内容正文:
第2课时 影响化学反应速率的因素
第六章 化学反应与能量
第二节 化学反应的速率与限度
课堂导入
对于下列反应,你是希望其反应速率越快越好还是越慢越好?
钢铁腐蚀
合成氨
炼钢
食物腐坏
化学反应的速率往往受到反应条件的影响,调控化学反应速率常常是决定化学实验成败或化工生产成本的关键。
【生活中的化学】生活中调控反应速率快慢的实例
思考:结合实例,影响化学反应速率的因素?怎么影响?(猜测并验证)
氧气浓度
食物温度
酵母加速发酵
反应物浓度
反应温度
催化剂
浓度越大,
速率越快
温度越低,速率越慢
催化剂加快速率
课堂导入
变量控制
科学研究中,对于多因素 (多变量) 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。变量控制的方法是科学探究中常用的方法。
方法导引
课本P45
控制单一变量!
影响化学反应速率的因素
1、温度对化学反应速率影响的探究
实验
操作
实验
现象
实验
结论
①产生气泡
速率慢
②产生气泡
速率快
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
等浓度等体积
单一变量
影响化学反应速率的因素
2、浓度对化学反应速率影响的探究
实验
操作
实验
现象
实验
结论
加入1 mol/L 盐酸的试管中生成气泡的速率更快
当其它条件相同时,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
加入等质量的大理石碎块
【注意】对于纯液体或固体,其浓度是常数,改变它们的量不会改变化学反应速率。
以及加入等体积的盐酸溶液
随堂演练
1、把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,其中化学反应速率最快的是( )
A. 10℃ 20 mL 3 mol/L的X溶液
B. 20℃ 30 mL 2 mol/L的X溶液
C. 20℃ 10 mL 4 mol/L的X溶液
D. 10℃ 10 mL 2 mol/L的X溶液
B
随堂演练
2、把锌片投入盛有稀硫酸的试管中,发现产生氢气的速率变化如图所示,试用化学反应与能量变化的关系以及化学反应速率的相关知识解释这种现象。
t0~t1:
t1~t2:
随着反应的进行,温度升高,反应速率加快
随着反应的进行,c(H+)降低,反应速率减慢
影响化学反应速率的因素
3、压强对化学反应速率影响的探究
对于气体来说,在相同温度下,压强越大,一定质量气体的体积越小,单位体积内气体的分子数越多。
压强增大,容器体积减小,气体浓度增大
PV = nRT
P = cRT
本质:改变压强相当于改变浓度从而影响化学反应速率
反应物浓度
影响:
增大压强→减小容器体积→增大反应物浓度→加快反应速率;
减小压强→增大容器体积→减小反应物浓度→降低反应速率。
影响化学反应速率的因素
3、压强对化学反应速率影响的补充
①恒温恒压
充入惰性气体
参加反应的气体浓度减小
提示:结合PV = nRT,c反 = n反/V
V增大
速率减小
②恒温恒容
充入惰性气体
参加反应的气体浓度不变
V不变
速率不变
充入反应气体
参加反应的气体浓度增大
V不变
速率增大
n反不变
n反不变
n反增大
随堂演练
3、反应C(s) + H2O(g) = CO(g) + H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )(双选)
A. 增加C的量
B. 将容器的体积缩小一半
C. 保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D. 保持压强不变,充入N2使容器体积增大
E. 保持体积不变,充入H2O(g)使体系压强增大
AC
影响化学反应速率的因素
4、催化剂
使用催化剂,化学反应速率增大
课本P49 科学·技术·社会
影响化学反应速率的因素
5、其他因素
课本P45
(1)向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
鼓风:__________________;煤粉代替煤块:_____________________。
(2)把食物存放在冰箱里,在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。
冰箱:_________;除氧剂:______________________。
(3)做化学实验时,为加速反应的进行,通常将块状或颗粒状的固体试剂研细并混匀。
研细并混匀:______________________。
(4)铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
空气、纯氧:___________________。
增大反应物(O2)浓度
增大反应物的接触面积
降低温度
降低反应物(O2)的浓度
增大反应物的接触面积
反应物(O2)的浓度
接触面积越大,化学反应速率越快
(一)内因
影响化学反应速率的因素
(主要因素)反应物本身性质
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。
如:与盐酸反应,镁剧烈反应,产生大量气泡;铁片表面有少量气泡产生;铜片表面无气泡产生。
(二)外因
浓度
温度
接触面积
催化剂
压强
光、电磁波、超声波、原电池······
不好调控
可以调控
反应物浓度越大,化学反应速率越快
温度越高,化学反应速率越快
使用催化剂,化学反应速率增大
接触面积越大,化学反应速率越快
实质:改变反应物浓度(气体参与)
随堂演练
课本P49
增大
减小
增大
增大
增大
不变
随堂演练
5、草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O,用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示:
实验 硫酸体积/ 温度/ 其他物质
Ⅰ 2 20 —
Ⅱ 2 20 10滴饱和 溶液
Ⅲ 2 30 —
Ⅳ 1 20 蒸馏水
随堂演练
(1)实验 Ⅰ 和 Ⅱ 可得出的结论:影响化学反应速率的因素是________;
如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 Ⅰ 和________。
(2)实验 Ⅳ 中加入1 mL 蒸馏水的目的是_________________________________________________________________________________________。
催化剂
确保所有实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)不变和溶液总体积不变,实验Ⅳ中c(H+)与实验Ⅰ中c(H+)不同
Ⅲ
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