内容正文:
第二节 影响化学反应速率的因素
第1课时 影响化学反应速率的因素
课程目标
素养目标
1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。
2.初步运用有效碰撞理论和活化分子等知识解释外界条件对化学反应速率的影响。
3.初步学会设计“对照实验”,比较条件的改变对化学反应速率快慢的影响。
授课提示:对应学生用书第16页
一、有效碰撞理论
1.化学反应
2.有效碰撞
[来源:学,科,网]
3.活化分子与活化能
—能够发生有效碰撞的分子
|
—活化分子比普通分子高出的能量
4.化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系
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次数越多→化学反应速率越快。
二、外界因素对化学反应速率的影响
1.浓度
(1)规律
当其他条件不变时,
(2)解释
→反应速率增大
2.压强(针对有气体参加的、压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应)
(1)规律
(2)解释
(3)注意:压强是否影响化学反应速率,取决于是否影响反应物的浓度。如恒容下充入稀有气体,气体压强增大,但反应物浓度不变,故反应速率不变。恒压下充入稀有气体,气体压强不变,但体积增大,反应物浓度减小,反应速率减小。
3.温度
(1)规律
当其他条件不变时,
(2)解释
反之,降低温度,反应速率减小。
4.催化剂
(1)规律
当其他条件不变时,使用催化剂,可以加快化学反应速率。(若不特别指明,催化剂就是指正催化剂)
(2)解释
催化剂→
5.其他因素对化学反应速率的影响。
如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等,均会对化学反应速率产生影响。
■多维思考·自主预习
1.决定化学反应速率的根本因素是( )
A.温度和压强
B.反应物的浓度
C.参加反应的各物质的性质
D.催化剂的加入
答案:C
2.当其他条件不变时,下列化学反应的反应速率与压强变化基本无关的是( )
A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
D.H2(g)+I2(g)2HI(g)
答案:A
3.把下列化学反应与影响因素连线。
A.催化剂
(2)黄铁矿燃烧时粉碎成矿粒
C.温度
D.固体表面积
(5)夏天的食物比冬天更易霉变 E.光照
答案:(1)—E (2)—D (3)—A (4)—B (5)—C
4.为了更好地解决能源问题,人们一方面研究如何提高燃料的燃烧效率,另一方面寻找能源。请从提高化学反应速率的角度分析提高燃烧效率的几种方案。
答案:将煤粉碎或煤的气化与液化或液体燃料呈雾状喷出。
5.汽车尾气正成为城市的主要空气污染源。NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢反应生成N2和CO2,为控制汽车污染有人提出增大压强、提高反应温度或使用催化剂的解决方案,其中最合理可行的是什么?
答案:使用合适的催化剂。
授课提示:对应学生用书第17页
要点一 化学反应速率的影响因素
[典例剖析]
(一)浓度对化学反应速率的影响[来源:学_科_网]
[典例1] (1)实验室用锌粒与稀硫酸制氢气的反应中:
①将少量Na2SO4粉末加入稀H2SO4中,产生的氢气的速率________。
②增加锌粒的量,产生氢气的速率________。
(2)把下列4种X的溶液,分别加入4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中,并加水稀释到50 mL,此时X与盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最大的是________。
A.20 mL 3 mol·L-1 B.20 mL 2 mol·L-1
C.10 mL 4 mol·L-1 D.10 mL 2 mol·L-1
[解析] 本题中反应速率的大小是由混合后反应物浓度的大小决定的,由于最后溶液体积相同,所以混合前X的物质的量越大,混合后其浓度越大,反应速率越快。
[答案] (1)①不变 ②不变 (2)A
练后归纳:1对于固体或纯液体物质,一般情况下其浓度可视为常数,因此改变固体或纯液体物质的用量对化学反应速率无影响。
2固体反应物的颗粒大小对固体表面积的影响很大,固体颗粒越细,表面积越大,反应速率越大。
3分析溶液中进行的离子反应浓度对反应速率的影响时,应注意离子浓度改变的方式,加入无关的离子,不影响反应速率。
4分析两溶液混合后反应物浓度对反应速率的影响时,应根据混合后溶液中反应物的浓度,而不是混合前溶液的浓度。
(二)压强对化学反应速率的影响
[典例2] 反应3Fe(s)+4H2O(g)高温,Fe3O4(s)+4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,试回答:
(1)将容器的体积缩小一半,正反应速率______