化學(xué)反應(yīng)速率教案

時(shí)間:2022-06-10 11:01:00

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化學(xué)反應(yīng)速率教案

[教學(xué)目標(biāo)]

1.知識(shí)目標(biāo)

整理和總結(jié)相關(guān)的基本概念、基本規(guī)律,把零散知識(shí)串成線、結(jié)成網(wǎng)。

2.能力和方法目標(biāo)

(1)通過有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率概念、公式和影響因素的梳理和總結(jié),提高知識(shí)的總結(jié)、歸納能力。

(2)通過用化學(xué)反應(yīng)速率的基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)律解釋一些實(shí)際問題來(lái)提高分析和解決實(shí)際問題的能力。

[教學(xué)過程]

1.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的基本內(nèi)容

化概念:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化

學(xué)以單位時(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

反表示方法:?jiǎn)挝唬簃ol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1等等。

應(yīng)計(jì)算公式:υ=Δc/Δt(式中υ-平均速率、Δc-濃度變化、Δt-時(shí)間)

速影響因素:內(nèi)因:反應(yīng)物的性質(zhì)

率外因:反應(yīng)所處的條件,如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光照

等多種因素都可影響反應(yīng)速率

對(duì)于反應(yīng):mA(氣)+nB(氣)=pC(氣)+qD(氣)同一時(shí)刻的反應(yīng)速率可用各種反應(yīng)物或生成物的濃度變化來(lái)表示,即υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D),且有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m:n:p:q。

2.化學(xué)反應(yīng)速率的分類

分類角度從測(cè)定時(shí)間分從反應(yīng)方向分

類型瞬時(shí)速率:某一時(shí)刻的反應(yīng)速率

平均速率:某段時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率的平均值正反應(yīng)速率:可逆反應(yīng)中正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率

逆反應(yīng)速率:可逆反應(yīng)中逆反應(yīng)方向的反應(yīng)速率

注意點(diǎn)通常所計(jì)算的是平均速率通常所計(jì)算的是正逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率

3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件

(1)不同的化學(xué)反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,影響反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因,即參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)。

(2)化學(xué)反應(yīng)過程:

①反應(yīng)物分子之間發(fā)生碰撞是化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件。

②只有活化分子之間采取合適的取向的碰撞才是有效碰撞。

③能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。

④能發(fā)生有效碰撞的能量較高的分子叫活化分子。

(3)在同一反應(yīng)中,影響反應(yīng)速率的因素是外因,即外界條件,主要有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等。(還有像反應(yīng)顆粒(固體)的大小、光、波等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率也有影響)

(4)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑的變化與活化分子的分?jǐn)?shù)、有效碰撞次數(shù)及反應(yīng)速率的關(guān)系。

4.化學(xué)反應(yīng)速率與外界條件的關(guān)系

條件變化反應(yīng)體系內(nèi)變化注意點(diǎn)

濃度增大單位體積內(nèi)分子總數(shù)增加,反應(yīng)速率增大。活化分子百分?jǐn)?shù)不變,由于單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多,引起單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增多。

壓強(qiáng)增大單位體積內(nèi)氣體分子總數(shù)增加,反應(yīng)速率增大。無(wú)氣體物質(zhì)參加或生成的反應(yīng),壓強(qiáng)變化不影響反應(yīng)速率??赡娣磻?yīng)中,增大壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)速率都加快,且氣體體積增大的反應(yīng)方向反應(yīng)速率加快的幅度更大;減小壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)速率都減慢,且氣體體積增大的反應(yīng)方向反應(yīng)速率減慢的幅度更大。

溫度升高分子的平均能量升高,使反應(yīng)速率增大。溫度每升高100C,反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2~4倍。可逆反應(yīng)中,升高溫度正、逆反應(yīng)速率都增大,且放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率加快的幅度更大;降低溫度正、逆反應(yīng)速率都減小,且放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率減小的幅度更大。

使用正催化劑改變了反應(yīng)歷程,反應(yīng)易于發(fā)生,使反應(yīng)速率增大。催化劑降低了活化能,使一部分原先的非活化分子變?yōu)榛罨肿?,提高了活化分子的百分?jǐn)?shù)。催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響很大,是工業(yè)生產(chǎn)中改變反應(yīng)速率的主要手段。正逆反應(yīng)速率都增大,且正逆反應(yīng)速率以相同的幅度增大。

5.條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因

課堂練習(xí):

1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說(shuō)法,不正確的是()

(A)化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量

(B)單位時(shí)間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化大,則該物質(zhì)反應(yīng)就快

(C)化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來(lái)表示

(D)化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol·L-1·s-1­和mol·L-1·min-1

2.納米是長(zhǎng)度單位,1納米等于1×10-9m,物質(zhì)的顆粒達(dá)到納米級(jí)時(shí),具有特殊的性質(zhì)。例如將單質(zhì)銅制成“納米銅”時(shí),具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性,在空氣中可以燃燒。下列對(duì)“納米銅”的有關(guān)敘述正確的是()。

(A)常溫下“納米銅”比銅片的金屬性強(qiáng),反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快

(B)常溫下“納米銅”比銅片更易失電子,反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率快

(C)常溫下“納米銅”與銅片的還原性相同

(D)“納米銅”顆粒更細(xì)小,化學(xué)反應(yīng)時(shí)接觸面大,所以反應(yīng)速率快。

3.解釋下列反應(yīng)事實(shí):

(1)氨氣在空氣中不能燃燒,但在純氧氣中點(diǎn)燃能劇烈燃燒。

(2)硫在空氣中點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,而在氧氣中點(diǎn)燃卻產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰。

(3)把一定量的銅片投入到盛有稀硝酸溶液的試管中,反應(yīng)速率變化趨勢(shì)常常是:較慢→逐漸加快→突然劇烈加快→逐漸變慢。

4.有一化學(xué)反應(yīng),aA+bBC,根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可得υ0=k[A]m[B]n,其中k是與溫度有關(guān)的常數(shù),為測(cè)k、m、n的值,在298K時(shí),將A、B溶液按不同濃度混合,得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

編號(hào)A的初始濃度mol·L-1B的初始濃度mol·L-1生成C的初始速率mol·L-1·s-1)

11.01.01.2×10-2

22.01.02.4×10-2

34.01.04.9×10-2

41.01.01.2×10-2

51.02.04.8×10-2

61.04.01.9×10-2

(1)根據(jù)上表可求得:m____,n_____,k_____,k的單位是_____。

(2)若a=m,b=n,當(dāng)[A]=[B]=2.0mol·L-1時(shí),求以B表示的初始反應(yīng)速率。

5.在鋅與某濃度的鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,一個(gè)學(xué)生得到下面的結(jié)果:

鋅的質(zhì)量(g)鋅的形狀溫度(℃)溶解于酸花的時(shí)間(s)

A2薄片5400

B2薄片15200

C2薄片25100

D2薄片3550

E2薄片4525

F2粉末155

利用從A到F的結(jié)果:

(1)畫一幅以時(shí)間對(duì)溫度的曲線圖(縱軸表示時(shí)間,橫軸表示溫度)。

(2)利用你所畫成的曲線圖,你能得出關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率的什么結(jié)論?

(3)20℃時(shí),2g鋅箔溶解于酸中需花多長(zhǎng)時(shí)間?

(4)對(duì)比結(jié)果B與F,解釋結(jié)果F為什么那么快?

課堂練習(xí)答案

1AB,2CD,

3.(1)純氧氣中O2分子的濃度大,反應(yīng)速率大,單位時(shí)間內(nèi)放出熱量多,容易使氨跟氧氣的反應(yīng)發(fā)生,并達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒。

(2)O2分子濃度大,硫跟O2分子反應(yīng)速率大,產(chǎn)生的火焰的顏色深。

(3)硝酸跟銅的反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的溫度逐漸升高,反應(yīng)速率逐漸加快;反應(yīng)產(chǎn)生的氮的氧化物又是該反應(yīng)的催化劑,所以反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻反應(yīng)速率會(huì)突

加快;最后由于硝酸的濃度降低,反應(yīng)速率又會(huì)逐漸變慢。

4.(1)1;2;1.2×10-2;L2·mol-2·s-1。(2)υ(B)=1.926×10-1mol·L-1·s-1

5.(1)可作如下圖:

(2)從這5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可歸納出,溫度對(duì)該反應(yīng)速度影響的規(guī)律為:溫度每升高10℃,反應(yīng)速率加快到原來(lái)的兩倍。

(3)題目要求用已得有關(guān)反應(yīng)速率的規(guī)律來(lái)求解20℃時(shí)的反應(yīng)時(shí)間。根據(jù)(1)中的圖象可求得,當(dāng)溫度為20℃時(shí),反應(yīng)時(shí)間約需150s。

(4)對(duì)比B和F,反應(yīng)溫度相同,酸的濃度也相同,鋅的質(zhì)量也相同。但B中2g鋅全部溶解用了200s時(shí)間,而F中只需要5s時(shí)間,F(xiàn)中反應(yīng)速率比B中反應(yīng)速率快了40倍。這是因?yàn)锽中鋅是塊狀,F(xiàn)中鋅是粉末狀,粉末狀時(shí)鋅與酸溶液的接觸面要比塊狀時(shí)的接觸面大得多。