第2章 第3节 化学反应的速率-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修1 化学反应原理【导与练】高中同步全程学习word（鲁科版）山东专用

第2课时　影响化学反应速率的因素 课程目标展示 素养目标达成 能通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 1.宏观辨识与微观探析:通过实验,从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律,并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释。 2.证据推理与模型认知:建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型,即“实验现象→影响规律→理论解释”,促进“证据推理”核心素养的发展。 学习任务1　浓度、压强对化学反应速率的影响 NO.1　自主学习·夯实基础 1.化学反应速率理论 (1)碰撞理论:基元反应碰撞理论认为,化学反应之所以能发生,是反应物分子之间互相碰撞的结果,但只有能量超过某一限度Ec(相当于活化能)并满足一定方向要求的活化分子之间的碰撞,才是真正发生反应的有效碰撞。 (2)过渡态理论:基元反应过渡态理论认为,基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态,这个状态称为过渡态。 过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态,过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。 微点拨:过渡态就是一种旧键快要断裂但还没有彻底断裂,新键将要形成但还没有彻底形成的特殊状态。 2.浓度对化学反应速率的影响 (1)影响规律:其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率增大;减小反应物的浓度,反应速率减小。 (2)碰撞理论解释: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几率增加→反应速率加快;反之,反应速率减慢。 3.压强对化学反应速率的影响 (1)影响规律:对于有气体参加的化学反应,在相同温度下,增大压强(减小容器容积),反应速率增大;减小压强(增大容器容积),反应速率减小。 (2)碰撞理论解释:增大压强→气体体积缩小→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几率增加→反应速率加快;反之,反应速率减慢。即压强对化学反应速率的影响,可转化成浓度对化学反应速率的影响。 微点拨:浓度、压强改变均不能改变分子的能量,所以不会影响活化分子百分比,但是可以影响“单位体积”内活化分子数目,因此可以影响“有效碰撞”几率进而影响反应速率。 NO.2　互动探究·提升能力 双氧水应用非常广泛。纺织、造纸工业可以用作纤维的漂白剂;有机工业可以作氧化剂;环境保护可处理各种有害废水。为探究浓度对H2O2分解反应速率的影响,同学们设计了如下两个实验,MnO2放在气球中,实验时将MnO2同时倒入试管中,在反应结束前的某一时间同时观察,现象如图所示。 探究　浓度对反应速率的影响 问题1:上述实验②应该加入多少毫升的10%H2O2溶液?加几克 MnO2? 提示:10 mL的10% H2O2溶液,1 g MnO2。 问题2:实验①、②现象是什么?据此得出什么结论? 提示:②气球膨胀比①气球快。结论是c(H2O2)越大,H2O2分解速率越快。 问题3:实验证明H2O2用MnO2催化分解的反应速率方程为v=k·c(H2O2),常温下此反应速率常数k=0.06 min-1,以H2O2浓度为横坐标,反应速率为纵坐标,则此方程数学图像是什么形状? 提示:一条直线,此直线的斜率就是速率常数k。 问题4:一个反应速率方程与方程式系数有没有关系?速率常数与哪些因素有关? 提示:没有关系,速率方程完全是由实验测定出来的。速率常数与温度、催化剂、固体表面性质等因素有关系,但与浓度无关。 问题5:气体浓度与压强有什么关系?溶液或固体压强与浓度有无关系? 提示:气体浓度与压强成正比,所以气体压强改变可以从浓度角度分析对速率的影响。溶液或固体浓度不受压强影响,固体、液体极难压缩,因此无气体参与的反应,改变压强,反应速率不受影响。 压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起了浓度的改变。所以,在讨论压强对反应速率的影响时,应分析浓度如何变化。 对于有气体参加的反应体系,有以下几种情况: (1)恒温时:增大压强,体积缩小,浓度增大,反应速率增大。 (2)恒容时:①充入气体反应物,浓度增大,总压增大,反应速率增大;②充入“惰性气体”(与反应中各物质无关的气体),总压增大,但反应中各气体的浓度不变(分压不变),则反应速率不变。 (3)恒压时:充入“惰性气体”,体积增大,各物质的浓度减小,反应速率减小。 凝练素养:通过浓度、压强对反应速率影响的探究,培养证据推理与模型认知素养。 NO.3　应用体验·形成素养 题点　浓度、压强对反应速率的影响 1.(2021·河南信阳期中)下列有关浓度与化学反应速率的说法正确的是(　D　) A.增大反应物浓度导致反应速率加快,是因为增大了活化分子百分数 B.对于任何化学反应,反应物浓度增大,反应速率一定加快 C.通常情况下,锌和盐酸反应时加入浓氯化锌溶