2015-2016學年《化學反應速率》導學案

1、第3節(jié)化學反應速率與限度第1課時化學反應速率1.了解化學反應速率的概念及其表達式。2.學會利用反應速率表達式進行簡單的定量計算,并能比較反應速率的大小。3.知道反應速率的快慢受濃度、溫度、催化劑、固體表面積等條件的影響。4.知道控制化學反應速率對人類生產(chǎn)、生活的意義。一、化學反應速率的含義及表示方法1.概念:表示化學反應進行快慢的物理量。化學反應不同,反應速率也不同。2.表示方法:通常用單位時間內(nèi)反應物濃度的減少或者生成物濃度的增加來表示。3.數(shù)學表達式:v=。  4.單位:mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1等。5.舉例:某反應

2、中H2在2 min內(nèi)由2 mol·L-1變成1 mol·L-1,則v(H2)=0.5 mol·L-1·min-1。 二、影響化學反應速率的因素1.溫度將分別盛有3 mL 5% H2O2溶液(滴有兩滴FeCl3溶液)的試管分別置于A.盛有冷水的燒杯中、B.盛有溫水的燒杯中、C.盛有熱水的燒杯中。(1)實驗現(xiàn)象:產(chǎn)生氣泡由快到慢的順序是C>B>A(用字母表示)。(2)實驗結論:升高溫度,反應速率增大;降低溫度,反應速率減小。2.催化劑有a、b、c三支分別盛有3 mL 5% H2O2溶液的試管,a試管中不加任何試劑,b試管中加入少許FeC

3、l3溶液,c試管中加入少許MnO2粉末。(1)實驗現(xiàn)象:產(chǎn)生氣泡速率最慢的試管是a(填字母)。 (2)實驗結論:催化劑能加快反應速率。3.其他影響因素除溫度、催化劑外,固體的表面積、反應物的狀態(tài)、溶液的濃度、氣體的壓強等都可以影響化學反應速率。1.化學反應速率是指平均速率還是瞬時速率?2.有同學認為化學反應中:反應物的濃度是減少的,生成物的濃度是增加的,所以用反應物表示的反應速率為正值,則用生成物表示的反應速率為負值。你同意這個觀點嗎?3.決定化學反應速率的主要因素是什么?4.單位時間內(nèi),消耗反應物的物質(zhì)的量越多,反應速率是不是就越大?探究1:化學反應速率的計算已知反應:4NH3(g

4、)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在5 L的密閉容器中進行。(1)20 s后,NO的物質(zhì)的量增加了1.6 mol,此時用NO表示該反應的反應速率v(NO)是多少?(2)20 s后,NH3、O2、H2O物質(zhì)的量變化了多少?用NH3、O2、H2O表示的化學反應速率v(NH3)、v(O2)、v(H2O)分別是多少?(3)同一反應在相同時間內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應速率,其數(shù)值是否相同?表示的反應快慢是否相同?用不同物質(zhì)表示的反應速率其數(shù)值有什么規(guī)律?1.化學反應:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在不同時間內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應速率大小如下:A.v(NH3)=3 mo

5、l·L-1·s-1B.v(O2)=5 mol·L-1·s-1C.v(NO)=5 mol·L-1·s-1D.v(H2O)=6 mol·L-1·s-1上述表示的反應速率由大到小排列的順序如何?2.在描述反應速率時應指明是用哪種物質(zhì)表示的速率,為什么?反應4A(s)+3B(g)2C(g)+D(s),經(jīng)2 min,B的濃度減少0.6 mol·L-1。則下列說法正確的是()。A.用A表示的反應速率是0.4 mol·L-1·min-1B.分別用B、C表示反應的速率,其比值是32C.在2 min末,

6、用B表示的反應速率是0.3 mol·L-1·min-1D.在這2 min內(nèi),B和C兩種物質(zhì)濃度都逐漸減小探究2:外界條件對化學反應速率的影響某學習小組研究影響鋅與稀硫酸反應速率的外界條件,設計實驗的數(shù)據(jù)如下:實驗序號鋅的質(zhì)量/g鋅的狀態(tài)c(H2SO4)/mol·L-1V(H2SO4)/mL反應前溶液的溫度/其他試劑10.65粒狀0.55020無20.65粉末0.55020無30.65粒狀0.550202滴CuSO4溶液40.65粉末0.85020無50.65粉末0.850352滴CuSO4溶液(1)在此5組實驗中,判斷鋅和稀硫酸反應速率大小,最簡單的方法可通過測定

7、進行判斷,其速率最快的是(填實驗序號)。 (2)實驗1和2表明對反應速率有影響;實驗1和3表明對反應速率有影響。 (3)進行實驗2時,該小組同學根據(jù)實驗過程繪制的氫氣體積(標準狀況下)與時間的關系如圖所示。在OA、AB、BC三段中反應速率最快的是,其原因是。 24 min內(nèi)以硫酸的濃度變化表示的反應速率(假設溶液的體積不變)v(H2SO4)=mol·L-1·min-1。 1.若是氣體之間的反應,增大壓強(如縮小容器的體積),化學反應速率會加快的原因是什么?結合濃度對反應速率的影響分析。2.鋅片與稀硫酸反應時,將鋅片換成鋅粉,反應速率為

8、什么會增大?3.鋅與稀硫酸反應時,能否用鋅的濃度變化來表示該反應的反應速率?根據(jù)反應速率的計算公式分析。4.可以根據(jù)哪些相關量的變化來測量鋅粒與硫酸反應的反應速率?某研究性學習小組通過鐵與鹽酸反應的實驗,研究影響反應速率的因素(鐵的質(zhì)量相等,鐵塊的形狀一樣,鹽酸均過量),甲同學設計的實驗如下表所示:實驗編號鹽酸濃度/mol·L-1鐵的狀態(tài)溫度/K14.00塊狀29324.00粉末29332.00塊狀29344.00塊狀313請回答下列問題:(1)若四組實驗均以收集到500 mL(已轉(zhuǎn)化為標準狀況下)氫氣為標準,則上述實驗中還需要測定的數(shù)據(jù)是。 (2)實驗(填實驗編號,下同)

9、和是研究鹽酸的濃度對該反應速率的影響;實驗和是研究溫度對該反應速率的影響。 (3)測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到如圖所示曲線,則曲線c、d分別對應的實驗組別可能是實驗和。 (4)乙同學設計了下列一組實驗:所用鐵塊的形狀、質(zhì)量均相同,所用酸的體積相同,其濃度如下,你認為產(chǎn)生氫氣速率最快的是。 A.3.0 mol·L-1鹽酸B.5.0 mol·L-1硝酸C.18.4 mol·L-1硫酸D.2.0 mol·L-1硫酸1.互動交流學習體會是倡導的學習方法之一。下列是四位同學學習化學反應速率后交流的學習體會,其

10、中正確的是()。A.化學反應速率可以衡量化學反應進行的快慢B.化學反應速率只能用反應物濃度的減少量來表示C.化學反應速率的大小主要取決于反應進行時的外界條件D.某物質(zhì)的反應速率為0.2 mol·L-1·s-1,表示反應進行1 s時該物質(zhì)的濃度是0.2 mol·L-12.在恒溫恒容的容器中進行反應N2O4(g)2NO2(g),若反應物濃度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1 需20 s,則20 s 內(nèi)NO2的平均反應速率是()。A.0.05 mol·L-1·s-1B.0.002 mol·L-1

11、3;s-1C.0.004 mol·L-1·s-1D.0.006 mol·L-1·s-13.汽車尾氣里含有有毒的NO和CO,NO和CO能緩慢地反應生成N2和CO2,下列對此反應的敘述中不正確的是()。A.使用催化劑能加快反應速率B.升高溫度能加快反應速率C.改變壓強對反應速率無影響D.此反應能減輕尾氣對環(huán)境的污染4.某反應中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示,試回答下列問題:(1)反應物是;生成物是。 (2)在2 min內(nèi)用A、B、C表示的化學反應速率分別為、。 (3)該反應的化學方程式是。 參考答案知識體系梳理快慢濃度的減少濃度的增加

12、v=ctmol·L-1·min-1mol·L-1·s-10.5 mol·L-1·min-1C>B>A增大減小a加快表面積狀態(tài)濃度基礎學習交流1.化學反應速率表示的是一段時間內(nèi)的平均反應速率。2.不同意;化學反應速率無正負之分,無論是用反應物還是用生成物表示反應速率,其數(shù)值都是正值。3.反應物自身的性質(zhì)。4.不一定,反應物物質(zhì)的量消耗越多,濃度變化不一定越大。重點難點探究探究1:互動探究(1)v(NO)=0.016 mol·L-1·s-1。(2)NH3的物質(zhì)的量減少了1.6 mol,O2的物質(zhì)的量減少了2

13、 mol,H2O的物質(zhì)的量增加了2.4 mol;v(NH3)=0.016 mol·L-1·s-1,v(O2)=0.02 mol·L-1·s-1,v(H2O)=0.024 mol·L-1·s-1。(3)同一反應在相同時間內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應速率,其數(shù)值可能不同,但表示的反應快慢相同;反應速率之比等于各物質(zhì)化學計量數(shù)之比。探究拓展1.C>B=D>A2.在同一反應中,用不同物質(zhì)來表示反應速率時,其數(shù)值不一定相同,故描述反應速率時應指明物質(zhì)。探究體驗B探究2:互動探究(1)鋅完全消失所需的時間;5(2)固體反應物的表面積;(是否形成)原電池(3)AB;反應放熱,使溫度升高,反應速率加快0.06探究拓展1.增大氣體的壓強,相當于增大氣體反應物的濃度,故反應速率增大。2.鋅片換成鋅粉,增大了固體的表面積,故反應速率增大。3.不能;因為鋅是固體,無物質(zhì)的量濃度變化,故一般不用固體或純液體來表示化學反應速率。4.可以通過