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1、
2022年高中化學《影響化學反應速率的因素》教案1 新人教選修4
教學目標
1.通過實驗探究溫度、濃度、壓強和催化劑對化學反應速率的影響,認識其一般規(guī)律。
2.使學生能初步運用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等來解釋濃度、壓強、溫度和催化劑等條件對化學反應速率的影響。
3. 通過催化劑實際應用的事例,認識其在生產(chǎn)、生活和科學研究領域中的重大作用。
教學重點:濃度對化學反應速率的影響。
教學難點:濃度對化學反應速率影響的原因。
探究建議:①實驗探究:濃度、溫度對硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應速率的影響。②實驗探究:向用硫酸酸化的草酸溶液中逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液,測定溶液褪色所
2、需時間,討論溶液褪色先慢后快的可能原因。
課時劃分:兩課時
教學過程:
第一課時
[導課] 提出幾個問題以引起學生思考:
1. 我們能夠計算出一個化學反應的速率,能否改變化學反應速率呢?
2. 影響化學反應速率的主要因素是什么?我們人類能否控制這個因素?
3. 我們能否通過改變外在條件來改變化學反應的速率呢?試根據(jù)日常生活經(jīng)驗舉例說明。
[回答]學生閱讀第一自然段后回答:
化學反應速率與分子間的有效碰撞有關,因此所有改變內能、運動速率以及碰撞幾率的條件,都可改變控制反應速率。如加熱、攪拌、增大反應物濃度,都是我們已經(jīng)用過的方法。日常生活中汽車加大油門、向爐膛鼓
3、風、溫水發(fā)酵、用煤粉代替煤塊等,都是改變化學反應速率的方法。
[講述]影響化學反應速率的主要因素是反應物的性質,是內在因素,我們人類是不能改變這個因素的。因此我們應尊重這個自然規(guī)律。但是,當一個反應確定之后,我們可以尊重其客觀規(guī)律的基礎上通過改變外界條件來改變這個反應的速率,使它按著我們人類需要的速率進行。
[板書]第二節(jié) 影響反應速率的因素
一、濃度對化學反應速率的影響
[提出問題]濃度是怎樣影響化學反應速率的?
[收集事實]途徑:1. 通過演示實驗來觀察化學反應的進行。2. 回顧過去已有的化學知識和所掌握的實驗事實。
[實驗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 溶液反應的對比實驗。
[填寫] 實驗記錄卡:
加入試劑
0.2mol/L的H2C2O4
0.1mol/L的H2C2O4
實驗現(xiàn)象
褪色時間
結論
[提問]實驗現(xiàn)象:0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。
[總結]濃度對反應速率的影響規(guī)律。
[板書]2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
當其它條件不變時,增加反應物的濃度增大反應速率。減小反應物的濃度反應速率減慢。
[思考]為什么增大反應物的濃度會影響反應速率呢?
[回答]當增加反應物的濃度時
5、,活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導致反應速率增大。
[講解]固體和純液體的濃度是一個常數(shù),所以增加這些物質的量,不會影響反應的速率。
[提出問題]壓強是怎樣對化學反應速率進行影響的?
[板書] 二、壓強對化學反應速率的影響
[講解]當增大壓強時,固態(tài)、液態(tài)物質體積基本不變,濃度也不變,反應速率也不變。對于氣體來說,增大壓強,體積減小,濃度增大,因而反應速率也增大。
[思考]為什么增大壓強會影響有氣體參加的化學反應的速率?
[講解]1.一定量氣體的體積與其所受的壓強成正比。這就是說,如果氣體的壓強增大到原來的2倍,氣體的體積就縮小到原來的一半,單位體積內的分子數(shù)就增多到原來
6、的2倍,即體系中各個物質的濃度都增加,所以化學反應速率增大。相反,減小壓強,氣體的體積就擴大,濃度減小,因而反應速率減小。
2.如果參加反應的物質是固體、液體或溶液時,由于改變壓強對它們的體積改變很小,因而它們的濃度改變也很小,可以認為壓強與它們的反應速率無關。
[投影]
[強調]壓強對反應速率的影響是通過改變濃度而影響反應速率的。我們在分析壓強對反應速率的影響時,應最終落實到濃度上,將壓強問題轉化為濃度問題。
[板書] 其它條件不變的情況下,對于氣體來說,增大壓強反應速率增大,減小壓強反應速率減小。
[提出問題]溫度是怎樣對化學反應速率進行影響的?
[板書]三、溫度對化學反應
7、速率的影響
[實驗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反應的對比實驗
[填寫] 實驗記錄卡:
編
號
0.1mol/L的Na2S2O3
0.1mol/L的
H2SO4
反應溫度
(℃)
反應中出現(xiàn)渾濁的時間
(秒)
1
10ml
10ml
冷水
2
10ml
10ml
熱水
[實驗結論]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,升高溫度化學反應要加快,降低溫度,化學反應減慢。
[思考]為什么升高溫度會使反
8、應速率加快?
[講解]當反應物濃度一定時,分子總數(shù)一定,升高溫度,反應物分子的能量增高,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,反應速率加大。
[講述] 應用:1.在實驗室進行化學反應時,常常通過給反應物加熱來增大反應的速率。
2. 為防止食品變質,我們將食品放入冰箱中保存,以降低食品變質的速率。
[提出問題]催化劑是怎樣影響化學反應速率的?
[板書]四、催化劑對化學反應速率的影響
[實驗2-4]過氧化氫分解的對比實驗
[板書]2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化劑能加快化學反應速率。
[講解]當溫度和反應物濃
9、度一定時,使用催化劑可使反應途徑發(fā)生改變,從而降低了反應的活化能,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,故化學反應速率加大。
[歸納提高]增大濃度,增加壓強、升高溫度、加入催化劑都能增大反應速率。
[作業(yè)]P24 1、2
[課堂練習]
1.決定化學反應速率的主要因素是 ( )
A.反應物的濃度 B.反應溫度 C.使用催化劑 D.反應物的性質
2.20℃時,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℃,化學反應速率增大
10、到原來的2倍,那么50℃時,同樣的反應要看到同樣的渾濁,需要的時間是 ( )
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/升鹽酸反應制取CO2氣體,若要增大反應速率,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適當升高溫度 ( )
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D. ①②③
4.下列關于催化劑的說法,正確的是 ( )
A.催化劑能使不起反應的物質發(fā)生反應
B.催化劑在化學反應
11、前后,化學性質和質量都不變
C.催化劑能改變化學反應速率
D.任何化學反應,都需要催化劑
5.對于反應:2SO2+O2 2SO3,當其他條件不變時,只改變一個反應條件,將生成SO3的反應速率的變化填入空格里(填寫“增大”“減小”“不變”)
編 號
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?、由圖象可知氫氣的生成速率隨時間先由慢到快,然后又由快到慢。反應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也應由快到慢,反應前半程的原因只能是溫度所致,鋅與硫酸反應時放熱,體系溫度逐漸升高,溫度對反應速率的影響占主導地位,一定時間后,硫酸的濃度下降占據(jù)主導地位,因而氫氣的生成速率隨時間先由慢到快,然后又由快到慢。
[板書設計] 第二節(jié) 影響反應速率的因素
一、濃度對化學反應速率的影響
2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
當其它條件不變時,增加反應物的濃度增大反應速率。減小反應物的濃度反應速率減慢。
二、壓強對化學反應速率的影響
其它條件不變的情況下,對于氣體來說,增大壓強反應速率增大,減小壓強反應速率減小。
三、溫度對化學反應速率的影響
在其它條件不變的情況下,升高溫度化學反應要加快,降低溫度,化學反應減慢。
四、催化劑對化學反應速率的影響
2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化劑能加快化學反應速率。