人教新科標高中化學選修四《化學反應速率》教案(第2課時)

1、第一節(jié)化學反應速率（第 2 課時）教學目標1知識目標（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。2.能力和方法目標（1）掌握運用濃度、壓強、溫度和催化劑等條件比較反應速率大小的方法；（2）通過識別有關(guān)化學反應速度與壓強、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。教學重點、難點壓強對化學速率的影響，用活化分子理論解釋外界條件對化學反應速 率的影響。教學過程二、外界條件對化學反應速率的影響：（一）在其它條件不變的情況下，濃度對化學反應速率

2、的影響【表征性抽象】當其它條件不變時，增加反應物的濃度，可以增大反應的速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃蠓磻锏臐舛葧绊懛磻俾誓?？（明確）當增加反應物的濃度時，活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導致反應 速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反應的速率主要取決于反應物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大2對于可逆反應aA +bB亠.cC + dD來說，正反應的速率只取決于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的速率增大，不會影響逆反應的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)

3、，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響反應的速 率?！緫谩?用飽和食鹽水代替水制乙炔，以減緩太快的反應速率。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（0H）2被氧 化的速率。（二）在其它條件不變的情況下，壓強對化學反應速率的影響【提出問題】壓強是怎樣對化學反應速率進行影響的？【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的W2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反應的實驗。2. CaO固體與SiO2固體在高溫下反應生成CaSiO3。3. SO2與O2在一密閉容器內(nèi)反應生成SO3。（討論）給上述三個反應的容器加壓，三個

4、反應的反應物的濃度是怎樣變化的？【事實的處理】列表比較編號反應物的狀態(tài)加壓后反應物濃度變化加壓后反應的速率變化123【 表 征 性 抽 象 】 對 于 有 氣 體 參 加 的 反 應 來 說 ， 當 溫 度 一 定 時 ， 增 大 體 系 的 壓 力 ， 反 應 速 率 會加大?！驹硇猿橄蟆繛槭裁丛龃髩簭姇绊懹袣怏w參加的化學反應的速率?(明確)1一定量氣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，所以化學反應速率增大。相反，減小壓強，氣體的體積就擴 大，濃度減小，

5、因而反應速率減小。2如果參加反應的物質(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速率無關(guān)。【結(jié)論的再理解】1.壓強對反應速率的影響是通過改變濃度而影響反應速率的。我們在分析 壓強對反應速率的影響時，應最終落實到濃度上，將壓強問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。2.對于那些反應物和生成物都有氣體參加的可逆反應來說，增大體系的壓強，反應物和 生成物的濃度都增加，所以，正反應的速率和逆反應的速率都增大。(三)在其它條件不變的情況下，溫度對化學反應速率的影響【提出問題】溫度是怎樣對化學反應速率進行影響的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧過去已

6、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 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情況的對比。2. Mg條分別與冷水和沸水的反應情況的對比?！緦嶒炇聦嵉奶幚怼?.化學用語化(寫方程式)(1)Na2S2O3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2+ SJ+ H2O或S2O32-+ 2H+= SO2+ SJ+ H2O(2)Cu + 2H2SO4(濃)=CuSO4+2 SO2T+2 H2O(3)Mg +2H2O = Mg(OH)2+ 2H2t2.表格化(1)同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度

7、下與0.1摩/升的硫酸10毫升反應的對比表編 號0.1mol/L的Na2S2O30.1mol/L的H2SO4反應溫度(C)反應中出現(xiàn)渾濁的時間(秒)110ml10ml冷水210ml10ml熱水(2)Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應情況對比表編號nCu與濃硫酸在常溫條件下反應Cu與濃硫酸在加熱條件下反應12(3)Mg條分別與冷水和沸水的反應情況對比表編號Mg條與冷水反應Mg條與熱水反應12【表征性抽象】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學反應要加快。經(jīng)過實驗測定，溫 度每升高10C，反應速率通常要增大到原來的24倍?！驹硇猿橄蟆繛槭裁瓷邷囟葧狗磻俾始涌?？(明確)當反應物濃度一

8、定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應物分子的能量增高，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，反應速率加大?！緦Y(jié)論的再理解】對于可逆反應來說，升高體系的溫度，反應物和生成物中的活化分子數(shù) 都增加，所以，正反應的速率和逆反應的速率都增大?！緫谩?在實驗室進行化學反應時，常常通過給反應物加熱來增大反應的速率。2.合成氨工業(yè)中，是在500C的條件下進行反應，以加快反應進行的速度。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。（四）催化劑對化學反應速率的影響【提出問題】催化劑是怎樣影響化學反應速率的？【收集事實】途徑：1.觀察演示實驗。2.回顧已

9、有知識（演示實驗）過氧化氫分解的對比實驗（復習回顧）用KCI03制氧氣的實驗【實驗事實的處理】1.寫化學方程式（1）2H2O2= 2H2O + 02匸（2）2KCI03= 2KCI +302f2.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情況有催化劑時的反應情況12（2）用KCI03制氧氣實驗的對比表編號無催化劑時的反應情況有催化劑時的反應情況12【表征性抽象】催化劑能加快化學反應速率?！驹硇猿橄蟆繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W反應速率？（明確）當溫度和反應物濃度一定時，使用催化劑可使反應途徑發(fā)生改變，從而降低了反應 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

10、撞頻率增大，故 化學反應速率加大?！緦Y(jié)論的再認識】1.催化劑改變化學反應速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改 變反應的結(jié)果。例：（1）在加熱條件下：2Cu +。2= 2Cu02Cu0 +2 CH3CH20H = 2Cu +2 CH3CH0 + 2H20（2）氮的氧化物破壞臭氧：N0 + 03= N02+ 02N02+ 0 = NO + 022.能加快反應速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學反應速率的催化劑叫負催化劑。3.對可逆反應而言，正催化劑使正、逆反應速率都加快，且加快的程度相同。相反，負催 化劑使正、逆反應速率都減小，且減小的程度相同?！緫谩看呋瘎┰诂F(xiàn)代化學和化工生產(chǎn)中占有極為重

11、要的地位。大約85%的反應需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反應還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法 制硫酸工業(yè)?！菊n堂練習】1.要使在容積恒定的密閉容器中進行的可逆反應2A（氣）+B（固）= 2C（氣）+Q（Q0）的正反應速率顯著加快，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BC.增大體積使壓強減小D.加入A2.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變化反應的情況對比表編號電石與水的反應電石與飽和食鹽水的反應現(xiàn)象速率隨堂練習1一般都能使反應速率加快的方法是（）。1升溫；改變生成物濃度；增加反應物濃度；加壓（A）（

12、B）（C）（D2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)， 它們能緩慢地起反應生成氮氣和二氧化碳氣 體：2NO+2CO=N2+2CO2對此反應，下列敘述正確的是（）（A）使用催化劑能加快反應速率（B）改變壓強對反應速率沒有影響編號Na2S2O3溶液水硫酸出現(xiàn)渾濁的時間（秒）110ml010ml25ml5ml10ml（2）鎂條分別在空氣中和純氧中燃燒的情況對比表（2.）（3.）2.列表對比（1）不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反應的對比實驗表編號鎂條與空氣反應鎂條與純氧氣反應現(xiàn)象速率（3） 電石 分別在水 中和飽和 食鹽水中t3速度變化的原因是2Mg + O2=2MgOCaC2+ H

13、2O = C2H2T+ Ca(OH)2如圖。其中t!t2速度變化的原因是(C)冬天氣溫低，反應速率降低，對人體危害更大(D)無論外界條件怎樣改變，均對此化學反應的速率無影響3.設C+C02二2C0-Qi,反應速率為u1；N2+3H2二2NH3+Q2,反應速率為u2。對于上述反應，當溫度升高時，u1和u2的變化情況為()。(A)同時增大(B)同時減小(C)u1增大，u2減小(D)u1減小，u2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，影響反應速率的 因素是()。(A)(B)(C)(D)5.下

14、表中是各組反應的反應物和反應溫度，反應剛開始時，放出H2速率最快的是()編號金屬(粉末狀)(mol)酸的濃度及體積反應溫度(C)AMg,0.16 mol硝酸10mL60BMg,0.1-13 mol鹽酸10mL60CFe,0.13 mol1L鹽酸10mL60DMg,0.13 mol L-1硫酸10mL606容積固定的2L密閉容器中進行的某一可逆反應A(氣)+2B(氣)=2C(氣)以B的物質(zhì)的量濃度改變表示的反應速度u正，u正、u逆與時間的關(guān)系圖如所示。已知反應速率u的單位為mol I-1s-1，則圖中陰影部分的面積可表示()。(A)A的物質(zhì)的量濃度的減少(B)B的物質(zhì)的量濃度的減少(C)C的物質(zhì)

15、的量增加(D)B的物質(zhì)的量減少為了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是(B)向爐內(nèi)噴吹氧氣(D)降低體系的溫度CI(-1)和S(+6)的反應速率如圖2-1-4所示，已知這個反應速率隨著溶液中H+增大而加快。(1)_反應開始時反應速率加快的原因是。(2)_反應后期反應速率下降的原因是。9.在密閉容器中發(fā)生2SO2+O2 2SO3反應，現(xiàn) 控制下列三種不同的條件：1在400C時，10molSO2與5molO2反應；7.煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫，(A)把塊狀礦石碾成粉末(C)使用Fe2O3作催化劑&氯酸鉀和亞硫酸氫鈉發(fā)生氧化還原反應生成2在400C時，20molSO2與5molO2反應；3在300C時，10molSO2與5molO2反應；問：開始時，正反應速率最快的是 _ ;正反應速率最慢的是 _。10.Fe3+和在水溶液中的反應如下：2l-+2Fe3+= 2Fe2+l2冰溶液)。正向反應速率和、Fe3+的濃度關(guān)系為u=kl-mFe3+n(k為常數(shù))- -1 I (mol L)Fe3+( mol L-1)-1-1-umol L s )(1)0.200.800.032k(2)0.600.400.144k(3)0.800.200.128