2020化学新素养同步鲁教选修4(课件+讲义+素养练):第2章第3节 化学反应的速率 第2课时.ppt
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1、1 完成课前学习 探究核心任务 第第2课时课时 外界条件对化学反应速率的影响外界条件对化学反应速率的影响 学业要求学业要求 素养对接素养对接 1.能运用变量控制的方法探究影响化学能运用变量控制的方法探究影响化学 反应速率的因素反应速率的因素。 2.能用一定的理论模型说明外界条件改能用一定的理论模型说明外界条件改 变对化学速率的影响变对化学速率的影响。 1.变化观念:外部条件改变时变化观念:外部条件改变时,化学反化学反 应速率会发生变化应速率会发生变化。 2.模型认知:通过基元反应活化能解释模型认知:通过基元反应活化能解释 外界条件对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响。 2 完成课前学习 探
2、究核心任务 知知 识识 梳梳 理理 知识点一知识点一、浓度浓度、压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响 1.在其他条件不变时:增大反应物浓度可以在其他条件不变时:增大反应物浓度可以_化学反应速率;减小反应物浓化学反应速率;减小反应物浓 度可以度可以_化学反应速率化学反应速率。 2.温度一定时温度一定时,对于气体参加的反应:对于气体参加的反应: 增大压强增大压强,气体物质的浓度气体物质的浓度_,化学反应速率化学反应速率_; 减小压强减小压强,气体物质的浓度气体物质的浓度_,化学反应速率化学反应速率_。 3.对于只涉及液体和固体的反应对于只涉及液体和固体的反应,压强的改变对化学反应速率压
3、强的改变对化学反应速率_。 加快加快 减慢减慢 增大增大 加快加快 减小减小 减慢减慢 几乎无影响几乎无影响 3 完成课前学习 探究核心任务 知识点二知识点二、温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 1.基本规律基本规律 在其他条件不变时:升高温度可以在其他条件不变时:升高温度可以_化学反应速率;降低温度可以化学反应速率;降低温度可以 _化学反应速率化学反应速率。 加快加快 减慢减慢 4 完成课前学习 探究核心任务 2.化学反应速率与温度的定量关系化学反应速率与温度的定量关系 (1)经验规律经验规律 对于在对于在_中发生的反应,温度每升高中发生的反应,温度每升高 10 K,反应速率增
4、加到,反应速率增加到_倍。倍。 (2)经验公式经验公式(阿伦尼乌斯公式阿伦尼乌斯公式)kAe Ea RT 式中式中 k 为反应速率常数,为反应速率常数,A 为比例系数,为比例系数,e 为自然对数的底,为自然对数的底,R 为摩尔气体常量,为摩尔气体常量, Ea为为_。 当当 Ea0 时,升高温度,反应速时,升高温度,反应速率常数率常数_,化学反应速率,化学反应速率_。 (3)活化能活化能 Ea越大,反应速率常数越越大,反应速率常数越_,化学反应速率越,化学反应速率越_。 溶液溶液 24 活化能活化能 增大增大 增大增大 小小 小小 5 完成课前学习 探究核心任务 知识点三知识点三、催化剂对化学反
5、应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响 1.催化剂催化剂 能能_化学反应速率而在反应前后本身的化学反应速率而在反应前后本身的_和和_不变的物质不变的物质 。 2.催化原理催化原理 (1)通过参与反应通过参与反应,改变改变_,_反应的活化能来提高化学反应速率反应的活化能来提高化学反应速率 。 (2)催化剂不能改变化学反应的平衡常数催化剂不能改变化学反应的平衡常数,不能改变平衡转化率不能改变平衡转化率。 3.特点特点 (1)选择性:只对选择性:只对_或某类反应起催化作用或某类反应起催化作用。 (2)高效性:可以较大幅度降低反应的高效性:可以较大幅度降低反应的_,从而有效地从而有效地_化学反应速化学
6、反应速 率率。 加快加快 质量质量 化学性质化学性质 反应历程反应历程 降低降低 某一反应某一反应 活化能活化能 加快加快 6 完成课前学习 探究核心任务 1.判断正误判断正误,正确的打正确的打“”“”,错误的打错误的打“” (1)改变固体或纯液体的用量对化学反应速率没有影响改变固体或纯液体的用量对化学反应速率没有影响( ) (2)放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率( ) (3)同时改变两个变量来研究反应速率的变化同时改变两个变量来研究反应速率的变化,能更快得出有关规律能更快得出有关规律( ) (4)反应反应2CO2(g)6H2(g) CH
7、3CH2OH(g)3H2O(g),使用使用CuZnFe催化催化 剂可大大提高生产效率剂可大大提高生产效率( ) (5)一定条件下一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率( ) (6) 某反应加入催化剂某反应加入催化剂,改变了反应的途径改变了反应的途径,反应的反应的H也随之改变也随之改变( ) 自自 我我 检检 测测 7 完成课前学习 探究核心任务 2.下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式下列关于反应速率与参与反应物质的浓度的关系式vk Aa Bb的叙述中的叙述中,正确正确 的是的是( ) A.对于所有的化学方程式中对于
8、所有的化学方程式中,k是数值和单位都不变的常数是数值和单位都不变的常数 B.a、b是化学方程式中是化学方程式中A和和B的系数的系数 C.对于某个特定的化学反应对于某个特定的化学反应,k与所有外界条件都无关与所有外界条件都无关 D.vk Aa Bb需要通过实验来确定需要通过实验来确定,不能随意根据化学方程式直接写出不能随意根据化学方程式直接写出 8 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中在反应速率与参与反应物质的浓度的关系式中,k是反应速率常数是反应速率常数,它表它表 示单位浓度下的化学反应速率示单位浓度下的化学反应速率,与浓度无关与浓度无关,但受温度但受
9、温度、催化剂催化剂、固体表面积等固体表面积等 因素的影响因素的影响。通常通常,反应速率常数越大反应速率常数越大,反应进行得越快反应进行得越快。对于很多反应对于很多反应,这种这种 关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系关系式中浓度的方次与化学方程式中的系数并无确定关系。由此可见由此可见,A、B、C 项均错误项均错误。 答案答案 D 9 完成课前学习 探究核心任务 3.对于反应:对于反应:2SO2O22SO3,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将,当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将 生成生成SO3的反应速率的变化填入下表空格里的反应速率的变化填入下表空格里(填填“增大增大”、
10、 “减小减小”或或“不变不变”)。 编号编号 改变的条件改变的条件 正反应速率正反应速率 逆反应速率逆反应速率 升高温度升高温度 降低温度降低温度 增大增大O2的浓度的浓度 使用催化剂使用催化剂 压缩体积压缩体积 恒容下充入恒容下充入Ne 10 完成课前学习 探究核心任务 解析解析 增大反应物或生成物浓度正增大反应物或生成物浓度正、逆反应速率均增大逆反应速率均增大,压缩体积时反应物和生压缩体积时反应物和生 成物浓度均增大成物浓度均增大,反应速率加快;恒容下充入反应速率加快;恒容下充入Ne,反应物浓度不变反应物浓度不变。 答案答案 增大增大 增大增大 减小减小 减小减小 增大增大 增大增大 增大
11、增大 增大增大 增大增大 增大增大 不变不变 不变不变 11 完成课前学习 探究核心任务 学习任务一学习任务一、外界条件对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响 【观图思考观图思考】 生活中我们总是期望有利于我们的反应速率越快越好生活中我们总是期望有利于我们的反应速率越快越好,不利于我们的反应则尽可不利于我们的反应则尽可 能慢一些能慢一些。那么怎样才能调控化学反应速率那么怎样才能调控化学反应速率?影响化学反应速率的因素有哪些影响化学反应速率的因素有哪些? 提示提示 影响化学反应速率的因素有温度影响化学反应速率的因素有温度、浓度浓度、压强压强、催化剂催化剂、接触面积等接触面积等。 12 完成课前
12、学习 探究核心任务 【名师点拨名师点拨】 1.浓度浓度 (1)在在298 K时时,实验测得溶液中的反应实验测得溶液中的反应H2O22HI=2H2OI2在不同浓度时的在不同浓度时的 速率如下表所示:速率如下表所示: 实验编号实验编号 1 2 3 4 5 HI/(mol L 1) 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 H2O2/(mol L 1) 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 v/(mol L 1 s1) 0.007 60 0.015 3 0.022 7 0.015 1 0.022 8 13 完成课前学习 探究核心任务 分析上表数据分析上表数据。
13、 当当H2O2恒定时恒定时,随随HI增大增大,其反应速率其反应速率v的变化趋势是增大的变化趋势是增大,若若HI增大增大1倍倍 ,其反应速率其反应速率v的变化是增大的变化是增大1倍倍。同理同理,当当HI恒定时恒定时,反应速率反应速率v与与H2O2之间有之间有 类似的变化规律类似的变化规律。 由以上分析可知由以上分析可知,其反应速率与其反应速率与HI H2O2成正比成正比,上述反应在不同浓度时的反上述反应在不同浓度时的反 应速率的数学表达式是应速率的数学表达式是vkH2O2 HI,该温度下该温度下k的数值约是的数值约是0.760 mol 1 L s1 。 (2)化学反应速率与反应物浓度的关系:化学
14、反应速率与反应物浓度的关系: 速率方程速率方程 对于任意一个化学反应对于任意一个化学反应aAbB=cCdD,其反应速率方程为其反应速率方程为vkcm(A)cn(B),式式 子中子中m、n、k都由实验测得都由实验测得,与化学方程式中的系数无关与化学方程式中的系数无关。 14 完成课前学习 探究核心任务 反应速率常数反应速率常数 速率方程中的比例系数速率方程中的比例系数k称为反应速率常数称为反应速率常数,它表示单位浓度下的化学反应速率它表示单位浓度下的化学反应速率 。它具备以下特点:它具备以下特点: a.与浓度无关与浓度无关,但受温度但受温度、催化剂催化剂、固体表面性质等因素的影响固体表面性质等因
15、素的影响。温度升高温度升高,k 值通常增大值通常增大。 b.通常情况下通常情况下,k值越大值越大,反应进行得越快反应进行得越快。 改变浓度对化学反应速率的影响规律为改变浓度对化学反应速率的影响规律为 增加反应物浓度增加反应物浓度,反应速率均增大反应速率均增大,正反应速率增大的多正反应速率增大的多。增加生成物浓度增加生成物浓度,反反 应速率均增大应速率均增大,逆反应速率增大的多逆反应速率增大的多。 固体或纯液体的浓度可视为常数固体或纯液体的浓度可视为常数,则固体量的增多则固体量的增多,不影响反应速率不影响反应速率,反应速反应速 率还与固体表面积的大小和生成物扩散的速率有关率还与固体表面积的大小和
16、生成物扩散的速率有关。 15 完成课前学习 探究核心任务 2.压强压强 对于气体来说对于气体来说,在一定温度下在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图如图 所示:所示: 结论:增大压强结论:增大压强,体积缩小体积缩小,浓度增大浓度增大,化学反应速率加快化学反应速率加快。 微观解释:增大压强微观解释:增大压强体积缩小体积缩小反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内活化分子数增多单位体积内活化分子数增多 单位时间内有效碰撞增加单位时间内有效碰撞增加反应速率加快;反之反应速率加快;反之,反应速率减慢反应速率减慢。 16 完成课前学习 探究核心任务 (
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