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高二化学影响化学反应速率的因素教案

高二化学影响化学反应速率的因素教案

分类:高二化学教案   更新:2013/2/2   来源:网友提供

高二化学影响化学反应速率的因素教案

nO42mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO42mL0.2mol/LH2C2O4实验现象褪色时间结论在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。[补充实验]不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表编号Na2S2O3溶液水硫酸出现浑浊的时间(秒)
nO4
2mL 0.1mol/L H2C2O4 4mL  0.01mol/L KMnO4
2mL  0.2mol/L H2C2O4
实验现象  
褪色时间  
结论 在其它条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大。


[补充实验] 不同浓度的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸反应的对比实验表
编号 Na2S2O3溶液       水 硫  酸 出现浑浊的时间(秒)
  1    10ml        0     10ml 
  2    5ml       5ml     10ml 

【板书】当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以增大反应的速率。
【实验解释】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢?
  (明确)当增加反应物的浓度时,单位体积内活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致反应速率增大。
【对结论的再理解】
1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度,与产物的浓度关系不大    
2.对于可逆反应aA +bB    cC + dD来说,正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度,与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度,与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大,不会影响逆反应的速率。
3.固体和纯液体的浓度是一个常数,所以增加这些物质的量,不会影响反应的速率。
【应用】1.用饱和食盐水代替水制乙炔,以减缓太快的反应速率。
        2. 制Fe(OH)2时,通过降低NaOH溶液的含氧量(给溶液加热)来降低Fe(OH)2被氧化的速率。
(二)压强对化学反应速率的影响
【提出问题】压强是怎样对化学反应速率进行影响的?
【收集事实】途径:已有的实验知识
 (提出以下几个实验)对比
 1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。
 2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。
 3. SO2 与O2在一密闭容器内反应生成SO3。
(讨论)给上述三个反应的容器加压,三个反应的反应物的浓度是怎样变化的?
【事实的处理】列表比较
编号 反应物的状态 加压后反应物浓度变化 加压后反应的速率变化
  1   
  2   
  3   
【板书】对于有气体参加的反应来说,其他条件不变时,增大体系的压强,反应速率会加大。
【解释】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率?
(明确)1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说,如果气体的压强增大到原来的2倍,气体的体积就缩小到原来的一半,单位体积内的分子数就增多到原来的2倍,即体系中各个物质的浓度都增加,所以化学反应速率增大。相反,减小压强,气体的体积就扩大,浓度减小,因而反应速率减小。
    2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时,由于改变压强对它们的体积改变很小,因而它们的浓度改变也很小,可以认为压强与它们的反应速率无关。
【结论的再理解】
1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时,应最终落实到浓度上,将压强问题转化为浓度问题。
 2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说,增大体系的压强,反应物和生成物的浓度都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
3.恒容时加入惰性气体使压强增大,反应物和生成物的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,所以化学反应速率减小。

(三)温度对化学反应速率的影响
[演示]课本21页实验2-3
同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1摩/升的硫酸5毫升反应的对比表
 编
 号 0.1mol/L的
Na2S2O3 0.1mol/L的
H2SO4   反应温度
   (℃) 反应中出现浑浊的时间
        (秒)
1 5ml 5ml 冷水 
2 5ml 5ml 热水 
【板书】在其它条件不变的情况下,升高温度,化学反应要加快。经过实验测定,温度每升高10℃,反应速率通常要增大到原来的2~4倍。

『回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。
        2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。
【实验事实的处理】1.化学用语化(写方程式)
   (1)    Na2S2O3 + H2SO4 == Na2SO4 + SO2 + S↓+ H2O
           或   S2O32- + 2H+ == SO2 + S↓+ H2O
     (2)Cu + 2H2SO4(浓)=== CuSO4 +2 SO2↑+2 H2O
     (3 )Mg +2H2O === Mg(OH)2 + 2H2↑
 
【解释】为什么升高温度会使反应速率加快?
(明确)当反应物浓度一定时,分子总数一定,升高温度,反应物分子的能量增高,使活化分子的百分比增大,因而单位体积内活化分子数量增多,有效碰撞频率增大,所以,反应速率加大。
【对结论的再理解】对于可逆反应来说,升高体系的温度,反应物和生成物中的活化分子数都增加,所以,正反应的速率和逆反应的速率都增大。
【应用】1.在实验室进行化学反应时,常常通过给反应物加热来增大反应的速率。
       2. 合成氨工业中,是在500℃的条件下进行反应,以加快反应进行的速度。
       3. 为防止食品变质,我们将食品放入冰箱中保存,以降低食品变质的速率。
【科学探究】课本21页科学探究:不同温度下碘化钾与稀硫酸反应(淀粉指示颜色)的速率不同。

(四)催化剂对化学反应速率的影响
【演示】22页演示实验2-4:过氧化氢分解的对比实验
 (复习回顾)用KClO3制氧气的实验
【实验事实的处理】
     (1)    2H2O2 == 2H2O + O2↑
     (2)  2KClO3 == 2KCl +3O2↑
 (1)过氧化氢分解实验的对比表
编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况
   1  

 (2)用KClO3制氧气实验的对比表
编号 无催化剂时的反应情况 有催化剂时的反应情况
   1  

【结论】催化剂能加快化学反应速率。
【解释】为什么催化剂能加快化学反应速率?
(明确)当温度和反应物浓度一定时,使用催化剂可使反应途径发生改变,从而降低了反应的活化能,使得活化分子的百分比增大,因此单位体积内活化分子的数目增多,有效碰撞频率增大,故化学反应速率加大。
【对结论的再认识】1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径,不改变反应的结果。例:
(1)在加热条件下:   2Cu + O2 == 2CuO
                      2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O
(2)氮的氧化物破坏臭氧: NO + O3 == NO2 + O2
                          NO2 + O ==NO + O2
 2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂;能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明,均指正催化剂。
 3. 对可逆反应而言,正催化剂使正、逆反应速率都加快,且加快的程度相同。相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度相同。
【应用】催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中,很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例;接触法制硫酸工业。
(五)其它因素对化学反应速率的影响
光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等
[随堂练习]
1.一般都能使反应速率加快的方法是( B )。
① 升温;②改变生成物浓度;③增加反应物浓度;④加压
(A)①②③  (B)①③  (C)②③  (D)①②③④
2.NO和CO都是汽车尾气里的有害物质,它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体:2NO+2CO=N2+2CO2
    对此反应,下列叙述正确的是( AC )
    (A)使用催化剂能加快反应速率    
    (B)改变压强对反应速率没有影响
    (C)冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
    (D)无论外界条件怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
3.设  C+CO2   2CO-Q1,反应速率为υ1;N2+3H2   2NH3+Q2,反应速率为υ2。对于上述反应,当温度升高时,υ1和υ2的变化情况为(  A)。
(A)同时增大            (B)同时减小 
(C)υ1增大,υ2减小   
(D)υ1减小,υ2¬增大
4.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中,产生H2的速率可由如图2-1-1表示,在下列因素中,①盐酸的浓度,②镁条的表面积,③溶液的温度,④氯离子的浓度,影响反应速率的因素是( C  )。
(A) ①④           (B)③④      
(C)①②③          (D)②③
    5.煅烧硫铁矿产生二氧化硫,为了提高生成二氧化硫的速率,下列措施可行的是(  AB)。
(A)把块状矿石碾成粉末     (B)向炉内喷吹氧气
(C)使用Fe2O3作催化剂     (D)降低体系的温度
    6.在密闭容器中发生2SO2+O2    2SO3反应,现控制下列三种不同的条件:
①在400℃时,10molSO2与5molO2反应;
②在400℃时,20molSO2与5molO2反应;                              
③在300℃时,10molSO2与5molO2反应;             
问:开始时,正反应速率最快的是____②_;正反应速率最慢的是_③__。

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