2.1化学反应速率课件 2023-2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第二章 化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 第2课时 影响化学反应速率的因素 影响化学反应速率的因素 Li与水反应 Rb与水反应 食物也怕热 发酵时常用温水 思考 问题1：什么因素会影响化学反应速率？ 问题2：怎么知道一个化学反应速率的快慢？ ◆直接观察产生的气泡、生成沉淀的快慢 ◆直接测定某些性质（如释放出气体的体积、固体的质量增减、PH的变化等） ◆科学仪器测定（如体系压强、浓度传感、颜色深浅、光的吸收发射、导电能力差异等） 内因：物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素 外因：浓度、温度、压强、催化剂等 定性研究 研究影响化学反应速率的因素 【提出问题】 浓度、温度、催化剂等外界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。 定性研究——实验方案设计 Na2S2O3＋H2SO4 == Na2SO4＋SO2↑ ＋S ↓＋H2O 2H2O2 2H2O ＋ O2↑ FeCl3 影响因素 反应原理 方案设计 实验现象 结论 浓度 温度 催化剂 【实验原理】 定性实验探究——浓度 原理 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O 实验步骤 实验现象比较 结论 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液出现浑浊时间比0.1mol·L-1 H2SO4溶液出现浑浊时间短 硫酸浓度越大，出现浑浊所用时间越短，化学反应速率越快。 ☂技巧点拨 外界条件对化学反应速率影响的深度理解 1.浓度对化学反应速率影响的注意事项 （1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （2）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）。 （3）固体物质的反应速率与其表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。 （4）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。 定性实验探究——温度 表达式 单位 原理 Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 ↑+ S↓ + H2O 实验操作 实验现象 结论 热水中出现浑浊的时间较短，冷水中出现浑浊时间较长 当其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。 2.温度对化学反应速率影响的注意事项 （1）温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。 （2）对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大；降低温度，正、逆反应速率都减小。 （3）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，利用这一规律可以对一些化学反应速率进行粗略估算。 ☂技巧点拨 定性实验探究——催化剂 0.5mol/L FeCl3溶液 5%H2O2溶液 实验目的 试剂种类及用量 实验现象 结论 探究催化剂对反应速率的影响 5%H2O2溶液 产生气泡不明显 可加快反应速率 5%H2O2+0.5mol/L FeCl3溶液 产生大量气泡 催化剂 ☂技巧点拨 3.催化剂对化学反应速率影响的注意事项 （1）催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应方向，也不能改变反应热的大小。 （2）同一催化剂能同等程度地改变化学反应的正、逆反应速率。 （3）同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。正催化剂加快化学反应速率，负催化剂减慢化学反应速率(不说明指正催化剂） （4）规律：选用合适的催化剂，能使反应速率增大。 定量研究 实验原理：Zn+2H+=Zn2++H2↑ 问题4：根据实验原理，你能测出哪些量的变化？采用实验仪器与方法是什么？ 可测数据主要有：气体体积、固体质量、H+离子浓度、Zn2+离子浓度、体系压强、温度等 问题3：不同浓度的稀硫酸与锌反应的实验，你准备如何定量研究反应速率的快慢？ 实验方案 1. 测量一定时间内生成氢气的体积 2. 测量产生一定体积的氢气所消耗的时间 3. 测量一定时间内体系压强的变化 4. 测量一定时间内溶液中H+浓度的变化 5. 测量一定时间内溶液中Zn2+浓度的变化 6. 测量一定时间内锌粒质量的变化 测气体体积 测离子浓度 测固体质量 数字化仪器完成 评价实验方案可行性 定量研究 实验操作：按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L－1和40 mL 4 mol·L－1的H2SO4溶液。测量并记录收集10mLH2所用的时间。 深度思考 在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时，为确保测定的准确性，应注意哪些事项？ 确定变量 找易测物理量 控制不变量 注意问题 ···稀硫酸的浓度不同 ···测量相同时间产生H2的体积或产生相同体积H2所用的时间 ···①锌粒颗粒(即表面积)大小；②温度；③时间或H2的体积 ···溶液加入迅速，计时迅速准确，装置气密性好 思维建模 拓展延伸 除用注射器收集气体，你还可用哪些定量仪器测量收集氢气的体积？ 提示　气体收集可以用排水量气装置 科学方法 思考与交流：上述实验探究中，你用到了哪些科学方法？ 科学方法 定性观察法 定量测定法 控制变量法 方法导引 变量控制 科学研究中，对于多因素（多变量）的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加入研究，最后再将几个单因素问题研究结果加入综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。 对照实验法 压强对反应速率的影响 对于有气体参加的反应来说，增大压强，化学反应速率加快。减小压强，化学反应速率减慢。 压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的。 对于气体有下列几种情况： ⑴恒温时：增大压强→体积减小→C增大→反应速率增大 ⑵恒温时，恒容密闭容器中： ⑶恒压时：充入“无关气体”（如He）→引起体积增大，→各反应物浓度减小→反应速率减慢。 ①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大； ②充入“无关气体”（如He）→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 学习评价 2．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL V/mL V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 D 解析:当有多个外界条件时,要对比找出其相同条件和不同条件,然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多,本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合溶液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越大，可以推知D选项正确。 单击此处添加标题 $$