第二章化学反应速率和化学平衡
第二节影响化学反应速率的因素(第二课时)
[教学目标]
1.知识目标
(1)理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
(2)使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
2.能力和方法目标
(1)掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法;
(2)运用探究式教学,通过识别有关化学反应速度与压强、温度或浓度等的图像,提高识图析图能力,培养从图像中挖掘化学信息的能力。
[教学重点、难点]用活化分子理论解释外界条件对化学反应速率的影响
【教学过程】
化学反应是物质运动的一种形式,那么决定这种运动形式运动速率的因素是什么?影响因素是什么?
1.决定因素:参加化学反应的物质的性质(即反应能否发生)
2.影响因素:⑴浓度;⑵温度;⑶压强⑷催化剂;⑸其他因素
一、浓度对化学反应速率的影响
〖思考〗从有效碰撞的角度分析原因?
反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,有效碰撞的频率增加,反应速率增大
二、压强对化学反应速率的影响
〖思考〗从有效碰撞的角度分析原因?
增大压强,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,反应速率加快。
结论:其它条件不变时,有气体参加的反应中,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。
〖思考〗:压强对于任意化学反应的速率都有影吗?
注意:
1、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。
2、由于固体、液体粒子间的空隙很小,增大压强几乎不能改变它们的浓度,因此对只有固体或液体参加的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。
〖思考〗增大压强是不是对所有化学反应都有效?
〖交流〗恒容条件下,反应N2+3H2 =2NH3中充入He气,反应速率如何改变?
3、对于压强的改变,只有引起反应体系中反应物浓度的变化,才对反应速率产生影响。
改变压强,其实是改变了反应物的浓度。
【练习】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( AC )
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使容器体积变大
三、温度对反应速率的影响
结论:
其它条件不变,升高温度,反应速率加快;降低温度,反应速率减慢。
〖思考4〗从有效碰撞的角度分析原因?
升高温度,一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子,使得活化分子百分数提高,活化分子间的有效碰撞频率变大,故反应速率增大。
【练习】下列有关说法正确的是( C )
A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大
B.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大
C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数
【填表】
【小结】
决定因素:参加化学反应的物质的性质
影响因素:当其它条件不变时
1.浓度的影响:增加反应物的浓度可以加快化学反应速率;降低反应物的浓度,可以减慢化学反应速率。
2.压强的影响:(仅适用于有气体参加的反应)增加体系的压强,可以加快化学反应速率;降低体系的压强,可以减慢化学反应速率
3.温度的影响:升高体系的温度可以加快化学反应速率;降低体系的温度,可以减慢化学反应速率。
【练习】
1、用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应制取CO2气体,若要增大反应速率,可采取的措施是①再加入30毫升3mol/L盐酸②改用30毫升6mol/L 盐酸③改用3克粉末状大理石④适当升高温度( B )
A.①②④B.②③④
C.①③④D.①②③
2、下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中,解释图象的成因。
(纵坐标为H2的生成速率)
分析:由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快,然后又由快到慢。
反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小,若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢,反应前半程的原因只能是温度所致,锌与硫酸反应时放热,体系温度逐渐升高,温度对反应速率的影响占主导地位,一定时间后,硫酸的浓度下降占据主导地位,因而氢气的生成速率随时间先由慢到快,然后又由快到慢。