内容正文:
第一单元 化学反应速率与反应限度
第1课时 化学反应速率及影响因素
课程内容标准
学业质量水平
1.知道化学反应平均速率的表示方法,通过实验探究影响化学反应速率的因素。
2.学习运用变量控制的方法研究化学反应,了解控制反应条件在生产、生活和科学研究中的作用。
1.认识化学变化的多样性和复杂性,能分析化学反应速率的主要影响因素。(水平2)
2.能运用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验。(水平2)
[对应学生用书P1]
一、化学反应速率
1.化学反应速率及其表示方法
(1)定义:化学反应速率是用来定量表示化学反应的快慢的物理量。
(2)表示方法:通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加(均取正值)来表示。
(3)计算式:v=或v=。
式中:Δc为浓度的变化量,一般以mol·L-1为单位;Δt为时间,一般以s或min为单位。
(4)常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1。
2.规律:对于同一个反应,用不同的物质来表示反应速率,其比值一定等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
如对于反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
二、影响化学反应速率的因素
1.[基础实验]化学反应速率的影响因素
实验1.催化剂对化学反应速率的影响
实验
操作
实验
现象
①有少量气泡出现
②产生大量气泡
实验
结论
MnO2可以使H2O2分解的速率增大
实验2.温度对化学反应速率的影响
实验
操作
实验
现象
①产生气泡较慢、较少
②产生气泡较快、较多
实验
结论
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
实验3.浓度对化学反应速率的影响
实验
操作
实验
现象
①产生气泡较慢、较少
②产生气泡较快、较多
实验
结论
其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;减小反应物浓度,化学反应速率减小
实验4.反应物状态对化学反应速率的影响
实验
操作
取两支试管,向其中一支加入约5 g块状大理石,另一支加入约5 g粉末状大理石,再各加入5 mL 4 mol·L-1盐酸,观察并记录实验现象
现象
与结论
块状大理石与盐酸反应的速率较小,粉末状大理石与盐酸反应的速率较大,说明增大反应物的接触面积,能增大反应速率
[提醒] 影响化学反应速率的因素除温度、催化剂和反应物浓度外,还有反应物的状态、固体的表面积、气体的压强、溶剂、光照等许多因素。
2.控制变量法
对于多因素问题,研究时需要拆解为多个单因素问题分别进行分析和讨论,即每次只改变其中的一个因素,控制其余几个因素不变,研究被改变的因素对事物发展的影响,再进行综合分析,最后得出结论。这种方法称为控制变量法。
1.巧判断(对的画“√”,错的画“×”)。
(1)对于任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显(×)
(2)由v=计算化学反应的平均速率,用反应物浓度变化表示时为正值,用生成物浓度变化表示时为负值(×)
(3)在相同条件下用不同物质的浓度变化表示同一个反应的反应速率,其数值可能不同,但表示的意义相同(√)
(4)化学反应速率为0.8 mol·L-1·s-1是指1 s时某物质的浓度为0.8 mol·L-1(×)
(5)升温时,不论吸热反应还是放热反应,反应速率都增大(√)
(6)碳酸钙与盐酸反应的过程中,再增加CaCO3固体,反应速率不变,但把CaCO3固体粉碎,可以增大反应速率(√)
2.将5.6 g铁粉加入足量的100 mL 2 mol·L-1硫酸中,2 min 时铁粉刚好完全溶解。该反应的反应速率表示正确的是( )
A.铁的反应速率=0.5 mol·L-1·min-1
B.硫酸的反应速率=0.25 mol·L-1·min-1
C.硫酸亚铁的生成速率=0.5 mol·L-1·min-1
D.氢气的生成速率=0.5 mol·L-1·min-1
C [根据反应速率计算公式,需要计算2 min时间内各物质浓度的变化量。在反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑中,浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe 的物质的量==0.1 mol。根据化学方程式中各物质的化学计量数可得,参加反应的H2SO4的物质的量=生成FeSO4的物质的量=0.1 mol,则H2SO4的消耗速率=FeSO4的生成速率==0.5 mol·L-1·min-1。]
3.反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g) 在一可变容积的密闭容器中进行。试回答:
(1)增加Fe的量,其反应速率________(填“增大”“不变”或“减小”,下同)。
(2)将容器的容积缩小一半,该反应的反