2.1.2影响化学反应速率的因素 导学案 2024-2025学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

2023-2024 第一学期高二 化学导学案 课题：2-1化学反应速率（第二课时） 【素养目标】 1．宏观了解影响化学反应速率的因素，认识活化能，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释，培养学生宏观辨识与微观探析能力; 2．能从定性和定量结合的角度，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，提高学生证据推理与模型认知和科学探究能力。 【重点难点】影响化学反应速率的因素 【自主学习】阅读教材P25-30，完成以下： 1、 化学反应速率的首先由反应物的_______、_______、_______和______等因素决定的。________、_______、_______及______等因素也会影响反应速率。 2、 一般情况下，其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率_______；升高温度，化学反应速率_______；使用催化剂也可以_______化学反应速率。对于有______参加的化学反应，改变______同样可以改变化学反应速率。 3、大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中____________都称为基元反应。 基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生___________。 4、有效碰撞：______________________________________________________________。 5、活化分子：具有_____________，能够发生_____________的分子。 6、活化能：活化分子具有的____________与反应物分子具有的平均能量___________。 【学习过程】 1、 化学反应速率的影响因素 【探究实验1】：定性探究影响化学反应速率的因素（课本26页） 1、 浓度对化学反应速率的影响 【实验原理】 编号 NaS2O3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 ________ 5 _____________ 室温 2 0.1 5 _________ 5 _____________ 室温 2、 温度对化学反应速率的影响 【实验原理】 编号 水浴温度/℃ 0.1mol/LNaS2O3溶液 0.1mol/LH2SO4溶液 出现浑浊的快慢 体积/mL 体积/mL 1 _____________ 5 5 _____________ 2 _____________ 5 5 _____________ 3、 催化剂对化学反应速率的影响 【实验原理】 编号 5% H2O2溶液 1mol/L FeCl3溶液 蒸馏水体积/mL 相同时间内出现气泡的多少 反应温度 体积/mL 体积/mL 1 2 3滴 0 ___________ 室温 2 2 0 3滴 ___________ 室温 4、 压强对化学反应速率的影响 压强：仅针对有 参与的反应，本质是引起 的变化： ①恒温时，压缩体积→压强 →气体浓度 →反应速率 ； ②恒温恒容时，充入气体反应物→ 压强 → 气体反应物浓度 → 反应速率 ； 充入无关气体→ 总压强 → 气体浓度 → 反应速率 。 ③恒温恒压时，充入无关气体→ 压强 → 体积 → 气体浓度 → 反应速率 。 【归纳总结】影响化学反应速率的因素 内因 反应物的性质 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快 外因 温度 温度越高，化学反应速率 浓度 增大反应物的浓度，可以 化学反应速率 催化剂 催化剂可以 化学反应速率 压强 有 参加的反应，增大压强（减小容器容积），反应速率 其他 ①增大固体反应物的 （即粉碎成小颗粒），反应速率加快 ②形成 ，通常能加快反应速率 ③超声波、电磁波、光照等也能影响反应速率 【课堂检测】1、可使C(s)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)化学反应速率增大的措施是( ) ①缩小容器体积 ②升高温度 ③恒容条件下充N2 ④增加碳的量 ⑤恒压下充N2 A. ①②③④⑤ B. ①②③ C. ①② D. ②③ 2、2SO2（g）＋O2（g） ⇌ 2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。 2、下列叙述正确的是（ ） A、催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B、增大反应体系的压强，反应速率一定增大 C、该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间 D、在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t内，SO3（g）生成的平均速率为υ＝ 【探究实验2】：定量研究影响化学反应速率的因素（课本26页） 【实验原理】 加入试剂 反应时间 反应速率 40mL 1mol/L硫酸 ____________ ____________ 40mL 4mol/L硫酸 ____________ ____________ 思考与讨论： 1、如何检查装置的气密性？ 2、本实验设计存在一处明显的不足之处，你能找到吗？如何改进？ 3、实验通过测量收集10 mL H2所用的时间，来表征反应速率的快慢，除了这个方式，还可以测量哪些物理量来表征速率快慢？ 【课堂检测】 3、已如图安装好实验装置(装置气密性良好)，在锥形瓶内盛有6.5 g锌粒(Zn的相对原子质量为65)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的稀硫酸，将产生的H2收集在注射器中，10 s时恰好收集到标准状况下的H2 44.8 mL。下列说法不正确的是(　　) A．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用H＋表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 B．忽略锥形瓶内溶液体积的变化，用Zn2＋表示10 s内该反应的速率为0.01 mol·L－1·s－1 C．用锌粒表示10 s内该反应的速率为0.013 g·s－1 D．用H2表示10 s内该反应的速率为0.0002 mol·s－1 2、 活化能 1、基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。 2、碰撞理论 （1）基元反应发生的先决条件：反应物的分子必须发生______________。 （2）有效碰撞：能够发生____________的碰撞。 发生有效碰撞的条件：______________________；________________________。 3、活化能与活化分子 （1）活化分子：具有_____________，能够发生_____________的分子 【注意】①对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子百分数是一定的；②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，还与碰撞的角度有关。（碰撞时的取向合适 不合适） （2）活化能：活化分子具有的 与反应物分子具有的平均能量之差。 （3） 反应物、生成物的能量与活化能的关系图 E1：_____________________________ E2：_____________________________ E1-E2：_____________________________ 【注意】活化能越低，反应_______，化学反应速率_________。 【课堂检测】4、关于有效碰撞理论，下列说法正确的是( ) A．活化分子一定能发生有效碰撞 B．反应物分子之间的碰撞一定会引起化学键的断裂 C．有效碰撞是活化分子在一定的方向上的碰撞 D．发生有效碰撞的分子具有最高的能量 5、下列对已知反应2NO(g)＋2H2(g) ⇋ N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－752 kJ·mol－1的反应机理如下：①2NO(g)⇋N2O2(g)　(快) ②N2O2(g)＋H2(g)⇋N2O(g)＋H2O(g)　(慢) ③N2O(g)＋H2(g) ⇋ N2(g)＋H2O(g)　(快) 下列有关说法错误的是(　　) A．①的逆反应速率大于②的正反应速率 B．②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效 C．N2O2和N2O是该反应的催化剂 D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大 3、 碰撞理论解释影响化学反应速率的因素 1、浓度：反应物浓度增大→单位体积内活化分子数________→ 单位时间内有效碰撞的次数 ________→反应速率________；反之，反应速率__________。 2、温度：升高温度→活化分子的百分数_________→单位时间内有效碰撞的次数________→反应速率__________；反之，反应速率_________。 3、压强：增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数_______→单位时间内有效碰撞的次数________→反应速率_________；反之，反应速率__________。 4、催化剂：使用催化剂→改变了反应的历程(如右图)，反应的活化能________→活化分子的百分数_________→单位时间内有效碰撞的次数________ →反应速率_____________。 【注意】催化剂不改变_______________。 【小结】 条件变化 分子总数 活化分子数目 活化分子百分数 单位体积内活化分子数目 单位时间/体积内有效碰撞次数 化学反应速率 增大浓度 增大压强 升高温度 使用催化剂 【课堂检测】 6、下列对化学反应速率增大原因的分析错误的是( ) A.对于有气体参加的化学反应，增大压强使容器体积减小，单位体积内活化分子数增多 B.向反应体系中加入相同浓度的反应物，使活化分子百分数增大 C.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大 D.加入适宜的催化剂，使反应物分子中活化分子百分数增大 7、我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；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。下列说法不正确的是(　 　) A．图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能 B．图乙中HI分子发生了有效碰撞 C．盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零 D．增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞次数增加 8、某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程，该历程如图所示(图中只画出了HAP的部分结构，用18O标记羟基磷灰石中的羟基氧原子)。下列说法正确的是(　　 ) A．反应物的键能之和大于生成物的键能之和 B．HAP改变了该反应的历程和焓变，加快了反应速率 C．经过该催化氧化过程后18O仍然在HAP中 D．HAP降低了反应的活化能，提高活化分子百分数 2.1.2影响化学反应速率的因素 活化能 第 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$