《化學(xué)反應(yīng)速率-第2課時》示范課教學(xué)設(shè)計【化學(xué)人教版高中選擇性必修第一冊(新課標(biāo))】

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第2課時影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素教學(xué)目標(biāo)1.知道濃度、壓強、溫度、催化劑等外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律。2.掌握控制變量法探究濃度、溫度、催化劑、壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，教學(xué)重難點控制變量法探究濃度、溫度、催化劑、壓強四大因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響教學(xué)過程【新課導(dǎo)入】播放與反應(yīng)速率有關(guān)的圖片。通過觀看圖片，思考它們涉及的反應(yīng)中速率是否相同。生活中，我們常希望食物腐敗的慢一點，文物建筑腐蝕的慢一點，白色垃圾降解的快一點，所以我們有必要探究有哪些因素影響化學(xué)反應(yīng)速率?！拘轮v解】【閱讀理解】閱讀教材p23的內(nèi)容，總結(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素【講解】相同條件下，不同反應(yīng)會有不同的速率，例如鈉與水反應(yīng)比鎂與水反應(yīng)更快更劇烈，原因是鈉比鎂金屬性強，也就是說，反應(yīng)速率首先由反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的等因素決定，也就是由物質(zhì)的內(nèi)因決定。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的等因素【講解】對于同一個化學(xué)反應(yīng)，外界條件不同，化學(xué)反應(yīng)速率也會不同，你還記得外界條件如何影響反應(yīng)速率嗎？外因：濃度、壓強、溫度、催化劑、接觸面積、光照等。濃度：其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。壓強：對于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，減小容器體積，增大壓強，化學(xué)反應(yīng)速率增大；增大容器體積，減小壓強，化學(xué)反應(yīng)速率減小。溫度：升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。催化劑：催化劑可以改變反應(yīng)速率，一般情況下，加入催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率增大。（5）其他因素：增大反應(yīng)物接觸面積可以增大反應(yīng)速率?！疽浴课覀兛梢酝ㄟ^實驗現(xiàn)象定性比較反應(yīng)速率快慢，閱讀課本24頁，實驗探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素?！窘榻B】控制變量法思想如果有多個因素（變量）對實驗結(jié)果存在影響，往往控制其他因素保持不變，而僅對其中的一個因素進行改變，并通過對比實驗來明確該因素是否會產(chǎn)生影響并且如何影響。（定多議一）【問題探究】根據(jù)反應(yīng)原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O通過什么現(xiàn)象說明反應(yīng)進行的快慢？【講解】由于實驗產(chǎn)生的二氧化硫量少，且二氧化硫在水中具有一定的溶解度，在實驗時我們無法準(zhǔn)確觀察到二氧化硫氣體產(chǎn)生的現(xiàn)象，所以通過測定出現(xiàn)渾濁的時間來說明反應(yīng)進行的快慢?！緦W(xué)生活動】選擇課本中藥品，設(shè)計實驗方案，探究濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率的影響?！窘處熞龑?dǎo)】學(xué)生設(shè)計好實驗方案后，教師指導(dǎo)講解，形成統(tǒng)一設(shè)計方案。【實驗探究】實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【實驗藥品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、0.5mol/LH2SO4溶液【實驗原理】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O【實驗步驟】取兩支試管，各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，然后向一支試管中加入0.1mol/LH2SO4溶液5mL，振蕩，記錄出現(xiàn)渾濁的時間；向另一支試管中加入0.5mol/LH2SO4溶液，振蕩，記錄出現(xiàn)渾濁的時間。試劑種類及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.5mol/LH2SO4溶液5mL出現(xiàn)渾濁的時間長短結(jié)論增大硫酸的濃度反應(yīng)速率增大溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【實驗藥品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸餾水、熱水【實驗原理】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O【實驗步驟】取兩支試管，各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液；另取兩支試管各加入5mL0.1mol/LH2SO4溶液；將四支試管分成兩組（各有一支盛有Na2S2O3溶液和H2SO4的試管），一組放入蒸餾水中，另一組放入熱水中，經(jīng)過一段時間后，分別混合并攪拌。記錄出現(xiàn)渾濁的時間。試劑種類及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液5mL0.1mol/LH2SO4溶液5mL試驗溫度蒸餾水熱水出現(xiàn)渾濁的時間長短結(jié)論溫度升高，反應(yīng)速率增大【講解】實驗測得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2-4倍，同時，我們還應(yīng)了解到，此規(guī)律對于吸放熱反應(yīng)均適用。一般地說，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大，也更易于控制，是實驗室最常用的增大化學(xué)反應(yīng)速率的方法。催化劑對反應(yīng)速率的影響【實驗藥品】5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、蒸餾水【實驗原理】2H2O2=2H2↑+O2↑【實驗步驟】在兩只試管中各加入2mL5%H2O2溶液，再向兩只支試管中分別滴入1mol/LFeCl3溶液和蒸餾水各1mL，搖勻，比較H2O2的分解速率。加入試劑5%H2O2溶液、蒸餾水5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液產(chǎn)生氣泡快慢慢快結(jié)論H2O2分解反應(yīng)中，F(xiàn)eCl3做催化劑，加快了反應(yīng)速率【講解】能加快化學(xué)反應(yīng)速率的叫正催化劑；能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的叫負催化劑，在實際應(yīng)用中，如不特別說明，凡是說催化劑都是指正催化劑。約80%-85%的化工生產(chǎn)過程要使用催化劑。使用催化劑的目的是加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。催化劑參加化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是不變的。催化劑具有高度的選擇性和專一性。我們常提到的酶就是一種非常好的催化劑?！具^渡】通過以上實驗我們定性了解了改變濃度、溫度、催化劑等外界條件，可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，下面我們定量研究一下濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。閱讀課本，完成實驗探究Ⅱ?！緦嶒炋骄竣颉客ㄟ^實驗測定并比較化學(xué)反應(yīng)的速率【實驗藥品】鋅粒、1mol/L的硫酸、4mol/L的硫酸【實驗裝置】【實驗步驟】：①組裝實驗裝置，在錐形瓶中放入2g鋅粒，通過分液漏斗加入40mL1mol/L的硫酸溶液，測量并記錄收集10mLH2所用的時間。②另組一套裝置，加入40mL4mol/L的硫酸，測量并記錄收集10mLH2所用的時間。實驗結(jié)果：加入試劑所用時間min反應(yīng)速率mol/(L·min)結(jié)論1mol/LH2SO44mol/LH2SO4實驗結(jié)論：4mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)比1mol/L的硫酸與鋅反應(yīng)快?！究偨Y(jié)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響結(jié)果內(nèi)因性質(zhì)反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，化學(xué)反應(yīng)速率越快；反之則越慢外因催化劑使用催化劑，化學(xué)反應(yīng)速率加快溫度升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)加快；反之減慢氣態(tài)反應(yīng)物壓強增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢固體反應(yīng)物表面積增大固體反應(yīng)物的表面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之減慢其他光波，電磁波，超聲波，溶劑等【課堂練習(xí)】某學(xué)生做濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實驗時，將3支試管編號為①、②、③，并按下表中物質(zhì)的量進行實驗，記錄下的時間數(shù)據(jù)是16s、28s、33s，請將3個數(shù)據(jù)填入下表的適當(dāng)位置，并寫出實驗結(jié)論。試管編號加3%Na2S2O3加H2O加H2SO4(1∶5)出現(xiàn)渾濁時間①3mL3mL5滴as②4mL2mL5滴bs③5mL1mL5滴cs(1)將對應(yīng)①、②、③的時間分別寫出：a__33___，b__28___，c__16___(2)實驗結(jié)論：__增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快___。(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O___。解析：①、②、③組所用H2SO4的濃度、體積相同，所加Na2S2O3與H2O的體積比分別為1∶1、2∶1、5∶1，故參加反應(yīng)的Na2S2O3的濃度由大到小的順序為③>②>①，反應(yīng)速率③>②>①，出現(xiàn)渾濁的時間③<②<①，這說明反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快。【課堂小結(jié)】【課堂檢測】1.下列做法利用了濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的是(D)A．將食物保存在電冰箱里B．做粉塵爆炸實驗時選用很細的面粉C．向過氧化氫溶液中加入MnO2D．鐵與稀鹽酸反應(yīng)太慢時加入較濃的鹽酸【解析】A項，將食物保存在電冰箱里是溫度對反應(yīng)速率的影響，錯誤；B項，做粉塵爆炸實驗時選用很細的面粉是接觸面積對反應(yīng)速率的影響，錯誤；C項，向過氧化氫溶液中加入MnO2是催化劑對反應(yīng)速率的影響，錯誤；D項，鐵與稀鹽酸反應(yīng)太慢時加入較濃的鹽酸改變了鹽酸的濃度，反應(yīng)速率發(fā)生了改變，正確。2.下列事實能說明影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素是反應(yīng)物本身性質(zhì)的是(A)A．Cu能與濃硝酸反應(yīng)，而不與濃鹽酸反應(yīng)B．Cu與濃硝酸反應(yīng)比與稀硝酸反應(yīng)快C．N2與O2在常溫、常壓下不反應(yīng)，放電時可反應(yīng)D．Cu與濃硫酸反應(yīng)，而不與稀硫酸反應(yīng)【解析】要想說明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，則該實驗事實的區(qū)別應(yīng)在反應(yīng)物本身，而不是外界因素(如濃度、壓強、溫度、催化劑等)。B、D項為反應(yīng)物濃度不同所致，C項為反應(yīng)條件不同所致，只有A項是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。3．把鎂條直接投入到盛有鹽酸的敞口容器里，產(chǎn)生H2速率如圖所示。下列因素中對產(chǎn)生H2速率有影響的是(C)①鹽酸的濃度②鎂條的表面積③溶液的溫度④Cl－的濃度A．①④ B．③④C．①②③ D．②③【解析】鎂條與鹽酸反應(yīng)過程中鹽酸濃度逐漸減小，同時放出一定的熱量。4．向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應(yīng)時，按反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是(C)甲：在500℃時，SO2和O2各10mol反應(yīng)乙：在500℃時，用V2O5作催化劑，10molSO2和5molO2起反應(yīng)丙：在450℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)丁：在500℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的各因素，對反應(yīng)速率影響程度大小的一般規(guī)律為：催化劑>溫度>濃度，即有催化劑V2O5，溫度高的化學(xué)反應(yīng)速率快，所以反應(yīng)速率由大到小順序排列為乙、甲、丁、丙，故C項正確。5．把0.01molMnO2粉末加入50mL過氧化氫的溶液里(ρ＝1.1g·L－1)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，放出氣體的體積V和時間t的關(guān)系曲線如下圖所示。(1)A、B、C、D各點反應(yīng)速率快慢的順序是__D>C>B>A___。(2)過氧化氫溶液的初始物質(zhì)的量濃度為__0.108__mol/L___。(3)根據(jù)曲線形狀解釋反應(yīng)速率的變化情況是__隨著c(