实验活动7 影响化学反应速率的因素-课件- 2024-2025学年下学期高一化学同步课件(人教版2019必修第二册)

第六章 化学反应与能量 实验活动7 影响化学反应速率的因素 课堂总结与练习 03 新课讲授 02 目录 Contents 课程标准与核心素养 01 课程标准与核心素养 01 课程标准 能进行化学反应速率的简单计算，能通过实验探究分析不同反应物浓度改变对化学反应速率的影响，能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。 能运用温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响规律解释生产、生活、实验室中的实际问题，能讨论化学反应条件的选择和优化。 核心素养 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 科学探究与创新意识 科学态度与社会责任 新课讲授 02 化学反应速率 理论支撑 1. 化学反应速率及表示方法 概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 数学表达式： v(B) ＝ Δc(B) Δt 单位： mol/(L·s)，mol/(L·min)等 Δc——某一反应物或生成物浓度的变化量，常用单位：mol/L； Δt——变化所用时间，常用单位：s，min，h； 影响化学反应速率的因素 理论支撑 规律 (在其它条件相同时) 影响化学反应速率的因素 催化剂 温度 外 因 性质 内因 反应物的浓度 固体表面积 使用催化剂，化学反应速率加快 升高温度，化学反应速率加快；反之减慢 反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢 增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢 增大反应物固体面积，化学反应加快；反之减慢 控制变量法 理论支撑 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，控制其他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以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制的方法是科学探究中常用的方法。例如，以上探究在比较不同温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。 影响化学反应速率的因素 实验目的 本次实验旨在深入探究浓度、温度和催化剂这三个关键因素对化学反应速率的具体影响，通过精心设计的实验，直观地感受不同条件下反应速率的变化。 掌握控制变量法在化学实验中的巧妙运用，学会在实验中精准地控制其他条件不变，只改变一个变量，以准确研究该变量对反应速率的影响。 影响化学反应速率的因素 实验原理 1.硫代硫酸钠与硫酸的反应 硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫: Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 比较乳白色浑浊(S)现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。 2.过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在条件下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。 影响化学反应速率的因素 实验仪器及药品 器材:烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。 试剂:0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。 影响化学反应速率的因素 实验方案1——浓度对化学反应速率的影响 取两支大小相同的试管,分别加入2 mL和1 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,向盛有1 mL Na2S2O3溶 液的试管中加入1 mL蒸馏水,摇匀。再同时向上 述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液, 振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的 快慢。 影响化学反应速率的因素 实验方案1——浓度对化学反应速率的影响 实验 编号 加入0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入水的体积/mL 加入0.1 mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL 出现浑浊的快慢 1 2 0 2 　　  2 1 1 2 　　  得出 结论 　 慢 增大反应物的浓度,化学反应速率加快,反之减慢 快 影响化学反应速率的因素 实验方案2——温度对化学反应速率的影响 取两支大小相同的试管,各加入2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个 烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1H2SO4溶液,振荡。观察、比较两支 试管中溶液出现浑浊的快慢。 影响化学反应速率的因素 实验方案2——温度对化学反应速率的影响 实验 编号 加入0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入0.1 mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL 水浴温度/℃ 出现浑浊的快慢 1 2 2 10 　　  2 2 2 50 　　  得出 结论 　　　　　 慢 升高温度,化学反应速率加快,反之减慢 快　 影响化学反应速率的因素 实验方案3——催化剂对化学反应速率的影响 向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10%H2O2溶液,再向其中的两支试管中 分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,将其与未加催化剂的试管中 气泡出现的快慢进行比较。 影响化学反应速率的因素 实验方案3——催化剂对化学反应速率的影响 反应条件 加入MnO2 加入FeCl3 不加其他试剂 实验现象 　　　 反应速率大小 得出结论 产生大量气泡 产生大量气泡　 产生少量气泡　 快 快 慢 使用催化剂,化学反应速率加快 影响化学反应速率的因素 实验结论 在其他条件相同的情况下，增大反应物的浓度，反应速率增大。 浓度的影响 在其他条件相同的情况下，升高温度，化学反应速率增大。 温度的影响 在其他条件相同的情况下，使用催化剂，化学反应速率增大。 催化剂的影响 影响化学反应速率的因素 理论分析 在其他条件相同的情况下，增大反应物的浓度，反应速率加快。 浓度的影响 当反应物浓度增大时，单位体积内反应物分子的数目增多，活化分子的数目也相应增多。在其他条件不变的情况下，活化分子之间有效碰撞的次数增加，从而使反应速率增大 影响化学反应速率的因素 在其他条件相同的情况下，升高温度，化学反应速率增大 温度的影响 升高温度，反应物分子的能量增加，更多的分子成为活化分子，活化分子百分数增大。这使得单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率加快。 理论分析 影响化学反应速率的因素 在其他条件相同的情况下，使用催化剂，化学反应速率增大。 催化剂的影响 催化剂能够降低反应的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加了单位体积内活化分子的数目和百分数。这使得单位时间内有效碰撞的次数增多，反应速率加快。 理论分析 影响化学反应速率的因素 实例应用 1、相同温度下,相同形状、大小的镁条和铝条分别与等浓度的盐酸反应,镁反应 进行得快。 2、实验室制取CO2选用大理石而不用CaCO3。 物质本身的性质 接触的表面积 常温下,铁与水几乎不反应,但高温下,铁能与水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气。原因是温度升高时化学反应速率加快,促使反应进行。 3、在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应和成四氧化三铁和氢气。试从反应条件的角度思考并解释这一事实 影响化学反应速率的因素 实例应用 4、工业合成氨的条件：高温、高压、催化剂，从化学反应速率的角度进行分析。 高温：升高温度，化学反应速率加快 高压：加大压强，化学反应速率加快 催化剂：加快化学反应速率 影响化学反应速率的因素 实验收获 01 02 实验收获 本次实验通过精心设计的三个实验，分别探究了浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。在实验过程中，我们熟练掌握了控制变量法的运用，成功地观察到了不同条件下反应速率的变化，并得出了相应的结论。 实验中，我们严谨地操作仪器，准确地记录实验现象和数据，培养了科学实验的基本素养和严谨的科学态度。同时，通过对实验结果的分析，深入理解了化学反应速率的本质和影响因素。 实验意义 影响化学反应速率的因素 实验收获 01 02 实验收获 实验意义 通过本次实验，我们不仅加深了对化学反应速率的理解，还掌握了实验设计和数据分析的方法，为今后的化学学习和研究奠定了坚实的基础。 实验结果也为我们提供了实际应用的参考，帮助我们更好地理解和控制化学反应速率在工业生产和日常生活中的应用。 课堂总结与练习 03 知识小结 课后作业 1.在固定容器中， 与稀盐酸反应（放热反应）生 成 的量与反应时间的关系如图所示。下列结论正确的 是( ) C A.反应开始 内温度对反应速率的影响比浓度小 B.一段时间后，反应速率减小的原因是 减小 C.反应在 内平均反应速率最大 D.在内生成 的平均反应速率为 课后作业 2.某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速 率越大 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应 速率越大 C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1 D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min B 课后作业 3.可逆反应是工业上制取 的重要反应。 （1）在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如表所示： 反应条件 温度 容器容积 起始 起始 其他条件 Ⅰ组 无 Ⅱ组 有 已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，气体的体积分数随时间 的变化曲线如图所示。 ①Ⅱ组与Ⅰ相比，其他条件可能是_________________________ _______。 使用催化剂（其他合理答案也可） ②将Ⅰ组实验中温度变为，则达到 所需时间______（填“小于”、“大 于”或“等于”） 。 小于 课后作业 （2）向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的和 ，反应开始时，反应 速率由大到小排列的顺序是_________________。 甲：在时，和 反应 乙：在时，用作催化剂，和 反应 丙：在时，和 反应 丁：在时，和 反应 乙 甲 丁 丙 课后作业 4.某研究性学习小组利用溶液和酸性 溶液之间的反应来探究外界 条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 A B C 实验温度/ 293 313 酸性 溶液 2 2 2 0.02 0.02 0.02 溶液 4 3 0.1 0.1 0.1 0 1 溶液颜色褪至无色所需时间/ 8 （1）通过实验A、B可探究____________的改变对反应速率的影响，其中 ___， ___， _____。 反应物浓度 1 3 293 课后作业 4.某研究性学习小组利用溶液和酸性 溶液之间的反应来探究外界 条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 A B C 实验温度/ 293 313 酸性 溶液 2 2 2 0.02 0.02 0.02 溶液 4 3 0.1 0.1 0.1 0 1 溶液颜色褪至无色所需时间/ 8 （2）通过实验____（填字母）可探究温度变化对化学反应速率的影响。 课后作业 4.某研究性学习小组利用溶液和酸性 溶液之间的反应来探究外界 条件改变对化学反应速率的影响，实验如下： 实验序号 A B C 实验温度/ 293 313 酸性 溶液 2 2 2 0.02 0.02 0.02 溶液 4 3 0.1 0.1 0.1 0 1 溶液颜色褪至无色所需时间/ 8 （3）利用实验B中数据计算，用的浓度变化表示的反应速率 ________________________（保留两位有效数字）。 谢谢大家 POWERPOINT DESIGN $$