2022年高中化學 第二節(jié) 影響化學反應(yīng)速率的因素教案 新人教版選修4 (I)

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1、 2022年高中化學 第二節(jié) 影響化學反應(yīng)速率的因素教案 新人教版選修4 (I) （一）在其它條件不變的情況下，濃度對化學反應(yīng)速率的影響 【表征性抽象】當其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)的速率。 【原理性抽象】為什么增大反應(yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？ （明確）當增加反應(yīng)物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導致反應(yīng)速率增大。 【對結(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

2、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）在其它條件不變的情況下，壓強對化學反應(yīng)速率的影響 【提出問題】壓強是怎樣對化學反應(yīng)速率進行影響的？ 【收集事實】途徑：已有的實驗知識 （提出以下幾個實驗）對比 1. 10ml、0.1mol/L

3、的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的實驗。 2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應(yīng)生成CaSiO3。 3. 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 1 2 3 【表征性抽象】對于有氣體參加的反應(yīng)來說，當溫度一定時，增大體系的壓力，反應(yīng)速率會加大。 【原理性抽象】為什么增大壓強會影響有氣體參加的化學反應(yīng)的速率？ （明確）1.一定量氣

4、體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說，如果氣體的壓強增大到原來的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，所以化學反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強，氣體的體積就擴大，濃度減小，因而反應(yīng)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，可以認為壓強與它們的反應(yīng)速率無關(guān)。 【結(jié)論的再理解】1.壓強對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們在分析壓強對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)最終落實到濃度上，將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。 2. 對于那些反應(yīng)物和生成物都

5、有氣體參加的可逆反應(yīng)來說，增大體系的壓強，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。 （三）在其它條件不變的情況下，溫度對化學反應(yīng)速率的影響 【提出問題】溫度是怎樣對化學反應(yīng)速率進行影響的？ 【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。 2. 回顧過去已有的化學知識和所掌握的實驗事實。 『演示實驗』10ml同濃度的Na2S2O3溶液分別在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比實驗 『復習回顧』1. 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。 【實驗事實的處理】1.化學用

6、語化（寫方程式） （1） Na2S2O3 + H2SO4 == 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↑ 2. 表格化 （1）同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸10毫升反應(yīng)的對比表 編 號 0.1mol/L的 Na2S2O3 0.1mol/L的 H2SO4 反應(yīng)溫度

7、 （℃） 反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時間 （秒） 1 10ml 10ml 冷水 2 10ml 10ml 熱水 (2）Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情況對比表 編號 Cu與濃硫酸在常溫條件下反應(yīng) Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng) 1 2 （3）Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況對比表 編號 Mg條與冷水反應(yīng) Mg條與熱水反應(yīng) 1 2 【表征性抽象】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學反應(yīng)要加快。經(jīng)過實驗測定，

8、溫度每升高10℃，反應(yīng)速率通常要增大到原來的2~4倍。 【原理性抽象】為什么升高溫度會使反應(yīng)速率加快？ （明確）當反應(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，是活化分子的百分比增大，因而活化分子數(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。 【應(yīng)用】1.在實驗室進行化學反應(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℃的條件下進行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進行的速度。 3. 為防止食品

9、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。 （四）催化劑對化學反應(yīng)速率的影響 【提出問題】催化劑是怎樣影響化學反應(yīng)速率的？ 【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧已有知識 （演示實驗）過氧化氫分解的對比實驗 （復習回顧）用KClO3制氧氣的實驗 【實驗事實的處理】1.寫化學方程式 （1） 2H2O2 == 2H2O + O2↑ （2） 2KClO3 == 2KCl +3O2↑ 2. 列表對比 （1）過氧化氫分解實驗的對比表 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 2

10、 （2）用KClO3制氧氣實驗的對比表 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 2 【表征性抽象】催化劑能加快化學反應(yīng)速率。 【原理性抽象】為什么催化劑能加快化學反應(yīng)速率？ （明確）當溫度和反應(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，因此活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故 化學反應(yīng)速率加大。 【對結(jié)論的再認識】1.催化劑改變化學反應(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

11、 2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O （2）氮的氧化物破壞臭氧： 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；能減慢化學反應(yīng)速率的催化劑叫負催化劑。 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，負催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小的程度相同。 【應(yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學和化工生產(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

12、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)。 【課堂練習】1.要使在容積恒定的密閉容器中進行的可逆反應(yīng)2A（氣）+B（固）== 2C（氣）+Q（Q＞0）的正反應(yīng)速率顯著加快，可采用的措施是（不考慮固、氣態(tài)間的接觸面積）（ ） A．降溫 B.加入B C.增大體積使壓強減小 D.加入A 2.把除去氧化膜的鎂條放入一定濃度的稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2的生成速度V隨時間t變化如圖。其中t1——t2速度變化的原因是___________________ ；t2——t3速度變化的原因是____________________________

13、_____。 V t 1 t 2 t 3 【實驗事實的處理】1.寫化學方程式或離子方程式 （1.） Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O 或 S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O （2.） 2Mg + O2 ===2MgO （3.） CaC2 + H2O === C2H2↑+ Ca（OH）2

14、2. 列表對比 （1）不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應(yīng)的對比實驗表 編號 Na2S2O3溶液 水 硫 酸 出現(xiàn)渾濁的時間（秒） 1 10ml 0 10ml 2 5ml 5ml 10ml （2）.鎂條分別在空氣中和純氧中燃燒的情況對比表 編號 鎂條與空氣反應(yīng) 鎂條與純氧氣反應(yīng) 現(xiàn)象 速率 （3）電石分別在水中和飽和食鹽水中反應(yīng)的情況對比表 編號 電石與水的反應(yīng) 電石與飽和食鹽水的反應(yīng) 現(xiàn)象 速率