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1、
2022年高中化學(xué)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》教案1 新人教選修4
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。
2.使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
3. 通過(guò)催化劑實(shí)際應(yīng)用的事例,認(rèn)識(shí)其在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。
教學(xué)重點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
教學(xué)難點(diǎn):濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因。
探究建議:①實(shí)驗(yàn)探究:濃度、溫度對(duì)硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)速率的影響。②實(shí)驗(yàn)探究:向用硫酸酸化的草酸溶液中逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液,測(cè)定溶液褪色所
2、需時(shí)間,討論溶液褪色先慢后快的可能原因。
課時(shí)劃分:兩課時(shí)
教學(xué)過(guò)程:
第一課時(shí)
[導(dǎo)課] 提出幾個(gè)問(wèn)題以引起學(xué)生思考:
1. 我們能夠計(jì)算出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率,能否改變化學(xué)反應(yīng)速率呢?
2. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是什么?我們?nèi)祟惸芊窨刂七@個(gè)因素?
3. 我們能否通過(guò)改變外在條件來(lái)改變化學(xué)反應(yīng)的速率呢?試根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)明。
[回答]學(xué)生閱讀第一自然段后回答:
化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞有關(guān),因此所有改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率以及碰撞幾率的條件,都可改變控制反應(yīng)速率。如加熱、攪拌、增大反應(yīng)物濃度,都是我們已經(jīng)用過(guò)的方法。日常生活中汽車加大油門、向爐膛鼓
3、風(fēng)、溫水發(fā)酵、用煤粉代替煤塊等,都是改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法。
[講述]影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì),是內(nèi)在因素,我們?nèi)祟愂遣荒芨淖冞@個(gè)因素的。因此我們應(yīng)尊重這個(gè)自然規(guī)律。但是,當(dāng)一個(gè)反應(yīng)確定之后,我們可以尊重其客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上通過(guò)改變外界條件來(lái)改變這個(gè)反應(yīng)的速率,使它按著我們?nèi)祟愋枰乃俾蔬M(jìn)行。
[板書]第二節(jié) 影響反應(yīng)速率的因素
一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[提出問(wèn)題]濃度是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的?
[收集事實(shí)]途徑:1. 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。2. 回顧過(guò)去已有的化學(xué)知識(shí)和所掌握的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
[實(shí)驗(yàn)2-2]在溫度不變的情況下,0.01mol/L KMn
4、O4溶液與不同濃度的的H2C2O4 溶液反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
[填寫] 實(shí)驗(yàn)記錄卡:
加入試劑
0.2mol/L的H2C2O4
0.1mol/L的H2C2O4
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
褪色時(shí)間
結(jié)論
[提問(wèn)]實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。
[總結(jié)]濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。
[板書]2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)速率。減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢。
[思考]為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)影響反應(yīng)速率呢?
[回答]當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí)
5、,活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。
[講解]固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù),所以增加這些物質(zhì)的量,不會(huì)影響反應(yīng)的速率。
[提出問(wèn)題]壓強(qiáng)是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的?
[板書] 二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[講解]當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí),固態(tài)、液態(tài)物質(zhì)體積基本不變,濃度也不變,反應(yīng)速率也不變。對(duì)于氣體來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng),體積減小,濃度增大,因而反應(yīng)速率也增大。
[思考]為什么增大壓強(qiáng)會(huì)影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率?
[講解]1.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說(shuō),如果氣體的壓強(qiáng)增大到原來(lái)的2倍,氣體的體積就縮小到原來(lái)的一半,單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增多到原來(lái)
6、的2倍,即體系中各個(gè)物質(zhì)的濃度都增加,所以化學(xué)反應(yīng)速率增大。相反,減小壓強(qiáng),氣體的體積就擴(kuò)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(shí),由于改變壓強(qiáng)對(duì)它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。
[投影]
[強(qiáng)調(diào)]壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治鰤簭?qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)最終落實(shí)到濃度上,將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題。
[板書] 其它條件不變的情況下,對(duì)于氣體來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減小。
[提出問(wèn)題]溫度是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的?
[板書]三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)
7、速率的影響
[實(shí)驗(yàn)2-3]10ml同濃度的Na2S2O3溶液分別在不同溫度下與0.1mol/L的硫酸10ml反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)
[填寫] 實(shí)驗(yàn)記錄卡:
編
號(hào)
0.1mol/L的Na2S2O3
0.1mol/L的
H2SO4
反應(yīng)溫度
(℃)
反應(yīng)中出現(xiàn)渾濁的時(shí)間
(秒)
1
10ml
10ml
冷水
2
10ml
10ml
熱水
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]溫度高的一組先出現(xiàn)渾濁。
[板書] 在其它條件不變的情況下,升高溫度化學(xué)反應(yīng)要加快,降低溫度,化學(xué)反應(yīng)減慢。
[思考]為什么升高溫度會(huì)使反
8、應(yīng)速率加快?
[講解]當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí),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。
[講述] 應(yīng)用:1.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí),常常通過(guò)給反應(yīng)物加熱來(lái)增大反應(yīng)的速率。
2. 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。
[提出問(wèn)題]催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的?
[板書]四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
[實(shí)驗(yàn)2-4]過(guò)氧化氫分解的對(duì)比實(shí)驗(yàn)
[板書]2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。
[講解]當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃
9、度一定時(shí),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(xué)反應(yīng)速率加大。
[歸納提高]增大濃度,增加壓強(qiáng)、升高溫度、加入催化劑都能增大反應(yīng)速率。
[作業(yè)]P24 1、2
[課堂練習(xí)]
1.決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是 ( )
A.反應(yīng)物的濃度 B.反應(yīng)溫度 C.使用催化劑 D.反應(yīng)物的性質(zhì)
2.20℃時(shí),將0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液10 mL和0.01 mol·L-1 H2SO4溶液10 mL混合,2 min后溶液中明顯出現(xiàn)渾濁,已知溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率增大
10、到原來(lái)的2倍,那么50℃時(shí),同樣的反應(yīng)要看到同樣的渾濁,需要的時(shí)間是 ( )
A.40 s B.15 s C.48 s D.20 s
3.用3克塊狀大理石與30毫升3摩/升鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體,若要增大反應(yīng)速率,可采取的措施是①再加入30毫升3摩/升鹽酸 ②改用30毫升6摩/升鹽酸 ③改用3克粉末狀大理石 ④適當(dāng)升高溫度 ( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D. ①②③
4.下列關(guān)于催化劑的說(shuō)法,正確的是 ( )
A.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
B.催化劑在化學(xué)反應(yīng)
11、前后,化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變
C.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率
D.任何化學(xué)反應(yīng),都需要催化劑
5.對(duì)于反應(yīng):2SO2+O2 2SO3,當(dāng)其他條件不變時(shí),只改變一個(gè)反應(yīng)條件,將生成SO3的反應(yīng)速率的變化填入空格里(填寫“增大”“減小”“不變”)
編 號(hào)
改變的條件
生成SO3的速率
①
升高溫度
②
降低溫度
③
增大O2的濃度
④
使用V2O5作催化劑
⑤
壓縮體積
6、下圖為將Zn投入一定濃度一定體積的H2SO4中,解釋圖象的成因。(縱坐標(biāo)為H2的生成速率)
參考答案:
1、D 2、B 3、B 4、C 5
12、、①增大②減?、墼龃螈茉龃螈菰龃?、由圖象可知?dú)錃獾纳伤俾孰S時(shí)間先由慢到快,然后又由快到慢。反應(yīng)體系中硫酸所提供的氫離子濃度是由大到小,若氫氣的生成速率由其決定速率的變化趨勢(shì)也應(yīng)由快到慢,反應(yīng)前半程的原因只能是溫度所致,鋅與硫酸反應(yīng)時(shí)放熱,體系溫度逐漸升高,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)地位,一定時(shí)間后,硫酸的濃度下降占據(jù)主導(dǎo)地位,因而氫氣的生成速率隨時(shí)間先由慢到快,然后又由快到慢。
[板書設(shè)計(jì)] 第二節(jié) 影響反應(yīng)速率的因素
一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
當(dāng)其它條件不變時(shí),增加反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)速率。減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減慢。
二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
其它條件不變的情況下,對(duì)于氣體來(lái)說(shuō),增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大,減小壓強(qiáng)反應(yīng)速率減小。
三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
在其它條件不變的情況下,升高溫度化學(xué)反應(yīng)要加快,降低溫度,化學(xué)反應(yīng)減慢。
四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。