第三节 化学反应的速率和限度（2）

2015-10-19 15:32:09   来源：   撰稿：董啸   摄影摄像：    ;  评论：0 点击：

第三节  化学反应的速率和限度（2）

第二课时

复习提问

1、什么叫化学反应速率？（化学反应进行的快慢程度）用什么物理量的变化来描述化学反应速率？

2、反应速率的单位是什么？〖mol/(L·h)  mol/(L·min)   mol/(L·s)〗

〖问题〗：一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？

决定因素：汽车的性能（如功率等）；

影响因素：⑴天气；⑵路况；⑶燃料质量；⑷司机的驾驶水平和经验。

【思考】影响化学反应速率的因素是什么？

内因：参加化学反应物质本身的结构和性质。

外因：外界条件浓度、温度、压强、催化剂等等。

【过渡】由于化学反应一旦确定，反应物就是一定的，即内因确定。因而，我们主要研究外界条件对化学反应速率的影响。

二、外界条件对化学反应速率的影响

1、温度的影响：

〖演示实验〗过氧化氢在不同温度下的分解。做实验2-5，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。

结论：温度高的反应快，温度低的反应慢。

【结论】：当其他条件不变时，升高温度可以加快化学反应速率；降低的温度，可以减慢化学反应速率。

〖经验规律〗通常情况下，温度每升高或降低10℃，反应速率增大或降低到原来的2～4倍。因此，在实际生产中，绝大多数是在高温下进行。V_t=V₀·K^△T/10

2、催化剂的影响

〖演示实验〗催化剂对过氧化氢分解的影响。做实验2-6，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。

【结论】：当其他条件不变时，加入催化剂可以大大加快化学反应的速率。

 注意：①催化剂不能使本身不发生反应的反应发生，通常有正、负之分。②催化剂有一定活化温度。③催化剂有高效性和一定的选择性。

3．浓度的影响

回忆：纯净的氢气在空气中点燃可以安静的燃烧，在与氧气混合后点燃则爆炸，为什么？

演示实验：镁分别与不同浓度盐酸反应。

现象：浓度大的反应快，浓度小的反应慢。

【结论】当其他条件不变时，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。

注意：⑴适用于溶液或气体参加的反应；⑵增加固体或纯液体的量,不会改变其浓度；⑶固体的反应速率只与其表面积的大小和生成物表面的扩散速率有关；⑷若随着浓度的改变，物质的本质发生了改变，那么速率的含义也不同。

例：镁与稀硫酸中加入浓硫酸，随浓度的增大其本质不再是置换反应。

4、压强的影响

【质疑】对气体物质参加的反应，压强的改变对反应速率有影响吗？

分析：对于有气体参加的反应来说，增大压强，气体的体积减小，单位体积里反应物的物质的量增加，气体的浓度增大，反应速率增大。即：压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的。

【结论】当其他条件不变时， 对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。

例题:反应C(s)+H₂O(g)= CO(g)+H₂(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列的改变，对化学反应速率的影响如何？

A、容器的体积缩小一半     B、保持体积不变，充入H₂或H₂O(g)

C、保持体积不变，充入N₂，使体系的压强增大

D、保持压强不变充入N₂ ，使容器体积增大。

〖注意〗⑴只适用于有气体参加的反应。并不一定全部是气体参加的反应。⑵改变压强对固体、液体影响很小。⑶改变压强实质上相当于同等倍数地改变体系中所有气体物质的浓度。（一般伴随着体积的改变现象）因而可以增大反应速率。⑷改变实际参加反应的气体物质的压强（即浓度），才可能改变反应速率。

〖增大压强方法〗：①不外加物质：改变容器的体积；②外加气体物质：不相关物质---等容、等压充稀有气体；相关物质---充组分物质、充入与组分反应的物质。

【过渡】除此之外，请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。

【讨论】影响化学反应速率的条件很多，如果我们细心观察，就会发现可以采取很多措施来控制化学反应速率。你可以举例说明吗？

固体反应物的表面积：有固体参加的反应，固体的表面积越大，固体在同一时间内与其他反应物的接触越多，化学反应速率越快。

反应物状态：通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。

【结论】其他因素的影响：光、颗粒大小、搅拌、反应物状态、溶剂、扩散速率、超声波、激光、放射线、电磁波等等，都可以影响化学反应速率。

【思考与交流】引导学生阅读课本，并对课本49页的几个问题进行交流。

[讨论]探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义？如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢？请举例。

【思考与交流】

若取足量锌粒和一定量的稀硫酸反应，实验测得的速率随时间的变化曲线如下，请同学们分析图像发生变化的原因。

6、探究影响化学反应速率的因素的意义：

控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。

参考事例：食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率；做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显；铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率；食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率；工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的。

〖结束语〗由于外界条件可以影响化学反应的速率，所以我们可以通过控制外界条件而使化学反应按照我们的要求来进行。

【科学视野】阅读教材49－50页，了解催化剂在工业生产中的重要应用。生活中的催化剂你知道有哪些？

本节小结：影响化学反应速率的因素：

内因：参加反应的物质本身的结构和性质。

外界条件：浓度、压强、温度、催化剂、其它因素。

（1）温度：温度越高，化学反应速率越快。

（2）催化剂：通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。

【知识拓展】

〖有效碰撞理论〗：能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞；能够发生有效碰撞的分子叫活化分子； 单位体积内活化分子数=单位体积分子总数×活化分子百分数。若升高温度，反应物分子的能量增加，活化分子增多，反应速率加快。催化剂能够降低反应所需要的能量，这样使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数，从而增大化学反应速率。

〖说明〗活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，只有取向合适才行。

【思考题】1、为什么增加反应物的浓度可以增大化学反应速率？

解释：增大反应物浓度，单位体积内活化分子数也增大，有效碰撞次数增多，化学反应速率增加。

2、为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率，采取的最好的措施是

A、加少量硫酸铜  B、加少量硝酸银  C、增大铁的用量  D、改用浓硫酸

课堂练习

1、在一固定体积的密闭体系中发生反应：N₂+3H₂2NH₃。现采取下列措施：（1）往体系中充入一定的氢气；（2）往体系中充入一定量的氮气；（3）往体系中充入一定量的He；（4）压缩容器使体积变小。哪些措施能够使反应速度增大？为什么？

2、在铝和硫酸的反应中可以通过什么现象说明反应的快慢？可以通过改变哪些条件说明外界因素对反应速率的影响？答案：反应的程度，如产生气体的快慢。温度、硫酸的浓度、金属铝的表面积等因素均可该反应的化学反应速率。

3、下列措施肯定能使化学反应速率增大的是（ C  ）

A.增大反应物的量     B.增大压强   C.升高温度   D.使用催化剂

4、在下列影响化学反应速率的外界因素中，肯定能使化学反应速率加快的方法是（ D ）

①升高温度  ②加入正催化剂  ③增大反应物浓度  ④将固体块状反应物磨成末⑤增大压强

A.①②③⑤    B．①②④⑤    C.①③④⑤    D.①②③④

5、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应，为了减缓反应速率且不影响生成H₂的总量，可向盐酸中加入适量的（B D）

A、NaOH(s)  B、H₂O  C、Na₂CO₃(s)  D、CH₃COONa(s)

〖板书设计〗二、外界条件对化学反应速率的影响

1.温度的影响：当其他条件不变时，升高温度可以加快化学反应速率；降低的温度，可以减慢化学反应速率。

2.催化剂的影响：当其他条件不变时，加入催化剂可以大大加快化学反应的速率。

〖教后记〗