《影响化学反应速率的因素》学案1(新人教选修4).docx

第二节 影响化学反响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响速率的影响。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响速率的影响。2能力和方法目标1体会实验在形成化学结论中的重要作用；2通过识别有关化学反响速率与压强、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。学习重点：浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反响速率的影响。学习难点：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响速率的影响。学习过程温习旧知 回忆化学反响速率的有关知识并答复：定义 数学表达式单位规律：对于同一反响mA+nB=pC+qD用不同物质表示的化学反响速率之间存在如下的关系:思考结合生活实践与已经掌握的知识,请同学归纳有哪些因素对化学速率产生影响 学习新知一、浓度对化学反响速率的影响：【自学指导一】观察实验2-2，得出浓度对化学反响速率是如何影响的并用有效碰撞模型解释结论：当其它条件不变时，增加反响物的浓度，可以反响的速率。解释：当增加反响物的浓度时，活化分子的数量，有效碰撞的频率，导致反响速率增大。注意：1.一个反响的速率主要取决于的浓度，与的浓度关系不大填反响物或产物2.对于可逆反响aA +bB cC + dD来说，正反响的速率只取决于两种物质的浓度，与两种物质的浓度关系不大。而逆反响的速率只取决于两种物质的浓度，与两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使反响的速率增大，不会影响反响的速率。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，不会影响反响的速率。二、压强对化学反响速率的影响【自学指导二】思考并答复以下问题：1、一定温度下，一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系2、对于有气体参加的反响，当压强改变时，反响物的浓度如何改变 此时反响速率如何改变。通过以上的分析，你得出压强对化学反响速率是如何影响的结论：对于有气体参加的反响来说，当温度一定时，增大体系的压强，反响速率会。注意： 1.如果参加反响的物质是固体、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响速率无关。2.压强对反响速率的影响是通过改变浓度而影响反响速率的。我们在分析压强对反响速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。 3. 对于那些反响物和生成物都有气体参加的可逆反响来说，增大体系的压强，反响物和生成物的浓度都增加，所以，正反响的速率和逆反响的速率都增大。三、温度对化学反响速率的影响【自学指导三】观察实验2-3，得出温度对化学反响速率是如何影响的并用有效碰撞模型解释结论：当其它条件不变时，升高温度，反响的速率 ；降低温度，反响的速率。解释：升高温度，活化分子百分数，有效碰撞的频率，导致反响速率增大。注意：对于可逆反响来说，升高体系的温度，反响物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反响的速率和逆反响的速率都增大。四、催化剂对化学反响速率的影响【自学指导四】观察实验2-4，得出催化剂对化学反响速率是如何影响的并用有效碰撞模型解释结论：当其它条件不变时，使用应催化剂，反响的速率。解释：当温度和反响物浓度一定时，使用催化剂可使反响途径发生改变，从而了反响的活化能，使得活化分子的百分比，因此活化分子的数目，有效碰撞频率，故化学反响速率加大。注意：1.催化剂改变化学反响速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反响的结果。例：1在加热条件下： 2Cu + O2 = 2CuO 2CuO +2 CH3CH2OH = 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O2氮的氧化物破坏臭氧： NO + O3 = NO2 + O2 NO2 + O =NO + O22. 能加快反响速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反响速率的催化剂叫负催化剂。3. 对可逆反响而言，正催化剂使正、逆反响速率都加快，且加快的程度。相反，负催化剂使正、逆反响速率都减小，且减小的程度。第二节影响化学反响速率的因素学案教学目标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响速率的影响。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响速率的影响。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响速率大小的方法；2通过识别有关化学反响速度与压强、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响速率的影响。二:影响化学反响速率的因素内因 影响反响速率的外因主要有 例 一定条件反响N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条件后有关表达错误的选项是 A.加催化剂,V(正)和V(逆)都发生变化,且变化的倍数相等B.加压,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数C.降温,V(正)和V(逆)都减少,且V(正)减少倍数大V(逆)减少倍数D.增加N2,V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数(一) 浓度对化学反响速率的影响反响物浓度越大,化学反响速率_.例 以下四种X溶液,分别放入盛有10mL2mol/LHCl烧杯中,加水稀释至50mL,X和HCl和缓进行反响,其中反响速率最大的是 A.20mL3mol/LX溶液 B. 20mL2mol/LX溶液 C.10mL4mol/LX溶液 D.10mL2mol/LX溶液(二) 温度对化学反响速率的影响温度升高,化学反响速率_.(三) 压强对化学反响速率的影响思考12L密闭容器中,投入5molN2,8molH2,在催化剂存在的条件下发生反响,2min 时,测得容器内生成NH34mol,假设将容器的体积减小为原来的一半,其他条件不变,同样生成4molNH3所花费的时间_2min(<,=,>,),为什么 思考2在室温条件,通过什么途径可以改变容器体积 结论有气体参与的反响,压强增大,化学反响速率_ 参加反响的物质是固体,液体或溶液时,压强对反响速率_影响 (填有,无)探讨N2 + 3H2=2NH3反响在密闭容器中进行1. 容器假设为恒定容器,在容器内充入惰性气体,那么化学反响速率_(加快,不变,减慢)，原因是_2. 容器假设为恒压容器,在容器内充入惰性气体,那么反响速率(加快,不变,减慢)_,原因是_。四:催化剂 催化剂定义:_ _ 请例举几例催化剂对化学反响速率影响的实例./实验演示 H2O2分解: 现象_结论_实验探讨 如何加快铁与盐酸的反响速率 2.以下列图为将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) vH2 t1 时间随堂练习1一般都能使反响速率加快的方法是 。 升温；改变生成物浓度；增加反响物浓度；加压A B C D2NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反响生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2 对此反响，以下表达正确的选项是 A使用催化剂能加快反响速率 B改变压强对反响速率没有影响 C冬天气温低，反响速率降低，对人体危害更大 D无论外界条件怎样改变，均对此化学反响的速率无影响3设 C+CO2 2CO-Q1，反响速率为1；N2+3H2 2NH3+Q2，反响速率为2。对于上述反响，当温度升高时，1和2的变化情况为 。A同时增大 B同时减小 C1增大，2减小 D1减小，2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，在以下因素中，盐酸的浓度，镁条的外表积，溶液的温度，氯离子的浓度，影响反响速率的因素是 。A BC D5下表中是各组反响的反响物和反响温度，反响刚开始时，放出H2速率最快的是 编号 金属粉末状 酸的浓度及体积 反响温度 mol () A Mg，0.1 6 mol·L-1 硝酸10mL 60 B Mg，0.1 3 mol·L-1 盐酸10mL 60 C Fe，0.1 3 mol·L-1L 盐酸10mL 60 D Mg，0.1 3 mol·L-1 硫酸10mL 606容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反响A气+2B气2C气以B的物质的量浓度改变表示的反响速度正，正、逆与时间的关系图如所示。反响速率的单位为mol·L-1·s-1，那么图中阴影局部的面积可表示。AA的物质的量浓度的减少BB的物质的量浓度的减少CC的物质的量增加DB的物质的量减少7煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，以下措施可行的是 。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8氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化复原反响生成Cl(-1)和S+6的反响速率如图2-1-4所示，这个反响速率随着溶液中H+增大而加快。 （1） 反响开始时反响速率加快的原因是_。 （2） 反响后期反响速率下降的原因是_。9在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反响，现控制以下三种不同的条件：在400时，10molSO2与5molO2反响；在400时，20molSO2与5molO2反响； 在300时，10molSO2与5molO2反响；问：开始时，正反响速率最快的是_；正反响速率最慢的是_。10Fe3+和I-在水溶液中的反响如下：2I-+2Fe3+ = 2Fe2+I2水溶液。正向反响速率和I-、Fe3+的浓度关系为=kI-mFe3+n(k为常数)I-mol·L-1Fe3+ ( mol·L-1) mol·L-1·s-1)10.200.800.032k20.600.400.144k30.800.200.128k通过所给数据计算得知：在=kI-mFe3+n中，m、n的值为_。选填A、B、C、DAm=1，n=1 Bm=1，n=2 Cm=2，n=1 Dm=2，n=2碘离子浓度对反响速率的影响_铁离子浓度对反响速率的影响。选填：小于、大于、等于课堂练习答案1B，2AC，3A，4C，5D，6B，7AB。812KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4，氢离子浓度增大，反响速率加快。2反响物浓度减小，反响速率减慢。9；。10C；大于。【课堂练习】1.要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反响2A气+B固=2C气+QQ0的正反响速率显著加快，可采用的措施是不考虑固、气态间的接触面积 A降温 B.参加B C.增大体积使压强减小 D.参加A2.把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中，发现H2的生成速度V随时间t变化如图。其中t1t2速度变化的原因是_ ；t2t3速度变化的原因是_。V t 1t 2t 3随堂练习1一般都能使反响速率加快的方法是 。 升温；改变生成物浓度；增加反响物浓度；加压A B C D2NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反响生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2 对此反响，以下表达正确的选项是 A使用催化剂能加快反响速率 B改变压强对反响速率没有影响 C冬天气温低，反响速率降低，对人体危害更大 D无论外界条件怎样改变，均对此化学反响的速率无影响3设 C+CO2 2CO-Q1，反响速率为1；N2+3H2 2NH3+Q2，反响速率为2。对于上述反响，当温度升高时，1和2的变化情况为 。A同时增大 B同时减小 C1增大，2减小 D1减小，2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，在以下因素中，盐酸的浓度，镁条的外表积，溶液的温度，氯离子的浓度，影响反响速率的因素是 。A BC D5下表中是各组反响的反响物和反响温度，反响刚开始时，放出H2速率最快的是 编号金属粉末状mol酸的浓度及体积反响温度) A B C DMg，0.1Mg，0.1Fe，0.1Mg，0.16 mol·L-1 硝酸10mL3 mol·L-1 盐酸10mL3 mol·L-1L 盐酸10mL3 mol·L-1 硫酸10mL606060606容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反响A气+2B气2C气以B的物质的量浓度改变表示的反响速度正，正、逆与时间的关系图如所示。反响速率的单位为mol·L-1·s-1，那么图中阴影局部的面积可表示。AA的物质的量浓度的减少BB的物质的量浓度的减少CC的物质的量增加DB的物质的量减少7煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，以下措施可行的是 。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8氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化复原反响生成Cl(-1)和S+6的反响速率如图2-1-4所示，这个反响速率随着溶液中H+增大而加快。 （3） 反响开始时反响速率加快的原因是_。 （4） 反响后期反响速率下降的原因是_。9在密闭容器中发生2SO2+O2 2SO3反响，现控制以下三种不同的条件：在400时，10molSO2与5molO2反响；在400时，20molSO2与5molO2反响； 在300时，10molSO2与5molO2反响；问：开始时，正反响速率最快的是_；正反响速率最慢的是_。10Fe3+和I-在水溶液中的反响如下：2I-+2Fe3+ = 2Fe2+I2水溶液。正向反响速率和I-、Fe3+的浓度关系为=kI-mFe3+n(k为常数)I-mol·L-1Fe3+ ( mol·L-1) mol·L-1·s-1)10.200.800.032k20.600.400.144k30.800.200.128k通过所给数据计算得知：在=kI-mFe3+n中，m、n的值为_。选填A、B、C、DAm=1，n=1 Bm=1，n=2 Cm=2，n=1 Dm=2，n=2碘离子浓度对反响速率的影响_铁离子浓度对反响速率的影响。选填：小于、大于、等于课堂练习答案1B，2AC，3A，4C，5D，6B，7AB。812KClO3+6NaHSO3=3Na2SO4+KCl+3H2SO4，氢离子浓度增大，反响速率加快。2反响物浓度减小，反响速率减慢。9；。10C；大于。练习对于反响M+NP,如果温率每升高10,化学反响速率增加到原来的3倍,在10时,完成反响10%需81分钟,将温率提高到30,完成反响的10%,需要的时间为_分钟.2纳米是长度单位，1纳米等于1×10-9m，物质的颗粒到达纳米级时，具有特殊的性质。例如将单质铜制成“纳米铜时，具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。以下对“纳米铜的有关表达正确的选项是 。A常温下“纳米铜比铜片的金属性强，反响时反响速率快B常温下“纳米铜比铜片更易失电子，反响时反响速率快C常温下“纳米铜与铜片的复原性相同D“纳米铜颗粒更细小，化学反响时接触面大，所以反响速率快。3解释以下反响事实：（1） 氨气在空气中不能燃烧，但在纯氧气中点燃能剧烈燃烧。（2） 硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰，而在氧气中点燃却产生蓝紫色火焰。3把一定量的铜片投入到盛有稀硝酸溶液的试管中，反响速率变化趋势常常是：较慢逐渐加快突然剧烈加快逐渐变慢。4有一化学反响，aA+bB C，根据影响化学反响速率的因素可得0=kAmBn，其中k是与温度有关的常数，为测k、m、n的值，在 298K时，将A、B溶液按不同浓度混合，得到以下实验数据：编号A的初始浓度mol·L-1B的初始浓度mol·L-1生成C的初始速率mol·L-1·s-1)11.01.01.2×10-222.01.02.4×10-234.01.04.9×10-241.01.01.2×10-251.02.04.8×10-261.04.01.9×10-21根据上表可求得：m_，n_，k_，k的单位是_。2假设a=m，b=n，当A=B=2.0mol·L-1时，求以B表示的初始反响速率。5在锌与某浓度的盐酸反响的实验中，一个学生得到下面的结果：锌的质量g锌的形状温度溶解于酸花的时间sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末155利用从A到F的结果：（1） 画一幅以时间对温度的曲线图纵轴表示时间，横轴表示温度。（2） 利用你所画成的曲线图，你能得出关于温度影响反响速率的什么结论（3） 20时，2g锌箔溶解于酸中需花多长时间（4） 比照结果B与F，解释结果F为什么那么快课堂练习答案1AB，2CD，31纯氧气中O2分子的浓度大，反响速率大，单位时间内放出热量多，容易使氨跟氧气的反响发生，并到达着火点而燃烧。2O2分子浓度大，硫跟O2分子反响速率大，产生的火焰的颜色深。3硝酸跟铜的反响是放热反响，随着反响的进行，溶液的温度逐渐升高，反响速率逐渐加快；反响产生的氮的氧化物又是该反响的催化剂，所以反响进行到某一时刻反响速率会突然加快；最后由于硝酸的浓度降低，反响速率又会逐渐变慢。411；2；1.2×10-2；L2·mol-2·s-1。2B=1.926×10-1 mol·L-1·s-151可作如以下列图：2从这5组实验数据可归纳出，温度对该反响速度影响的规律为：温度每升高10，反响速率加快到原来的两倍。3题目要求用已得有关反响速率的规律来求解20时的反响时间。根据1中的图象可求得，当温度为20时，反响时间约需150s。4比照B和F，反响温度相同，酸的浓度也相同，锌的质量也相同。但B中2g锌全部溶解用了200s时间，而F中只需要5s时间，F中反响速率比B中反响速率快了40倍。这是因为B中锌是块状，F中锌是粉末状，粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。