1、2-3-2 外界因素对化学反应速率的影响教学目标知识与技能: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。过程与方法: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。情感、态度与价值观: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。教学重点：浓度、压强、温度、催化剂条件对化学速率的影响。教学难点：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：【复习提问】如何表示化学反应速率？【引入新课】有些反应速
2、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，那么决定化学反应速率的因素是什么？这就是今天所要讲的内容影响化学反应速率的因素【板书】二、浓度对化学反应速率的影响【交流研讨】小组完成教材P57交流研讨。反应物的浓度与化学反应的速率之间的定量关系探究：实验编号小12345C(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100C(H2O2)/molL-10.1000.1000.1000.2000.300v/molL-1s-10.00760.01530.02270.01510.0228请找出化学反应速率与C(HI)、C(H
3、2O2)之间的关系，并尝试写出相应的数学表达式。【学生】V=kc(H2O2)c(HI)【讲解并板书】反应速率常数k1、表示单位浓度下的化学反应速率2、通常反应速率常数越大，反应进行得越快3、与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响4、反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速率常数没有可比性【学生】阅读教材P58表2-3-2，【讲解】理解如下两点：1、反应物浓度对化学反应速率的影响程度与其在化学方程式中的系数并无确定的关系，不能根据化学方程式写出速率方程；2、压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应物质浓度实现的，因此压强的改变会对气体参
4、与的化学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响。【教师】介绍化学反应的“碰撞理论”。【注意】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。固体反应颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小,其表面积越大,与其他反应物的接触
5、面积越大,有效碰撞次数增加,所以能加快化学反应速率。如：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。【板书】三、温度对化学反应速率的影响【提问】通过化学必修课程的学习，你已经知道温度可以影响化学反应的速率。温度与化学反应速率之间存在定量的关系吗？【讲解并板书】1、经验规律（范托夫经验规则） 通常情况下，温度每升高10，化学反应速率将增大到原来的24倍【例题】对于反应MNP，如果温度每升高10，速率增加为原来的3倍。在10时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40完成反应的10%需要的时间为（ A ）A. 2min B. 3min C.
6、 6min D. 9min 【交流研讨】小组教材P58表2-3-3，联系化学反应速率与参与反应的物质的浓度的关系式，分析表中提供的数据思考：1、范托夫经验规则是否普遍适用?2、温度对化学反应速率有怎样的影响?3、升高相同温度,对不同化学反应的反应速率的影响程度一样吗?【答案】1、范托夫经验规则与表中提供的数据相矛盾,这说明此规则适用范围有限，只能对一些反应的化学反应速率做粗略估计；2、温度越高，反应速率常数越大，化学反应速率越快；3、温度对不同化学反应的反应速率的影响程度不一样，温度对反应速率常数的影响与活化能有关。【板书】2、活化能(Ea)【讲解】1、能发生化学反应的分子必须是吸收能量后形成
7、的活化分子，而活化能是普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量。2、活化能越高，反应越难进行，反应速率常数越小。3、只有基元反应的活化能才是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差AB+CHEaA BCA+BCEa反应进程E值。【教师】介绍化学反应的“过渡态理论” 如右图：【板书】阿仑尼乌斯公式【讲解】当Ea0时，升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率随之增大。由阿仑尼乌斯公式可知，Ea值越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大，这就是升高相同温度时不同化学反应的速率增加的倍数不同的原因。【板书】四、催化剂对化学反应速率的影响【交流研讨】【演示】22页演示实验2-4：过氧化氢分解的对比实验
8、结论：催化剂能加快化学反应速率。解释1、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。2、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。3、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。4. 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。【思考一】催化剂对化学反应速率有怎样的影响?【板书】概念：能加快化学
9、反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。【教师】催化剂通过参与反应改变反应历程降低反应的活化能来提高化学反应速率（以氯催化臭氧分解历程为例分析）。【板书】1、催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率2、催化剂具有选择性，催化活性受温度影响较大【思考二】与其他因素相比，催化剂对化学反应速率影响程度如何?为什么?【学生】由于催化剂参与反应改变反应历程，因此可以较大幅度地降低反应的活化能，从而能有效地提高化学反应速率反应进程 AB+C 催化剂DAB+C A.B.C AC+B+DA.B.D+C A.D.C AD+B+C 能量【练习】1、某同学经过一系列测定，绘制出的溶液的PH随
10、反应时间的变化曲线如下，试分析整个反应过程中溶液PH的变化先快后慢的原因 。反应时间PH【答案】镁与盐酸反应放热，随着溶液温度升高，反应速率加快；经过一段时间后，溶液温度不再有明显变化，溶液浓度降低，反应速率减慢【练习】2、二氧化氮在加热条件下能够分解成一氧化氮和氧气。该反应进行到45秒时，达到平衡（NO2浓度约为0.0125mol/L）。右图中的曲线表示二氧化氮分解反应在前25秒内的反应进程。（1）请计算前20秒内氧气的平均生成速度： ；（2）若反应延续至70秒，请在图中用实线画出25秒至70秒的反应进程曲线。（3）若在反应开始时加入催化剂（其他条件都不变），请在图上用虚线画出加催化剂后的反
11、应进程曲线。 3、一氧化氮与一氧化碳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。对此反应，下列叙述中正确的是（ ）A使用催化剂不能改变反应速率B使用催化剂能增大反应速率或减小反应速率C降低压强能增大反应速率D升高温度能增大反应速率 【小结】一、影响化学反应速率的因素：（一）内因：反应物本身的性质（二）外因：（1）浓度C：C增大，k不变，增大（2）压强P：P增大，k 不变，增大，注：P的改变一定要导致C的改变（3）温度T：T升高，放热方向k增大，增大（4）催化剂：Ea减小，k增大，增大（5）接触面积S：S增大，k增大，增大二、Ea活化分子：能够发生有效碰撞从而发生反应的分子活
12、化分子数：活化分子百分数:=活化分子数/总分子数（1）C增大，Ea不变，增大， 不变， 增大（2）P增大，Ea不变， 增大， 不变，增大（3）T升高，Ea不变，增大，增大，增大（4）加入催化剂，Ea降低，增大， 增大，增大（5）接触面积S，Ea不变，不变，不变，增大三、活化能不能解释的，就应用化学反应速率常数k来解释。板书设计：第二章 化学反应的方向、限度与速率第3节 化学反应的速率二、浓度对化学反应速率的影响反应速率常数k1、表示单位浓度下的化学反应速率2、通常反应速率常数越大，反应进行得越快3、与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响4、反应速率常数有单位。在不同的速率表达式
13、中，反应速率常数的单位可能不同，单位不同的速率常数没有可比性三、温度对化学反应速率的影响1、经验规律（范托夫经验规则）通常情况下，温度每升高10，化学反应速率将增大到原来的24倍2、活化能(Ea)阿仑尼乌斯公式四、催化剂对化学反应速率的影响概念：能加快化学反应速率而在反应前后本身的质量和化学性质不变的物质。1、催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率2、催化剂具有选择性，催化活性受温度影响较大 教学回顾：通过本节课的学习，能够让学生理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响，并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。在学习过程中，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；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。
