2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-2 外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（教案）

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1、2022年人教版高中化學(xué)選修四 2-2 外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（教案）教學(xué)目標(biāo)知識與技能:1.理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2.使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。過程與方法:通過識別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速度與壓強(qiáng)、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(xué)信息的能力。情感、態(tài)度與價值觀:通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，知道科學(xué)研究的一般方法。教學(xué)重點(diǎn)：濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑條件對化學(xué)速率的影響。教學(xué)難點(diǎn)：用活化分子理論解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。教學(xué)過程： 導(dǎo)入有些反應(yīng)速率很

2、快，如鹽酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)，而有些反應(yīng)速率很慢，如石油的形成?？梢?，不同物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率相差很大，決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。板書一、決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：（一）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響演示課本20頁實(shí)驗(yàn)2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)加入試劑4mL 0.01mol/L KMnO42mL 0.1mol/L H2C2O44mL 0.01mol/L KMnO42mL 0.2mol/L H2C2O4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象褪色時間結(jié)論在其它條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大。補(bǔ)充實(shí)驗(yàn) 不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應(yīng)的對比

3、實(shí)驗(yàn)表編號Na2S2O3溶液水硫 酸出現(xiàn)渾濁的時間（秒）110ml010ml25ml5ml10ml【板書】當(dāng)其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率。【實(shí)驗(yàn)解釋】為什么增大反應(yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？ （明確）當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時，單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反應(yīng)速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大 2.對于可逆反應(yīng)aA +bB cC + dD來說，正反應(yīng)的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度，與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反應(yīng)的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度，與A、B兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加

4、A或B的濃度只可以使正反應(yīng)的速率增大，不會影響逆反應(yīng)的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響反應(yīng)的速率。【應(yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔，以減緩太快的反應(yīng)速率。 2. 制Fe（OH）2時，通過降低NaOH溶液的含氧量（給溶液加熱）來降低Fe（OH）2被氧化的速率。（二）壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提出問題】壓強(qiáng)是怎樣對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？【收集事實(shí)】途徑：已有的實(shí)驗(yàn)知識 （提出以下幾個實(shí)驗(yàn)）對比 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。 2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應(yīng)生成CaSiO3。 3.

5、SO2 與O2在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成SO3。（討論）給上述三個反應(yīng)的容器加壓，三個反應(yīng)的反應(yīng)物的濃度是怎樣變化的？【事實(shí)的處理】列表比較編號反應(yīng)物的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變化123【板書】對于有氣體參加的反應(yīng)來說，其他條件不變時，增大體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率會加大?！窘忉尅繛槭裁丛龃髩簭?qiáng)會影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率？（明確）1.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說，如果氣體的壓強(qiáng)增大到原來的2倍，氣體的體積就縮小到原來的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加，所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強(qiáng)，氣體的體積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反應(yīng)

6、速率減小。 2.如果參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時，由于改變壓強(qiáng)對它們的體積改變很小，因而它們的濃度改變也很小，可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無關(guān)?！窘Y(jié)論的再理解】1.壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們在分析壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)最終落實(shí)到濃度上，將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。 2. 對于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來說，增大體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)物和生成物的濃度都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大。3.恒容時加入惰性氣體使壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物和生成物的濃度都沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變。恒壓時加入惰性氣體使體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小，所以化學(xué)反

7、應(yīng)速率減小。（三）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響演示課本21頁實(shí)驗(yàn)2-3同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫升反應(yīng)的對比表編 號0.1mol/L的Na2S2O30.1mol/L的H2SO4反應(yīng)溫度 （）反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時間（秒）15ml5ml冷水25ml5ml熱水【板書】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定，溫度每升高10，反應(yīng)速率通常要增大到原來的24倍?；仡?. Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況的對比。 2. Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對比。【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1.化學(xué)用語化（寫方程式） （1）Na2S2O3 + H2SO4

8、 = Na2SO4 + SO2 + S+ H2O 或 S2O32- + 2H+ = SO2 + S+ H2O （2）Cu + 2H2SO4（濃）= CuSO4 +2 SO2+2 H2O （3 ）Mg +2H2O = Mg（OH）2 + 2H2 【解釋】為什么升高溫度會使反應(yīng)速率加快？（明確）當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反應(yīng)速率加大。【對結(jié)論的再理解】對于可逆反應(yīng)來說，升高體系的溫度，反應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反應(yīng)的速率都增大?！緫?yīng)用】1.在實(shí)驗(yàn)室

9、進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。 2. 合成氨工業(yè)中，是在500的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進(jìn)行的速度。 3. 為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質(zhì)的速率。【科學(xué)探究】課本21頁科學(xué)探究：不同溫度下碘化鉀與稀硫酸反應(yīng)（淀粉指示顏色）的速率不同。（四）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【演示】22頁演示實(shí)驗(yàn)2-4：過氧化氫分解的對比實(shí)驗(yàn) （復(fù)習(xí)回顧）用KClO3制氧氣的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】 （1） 2H2O2 = 2H2O + O2 （2） 2KClO3 = 2KCl +3O2 （1）過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的對比表編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況 1 （

10、2）用KClO3制氧氣實(shí)驗(yàn)的對比表編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況 【結(jié)論】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率?！窘忉尅繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反應(yīng)速率？（明確）當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時，使用催化劑可使反應(yīng)途徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反應(yīng)速率加大?！緦Y(jié)論的再認(rèn)識】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反應(yīng)的結(jié)果。例：（1）在加熱條件下： 2Cu + O2 = 2CuO 2CuO +2 CH3CH2OH = 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O（2）氮的氧化物破壞臭氧：

11、 NO + O3 = NO2 + O2 NO2 + O =NO + O2 2. 能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑。如不作特殊說明，均指正催化劑。 3. 對可逆反應(yīng)而言，正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快，且加快的程度相同。相反，負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小的程度相同?！緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸工業(yè)。（五）其它因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響光、磁場、超聲波、顆粒大小、溶劑性質(zhì)等隨堂練習(xí)1一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是

12、（ B ）。 升溫；改變生成物濃度；增加反應(yīng)物濃度；加壓（A） （B） （C） （D）2NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w：2NO+2CO=N2+2CO2 對此反應(yīng)，下列敘述正確的是（ AC ） （A）使用催化劑能加快反應(yīng)速率 （B）改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率沒有影響 （C）冬天氣溫低，反應(yīng)速率降低，對人體危害更大 （D）無論外界條件怎樣改變，均對此化學(xué)反應(yīng)的速率無影響3設(shè) C+CO2 2CO-Q1，反應(yīng)速率為1；N2+3H2 2NH3+Q2，反應(yīng)速率為2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，1和2的變化情況為（ A）。（A）同時增大 （B）同時減小 （C）1增大，2

13、減?。―）1減小，2增大4把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示，在下列因素中，鹽酸的濃度，鎂條的表面積，溶液的溫度，氯離子的濃度，影響反應(yīng)速率的因素是（ C ）。（A） （B） （C） （D） 5煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫，為了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（ AB）。（A）把塊狀礦石碾成粉末 （B）向爐內(nèi)噴吹氧氣（C）使用Fe2O3作催化劑 （D）降低體系的溫度6在密閉容器中發(fā)生2SO2+O2 2SO3反應(yīng)，現(xiàn)控制下列三種不同的條件：在400時，10molSO2與5molO2反應(yīng)；在400時，20molSO2與5molO2反應(yīng)； 在300時，10mol

14、SO2與5molO2反應(yīng)； 問：開始時，正反應(yīng)速率最快的是_；正反應(yīng)速率最慢的是_。板書設(shè)計(jì)：第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第2節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素一、決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：（一）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率。（二）壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對于有氣體參加的反應(yīng)來說，其他條件不變時，增大體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率會加大。（三）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)要加快。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定，溫度每升高10，反應(yīng)速率通常要增大到原來的24倍（四）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（五）其它因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響教學(xué)回顧：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。在學(xué)習(xí)過程中，通過識別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速度與壓強(qiáng)、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(xué)信息的能力；通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，知道科學(xué)研究的一般方法。