第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第2課時

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課前導(dǎo)入問題1：根據(jù)你現(xiàn)有知識及生活經(jīng)驗，推測影響化學(xué)反應(yīng)速率有哪些因素？反應(yīng)速率首先是由反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素（內(nèi)因）決定的。在相同條件下，不同的化學(xué)反應(yīng)，有不同的反應(yīng)速率鐵、鎂與同濃度的稀鹽酸反應(yīng)金屬活潑性：鎂>鐵課前導(dǎo)入問題2：相同的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)速率會有不同嗎？如何研究外因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響？其他條件相同，濃度不同其他條件相同，催化劑不同濃度溫度催化劑

……控制變量法其他條件相同，溫度不同……相同的化學(xué)反應(yīng)，也可以有不同的反應(yīng)速率同一化學(xué)反應(yīng)的速率，會受到外界因素的影響。方法導(dǎo)引變量控制

科學(xué)研究中，對于多因素(多變量)的問題，常常采用只改變其中的某一個因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問題變成幾個單因素的問題，分別加以研究，最后再將幾個單因素問題的研究結(jié)果加以綜合。定性觀察定量測定濃度、溫度、催化劑等外界條件化學(xué)反應(yīng)速率（變一定多）（借助宏觀現(xiàn)象）《必修第二冊》P45（計算）一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素課本26頁

任務(wù)1：根據(jù)所給試劑設(shè)計實驗探究濃度、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素研究方法定性觀察：定量研究：選擇合適實驗裝置準(zhǔn)確測量時間、氣體體積、壓強(qiáng)、pH等的變化。選擇實驗現(xiàn)象明顯的化學(xué)反應(yīng)。通過觀察冒氣泡快慢；顏色變化多少；固體變化量；溶液渾濁程度；溫度變化等。Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2OⅠ.定性研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.實驗原理一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素課本26頁

SO2易溶于水，觀察不到氣泡產(chǎn)生一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素課本26頁

影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論濃度

均出現(xiàn)

，但后者_(dá)____________其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率_____2.實驗方案設(shè)計渾濁出現(xiàn)渾濁更快增大

控制變量法(1).濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度

混合后均出現(xiàn)

，但70℃熱水一組_______________其他條件相同時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率_____渾濁首先出現(xiàn)渾濁增大(2).溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論催化劑

前者

，后者_(dá)___________催化劑能____化學(xué)反應(yīng)速率無明顯變化出現(xiàn)大量氣泡增大(3).催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響因素實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論小結(jié)：“變量控制法”研究化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的一般思路實驗設(shè)計思路待研究的變量需控制不變的量探究的反應(yīng)觀察的現(xiàn)象實驗結(jié)論實驗步驟研究問題研究對象觀測指標(biāo)實驗?zāi)康膶嶒灛F(xiàn)象實驗結(jié)論實驗方案思考與討論例題1某化學(xué)興趣小組為探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計以下四組實驗。實驗方案反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol·L－1)V/mLc/(mol·L－1)V/mL①2550.1100.15②25V10.250.210③3550.1100.15④3550.250.2V2回答下列問題：(1)V1＝

，V2＝

。(2)設(shè)計實驗方案①和②的目的是：________________________________

。(3)設(shè)計實驗方案②和④的目的是：

。(4)各實驗方案均需加入一定體積的水的原因：______________________

。510探究Na2S2O3的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響各實驗方案中混合液的體積均相等比較濃度對反應(yīng)速率的影響時,不能只看加入前物質(zhì)的濃度,應(yīng)看加入后形成混合溶液時的濃度。思考與討論例題2

某同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)KMnO4(H＋)與H2C2O4溶液反應(yīng)時，開始一段時間反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快，該同學(xué)認(rèn)為是放熱導(dǎo)致溶液溫度升高所致。重做此實驗，測定溶液不同時間的溫度，結(jié)果如表：時間/s051015202530溫度/℃2526262626.52727(1)寫出此反應(yīng)的離子方程式：____________________________________

。(2)結(jié)合表中數(shù)據(jù)，反應(yīng)速率明顯加快的原因是：____________________

。10CO2↑＋8H2O反應(yīng)生成的Mn2＋是該反應(yīng)的催化劑2.實驗操作及裝置：按如圖所示安裝兩套裝置A、B，在錐形瓶內(nèi)各盛大小相同的2g鋅粒，通過分液漏斗分別加入(過量的）40mL1mol·L－1和40mL4mol·L－1的硫酸溶液。Ⅱ.定量研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.實驗原理：Ｚn＋H2SO4==ＺnSO4＋H2↑一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素Q2:可以選用長頸漏斗嗎？Q3:如何檢查裝置的氣密性？Q1:你會選擇測量什么量？一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素組裝儀器檢查裝置氣密性裝試劑測定收集10ml氣體所用時間計算化學(xué)反應(yīng)速率測定收集一定體積氣體所用的時間，完整的實驗操作步驟：如何檢查裝置的氣密性？固定注射器活塞位置，向分液漏斗中加入適量蒸餾水，打開分液漏斗活塞，液體不能順利流下，說明氣密性良好。測定一定時間產(chǎn)生氣體體積秒表一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素加入試劑反應(yīng)時間反應(yīng)(填“快”或“慢”)結(jié)論1mol·L－1H2SO4溶液__________可以根據(jù)產(chǎn)生相同體積的氫氣所需要的

來判斷化學(xué)反應(yīng)速率的快慢4mol·L－1H2SO4溶液__________3.實驗記錄及結(jié)論(記錄收集10mLH2所用的時間)慢快時間1'37”2'51”一、實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素在鋅和不同濃度稀硫酸反應(yīng)的實驗中，比較反應(yīng)速率快慢的方法有：(1)定性描述——通過實驗現(xiàn)象來判斷反應(yīng)的快慢______________________________________________。(2)定量描述——通過實驗測量來判斷反應(yīng)的快慢_____________________________________________________________________________________________________________________?？梢酝ㄟ^觀察產(chǎn)生氣泡的快慢判斷反應(yīng)速率的大小可以根據(jù)產(chǎn)生相同體積的氫氣所需要的時間來判斷化學(xué)反應(yīng)速率的

快慢，也可通過相同時間內(nèi)收集氫氣的體積來比較反應(yīng)的快慢4.歸納總結(jié)(1)任何化學(xué)反應(yīng)都可以通過反應(yīng)現(xiàn)象判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢(

)(2)可用裝置

測定過氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)速率(

)(3)測定化學(xué)反應(yīng)速率，可以用比色的方法測定溶液顏色的深淺進(jìn)行比較(

)(4)鋅與H2SO4反應(yīng)，H2SO4的濃度越大，產(chǎn)生H2的速度越快(

)××√×正誤判斷思考與討論在用上述實驗測定鋅與硫酸反應(yīng)的速率時，(1)為確保測定的準(zhǔn)確性，應(yīng)注意哪些事項？提示①鋅的顆粒(即表面積)大小基本相同；②40mL的稀硫酸要迅速加入；③裝置氣密性良好，且計時要迅速準(zhǔn)確。思考與討論(2)用右述裝置測定化學(xué)反應(yīng)速率時，操作、藥品無誤，結(jié)果測定速率偏大，請從裝置的缺陷的角度分析可能的原因，并幫助設(shè)計改進(jìn)措施。提示原因：忽視加入硫酸排出氣體的體積。改進(jìn)裝置：思考與討論(3)除用注射器收集氣體，你還可用哪些定量儀器測量收集氫氣的體積？提示氣體收集可以用排水量氣裝置思考與討論(4)除了測定氫氣的體積外，你還能設(shè)計哪些方案測定鋅與稀硫酸反應(yīng)的速率？提示①在恒容反應(yīng)裝置中，測定一段時間內(nèi)壓強(qiáng)的變化；

②測定一段時間內(nèi)H＋的濃度變化；

③測定一段時間內(nèi)鋅粒的質(zhì)量變化。課堂練習(xí)例題3用如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗X及Y時，每隔半分鐘分別測定反應(yīng)放出氣體的體積。下列選項能正確表示實驗X及Y的結(jié)果的是√實驗所用鹽酸X25mL0.2mol·L－1Y50mL0.1mol·L－1課堂練習(xí)例題4下表是某學(xué)習(xí)興趣小組，一定條件下測定O3在水溶液中分解濃度減少一半所需時間。已知：O3的起始濃度為0.0216mol·L－1。(1)在30℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為_______________________。1.00×10－4mol·L－1·min－1pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157課堂練習(xí)(2)pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是________。解析pH增大，則OH－濃度增大，pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是OH－。OH－pHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157課堂練習(xí)(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為________(填字母)。a.40℃、pH＝3.0 b.10℃、pH＝4.0 c.30℃、pH＝7.0b、a、cpHt/minT/℃3.04.05.06.02030123116958301581084815503126157二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素接觸面積、溶劑的性質(zhì)、光、超聲波、磁場等均能影響化學(xué)反應(yīng)速率增大減小增大減小增大減小相同化學(xué)反應(yīng)速率首先是由反應(yīng)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等因素決定的。2.外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律1.內(nèi)因二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素正誤判斷(1)增加固體反應(yīng)物的質(zhì)量，化學(xué)反應(yīng)速率增大(

)(2)任何反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大(

)(3)恒溫恒容密閉容器中發(fā)生全為氣體的反應(yīng)，若容器總壓強(qiáng)增大，則反應(yīng)速率一定增大(

)(4)升高溫度，吸熱反應(yīng)速率會加快而放熱反應(yīng)速率會減慢(

)(5)100mL2mol·L－1的鹽酸與鋅片反應(yīng)，加入適量的NaCl溶液，反應(yīng)速率不變(

)×××××思考與討論對于反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)(1)恒溫恒容條件下，向反應(yīng)體系中充入氮氣，反應(yīng)速率_____(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，原因是_____________________________________。(2)恒溫恒容條件下，向反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)速率______，原因是_______________________________________________________________。(3)恒溫恒壓條件下，向反應(yīng)體系中充入氦氣，反應(yīng)速率________，原因是_______________________________________________________________________。增大增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大不變恒容條件下，充入氦氣，反應(yīng)物和生成物的濃度不變，化學(xué)反應(yīng)速率不變減小

壓強(qiáng)不變，充入氦氣，容積增大，氮氣、氫氣的濃度減小，化學(xué)反應(yīng)速率減小不一定。（壓強(qiáng)→氣體濃度）【問題討論】增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率一定增大嗎？二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對于有氣體參加的反應(yīng)，其他條件相同時，反應(yīng)的壓強(qiáng)越大，單位體積內(nèi)反應(yīng)物微粒數(shù)越

，微粒間碰撞機(jī)會越

，反應(yīng)速率越___。多大多思維建模充入非反應(yīng)氣體(如He)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響對于反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g),恒溫條件下,向反應(yīng)體系中充入少量非反應(yīng)氣體(如He等),利用“模型分析法”分析化學(xué)反應(yīng)速率的變化,思維流程如下:二、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(2)恒溫恒容時:①充入氣體反應(yīng)物→反應(yīng)物濃度增大→總壓增大→反應(yīng)速率增大。②充入不參與反應(yīng)的氣體(如He、N2等)→引起總壓增大，各物質(zhì)的濃度不變→速率不變。課堂練習(xí)1.反應(yīng)C(s)＋H2O(g)

CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是:

(

)A．將容器的體積擴(kuò)大一倍B．將容器的體積縮小一半C．保持體積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大D．保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器體積變大C容器的體積縮小或增大均會改變濃度，濃度改變反應(yīng)速率一定會改變體積不變，充入N2體系總壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)混合物濃度并未改變，反應(yīng)速率不變充入N2使容器體積增大，總壓強(qiáng)不變，但反應(yīng)混合物濃度同等程度變小，反應(yīng)速率變慢。課堂練習(xí)2.下圖表示鋅和稀鹽酸反應(yīng)時產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時間的關(guān)系，分析反應(yīng)速率變化原因是什么？該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在0到a時間段內(nèi)濃度變化不大，但溫度升高，所以反應(yīng)速率增大；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，到a后鹽酸的濃度不斷降低，反應(yīng)速率將不斷減小。分清主次法：當(dāng)多個因素同時影響反應(yīng)速率時，要分清哪個是主要因素。課堂練習(xí)3.在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)＋I(xiàn)2(g)

2HI(g)

ΔH＜0。下列說法正確的是A.保持容器容積不變，向其中加入1molH2(g)，反應(yīng)速率加快B.保持容器容積不變，向其中加入1molN2(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率一

定加快C.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molN2(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)

速率一定加快D.保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molH2(g)和1molI2(g)，再次

平衡時反應(yīng)速率一定加快√不變減小不變課堂練習(xí)4.相同溫度條件下，將下列4種不同濃度的NaHCO3溶液，分別加入到4個盛有20mL0.06mol·L－1鹽酸的燒杯中，并加水稀釋至50mL，NaHCO3溶液與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的速率由大到小的順序是________________。①20mL,0.03mol·L－1 ②20mL,0.02mol·L－1③10mL,0.04mol·L－1 ④10mL,0.02mol·L－1①＞②＝③＞④課堂練習(xí)5.一定量的鹽酸與過量的鋅片反應(yīng)時,為了減小反應(yīng)速率，且不影響生成氫氣的總量,可向鹽酸中加入適量的A.NaOH固體B.C