第二节影响化学反应速率的因素学案.docx
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第二节影响化学反应速率的因素学案
第二节影响化学反应速率的因素(学案)
第二节影响化学反应速率的因素(学案)
学习目标:
1.知识目标
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等解释浓度、压强、温度和催化剂等条对化学反应速率的影响。
2.能力和方法目标
(1)体会实验在形成化学结论中的重要作用;
(2)通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。
学习重点:
浓度、压强、温度和催化剂等条对化学反应速率的影响。
学习难点:
压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条对化学反应速率的影响。
[学习过程]
[温习旧知]回忆化学反应速率的有关知识并回答:
定义
数学表达式
单位
规律:
对于同一反应(A+nB=p+qD)用不同物质表示的化学反应速率之间存在如下的关系:
[思考]结合生活实践与已经掌握的知识,请同学归纳有哪些因素对化学速率产生影响?
[学习新知]
一、浓度对化学反应速率的影响:
【自学指导一】观察实验2-2,得出浓度对化学反应速率是如何影响的?
并用有效碰撞模型解释?
结论:
当其它条不变时,增加反应物的浓度,可以反应的速率。
解释:
当增加反应物的浓度时,活化分子的数量,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。
注意:
1一个反应的速率主要取决于的浓度,与的浓度关系不大(填反应物或产物)
2对于可逆反应aA+bB+dD说,正反应的速率只取决于两种物质的浓度,与两种物质的浓度关系不大。
而逆反应的速率只取决于两种物质的浓度,与两种物质的浓度关系不大。
增加A或B的浓度只可以使反应的速率增大,不会影响反应的速率。
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。
二、压强对化学反应速率的影响
【自学指导二】思考并回答下列问题:
1、一定温度下,一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系?
2、对于有气体参加的反应,当压强改变时,反应物的浓度如何改变?
此时反应速率如何改变?
。
通过以上的分析,你得出压强对化学反应速率是如何影响的?
结论:
对于有气体参加的反应说,当温度一定时,增大体系的压强,反应速率会。
注意:
1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。
2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。
3对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应说,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。
三、温度对化学反应速率的影响
【自学指导三】观察实验2-3,得出温度对化学反应速率是如何影响的?
并用有效碰撞模型解释?
结论:
当其它条不变时,升高温度,反应的速率;降低温度,反应的速率。
解释:
升高温度,活化分子百分数,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。
注意:
对于可逆反应说,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。
四、催化剂对化学反应速率的影响
【自学指导四】观察实验2-4,得出催化剂对化学反应速率是如何影响的?
并用有效碰撞模型解释?
结论:
当其它条不变时,使用应催化剂,反应的速率。
解释:
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,从而了反应的活化能,使得活化分子的百分比,因此活化分子的数目,有效碰撞频率,故化学反应速率加大。
注意:
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)在加热条下:
2u+2==2u
2u+2H3H2H==2u+2H3H+2H2
(2)氮的氧化物破坏臭氧:
N+3==N2+2
N2+==N+2
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。
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。
相反,负催化剂使正、逆反应速率都减小,且减小的程度。
第二节 影响化学反应速率的因素(学案)
[教学目标]
1.知识目标
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等解释浓度、压强、温度和催化剂等条对化学反应速率的影响。
2.能力和方法目标
(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条比较反应速率大小的方法;
(2)通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。
[教学重点、难点]压强对化学速率的影响,用活化分子理论解释外界条对化学反应速率的影响。
二:
影响化学反应速率的因素
内因
影响反应速率的外因主要有
例一定条反应N2+3H2=2NH3达平衡,当单独改变下述条后有关叙述错误的是()
A加催化剂,V(正)和V(逆)都发生变化,且变化的倍数相等
B加压,V(正)和V(逆)都增,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数
降温,V(正)和V(逆)都减少,且V(正)减少倍数大V(逆)减少倍数
D增加[N2],V(正)和V(逆)都增大,且V(正)增加倍数大V(逆)增加倍数
(一)浓度对化学反应速率的影响
反应物浓度越大,化学反应速率________
例下列四种X溶液,分别放入盛有10L2l/LHl烧杯中,加水稀释至0L,X和Hl和缓进行反应,其中反应速率最大的是()
A20L3l/LX溶液B20L2l/LX溶液
10L4l/LX溶液D10L2l/LX溶液
(二)温度对化学反应速率的影响
温度升高,化学反应速率__________
(三)压强对化学反应速率的影响
[思考1]2L密闭容器中,投入lN2,8lH2,在催化剂存在的条下发生反应,2in时,测得容器内生成NH34l,若将容器的体积减小为原的一半,其他条不变,同样生成4lNH3所花费的时间___2in(<,=,>,),为什么?
[思考2]在室温条,通过什么途径可以改变容器体积?
[结论]有气体参与的反应,压强增大,化学反应速率____
参加反应的物质是固体,液体或溶液时,压强对反应速率___影响?
(填有,无)
[探讨]N2+3H2==2NH3反应在密闭容器中进行
1容器若为恒定容器,在容器内充入惰性气体,则化学反应速率_____(加快,不变,减慢),原因是_________
2容器若为恒压容器,在容器内充入惰性气体,则反应速率(加快,不变,减慢)_____,原因是________。
四:
催化剂
催化剂定义:
________________________________________________?
请例举几例催化剂对化学反应速率影响的实例/
[实验演示]H22分解:
现象____________________________________________________
结论______________________________________________________
[实验探讨]
如何加快铁与盐酸的反应速率?
2下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2S4中,解释图象的成因(纵坐标为H2的生成速率)
v(H2)
t1时间
[随堂练习]
1.一般都能使反应速率加快的方法是()。
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()②③(D)①②③④
2.N和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:
2N+2=N2+22
对此反应,下列叙述正确的是()
(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
()冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
(D)无论外界条怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
3.设+22-Q1,反应速率为υ1;N2+3H22NH3+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)同时增大(B)同时减小
()υ1增大,υ2减小(D)υ1减小,υ2&nt;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()。
(A)①④(B)③④
()①②③(D)②③
.下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是()
编号金属(粉末状)酸的浓度及体积反应温度
(l)(℃)
Ag,016l•L-1硝酸10L60
Bg,013l•L-1盐酸10L60
Fe,013l•L-1L盐酸10L60
Dg,013l•L-1硫酸10L60
6.容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应
A(气)+2B(气)2(气)
以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正,υ正、υ逆与时间的关系图如所示。
已知反应速率υ的单位为l•L-1•s-1,则图中阴影部分的面积可表示()。
(A)A的物质的量浓度的减少(B)B的物质的量浓度的减少
()的物质的量增加(D)B的物质的量减少7.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()。
(A)把块状矿石碾成粉末(B)向炉内喷吹氧气
()使用Fe23作催化剂(D)降低体系的温度
8.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成l(-1)和S(+6)的反应速率如图2-1-4所示,已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。
(1)反应开始时反应速率加快的原因是____。
(2)反应后期反应速率下降的原因是______。
9.在密闭容器中发生2S2+22S3反应,现控制下列三种不同的条:
①在400℃时,10lS2与l2反应;
②在400℃时,20lS2与l2反应;
③在300℃时,10lS2与l2反应;
问:
开始时,正反应速率最快的是_____;正反应速率最慢的是_________。
10.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:
2I-+2Fe3+=2Fe2++I2(水溶液)。
正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为υ=[I-][Fe3+]n(为常数)
[I-](l•L-1)[Fe3+](l•L-1)υl•L-1•s-1)
(1)020*******
(2)0600400144
(3)0800200128
通过所给数据计算得知:
在υ=[I-][Fe3+]n中,、n的值为______。
[选填A、B、、D]
(A)=1,n=1(B)=1,n=2()=2,n=1(D)=2,n=2
碘离子浓度对反应速率的影响______铁离子浓度对反应速率的影响。
(选填:
小于、大于、等于)
堂练习答案
1B,2A,3A,4,D,6B,7AB。
8.
(1)2l3+6NaHS3=3Na2S4+l+3H2S4,氢离子浓度增大,反应速率加快。
(2)反应物浓度减小,反应速率减慢。
9.②;③。
10.;大于。
【堂练习】
1要使在容积恒定的密闭容器中进行的可逆反应2A(气)+B(固)==2(气)+Q(Q>0)的正反应速率显著加快,可采用的措施是(不考虑固、气态间的接触面积)()
A.降温B加入B增大体积使压强减小D加入A
2把除去氧化膜的镁条放入一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速度V随时间t变化如图。
其中t1——t2速度变化的原因是___________________;t2——t3速度变化的原因是_________________________________。
t1t2t3
[随堂练习]
1.一般都能使反应速率加快的方法是()。
②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()②③(D)①②③④
2.N和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:
2N+2=N2+22
对此反应,下列叙述正确的是()
(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
()冬天气温低,反应速率降低,对人体危害更大
(D)无论外界条怎样改变,均对此化学反应的速率无影响
3.设+22-Q1,反应速率为υ1;N2+3H22NH3+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)同时增大(B)同时减小
()υ1增大,υ2减小(D)υ1减小,υ2&nt;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()。
(A)①④(B)③④
()①②③(D)②③
.下表中是各组反应的反应物和反应温度,反应刚开始时,放出H2速率最快的是()
编号金属(粉末状)(l)酸的浓度及体积
反应温度℃)
A
B
Dg,01
g,01
Fe,01
g,016l•L-1硝酸10L
3l•L-1盐酸10L
3l•L-1L盐酸10L
3l•L-1硫酸10L60
60
60
60
6.容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应
A(气)+2B(气)2(气)
以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正,υ正、υ逆与时间的关系图如所示。
已知反应速率υ的单位为l•L-1•s-1,则图中阴影部分的面积可表示()。
(A)A的物质的量浓度的减少(B)B的物质的量浓度的减少
()的物质的量增加(D)B的物质的量减少7.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()。
(A)把块状矿石碾成粉末(B)向炉内喷吹氧气
()使用Fe23作催化剂(D)降低体系的温度
8.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成l(-1)和S(+6)的反应速率如图2-1-4所示,已知这个反应速率随着溶液中[H+]增大而加快。
(3)反应开始时反应速率加快的原因是____。
(4)反应后期反应速率下降的原因是______。
9.在密闭容器中发生2S2+22S3反应,现控制下列三种不同的条:
①在400℃时,10lS2与l2反应;
②在400℃时,20lS2与l2反应;
③在300℃时,10lS2与l2反应;
问:
开始时,正反应速率最快的是_____;正反应速率最慢的是_________。
10.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:
2I-+2Fe3+=2Fe2++I2(水溶液)。
正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为υ=[I-][Fe3+]n(为常数)
[I-](l•L-1)[Fe3+](l•L-1)υl•L-1•s-1)
(1)020*******
(2)0600400144
(3)0800200128
通过所给数据计算得知:
在υ=[I-][Fe3+]n中,、n的值为______。
[选填A、B、、D]
(A)=1,n=1(B)=1,n=2()=2,n=1(D)=2,n=2
碘离子浓度对反应速率的影响______铁离子浓度对反应速率的影响。
(选填:
小于、大于、等于)
堂练习答案
1B,2A,3A,4,D,6B,7AB。
8.
(1)2l3+6NaHS3=3Na2S4+l+3H2S4,氢离子浓度增大,反应速率加快。
(2)反应物浓度减小,反应速率减慢。
9.②;③。
10.;大于。
[练习]对于反应+N→P,如果温率每升高10℃,化学反应速率增加到原的3倍,在10℃时,完成反应10%需81分钟,将温率提高到30℃,完成反应的10%,需要的时间为____分钟
2.纳米是长度单位,1纳米等于1×10-9,物质的颗粒达到纳米级时,具有特殊的性质。
例如将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧。
下列对“纳米铜”的有关叙述正确的是()。
(A)常温下“纳米铜”比铜片的金属性强,反应时反应速率快
(B)常温下“纳米铜”比铜片更易失电子,反应时反应速率快
()常温下“纳米铜”与铜片的还原性相同
(D)“纳米铜”颗粒更细小,化学反应时接触面大,所以反应速率快。
3.解释下列反应事实:
(1)氨气在空气中不能燃烧,但在纯氧气中点燃能剧烈燃烧。
(2)硫在空气中点燃产生淡蓝色火焰,而在氧气中点燃却产生蓝紫色火焰。
(3)把一定量的铜片投入到盛有稀硝酸溶液的试管中,反应速率变化趋势常常是:
较慢→逐渐加快→突然剧烈加快→逐渐变慢。
4.有一化学反应,aA+bB,根据影响化学反应速率的因素可得υ0=[A][B]n,其中是与温度有关的常数,为测、、n的值,在298时,将A、B溶液按不同浓度混合,得到下列实验数据:
编号A的初始浓度l•L-1B的初始浓度l•L-1生成的初始速率l•L-1•s-1)
1101012×10-2
2201024×10-2
3401049×10-2
4101012×10-2
102048×10-2
6104019×10-2
(1)根据上表可求得:
____,n_____,_____,的单位是_____。
(2)若a=,b=n,当[A]=[B]=20l•L-1时,求以B表示的初始反应速率。
.在锌与某浓度的盐酸反应的实验中,一个学生得到下面的结果:
锌的质量(g)锌的形状温度(℃)溶解于酸花的时间(s)
A2薄片400
B2薄片1200
2薄片2100
D2薄片30
E2薄片42
F2粉末1
利用从A到F的结果:
(1)画一幅以时间对温度的曲线图(纵轴表示时间,横轴表示温度)。
(2)利用你所画成的曲线图,你能得出关于温度影响反应速率的什么结论?
(3)20℃时,2g锌箔溶解于酸中需花多长时间?
(4)对比结果B与F,解释结果F为什么那么快?
堂练习答案
1AB,2D,
3.
(1)纯氧气中2分子的浓度大,反应速率大,单位时间内放出热量多,容易使氨跟氧气的反应发生,并达到着火点而燃烧。
(2)2分子浓度大,硫跟2分子反应速率大,产生的火焰的颜色深。
(3)硝酸跟铜的反应是放热反应,随着反应的进行,溶液的温度逐渐升高,反应速率逐渐加快;反应产生的氮的氧化物又是该反应的催化剂,所以反应进行到某一时刻反应速率会突然加快;最后由于硝酸的浓度降低,反应速率又会逐渐变慢。
4.
(1)1;2;12×10-2;L2•l-2•s-1。
(2)υ(B)=1926×10-1l•L-1•s-1
.
(1)可作如下图:
(2)从这组实验数据可归纳出,温度对该反应速度影响的规律为:
温度每升高10℃,反应速率加快到原的两倍。
(3)题目要求用已得有关反应速率的规律求解20℃时的反应时间。
根据
(1)中的图象可求得,当温度为20℃时,反应时间约需10s。
(4)对比B和F,反应温度相同,酸的浓度也相同,锌的质量也相同。
但B中2g锌全部溶解用了200s时间,而F中只需要s时间,F中反应速率比B中反应速率快了40倍。
这是因为B中锌是块状,F中锌是粉末状,粉末状时锌与酸溶液的接触面要比块状时的接触面大得多。
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