2022年高中化學 第一節(jié) 化學反應速率教案 蘇教版必修2

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1、2022年高中化學 第一節(jié) 化學反應速率教案 蘇教版必修2 【教學目標】了解化學反應速率的概念，掌握化學反應速率的計算方法，理解影響化學反應速率的外部因素。 【教學難點】反應速率的計算方法 【教學重點】化學反應速率的概念，影響化學反應速率的外部因素。 【教學過程】 一、化學反應速率 [知識準備] 1．下列化學反應需要加快進行的是 ①鋼鐵腐蝕 ②食物腐敗 ③塑料老化 ④工業(yè)上制取化肥 2．下列化學反應進行的快慢如何？ ①炸藥的爆炸 ②石灰石溶洞的形成 ③酸堿中和反應 ④工業(yè)合成氨氣時添加催化劑⑤NO氣體放置于空氣中 [實驗演示]取兩支試

2、管，分別加入5mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液、NaHCO3溶液，再各加入3mL0.1mol·L-1鹽酸，試判斷哪個反應中放出CO2氣體快？ （利用實驗讓學生直觀感受化學反應進行的快慢，根據(jù)CO2的氣體放出快慢讓學生了解化學反應速率快慢判斷，并引出化學反應速率的概念。） 1．化學反應速率可用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示。我們通常用化學反應速率來衡量化學反應進行的快慢程度。 常用單位： mol·(L.min)-1、 mol·(L.s)-1 [練一練] 甲、乙兩容器都進行反應A → B，甲容器每分鐘減少4 mol的A，乙容器每分鐘減少6mol的A，則兩容器中

3、的反應速率大小關系 A、甲快 B、乙快 C、相等 D、無法確定 2．化學反應速率的計算 根據(jù)化學反應速率的概念，請你給出其數(shù)學表達式：Δυ=。 例：在某一固定密閉容器中進行合成氨反應N2 + 3H2 2NH3，反應開始時，N2的濃度為2 mol·L-1，H2的濃度為5 mol·L-1，反應開始兩分鐘后測得容器內N2的濃度為1.8 mol·L-1，求2分鐘內υ (N2) 、υ (H2)、υ（NH3）？ [分析]因為反應開始時N2的濃度為2 mol·L-1，H2的濃度為5 mol·L-1，2分鐘后N2的濃度為1.

4、8 mol·L-1，所以反應過程中N2的濃度變化了為0.2 mol·L-1，由些可推算出H2和NH3濃度的變化值分別為0.6 mol·L-1和0.4 mol·L-1。 解： N2 + 3H2 2NH3 起始濃度/ mol·L-1 2 5 0 轉化濃度/ mol·L-1 （0.2） (0.6) (0.4) 終了濃度/ mol·L-1 1.8 4.4 0.4 則：υ（N2）=0.2/2=0.1 mol·(L.min)-1 υ（H2

5、）=0.6/2=0.3 mol·(L.min)-1 υ（NH3）=0.4/2=0.2 mol·(L.min)-1 [強調] ①化學反應速率指的是 平均 速率（填平均、即時）。 ②不論以何種物質表示化學反應速率，υ均取 正 值（填正、負）。 ③從上述例題可以看出化學反應速率之比等于反應方程式前的計量數(shù)之比。 ④在一定溫度下，固體和純液體物質，單位體積里的物質的量保持不變，即物質的量濃度為常數(shù)，因此，它們的化學反應速率也被視為常數(shù)。 例如：在反應C（s）+CO2（g）=CO（g）的反應中，能否用C的單位時間內的濃度來表示該反應的化學反應速率？ ⑤從上述例題可以看

6、出同一化學方程式選用不同物質單位時間內的濃度改變量表示速率時，數(shù)值不同，意義相同。但在CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的反應中，分別用不同物質單位時間內的濃度改變量表示化學反應速率時， 數(shù)值 相同，意義也相同。 [過渡]化學反應速率有快、有慢，那么其大小受到哪些條件的影響呢？ 二、外界條件對化學反應速率的影響 [實驗探究] 1．溫度對化學反應速率影響的實驗探究 操作方法：在三支相同的試管中分別加入2～3mL4％的H2O2，然后在每一支試管中滴加2滴1.0 mol·L-1的FeCl3溶液后立即套上氣球(大小相同)。等三支試管上的氣球大小差不多相同時，同時置于三個

7、燒杯中(如圖)觀察現(xiàn)象，并推出相應結論。 2．反應物濃度對化學反應速率影響的實驗探究 操作方法：取三支試管，各加5mL2%、6%、12%的H2O2溶液，再分別滴加幾滴 0.2mol·L-1的FeCl3溶液，觀察氣泡生成的快慢。 3．催化劑對化學反應速率影響的實驗探究 操作方法：在三個相同的帶活塞的漏斗中分別加入2～3mL5％的H2O2，然后在一支試管中滴加2滴1.0mol·L-1的FeCl3溶液，另一支試管中加入少量MnO2固體。同時向三支試管中放入漏斗中的全部溶液(如圖)，觀察紅墨水上升情況。 實驗 觀察到的現(xiàn)象 結論 1

8、 在熱水中氣球膨脹，在冷水中氣球收縮，空燒杯不變 溫度越高，反應速率越大 2 12%的H2O2溶液產(chǎn)生氣泡最快，而5%的最慢 反應濃度越大，反應速率越大 3 加了二氧化錳和三氯化鐵的裝置，紅墨水上升最高 催化劑可以加快反應速率 （有條件的學?？梢栽趯嶒炇易寣W生進行自我探究，如條件不允許可由教師演示完成） 1．內因： 反應物的性質 是決定化學反應速率的主要因素。 2．外因：①對于同一反應而言 反應的濃度、反應的溫度、壓強、加入的催化劑等 是影響化學反應速率的外界因素。 ②其它因素：反應物接觸面積的大小、固體反應物的顆粒大小等對化學反應速率也會產(chǎn)生影響。 [想一想]鐵片與

9、鹽酸反應的化學方程式如：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，通過哪些方法能增大該反應的反應速率？ 答案①可以將鐵片換成鐵粉②增大鹽酸的濃度③加入少量的銅粉或向溶液中滴加幾滴CuSO4溶液，目的是營造電化學腐蝕的環(huán)境，增大反應速率。 [練一練] 1．在2L固定體積的容器中通入0.8molH2和0.4molN2，2分鐘后容器內有NH30.12mol, 求2分鐘時υ（N2）、υ（H2）、υ（NH3）？ 解： N2 + 3H2 2NH3 起始濃度/ mol·L-1 0.2 0.4 0 轉化濃度/ mo

10、l·L-1 （0.03） (0.09) (0.06) 終了濃度/ mol·L-1 0.17 0.31 0.06 則：υ（N2）=0.03/2=0.015 mol·(L.min)-1 υ（H2）=0.09/2=0.045 mol·(L.min)-1 υ（NH3）=0.06/2=0.03 mol·(L.min)-1 2．在合成氨反應N2 + 3H2 2NH3中，其反應速率可以分別用υ (H2)、υ（N2）、υ (NH3)來表示，單位為mol·(L·s)-1，則下列表示正確的是 （ D ） A、υ (H2)= υ(N2)=υ

11、(NH3) B、υ (H2)= υ（N2）C、υ (NH3)= υ (H2) D、υ (H2)=3υ (N2) 3．NO和CO都是汽車尾氣的有害物質，它們能緩慢地起反應生成N2和CO2。下列對此反應的敘述中正確的是（ A ） A、使用催化劑能增大反應速率 B、使一種反應物過量能提高反應速率 C、改變壓強對反應速率沒有影響 D、降低溫度能增大反應速率 [過渡]下面我們來看一看課本上的問題解決 [講解·問題解決] 1．你能應用化學反應速率的有關知識解釋下列問題嗎？ （1）氫氣能在氧氣中安靜地燃燒，點燃氫氣和氧氣的混合氣體為什么會發(fā)生爆炸？ 原因是：氣體的混合程度對化學

12、反應速率的影響。 （2）用含硫鐵礦（如黃鐵礦）燃燒制造SO2氣體時，要把礦石粉碎成顆粒狀，在沸騰爐內鼓入強大空氣流，把礦石吹得劇烈沸騰。 原因是：固體顆粒的大小和反應物質的接觸面積對化學反應速率的影響。 （3）一小塊白磷露置于空氣中，一段時間后會突然燃燒。 原因是：溫度對反應速率的影響。 2．為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應的反應速率，一位同學通過實驗測定反應中生成的CO2氣體體積隨時間變化的情況，繪制出了如圖所示的曲線。請分析討論以下問題。 （1）在O～t1、t1～t2、t2～t3各相同的時間段里，反應速率最大的是 時間段，收集到氣體最多的是 時間段。

13、（2）試分析三個時間段里，反應速率不同的可能原因（該反應是放熱反應）。 （3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？ 答：（1）反應速率最大的時間段是0～t1（原因是該時間段內鹽酸的濃度最大，而且反應放熱，注意不可從CO2的體積變化來判斷速率大小，因為CO2的的濃度實際上沒變，僅僅是量的改變），收集到的氣體最多的是t1～t2段。（2）開始鹽酸的濃度最大，隨著反應的進行鹽酸濃度減小，而且此反應放熱，所以不同時間段反應速率不同。（3）在t4以后氣體不再增加是由于反應已經(jīng)停止。 [小結] 1．不同的化學反應其快慢差別很大，化學反應速率是一種表示化學反應快慢的物理量。 2．了解化學

14、反應速率的計算，理解反應速率的表示方法，了解怎樣判斷反應速率大小。 3．濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學反應速率均有一定的影響。其它條件相同時，反應物的濃度越大，反應溫度越高，反應速率也越大，加入催化劑能顯著增大化學反應速率。 [課后練習] 1．在2A+B3C+4D反應中，表示反應速率（mol·(L·s)-1）最快的是 （ ） A、υ（A）=0.5 B、υ（B）=0.53 C、υ（C）=0.58 D、υ（D）=1 2．設C+CO22CO，吸熱反應，反應速率為υ1；N2+3H22NH3，放熱反應，反應速率為υ2。對于上述反應升高溫度時, υ1和υ2的變化情況為

15、 （ ） A. 同時增大 B. 同時減小 C. υ1增大, υ2減小 D. υ1減小, υ2增大 3．用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣，下列措施中不能使氫氣生成速率加快的是（ ） A、加熱 B、不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不鐵片，改用鐵粒 4．下列說法正確的是 （ ） A. 參加反應物質的性質是影響化學反應速率的主要因素 B. 光是影響某些化學反應速率的

16、外界條件之一 C. 決定化學反應速率的主要因素是濃度 D. 不管什么反應，增大濃度或加熱或加壓或使用催化劑，都可以加快反應速率 5．對于可逆反應A+BC，下列條件的改變一定能使化學反應速率加快的是 （ ） A、增加A的物質的量 B、升高體系的溫度 C、增大體系壓強 D、減少C的物質的量 6．煅燒硫鐵礦的反應：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，為了提高SO2的生成速率，下措施可行的是 （

17、 ） A、把塊狀礦石碾成粉末狀 B、向爐內噴吹O2 C、使用Fe2O3作催化劑 D、降低體系的溫度 7．已知KClO3和NaHSO3反應的離子方程式為：ClO3-+3 HSO3-= 3SO42-+Cl-+3H+，此反應的反應速率隨溶液中C（H+）?的增大而加快，實驗測得反應速率υ與反應時間t的關系如圖所示，則： υ 0 t ①開始時反應速率加快的原因是： 。 ②后期反應速

18、率下降的原因是： 。 【課后練習】參考答案： 1·B 2·D 3·D 4·A、B 5·B 6·A、B 7·①H+濃度逐漸增大，同時反應放熱，這兩個因素占了主要方面。②反應物濃度的減小占了主要方面。 [補充講解·拓展視野] 外界條件對化學反應速率的影響 面積的大小將決定反應速率的快慢，與所取用的量多少無關。 例：用CaCO3顆粒與稀HCl反應及CaCO3粉末與同濃度稀HCl反應，CaCO3粉末產(chǎn)生CO2的速率大。 2．壓強：參加反應的物質是固體、液體或溶液，改變壓強對化學反應速率無影響。 3．溫度：不論是放熱反應還是吸熱反應，也不論反應物是何種狀態(tài)，升高溫度，會同時增大正、逆反應速率。 4．催化劑：一般可增大反應的速率（指的是正催化劑）。 5．其它因素：光、電磁波、超聲波、溶劑的性質等也會對化學反應速率也會產(chǎn)生影響。 生影響。