第二节影响反应速率的因素.docx

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第二节影响反应速率的因素

第二章化学反应速率和化学平衡

第二节影响化学反应速率的因素

教学目标

1.通过实验探究温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响，认识其一般规律。

2.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子的概念等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

3.通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。

教学重点：

浓度对化学反应速率的影响。

教学难点：

浓度对化学反应速率影响的原因。

探究建议：

①实验探究：

浓度、温度对硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的影响。

②实验探究：

向用硫酸酸化的草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液，测定溶液褪色所需时间，讨论溶液褪色先慢后快的可能原因。

课时安排：

两课时

教学过程：

第一课时

[导课]提出几个问题以引起学生思考：

1.我们能够计算出一个化学反应的速率，能否改变化学反应速率呢？

2.影响化学反应速率的主要因素是什么？

我们人类能否控制这个因素？

3.我们能否通过改变外在条件来改变化学反应的速率呢？

试根据日常生活经验举例说明。

[回答]学生阅读第一自然段后回答：

化学反应速率与分子间的有效碰撞有关，因此所有能够改变内能、运动速率以及碰撞几率的条件，都可用来改变控制反应速率。

如加热、搅拌、增大反应物浓度，都是我们已经用过的方法。

日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用煤粉代替煤块等，都是改变化学反应速率的方法。

[讲述]影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，但是，当一个反应确定之后，我们可以通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着我们人类需要的速率进行。

[板书]第二节影响反应速率的因素

一、浓度对化学反应速率的影响

[提出问题]浓度是怎样影响化学反应速率的？

[收集事实]途径：

1.通过演示实验来观察化学反应的进行。

2.回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。

[实验]在温度不变的情况下，0.01mol/LKMnO4溶液与不同浓度的H2C2O4溶液反应的对比实验。

[填写]实验记录卡：

加入试剂

0.2mol/L的H2C2O4

0.1mol/L的H2C2O4

实验现象

褪色时间

结论

[提问]实验现象：

加入0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。

[总结]浓度对反应速率的影响规律。

[板书]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率，减小反应物的浓度反应速率减慢。

[思考]为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？

[回答]当增加反应物的浓度时，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。

[讲解]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。

[提出问题]压强是怎样对化学反应速率进行影响的？

[板书]二、压强对化学反应速率的影响

[思考]压强对气体物质的浓度有何影响？

[讲解]1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。

这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各气体的浓度都增加，所以化学反应速率增大。

相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。

2.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。

[投影]

[强调]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。

[板书]其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小。

[提出问题]温度是怎样对化学反应速率进行影响的？

[板书]三、温度对化学反应速率的影响

[实验]10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1mol/L的硫酸10ml反应的对比实验

[填写]实验记录卡：

编

号

0.1mol/L的Na2S2O3

0.1mol/L的

H2SO4

反应温度

（℃）

反应中出现浑浊的时间

（秒）

1

10ml

10ml

冷水

2

10ml

10ml

热水

[实验结论]温度高的一组先出现浑浊。

[板书]在其它条件不变的情况下，升高温度化学反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢。

[思考]为什么升高温度会使反应速率加快？

[讲解]当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。

[讲述]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.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。

[提出问题]催化剂是怎样影响化学反应速率的？

[板书]四、催化剂对化学反应速率的影响

[实验]过氧化氢分解的对比实验

[板书]2H2O22H2O+O2↑

催化剂能加快化学反应速率。

[讲解]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。

[归纳提高]增大浓度，增加压强、升高温度、加入催化剂都能增大反应速率。

[作业]课后作业

[课堂练习]

1．决定化学反应速率的主要因素是（）

A．反应物的浓度B．反应温度

C．使用催化剂D．反应物的性质

2．20℃时，将0.1mol·Ｌ－1Nａ2S2O3溶液10mL和0.01mol·Ｌ－1H2SO4溶液10mL混合，2min后溶液中明显出现浑浊，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，同样的反应要看到同样的浑浊，需要的时间是（）

A．40sB．15sC．48sD．20s

3．用3克块状大理石与30毫升3摩/升盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30毫升3摩/升盐酸②改用30毫升6摩/升盐酸③改用3克粉末状大理石④适当升高温度（）

A．①②④　B．②③④　C．①③④　D．①②③

4．下列关于催化剂的说法，正确的是（）

A．催化剂能使不起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．催化剂能改变化学反应速率

D．任何化学反应，都需要催化剂

5．对于反应：

2SO2＋O22SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填入空格里（填写“增大”“减小”“不变”）

编号

改变的条件

生成SO3的速率

①

升高温度

②

降低温度

③

增大O2的浓度

④

使用V2O5作催化剂

⑤

压缩体积

6、下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。

（纵坐标为H2的生成速率）

参考答案：

1、D2、B3、B4、BC5、①增大②减小③增大④增大⑤增大6、由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。

反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。

[板书设计]第二节影响反应速率的因素

一、浓度对化学反应速率的影响

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率。

减小反应物的浓度反应速率减慢。

二、压强对化学反应速率的影响

其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小。

三、温度对化学反应速率的影响

在其它条件不变的情况下，升高温度化学反应要加快，降低温度，化学反应减慢。

四、催化剂对化学反应速率的影响

2H2O22H2O+O2↑催化剂能加快化学反应速率。

第二课时

学案：

实验探究不同催化剂对淀粉水解速率的影响

实验目的：

1、实验探究不同催化剂对淀粉水解速率的影响。

2、进一步了解催化剂提高化学反应速率的原理。

实验准备：

5%的H2O2、0.1mol/LFeCl3、0.1mol/LCuSO4溶液、0.01mol/LKMnO4、2mL0.1mol/LH2C2O4、MnSO4、淀粉溶液、碘水、2moL/L硫酸、唾液。

实验过程：

实验一、

1、在2支大小相同的试管中，各装入2mL约5%的H2O2溶液，分别滴入1～2滴0.1mol/LFeCl3、0.1mol/LCuSO4溶液（注意：

滴管悬空放在试管的上方）。

2、对比观察现象，比较H2O2分解速率。

3、用带火星的火柴梗检验放出的气体。

4、填表

 加入试剂

0.1mol/LFeCl3

0.1mol/LCuSO4

产生气泡快慢

结论

实验二、

1、在2支大小相同的试管中，各装入4mL0.01mol/LKMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4。

2、再向其中一只试管加入一粒黄豆粒大的MnSO4。

3、对比观察现象，记录褪色时间。

4、填表

 加入试剂

0.01mol/LKMnO4

0.1mol/LH2C2O4

0.01mol/LKMnO4

0.1mol/LH2C2O4

MnSO4固体

褪色时间

结论

实验三、

1、取2支大小相同的试管，各放入5mL淀粉溶液和两滴碘水。

2、分别向两试管中加入1mL2mol/L硫酸，1mL唾液。

3、震荡、观察催化效果。

　4、填表：

 反应物

硫酸溶液、淀粉溶液、碘水

唾液、淀粉溶液、碘水

反应现象

结论

思考与交流：

什么因素影响化学反应进行的快慢？

结论：

。

思考与交流：

你能说出催化剂对化学反应进行快慢的影响在生活中、生产中和化学实验中有什么例子、应用吗？

[练习]

1、被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢（H2O2），是一种无色液体，常作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂等。

在较低温度和少量催化剂（如MnO2）条件下，它能迅速分解，产生氧气和水。

试回答：

（1）过氧化氢分解的化学方程式_________________________________。

（2）若在实验室里用过氧化氢代替氯酸钾制取氧气，可采用实验室制取________气体的反应装置，主要理由是__________________________。

（3）2支试管，1支试管放入少量切成细条的新鲜土豆丝，分别向2支试管注入30%的双氧水，发现放入新鲜土豆丝的试管迅速产生大量气泡，插入_____________的木条，木条复燃。

而另一试管无明显现象。

取出土豆丝，发现土豆丝的质量和性质都没变，这证明了土豆里有一种生物酶能起_______（填“氧化”“还原”“催化”或“吸附”）作用。

2．“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：

。

某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：

（1）催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？

他做了这样一组实验：

每次均用30mL10%的H202溶液，采用不同量Mn