专题2 第一单元 第2课时 影响化学反应速率的因素（教师用书）-2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1【金版新学案】同步导学（苏教2020 双选版）

第2课时　影响化学反应速率的因素 [素养发展目标]　1．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。2．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。3．能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。4．知道催化剂可以改变反应历程，对调控化学反应速率具有重要意义。 一、浓度对反应速率的影响 [观察思考]P44完成该实验，并填写下列问题有关内容 实验操作 实验现象 均出现浑浊，先后顺序为A、B、C 实验结论 c(Na2S2O3)增大，产生浑浊的速率加快 规律总结 其他条件相同时，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 1．碰撞理论——化学反应的微观条件 (1)活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 (2)活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。 (3)用碰撞理论理解化学反应的过程 (4)有效碰撞与化学反应速率的关系 有效碰撞的频率越高，则反应速率越快。 2．基元反应 (1)概念 为了简化化学反应研究的模型，我们重点考查最简单的化学反应，即反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应，也称为基元反应。 (2)基元反应的活化能与反应速率的关系 每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。 3．浓度对化学反应速率影响的微观解释 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→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。 【即学即练】 1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应(×) (2) 活化分子比普通分子具有较高的能量(√) (3)所有的化学反应都是经历几步基元反应完成的(×) (4)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大(×) (5)增大反应物的浓度，单位体积内分子总数增加，使单位体积内活化分子总数增加，化学反应速率加快(√) 二、压强对反应速率的影响 (1)规律：对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，反应速率增大；反之，反应速率减小。 (2)解释 压强增大→→反应速率增大 图示如下： (3)实质：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，若反应物为固体、液体，或反应在溶液中进行时，由于改变压强对它们体积的影响很小，因此可以忽略改变压强对反应速率的影响。 【即学即练】 2．对于反应：N2(g)＋O2(g)2NO(g)，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是________，减小反应速率的是________，反应速率不变的是________。 ①增大体积使压强减小 ②体积不变，充入N2使压强增大 ③体积不变，充入O2使压强增大 ④体积不变，充入氦气使压强增大 ⑤体积不变，充入氢气使压强增大 ⑥使总压强不变，充入氖气 提示：②③　①⑥　④⑤ 三、温度和催化剂以及其他因素对反应速率的影响 1．温度对化学反应速率的影响 [观察思考]P46完成该实验，并填写以下空白 实验操作 实验现象 溶液紫红色褪去所需时间长短：甲>丙>乙 实验结论 其他条件相同时，反应物的温度越高，反应速率越快 (1)影响规律：其他条件相同时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小。经验规律，一般温度每升高10 K，反应速率可增加2～4倍。 (2)微观解释 反之，反应速率减小。 2．催化剂对化学反应速率的影响 [观察思考]P47完成该实验，并填写以下空白 原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验操作 续表 实验现象 A、B两试管立即产生大量气泡，C试管产生气泡很慢 结论 FeCl3、MnO2对H2O2的分解都有催化作用，都能加快H2O2的分解 (1)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。 (2)用过渡态理论解释催化剂使化学反应速率增大 ①过渡状态理论简介：反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。如图所示：Ea是正反应的活化能，Ea′是逆反应的活化能。 ②过渡态理论对催化剂影响化学反应速率的解释 使用催化剂→改变了反应的路径(如图)，反应的活化能降低→活化分子数目增多→反应速率加快。 3．其他因素对反应速率的影响 如反应物间的接触面积、光照、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。 【即学即练】 3．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)升高温度，会使分子的平均能量升高，活化分子所占百分数增大，从而使反应速率加快(√) (2)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢(×) (3)催化剂参与化学反应