2.1.2 影响化学反应速率的因素-【精讲课】2024-2025学年高二化学同步教学优质课件（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 第二章　化学反应速率与化学平衡 第一节 化学反应速率 四川省双流棠湖中学 海棠化学备课组 1.通过实验探究影响化学反应速率的因素，建立“变量控制”探究外界条件对化学反应速率影响的思维模型。 （证据推理与模型认知） 2.通过控制变量研究影响化学反应速率，掌握外因对化学反应速率的影响规律。（科学思维） 核心素养学习目标 影响化学反应速率的因素有哪些？ 如何探究这些影响因素？ 创设情境 冰箱里的食物坏的慢 使用二氧化锰来加速氧气生成 腌咸鸭蛋 泥土中盐分越高成熟得越快 首先在补铁剂的大情境下，引出检验补铁剂中铁元素价态存在形式的任务 3 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【复习回顾】 回顾所学，比较金属和水的反应的化学反应速率，尝试归纳影响他们反应速率的因素有什么？ 【思考交流】 请同学讨论影响化学反应速率的因素有哪些？ 钠和冷水反应 ； 镁和冷水反应 ； 铝和冷水、热水都 。 剧烈 缓慢 不反应 【得出结论】同条件，化学反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 【复习回顾】回顾必修阶段所学，外界条件对化学反应速率的影响因素有哪些？ 温度、浓度、催化剂、压强 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【思考交流】如何设计实验探究影响化学反应速率的外部因素？对于多因素的问题，实验探究时需要注意什么？ 方法引导——控制变量方法 对于多因素的问题，常常采用只改变其中某一个因素，控制其它因素不变的研究方法，把多因素问题变成单因素问题。 【实验原理】Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 根据产生浑浊的先后判断反应速率的大小 【实验操作】 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【交流讨论1】请同学们结合教材P26，以小组为单位交流讨论，设计实验探究浓度对化学反应速率的影响 【实验探究1】在探究浓度对化学反应速率的影响时，如何进行实验操作？ 【实验现象】均变浑浊，浓度大的Na2S2O3溶液先变浑浊 【实验结论】条件相同，增大反应物浓度，反应速率增大 【思考交流】本实验能否通过观察产生气泡的快慢比较反应速率的大小？并阐述理由。 不能，SO2易溶于水，二者溶液浓度较小，可能无明显气泡 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【交流讨论1】请同学们汇报自己记录在教材P26的实验现象，以小组为单位交流讨论并得出结论，探究浓度对化学反应速率的影响 【实验现象】 均变浑浊，装热水的试管先变浑浊 【实验结论】 条件相同，升温反应速率增大。 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【实验探究2】在探究温度对化学反应速率的影响时，如何进行实验操作？ 【交流讨论2】请同学们结合教材P26，继续运用上述实验原理设计实验探究温度对化学反应速率的影响 【实验操作】 【实验原理】 2H2O2===2H2O＋O2↑，有无催化剂时产生气泡的明显程度判断反应速率的大小 【实验操作】 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【交流讨论3】请同学们结合教材P26，以小组为单位交流讨论，设计实验探究催化剂对化学反应速率的影响 【实验探究3】在探究催化剂对化学反应速率的影响时，如何进行实验操作？ 【实验现象】滴有FeCl3溶液的试管中出现大量气泡 【实验结论】条件相同，催化剂能显著加快反应速率 【思考交流】未加催化剂的试管加入3滴蒸馏水的目的是？ 确保两种溶液中H2O2的浓度相同 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【交流讨论3】请同学们汇报自己记录在教材P26上的实验现象，以小组为单位交流讨论并得出结论，探究催化剂对化学反应速率的影响 【交流讨论4】如何更精确地比较化学反应的快慢呢？请同学们就如何定量研究外因对化学反应速率的影响进行交流讨论。 同时间产生气体 V 产生同体积气体所需 t 同时间溶液与固体 m总减少量 同时间溶液pH的变化 【实验设计】尝试设计装置测定并比较不同浓度的硫酸与锌反应速率的大小 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【实验目的】测定并比较不同浓度的硫酸与锌反应速率的大小 【实验操作】 相同的2 g锌粒分别与不同浓度的硫酸溶液反应 【现象及结论】(请记录收集10 mL H2所用的时间，并写在学案上) 加入c(H2SO4) 反应时间 反应速率 结论 1 mol·L－1 长 慢 增大反应物浓度，化学反应速率增大 4 mol·L－1 短 快 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【思考交流】思考上述测定锌与硫酸反应的速率的实验，交流并回答下列问题。 【问题1】为确保测定的准确性，应注意哪些事项？_____________________ ____________________________________________________________。 【问题2】用上述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析可能的原因是________________________________。 锌的颗粒(即比表面积)大小 忽视加入稀硫酸排出气体的体积 基本相同；稀硫酸要迅速加入；装置气密性良好，且计时要迅速准确 【问题3】除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？__________________________________________________________________________________________________________ 在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；测定一段时间内H＋的浓度变化；测定一段时间内锌粒的质量变化等。 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【评价训练1】用上述实验装置测定盐酸与碳酸钙的反应速率。 (1)还缺少的仪器是_____。 (2)测定1 mol·L－1的盐酸分别与块状碳酸钙、粉状碳酸钙反应的速率， 实验时，已限定了两次实验时间均为1 min，还需要测定的另一个数据是 _______________________。该实验预期得到的结论是 _______________________________________________。 秒表 1 min内收集到气体的体积 其他条件相同时，粉状碳酸钙与盐酸的反应速率较大 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【评价训练2】变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界 条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验 方案 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 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 回答下列问题： (1)V1＝____，V2＝___。 (2)设计实验方案①和②的目的是______________________________________。 5 10 探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 (3)设计实验方案②和④的目的是_____________________________。 (4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因：______________________________。 探究温度对化学反应速率的影响 各实验方案中混合液的体积均相等 【评价训练2】变量控制法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界 条件对化学反应速率的影响，设计以下四组实验。 实验 方案 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 V1 0.2 5 0.2 10 ③ 35 5 0.1 10 0.1 5 ④ 35 5 0.2 5 0.2 V2 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【评价训练3】亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温不见光时可保存一年， 但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解： 5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O， 分解时加入硫酸刚开始反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2， 解释产生该现象可能的原因：______________________。 反应产生的Cl－起催化作用 任务一 实验探究影响化学反应速率的因素 【交流讨论】影响化学反应速率的外界因素有哪些？这些外界因素是如何影响化学反应速率的？ 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 【易错提醒】请同学们在教师的引导下交流讨论下述问题。 在1 L密闭容器中充入一定量的N2和H2，在一定的温度和压强下反应生成氨气。当使容器的体积缩小时，化学反应的速率会发生如何变化？ 有气体参加的反应，增大压强，容器的体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 任务二 影响化学反应速率的因素 【思考交流】对于有气体物质参加的反应，改变反应体系的压强，是否会对化学反应速率产生影响？如何判断？请根据下述问题进行归纳总结。 增大压强容积减小浓度增大化学反应速率增大。 充入气体反应物总压强增大浓度增大化学反应速率增大 充入“惰性气体” 总压强增大，但各物质的浓度不发生变化，所以化学反应速率不变。 充入“惰性气体”容器容积增大浓度减小化学反应速率减小。 【问题1】恒温时怎么样？ 【问题2】恒温恒容时怎么样？ 【问题3】恒温恒容时怎么样？ 【问题4】恒温恒压时时怎么样？ 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 【归纳总结】请同学们结合所学尝试总结影响化学反应速率的因素有哪些？ (1)内因： (2)外因(控制变量法：其他条件不变，只改变一个条件) 影响因素 如何影响 浓度 压强 温度 催化剂 其他因素 增大反应物的浓度，化学反应速率增大，反之减小 对于有气体参加的反应，在相同温度下，增大压强，化学反应速率增大，反之减小 升高温度，化学反应速率增大，反之减小 固体反应物的表面积、光波、电磁波、溶剂等 使用催化剂，能改变化学反应速率 反应物本身的性质 (主要因素) 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 【评价训练1】判断正误 (1)恒容体系发生反应：2SO2＋O2 2SO3，升高温度，正、逆反应速率均增大 （ ） (2)100 mL 2 mol·L－1的盐酸与锌片反应，加入适量的NaCl溶液，反应速率不变 （ ） (3)无论任何反应，若增大压强，反应速率一定增大 （ ） (4)恒温恒容密闭容器中发生的全为气体的反应，若容器内总压强增大，则反应速 率一定增大 （ ） √ × × × 任务一 ，通过回顾研究无机物性质的模型，引导学生迁移分析，解决复杂问题，培养学生模型认知的化学学科素养。 【评价训练2】某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。实验②的反应物应为 A.5 mL 2% H2O2溶液 B.10 mL 2% H2O2溶液 C.10 mL 5% H2O2溶液 D.5 mL 10% H2O2溶液 √ 实验编号 反应物 催化剂 ① 10 mL 2% H2O2溶液 无 ②   无 ③ 10 mL 5% H2O2溶液 MnO2固体 实验①和③中有两个反应条件不同，二者无法达到实验目的； 实验②和③应是探究催化剂对反应速率的影响 10 mL 5% H2O2溶液 实验①和② 探究浓度对 速率的影响 任务二 外界条件对化学反应速率的影响规律 本课结束 今日作业 第2章 第一节 第2课时 课后作业训练 Lavf56.40.100 $$