内容正文:
第3节 第2课时 外界条件对化学反应速率的影响
——浓度、温度
第2章
1
课程标准 课标解读
1.通过实验探究,分析总结温度、浓度与化学反应速率定量关系。
2.根据基元反应碰撞理论理解活化能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对化学反应速率的影响与碰撞理论的联系。
1.通过探究浓度、温度对化学反应速率的影响,培养学生分析、处理数据的能力。
2.知道活化能的概念及其对化学反应速率的影响,培养学生的“变化观念与平衡思想”。
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影响化学反应速率的因素:
(2)外因:
(1)内因(主要因素) :反应物自身的性质
①浓度
②压强
③温度
④催化剂
⑤其他因素:光照、固体颗粒大小等。
温故知新
1.一般规律
铁丝在空气中加热只能变得红热,而在充满氧气的集气瓶中点燃则可以剧烈燃烧、火星四溅,什么导致了反应现象的差异呢?请同学们总结关于浓度的一般规律:
一、探究浓度对化学反应速率的影响
学生任务:自主完成对【典例】题的探究。【典例 】 在298K时,实验测得溶液中的反应H202+2HI===2H20+I2在不同浓度时的化学反应速率见下表
实验编号 1 2 3 4 5
c(HI)/mol·L一1 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100
c(H202)/mol·L一1 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300
v/mol·L一1·S一1 0.007 60 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8
2、定量关系:
(1)自主探究
分析表中数据,回答下列问题:
(1)在HI浓度一定时,H202浓度每增大 ,反应速率就增大 ;在H202浓度一定时,HI浓度每 ,反应速率同样 。因此,化学反应速率与反应物浓度乘积 c(HI)·c(H2O2)成 。
(2)根据第一问的分析,该反应化学反应速率与反应物浓度的数学表达式 。根据上表中数据计算,k约为 (注意单位)
一倍
一倍
增大一倍
增大一倍
正比
V=kc(H2O2)c(HI)
0.76 moL-1·L·S-1
思考:这样的规律适用于所有反应吗?
同学们提出预测,并不会适用于所有反应 。
(2)合作探究
小组合作完成学案上变式训练的习题,证明我们的预测,并且根据两次探究所得,总结反应物浓度和化学反应速率的定量关系。
注:改变固体或纯液体的用量不会影响化学反应速率。
根据以上两次探究得出结论:
一个化学反应的速率与反应物浓度存在定量关系式,关系式是 的结果,不能随意根据反应的 直接写出。不同物质浓度的改变对化学反应速率的影响程度可能 ,也可能 。
实验测定
化学方程式
相同
不同
二、探究温度对化学反应速率的影响
1、一般规律:
经验规律(范托夫经验规则):
对于在溶液中的反应,温度每升高10℃,化学反应速率将增大原来的2~4倍
加快
减慢
2、定量关系
结论二:
当Ea>0时,升高温度,反应速率常数增大,化学反应速率随之增大
由阿伦尼乌斯公式可知,Ea值越大,改变温度对反应速率的影响程度就越大,这就是升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同的原因
(1)自主探究
请同学们对学案上典例题的表格数据进行分析,温度是如何影响化学反应速率的。
结论一:温度会影响 ,从而影响化学反应速率
Ea 活化能 活化能单位: J·mol-1 kJ·mol-1
阿伦尼乌斯工作照
反应速率常数
重难点突破 基元反应碰撞理论
碰撞理论认为,通过改变外界条件,可使单位体积内的活化分子数改变,改变有效碰撞频率,从而使反应速率改变。
(1)基元反应碰撞理论:反应之所以发生,是因为反应物分子中能量较高的活化分子发生了一定方向上的碰撞,即有效碰撞。
(2)活化能,则是活化分子平均能量与反应物分子平均能量之差。活化能就像一个门槛,活化能越高,活化分子就少,有效碰撞少,化学反应速率就低。
变化结果
条件变化 单位体积分子总数 活化分子百分数 单位体积活化分子数 有效碰撞次数 反应速率
增加反应物的浓度
升高温度
(2)合作探究 运用碰撞理论解释外界条件改变对化学反应速率的影响,并完成下表。
增多
不变
不变
增多
增多
增多
增多
增多
加快
加快
课堂小结
1
2
3
反应物浓度对化学反应的速率存在定量关系式,不同物质浓度的改变对化学反应速率的影响程度可能相同,也可能不同。
浓度
温度会影响反应速率常数,从而影响化学反应速率。正是因为反应活化能的不同,所以温度对不同反应的反应速率的影响不同。
温度
反应物浓度的改变,如增大反应物浓度,会使单位体积内活化分子数增多,有效碰撞次数增多,从而加快化学反应速率;温度的改变,如升高温度,会使活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,从而加快反应速率。
基元反应碰撞理论
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