内容正文:
第二节 化学反应的速率
第 二 章 化学反应与能量
第2课时 影响化学反应速率的因素
1
学习目标
1.理解影响化学反应速率的因素及规律。
2.学习实验研究的方法,能设计并完成一些化学实验。
说一说:你希望下述反应速率“快”还是“慢”?
金属腐蚀
合成氨工业
食物变质
不利的化学反应----慢
有利的化学反应---快
炼钢
那么有哪些因素能够影响化学反应速率呢?
3
一、影响化学反应速率的因素
(1)内因
内因:不同的金属和冷水反应,剧烈程度不同,这意味着物质自身的性质是决定化学反应速率的主要因素。(反应物的化学性质越活泼,ν 越快)
知识回顾:比较金属和水的反应
钠和冷水反应 ;
镁和冷水反应 ;
剧烈
缓慢
食物直接暴露在常温空气中易变质,用冰箱保存延长其保质期
影响速率的因素为___________
蜂窝煤比普通煤块燃烧效率更高
影响速率的因素为________________
温度
反应的接触面积
(2)影响化学反应速率的外界因素
使用酵母来加速面团的发酵
影响速率的因素为___________
腌制咸鸭蛋,泥土中的盐分越高,咸蛋成熟得越快影响速率的因素为___________
催化剂
浓度
一、影响化学反应速率的因素
内因:反应物本身的性质(决定性因素)
外因:外界条件
浓度、温度、催化剂、接触面积、压强
规律:反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之化学反应速率越慢
那么这些因素如何影响化学反应速率?我们一起来探究一下吧。
实验
操作
实验
现象
实验
结论
冷水中,产生气泡速率慢。热水中,产生气泡速率较快。
当其它条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。
1.探究温度对化学反应速率的影响
注意:
结论1:温度越高,反应速率越快。
a、其他条件不变,温度升高,反应速率加快
b、温度对反应速率影响的规律,对吸热反应,放热反应都适用。
c、反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。
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,表明温度对速率的影响非常显著。
2.设计实验:探究浓度对化学反应速率的影响
实验室提供以下仪器和药品:5% H2O2溶液,1 mol/L FeCl3,0.1mol/L盐酸、1mol/L盐酸、大理石碎块、试管、试管架、烧杯、量筒、胶头滴管。
实验设计思路:
1.选择化学反应
2.确定待研究的影响因素
3.设计改变因素的操作
4.确定观测反应快慢的指标(定性宏观角度)
方法引导——控制变量法
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。
2.探究浓度对化学反应速率的影响
实验
操作
实验
现象
实验
结论
当其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大。降低反应物浓度,化学反应速率减小。
加入1 mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快
在两支大小相同的试管中均加入同等量大理石小碎块,然后分别滴入5滴0.1 mol/L 盐酸溶液和5滴1 mol/L 盐酸溶液,观察现象并进行对比。
注意:此规律只适用于气体或溶液的反应,对于固体或纯液体反应物,一般情况下其浓度视为常数,因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
思考:铁粉、铁丝与1 mol/L的硫酸反应谁快谁慢?为什么?
状态 实验现象
铁粉
铁丝
产生气泡速率较慢
产生气泡速率较快
3.固体的接触面积对化学反应速率影响的探究
结论:其他条件相同,增大固体的接触面积,加快反应速率。
4.探究催化剂对化学反应速率的影响
实验
操作
实验
现象
实验
结论
催化剂(正)能加快化学反应速率
①有少量气泡出现
②能产生大量气泡
③能产生大量气泡
不同的催化剂具有不同的催化效果。
如对H2O2的催化效果:MnO2>Fe3+>Cu2+
4、对于有气体参加的反应,改变压强(改变容器的容积),反应速率如何变化?
思考与讨论
c(B)=
n(B)
V
结论:
其他条件相同,增大压强(减小容器容积),相当于增大反应物浓度,增大反应速率。
其他条件相同,减小压强(增大容器容积),相当于减小反应物浓度,减小反应速率。
压强增大,气体浓度增大
讨论1:取一个容积固定的密闭容器,充入He气后,对速率如何影响?
N2 H2
He
总压强增大
N2、H2浓度不变
速率不变
恒容时,充入不反应气体,虽总压增加,但各反应物浓度不变,反应速率不变
讨论2:向一个容积可变的容器中充入He气后,分析速率变化情况?
N2 H2
He
活塞
容器体积增大
N2、H2浓度减小
速率减小
恒压时,充入不反应气体,容器体积增加,各反应物浓度减小,反应速率减慢。
N2+3H2 2NH3
高温、高压
催化剂
情况:对于有气体参与的化学反应
② 恒温恒容:
a、充入反应气体
→浓度↑
→V↑
b、充入“无关气体”
→P增大但浓度不变
→V不变
③ 恒温恒压:
a、充入“无关气体”
→气体体积↑ → 浓度↓→ V↓
b、充入反应气体
→气体体积↑,气体物质的量增大 →浓度不变
→ V↓
恒温:缩小容器体积→P↑,C↑→V↑
内因 反应物本身的性质
外因 温度
浓度
催化剂
压强
其他
课堂小结
反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快
温度越高,化学反应速率越快
增大反应物的浓度,可以加快化学反应速率
催化剂可以改变化学反应速率
有气体参加的反应,增大压强(减小容器容积),反应速率加快
①增大固体反应物的表面积(即粉碎成小颗粒)反应速率加快
②形成原电池,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
1.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:( )
D
H2O的作用:
使溶液总体积恒定,Na2S2O3溶液浓度不变。
当堂检测
2.等质量的两份锌粉a、b,分别加入过量的稀H2SO4中,同时向a中滴入少量的CuSO4溶液,下图表示产生H2的体积(V)与时间(t)的关系,其中正确的是:( )
A
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf57.71.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
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
$