第一节 第2课时 影响化学反应速率的因素（课件）-2024-2025学年高二化学同步教学课件+讲义（人教版2019选择性必修1）

第2课时 影响化学反应速率的因素 第一节 化学反应速率 第二章 化学反应速率与化学平衡 人教版（2019）高中化学选择性必修1 1 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“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) 3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用,培养科学态度与社会责任。 2 旧知回顾 不同化学反应 的速率 反应物本身性质 （内因） 反应物组成、结构、性质 同一化学反应 的速率 外界条件 （外因） 温度、浓度（压强）、催化剂、接触面积等 这些因素如何影响ν？如何测定ν？ 上个学期，我们学习过影响化学反应速率的因素，大家还记得吗？ 3 教学过程 一、定性研究影响化学反应速率的因素 研究方法：在探究某一条件对化学反应速率的影响时，要保证其他条件完全相同，即采用“变量控制法”。 【提出问题】 浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？ 【实验探究】 选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。 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 Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。 4 教学过程 任务1 任务2 任务3 待研究的变量 需控制不变的量 探究的反应 温度 催化剂 浓度 温度、浓度等 温度、催化剂等 催化剂、浓度等 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O 2H2O2 = O2↑ + 2H2O 编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 出现浑浊 的快慢 反应温度 浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL 1 0.1 5 0.1 5 室温 2 0.1 5 0.5 5 室温 慢 快 任务1：浓度对化学反应速率的影响 方案1：硫酸浓度不同 5 教学过程 6 教学过程 方案2：Na2S2O3溶液浓度不同 编号 0.1mol/L Na2S2O3溶液 蒸馏水 0.1mol/L H2SO4溶液 出现浑浊 的快慢 反应温度 体积/mL 体积/mL 体积/mL 1 5 5 室温 2 3 5 室温 慢 快 0 2 【实验结论1】 ________________， 增大反应物浓度，反应速率________； 减小反应物浓度，反应速率________ 其他条件相同时 增大 减小 7 教学过程 注意：①浓度对化学反应速率的影响只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率 ②对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变 ③随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小 ④若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化） 8 教学过程 任务2：温度对化学反应速率的影响 编号 水浴 温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4 溶液的体积/mL 出现浑浊 的时间 1 冷水 5 5 2 热水 5 5 快 慢 方案二 编号 水浴 温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液的体积/mL 0.5 mol/L H2SO4 溶液的体积/mL 出现浑浊 的时间 1 冷水 5 5 2 热水 5 5 快 慢 方案一 方案三 编号 水浴 温度/℃ 5%H2O2溶液 /mL 1 mol/L FeCl3溶液/mL 相同时间出现 气泡的多少 1 2 冷水 热水 2 2 1 1 少 多 冷水 热水 9 教学过程 注意： ①温度对反应速率的影响不受反应物聚集状态的限制，不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，实验研究表明，温度对吸热反应的速率影响更大 ②反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。 ③实验测定，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来2～4倍 【实验结论2】其他条件相同时，升温使反应速率增大 10 教学过程 任务3：催化剂对化学反应速率的影响 编号 5%H2O2溶液 /mL 1 mol/L FeCl3溶液/mL 蒸馏水/mL 相同时间出现 气泡的多少 反应温度 1 2 1 室温 2 2 室温 0 1 0 快 慢 【实验结论3】其它条件相同时，使用催化剂可以改变化学反应速率。 注意： 1、催化剂有选择性；催化剂能同等程度地改变正、逆反应的速率。 2、正催化剂加快化学反应速率；负催化剂减慢化学反应速率。一般情况下无特别说明指的是正催化剂。 对H2O2的催化效果：MnO2>Fe3＋＞Cu2＋ 催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒(催化能力降低)。 11 教学过程 对于有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响的实质是：改变体积，使反应物的浓度改变。 对于气体来说，在相同温度下，压强越大，一定质量气体的体积越小，单位体积内气体的分子数越多。 【思考与讨论】 注意：①只对有气体参加或生成的反应有影响 ②改变压强的本质：引起反应物浓度的变化 12 教学过程 任务4：压强对化学反应速率的影响（有气体参加的反应） 对于气体有下列几种情况: 1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大 2、恒容时： A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大； B、冲入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变 3、恒压时：冲入“无关气体”（如He等）→引起体积增大， →各反应物浓度减少→反应速率减慢。 13 教学过程 如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质、形成原电池等，也会对化学反应的速率产生影响。 接触面积：增大反应物的表面积， v增大。 其他因素对化学反应速率的影响 影响效果：催化剂>温度＞浓度 影响化学反应速率的外界条件 14 教学过程 安装尾气净化器，尾气净化器中装有多孔催化剂，可催化CO和NO快速反应生成无污染的CO2和N2。 1 增大接触面积 2 高效催化剂 多孔催化剂 燃油汽车会产生大量的CO、NO，CO和NO会反应生成CO2和N2，由于尾气流速太快，导致CO和NO反应不充分，可以从哪些角度来调控呢？ 解决实际问题 15 教学过程 尾气进入尾气净化器的温度大约是500-600℃，最适宜的催化剂是哪种呢？ 资料 选择三元催化剂：铂铑钯催化剂 大力发展和倡导使用新能源汽车 催化剂的活性有一定限度，受自身性质和外界条件如温度的影响。 16 课堂练习 下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的速率与反应时间的关系，分析反应速率变化原因是什么？ 该反应是放热反应，在0到a时间段内浓度变化不大，但温度升高，所以反应速率增大；随着反应的进行，到a 后盐酸的浓度不断降低，反应速率将不断减小。 分清主次法：当多个因素同时影响反应速率时，要分清哪个是主要因素 17 课堂练习 用大理石(杂质不与稀盐酸反应)与稀盐酸反应制CO2，实验过程记录如右图所示，下列有关说法正确的是 (　　) A．OE段表示的反应速率最快 B．EF段表示的反应速率最快，收集的CO2最多 C．FG段表示的收集的CO2最多 D．OG段表示随着时间的推移，反应速率逐渐增大 B 18 教学过程 某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　) A．在容器中加入氩气，反应速率不变 B．加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 D．若容器的体积可变，加入氩气，则反应速率增大 A 19 课堂练习 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O, 下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) D 影响效果：催化剂>温度＞浓度 20 课堂小结 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 影响化学反应速率的因素 21 谢谢观看！ 22 Lavf58.20.100 $$