【步步高】2014-2015学年高中化学 专题2 第一单元 第2课时 影响化学反应速率的因素学案 苏教版选修4

第2课时　影响化学反应速率的因素 [学习目标定位]　1.了解活化能的含义，会用活化能理论解释化学反应速率的影响因素。2.掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂)对化学反应速率的影响规律及实质，并会用相应规律解决有关问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 1．根据课本“信息提示”部分试自学有关碰撞理论的知识。 (1)有效碰撞：能发生反应的碰撞。 (2)活化分子：能量较高，有可能发生有效碰撞的分子。 (3)活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。 (4)普通分子＋活化能 活化分子。 (5)活化能与化学反应速率的关系 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。 活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快。 2．影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同的反应速率。外界条件对化学反应速率也产生影响。 探究点一　浓度、压强对反应速率的影响 1．按 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 中实验 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 要求，完成实验，观察实验现象并填写下表。 实验步骤 ①在两个大小相同的气球中各放入1.0 g碳酸氢钠粉末 ②取两只相同大小的锥形瓶，向其中一只中加入60 mL 2.0 mol·L－1的盐酸，向另一只中加入60 mL 0.2 mol·L－1的盐酸 ③在锥形瓶瓶口套上两个气球 ④同时将气球内的碳酸氢钠粉末加入到锥形瓶中 实验原理 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 实验现象 盛有2.0 mol·L－1盐酸的锥形瓶上的气球膨胀，速率快(填“快”或“慢”)，膨胀的体积大(填“大”或“小”)；盛有0.2 mol·L－1盐酸的锥形瓶上的气球膨胀速率慢，膨胀的体积小 实验结论 其他条件相同时，反应物的浓度越大，反应速率越快；反应物的浓度越小，反应速率越慢     2．对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如右图所示，增大压强，体积减小，浓度增大，化学反应速率加快。由此可见，压强对反应速率的影响，可以归结为浓度改变对反应速率的影响。 3．压强对于固体、液体浓度的影响 由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。 4．对于反应N2＋3H2  2NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响 (1)恒温恒容密闭容器 ①充入N2，压强增大，c(N2)增大，化学反应速率加快。 ②充入He(注He与反应无关)，压强增大，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都不变，化学反应速率不变。 (2)恒温恒压密闭容器 充入He，体积增大，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都减小，化学反应速率减小。 [归纳总结] (1)反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞增加→反应速率加快；反之，反应物浓度减小，则与之相反。(注意：浓度改变引起了活化分子浓度的改变，而活化分子百分数不变。) (2)对于有气体参加的化学反应，若其他条件不变，增大压强，体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞次数增多，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。压强对无气体参加的反应的反应速率无影响。 [活学活用] 1．对于反应C(s)＋H2O(g)  CO(g)＋H2(g)，其他条件不变时，下列措施不能改变化学反应速率的是(  ) A．增大C(s)的量 B．增大H2O(g)的浓度 C．增大CO(g)或H2(g)的浓度 D．减小H2O(g)的浓度 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 　A 解析　改变浓度，可以改变化学反应速率，而改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。 2．反应C(s)＋H2O(g)  CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 (  ) A．将容器的体积扩大一倍 B．将容器的体积缩小一半 C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大 D．保持压强不变，充入N2使容器体积变大 答案　C 解析　容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变；体积不变，充入N2体系总压强增大，但反应物浓度并未改变，反应速率基本不变；充入N2使容器体积增大，总压强不变，但反应物浓度同等程度变小，反应速率变慢。 探究点二　温度对反应速率的影响 已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O。根据下列实验回答问题： (1)取三支试管向其中分别加入2 mL 0.001 mol·L－1的酸性KMnO4溶液，再向试管中分别加入2 mL 0.1 mol·L－1的H2C2O4溶液。你能观察到的实验现象是三支试管内溶液颜色均变浅。 (2)将一支试管放入冰水中，一支试管放入约80 ℃的热水中，另一支试管置于室温下。观察到的实验现象是放入热水中的试管紫色最先褪去，其次是置于室温下的试管褪色，置于冷水中的试管最后褪色。 (3)由该实验得出的结论是温度越高，化学反应速率越快。 [归纳总结] 在浓度一定时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增大了反应物分子中活化分子的百分数，使有效碰撞次数增多，因而使反应速率增大。此外，由于温度升高，会使分子的运动速率加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应地加快。但前者是反应加快的主要原因。 [活学活用] 3．设C(s)＋CO2(g)  2CO(g)　ΔH>0，反应速率为v1，N2(g)＋3H2(g)  2NH3(g)　ΔH<0，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为(  ) A．同时增大              B．同时减小 C．v1增大，v2减小          D．v1减小，v2增大 答案　A 解析　温度对反应速率的影响，对放热反应、吸热反应都适用。升温，v吸、v放都加快；降温，v吸、v放都减慢。 探究点三　催化剂对反应速率的影响 1．按下列实验步骤完成实验 ①向A、B、C三支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液和2～3滴洗涤剂。 ②向A中加入2～3滴FeCl3溶液。 ③向B中加入少量MnO2粉末。 回答下列问题： (1)实验中最先生成大量气泡的是B试管，其次是A试管，C试管生成的气泡最少。 (2)由实验得出的结论是MnO2、FeCl3均能加速H2O2分解，MnO2改变反应速率的效果强于FeCl3。 (3)反应的化学方程式是2H2O2 2H2O＋O2↑。 2．(1)酶是一种特殊的具有催化活性的生物催化剂，与生命现象关系密切。看示意图认识酶的催化原理。 (2)总结归纳酶的催化特点。 ①高度的催化活性。②高度的选择性。③特殊的温度效应。 [归纳总结] 如图所示： (1)催化剂能够增大化学反应速率的原因是它可使反应途径发生改变，降低反应活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而可以成千上万倍地增大化学反应速率。 (2)对于一个化学反应，不同的催化剂，催化效果不同。实验时应选用合适的催化剂。 [活学活用] 4．反应2SO2＋O2  2SO3进行的时间t和反应混合气中SO3的质量分数的关系如右图所示。曲线P表示 使用了催化剂，曲线Q表示未使用催化剂。从图中可知，催化剂可以________，但不能________。 答案　加快反应速率　提高SO3的质量分数 解析　曲线P比Q的拐点出现得早(先达到平衡)，说明P的反应速率快，但最终P、Q在同一直线上，说明催化剂不能提高SO3的质量分数。 (1)口诀记忆 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ：要想反应快加速，增浓加压升温度； 催化增大表面积，反应也可加速度。 (2)除浓度、压强、温度和催化剂外，反应物的分散状态(块状、粉末等)、光、电磁波、超声波、磁场以及溶剂等因素也会对反应速率产生影响。 1．下列说法正确的是(  ) A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率 答案　D 解析　浓度和压强的变化是改变单位体积内活化分子的数目，但活化分子的百分数不变；温度、催化剂是改变活化分子的百分数，单位体积内分子总数不变。 2．同质量的锌与盐酸反应，欲使反应速率增大，选用的反应条件正确的组合是(  ) ①锌粒　②锌片　③锌粉　④5%的盐酸　⑤10%的盐酸　⑥15%的盐酸　⑦加热　⑧用冷水冷却　⑨不断振荡　⑩迅速混合后静置 A．②⑥⑦⑩  B．①④⑧⑩ C．③⑤⑦⑨  D．③⑥⑦⑨ 答案　D 解析　对于锌的选择，表面积越大反应越快，对于盐酸的选择，浓度越大反应越快，另外升高温度也可以加快反应速率，不断地振荡也可以增加反应物之间的接触面积，从而使反应速率增大。 3．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO＋2CO===N2＋2CO2。对此反应，下列叙述正确的是(  ) A．使用催化剂能加快反应速率 B．压强增大不影响化学反应速率 C．冬天气温低，反应速率降低，对人体危害减小 D．无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响 答案　A 解析　使用(正)催化剂能加快反应速率，A正确；增大压强反应速率增大，B错误；冬天气温低，反应速率降低，因为NO、CO都有毒，对人类危害增大，C错；改变温度、压强等外界条件，化学反应速率会改变，D错。 4．对于反应：N2＋O2  2NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是(  ) A．缩小体积使压强增大 B．降低温度 C．体积不变充入He使气体压强增大 D．使总压强不变，充入He 答案　A 解析　缩小体积使压强增大反应物浓度增大→反应速率加快→A正确；降低温度反应速率减慢→活化分子数减小→B错误；体积不变充入He→反应物浓度不变→反应速率不变→C错误；压强不变充入He→反应物浓度减小→反应速率减小→D错误。 5．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？ (1)黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒________；