化學(xué)反應(yīng)速率(第2課時(shí)-影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素)(教案)-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)同步備課系列

2.1.2化學(xué)反應(yīng)速率（第2課時(shí)）一、核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從宏觀上認(rèn)識(shí)外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律，并能從活化分子的有效碰撞等微觀的角度進(jìn)行分析解釋。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：建立分析探究外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的思維模型，即“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→影響規(guī)律→理論解釋”，促進(jìn)“證據(jù)推理”核心素養(yǎng)的發(fā)展。二、教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律及微觀分析；難點(diǎn)：外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的微觀分析。三、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法、總結(jié)歸納法、分析法、推導(dǎo)法等四、教學(xué)過(guò)程【導(dǎo)入】思考：能否人為控制化學(xué)反應(yīng)速率？【投影】燈泡、冰箱、礦石【問(wèn)】1、燈泡為何抽成真空？2、食物為何放入冰箱？3、礦石為何粉碎？【生】延長(zhǎng)燈絲使用壽命；減慢食物腐敗速度；增大接觸面積，從而加快反應(yīng)速率【問(wèn)】由此可見(jiàn)，可以人為控制化學(xué)反應(yīng)速率，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？【生】有內(nèi)因和外因，外因主要是溫度、催化劑、濃度、接觸面積?！締?wèn)】如何探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素？【生】控制變量法【展示】濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡速率：1.5mol/L的鹽酸>1mol/L的鹽酸>0.5mol/L的鹽酸實(shí)驗(yàn)結(jié)論：增大反應(yīng)物濃度能加快化學(xué)反應(yīng)速率【講解】理論和實(shí)驗(yàn)研究表明，其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減小。碰撞理論碰撞理論是一種較直觀的反應(yīng)速率理論。該理論認(rèn)為，反應(yīng)物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率的大小與單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)成正比。但是，不是每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)。能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞?！菊故尽客痘@不中的圖片【問(wèn)】這兩種情況為何投籃不中？【生】力量不夠、取向不好?！局v解】有效碰撞必須滿足的條件：發(fā)生碰撞的分子具有足夠高的能量、分子在一定的方向上發(fā)生碰撞；活化分子：化學(xué)反應(yīng)中，能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子活化能：活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差?！菊故尽炕罨肿酉嚓P(guān)動(dòng)畫【講解】當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí)，單位體積內(nèi)反應(yīng)物的活化分子數(shù)目增多，反應(yīng)物發(fā)生有效碰撞的次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大?！局v解】基元反應(yīng)：通過(guò)碰撞一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。例如：NO2+CO==NO+CO2反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有任何中間產(chǎn)物生成每個(gè)基元反應(yīng)都有對(duì)應(yīng)的活化能，反應(yīng)的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，化學(xué)反應(yīng)速率越小。因此，化學(xué)反應(yīng)速率的理論只適用于基元反應(yīng)?！締?wèn)】有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)改變，化學(xué)反應(yīng)速率如何變化？【展示】壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響動(dòng)畫【生】壓強(qiáng)增大，體積減小，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率增大；壓強(qiáng)減小，體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小?！局v解】壓強(qiáng)增大，體積減小，反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞幾率增加，反應(yīng)速率增大。反之，反應(yīng)速率減慢?！菊故尽繙囟葘?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液紫紅色褪去所需時(shí)間長(zhǎng)短：甲>丙>乙實(shí)驗(yàn)結(jié)論反應(yīng)物的溫度越高，反應(yīng)速率越快【講解】其他條件相同時(shí)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，溫度每升高10K，反應(yīng)速率增大至原來(lái)的2～4倍。溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律：對(duì)吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制?！締?wèn)】用簡(jiǎn)單碰撞理論解釋溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？【生】其他條件相同時(shí)，升高溫度→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)目增多→單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增多→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率增大?！菊故尽肯嚓P(guān)資料催化劑對(duì)H2O2分解化學(xué)反應(yīng)速率的影響較高濃度的H2O2在避光條件下的分解速率溫度30℃50℃分解速率每年1%每年2%FeCl3可使H2O2在常溫下分解?！局v解】過(guò)渡態(tài)理論：反應(yīng)物分子并不只是通過(guò)簡(jiǎn)單的碰撞直接形成產(chǎn)物，而是必須經(jīng)過(guò)一個(gè)形成活化絡(luò)合物的過(guò)渡狀態(tài)，并且達(dá)到這個(gè)過(guò)渡狀態(tài)需要一定的活化能。這與爬山類似，山的最高點(diǎn)便是過(guò)渡態(tài)。更多的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程分為多步進(jìn)行例如：2HI===H2+I2第一步：2HI→2I?+H2第二步：2I?→I2基元反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)物到達(dá)過(guò)渡態(tài)就越不容易，該基元反應(yīng)速率就越慢。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率就取決于速率最慢的基元反應(yīng)。有催化劑參與的反應(yīng)，活化能（Ea1）較小，則反應(yīng)速率較大；而沒(méi)有催化劑參與的反應(yīng)，活化能（Ea2）較大，則反應(yīng)速率較小。當(dāng)其他條件相同時(shí)，使用催化劑，改變反應(yīng)歷程→活化能降低→活化分子百分?jǐn)?shù)增多→單位體積、單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率增大注意：1、催化劑對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)的速率影響相同。2、催化劑有選擇性，不同的化學(xué)反應(yīng)的催化劑不相同，催化劑具有一定的活化溫度?！菊故尽坎煌蛩貙?duì)反應(yīng)活化能或活化分子的影響動(dòng)畫【講解】酶的催化作用特點(diǎn)1、高效的催化活性；2、高度的選擇性；3、特殊的溫度效應(yīng)。其他因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響?！菊n堂小結(jié)】師生共同完成。簡(jiǎn)單碰撞理論解釋反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響增大反應(yīng)物濃度或增大氣體壓強(qiáng)→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多升高溫度或催化劑→單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增大→單位時(shí)間內(nèi)單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多→增大化學(xué)反應(yīng)速率【課堂練習(xí)】1、某溫度下，體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH＞0，下列敘述正確的是()A．在容器中加入氬氣，反應(yīng)速率不變B．加入少量W，逆反應(yīng)速率增大C．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D．將容器的體積壓縮，可增大活化分子的