内容正文:
第二章 化学反应速率与化学平衡
第一节 化学反应速率
第二课时 影响化学反应速率的因素 活化能
学习目标
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,认识其一般规律。(科学探究与创新意识)
2.通过对化学反应历程的认知,认识基元反应、活化能对化学反应速率的影响。(证据推理与模型认知)
3.通过“外界条件对化学反应速率影响”等实验活动,形成并发展控制变量法的实验思想。(变化观念与平衡思想)
新课导入
2.影响化学反应速率的因素有哪些呢?
炎炎夏日,食物也怕“热”,需要及时放到电冰箱中;
而发酵时却常用温水。
1.其中的道理是什么?
内因:反应物自身的性质
外因:温度、浓度、催化剂等
3
实验步骤
实验现象
出现浑浊时间
实验结论
出现浑浊
时间长
时间短
增大反应物浓度,化学反应速率加快
【实验探究1】浓度对反应速率的影响
实验探究
实验原理:
滴加5mL0.1mol/L
Na2S2O3溶液
5mL0.1mol/L
H2SO4溶液
滴加5mL0.1mol/L
Na2S2O3溶液
5mL0.5mol/L
H2SO4溶液
出现浑浊
Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
实验步骤
实验温度
出现浑浊时间
实验结论
时间短
时间长
热水
冷水
升高温度,化学反应速率加快
【实验探究2】温度对反应速率的影响
实验原理:
Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
5mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液
和5mL 0.1mol/L H2SO4溶液
5mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液
和5mL 0.1mol/L H2SO4溶液
实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
木条不复燃
木条复燃
使用催化剂可以加快反应的速率
实验原理:
【实验探究3】催化剂对反应速率的影响
2H2O2 2H2O+O2
FeCl3
实验探究
2mL5%H2O2溶液
1mL蒸馏水
2mL5%H2O2溶液
1mL1mol/L
FeCl3溶液
归纳总结
一、影响反应速率的因素
内因:反应物自身的性质
外因
浓度
温度
压强
催化剂
其他
增大反应物浓度,反应速率增大;反之,减小
升高温度,反应速率增大;反之,减小
对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率增大;反之,减小
使用催化剂,反应速率增大
反应物间的接触面积、光辐照、超声波等,均能够增大反应速率
问题探究
1.为什么增大浓度、增大压强、升高温度、使用催化剂等会加快化学反应速率?
2.外界条件是如何影响化学反应速率的?能否从理论上加以解释?
大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的,而往往经过多个反应步骤才能实现。
2HI→H2+2I∙
2I∙→I2
例:2HI H2+I2,实际上是经过下列两步反应完成的:
基元反应
基元反应
反应历程
或反应机理
1.每一步反应称为基元反应
2.多步基元反应反映了反应历程
3.基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
微粒I·存在未成对电子,它称为自由基,自由基的反应活性很强,寿命极短。
注意
你对“化学反应是有历程的”这一说法有哪些认识?
课内探究
9
是不是所有的碰撞都能引发反应?
实际并非如此
看看下图,找找原因
力量不够
取向不好
好球!有效碰撞
课内探究
课内探究
类比一下
碰撞时的能量不足
碰撞时的取向不合适
有效碰撞
11
1. 有效碰撞:
能够发生化学反应的碰撞。
有效碰撞的条件
①必须是活化分子间的碰撞
②碰撞时要有合适的取向
什么是活化分子呢?
归纳总结
二、活化能
碰撞:是发生化学反应的必要条件
有效碰撞:是发生化学反应的充要条件
12
2.活化分子:
具有较高能量,能够发生有效碰撞的分子。
1.发生有效碰撞的分子一定是活化分子;
2.活化分子的碰撞不一定是有效碰撞;(由于取向问题)
4.有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。
3.其他条件不变时,同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。
课内探究
注意!
13
3.活化能:
能量
反应过程
E1
E2
反应物
生成物
活化分子
活化能
活化分子变成生成物分子放出的能量
反应热
活化能与反应热有关吗?
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E1。
归纳总结
14
2.活化能和反应速率的关系:活化能越低,单位体积内活化分子数越多,单位时间单位体积内有效碰撞的次数就越多,化学反应速率就会越快。
1.活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易,但是却对这个化学反应前后的能