【化学课件】温度、催化剂对化学反应速率的影响 2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）.pptx

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1、2023-2024学年选择性必修1(人教版2019)第二章 化学反应速率 化学平衡第一节 反应反应速率第3课时 温度、催化剂对化学反应速率的影响【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么速率造成

2、影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么？浓度 温度 不同化学反不同化学反应的速率应的速率反应物本身性质反应物本身性质（内因）（内因）同一化学反同一化学反应的速率应的速率外界条件外界条件（外因）（外因）温度、浓度（压强）、温度、浓度（压强）、催化剂、接触面积等催化剂、接触面积等反应物组成、反应物组成、结构、性质结构、性质影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素如何影响如何影响呢呢？目目录录探究温度对化学反应速率的影响01探究催化剂对化学反应速率的影响02习学学目目 标1 1.通过实验设计与探究、现象观察与分析，利用宏微结合的思想，通过实验设计与探究、现象观察与分析，利用宏微

3、结合的思想，理解外界条件温度、催化剂对化学反应速率影响的结论和理论解释，理解外界条件温度、催化剂对化学反应速率影响的结论和理论解释，进一步认识进一步认识“控制变量法控制变量法”思想在判断外界条件对化学反应速率影思想在判断外界条件对化学反应速率影响中的应用。响中的应用。2 2.通过催化剂实际应用事例的探究分析，认识其在生产、生活和通过催化剂实际应用事例的探究分析，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用，激发学习化学的兴趣，培养勇于实践科学研究领域中的重大作用，激发学习化学的兴趣，培养勇于实践的科学精神和实事求是的科学态度及社会责任意识。进一步认识化的科学精神和实事求是的科学态度及社会责任意

4、识。进一步认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。定量研究影响化学反应速率的因素【提出问题提出问题】浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？化学反应速率？【实验探究实验探究】选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。实验用品：实验用品：烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。表。0.1mol/LNa2S2O3溶液、溶液、0.

5、1mol/LH2SO4溶液、溶液、0.5mol/LH2SO4溶液、溶液、5%H2O2溶液、溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水。溶液、蒸馏水、热水。控制控制变量法量法1.选取同一个反应，探究不同因素产生的影响。选取同一个反应，探究不同因素产生的影响。2.2.选取不同的反应，探究同一因素产生的影响。选取不同的反应，探究同一因素产生的影响。实验原理实验原理Na2S2O3H2SO4Na2SO4SO2SH2O 2H2O2 2H2O O2实验探究的整体设计实验探究的整体设计设计思路设计思路NO.1探究温度对化学反应速率的影响Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O+2+40

6、5mL0.1mol/LH2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水热水冷水冷水出现淡黄色出现淡黄色浑浊浑浊快快出现淡黄色出现淡黄色浑浊浑浊慢慢【实验探究实验探究】根据教材实验根据教材实验23，完成实验，思考并完成下表内容。，完成实验，思考并完成下表内容。实验原理实验操作实验现象实验结论Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O混合后均出现浑浊，但70 热水一组首先出现浑浊升高温度，化学反应速率增大方案一方案一实验设计实验设计Na2S2O3H2SO4Na2SO4SO2SH2O编号编号水浴水浴温度温度/0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积溶液的体积/mL0.5 mol/LH2

7、SO4溶液的体积溶液的体积/mL出现浑浊出现浑浊的时间的时间/s12555520708716 结结 论论:其它其它条件相同时，条件相同时，升高温度升高温度，反应，反应速率增大速率增大；降低降低温度温度，反应，反应速率减小速率减小。每升高每升高1010，速率增大，速率增大2424倍倍。方案二方案二实验设计实验设计Na2S2O3H2SO4Na2SO4SO2SH2O编号编号水浴水浴温度温度/0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积溶液的体积/mL0.1 mol/LH2SO4溶液的体积溶液的体积/mL出现浑浊出现浑浊的时间的时间/s1252055570 结结 论论:其它其它条件相同时，条件相同时，升高

8、温度升高温度，反应，反应速率增大速率增大；降低降低温度温度，反应，反应速率减小速率减小。每升高每升高1010，速率增大，速率增大2424倍倍。方案三方案三实验设计实验设计 2H2O2 2H2O O2编号水浴温度/5%H2O2溶液/mL1 mol/L FeCl3溶液/mL相同时间出现气泡的多少12207022112070 结结 论论:其它其它条件相同时，条件相同时，升高温度升高温度，反应，反应速率增大速率增大；降低降低温度温度，反应，反应速率减小速率减小。每升高每升高1010，速率增大，速率增大2424倍倍。【问题讨论问题讨论1】（1）对吸热反应和放热反应，温度对反应速率的影响规律）对吸热反应和

9、放热反应，温度对反应速率的影响规律是否相同？是否相同？【温馨提示温馨提示】其他条件不变时，升高温度，不管是吸热反应还是放热反其他条件不变时，升高温度，不管是吸热反应还是放热反应，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子应，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子(如图所示如图所示)活化分子百分数增加活化分子百分数增加有效碰撞次数增多有效碰撞次数增多反应速率增大。反应速率增大。因此，升高温度均可以增大反应速率。反之，降低温度均可以降低反应速因此，升高温度均可以增大反应速率。反之，降低温度均可以降低反应速率。如图：率。如图：【问题讨论问题讨论2】（2 2）温

10、度对可逆反应的反应速率影响规律是什么）温度对可逆反应的反应速率影响规律是什么？【温馨提示温馨提示】升温时，吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数；升温时，吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数；降温时，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。降温时，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，但是吸热对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，但是吸热方向增大的程度更大；同理，降低温度，正、逆反应速率均降低，只是方向增大的程度更大；同理，降低温度，正、逆反应速率均降低，只是吸热方向降低的程度更大。吸热方向降低的程度更大。【问题讨论问题

11、讨论3】（3 3）通常情况下，你认为温度、浓度、压强对）通常情况下，你认为温度、浓度、压强对反应速率的影响谁更强一些呢？在日常生活中有哪些应用？反应速率的影响谁更强一些呢？在日常生活中有哪些应用？【温馨提示温馨提示】一般而言，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学一般而言，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更容易控制。根据温度对化学反应速率的影响，反应速率的影响要大，也更容易控制。根据温度对化学反应速率的影响，在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来加快反应速率，我们在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来加快反应速率，我们食品放入冰箱中保存，可以

12、防止食品快速变质。食品放入冰箱中保存，可以防止食品快速变质。【拓展探究拓展探究】根据教材根据教材P21页页“科学探究科学探究”，已知，已知4 4H H+4+4I I+O+O2 2=2I=2I2 2 +2+2H H2 2O，现有，现有1 mol/L KI溶液、溶液、0.1 mol/L H2 2SOSO4 4溶液和淀粉溶液，请探究溶液溶液和淀粉溶液，请探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。出现蓝色的时间与温度的关系。试剂种类及用量2 mL KI溶液、2滴 淀粉溶液、2 mL 稀硫酸实验温度室温冰水混合物试剂加入顺序及理由实验现象结论分别向2 mL KI溶液滴加2滴淀粉溶液后，再分别加入2 mL 稀硫

13、酸。因为在不加酸的情况下，O2不能氧化I室温的一组溶液快出现蓝色其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减慢NO.2探究催化剂对化学反应速率的影响【实验探究实验探究1】（1 1）根据教材实验）根据教材实验24，完成实验并填写下表内容：，完成实验并填写下表内容：原理2H2O2 2H2OO2实验操作实验现象结论未加入MnO2时，带余烬的木条无明显变化加入MnO2后，锥形瓶内立即产生大量气泡，并且带余烬的木条复燃MnO2能加快H2O2的分解【实验探究实验探究2】（2）根据教材）根据教材P21页页“科学探究科学探究”，完成表格内容：，完成表格内容：原理2H2O2 2H2OO2实验操作产生

14、气泡快慢结论快慢对比与可知：Cu2、Fe3对H2O2分解都有催化作用，但Fe3催化作用较强在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入2mL 5%的的H2O2溶液，再向其中一支H2O2溶液中滴中滴入入FeCl3溶液溶液2滴，比较二者的化学反应速率。滴，比较二者的化学反应速率。加入试剂加入试剂5%的的H2O2溶液+2滴0.1mol/LFeCl3 5%的的H2O2溶液+2滴蒸馏水产生气泡产生气泡快慢快慢结结 论论快快慢慢加入催化剂，化学反应速率加快加入催化剂，化学反应速率加快 实验设计实验设计 2H2O2 2H2O O2编号5%H2O2溶液1 mol/L FeCl3溶液蒸馏水相同时间出现气泡的多少反应

15、温度12 mL室温22 mL室温1 mL0 mL0 mL1 mL较多较多较少较少催化剂：催化剂：其他条件相同时，使用催化剂可以改变（加快）化其他条件相同时，使用催化剂可以改变（加快）化学反应速率。学反应速率。不同的催化剂具有不同的催化效果。对H2O2的催化效果：Fe3Cu2【小结】【小结】当其他条件相同时，当其他条件相同时，增大反应物增大反应物浓度浓度，化学反应速率增大，化学反应速率增大;降低反应物浓度降低反应物浓度,化学反应化学反应速率减小。速率减小。升高升高温度温度，化学反应速率增大，化学反应速率增大;降低温度降低温度,化学反应速率减小。大化学反应速率减小。大量实验证明，温度每升高量实验证

16、明，温度每升高10100C C，化学反应速率通常增大为原来的，化学反应速率通常增大为原来的2424倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。催化剂催化剂可以改变化学反应速率。可以改变化学反应速率。对于有气体参加的化学反应，改变对于有气体参加的化学反应，改变压强压强同样可以改变化学反应速同样可以改变化学反应速率。率。【问问题探究题探究1】（1）我们在讨论催化剂对化学反应速率的影响）我们在讨论催化剂对化学反应速率的影响时，还应注意哪些问题？时，还应注意哪些问题？【温馨提示温馨提示】催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。因催化剂

17、对化学反应速率的影响是降低反应的活化能，增加有效碰撞次数，对正、逆反应的影响是相同的，所以催化剂对正、逆反应速率的影响相同。【问题探究2】（2）分析化学反应速率影响因素类试题的分析方法有哪些？【温馨提示温馨提示】控制变量法控制变量法：当某种物质发生化学反应时，反应速率：当某种物质发生化学反应时，反应速率的大小不仅取决于物质的本质特性，还受反应物的浓度、温度、压强、的大小不仅取决于物质的本质特性，还受反应物的浓度、温度、压强、催化剂、表面积等外界因素的影响。当研究其中某个因素对化学反应速催化剂、表面积等外界因素的影响。当研究其中某个因素对化学反应速率的影响时，常常先控制其他几个因素不变，这种方法

18、称为控制变量法。率的影响时，常常先控制其他几个因素不变，这种方法称为控制变量法。分清主次法分清主次法：当多个因素同时影响反应速率时，要分清哪个是主要：当多个因素同时影响反应速率时，要分清哪个是主要因素。如锌与稀硫酸反应时，氢气的生成速率先由小变大，再由大变小，因素。如锌与稀硫酸反应时，氢气的生成速率先由小变大，再由大变小，这是因为锌与稀硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，此时温度对反应这是因为锌与稀硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，此时温度对反应速率的影响占主导地位，所以氢气的生成速率由小变大；一段时间后，速率的影响占主导地位，所以氢气的生成速率由小变大；一段时间后，反应体系中反应体系中H H的

19、浓度减小，此时浓度对反应速率的影响占主导地位，所的浓度减小，此时浓度对反应速率的影响占主导地位，所以氢气的生成速率又由大变小。以氢气的生成速率又由大变小。题目解析题目解析题目解析题目解析 曲线曲线P比比Q的拐点出现得早的拐点出现得早(先达到平衡先达到平衡)，说明，说明P的反应速率快的反应速率快最终最终P、Q在同一直线上，说明催化剂不能提高在同一直线上，说明催化剂不能提高SO3的质量分数。的质量分数。典例典例分析分析反应反应2SO2O22SO3进行的时间进行的时间t和反应混合气中和反应混合气中SO3的质量分数的关系如图所示。的质量分数的关系如图所示。曲线曲线P表示使用了催化剂，曲线表示使用了催化

20、剂，曲线Q表示未使用催化剂。表示未使用催化剂。从图中可知，催化剂可以从图中可知，催化剂可以_，但但不能不能_。提高提高SO3的质量分数的质量分数加快反应速率加快反应速率典例典例分析分析漂白剂漂白剂亚氯酸钠亚氯酸钠(NaClO2)在常温且黑暗处可保存一年，亚氯酸不稳定可分解，反应的在常温且黑暗处可保存一年，亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为离子方程式为5HClO2=4ClO2HCl2H2O(HClO2为弱酸为弱酸)。向。向NaClO2溶液中溶液中滴加滴加H2SO4，开始时，开始时HClO2分解反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是分解反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是()A溶液中的溶液中的C

21、l起起催化作用催化作用CClO2逸出，使反应的生成物浓度降低逸出，使反应的生成物浓度降低B溶液中的溶液中的H起起催化作用催化作用 D在酸性条件下，亚氯酸钠的氧化性增强在酸性条件下，亚氯酸钠的氧化性增强由题目信息可知，由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后反应突然加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的时反应缓慢，随后反应突然加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用。作用。A触面积触面积:增大反应物的接触面积可以增大反应速率。增大反应物的接触面积可以增大反应速率。接触面积

22、对化学反应速率的影响接触面积对化学反应速率的影响结论结论4 4：思考思考：人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化学实验，原因是什么？学实验，原因是什么？v 溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，使反应物溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，使反应物分子或离子之间直接接触的机会极大地增加，可以大大提高反分子或离子之间直接接触的机会极大地增加，可以大大提高反应速率应速率。v 当物质以溶液状态存在时，能增大化学反应速率。当物质以溶液状态存在时，能增大化学反应速率。影响化学反应速率的因素的总结与影响化学反应速率的因素的总结与运用运用u知识回顾：外界条件的改变对化学反应速率产生怎样的影响？知识回顾：外界条件的改变对化学反应速率产生怎样的影响？影响因素影响因素条件改变条件改变反应速率变化反应速率变化浓度浓度增大反应物浓度增大反应物浓度降低反应物浓度降低反应物浓度温度温度升高温度升高温度降低温度降低温度催化剂催化剂使用催化剂使用催化剂压强压强有气体参与反应，增大压强有气体参与反应，增大压强有气体参与反应，降低压强有气体参与反应，降低压强加快加快减慢减慢加快加快减慢减慢加快加快加快加快减慢减慢你做对了吗？