《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》教案3(新人教選修4)

[課題]第二節(jié)影響化學(xué)反響速率的因素教案[教學(xué)目標(biāo)]五汛中學(xué)鄧強(qiáng)1．知識與技能〔1〕理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反響速率的影響?！?〕使學(xué)生能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對化學(xué)反響速率的影響。2．過程與方法〔1〕掌握運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件比較反響速率大小的方法；〔2〕通過識別有關(guān)化學(xué)反響速度與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖像，提高識圖析圖能力，培養(yǎng)從圖像中挖掘化學(xué)信息的能力。3、情感、態(tài)度與價值觀〔1〕通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，知道科學(xué)研究的一般方法?！?〕通過目前催化劑研究的遺憾，激發(fā)學(xué)生投身科學(xué)的激情。[教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)]壓強(qiáng)對化學(xué)速率的影響，用活化分子理論解釋外界條件對化學(xué)反響速率的影響。[教學(xué)過程][導(dǎo)入]有些反響速率很快，如鹽酸與氫氧化鈉的中和反響，而有些反響速率很慢，如石油的形成?？梢?，不同物質(zhì)化學(xué)反響速率相差很大，決定化學(xué)反響速率的因素是反響物本身的性質(zhì)。[板書]一、決定化學(xué)反響速率的因素：反響物本身的性質(zhì)二、外界條件對化學(xué)反響速率的影響：〔一〕濃度對化學(xué)反響速率的影響[演示]課本20頁實(shí)驗(yàn)2-2草酸與酸性高錳酸鉀的反響參加試劑4mL0.01mol/LKMnO42mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO42mL0.2mol/LH2C2O4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象褪色時間結(jié)論在其它條件相同時，增大反響物濃度，反響速率增大。[補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)]不同濃度的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸反響的比照實(shí)驗(yàn)表編號Na2S2O3溶液水硫酸出現(xiàn)渾濁的時間〔秒〕110ml010ml25ml5ml10ml【板書】當(dāng)其它條件不變時，增加反響物的濃度，可以增大反響的速率?！緦?shí)驗(yàn)解釋】為什么增大反響物的濃度會影響反響速率呢〔明確〕當(dāng)增加反響物的濃度時，單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)量增加，有效碰撞的頻率增大，導(dǎo)致反響速率增大?！緦Y(jié)論的再理解】1.一個反響的速率主要取決于反響物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)系不大2.對于可逆反響aA+bBcC+dD來說，正反響的速率只取決于A、B兩種物質(zhì)的濃度，與C、D兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。而逆反響的速率只取決于C、D兩種物質(zhì)的濃度，與A、B兩種物質(zhì)的濃度關(guān)系不大。增加A或B的濃度只可以使正反響的速率增大，不會影響逆反響的速率。3.固體和純液體的濃度是一個常數(shù)，所以增加這些物質(zhì)的量，不會影響反響的速率?！緫?yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔，以減緩太快的反響速率。2.制Fe〔OH〕2時，通過降低NaOH溶液的含氧量〔給溶液加熱〕來降低Fe〔OH〕2被氧化的速率?！捕硥簭?qiáng)對化學(xué)反響速率的影響【提出問題】壓強(qiáng)是怎樣對化學(xué)反響速率進(jìn)行影響的【收集事實(shí)】途徑：已有的實(shí)驗(yàn)知識〔提出以下幾個實(shí)驗(yàn)〕比照1.10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液與0.1摩/升的硫酸10毫升反響的實(shí)驗(yàn)。2.CaO固體與SiO2固體在高溫下反響生成CaSiO3。3.SO2與O2在一密閉容器內(nèi)反響生成SO3?！灿懻摗辰o上述三個反響的容器加壓，三個反響的反響物的濃度是怎樣變化的【事實(shí)的處理】列表比較編號反響物的狀態(tài)加壓后反響物濃度變化加壓后反響的速率變化123【板書】對于有氣體參加的反響來說，其他條件不變時，增大體系的壓強(qiáng)，反響速率會加大?！窘忉尅繛槭裁丛龃髩簭?qiáng)會影響有氣體參加的化學(xué)反響的速率〔明確〕1.一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說，如果氣體的壓強(qiáng)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(nèi)的分子數(shù)就增多到原來的2倍，即體系中各個物質(zhì)的濃度都增加，所以化學(xué)反響速率增大。相反，減小壓強(qiáng)，氣體的體積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反響速率減小。2.如果參加反響的物質(zhì)是固體、液體或溶液時，由于改變壓強(qiáng)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(rèn)為壓強(qiáng)與它們的反響速率無關(guān)?！窘Y(jié)論的再理解】1.壓強(qiáng)對反響速率的影響是通過改變濃度而影響反響速率的。我們在分析壓強(qiáng)對反響速率的影響時，應(yīng)最終落實(shí)到濃度上，將壓強(qiáng)問題轉(zhuǎn)化為濃度問題。2.對于那些反響物和生成物都有氣體參加的可逆反響來說，增大體系的壓強(qiáng)，反響物和生成物的濃度都增加，所以，正反響的速率和逆反響的速率都增大。3恒容時參加惰性氣體使壓強(qiáng)增大，反響物和生成物的濃度都沒有變化，所以化學(xué)反響速率不變。恒壓時參加惰性氣體使體積增大，反響物和生成物的濃度都減小，所以化學(xué)反響速率減小。〔三〕溫度對化學(xué)反響速率的影響[演示]課本21頁實(shí)驗(yàn)2-3同濃度的Na2S2O3溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫升反響的比照表編號0.1mol/L的Na2S2O30.1mol/L的H2SO4反響溫度〔℃〕反響中出現(xiàn)渾濁的時間〔秒〕15ml5ml冷水25ml5ml熱水【板書】在其它條件不變的情況下，升高溫度，化學(xué)反響要加快。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定，溫度每升高10℃，反響速率通常要增大到原來的2~4倍?！夯貞洝?.Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反響情況的比照。2.Mg條分別與冷水和沸水的反響情況的比照?！緦?shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1.化學(xué)用語化〔寫方程式〕〔1〕Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2+S↓+H2O或S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O〔2〕Cu+2H2SO4〔濃〕===CuSO4+2SO2↑+2H2O〔3〕Mg+2H2O===Mg〔OH〕2+2H2↑【解釋】為什么升高溫度會使反響速率加快〔明確〕當(dāng)反響物濃度一定時，分子總數(shù)一定，升高溫度，反響物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而單位體積內(nèi)活化分子數(shù)量增多，有效碰撞頻率增大，所以，反響速率加大?！緦Y(jié)論的再理解】對于可逆反響來說，升高體系的溫度，反響物和生成物中的活化分子數(shù)都增加，所以，正反響的速率和逆反響的速率都增大?！緫?yīng)用】1.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反響時，常常通過給反響物加熱來增大反響的速率。2.合成氨工業(yè)中，是在500℃的條件下進(jìn)行反響，以加快反響3.為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質(zhì)的速率?！究茖W(xué)探究】課本21頁科學(xué)探究：不同溫度下碘化鉀與稀硫酸反響〔淀粉指示顏色〕的速率不同?！菜摹炒呋瘎瘜W(xué)反響速率的影響【演示】22頁演示實(shí)驗(yàn)2-4：過氧化氫分解的比照實(shí)驗(yàn)〔復(fù)習(xí)回憶〕用KClO3制氧氣的實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】〔1〕2H2O2==2H2O+O2↑〔2〕2KClO3==2KCl+3O2↑〔1〕過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的比照表編號無催化劑時的反響情況有催化劑時的反響情況1〔2〕用KClO3制氧氣實(shí)驗(yàn)的比照表編號無催化劑時的反響情況有催化劑時的反響情況1【結(jié)論】催化劑能加快化學(xué)反響速率?！窘忉尅繛槭裁创呋瘎┠芗涌旎瘜W(xué)反響速率〔明確〕當(dāng)溫度和反響物濃度一定時，使用催化劑可使反響途徑發(fā)生改變，從而降低了反響的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目增多，有效碰撞頻率增大，故化學(xué)反響速率加大?！緦Y(jié)論的再認(rèn)識】1.催化劑改變化學(xué)反響速率的原因僅僅是改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反響的結(jié)果。例：〔1〕在加熱條件下：2Cu+O2==2CuO2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O〔2〕氮的氧化物破壞臭氧：NO+O3==NO2+O2NO2+O==NO+O22.能加快反響速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反響速率的催化劑叫負(fù)催化劑。如不作特殊說明，均指正催化劑。3.對可逆反響而言，正催化劑使正、逆反響速率都加快，且加快的程度相同。相反，負(fù)催化劑使正、逆反響速率都減小，且減小的程度相同?！緫?yīng)用】催化劑在現(xiàn)代化學(xué)和化工生產(chǎn)中占有極為重要的地位。大約85%的反響需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工業(yè)中，很多反響還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸工業(yè)?！参濉称渌蛩貙瘜W(xué)反響速率的影響光、磁場、超聲波、顆粒大小、溶劑性質(zhì)…等[隨堂練習(xí)]1．一般都能使反響速率加快的方法是〔B〕。升溫；②改變生成物濃度；③增加反響物濃度；④加壓〔A〕①②③〔B〕①③〔C〕②③〔D〕①②③④2．NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反響生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w：2NO+2CO=N2+2CO2對此反響，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是〔AC〕〔A〕使用催化劑能加快反響速率〔B〕改變壓強(qiáng)對反響速率沒有影響〔C〕冬天氣溫低，反響速率降低，對人體危害更大〔D〕無論外界條件怎樣改變，均對此化學(xué)反響的速率無影響3．設(shè)C+CO22CO-Q1，反響速率為υ1；N2+3H22NH3+Q2，反響速率為υ2。對于上述反響，當(dāng)溫度升高時，υ1和υ2的變化情況為〔A〕?！睞〕同時增大〔B〕同時減小〔C〕υ1增大，υ2減小〔D〕υ1減小，υ2增大4．把鎂條投入到盛有鹽酸的敞口容器中，產(chǎn)生H2的速率可由如圖2-1-1表示，在以下因素中，①鹽酸的濃度，②鎂條的外表積，③溶液的溫度，④氯離子的濃度，影響反響速率的因素是〔C〕?！睞〕①④〔B〕③④〔C〕①②③〔D〕②③5．煅燒硫鐵礦產(chǎn)生二氧化硫，為了提高生成二氧化硫的速率，以下措施可行的是〔AB〕。〔A〕把塊狀礦石碾成粉末〔B〕向爐內(nèi)噴吹氧氣〔