内容正文:
第六章 化学反应与能量
第二课时 化学反应速率的影响因素
第二节 化学反应速率与限度
必修第二册
调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。回忆金属钠、铁与水的反应的快慢剧烈情况,思考有哪些因素能够影响化学反应速率呢?
铁与冷水不反应,钠与冷水剧烈反应
内因指反应物或反应本身的性质或特点(主要)
同一反应在不同条件下影响化学反应速率的因素有内因和外因
那对于同一反应在不同条件下影响化学反应速率的外因?
【思考与讨论】
【学习目标与核心素养】
理解影响化学反应速率的因素及规律。
能用一定的理论模型说明外界条件改变对反应速率的影响
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01
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02
PART
03
学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验
【实验探究】影响化学反应速率的因素
【实验问题】我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率,此外,还有哪些反应条件会影响化学反应的速率?
【实验假设】
影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。
【实验用品】
5%H2O,溶液、1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。
【实验探究一】反应温度的影响
不同温度环境 实验现象
冷水
热水
产生气泡速率增大
产生气泡速率较慢
实验结论
其他条件相同时,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减小
【实验探究二】浓度对反应的影响
不同温度环境 实验现象
0.1mol/L的盐酸
1mol/L的盐酸
产生气泡速率更快
产生气泡速率快
实验结论
增大反应物的浓度反应速率加快,
减小反应物的浓度反应速率减慢.
【实验探究三】催化剂对反应的影响
现象 结论
加入MnO2
加入FeCl3
不加其他试剂
气泡冒出速率增大
气泡冒出速率增大
有气泡冒出但较慢
MnO2能加快反应速率
FeCl3能加快反应速率
无催化剂反应较慢
实验结论
加入催化剂(正)能加快化学反应的速率;
催化剂能大大地改变化学反应的速率;
不同的催化剂对同一反应的效果不同。
【实验探究四】催化剂对反应的影响
(1)影响规律:有气体参加的反应,改变压强对反应速率的影响实质是改变体积,使反应物的浓度改变。
(2)原因:对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比
对于气体反应,当其他条件不变时,增大压强,气体体积缩小,浓度增大,化学反应速率加快;减小压强,气体体积增大,浓度减小,化学反应速率减慢
【思考2】在恒容(或恒压)的条件下,向容器中通入氦气,化学反应速率如何变化?
速率不变
反应速率减小
假变
真变
恒容
恒压
因为容器体积不变,通入氦气,反应物的浓度不变
因为总压强不变,通入氦气体积增大,反应物的浓度减小
【微点拨】
①压强对化学反应速率的影响只适用有气体参加的反应 ②压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的,
P增大→c浓度成比例增大,P减小→c浓度成比例减小
(1)固体表面积:固体颗粒越小,其单位质量的表面积越大,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越大。(2)反应物状态:一般来说,配成溶液或反应物是气体,都能增大反应物之间的接触面积,有利于增大反应速率。(3)形成原电池:可以增大氧化还原反应的反应速率。(4)其它方法:光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨,均是行之有效的改变化学反应速率的方法(块状)
(5)、其他因素对化学反应速率的影响
影响因素 规律
内因 反应物本
身的性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之化学反应速率越慢
外因 浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
温度 升高温度,化学反应速率增大;
降低温度,化学反应速率减小
催化剂 一般地,使用催化剂能极大地加快反应速率
固体的表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快
其他 光照、溶剂、形成原电池等,也能影响化学反应速率
【总结】
【思考与讨论】
下列调控反应速率的措施或实验中,分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素?
(1)向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
(2)把食物存放在冰箱里,在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。
(3)做化学实验时,为加速反应的进行,通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀,或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。
(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
科学·技术·社会
神奇的催化剂
催化剂是现代化学中关键而神奇的物质之一。据统计,有80%以上的化工生产过程(如氨、硫酸、硝酸的合成,乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合,煤、石油、天然气的综合利用,等等)使