人教版高中化學(xué)選修4教案：第二章第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素一、教材分析本節(jié)課起著承上啟下的作用，緒言中介紹的碰撞理論可以用來(lái)解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率 的影響。學(xué)生對(duì)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的進(jìn)一步理解又為后續(xù)化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)奠定了理 論基礎(chǔ)。同時(shí)本節(jié)課是在社會(huì)生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識(shí)，是對(duì)人類(lèi)文明進(jìn)步和 現(xiàn)代化發(fā)展有重大價(jià)值的知識(shí)，與我們每個(gè)人息息相關(guān)。使學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)用價(jià)值。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能理解濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。能初步運(yùn)用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等來(lái)解釋濃度、壓強(qiáng)、溫度和催化劑等條件 對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2、過(guò)程與方法掌握運(yùn)用濃度、壓強(qiáng)、溫

2、度和催化劑等條件比較反應(yīng)速率大小的方法。通過(guò)識(shí)別有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率與壓強(qiáng)、溫度或濃度等的圖象，提高識(shí)圖析圖能力，培養(yǎng)從圖 象中挖掘化學(xué)信息的能力。3、情感態(tài)度價(jià)值觀學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)探究的基本方法，發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。三、教學(xué)重點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素。四、教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的原因。五、教學(xué)方法講解、對(duì)比、歸納。六、學(xué)情分析七、教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法【引入】提出幾個(gè)問(wèn)題以引起學(xué)生思考：1.我們能夠計(jì)算出一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率，能否改變化學(xué)反應(yīng)速率呢？2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是什么？我們?nèi)祟?lèi)能否控制這個(gè)因素？3.我們能否通過(guò)改變外在條件來(lái)改變化學(xué)反應(yīng)的速率呢？

3、試根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)舉例說(shuō)明?！净顒?dòng)】 學(xué)生閱讀第一自然段后回答：化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞有關(guān)，因此所有改變內(nèi)能、運(yùn)動(dòng)速率以及碰撞幾率的條件，都可改變控制反應(yīng)速率。如加熱、攪拌、增大反應(yīng)物濃度，都是我們已經(jīng)用過(guò)的方法。日常生活中汽車(chē)加大油門(mén)、向爐膛鼓風(fēng)、溫水發(fā)酵、用煤粉代替煤塊等，都是改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法?！局R(shí)回顧】有效碰撞理論1、有效碰撞：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子間必須發(fā)生碰撞。反應(yīng)物分子之間的碰撞只有少數(shù)碰撞能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，多數(shù)碰撞并不能導(dǎo)致反應(yīng)的發(fā)生，是無(wú)效碰撞。碰撞的頻越高，則化學(xué)反應(yīng)速率就越大。研究發(fā)現(xiàn)，只有既具有足夠的能量又有合適的碰撞

4、取向的分子碰撞，才是有效碰撞。有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。投籃中的兩個(gè)條件：一是運(yùn)動(dòng)員應(yīng)具有足夠的能量，二是應(yīng)有合適的取向。有效碰撞的道理即是如此。2、活化能和活化分子(1)活化分子(activated molecule):能夠發(fā)生有效碰撞的分子?；罨肿又g之所以能夠發(fā)生有效碰撞，是由于它們能量高，發(fā)生碰撞時(shí)，能夠克服相撞分子之間的排斥力，破壞分子內(nèi)部原子間的“結(jié)合力”，從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子破壞，重新組合生成物分子，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(2)活化能(activation energy):活化分子所多出的那部分能量(或普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所需要的能量)。如上圖中的E1是反應(yīng)的活化能，E1-E2是

5、反應(yīng)熱?；罨茉叫。胀ǚ肿泳驮饺菀鬃兂苫罨肿踊罨疛普通分子+活化能去活化活化分子活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對(duì)這個(gè)化學(xué) 反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響。(3)活化能與化學(xué)反應(yīng)速率：在一定條件下，活化分子所占的百分?jǐn)?shù)是固定不變 的?；罨肿拥陌俜?jǐn)?shù)越大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞 的次數(shù)越多，化學(xué)反應(yīng)速率就越快?；罨艿?普通分子易變成活化分子*活化分子百分?jǐn)?shù)大*有效碰 撞次數(shù)多一“反應(yīng)速率快利用有效碰撞理論可以解釋外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑 )對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?！局v解】 影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，是內(nèi)在因素，我們

6、人類(lèi) 是不能改變這個(gè)因素的。因此我們應(yīng)尊重這個(gè)自然規(guī)律。但是，當(dāng)一個(gè)反應(yīng)確定 之后，我們可以尊重其客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上通過(guò)改變外界條件來(lái)改變這個(gè)反應(yīng)的速 率，使它按著我們?nèi)祟?lèi)需要的速率進(jìn)行?！景鍟?shū)】第二節(jié)影響反應(yīng)速率的因素一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【提問(wèn)】 濃度是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？【學(xué)生活動(dòng)】通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行?；仡欉^(guò)去已有的化學(xué)知識(shí)和所掌握的實(shí)驗(yàn)事實(shí)?！就队啊繉?shí)驗(yàn) 2-2 :在溫度不變的情況下，0.01mol/L KMnO 4溶液與不同濃度的的溶液反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。注意事項(xiàng)：KMnQ溶液的濃度不要太大，否則溶液顏色過(guò)重，需要草酸的量及褪色 時(shí)間都要發(fā)生相應(yīng)變化。配制成 0.0

7、1 mol/L 比較合適。KMnQ溶液要用硫酸酸化。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液均為由紫色褪為無(wú)色。 0.2mol/L的HaCzQ褪色更快。化學(xué)反應(yīng)方程式：2KMn35HC2Q +3H2SQ= K2SQ+2MnSOIOCQf +8H2Q實(shí)驗(yàn)結(jié)論：其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率加快，減小反應(yīng)物濃度反 應(yīng)物速率減小?！舅伎寂c交流】在上述實(shí)驗(yàn)中，為什么實(shí)驗(yàn)開(kāi) 始時(shí)溶液褪色較慢，隨后褪色加快？【實(shí)驗(yàn)探究】在兩支試管中各加入4 mL0.01mol/L H 2C2C4溶液；再向其中一支試管加 入一粒黃豆大的 MnSQ固體。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩支試管中溶液均褪色，加入Mn2+的褪色更快些結(jié)論：Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用

8、。在實(shí)驗(yàn)1中實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)溶液褪色較慢，由于反應(yīng)中生成Mn2+具有催化作用，隨后褪色會(huì)加快【板書(shū)】當(dāng)其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度增大反應(yīng)速率。減小反應(yīng)物的濃 度反應(yīng)速率減慢?！舅伎肌?為什么增大反應(yīng)物的濃度會(huì)影響反應(yīng)速率呢？【講解】 在其他條件不變時(shí)，對(duì)某一反應(yīng)來(lái)說(shuō)，活化分子在反應(yīng)物分子中所占的 百分?jǐn)?shù)是一定的。當(dāng)增加反應(yīng)物的濃度時(shí)，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?！局v解】 還需要補(bǔ)充的是，固體和純液體的濃度是一個(gè)常數(shù)，所以增加這些物質(zhì) 的量，不會(huì)影響反應(yīng)的速率。【過(guò)渡】壓強(qiáng)是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？【板書(shū)】二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【講解】當(dāng)增大壓強(qiáng)時(shí)，固

9、態(tài)、液態(tài)物質(zhì)體積基本不變，濃度也不變，反應(yīng)速率 也不變。對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，增大壓強(qiáng)，體積減小，濃度增大，因而反應(yīng)速率也增大?！舅伎肌繛槭裁丛龃髩簭?qiáng)會(huì)影響有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)的速率？【講解】一定量氣體的體積與其所受的壓強(qiáng)成正比。這就是說(shuō)，如果氣體的壓強(qiáng) 增大到原來(lái)的2倍，氣體的體積就縮小到原來(lái)的一半，單位體積內(nèi)的分子數(shù)就增 多到原來(lái)的2倍，即體系中各個(gè)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。如果參加反 應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液時(shí)，由于改變壓強(qiáng)對(duì)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(wú)關(guān)?！就队啊?

10、Ar %【講解】壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變濃度而影響反應(yīng)速率的。我們?cè)诜治?壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)最終落實(shí)到濃度上，將壓強(qiáng)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為濃度問(wèn)題。【板書(shū)】其它條件不變的情況下，對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率增大，減小 壓強(qiáng)反應(yīng)速率減小?！具^(guò)渡】溫度是怎樣對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行影響的？【板書(shū)】三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【投影】實(shí)驗(yàn)2-3 :10ml同濃度的NS2Q溶液分別在不同溫度下與 0.1mol/L的硫酸10ml反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：加熱的一組首先出現(xiàn)渾濁?；瘜W(xué)方程式：NstQQ +H2SQ = Na 2SO4 +SO4 +SJ +"0實(shí)驗(yàn)結(jié)論：其他條件相同時(shí)，升高溫度反應(yīng)速率

11、加快，降低溫度速率減慢?！究茖W(xué)探究】 已知 4+4l+Q2= 212+2H2Q ,現(xiàn)有 1 mol/L KI 溶液、0.1 mol/L H2SQ4溶液和淀粉溶液，請(qǐng)?zhí)骄咳芤撼霈F(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間與溫度的關(guān)系。試劑種類(lèi)及用量2 mL KI溶液、2滴 淀粉溶液、2 mL稀硫酸實(shí)驗(yàn)溫度室溫冰水混合物試劑加入順序及理由分別向2 mL KI溶液滴加2滴淀粉溶液后，再分別加入 2 mL稀硫 酸。因?yàn)樵诓患铀岬那闆r下，Q不能氧化I實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象室溫的一組溶液快出現(xiàn)藍(lán)色結(jié)論其他條件相同時(shí)，升高溫度反應(yīng)速率加快，降低溫度反應(yīng)速率減慢【板書(shū)】在其它條件不變的情況下，升高溫度化學(xué)反應(yīng)要加快，降低溫度，化學(xué) 反應(yīng)減慢。【思考】為什

12、么升高溫度會(huì)使反應(yīng)速率加快?【講解】當(dāng)反應(yīng)物濃度一定時(shí)，分子總數(shù)一定，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增 高，使一部分原來(lái)能量較低的分子變成活化分子，活化分子的百分比增大，因而 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?！就队啊俊局v解】上述結(jié)論，對(duì)于吸熱和放執(zhí)反應(yīng)都適用。般地，溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響比濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響要大，也更易于控制，是實(shí)驗(yàn)室最常 用的增大化學(xué)反應(yīng)速率的方法?！具^(guò)渡】催化劑是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的？【板書(shū)】四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【投影】實(shí)驗(yàn)2-4 :過(guò)氧化氫分解的對(duì)比實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟：在錐形瓶中中分別加入 10mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的HbO2，雙孔塞上

13、插有短 導(dǎo)管和漏斗，短導(dǎo)管里插有帶余燼的木條。開(kāi)始時(shí)余燼沒(méi)有明顯變化，經(jīng)漏斗向 錐形瓶?jī)?nèi)加入少量 MnO后，試管中迅速產(chǎn)生大量氣泡，余燼復(fù)燃。化學(xué)方程式：2fQ一 2H2O + 02 f MnQ實(shí)驗(yàn)結(jié)論：催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率。【板書(shū)】催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。【講解】能加快化學(xué)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。在實(shí)際應(yīng)用中。如不特別說(shuō)明，凡是催化劑都是指正催化劑?！就队啊俊局v解】當(dāng)溫度和反應(yīng)物濃度一定時(shí)，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?！局v解

14、】約85%勺化學(xué)反應(yīng)需使用催化劑，在使用催化劑時(shí)應(yīng)防止催化劑中毒?！究茖W(xué)探究】在兩支試管中分別加入 2 mL 5%H0溶液，再向溶液中分別滴入0.1 mol/L FeCI 3和CuSO溶液各1 mL，搖勻，比較 HbQ的分解速率實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兩支試管中均有細(xì)小的氣泡產(chǎn)生，滴入FeCl3溶液產(chǎn)生的氣泡更快些實(shí)驗(yàn)結(jié)論：催化劑是具有選擇性。【講解】 催化劑有選擇性，不同的反應(yīng)需要不同的催化劑，且具有一定的活化程 度，催化劑不同，活化溫度不同【總結(jié)】 增大濃度，增加壓強(qiáng)、升高溫度、加入催化劑都能增大反應(yīng)速率?！倦S堂練習(xí)】1、從下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)所引出的相應(yīng)結(jié)論正確的是（AC ）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)事實(shí)結(jié)論A其他條件相同時(shí)，

15、NatSQ溶液濃度增大， 析出硫沉淀所需的時(shí)間越短當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大反 應(yīng)物濃度化學(xué)反應(yīng)速率加快B在化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑在質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有發(fā)生改變催化劑一定不參與化學(xué)反應(yīng)CJ濃度相冋的鹽酸和醋酸分別與等質(zhì)量 的形狀相同的鋅粒如出反應(yīng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)速率相同D在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)H2(g) +| 2(g)2HI(g)，把容積縮小一倍正反應(yīng)速率越快，逆反應(yīng)速 率不變2、在鋅與某濃度的鹽酸起反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)學(xué)生得到下面的結(jié)果:序號(hào)鋅的質(zhì)量/g鋅的形狀溫度/C完全溶解于酸的時(shí)間/sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片30t 1E2薄片3550F2顆粒15t 2G2粉末15t 3則下列說(shuō)法正確的是(B)A、t i=75aB、12>200 >t 3C、單位時(shí)間內(nèi)消耗的鋅的質(zhì)量mG&g