第2章 第1节 第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中化学 选择性必修1（人教版2019 不定项版）

第2课时　影响化学反应速率的因素　活化能 课程标准 核心素养目标 1．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。 2．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。 3．能通过实验探究分析不同组分浓度改变对化学反应速率的影响。能用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响。 1．证据推理与模型认知：建构分析外界因素影响化学反应速率的碰撞理论模型，促进“证据推理”化学学科核心素养的发展。 2．科学探究与创新意识：通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力。 [对应学生用书P24] 一、影响化学反应速率的因素 1．影响化学反应速率的主要因素(内因) 在相同条件下，不同的化学反应的反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 2．定性与定量研究影响化学反应速率的因素(教材探究) (1)探究实验Ⅰ：定性探究影响化学反应速率的外界因素 ①实验原理：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O、2H2O22H2O＋O2↑。 ②实验方案设计： 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 试管1、2均产生黄色浑浊，试管2出现浑浊更快 其他条件相同，增大反应物浓度，化学反应速率增大 温度 混合后均产生黄色浑浊，但70 ℃热水一组先产生浑浊 其他条件相同，升高温度，化学反应速率增大 催化剂 试管1中无明显现象，试管2中出现大量气泡 其他条件相同，使用催化剂，可增大化学反应速率 (2)实验探究Ⅱ：通过实验测定并比较下列化学反应的速率。 ①实验步骤： i.按右图所示组装实验装置，在锥形瓶内放入2 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L H2SO4溶液，测量并记录收集10 mL H2所用时间。 ii.若用4 mol/L H2SO4溶液代替1 mol/L H2SO4溶液重复上述实验，测量收集10 mL H2所用时间。 ②实验现象：锌与稀硫酸反应产生气泡(写现象)，收集10 mL 气体，ii所用时间比i所用时间短。 ③实验结果： 加入试剂 反应时间长短 反应速率大小 40 mL 1 mol/L 硫酸 长 小 40 mL 4 mol/L 硫酸 短 大 ④实验结论：4 mol/L硫酸与锌反应比1 mol/L硫酸与锌反应的速率大。 3．浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响规律 条件 影响规律 浓度 其他条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率增大；降低反应物浓度，化学反应速率减小 温度 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 催化剂 其他条件相同时，催化剂可以改变化学反应速率 [微点归纳]　(1)大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。 (2)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。 二、活化能 1．基元反应和反应历程 (1)基元反应：大多数化学反应都是分几步完成的，每一步反应都称为基元反应。基元反应反映了反应历程。反应历程又称反应机理。 例如，2HI===H2＋I2依次经过两步基元反应完成：2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 (2)基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 2．有效碰撞理论 (1)基本概念 有效碰撞 能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 活化分子 发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子 活化能 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能 (2)活化能与反应热的关系 3．用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 条件 影响结果及分析 浓度 其他条件相同时，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的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小 温度 其他条件相同时，升高温度→反应物分子的能量增加→活化分子的百分数增加→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小 压强 对于有气体参加的化学反应，其他条件相同时，增大压强→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小 催化剂 其他条件相同时，使用催化剂→改变了反应历程→反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大 ◆名师点拨 浓度对化学反应速率的影响 (1)固体和液体纯物质的浓度视为常数，改变其物质的量，化学反应速率不变。 (2)固体物质的反应速率与其表面积有关