四川省宜宾市第一中学2020级2020学年高中化学 影响化学反应速率的因素教学案 新人教版选修4

影响化学反应速率的因素课题影响化学反应速率的因素总课时2班级（类型）14级学习目标理解浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响因素。能用有效碰撞理论、过渡态理论等相关理论简单解释浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。重、难点1.实验探究外界条件对化学反应速率的影响2.利用碰撞理论和活化能理论解释外界条件对化学反应速率的影响学习环节和内容学生活动教师反思导入有些反应速率很快，如爆炸反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。Ppt展示石油的形成和爆炸的图片板书一、决定化学反应速率的主要因素：反应物本身的性质【提问】化学反应有快有慢，外界条件怎样影响化学反应速率？【讲述】今天我们要通过实验手段，验证外界条件对化学反应速率的影响。我们首先要来学习这本书的绪言部分绪言1）什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞，分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件，有效碰撞是发生化学反应的充分条件，某一化学反应的速率大小与，单位时间内有效碰撞的次数有关2）什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子是活化分子，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3）什么是活化能？活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能，如图活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定，（内因）活化能越小则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。4）什么是催化剂？催化剂是能改变化学反应的速率，但反应前后本身性质和质量都不改变的物质，催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高.5）归纳总结：一个反应要发生一般要经历哪些过程？板书二、外界条件对化学反应速率的影响：（一）浓度对化学反应速率的影响【提问】溶液中的化学反应速率可以用那些实验方法来测定呢？【讲述】与反应中任何一种化学物质的浓度（质量）相关的性质在测定速率是都可以加以利用。【提问】用于化学反应速率测量的基本性质我们在上一节课学习了哪些方法呢？【讲述】观察生成气体的体积快慢或者观察有色溶液颜色的深浅。展示ppt：锌与不同浓度的硫酸反应速率的测定。实验探究 课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应【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？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。练习1. 盐酸与碳酸钠固体反应时，能使反应的最初速率明显加快的是 ( ) A增加碳酸钠固体的量 B盐酸的量增加一倍C盐酸的用量减半浓度加倍 D 加入水练习2. 在恒温、恒容的密闭容器中反应A（g） B（g）+C（g）；H0（正反应为放热反应）。若反应物的浓度由2 molL1降到0.8 molL1需20s，那么反应物浓度由0.8 molL1降到0.2 molL1所需的时间为A10s B大于10s C小于10s D无法判断（二）压强对化学反应速率的影响【注意】 1. 压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响2. 对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小3. 压强改变有以下两种情况A. 恒温、恒容时充入He：压强变大，但浓度不变，反应速率不变。B. 恒温、恒压时充入He：体积变大，压强不变，浓度减小，反应速率减慢。（三）温度对化学反应速率的影响实验探究课本21页实验2-3同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1mol/L的硫酸5ml反应的对比表结论：当其它条件不变时，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。【说明】1.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。2.不管是放热反应还是吸热反应，只要其他条件不变，升高温度，则速率增大，降低温度，速率减小。 【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。练习：在10时某化学反应速率为0.1moll-1S-1，若温度每升高10，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6moll-1S-1则该反应需在什么温度下进行( )A 30 B 40 C 50 D 60（四）催化剂对化学反应速率的影响科学探究1.双氧水分解2.高锰酸钾氧化草酸3.淀粉水解（多媒体演示） 【涉及的实验方程式】（1.）2H2O2 = 2H2O + O2 （2.）2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O（3） (C6H10O5)n+nH2O = nC6H12O61.双氧水分解实验的对比表编号氯化铁作催化剂硫酸铜作催化剂时现象结论作出MnO2催化30%H2O2分解v-t示意图：2.用高锰酸钾氧化草酸实验的对比表编号高锰酸钾溶液，草酸溶液高锰酸钾溶液，草酸溶液， 硫酸锰固体现象结论3淀粉水解（多媒体演示）编号稀硫酸作催化剂时唾液作催化剂时现象结论【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。【 课堂反思】科学探究1与科学探究3这二个实验说明了什么问题?你认为催化剂有什么特性?催化剂的选择性还存在于哪些方面?FeCl3催化H2O2水解实验中,起催化作用的是Fe3+还是Cl-?FeCl3催化H2O2水解实验中,溶液颜色会先变深,后变浅?科学探究1中,为何FeCl3溶液催化效果比CuSO4溶液效果好.用H2SO4催化淀粉水解实验中,为何加热时颜色浅,冷却后会恢复原来的颜色?【 知识拓展】1. 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。一般情况下所说的催化剂指正催化剂。2.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，不会改变反应的热效应。3.催化剂参与化学反应，但反应前后催化剂的质量、化学性质不发生变化。4. 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 。【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，例；接触法制硫酸工业、工业合成氨。五、其它因素对化学反应速率的影响（阅读书本24页）六、本节小结：影响因素单位体积内有效碰撞频率化学反应速率活化分子数活化分子百分数增加反应物浓度增大压强（有气体参加）升高温度加入催化剂1氨气的催化氧化是工业制硝酸的第一步，在此过程中为什么要将氨和空气的混合气通入灼热（760840）的铂铑合金网？2为什么食品说明上要求密封，置于阴凉处保存，包装内还要放入脱氧保鲜剂？3草酸与高锰酸钾的反应速率并没有随时间而减小，为什么？ 随堂练习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）= 2C（气）+Q（Q0）的正反应速率显著加快， 采用的措施不可行的是（不考虑固、气态间的接触面积）（ ）A升高温度 B.加入B C.增大体积使压强减小 D.加入A2.用铁与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气的生成速率加快的是A .加热 B.改用98%的浓硫酸 C.不用铁片,改用铁粉 D.增大压强3下列情况下，反应速率相同的是 A等体积0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应B等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应C等体积等浓度HCl和HNO3分别与等质