内容正文:
化学反应速率的因素
1
PART 01
你知道VC泡腾片吗?
初探影响化学反应速率的因素
2
PART 01
初探影响化学反应速率的因素
PART 01
“加快有利的化学反应”
“减慢有害的化学反应”
硫酸生产
合成氨
金属腐蚀
食物变质
影响化学反应速率的因素有哪些?
思考:
初探影响化学反应速率的因素
PART 02
探究影响化学反应速率的因素
初探影响化学反应速率的因素
5
影响化学反应速率的因素
PART 02
初探影响化学反应速率的因素
反应物自身的性质
反应温度
反应物浓度
催化剂
固体表面积
压强
…
PART 02
钠、镁分别与等量的水(酚酞)
思考:
通过这个实验,你能得出什么结论?
初探影响化学反应速率的因素
7
影响化学反应速率的因素
内因:
PART 02
外因:
初探影响化学反应速率的因素
反应物自身的性质
反应温度
反应物浓度
催化剂
固体表面积
压强
…
科学探究的一般步骤:
哪些反应条件会影响化学反应的速率?
影响化学反应速率的因素可能有________、____________、___________等
催化剂
反应温度
反应物浓度
PART 02
猜想和假设
设计实验方案
建立实验探究影响化学反应速率的模型
进行实验,收集证据
解释与结论
提出问题
探究的问题是:哪些反应条件会影响化学反应的速率?
△可以先围绕这个问题大胆的猜想和假设:有同学立刻会回忆起初中学过的过氧化氢溶液加入催化剂二氧化锰后,氧气生成速率会变大,△认为催化剂可以影响化学反应速率。有同学通过初中学习记得“铁与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快”,△认为化学反应速率可能与反应物浓度有关,有同学或根据生活经验了解到“食品放在冰箱里通常能够保存更长时间”,“加热可以使一些化学反应变快”等,△认为影响化学反应速率的因素可能还有反应的温度。
以上都是合理的猜想和假设,△接下来就可以围绕这些可能的因素设计实验方案。首先要选择一个合适的化学反应作为实验对象,从大家最熟悉的开始,先以探究催化剂对化学反应速率的影响为例:
(1)催化剂对化学反应速率的影响
2H2O2 2H2O + O2↑
催化剂
2KClO3 2KCl + 3O2↑
过氧化氢分解:
氯酸钾分解:
催化氧化制
三氧化硫:
2SO2 + O2 2SO3
△
催化剂
催化剂
△
选择实验对象:
PART 02
条件温和
操作简单
现象明显
易于观察
便于记录
绿色环保
……
条件温和
操作简单
现象明显
易于观察
便于记录
绿色环保
……
方法引导:
1.确定待研究的影响因素。
2.选择适合的化学反应。
3.设计改变影响因素的操作。
4.确定观测反应快慢的指标。
5.分析现象,得出结论。
建立实验探究影响化学反应速率的模型
这里列举了几个初高中常见的已知需要催化剂的反应,比如过氧化氢分解、氯酸钾分解、氨的催化氧化等,
同学们会选择哪一个反应来做催化剂对化学反应速率的影响的探究实验呢? 我猜大家肯定都会选第一个,△为什么要选第一个呢?是因为对这个反应更熟悉吗?并不完全是,我们可以一起来细数一下这个反应作为本实验对象反应的优点。
PART 03
实验探究影响化学反应速率的因素
实验探究影响化学反应速率的因素
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
序号 V(H202溶液) 温度 催化剂
1
2
3
PART 03
4%
4%
4%
2 mL
2 mL
2 mL
室温
室温
室温
无
MnO2
Fe2O3
方法
引导
:
控制变量法
实验探究影响化学反应速率的因素
(1)催化剂对化学反应速率的影响
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
序号 V(H202溶液) 温度 催化剂
1
2
3
PART 03
4%
4%
4%
2 mL
2 mL
2 mL
室温
室温
室温
无
MnO2
Fe2O3
方法
引导
:
控制变量法
实验探究影响化学反应速率的因素
(1)催化剂对化学反应速率的影响
其它条件不变时,催化剂可以加快化学反应速率,不同的催化剂催化效果不同。
实验结论:
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
PART 03
(2)温度对化学反应速率的影响
序号 V(H202溶液) 温度 催化剂
1
2
12%
12%
2 mL
2 mL
室温
热水浴
FeCl3
FeCl3
实验探究影响化学反应速率的因素
方法
引导
:
控制变量法
PART 03
(2)温度对化学反应速率的影响
序号 V(H202溶液) 温度 催化剂
1
2
12%
12%
2 mL
2 mL
室温
热水浴
FeCl3
FeCl3
实验探究影响化学反应速率的因素
方法
引导
:
控制变量法
其它条件不变时,升高温度可以加快化学反应速率。
实验结论:
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
PART 03
(3)浓度对化学反应速率的影响
序号 V(H202溶液) 温度 催化剂
1
2
4%
12%
2 mL
2 mL
室温
FeCl3
FeCl3
实验探究影响化学反应速率的因素
方法
引导
:
控制变量法
其它条件不变时,增大浓度可以加快化学反应速率。
实验结论:
室温
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
PART 04
多角度获取实验证据
多角度获取实验证据
对于这种有气体生成的反应,一定温度下,一定密闭容器内,气体越多,压强就越大。
因此可以用压强变化差异比较化学反应的快慢。△利用现代科学技术的尖端产物“手持技术”可以进行上述测量,这种技术可通过核心部件传感器识别压强这一物理量的改变,并精确的转化为电信号,再通过数据采集器及配套的软件就可以将这些电信号转化为数字,并能实时的以数图结合的方式呈现在计算机的屏幕上。因这套实验技术系统体积一般较小,故称为“手持技术”,也称“掌上实验室”。
我们一起来感受一下利用“手持技术”探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
PART 04
实验室空气的含氧量
氧气传感器
多角度获取实验证据
对于这种有气体生成的反应,一定温度下,一定密闭容器内,气体越多,压强就越大。
因此可以用压强变化差异比较化学反应的快慢。△利用现代科学技术的尖端产物“手持技术”可以进行上述测量,这种技术可通过核心部件传感器识别压强这一物理量的改变,并精确的转化为电信号,再通过数据采集器及配套的软件就可以将这些电信号转化为数字,并能实时的以数图结合的方式呈现在计算机的屏幕上。因这套实验技术系统体积一般较小,故称为“手持技术”,也称“掌上实验室”。
我们一起来感受一下利用“手持技术”探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
PART 04
4%H2O2溶液液面上方的含氧量
12%H2O2溶液液面上方的含氧量
多角度获取实验证据
对于这种有气体生成的反应,一定温度下,一定密闭容器内,气体越多,压强就越大。
因此可以用压强变化差异比较化学反应的快慢。△利用现代科学技术的尖端产物“手持技术”可以进行上述测量,这种技术可通过核心部件传感器识别压强这一物理量的改变,并精确的转化为电信号,再通过数据采集器及配套的软件就可以将这些电信号转化为数字,并能实时的以数图结合的方式呈现在计算机的屏幕上。因这套实验技术系统体积一般较小,故称为“手持技术”,也称“掌上实验室”。
我们一起来感受一下利用“手持技术”探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响
PART 04
氧气传感器测定MnO2对4%H2O2溶液的分解速率的影响
4%H2O2溶液在MnO2催化下分解速率的曲线图
多角度获取实验证据
实验2:他们在第3支盛有少量二氧化锰粉末的试管中,加入2mL 3%的H2O2溶液。室温下观察到第3支试管中产生的气泡比第1支试管中产生气泡的速率快。
因此他们得出,(点)催化剂可以影响化学反应速率。
PART 05
总结
与提升
总结与提升
PART 05
总结
与提升
影响化学反应速率的因素
内因:物质本身的性质
反应温度
反应物浓度
催化剂
固体表面积
压强(有气体参与)
外因:
其他因素:光波、电磁波、超声波、溶剂等
PART 05
“催化
”美好生活
总结与提升
三元催化器是对汽车及其它发动机固定污染源进行尾气净化处理的主要部件。它采用铂(Pt)、铑(Rh)、钯(Pd)三种贵金属作为催化剂对尾气中的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物进行氧化和还原处理,生成二氧化碳、氮气以及水,从而达到快速净化的结果。其净化效率十分高,可以在瞬间净化90%以上的有害物质,减少对大气的污染。
PART 05
“催化
”美好生活
总结与提升
没有催化剂,石油就不能生产出航空汽油,中国所有的飞机就要停飞。闵恩泽解决了各种技术难题,研制出小球硅铝催化剂,经过多番检测,无论是完整率、抗磨损性能、杂质含量等,均比苏联进口的催化剂质量高,不仅如此,价格仅是进口催化剂的一半。
2007年,闵恩泽被评为“感动中国”人物。组委会的颁奖词为“在国家需要的时候,他站出来!燃烧自己,照亮能源产业。把创新当成快乐,让混沌变得清澈,他为中国制造了催化剂。点石成金,引领变化,永不失活,他就是中国科学的催化剂!”
2011年,一颗小行星被永久命名为“闵恩泽星”。闵恩泽把自己的一生都献给了中国的催化剂事业,被称为“中国催化剂之父”,坚定的信念,忠贞的爱国思想、精益求精的钻研精神、严谨的态度,闵恩泽的一生是精彩的一生。
谈谈你的收获
PART 05
化学反应速率
浓度
温度
催化剂
接触面积
其他因素:光波、电磁波、超声波、溶剂等
内因
外因
物质本身的内在性质
影响因素
压强(有气体参加的反应)
化学反应的快慢
控制变量法
mol·L-1·min-1 或mol·L-1·s-1
表示
计算公式
单位
用单位时间某反应物浓度的减少量(绝对值)或某生成物浓度的增加量来表示
一种方法
两个角度
定性定量
总结与提升
一个模型
科学实验探究
聆
听
谢
谢
世界因化学而美丽,生活因化学而精彩!
26
Lavf55.33.100
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