第2章 第3节 第2课时 影响化学反应速率的因素(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中化学选择性必修1（鲁科版2019 SHD版）

第二课时　影响化学反应速率的因素 一、浓度、压强对化学反应速率的影响 浓度影响 一般规律 对于很多反应，其他条件不变，增大反应物的浓度可以提高化学反应速率；减小反应物的浓度可以减慢化学反应速率 [微提醒] ①外界条件对化学反应速率的影响是次要因素，主要因素是物质本身的性质的影响。 ②对于只涉及液体和固体的反应，压强的改变对化学反应速率几乎没有影响。 定量关系 反应速率方程 意义 反应速率方程可定量地表示化学反应速率与参与反应的反应物浓度的关系 实例 对于反应H2O2＋2HI===2H2O＋I2，其反应速率方程为v＝kc(H2O2)·c(HI)，其表示该反应的反应速率与反应物H2O2、HI的浓度成正比 反应速率常数(k) 含义 表示单位浓度下的化学反应速率 意义 通常反应速率常数k越大，反应进行得越快 影响因素 与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响 压强影响 一般规律 原理 压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的，故一般意义上增大气体压强是指压缩气体体积 二、温度对化学反应速率的影响 一般规律 经验规律 对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，反应速率提高到原来的2～4倍，这个经验规律可以对一些化学反应的速率做粗略的估计，但适用范围有限 过渡态及活化能 过渡态 一种旧键没有完全断裂、新键没有完全形成的高能量的中间状态 活化能 过渡态的能量与反应物的平均能量之间的差值，符号为Ea，单位为kJ·mol－1或J·mol－1 解释 升高温度可以提高反应物分子的能量，增大反应物之间的碰撞频率，增大反应物分子形成过渡态的比例，故升高温度可以提高化学反应的速率 三、催化剂及其他因素对化学反应速率的影响 催化剂的影响 定义 能改变化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质一般 [微提醒] ①催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。 ②催化剂能够同等程度的降低正、逆反应的活化能，但是无法改变反应的焓变。 规律 能同等程度的加快或减慢正逆反应速率 原理 通过参与反应改变反应历程、改变反应的活化能来改变化学反应速率 特点 ①选择性：某种催化剂只对某一反应或某类反应起催化作用； ②高效性：可以较大幅度地降低反应的活化能，从而非常有效地提高化学反应速率 其他因素对化学反应速率的影响 如光辐射、放射线辐射、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响 　　　　　　　　　　　　　　　　 [新知探究(一)] 外界条件对化学反应速率的影响 [探究活动] 1．实验的目的及原理 实验目的 设计实验探究浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 ①Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O ②2H2O22H2O＋O2↑ 实验用品 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L－1 H2SO4溶液、0.5 mol·L－1 H2SO4溶液、5%H2O2溶液、1 mol·L－1 FeCl3溶液、蒸馏水、热水 2．实验方案的设计 实验序号 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L－1) V/mL c/(mol·L－1) V/mL ① 25 5 0.1 10 0.1 5 ② 25 10 0.1 10 0.1 0 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 10 0.1 10 0.1 0 (1)探究什么物质的浓度影响反应速率？ 提示：Na2S2O3。 (2)探究温度对反应速率的影响，根据哪组实验说明？ 提示：实验①与③或②与④。 (3)根据实验②③，能说明温度对反应速率有影响吗？ 提示：不能。 [生成认知] 控制变量法在化学反应速率中的应用 变量内容 影响化学反应速率的外界因素主要有：浓度、温度、压强、催化剂、固体物质的表面积等 确定变量 依据实验目的，搞清某个外界因素对化学反应速率的影响，均需控制其他因素不变时，再进行实验，从而理清影响实验探究结果的因素，确定出变量和定量 定多变一 探究时，先确定只变化一种因素，其他因素不变，看这种因素和探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，从而得出相应的实验结论 数据有效 解答时要注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断 酶的催化作用 酶是一种特殊的、具有催化活