沪科版高中化学高一下册-6.1 化学反应为什么有快有慢-影响化学反应速率的因素 教案设计

影响化学反应速率的因素教案
[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。

（2）使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、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）掌握运用浓度、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，培养从图像中挖掘化学信息的能力。

3、情感、态度与价值观
（1）通过实验培养学生严谨的科学态度，知道科学研究的一般方法。

（2）通过目前催化剂研究的遗憾，激发学生投身科学的激情。

[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
【提问】影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们人类是不能改变这个因素的。

但是，当一个反应确定之后，我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着我们人类需要的速率进行。

（2）影响化学反应速率的外因有哪些？
[学生]浓度、压强、温度、搅拌、催化剂、光、固体的表面积、反应物的状态等。

[老师]化学反应速率与分子间的有效碰撞有关，因此所有改变内能、运动速率以及碰撞几率的条件，都可改变控制反应速率。

除了上述方法外，日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用煤粉代替煤块等，都是改变化学反应速率的方法。

这节课我们将进一步学习这些因素对反应速率的影响。

先来看浓度对化学反应速率的影响。

请同学们仔细阅读课本实验2-2。

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
[老师]在这个实验中，涉及到的量（因素）有哪些呢？或者说影响化学反应速率快慢的因素有哪些呢？[阅读]课本20页实验2-2草酸与酸性高锰酸钾的反应
结论：在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率
【板书】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】
a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。

b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。

c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。

【学以致用】
1.一定条件下，在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行（AD）
A、增加HCl的浓度
B、加水
C、增加同浓度盐酸的量
D、改加CaCO3粉末
2.在恒温、恒容的密闭容器中进行反应
A(g)=B(g)+C(g)。

若反应物的浓度从3mol/L降至1.8mol/L需30s,那么反应物浓度由0.8mol/L降至
0.2mol/L所需反应的时间为（B ）
A.15s
B.大于15s
C.小于15s
D.无法确定
（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？请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况。

[学生]观看多媒体动画演示。

[老师]在前面的学习中，我们了解到化学反应速率与单位体积内活化分子数的多少有关，单位体积内活化分子数越多，反应速率越快。

[学生填空]（老师引导）由动画演示我们看到，在一密闭的反应容器中，当通过压缩容器容积来增大压强时，反应物分子数不变，但单位体积内活化分子数增多，所以反应速率加快。

从反应物浓度角度来看，根据c=n/V，压缩容器容积相当于增大反应物浓度，从而使反应速率加快。

【学生】对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。

【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。

【结论】对于有气体参加的反应，增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快；减小压强，相当于减小反应物的浓度，反应速率减慢。

改变压强，只有引起反应体系中反应物浓度的变化，才能对反应速率产生影响。

【注意】
1.压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的
2.P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小
3.压强只对于有气体参加的反应的速率有影响
【结论的再理解】
1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大
2、恒容时：
A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；
B、充入“无关气体”（如He）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变
3、恒压时：充入“无关气体”（如He）→引起体积增大，→各反应物浓度减少→反应速率减慢。

【学以致用】
例：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（DE ）
A、缩小体积使压强增大
B、体积不变充入N2 使压强增大
C、体积不变充入O2使压强增大
D、使体积增大到原来的2倍
E、体积不变充入氦气使压强增大
（三）温度对化学反应速率的影响
[提问]温度对反应速率的影响是怎么样的呢？
【学生】温度越高，反应速率越快。

【板书】在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。

【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。

【思考】你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗？
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
（复习回顾）用KClO3制氧气的实验
【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。

【思考】衣物上的油渍用普通洗衣粉很难洗去，但如果用加有酶的洗衣粉，则较容易就能洗去。

为什么？
【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
【总结】影响化学反应速率的外因
[随堂练习]
1.(1)增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（ A ）
(2)对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ A ）
(3)升高温度使反应速率加快的主要原因是（ C ）
(4)使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ D ）
A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数
B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加
D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加
2.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（BG）
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
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O
下列四种情况中最早出现浑浊的是（C）
A10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL
B10℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4 各5 mL，加水10mL
C 20℃时0.1 mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL
D20℃时0.2mol /L Na2S2O3和0.1 mol /L H2SO4各5 mL，加水10 mL
4.解释下列化学反应的反应速率的变化关系曲线。

（1）把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2产生Array的速率(V)与时间(t)的变化情况如图，其中0～t1的速率变化的主要原
因是反应放热，温度升高，速率加快；
t1～t2速率变化的主要原因是随反应进行，氢离子浓度减小，反应速率减小。

5.5、在密闭容器里，通入xmolH2和ymolＩ2(ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变?
(1)升高温度加快；(2)加入催化剂加快；
(3)充入更多的H2 加快；(4)扩大容器的体积减慢；
(5)容器容积不变，通入氖气不变。