能得出的实验结论是什么? (4)该实验中的注意事项有哪些? 【思考1】量气法测定化学反应速率的实验设计思路,实验时需测量哪些数据 【思考2】除了利用量气法测定速率,还有哪些方法可以测定速率?
【学习总结】
回顾本课所学,画出思维导图
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