内容正文:
第2章 第3节化学反应的速率
第2课时 浓度、温度、催化剂对反应速率的影响
【学习目标】
1.了解反应速率的碰撞理论和过渡态理论,并能用相应理论解释化学速率的改变原因。
2.了解瞬时速率方程和阿伦尼乌斯公式。定量的理解条件变化对反应速率的影响。
【核心素养目标】
1.证据推理与模型认知:从反应现象或实验数据入手,理解反应速率公式的确定方法。
2.宏观辨识与微观探究:通过反应的快慢等现象,探究化学反应的微观实质。
课前学习
【知识支持】
基元化学反应碰撞理论和基元反应过渡态理论
1.有效碰撞理论
化学反应的有效碰撞理论:化学反应发生的两个要求: 、 。
(1)升高温度,使普通分子获得能量,活化分子的 增加,有效碰撞几率增大,速率加快。
(2)增大浓度(或压强),活化分子的 数不变, 数增大,
单位体积内的有效碰撞几率增大,速率加快。
(3)选用高效催化剂,使反应的 ,使普通分子成为活化分子,活化分子的 增加。
2.过渡态理论
(1)活化能:过渡态的能量与反应物平均能量之差成为基元反应的活化能。活化能越高,反应越难发生。
(2)复杂反应的活化能是通过各基元反应的活化能经数学计算处理得到,较为复杂。
课上学习
【交流研讨】阅读课本P69“交流研讨”,分析浓度对反应速率的影响。
【思考】该反应化学反应速率与c(H2O2)和c(HI)的关系。
【结论】反应速率与c(H2O2)的关系是 ,与(HI)的关系是 。
该反应的速率可表示为: 。
其中k是 ,
【知识小结】
三、浓度对化学反应速率的影响
1.速率方程:对反应aA(g) + bB(g) = cC(g) + dD(g),其速率公式为:
v= k cm(A) • cn(B) (k 为速率常数)
【注意】:1.m、n与a、b不一定相同。
2.速率公式为实验测定结果。
3.有气体参加的反应,在温度、体积一定的条件下,改变压强改变速率,;只涉及固体和液体的反应,压强的变化对速率几乎没有影响。
【交流研讨】阅读课本77-79,学习温度对化学反应速率的影响。
【思考】1.温度对化学反应速率有怎样的影响?
2.升高相同温度,对不同化学反应速率的影响 程度一样吗?为什么?
【知识小结】
四、温度对化学反应速率的影响
1.范托夫规律:对于在 中进行的反应,温度每升高10K,反应速率提高到原来的 倍。
【例】:某反应在20℃时反应的速率为2mol/L,升温至T℃后速率变为54mol/L(若对该反应,每升高10K,速率提高到原来的3倍),则T℃为 ℃。
2.阿伦尼乌斯公式
k ;Ea ;A 。
由公式可知:只要Ea > 0,温度升高,k 。且,Ea值越大,改变温度对反应速率的影响程度就越 。这就是升高相同温度时,不同化学反应的速率提高的倍数不同的原因。
【交流研讨】根据课本表2-3-6,讨论:
1.催化剂对化学反应速率有怎样的影响?
2.与其他因素相比,催化剂的影响程度如何?为什么?
五、催化剂对化学反应速率的影响
1.催化剂是能 而在反应前后本身的 和 不变的物质。
2.催化过程的反应历程包含 和