高二化學(xué)：《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》1 學(xué)案 （新人教版）

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111 學(xué)校------臨清二中 學(xué)科------化學(xué)- 編寫人----- 周延英 審稿人----- 郝恩杰 第二章第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 課前預(yù)習(xí)學(xué)案 一、預(yù)習(xí)目標(biāo) 1知道活化能的含義及其對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 2了解濃度、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。 二、預(yù)習(xí)內(nèi)容 （一）、 有效碰撞模型; 在其他條件不變時(shí)，對(duì)于某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中所占的百分?jǐn)?shù)（即 ）是一定的。 化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的 有關(guān)，因此所有能夠改變 、 以及 的外界條件，都可以用來 、 反應(yīng)的速率。 、 、 、使用 等是我們已經(jīng)用過的方法。 （二）[思考]結(jié)合生活實(shí)踐與已經(jīng)掌握的知識(shí),請(qǐng)同學(xué)歸納有哪些因素對(duì)化學(xué)速率產(chǎn)生影響 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因有 影響反應(yīng)速率的外因主要有 1濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率________. 2在其他條件不變時(shí)，溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率__________. 原因是加熱的主要作用為兩個(gè)方面，一方面使分子獲得 ， 增加；另一方面含有較高能量的分子間 也隨之提高。這兩方面都使分子間 提高，反應(yīng)速率增大。這兩方面都使分子間 的幾率提高，反應(yīng)速率因此也 3在其他條件不變時(shí)，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 有氣體參與的反應(yīng),壓強(qiáng)增大（相當(dāng)于 容器體積）,化學(xué)反應(yīng)速率____ 參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體,液體或溶液時(shí),壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率___影響?(填有,無) 4在其他條件不變時(shí)，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢越档头磻?yīng)所需要的 ，也就等于提高了 ，從而提高了 的概率，化學(xué)反應(yīng)速率 [思考]：催化劑參加反應(yīng)了嗎？ 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中 疑惑點(diǎn) 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、理解濃度、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。 2、使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、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、通過識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像，提高識(shí)圖析圖能力，培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：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。 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)速率的影響，能用活化分子理論解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。 二、學(xué)習(xí)過程 探究一：濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 【實(shí)驗(yàn)探究】做以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合教材20頁(yè)，實(shí)驗(yàn)2—2討論總結(jié) 1、 取兩支試管，分別加入少量大理石，再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。 2、 取兩支試管分別加入少量鐵片，再分別加入10ml1mol/L的鹽酸和10ml0.1mol/L的鹽酸。 【規(guī)律總結(jié)】實(shí)驗(yàn)證明，在其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率會(huì) ；減小反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率會(huì) 。 【思考】： 1、 取三只試管分別加入10mL1mol/L鹽酸，再分別加入長(zhǎng)短、厚薄大致相同的鎂條、鐵片、銅片，哪個(gè)試管中反應(yīng)速率最快？ 2、 為什么硫在純氧中燃燒比在空氣中快？ 3、 一般情況下，對(duì)于固體或純液體，無濃度而言，那么固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與什么因素有關(guān)？ 【練習(xí)】：將鹽酸滴加到碳酸鈣固體上，不能使反應(yīng)速率加快的方法有 。 A、 鹽酸濃度不變，使用量增大1倍 B、鹽酸濃度增加1倍，但用量減至1/2 C、將碳酸鈣固體改為碳酸鈣粉末 D、加熱此反應(yīng) 探究二：壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響 在密閉容器中，將氣體的壓強(qiáng)增大到原來的2倍，氣體的體積就 。單位體積內(nèi)的 就 到原來的 ，即體系中反應(yīng)物的濃度就會(huì) 。所以，對(duì)于氣體反應(yīng)來說，增大壓強(qiáng)（減小容器體積），反應(yīng)物的濃度 ，反應(yīng)速率 ；減小壓強(qiáng)（增大容器體積），反應(yīng)物濃度 ，反應(yīng)速率 。 討論：如果反應(yīng)物都是固體、液體或溶液時(shí)，改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率有沒有影響？為什么？ 【練習(xí)】 ：在一固定體積的密閉體系中發(fā)生反應(yīng)：N2+3H22NH3現(xiàn)采取下列措施： （1）往體系中充入一定量的氫氣（2）往體系中充入一定量的氮?dú)猓?）往體系中充入一定量的He（4）壓縮容器使體積變小為原來的二分之一，哪些措施能夠使反應(yīng)速率增大？為什么？ 探究三 ：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響 【實(shí)驗(yàn)2—3 】 【結(jié)論 】實(shí)驗(yàn)證明，在其他條件相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率會(huì) ，降低溫度，反應(yīng)速率會(huì) 。 【觀察實(shí)驗(yàn)】完成教材科學(xué)探究。 【討論】：已知有兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)：A是一個(gè)放熱反應(yīng)，B是一個(gè)吸熱反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，這兩個(gè)反應(yīng)速率都增加嗎？為什么？ 練習(xí)：在C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應(yīng)中，可使化學(xué)反應(yīng)速率增大的措施是（ ） ① 增大壓強(qiáng) ②升高溫度 ③通入CO2 ④增加C的質(zhì)量 ⑤降低壓強(qiáng) A、①②③④ B、②③④⑤ C、①②③ D、②③④ 探究四：催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1、什么是催化劑？ 2使用催化劑，可以 化學(xué)反應(yīng)速率，一般來說，可以 化學(xué)反應(yīng)速率 。 【實(shí)驗(yàn)2—4 】 仔細(xì)觀察后討論： 1、 能否用緒言中的分子有效碰撞理論，來解釋濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響？ 2、 對(duì)于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，除了濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響外，寫出你所知道的還有哪些因素對(duì)反應(yīng)速率有影響？ （三）反思總結(jié) 增大濃度 升高溫度 增大壓強(qiáng)（ 容器體積） 催化劑 速率變化（前提） 活化分子 總數(shù) 活化分子 百分?jǐn)?shù) 單位體積內(nèi)活化分子數(shù) 有效碰撞 次數(shù) 結(jié)論 1、外界條件加強(qiáng)，速率加快，外界條件減弱，速率減小 2、能增大活化分子百分?jǐn)?shù)的外界條件是升高溫度 、使用合適催化劑 (四)當(dāng)堂檢測(cè) 1、將ag塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線如下圖的實(shí)線所示。在相同的條件下，將bg（a＞b）粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線（圖中虛線所示）正確的是c 2、在恒溫恒容條件下，能使A（g）＋B（g）C（g）＋D（g）正反應(yīng)速率增大的措施是 A．減小C或D的濃度 B．增大D的濃度 C．減小B的濃度 D．增大A或B的濃度 3、設(shè)在密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)C（固）+ CO2（氣）2CO（氣）反應(yīng)速率為 v1 CO（氣）+ NO2（氣）CO2（氣）+ NO（氣）反應(yīng)速率為 v2對(duì)于上述反應(yīng)，恒溫時(shí)增大壓強(qiáng)，v1和v2的變化情況為( ) A .v1、v2都增大 B.v1增大，v2不變 C.v1增大，v2減小 D .無法確定 4、在化工生產(chǎn)中，如果要加快反應(yīng)速率，應(yīng)該優(yōu)先考慮的科研方向是( ) A.提高設(shè)備強(qiáng)度，以便加壓 B.選擇適宜的催化劑 C.采用高溫 D .用塊狀反應(yīng)物代替粉末狀反應(yīng)物 課后練習(xí)與提高 1、對(duì)于在一定條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)：2SO2+O22SO3，改變下列條件，可以提高反應(yīng)物中活化分子百分?jǐn)?shù)的是 （ ） A、增大壓強(qiáng) B、升高溫度 C、加入催化劑 D、減小反應(yīng)物濃度 2、將4 mol A氣體和2 mol B氣體在2 L的容器中混合并在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)+B(g)2C(g)。若經(jīng)2 s后測(cè)得C的濃度為0.6 molL-1，現(xiàn)有下列幾種說法： ①用物質(zhì)A表示的反應(yīng)平均速率為0.3 molL-1s-1②用物質(zhì)B表示的反應(yīng)的平均速率為0.6 molL-1s-1③2s時(shí)物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率為70%④2s時(shí)物質(zhì)B的濃度為0.7 molL-1 其中正確的是（ ）A．①③ B．①④ C．②③ D．③④ 3、從下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)所引出的相應(yīng)結(jié)論正確的是（ ） 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)事實(shí) 結(jié)論 A 其他條件相同，Na2S2O3溶液濃度越大，析出硫沉淀所需時(shí)間越短 當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度化學(xué)反應(yīng)速率加快 B 在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生改變 催化劑一定不參與化學(xué)反應(yīng) C H+濃度相同的鹽酸和醋酸分別與等質(zhì)量的形狀相同的鋅粒反應(yīng) 反應(yīng)開始速率相同 D 在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2（g）+ I2（g）2HI（g），把容積縮小一倍 正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率不變 4、把石灰石浸入鹽酸中，下列措施能使反應(yīng)速率增大的是 （ ） A、加大鹽酸用量B、增大鹽酸濃度C、粉碎石灰石 D、增大體系壓強(qiáng) 5、用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加快的是 （　　?。? Ａ、加熱 Ｂ、將稀硫酸改為９８％的濃硫酸 Ｃ、 加少量硫酸銅溶液 Ｄ、 鐵片改用鐵粉 6、ＮＯ和ＣＯ都是汽車尾氣里的有毒氣體，他們之間能緩慢反應(yīng)生成Ｎ２和ＣＯ２，，對(duì)于該反應(yīng)的下列說法中正確的時(shí)　　　　　　　　　　　　?。ā　　。? Ａ、降低壓強(qiáng)能增大反應(yīng)速率　　　　?。?、使用適當(dāng)催化劑增大反應(yīng)速率 Ｃ、升高溫度能增大反應(yīng)速率　　　　?。?、增大壓強(qiáng)對(duì)該反應(yīng)速率無影響 7、.在溶液中進(jìn)行某化學(xué)反應(yīng) 2A B + D 在四種不同條件下進(jìn)行，B、D 起始濃度為零，反應(yīng)物 A 的濃度（mol/L）隨反應(yīng)時(shí)間（min）的變化情況如下表 ： 根據(jù)上述數(shù)據(jù)，完成下列填空： （1）在實(shí)驗(yàn) 1，反應(yīng)在 10至 20分鐘時(shí)間內(nèi)平均速率（VA）為 mol/（Lmin）。 （2）在實(shí)驗(yàn) 2，A 的初始濃度 C2= mol/L，反應(yīng)經(jīng) 20分鐘就達(dá)到平衡，可推測(cè)實(shí)驗(yàn) 2中還隱含的條件是 。 （3）設(shè)實(shí)驗(yàn) 3的反應(yīng)速率為 v3，實(shí)驗(yàn) 1的反應(yīng)速率為 v1，則 v3 v1（填“ > ”、“ = ”、“ < ”），且 C3 1.0mol/L（填“ > ”、“ = ”、“ < ”） （4）比較實(shí)驗(yàn) 4和實(shí)驗(yàn) 1，可推測(cè)該反應(yīng)是 反應(yīng)（選填吸熱、放熱）。理由是 。 8、在化學(xué)反應(yīng)中，只有極少數(shù)能量比平均能量高得多的反 反應(yīng)過程 能量 （kJ/mol） 反應(yīng)物 分子 生成物 分子 活化 分子 反應(yīng)物的 總能量（E1） 生成物的 總能量（E2） (Ⅰ) (Ⅱ) 活化分子的最低能量 應(yīng)物分子發(fā)生碰撞時(shí)才可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這些分子被稱為活 化分子。使普通分子變成活化分子所需提供的最 低限度的能量叫活化能，其單位通常用kJmol-1 表示。請(qǐng)認(rèn)真觀察右圖，然后回答問題。 （1）圖中所示反應(yīng)是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)， 該反應(yīng)_______(填“需要”或“不需要”)加熱， 該反應(yīng)的△H =____ ____ (用含E1、E2的代數(shù)式表示）。 （2）已知熱化學(xué)方程式：H2(g)＋ O2(g) = H2O(g) △H = - 241.8 kJmol-1，該反應(yīng)的活化能為167.2 kJmol-1，則其逆反應(yīng)的活化能為____________________。 （3）對(duì)于同一反應(yīng)，圖中虛線（Ⅱ）與實(shí)線（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分?jǐn)?shù)增多，反應(yīng)速率加快，你認(rèn)為最可能的原因是_________________________。 參考答案 （一）、活化分子百分?jǐn)?shù) 有效碰撞頻率 內(nèi)能 運(yùn)動(dòng)速率 碰撞幾率 改變 控制 加熱 攪拌 增大反應(yīng)物的濃度 催化劑（二）反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì) 、反應(yīng)歷程 反應(yīng)物的濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑以及固體反應(yīng)物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等 1 、增大 2、增大 更高的能量 活化分子百分?jǐn)?shù) 碰撞頻率 有效碰撞增大3、縮小 增大 無4、活化能 活化分子百分?jǐn)?shù) 有效碰撞 增大 催化劑改變了反應(yīng)途徑，實(shí)際參加了反應(yīng)，但其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變 （二）探究一：增大 減小 1 加入鎂條的2、純氧中氧氣濃度大3、固體的表面積 A 探究二：縮小為原來的二分之一 活化分子數(shù) 增大 2倍 增大2倍 增大 增大 減小 減小 沒有 因?yàn)榇藭r(shí)改變?nèi)莘e并不能改變反應(yīng)物的濃度，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)不變，有效碰撞次數(shù)不變，所以速率不變 能夠使反應(yīng)速率增大的是（1）（2）（4）;其中（1）（2）都是增大了反應(yīng)物濃度使速率增大, （3）雖然容器內(nèi)總壓強(qiáng)增大，但并沒有改變?nèi)魏我环N反應(yīng)物濃度，即原反應(yīng)體系壓強(qiáng)不變，所以速率不變（4）壓縮容器使體積變小為原來的二分之一，每種物質(zhì)的濃度都是原來的2倍，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，所以速率增大 探究三 ：增大 減小 都增加 因?yàn)橹灰邷囟?，活化分子百分?jǐn)?shù)一定增大，增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù)，速率必然加快 C 探究四：、1、催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但在化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都保持不變的物質(zhì) 2、改變 增大 討論：1、催化劑改變了反應(yīng)途徑，可以降低反應(yīng)所需的活化能，能增大活化分子百分?jǐn)?shù)，增大了單位體積內(nèi)活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù)，速率必然加快 2、固體反應(yīng)物表面積的大小、溶劑、光、電磁波、激光、超聲波等 （三）反思總結(jié) 增大濃度 升高溫度 增大壓強(qiáng) （縮小容器體積） 催化劑 速率變化（前提 ） 增大（氣體和溶液 ） 增大 增大 增大 活化分子 總數(shù) 增加 增加 不變 活化分子 百分?jǐn)?shù) 不變 增加 不變 增加 單位體積內(nèi)活化分子數(shù) 增多 增多 增多 增多 有效碰撞 次數(shù) 增加 增加 增加 增加 結(jié)論 1、外界條件加強(qiáng)，速率加快，外界條件減弱，速率減小 2、能增大活化分子百分?jǐn)?shù)的外界條件是升高溫度 、使用合適催化劑 能增大速率必需增多單位體積內(nèi)活化分子數(shù) ，增加有效碰撞次數(shù) (四)當(dāng)堂檢測(cè) 1、C2、D3、A4、B 課后練習(xí)與提高 1ＢＣ 2Ｂ 3ＡＣ 4ＢC 5 B 6 ＢC 7．（1）0.013；（2）1.0，使用催化劑； （3）> ，> ；（4）吸熱，溫度升高時(shí)，平衡向右移動(dòng)。 8．（1）放熱； 需要； -(E1 - E2) kJmol-1 （2）409 kJmol-1； （3）使用了催化劑。 111