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高中化学 第二章 第二节 影响化学反应速率的因素学案 新人教版选修4

2021-02-07 来源:好走旅游网
第二章第二节影响化学反应速率的因素

课前预习学案

一、预习目标

1知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响

2了解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。 二、预习内容 (一)、 有效碰撞模型;

在其他条件不变时,对于某一反应来说,活化分子在反应物分子中所占的百分数(即 )是一定的。

化学反应速率与分子间的 有关,因此所有能够改变 、 以及

的外界条件,都可以用来 、 反应的速率。 、 、 、使用 等是我们已经用过的方法。

(二)[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 影响化学反应速率的因素内因有 影响反应速率的外因主要有 1浓度对化学反应速率的影响

在其他条件不变时,反应物浓度越大,化学反应速率________. 2在其他条件不变时,温度升高,化学反应速率__________. 原因是加热的主要作用为两个方面,一方面使分子获得 , 增加;另一方面含有较高能量的分子间 也随之提高。这两方面都使分子间 提高,反应速率增大。这两方面都使分子间 的几率提高,反应速率因此也 3在其他条件不变时,压强对化学反应速率的影响

有气体参与的反应,压强增大(相当于 容器体积),化学反应速率____ 参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?(填有,无)

4在其他条件不变时,使用适当的催化剂可以降低反应所需要的 ,也就等于提高了 ,从而提高了 的概率,化学反应速率 [思考]:催化剂参加反应了吗? 三、提出疑惑

同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标

1、理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

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应速率的影响。

3、通过识别有关化学反应速率与压强、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应速率的影响。 学习难点:压强对化学速率的影响,能用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响

1

规律。

二、学习过程

探究一:浓度对反应速率的影响

【实验探究】做以下两个实验并结合教材20页,实验2—2讨论总结 取两支试管,分别加入少量大理石,再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。 取两支试管分别加入少量铁片,再分别加入10ml1mol/L的盐酸和10ml0.1mol/L的盐酸。 【规律总结】实验证明,在其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率会 ;减小反应物浓度,反应速率会 。 【思考】:

取三只试管分别加入10mL1mol/L盐酸,再分别加入长短、厚薄大致相同的镁条、铁片、铜片,哪个试管中反应速率最快?

为什么硫在纯氧中燃烧比在空气中快?

一般情况下,对于固体或纯液体,无浓度而言,那么固体物质的反应速率与什么因素有关? 【练习】:将盐酸滴加到碳酸钙固体上,不能使反应速率加快的方法有 。 A、 盐酸浓度不变,使用量增大1倍 B、盐酸浓度增加1倍,但用量减至1/2 C、将碳酸钙固体改为碳酸钙粉末 D、加热此反应 探究二:压强对反应速率的影响

在密闭容器中,将气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就 。单位体积内的 就 到原来的 ,即体系中反应物的浓度就会 。所以,对于气体反应来说,增大压强(减小容器体积),反应物的浓度 ,反应速率 ;减小压强(增大容器体积),反应物浓度 ,反应速率 。 讨论:如果反应物都是固体、液体或溶液时,改变压强对反应速率有没有影响?为什么? 【练习】 :在一固定体积的密闭体系中发生反应:N2+3H22NH3现采取下列措施: (1)往体系中充入一定量的氢气(2)往体系中充入一定量的氮气(3)往体系中充入一定量的He(4)压缩容器使体积变小为原来的二分之一,哪些措施能够使反应速率增大?为什么?

探究三 :温度对反应速率的影响 【实验2—3 】

【结论 】实验证明,在其他条件相同时,升高温度,反应速率会 ,降低温度,反应速率会 。

【观察实验】完成教材科学探究。 【讨论】:已知有两个化学反应:A是一个放热反应,B是一个吸热反应,当温度升高时,这两个反应速率都增加吗?为什么?

练习:在C(s)+CO2(g)=2CO(g)反应中,可使化学反应速率增大的措施是( ) ① 增大压强 ②升高温度 ③通入CO2 ④增加C的质量 ⑤降低压强 A、①②③④ B、②③④⑤ C、①②③ D、②③④ 探究四:催化剂对化学反应速率的影响 1、什么是催化剂?

2使用催化剂,可以 化学反应速率,一般来说,可以 化学反应速率 。 【实验2—4 】 仔细观察后讨论:

能否用绪言中的分子有效碰撞理论,来解释浓度、温度对化学反应速率的影响?

对于同一个化学反应,除了浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响外,写出你所知道的还有哪些因素对反应速率有影响?

2

(三)反思总结 速率变化(前提) 活化分子 总数 活化分子 百分数 单位体积内活化分子数 有效碰撞 次数 结论 增大浓度 升高温度 增大压强( 容器体积) 催化剂 1、外界条件加强,速率加快,外界条件减弱,速率减小 2、能增大活化分子百分数的外界条件是升高温度 、使用合适催化剂 (四)当堂检测

1、将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示。在相同的条件下,将bg(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是c

2、在恒温恒容条件下,能使A(g)+B(g)是

A.减小C或D的浓度 B.增大D的浓度 C.减小B的浓度 D.增大A或B的浓度 3、设在密闭容器中进行下列反应C(固)+ CO2(气)2CO(气)反应速率为 v1 CO(气)+ NO2(气)CO2(气)+ NO(气)反应速率为 v2对于上述反应,恒温时增大压强,v1和v2的变化情况为( )

A .v1、v2都增大 B.v1增大,v2不变 C.v1增大,v2减小 D .无法确定 4、在化工生产中,如果要加快反应速率,应该优先考虑的科研方向是( ) A.提高设备强度,以便加压 B.选择适宜的催化剂

C.采用高温 D .用块状反应物代替粉末状反应物 课后练习与提高

1、对于在一定条件下进行的化学反应:2SO2+O22SO3,改变下列条件,可以提高反应物中活化分子百分数的是 ( )

A、增大压强 B、升高温度 C、加入催化剂 D、减小反应物浓度

2、将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,现有下列几种说法: ①用物质A表示的反应平均速率为0.3 mol·L-1·s-1②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L-1·s-1③2 s时物质A的转化率为70%④2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L-1 其中正确的是( )A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 3、从下列实验事实所引出的相应结论正确的是( ) 选项

C(g)+D(g)正反应速率增大的措施

实验事实 结论 3

A B C D 其他条件相同,Na2S2O3溶液浓度越大,析出硫沉淀所需时间越短 在化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的形状相同的锌粒反应 当其他条件不变时,增大反应物浓度化学反应速率加快 催化剂一定不参与化学反应 反应开始速率相同 在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)+ 正反应速率加快,逆反应速率不变 I2(g)2HI(g),把容积缩小一倍 4、把石灰石浸入盐酸中,下列措施能使反应速率增大的是 ( ) A、加大盐酸用量B、增大盐酸浓度C、粉碎石灰石 D、增大体系压强

5、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加快的是 ( ) A、加热 B、将稀硫酸改为98%的浓硫酸 C、 加少量硫酸铜溶液 D、 铁片改用铁粉 6、NO和CO都是汽车尾气里的有毒气体,他们之间能缓慢反应生成N2和CO2,,对于该反应的下列说法中正确的时 ( ) A、降低压强能增大反应速率 B、使用适当催化剂增大反应速率 C、升高温度能增大反应速率 D、增大压强对该反应速率无影响 7、.在溶液中进行某化学反应 2A B + D 在四种不同条件下进行,B、D 起始浓度为零,反应物 A 的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表 :

根据上述数据,完成下列填空:

(1)在实验 1,反应在 10至 20分钟时间内平均速率(VA)为 mol/(L·min)。 (2)在实验 2,A 的初始浓度 C2= mol/L,反应经 20分钟就达到平衡,可推测实验 2中还隐含的条件是 。

(3)设实验 3的反应速率为 v3,实验 1的反应速率为 v1,则v3 v1(填“ > ”、“ = ”、“ < ”),且 C3 1.0mol/L(填“ > ”、“ = ”、“ < ”)

(4)比较实验 4和实验 1,可推测该反应是 反应(选填吸热、放热)。理由是 。 8、在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反 应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子被称为活

能量

活化 化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最 (kJ/mol分子 ) 低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol-1 活化分子的最低能量 (Ⅰ表示。请认真观察右图,然后回答问题。 ) (Ⅱ) (1)图中所示反应是________(填“吸热”或“放热”)反应, 反应物的 总能量(E1) 反应物 该反应_______(填“需要”或“不需要”)加热,

分子 生成该反应的△H =____ ____ (用含E1、E2的代数式表示)。

生成物的 总能量(E2)

物 分子 反应过程 4

1(2)已知热化学方程式:H2(g)+2 O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJ·mol-1,该反应的活

化能为167.2 kJ·mol-1,则其逆反应的活化能为____________________。

(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能大大降低,活化分子百分数增多,反应速率加快,你认为最可能的原因是_________________________。

变,所以速率不变(4)压缩容器使体积变小为原来的二分之一,每种物质的浓度都是原来的2倍,单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞次数增多,所以速率增大

探究三 :增大 减小 都增加 因为只要升高温度,活化分子百分数一定增大,增大了单位体积内活化分子数 ,增加有效碰撞次数,速率必然加快 C 探究四:、1、催化剂是能改变化学反应速率,但在化学反应前后其质量和化学性质都保持不变的物质 2、改变 增大

讨论:1、催化剂改变了反应途径,可以降低反应所需的活化能,能增大活化分子百分数,增大了单位体积内活化分子数 ,增加有效碰撞次数,速率必然加快 2、固体反应物表面积的大小、溶剂、光、电磁波、激光、超声波等 (三)反思总结 速率变化(前提 ) 活化分子 总数 活化分子 百分数 单位体积内活化分子数 有效碰撞 次数 结论 增大浓度 升高温度 增大压强 (缩小容器体积) 增大 不变 不变 增多 增加 催化剂 增大 增加 增多 增加 增大(气体和溶液 ) 增大 增加 不变 增多 增加 增加 增加 增多 增加 1、外界条件加强,速率加快,外界条件减弱,速率减小 2、能增大活化分子百分数的外界条件是升高温度 、使用合适催化剂 5

能增大速率必需增多单位体积内活化分子数 ,增加有效碰撞次数 (四)当堂检测 1、C2、D3、A4、B 课后练习与提高

1BC 2B 3AC 4BC 5 B 6 BC

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