高中化學(xué)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教案

高中化學(xué)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教案

第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

［教學(xué)目標(biāo)］

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)反應(yīng)速率

的影響。

(2)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)反應(yīng)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應(yīng)速

率大小的方法；

(2)通過識別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)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。

(2)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)反應(yīng)速率的影響。

［教學(xué)過程］

［導(dǎo)入］有些反應(yīng)速率很快，如鹽酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)，而

有些反應(yīng)速率很慢，如石油的形成。可見，不同物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)速率

相差很大，決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。

［板書］

一、決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)

二、外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：

（一）濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

［演示］課本20頁實(shí)驗(yàn)2-2草酸與酸性高鎰酸鉀的反應(yīng)

加入試劑4mL0.01mol/LKMn04

2mL0.lmol/LH2C2044mL0.01mol/LKMn04

2mL0.2mol/LH2C204

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

褪色時間

結(jié)論在其它條件相同時一，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大。

［補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)］不同濃度的Na2S203溶液與0.1摩/升的硫酸反應(yīng)

的對比實(shí)驗(yàn)表

編號Na2S203溶液水硫酸出現(xiàn)渾濁的時間（秒）

HOmlOlOml

25ml5ml10ml

【板書】當(dāng)其它條件不變時，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大反

應(yīng)的速率。

【實(shí)驗(yàn)解釋】為什么增大反應(yīng)物的濃度會影響反應(yīng)速率呢？

（明確）當(dāng)增加反應(yīng)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)致反應(yīng)速率增大。

【對結(jié)論的再理解】

1.一個反應(yīng)的速率主要取決于反應(yīng)物的濃度，與產(chǎn)物的濃度關(guān)

系不大

2.對于可逆反應(yīng)aA+bBcC+dD來說，正反應(yīng)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

應(yīng)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應(yīng)的速率增大，不會影

響逆反應(yīng)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，

不會影響反應(yīng)的速率。

【應(yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙快，以減緩太快的反應(yīng)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。

（二）壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

【提出問題】壓強(qiáng)是怎樣對化學(xué)反應(yīng)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)）對比

1.10ml>0.Imol/L的Na2S203溶液與0.1摩/升的硫酸10毫

升反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

2.CaO固體與Si02固體在高溫下反應(yīng)生成CaSi03o

3.S02與02在一密閉容器內(nèi)反應(yīng)生成S03o

（討論）給上述三個反應(yīng)的容器加壓，三個反應(yīng)的反應(yīng)物的濃

度是怎樣變化的？

【事實(shí)的處理】列表比較

編號反應(yīng)物的狀態(tài)加壓后反應(yīng)物濃度變化加壓后反應(yīng)的速率變

化

1

2

3

【板書】對于有氣體參加的反應(yīng)來說，其他條件不變時，增大

體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)速率會加大。

【解釋】為什么增大壓強(qiáng)會影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)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)反應(yīng)速率增大。相反，減小壓強(qiáng)，氣

體的體積就擴(kuò)大，濃度減小，因而反應(yīng)速率減小。

2.如果參加反應(yīng)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)與它們的反應(yīng)速率無關(guān)。

【結(jié)論的再理解】

1.壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響是通過改變濃度而影響反應(yīng)速率的。

我們在分析壓強(qiáng)對反應(yīng)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.對于那些反應(yīng)物和生成物都有氣體參加的可逆反應(yīng)來說，增

大體系的壓強(qiáng)，反應(yīng)物和生成物的濃度都增加，所以，正反應(yīng)的速

率和逆反應(yīng)的速率都增大。

3.恒容時加入惰性氣體使壓強(qiáng)增大，反應(yīng)物和生成物的濃度都

沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)速率不變。恒壓時加入惰性氣體使體積增

大，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小，所以化學(xué)反應(yīng)速率減小。

（三）溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

［演示］課本21頁實(shí)驗(yàn)2-3

同濃度的Na2S203溶液在不同溫度下與0.1摩/升的硫酸5毫

升反應(yīng)的對比表

編

號0.Imol/L的

Na2S2030.Imol/L的

H2S04反應(yīng)溫度

（℃）反應(yīng)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)反應(yīng)要加

快。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測定，溫度每升高10C,反應(yīng)速率通常要增大到原來

的2?4倍。

『回顧』1.Cu與濃硫酸在常溫條件下和在加熱條件下反應(yīng)情

況的對比。

2.Mg條分別與冷水和沸水的反應(yīng)情況的對比。

【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】1.化學(xué)用語化(寫方程式)

(1)Na2S203+H2S04==Na2S04+S02+SI+H20

或S2032-+2H+==S02+SI+H20

(2)Cu+2H2S04(濃)===CuS04+2S02f+2H20

(3)Mg+2H20===Mg(OH)2+2H2t

【解釋】為什么升高溫度會使反應(yīng)速率加快？

(明確)當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時一，分子總數(shù)一定，升高溫度，反

應(yīng)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，反應(yīng)速率加大。

【對結(jié)論的再理解】對于可逆反應(yīng)來說，升高體系的溫度，反

應(yīng)物和生成物中的活化分子數(shù)都增加，所以，正反應(yīng)的速率和逆反

應(yīng)的速率都增大。

【應(yīng)用】1.在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，常常通過給反應(yīng)物加熱

來增大反應(yīng)的速率。

2.合成氨工業(yè)中，是在500℃的條件下進(jìn)行反應(yīng)，以加快反應(yīng)

進(jìn)行的速度。

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。

【科學(xué)探究】課本21頁科學(xué)探究：不同溫度下碘化鉀與稀硫

酸反應(yīng)(淀粉指示顏色)的速率不同。

(四)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

【演示】22頁演示實(shí)驗(yàn)2-4：過氧化氫分解的對比實(shí)驗(yàn)

(復(fù)習(xí)回顧)用KC103制氧氣的實(shí)驗(yàn)

【實(shí)驗(yàn)事實(shí)的處理】

(1)2H202==2H20+02t

(2)2KC1O3==2KC1+3O2t

(1)過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)的對比表

編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況

1

(2)用KC103制氧氣實(shí)驗(yàn)的對比表

編號無催化劑時的反應(yīng)情況有催化劑時的反應(yīng)情況

1

【結(jié)論】催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。

【解釋】為什么催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率？

(明確)當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時，使用催化劑可使反應(yīng)途

徑發(fā)生改變，從而降低了反應(yīng)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)反應(yīng)速率加大。

【對結(jié)論的再認(rèn)識】1.催化劑改變化學(xué)反應(yīng)速率的原因僅僅是

改變始態(tài)到終態(tài)的途徑，不改變反應(yīng)的結(jié)果。例：

（1）在加熱條件下：2Cu+O2==2CuO

2CuO+2CH3CH2OH==2Cu+2CH3CHO+2H2O

（2）氮的氧化物破壞臭氧：N0+03==N02+02

N02+0==N0+02

2.能加快反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)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.對可逆反應(yīng)而言，正催化劑使正、逆反應(yīng)速率都加快，且加

快的程度相同。相反，負(fù)催化劑使正、逆反應(yīng)速率都減小，且減小

的程度相同。

【應(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%的反應(yīng)需要催化劑。尤其是現(xiàn)代大型化工業(yè)、石油工

業(yè)中，很多反應(yīng)還必須使用性能良好的催化劑。例；接觸法制硫酸

工業(yè)。

（五）其它因素對化學(xué)反應(yīng)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)］

1.一般都能使反應(yīng)速率加快的方法是（B）。

①升溫；②改變生成物濃度；③增加反應(yīng)物濃度；④加壓

（A）①②③（B）①③（C）②③（D）①②③④

2.NO和CO都是汽車尾氣里的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反

應(yīng)生成氮?dú)夂投趸細(xì)怏w：2NO+2CO=N2+2CO2

對此反應(yīng)，下列敘述正確的是(AC)

(A)使用催化劑能加快反應(yīng)速率

(B)改變壓強(qiáng)對反應(yīng)速率沒有影響

(C)冬天氣溫低，反應(yīng)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)反應(yīng)的速率無影響

3.設(shè)C+CO22CO-QL反應(yīng)速率為ul；N2+3H22NH3+Q2,反應(yīng)

速率為u2O對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時，u1和u2的變化情況

為(A)o

(A)同