2022年高中化學(xué) 第一節(jié) 化學(xué)反應(yīng)速率教案 蘇教版必修2【教學(xué)目標(biāo)】了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念，掌握化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算方法，理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素。【教學(xué)難點(diǎn)】反應(yīng)速率的計(jì)算方法【教學(xué)重點(diǎn)】化學(xué)反應(yīng)速率的概念，影響化學(xué)反應(yīng)速率的外部因素?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)準(zhǔn)備1下列化學(xué)反應(yīng)需要加快進(jìn)行的是 鋼鐵腐蝕 食物腐敗 塑料老化 工業(yè)上制取化肥2下列化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢如何？炸藥的爆炸 石灰石溶洞的形成 酸堿中和反應(yīng) 工業(yè)合成氨氣時(shí)添加催化劑NO氣體放置于空氣中實(shí)驗(yàn)演示取兩支試管，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(gè)反應(yīng)中放出CO2氣體快？ （利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀感受化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢，根據(jù)CO2的氣體放出快慢讓學(xué)生了解化學(xué)反應(yīng)速率快慢判斷，并引出化學(xué)反應(yīng)速率的概念。）1化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。我們通常用化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)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(jìn)行反應(yīng)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，則兩容器中的反應(yīng)速率大小關(guān)系 A、甲快 B、乙快 C、相等 D、無(wú)法確定2化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的概念，請(qǐng)你給出其數(shù)學(xué)表達(dá)式：=。例：在某一固定密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，N2的濃度為2 mol·L-1，H2的濃度為5 mol·L-1，反應(yīng)開(kāi)始兩分鐘后測(cè)得容器內(nèi)N2的濃度為1.8 mol·L-1，求2分鐘內(nèi) (N2) 、 (H2)、（NH3）？分析因?yàn)榉磻?yīng)開(kāi)始時(shí)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1.8 mol·L-1，所以反應(yīng)過(guò)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(zhuǎn)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：（N2）=0.2/2=0.1 mol·(L.min)-1（H2）=0.6/2=0.3 mol·(L.min)-1（NH3）=0.4/2=0.2 mol·(L.min)-1強(qiáng)調(diào)化學(xué)反應(yīng)速率指的是 平均 速率（填平均、即時(shí)）。不論以何種物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率，均取 正 值（填正、負(fù)）。從上述例題可以看出化學(xué)反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式前的計(jì)量數(shù)之比。在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此，它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。例如：在反應(yīng)C（s）+CO2（g）=CO（g）的反應(yīng)中，能否用C的單位時(shí)間內(nèi)的濃度來(lái)表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率？從上述例題可以看出同一化學(xué)方程式選用不同物質(zhì)單位時(shí)間內(nèi)的濃度改變量表示速率時(shí)，數(shù)值不同，意義相同。但在CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）的反應(yīng)中，分別用不同物質(zhì)單位時(shí)間內(nèi)的濃度改變量表示化學(xué)反應(yīng)速率時(shí)， 數(shù)值 相同，意義也相同。 過(guò)渡化學(xué)反應(yīng)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(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)探究1溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究操作方法：在三支相同的試管中分別加入23mL4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(shí)，同時(shí)置于三個(gè)燒杯中(如圖)觀察現(xiàn)象，并推出相應(yīng)結(jié)論。2反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)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(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究操作方法：在三個(gè)相同的帶活塞的漏斗中分別加入23mL5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(shí)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(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象結(jié)論1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(yīng)速率越大212%的H2O2溶液產(chǎn)生氣泡最快，而5%的最慢反應(yīng)濃度越大，反應(yīng)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(yīng)速率（有條件的學(xué)?？梢栽趯?shí)驗(yàn)室讓學(xué)生進(jìn)行自我探究，如條件不允許可由教師演示完成）1內(nèi)因： 反應(yīng)物的性質(zhì) 是決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素。2外因：對(duì)于同一反應(yīng)而言 反應(yīng)的濃度、反應(yīng)的溫度、壓強(qiáng)、加入的催化劑等 是影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。其它因素：反應(yīng)物接觸面積的大小、固體反應(yīng)物的顆粒大小等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也會(huì)產(chǎn)生影響。想一想鐵片與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式如：Fe+2HCl=FeCl2+H2，通過(guò)哪些方法能增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率？答案可以將鐵片換成鐵粉增大鹽酸的濃度加入少量的銅粉或向溶液中滴加幾滴CuSO4溶液，目的是營(yíng)造電化學(xué)腐蝕的環(huán)境，增大反應(yīng)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(nèi)有NH30.12mol, 求2分鐘時(shí)（N2）、（H2）、（NH3）？解： N2 + 3H2 2NH3 起始濃度/ mol·L-1 0.2 0.4 0 轉(zhuǎn)化濃度/ mol·L-1 （0.03） (0.09) (0.06) 終了濃度/ mol·L-1 0.17 0.31 0.06則：（N2）=0.03/2=0.015 mol·(L.min)-1（H2）=0.09/2=0.045 mol·(L.min)-1（NH3）=0.06/2=0.03 mol·(L.min)-12在合成氨反應(yīng)N2 + 3H2 2NH3中，其反應(yīng)速率可以分別用 (H2)、（N2）、 (NH3)來(lái)表示，單位為mol·(L·s)-1，則下列表示正確的是 （ D ）A、 (H2)= (N2)=(NH3) B、 (H2)= （N2）C、 (NH3)= (H2) D、 (H2)=3 (N2)3NO和CO都是汽車(chē)尾氣的有害物質(zhì)，它們能緩慢地起反應(yīng)生成N2和CO2。下列對(duì)此反應(yīng)的敘述中正確的是（ A ）A、使用催化劑能增大反應(yīng)速率 B、使一種反應(yīng)物過(guò)量能提高反應(yīng)速率C、改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率沒(méi)有影響 D、降低溫度能增大反應(yīng)速率過(guò)渡下面我們來(lái)看一看課本上的問(wèn)題解決講解·問(wèn)題解決1你能應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)知識(shí)解釋下列問(wèn)題嗎？（1）氫氣能在氧氣中安靜地燃燒，點(diǎn)燃?xì)錃夂脱鯕獾幕旌蠚怏w為什么會(huì)發(fā)生爆炸？原因是：氣體的混合程度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。（2）用含硫鐵礦（如黃鐵礦）燃燒制造SO2氣體時(shí)，要把礦石粉碎成顆粒狀，在沸騰爐內(nèi)鼓入強(qiáng)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(yīng)物質(zhì)的接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。（3）一小塊白磷露置于空氣中，一段時(shí)間后會(huì)突然燃燒。原因是：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響。2為了研究碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的反應(yīng)速率，一位同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)中生成的CO2氣體體積隨時(shí)間變化的情況，繪制出了如圖所示的曲線(xiàn)。請(qǐng)分析討論以下問(wèn)題。（1）在Ot1、t1t2、t2t3各相同的時(shí)間段里，反應(yīng)速率最大的是 時(shí)間段，收集到氣體最多的是 時(shí)間段。（2）試分析三個(gè)時(shí)間段里，反應(yīng)速率不同的可能原因（該反應(yīng)是放熱反應(yīng)）。（3）在t4后，為什么收集到的氣體的體積不再增加？答：（1）反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是0t1（原因是該時(shí)間段內(nèi)鹽酸的濃度最大，而且反應(yīng)放熱，注意不可從CO2的體積變化來(lái)判斷速率大小，因?yàn)镃O2的的濃度實(shí)際上沒(méi)變，僅僅是量的改變），收集到的氣體最多的是t1t2段。（2）開(kāi)始鹽酸的濃度最大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度減小，而且此反應(yīng)放熱，所以不同時(shí)間段反應(yīng)速率不同。（3）在t4以后氣體不再增加是由于反應(yīng)已經(jīng)停止。小結(jié)1不同的化學(xué)反應(yīng)其快慢差別很大，化學(xué)反應(yīng)速率是一種表示化學(xué)反應(yīng)快慢的物理量。2了解化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算，理解反應(yīng)速率的表示方法，了解怎樣判斷反應(yīng)速率大小。3濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率均有一定的影響。其它條件相同時(shí)，反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)溫度越高，反應(yīng)速率也越大，加入催化劑能顯著增大化學(xué)反應(yīng)速率。課后練習(xí)1在2A+B3C+4D反應(yīng)中，表示反應(yīng)速率（mol·(L·s)-1）最快的是 （ ）A、（A）=0.5 B、（B）=0.53 C、（C）=0.58 D、（D）=1 2設(shè)C+CO22CO，吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為1；N2+3H22NH3，放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為2。對(duì)于上述反應(yīng)升高溫度時(shí), 1和2的變化情況為 （ ） A. 同時(shí)增大 B. 同時(shí)減小 C. 1增大, 2減小 D. 1減小, 2增大3用鐵片與稀硫酸反應(yīng)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(shuō)法正確的是 （ ）A. 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素B. 光是影響某些化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件之一 C. 決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是濃度D. 不管什么反應(yīng)，增大濃度或加熱或加壓或使用催化劑，都可以加快反應(yīng)速率5對(duì)于可逆反應(yīng)A+BC，下列條件的改變一定能使化學(xué)反應(yīng)速率加快的是（ ）A、增加A的物質(zhì)的量 B、升高體系的溫度C、增大體系壓強(qiáng) D、減少C的物質(zhì)的量6煅燒硫鐵礦的反應(yīng)：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，為了提高SO2的生成速率，下措施可行的是 （ ）A、把塊狀礦石碾成粉末狀 B、向爐內(nèi)噴吹O2C、使用Fe2O3作催化劑 D、降低體系的溫度7已知KClO3和NaHSO3反應(yīng)的離子方程式為：ClO3-+3 HSO3-= 3SO42-+Cl-+3H+，此反應(yīng)的反應(yīng)速率隨溶液中C（H+） 的增大而加快，實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)速率與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則： 0 t開(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率加快的原因是： 。后期反應(yīng)速率下降的原因是： ?！菊n后練習(xí)】參考答案：1·B 2·D 3·D 4·A、B 5·B 6·A、B 7·H+濃度逐漸增大，同時(shí)反應(yīng)放熱，這兩個(gè)因素占了主要方面。反應(yīng)物濃度的減小占了主要方面。補(bǔ)充講解·拓展視野外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響面積的大小將決定反應(yīng)速率的快慢，與所取用的量多少無(wú)關(guān)。例：用CaCO3顆粒與稀HCl反應(yīng)及CaCO3粉末與同濃度稀HCl反應(yīng)，CaCO3粉末產(chǎn)生CO2的速率大。2壓強(qiáng)：參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液，改變壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。3溫度：不論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，也不論反應(yīng)物是何種狀態(tài)，升高溫度，會(huì)同時(shí)增大正、逆反應(yīng)速率。4催化劑：一般可增大反應(yīng)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(zhì)等也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也會(huì)產(chǎn)生影響。生影響。