第一单元 化学反应速率第二课时 公开课

化学反应原理

专题二

化学反应速率与化学平衡

第一单元

化学反应速率

第二节

影响化学反应速率的因素

吴俊岚

【教学目标】

1．知识与技能

（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，

能总结其一般规律。

（2）能初步运用碰撞理论来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。

2．过程与方法

（1）学会运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法；

（2）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，能从图像中发现、分析化学信息。

3、情感、态度与价值观

从目前催化剂研究的遗憾中，产生投身科学的激情。

【学习任务分析】

在学习该专题之前，学生通过《化学2》的学习，已经能定性地认识化学反应有快有慢，知道反应条件对化学反应的快慢有影响。在教学过程中应注意在引导学生回顾已有知识的基础上进行新知识的学习，实现新知识与原有知识的融合。

【教学重点、难点】

压强对化学速率的影响，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】

[导入]有些反应速率很快，如盐酸与氢氧化钠的中和反应，而有些反应速率很慢，如石油的形成。可见，不同物质化学反应速率相差很大，决定化学反应速率的因素是反应物本身的性质。

[板书] 一、决定化学反应速率的因素：反应物本身的性质

二、外界条件对化学反应速率的影响：

（一）浓度对化学反应速率的影响

[演示]课本35页活动与探究

加入试剂

实验原理

实验现象

实验结论

1.0g碳酸氢钠

60mL

2mol/L 盐酸

1.0g碳酸氢钠

60mL

0.2mol/L 盐酸

在其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大。

第1页

[导入]当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大反应的速率。

[实验解释]为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？

（明确）当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。

[对结论的再理解]（可以看出层层深入的教学思路）

1.一个反应的速率主要取决于反应物的浓度，与产物的浓度关系不大

2.对于可逆反应aA +bB

cC + dD来说，正反应的速率只取决于A、B两种物质的浓度，与C、D两种物质的浓度关系不大。而逆反应的速率只取决于C、D两种物质的浓度，与A、B两种物质的浓度关系不大。增加A或B的浓度只可以使正反应的速率增大，不会影响逆反应的速率。3.固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质的量，不会影响反应的速率。

[应用]1.用饱和食盐水代替水制乙炔，以减缓太快的反应速率。

2. 制Fe（OH）2时，通过降低NaOH溶液的含氧量（给溶液加热）来降低Fe（OH）2被氧化的速率。

（二）压强对化学反应速率的影响

[提出问题]压强是怎样对化学反应速率进行影响的？

[收集事实]途径：已有的实验知识

（提出以下几个实验）对比

1. 10ml、0.1mol/L的Na2S2O3溶液与0.1摩/升的硫酸10毫升反应的实验。

2. CaO固体与SiO2固体在高温下反应生成CaSiO3。

3. SO2

与O2在一密闭容器内反应生成SO3。

（讨论）给上述三个反应的容器加压，三个反应的反应物的浓度是怎样变化的？

[事实的处理]列表比较

编号

1

2

3

反应物的状态

加压后反应物浓度变化

加压后反应的速率变化

[板书]对于有气体参加的反应来说，其他条件不变时，增大体系的压强，反应速率会加大。

[解释]为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？

（明确）1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。

2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。

[结论的再理解] 1.压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。

第2页

2. 对于那些反应物和生成物都有气体参加的可逆反应来说，增大体系的压强，反应物和生成物的浓度都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。

3恒容时加入惰性气体使压强增大，反应物和生成物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。恒压时加入惰性气体使体积增大，反应物和生成物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。

（三）温度对化学反应速率的影响

[演示]课本21页实验2-3

编

号

1 2 3 0.01mol/L的酸性高锰酸钾

2ml 2ml 2ml 0.1mol/L的H2C2O4

2ml 2ml 2ml

反应温度

（℃）

冷水

热水

室温

反应中溶液褪色的时间

（秒）

[板书]在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。经过实验测定，温度每升高10℃，反应速率通常要增大到原来的2~4倍。

『回顾』1. Cu与浓硫酸在常温条件下和在加热条件下反应情况的对比。

2. Mg条分别与冷水和沸水的反应情况的对比。

[实验事实的处理]化学用语（化学写方程式）

[解释]为什么升高温度会使反应速率加快？

（明确）当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使活化分子的百分比增大，因而单位体积内活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。

[对结论的再理解]对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。

[应用]1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。

2. 合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。

3. 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。

（四）催化剂对化学反应速率的影响

[演示]38页活动与探究：过氧化氢分解的对比实验

（复习回顾）用KClO3制氧气的实验

[实验事实的处理]

（1）

2H2O2 == 2H2O + O2↑

（2）

2KClO3 == 2KCl +3O2↑

（1）过氧化氢分解实验的对比表

编号

1

（2）用KClO3制氧气实验的对比表

第3页

无催化剂时的反应情况

有催化剂时的反应情况

编号

1

无催化剂时的反应情况

有催化剂时的反应情况

[结论]催化剂能加快化学反应速率。

[解释]为什么催化剂能加快化学反应速率？

（明确）当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，从而降低了反应的活化能，使得活化分子的百分比增大，因此单位体积内活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故化学反应速率加大。

[对结论的再认识]1.催化剂改变化学反应速率的原因仅仅是改变始态到终态的途径，不改变反应的结果。例：

（1）在加热条件下：

2Cu + O2 == 2CuO

2CuO +2 CH3CH2OH == 2Cu +2 CH3CHO + 2H2O （2）氮的氧化物破坏臭氧：

NO + O3 == NO2 + O2

NO2 + O ==NO + O2

2. 能加快反应速率的催化剂叫正催化剂；能减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。如不作特殊说明，均指正催化剂。

3. 对可逆反应而言，正催化剂使正、逆反应速率都加快，且加快的程度相同。相反，负催化剂使正、逆反应速率都减小，且减小的程度相同。[应用]催化剂在现代化学和化工生产中占有极为重要的地位。大约85%的反应需要催化剂。尤其是现代大型化工业、石油工业中，很多反应还必须使用性能良好的催化剂。例；接触法制硫酸工业。

（五）其它因素对化学反应速率的影响

光、磁场、超声波、颗粒大小、溶剂性质…等

【随堂练习】

1．一般都能使反应速率加快的方法是（

B ）。

①升温；②改变生成物浓度；③增加反应物浓度；④加压

（A）①②③

（B）①③

（C）②③

（D）①②③④

2．NO和CO都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳气体：2NO+2CO=N2+2CO2

对此反应，下列叙述正确的是（

AC ）

（A）使用催化剂能加快反应速率

（B）改变压强对反应速率没有影响

（C）冬天气温低，反应速率降低，对人体危害更大

（D）无论外界条件怎样改变，均对此化学反应的速率无影响

3．设

C+CO2

2CO-Q1，反应速率为υ1；N2+3H2

2NH3+Q2，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2的变化情况为（

A）。

（A）同时增大

（B）同时减小

（C）υ1增大，υ2减小

（D）υ1减小，υ2增大

4．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率

第4页

可由如图2-1-1表示，在下列因素中，①盐酸的浓度，②镁条的表面积，③溶液的温度，④氯离子的浓度，影响反应速率的因素是（

C

）。

（A）

①④

（B）③④

（C）①②③

（D）②③

5．煅烧硫铁矿产生二氧化硫，为了提高生成二氧化硫的速率，下列措施可行的是（

AB）。

（A）把块状矿石碾成粉末

（B）向炉内喷吹氧气

（C）使用Fe2O3作催化剂

（D）降低体系的温度

6．在密闭容器中发生2SO2+O2

2SO3反应，现控制下列三种不同的条件：

①在400℃时，10molSO2与5molO2反应；

②在400℃时，20molSO2与5molO2反应；

③在300℃时，10molSO2与5molO2反应；

问：开始时，正反应速率最快的是____②_；正反应速率最慢的是______③___。

【教学反思】

第5页