高中化学必修二-第二课时--碰撞理论及浓度对速率影响

第二课时碰撞理论及浓度对速率的影响

【明确学习目标】

1．掌握碰撞理论及相关概念。（学习难点）

2．通过实验，结合碰撞理论解释浓度、压强对反应速率的影响（学习重点）

课前预习案

【知识回顾】

1．化学反应的快慢本质上由决定,定性可以用来描叙。

2．化学反应的定量描述是，是速率，均取值；用不同物质表示的反应速率，其数值之比等于之比，值可能，但表示的快慢程度；不能用和来表示反应速率。

【新课预习】学生阅读教材绪言及P20～P24，并思考下列问题：

1．产生有效碰撞的原因是什么，活化分子的特点及产生途径，受什么影响？

2．活化能大小与反应速率的关系？

3．尝试用碰撞理论解释浓度对化学反应速率的影响。

【预习中的疑难问题】

课堂探究案

一、【合作探究1：对碰撞理论的理解】

1．构成反应物的粒子间只有相互碰撞才可能发生反应，只有极少数的碰撞

能引发化学反应，这样的碰撞叫做。

2．活化分子是指能发生分子，具有的能量比普通分子的能量。

3．有效碰撞具备的条件是。

4．指出下图中有关能量E的含义

E1 E2 E1－E2

例1.下列说法正确的是（）

A．活化分子的碰撞一定是有效碰撞

B．活化分子具有的能量是活化能

C．活化分子的总数越多，反应速率越快

D．活化能越大，反应热也越大，反应速率越快

E．不同的反应，活化能不一样；同一反应的活化能在不同条件下能够改变。

总结：①有效碰撞是指选择而引发的碰撞，活化能是指；

②活化分子的百分数越大，单位体积内越多，单位时间内越多，化学反应速率；

③不同反应的活化能，一定条件下，活化能越低，普通分子变成活化分子，活化分子百分数，有效碰撞次数，反应速率，同一反应的活化能；

④对某一化学反应，活化分子百分含量仅受影响；温度一定，活化分子占反应物分子的百分比。

二、【实验探究2：浓度、压强对化学反应速率的影响】

影响化学反应速率的主要因素是的性质，外界条件对反应速率也会产生影响。

1．相同大小的Mg条分别投入装有等体积的 2 mol·L－1、0.2 mol·L－1，通过观察比较反应快慢。

2．已知Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O+S↓+SO2↑，进行如下对比试验，开始的时候，三支试管中分别盛装的药品用量和温度如下表：

温度0.1 mol·L－1Na2S2O3（ml）0.1mol·L－1H2SO4（ml）H2O（ml）

①20℃10 10 0

②20℃ 5 10 5

③40℃ 5 10 5

(1)上述反应最快的是。

（2）第②③组试验中加水的目的是。

(3)通过什么现象可判断反应的快慢，选择的原因是

，如何操作。

3．思考我们在化学的学习过程中，哪些反应可以通过改变反应物的浓度使

反应速率显著加快。

4．已知2HI（g） H2（g）＋I2（g），若增大HI的浓度或增大H2的浓度，思考改变的一瞬间对化学反应速率的影响。

5．氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解，若增加氯酸钾的量，化学反应速

率怎么变？钠与水的反应，增加钠的量或增加水的量，反应速率怎么变？

总结：①其它条件不变时，增大反应物浓度，活化分子的百分含量，但活化分子的浓度随反应物浓度的增大而，化学反应速率。

②对可逆反应，反应物浓度或生成物浓度的改变，化学反应速率上述规律。即增大反应物浓度，正反应速率，增大生成物浓度，逆反应速率。

③固体和纯液体其浓度不变，它们的用量对化学反应速率，但固体的表面积越大，化学反应速率。

例2．浓度对高锰酸钾草酸溶液反应速率的影响

原理2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

实验步骤

实验现象

褪色时间

结论H2C2O4溶液浓度越大，KMnO4酸性溶液褪色，反应速率也越快；反之H2C2O4溶液浓度越小，反应速率。

微观解释反应物浓度增大→单位体积内活化分子数→单位时间内有效碰撞→反应速率；反之，反应速率

拓展研究：

（1）把上述反应方程式改写为离子反应方程式：

（2）高锰酸钾溶液酸化的试剂是，为什么不用盐酸酸化？（3）若增大KMnO4、H2C2O4、H2SO4、K2SO4的浓度，对反应速率有何影响？

课堂练习案

1．把下列4种X溶液分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL,X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是( ) A．20 mL，3 mol·L－1 B．20 mL，2mol·L－1

C．10 mL，4 mol·L－1 D．10 mL，2 mol·L－1

2．对反应A＋B===AB来说，常温时按以下情况进行反应：

①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol，②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol，

③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL，④0.4 mol·L－1的A、B溶液各50

mL。四者反应速率大小关系是( )

A.②>①>④>③

B.④>③>②>①

C.①>②>④>③

D.①>②>③>④

3．将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是（）

A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍

B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半

C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量

D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍

E、加入CaCl2溶液

F、加入CaCl2固体

G、将CaCO3用CaCO3粉末代替

2．把下列四种X溶液，分别加入盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时X和盐酸缓慢地进行反应。其中反应速率最大的是( ) A．20 mL 3 mol·L－1的X溶液 B．20 mL 2 mol·L－1的X溶液

C．10 mL 4 mol·L－1的X溶液 D．10 mL 2 mol·L－1的X溶液

3．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是( )

A.加入适量的6mol/L的盐酸

B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量蒸馏水

D.加入适量的氯化钠溶液

4．100mL 6 mol / L H2SO4跟过量锌粉反应，在一定温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响生成氢气的总量，可向反应物中加入适量的（）A．碳酸钠（固体） B.水 C.硫酸钾溶液

D.硫酸铵（固体）

E.硝酸钾固体溶液

F.醋酸钠固体

5．进行如下实验：在A瓶中放入10 g黄豆大小的碳酸钙，在B瓶中放入 5 g 粉末状的碳酸钙，分别加入50mL 1 moL/L盐酸，下图中横轴代表时间，纵轴代表瓶中碳酸钙减少量，其中正确表示实验结果的图是（）

6．容积固定的2L密闭容器中进行的某一可逆反应：A（气）+2B（气） 2C （气），以B的物质的量浓度改变表示的反应速度υ正，υ正、υ逆与时间的关系图如所示。已知反应速率υ的单位为mol·L-1·s-1，则图中阴影部分的面积可表示（）。

（A）A的物质的量浓度的减少（B）B的物质的量浓度的减少

（C）C的物质的量增加（D）B的物质的量减少