高中化学第二章化学反应速率和化学平衡2.2.2温度、催化剂对化学反应速率的影响选修4教案

1、第2课时温度、催化剂对化学反应速率的影响,阅读思考,自主检测,任务一、阅读教材第21页,回答下列问题: 1.实验2-3的两个实验是如何控制变量的?预测两支试管中的实验现象有何不同? 提示两支试管中滴加的Na2S2O3溶液和H2SO4溶液的体积和浓度分别相同,而反应温度不同,一支试管放入冷水中,一支试管放入热水中。 放入冷水中的试管中出现沉淀的时间较放入热水中的试管中出现沉淀所需时间长。 2.实验2-3是如何判断两支试管中反应速率大小的? 提示通过记录两支试管中出现沉淀的时间长短来判断化学反应速率的大小。,阅读思考,自主检测,任务二、认真阅读教材第21页到第22页的内容,分别完成下列任务: 1.

2、“科学探究”中的实验该如何设计?写出具体的实验步骤。 提示取两支试管,分别加入5 mL 1 molL-1 KI溶液、5 mL 0.1 molL-1 H2SO4溶液,然后分别滴入几滴淀粉溶液,将其中一支试管放入冷水中,另一支试管放入热水中,记录试管中溶液变蓝所需的时间。 2.“科学探究”中的实验有何预期的实验现象? 提示放入冷水中的试管中溶液变蓝所需的时间较放入热水中的试管中溶液变蓝所需时间长。,阅读思考,自主检测,任务三、认真阅读教材第22页到第23页的内容,分别完成下列任务: 1.实验2-4说明催化剂对化学反应速率有何影响? 提示催化剂能改变化学反应速率。 2.催化剂为什么能改变化学反应速率

3、? 提示催化剂能改变反应的路径,改变使发生反应所需的活化能。 3.“科学探究”中的3个实验说明催化剂有何特性? 提示选择性。 任务四、阅读教材第24页的内容,回答下列问题: 除浓度、温度、压强、催化剂外,还有哪些方法可以增大化学反应速率? 提示光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。,阅读思考,自主检测,下列措施肯定能使化学反应速率增大的是() A.增大固体反应物的量 B.减少生成物的量 C.升高温度 D.减小压强 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,探究问题 1.为什么温度的变化会影响化学反应速率? 提示在其他条件不变时,升高温度,可以使反应物分子能量增大,一部分原

4、来能量较低的普通分子变成活化分子,使活化分子百分数增加,有效碰撞次数增多,化学反应速率增大。 2.催化剂对化学反应速率的影响有何特点? 提示不同的催化剂对化学反应速率的催化效果不同。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,知识点拨 一、温度对化学反应速率的影响 1.升高温度,提高分子的内能,增加活化分子百分数,增大化学反应速率。 2.对于可逆反应来说,升高温度,正、逆反应速率均增大,只是增大的程度不同;同理,降低温度,正、逆反应速率均减小,只是减小的程度不同。 二、催化剂对化学反应速率的影响 1.使用催化剂,改变反应路径,降低反应的活化能,提高活化分子百分数,增大化学反应速率。 2.可逆反应中

5、催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向一温度对化学反应速率的影响 【例题1】 20 时,将0.10 molL-1 Na2S2O3溶液10 mL和0.10 molL-1 H2SO4溶液10 mL混合,2 min后溶液中出现明显的浑浊。已知温度每升高10 ,化学反应速率增大到原来的2倍,那么50 时,同样的反应要明显地出现浑浊,所需的时间是() A.40 sB.15 sC.48 sD.20 s 解析:设20 时的反应速率为v,温度升高到50 时,则反应速率变为23v。出现同样明显的浑浊,即反应物的浓度变化相同。故反应速率与时间成反比,50 时出现浑浊所需

6、的时间为 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,规律方法点拨 分析温度对化学反应速率的影响时需注意的问题: (1)温度对化学反应速率的影响规律,对吸热反应、放热反应都适用,且不受反应物状态的限制。升温时,化学反应速率增大;降温时,化学反应速率减小。 (2)许多实验表明:温度每升高10 ,化学反应速率通常增大到原来的24倍。 (3)一般情况下,温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大,也更易控制。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验1设反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0的正反应速率为v1,逆反应速率为v2。对于上述反应,当升高温度时,v1和v

7、2的变化情况为() A.同时增大 B.同时减小 C.v1增大,v2减小 D.v1减小,v2增大 解析:当温度升高时,无论是吸热反应还是放热反应,化学反应速率都将增大。 答案:A,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,考向二催化剂对化学反应速率的影响 【例题2】 向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是() 甲.500 ,10 mol SO2和5 mol O2的反应 乙.500 ,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2的反应 丙.450 ,8 mol SO2和5 mol O2的反应 丁.500 ,8 mol SO

8、2和5 mol O2的反应 A.甲、乙、丙、丁B.乙、甲、丁、丙 C.乙、甲、丙、丁D.丁、丙、乙、甲,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂等均增大反应速率。要比较正反应速率,则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度,所以根据题干数据可判断正反应速率由大到小的顺序是乙、甲、丁、丙。 答案:B 规律方法点拨 分析催化剂对化学反应速率的影响时需注意的问题: (1)有的催化剂能加快化学反应,有的催化剂能减慢化学反应,能加快化学反应的催化剂叫做正催化剂;能减慢化学反应的催化剂叫做负催化剂。在实践中,若不特别说明,凡是催化剂均指正催化剂。 (2)催化

9、剂具有选择性和高效性。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验2下列关于催化剂的说法,正确的是 () A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B.催化剂在化学反应前后化学性质和质量都不变 C.催化剂不能改变化学反应速率 D.任何化学反应都需要催化剂 解析:催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理,在化学反应过程中,催化剂参与反应,经过一系列变化之后,催化剂又恢复到原来的状态,尽管催化剂能改变化学反应速率,但对于不能发生反应的物质,是不能使其反应的,另外,有些反应是不需要催化剂的,如燃烧、中和反应等。 答案:B,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,成功体验3如图是相同条件下做H

10、2O2分解的对比实验时,放出O2的体积随时间的变化关系示意图,a使用催化剂,b不使用催化剂,其中正确的是() 解析:由于是相同条件下做H2O2分解的对比实验,因此产生氧气的体积相同,a使用催化剂,化学反应速率大,产生氧气速率快。 答案:A,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,1.下列说法中正确的是() A.增大反应物的物质的量一定能增大化学反应速率 B.升高温度使放热反应速率减小,吸热反应速率增大 C.使用正催化剂,能增大化学反应速率 D.增大压强,肯定会增大化学反应速率 解析:增大反应物的物质的量不一定能增大反应物的浓度;升高温度使分子运动加快,分子获得更高的能量,活化分子百分数增大,另外

11、,含有较高能量的分子间有效碰撞次数也增多,反应速率增大(无论化学反应是吸热反应还是放热反应);对有气体参加的反应,增大压强一定要使反应物的浓度增大,才会增大反应速率,反应物的浓度不变,其反应速率也不会发生变化。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,2.反应E+FG在温度T1 下进行,反应M+N K在温度T2 下进行。已知T1T2,且E和F的浓度大于M和N的浓度(其他条件均相同),则两者的反应速率() A.前者大B.后者大 C.相等D.无法判断 解析:影响化学反应速率的因素有内因(反应物的性质)和外因,其中内因对反应速率的影响是主要的。不同化学反应的活化能不同,反应速率不同。 答案:

12、D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,3.下列说法中有明显错误的是() A.对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大 B.活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞 C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大 D.加入适宜的催化剂,使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大,A项正确;活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,只有能引起化学变化的碰撞才是

13、有效碰撞,B项正确;升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,C项正确;加入适宜的催化剂,降低活化能从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率,D项错误。 答案:D,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,4.在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉溶液,不停搅拌,有下列反应发生: 当反应进行到15 min时,溶液突然变为蓝色,随之又很快消失。这一反应被称为碘钟反应,有人用它来解释生物钟现象。下列有关说法不正确的是() A.在整个反应过程中,作催化剂的物质是KI B.上述两个反应中,反应速率较大的是 C.碘钟反应的快慢由反应决定 D.“溶液突然

14、变为蓝色,随之又很快消失”这一现象与的反应速率有关,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:由题目信息知,反应相对较慢,反应相对较快,所以B、D两项正确,C项错误;分析反应中I-的作用知,KI是催化剂,故A项正确。 答案:C,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,5.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是。 (2)实验和的目的是探究对反应速率的影响。 实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是。 (3)实验中,测得生成氧气的 体积随时间变化的关系如图。 分析上图能够得出的实验结论: 环境能增大H2O2分解的速率; 环境能减小H2O2分解的速率。,重点难点探究,重要考向探究,随堂检测,解析:(1)催化剂能增大化学反应速率的原