2019-2020年高中化學（大綱版）第二冊 第二章 化學平衡 第一節(jié)化學反應速率(第二課時).doc

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2019-2020年高中化學（大綱版）第二冊 第二章 化學平衡 第一節(jié)化學反應速率(第二課時) ［引言］化學反應速率是衡量化學反應快慢的，不同的化學反應，具有不同的化學反應速率，這是由于參加反應的物質的性質是決定化學反應速率的重要因素。那么，化學反應速率對于某一反應來說是不是就是一成不變的呢？不是，因為其他因素如溫度、濃度、壓強對化學反應產生影響時，會使同一反應在不同條件下有不同的反應速率。本節(jié)課就討論關于外界條件對化學反應速率的影響。 ［板書］二、外界條件對化學反應速率的影響 ［師］大家先閱讀教材，思考討論外界條件對化學反應速率影響的意義？ ［生］閱讀教材，歸納并回答外界條件對化學反應速率的意義：可以根據生產和生活的需要采取措施加快某些反應，如煉鋼；也可使某些反應減慢，如鋼鐵生銹等，從而使它們?yōu)樯鐣?chuàng)造更大的價值。 ［問］我們所說的外界條件主要指的是哪些方面？ ［答］主要指濃度、溫度、壓強（主要對有氣體參加反應）、催化劑等。 ［師］我們先討論濃度對化學反應速率的影響。 ［板書］1. 濃度對化學反應速率的影響 ［演示實驗2—2］另外讓兩個學生代表前來操作，同學甲做大理石與1 molL-1鹽酸的反應，同學乙做大理石與0.1 molL-1 鹽酸的反應，面向大家，同時操作，然后同學乙再將試管加熱（給學生多動手的機會，親自操作，親身體會）。 ［生］其他同學觀察并記錄現象：同學甲（1 molL-1鹽酸）的試管中有大量氣泡逸出，同學乙（0.1 molL-1鹽酸）的試管中氣泡產生的很慢，但加熱后氣泡產生的速率明顯加快。 ［引導］由此大家能得到什么啟示呢？ ［生］相同條件下，濃度大的反應快。 ［師］確實如此，許多實驗證明，當其他條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。 ［板書］（1）結論：當其他條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大化學反應速率。 ［師］為什么一種反應物不變，增加另外一種反應物的濃度時，化學反應速率就會加快呢？這還得從化學反應的過程和本質說起，那么大家回憶一下化學反應的過程和本質都是什么呢？ ［生］回憶并回答：化學反應的過程是反應物分子中的原子重新組合成生成物分子的過程，其本質是反應物分子中舊化學鍵的斷裂，生成物分子新化學鍵的形成。 ［師］回答正確。但是反應物分子中舊鍵的斷裂與生成物分子中新鍵的形成必須要靠反應物分子（或離子）的相互接觸，相互碰撞才可以完成。所以反應物分子（或離子）的相互碰撞是發(fā)生化學反應的先決條件。事實證明，反應物分子（或離子）之間單純的接觸或碰撞并不一定就發(fā)生化學反應，也就是碰撞存在著有效性，在所有碰撞中有效碰撞是很少的。我們把能發(fā)生反應的碰撞叫有效碰撞，能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。 ［生］自學、閱讀，認真體會有效碰撞和活化分子這兩個新概念。 ［提示］應該注意，發(fā)生有效碰撞的必須是活化分子，但活化分子之間的碰撞卻不一定就是有效碰撞，因為發(fā)生有效碰撞不僅需要足夠的能量還得需要正確的取向，這就和運動員投籃球是一個道理；如果投球無力，球挨不著籃框，投不中；如果投球力足、但方向不對，同樣也投不中；只有力足、方向正才能投中。 ［生］體會并閱讀教材中插圖（關于投籃）充分理解有效碰撞和活化分子的含義。 △ ［三維動畫演示］將HI分子的分解反應：2HI====H2+I2做成三維動畫效果，在多媒體電腦上進行模擬演示：①碰撞過輕，②碰撞取向不好，結果都還是HI分子，沒有發(fā)生分解，③活化分子的有效碰撞結果HI分子分解成I2（較大）和H2（較?。?。 ［小結］無論是運動員投籃還是HI分解都表明只有能量和取向均滿足時，才會發(fā)生有效碰撞。在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子在反應物分子中所占的百分比是一定的，因此單位體積內活化分子數與單位體積內的反應物的分子的總數成正比，也就是和反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內活化分子數目增多，發(fā)生有效碰撞的次數就相應增多，化學反應速率也就隨之加快了。 ［板書］（2）原因：濃度增大，活化分子增多，有效碰撞增多，反應速率加快。 ［過渡］下面我們討論壓強對化學反應速率的影響。 ［板書］2. 壓強對化學反應速率的影響 ［問］提起壓強一詞往往與什么有關？為什么？ ［生］思考，回答：往往與氣體有關，因固體和液體物質受壓強的影響較小。 ［師］所以討論壓強對化學反應速率的影響，指的是有氣體參加的化學反應。我們知道，在物理學上有這樣的規(guī)律，當溫度一定時，一定量的氣體的壓強與其體積成反比，即P1V1=P2V2，說明溫度不變時壓強增大，體積將會變小，單位體積的分子數增加，相當于增加了反應物的濃度，故增大壓強可以增大化學反應速率，若要減小壓強呢？ ［生］分析，根據P1V1=P2V2，當溫度不變減小壓強時，體積必然增大，單位體積內的分子數減小，亦即相當于反應物的濃度降低，化學反應速率減慢。 ［問］對于固體和液體（或溶液）參加的反應，改變壓強將會怎么樣呢？ ［生］自學、歸納，回答：因為改變壓強對固體、液體或溶液的體積影響很小，所以對濃度的改變就很小，可以認為改變壓強對它們的反應速率無影響。 ［板書］（1）結論：對于有氣體參加的反應來說，當其他條件不變時，增大壓強化學反應速率加快。（2）原因：增大壓強相當于增大濃度 ［師］至于溫度對化學反應速率的影響，大家結合剛才實驗2—2同學乙的實驗現象，自己來總結溫度對化學反應速率的影響情況。 ［生］回憶實驗2—2的現象，閱讀教材自學，然后舉手回答：升高溫度化學反應速率加快，因為溫度升高，反應物分子能量增加了，從而增加了活化分子數，使有效碰撞次數增多，而速度加快，另外升高溫度使反應物分子運動速率加快，也從某種程度上加快了化學反應速率。 ［師］評價學生回答結果，并補充說明，溫度的升高使反應物中活化分子的百分數增大從而加快了化學反應速率，而且有一個經驗規(guī)律：溫度每升高10℃，化學反應速率通常增大到原來的2～4倍。 ［板書］3. 溫度對化學反應速率的影響 （1）結論：其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快。 （2）原因：溫度升高，增加了活化分子的百分數。 ［問］根據溫度對化學反應速率影響的結論，思考為什么人們把食品放到電冰箱中就不易變質呢？（用所學知識解釋實際生活中的具體問題，以激勵學習興趣，增強分析能力） ［生］因為溫度高時食品的腐蝕潰爛反應進行的快，就容易變質；反之，冰箱中的溫度低，食品腐爛反應就很慢，不易變質。 ［問］我們最初接觸和介紹催化劑是在什么時候的什么反應中出現的？ ［生］初三化學，實驗室用MnO2作催化劑使KClO3加熱分解制O2時介紹的。 ［追問］大家是否還記得，在沒有加MnO2之前加熱KClO3固體有何現象？ ［生］幾乎沒有氣體生成。 ［問］這說明了什么？ ［生］加入催化劑后化學反應速率加快了。 ［過渡］下邊一個實驗也和MnO2有關。 ［演示實驗2—3］H2O2的分解，仍然讓兩個學生前來操作，學生甲不加MnO2，學生乙加MnO2。 ［生］其他同學觀察記錄現象：沒有加MnO2粉末的試管只有少量氣泡出現，加MnO2粉末的試管，立即有大量氣泡產生。 ［師］實驗結果說明了什么？ ［生］說明MnO2在反應中起了催化作用，使H2O2分解反應的速率加快了。 ［補充說明］催化劑能夠增大化學反應速率的原因，是它能夠降低反應所需要的能量，這樣就會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增大了單位體積內反應物分子中活化分子所占的百分數，從而成千成萬倍地增大化學反應速率。 ［板書］4. 催化劑對化學反應速率的影響 （1）結論：適當的催化劑能加快化學反應速率 （2）原因：能降低反應所需要的能量，增大了活化分子的百分數 ［師］下邊同學們閱讀本節(jié)教材的最后部分，了解有關催化劑的重要性以及除了濃度、溫度、壓強和催化劑外還有哪些條件對化學反應速率有影響？ ［生］自學，歸納總結催化劑的重要性：一方面催化劑能成千成萬倍地增大化學反應速率；另一方面約有85%的化學反應需要使用催化劑，且有很多反應還必須靠使用性能優(yōu)良的催化劑才能進行。在外界條件中除溫度、濃度、壓強和催化劑外，如光、電磁波、反應物顆粒的大小、溶劑的性質等，也會對化學反應速率產生影響。 ［投影練習］反應速率v和反應物濃度的關系是用實驗方法測定的，化學反應H2+Cl2====2HCl的反應速率v可表示為v=K［c(H2)］m［c(Cl2)］n，式中K為常數，m、n值可用下表中數據確定之。 c(H2)(molL-1) c(Cl2)(molL-1) molL-1s-1 1.0 1.0 1.0K 2.0 1.0 2.0K 2.0 4.0 4.0K 由此可推得，m、n值正確的是（ ） A. m=1,n=1 B.m=,n= C.m=,n=1 D.m=1,n= ［解析］本題屬信息遷移題，意在考查學生接受新信息，處理所給數據的能力。按題給數據代入v=K［c(H2)］m［c(Cl2)］n即可。第一組數據無法計算，代入第二組數據：2.0K=K(2.0)m(1.0)n，則m=1；代入第三組數據：4.0K=K(2.0)m(4.0)n，聯(lián)立方程解得： m=1,n=，故選D。 ［答案］D ［本節(jié)小結］本節(jié)課我們就一個主題，那就是外界條件對化學反應速率的影響。通過演示實驗、比喻、三維動畫模擬、自學、討論等手段，最后得出的結論是：對于同一化學反應來說，條件不同，反應速率不同。一般地，增大反應物濃度、升高溫度，對于有氣體參加的反應加大壓強，使用適當的催化劑，均可增大化學反應速率。學習時，應在理解活化分子的有效碰撞的基礎上重點掌握基本結論。 ［布置作業(yè)］P36一、4 二、2、3 三、四 ●板書設計 二、外界條件對化學反應速率的影響 1. 濃度對化學反應速率的影響 （1）結論：其他條件不變時，增大反應物濃度，化學反應速率增大。 （2）原因：濃度增大，活化分子增多，有效碰撞增多，反應速率加快。 2. 壓強對化學反應速率的影響 （1）結論：對于有氣體參加的反應來說，當其他條件不變時，增大壓強，化學反應速率加快。 （2）原因：增大壓強，相當于增大濃度。 3. 溫度對化學反應速度的影響 （1）結論：其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快 （2）原因：溫度升高，增加了活化分子的百分數 4. 催化劑對化學反應速率的影響 （1）結論：適當的催化劑能加快化學反應速率 （2）原因：能降低反應所需能量，增大了活化分子的百分數 ●教學說明 濃度對化學反應速率的影響及原因是本節(jié)的重點和難點，教學中首先從實驗中得到親身體會，進而通過形象的比喻、逼真的三維動畫、模擬演示等手段，使學生理解增大濃度為什么會加快化學反應速率，從活化分子發(fā)生有效碰撞的理論高度認識化學反應速率受濃度的影響及原因，也為討論溫度、壓強及催化劑對化學反應的影響結論打下了基礎，因此在后邊的教學中除了必要的實驗外，主要通過學生自學，教師引導而得出結論，分析原因。當然在教學中也注意了和物理學的學科間聯(lián)系。 ［參考練習］ 1．A、B兩種氣體物質在容器中進行反應，A+3B====3C，10℃時反應速度v(B)=0.3molL-1s-1,50℃時反應速率v(A)=25.6molL-1s-1，則每升高10℃，該反應增速至原來的幾倍（ ） A．3 B.4 C.16 D.85 答案：B 2．反應4NH3(g)+5O2(g)======4NO(g)+6H2O(g)，在2L的密閉容器中進行，1 min后NH3減少了0.12 mol，則平均每秒鐘濃度變化正確的是（ ） A．NO：0.001molL-1 B.H2O:0.002molL-1 C.NH3:0.002molL-1 D.O2:0.00125molL-1 答案：AD 3．可逆反應mA+nB xC (A、B、C均為氣體)，已知v(A)=a molL-1min-1, v(B)=b mo1L-1min-1,v(C)=c mo1L-1min-1，則x的值為 ( ) A．60／n B．20／m C．nc／b D．mc／a 答案：CD 4．下列反應中MnO2作催化劑的是( ) A．Mn02+A1——Mn+A1203 B．Mn02加入雙氧水產生氧氣 C．Mn02與KCl03共熱產生氧氣 D．Mn02與濃鹽酸反應產生氯氣 答案：BC