高二化學：《影響化學反應速率的因素》1 學案 （新人教版）

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111 學校------臨清二中 學科------化學- 編寫人----- 周延英 審稿人----- 郝恩杰 第二章第二節(jié)影響化學反應速率的因素 課前預習學案 一、預習目標 1知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響 2了解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。 二、預習內容 （一）、 有效碰撞模型; 在其他條件不變時，對于某一反應來說，活化分子在反應物分子中所占的百分數(shù)（即 ）是一定的。 化學反應速率與分子間的 有關，因此所有能夠改變 、 以及 的外界條件，都可以用來 、 反應的速率。 、 、 、使用 等是我們已經(jīng)用過的方法。 （二）[思考]結合生活實踐與已經(jīng)掌握的知識,請同學歸納有哪些因素對化學速率產(chǎn)生影響 影響化學反應速率的因素內因有 影響反應速率的外因主要有 1濃度對化學反應速率的影響 在其他條件不變時，反應物濃度越大,化學反應速率________. 2在其他條件不變時，溫度升高,化學反應速率__________. 原因是加熱的主要作用為兩個方面，一方面使分子獲得 ， 增加；另一方面含有較高能量的分子間 也隨之提高。這兩方面都使分子間 提高，反應速率增大。這兩方面都使分子間 的幾率提高，反應速率因此也 3在其他條件不變時，壓強對化學反應速率的影響 有氣體參與的反應,壓強增大（相當于 容器體積）,化學反應速率____ 參加反應的物質是固體,液體或溶液時,壓強對反應速率___影響?(填有,無) 4在其他條件不變時，使用適當?shù)拇呋瘎┛梢越档头磻枰? ，也就等于提高了 ，從而提高了 的概率，化學反應速率 [思考]：催化劑參加反應了嗎？ 三、提出疑惑 同學們，通過你的自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中 疑惑點 疑惑內容 課內探究學案 一、學習目標 1、理解濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。 2、使學生能初步運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。 3、通過識別有關化學反應速率與壓強、溫度或濃度等的圖像，提高識圖析圖能力，培養(yǎng)從圖像中挖掘化學信息的能力。 學習重點：濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。 學習難點：壓強對化學速率的影響，能用活化分子理論解釋外界條件對化學反應速率的影響規(guī)律。 二、學習過程 探究一：濃度對反應速率的影響 【實驗探究】做以下兩個實驗并結合教材20頁，實驗2—2討論總結 1、 取兩支試管，分別加入少量大理石，再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。 2、 取兩支試管分別加入少量鐵片，再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。 【規(guī)律總結】實驗證明，在其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率會 ；減小反應物濃度，反應速率會 。 【思考】： 1、 取三只試管分別加入10mL1mol/L鹽酸，再分別加入長短、厚薄大致相同的鎂條、鐵片、銅片，哪個試管中反應速率最快？ 2、 為什么硫在純氧中燃燒比在空氣中快？ 3、 一般情況下，對于固體或純液體，無濃度而言，那么固體物質的反應速率與什么因素有關？ 【練習】：將鹽酸滴加到碳酸鈣固體上，不能使反應速率加快的方法有 。 A、 鹽酸濃度不變，使用量增大1倍 B、鹽酸濃度增加1倍，但用量減至1/2 C、將碳酸鈣固體改為碳酸鈣粉末 D、加熱此反應 探究二：壓強對反應速率的影響 在密閉容器中，將氣體的壓強增大到原來的2倍，氣體的體積就 。單位體積內的 就 到原來的 ，即體系中反應物的濃度就會 。所以，對于氣體反應來說，增大壓強（減小容器體積），反應物的濃度 ，反應速率 ；減小壓強（增大容器體積），反應物濃度 ，反應速率 。 討論：如果反應物都是固體、液體或溶液時，改變壓強對反應速率有沒有影響？為什么？ 【練習】 ：在一固定體積的密閉體系中發(fā)生反應：N2+3H22NH3現(xiàn)采取下列措施： （1）往體系中充入一定量的氫氣（2）往體系中充入一定量的氮氣（3）往體系中充入一定量的He（4）壓縮容器使體積變小為原來的二分之一，哪些措施能夠使反應速率增大？為什么？ 探究三 ：溫度對反應速率的影響 【實驗2—3 】 【結論 】實驗證明，在其他條件相同時，升高溫度，反應速率會 ，降低溫度，反應速率會 。 【觀察實驗】完成教材科學探究。 【討論】：已知有兩個化學反應：A是一個放熱反應，B是一個吸熱反應，當溫度升高時，這兩個反應速率都增加嗎？為什么？ 練習：在C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應中，可使化學反應速率增大的措施是（ ） ① 增大壓強 ②升高溫度 ③通入CO2 ④增加C的質量 ⑤降低壓強 A、①②③④ B、②③④⑤ C、①②③ D、②③④ 探究四：催化劑對化學反應速率的影響 1、什么是催化劑？ 2使用催化劑，可以 化學反應速率，一般來說，可以 化學反應速率 。 【實驗2—4 】 仔細觀察后討論： 1、 能否用緒言中的分子有效碰撞理論，來解釋濃度、溫度對化學反應速率的影響？ 2、 對于同一個化學反應，除了濃度、壓強、溫度、催化劑對化學反應速率的影響外，寫出你所知道的還有哪些因素對反應速率有影響？ （三）反思總結 增大濃度 升高溫度 增大壓強（ 容器體積） 催化劑 速率變化（前提） 活化分子 總數(shù) 活化分子 百分數(shù) 單位體積內活化分子數(shù) 有效碰撞 次數(shù) 結論 1、外界條件加強，速率加快，外界條件減弱，速率減小 2、能增大活化分子百分數(shù)的外界條件是升高溫度 、使用合適催化劑 (四)當堂檢測 1、將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應，反應物損失的質量隨時間的變化曲線如下圖的實線所示。在相同的條件下，將bg（a＞b）粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應，則相應的曲線（圖中虛線所示）正確的是c 2、在恒溫恒容條件下，能使A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）正反應速率增大的措施是 A．減小C或D的濃度 B．增大D的濃度 C．減小B的濃度 D．增大A或B的濃度 3、設在密閉容器中進行下列反應C（固）+ CO2（氣）2CO（氣）反應速率為 v1 CO（氣）+ NO2（氣）CO2（氣）+ NO（氣）反應速率為 v2對于上述反應，恒溫時增大壓強，v1和v2的變化情況為( ) A .v1、v2都增大 B.v1增大，v2不變 C.v1增大，v2減小 D .無法確定 4、在化工生產(chǎn)中，如果要加快反應速率，應該優(yōu)先考慮的科研方向是( ) A.提高設備強度，以便加壓 B.選擇適宜的催化劑 C.采用高溫 D .用塊狀反應物代替粉末狀反應物 課后練習與提高 1、對于在一定條件下進行的化學反應：2SO2+O22SO3，改變下列條件，可以提高反應物中活化分子百分數(shù)的是 （ ） A、增大壓強 B、升高溫度 C、加入催化劑 D、減小反應物濃度 2、將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應：2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測得C的濃度為0.6 molL-1，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質A表示的反應平均速率為0.3 molL-1s-1②用物質B表示的反應的平均速率為0.6 molL-1s-1③2s時物質A的轉化率為70%④2s時物質B的濃度為0.7 molL-1 其中正確的是（ ）A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 3、從下列實驗事實所引出的相應結論正確的是（ ） 選項 實驗事實 結論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液濃度越大，析出硫沉淀所需時間越短 當其他條件不變時，增大反應物濃度化學反應速率加快 B 在化學反應前后，催化劑的質量和化學性質都沒有發(fā)生改變 催化劑一定不參與化學反應 C H+濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質量的形狀相同的鋅粒反應 反應開始速率相同 D 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應H2（g）+ I2（g）2HI（g），把容積縮小一倍 正反應速率加快，逆反應速率不變 4、把石灰石浸入鹽酸中，下列措施能使反應速率增大的是 （ ） A、加大鹽酸用量B、增大鹽酸濃度C、粉碎石灰石 D、增大體系壓強 5、用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是 （　　?。? Ａ、加熱 Ｂ、將稀硫酸改為９８％的濃硫酸 Ｃ、 加少量硫酸銅溶液 Ｄ、 鐵片改用鐵粉 6、ＮＯ和ＣＯ都是汽車尾氣里的有毒氣體，他們之間能緩慢反應生成Ｎ２和ＣＯ２，，對于該反應的下列說法中正確的時　　　　　　　　　　　　?。ā　　。? Ａ、降低壓強能增大反應速率　　　　?。?、使用適當催化劑增大反應速率 Ｃ、升高溫度能增大反應速率　　　　?。?、增大壓強對該反應速率無影響 7、.在溶液中進行某化學反應 2A B + D 在四種不同條件下進行，B、D 起始濃度為零，反應物 A 的濃度（mol/L）隨反應時間（min）的變化情況如下表 ： 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空： （1）在實驗 1，反應在 10至 20分鐘時間內平均速率（VA）為 mol/（Lmin）。 （2）在實驗 2，A 的初始濃度 C2= mol/L，反應經(jīng) 20分鐘就達到平衡，可推測實驗 2中還隱含的條件是 。 （3）設實驗 3的反應速率為 v3，實驗 1的反應速率為 v1，則 v3 v1（填“ > ”、“ = ”、“ < ”），且 C3 1.0mol/L（填“ > ”、“ = ”、“ < ”） （4）比較實驗 4和實驗 1，可推測該反應是 反應（選填吸熱、放熱）。理由是 。 8、在化學反應中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反 反應過程 能量 （kJ/mol） 反應物 分子 生成物 分子 活化 分子 反應物的 總能量（E1） 生成物的 總能量（E2） (Ⅰ) (Ⅱ) 活化分子的最低能量 應物分子發(fā)生碰撞時才可能發(fā)生化學反應，這些分子被稱為活 化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最 低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJmol-1 表示。請認真觀察右圖，然后回答問題。 （1）圖中所示反應是________(填“吸熱”或“放熱”)反應， 該反應_______(填“需要”或“不需要”)加熱， 該反應的△H =____ ____ (用含E1、E2的代數(shù)式表示）。 （2）已知熱化學方程式：H2(g)＋ O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJmol-1，該反應的活化能為167.2 kJmol-1，則其逆反應的活化能為____________________。 （3）對于同一反應，圖中虛線（Ⅱ）與實線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分數(shù)增多，反應速率加快，你認為最可能的原因是_________________________。 參考答案 （一）、活化分子百分數(shù) 有效碰撞頻率 內能 運動速率 碰撞幾率 改變 控制 加熱 攪拌 增大反應物的濃度 催化劑（二）反應物的結構、性質 、反應歷程 反應物的濃度、壓強、溫度、催化劑以及固體反應物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等 1 、增大 2、增大 更高的能量 活化分子百分數(shù) 碰撞頻率 有效碰撞增大3、縮小 增大 無4、活化能 活化分子百分數(shù) 有效碰撞 增大 催化劑改變了反應途徑，實際參加了反應，但其質量和化學性質在反應前后保持不變 （二）探究一：增大 減小 1 加入鎂條的2、純氧中氧氣濃度大3、固體的表面積 A 探究二：縮小為原來的二分之一 活化分子數(shù) 增大 2倍 增大2倍 增大 增大 減小 減小 沒有 因為此時改變容積并不能改變反應物的濃度，單位體積內的活化分子數(shù)不變，有效碰撞次數(shù)不變，所以速率不變 能夠使反應速率增大的是（1）（2）（4）;其中（1）（2）都是增大了反應物濃度使速率增大, （3）雖然容器內總壓強增大，但并沒有改變任何一種反應物濃度，即原反應體系壓強不變，所以速率不變（4）壓縮容器使體積變小為原來的二分之一，每種物質的濃度都是原來的2倍，單位體積內的活化分子數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，所以速率增大 探究三 ：增大 減小 都增加 因為只要升高溫度，活化分子百分數(shù)一定增大，增大了單位體積內活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù)，速率必然加快 C 探究四：、1、催化劑是能改變化學反應速率，但在化學反應前后其質量和化學性質都保持不變的物質 2、改變 增大 討論：1、催化劑改變了反應途徑，可以降低反應所需的活化能，能增大活化分子百分數(shù)，增大了單位體積內活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù)，速率必然加快 2、固體反應物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等 （三）反思總結 增大濃度 升高溫度 增大壓強 （縮小容器體積） 催化劑 速率變化（前提 ） 增大（氣體和溶液 ） 增大 增大 增大 活化分子 總數(shù) 增加 增加 不變 活化分子 百分數(shù) 不變 增加 不變 增加 單位體積內活化分子數(shù) 增多 增多 增多 增多 有效碰撞 次數(shù) 增加 增加 增加 增加 結論 1、外界條件加強，速率加快，外界條件減弱，速率減小 2、能增大活化分子百分數(shù)的外界條件是升高溫度 、使用合適催化劑 能增大速率必需增多單位體積內活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù) (四)當堂檢測 1、C2、D3、A4、B 課后練習與提高 1ＢＣ 2Ｂ 3ＡＣ 4ＢC 5 B 6 ＢC 7．（1）0.013；（2）1.0，使用催化劑； （3）> ，> ；（4）吸熱，溫度升高時，平衡向右移動。 8．（1）放熱； 需要； -(E1 - E2) kJmol-1 （2）409 kJmol-1； （3）使用了催化劑。 111