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上课名著导读《大卫科波菲尔》高二化学选修4导学案高二化学选修4导学案
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/高二化学选修4导学案目录包科领导:师小芳第一章化学反应与能量(编制:洪小静审核:尚鹏菊)…………………1第1节化学反应与能量的变化………11-1-1化学反应与能量的变化导学案………11-1-2化学反应与能量导学案………………4第2节燃烧热能量…………………61-2燃烧热能源导学案……………………6第3节化学反应热的计算……………81-3化学反应热的计算导学案……………8第二章化学反应速率和化学平衡(编制:王莹普审核:闫占娇)………10第1节化学反应速率…………………102-1化学反应速率导学案……………………10第2节影响化学反应速率的因素……………………142-2影响化学反应速率的因素导学案………14第3节化学平衡………………………192-3-1可逆反应与化学平衡导学案(第1课时)…………192-3-1可逆反应与化学平衡导学案(第2课时)…………212-3-2化学平衡图像导学案…………………252-3-3化学平衡常数导学案…………………292-3-4等效平衡导学案………………………332-3-5化学平衡的计算导学案………………37第4节化学反应进行的方向…………392-4化学反应进行的方向导学案……………39第三章水溶液中的离子平衡(编制:尚鹏菊审核:洪小静)……………43第1节弱电解质的的电离……………433-1弱电解质的电离平衡导学案……………43第2节水的电离和溶液的酸碱性……………………463-2-1水的电离和溶液的酸碱性导学案(第1课时)………463-2-2水的电离和溶液的酸碱性导学案(第2课时)……483-2-3水的电离和溶液的酸碱性导学案(第3课时)……51第3节盐类的水解……………………533-3-1盐类的水解导学案(第1课时)……………………533-3-2盐类的水解导学案(第2课时)……………………563-3-3盐类的水解导学案(第3课时)………59第4节难溶电解质的溶解平衡………633-4难溶电解质的溶解平衡导学案…………63第四章电化学基础(编制:闫占娇审核:王莹普)………65第1节原电池…………654-1原电池导学案…………65第2节化学电源………………………674-2化学电源导学案…………67第3节电解池…………704-3-1电解池导学案………………………704-3-2电解原理的应用导学案………………73第4节金属的电化学腐蚀和防护……………………764-4金属的电化学腐蚀与防护导学案………76
第一章化学反应与能量第1节化学反应与能量的变化1-1-1化学反应与能量的变化【学习目标】1.了解化学反应中能量转化的原因和常见的能量转化形式。2.认识化学反应过程中同时存在着物质和能量的变化,而且能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,能量的多少取决于反应物和生成物的质量。【学习重点】1.化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写;2.△H的“+”与“-”。【学习难点】1.化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写;2.△H的“+”与“-”。【自主学习】一、反应热焓变1.定义:化学反应过程中所或的能量,叫反应热,又称为,符号用表示,其单位常采用。许多化学反应的反应热可以通过直接测量。2.化学反应中能量变化的原因化学反应的本质是。任何化学反应都有反应热,这是由于在化学反应过程中,当反应物分子间的化学键___时,需要_的相互作用,这需要能量;当,即新化学键时,又要能量。如果反应完成时,生成物释放的总能量比反应物吸收的总能量,这是放热反应。对于放热反应,由于反应后放出能量(释放给环境)而使反应体系的能量。因此,规定放热反应的ΔH为“_”。反之,对于吸热反应,由于反应通过、等吸收能量(能量来自环境)而使反应体系的能量。因此,规定吸热反应的ΔH为“”。当ΔH为“”或ΔH0时,为放热反应;当ΔH为“”或ΔH0时,为吸热反应。3.根据教材提供的键能数据计算H2与Cl2反应的反应热
二、热化学方程式1.化学方程式,叫做热化学方程式。热化学方程式不仅表明了化学反应中的变化,也表明了化学反应中的变化。2.H2(g)+O2(g)===H2O(l);ΔH=-285.8kJ·mol-1,表示在℃,_Pa,molH2与molO2完全反应生成态水时的热量是285.8kJ。3.热化学方程式各物质前的化学计量数只表示不表示,因此,它可以是_数,也可以是数。对于相同物质的反应,当化学计量数不同时,其ΔH。小结:书写热化学方程式的注意事项①标聚集状态(s、l、g)②右端标热量数值和符号,△H:吸热用“”,放热用:“”。③系数单位是“”,而不是“”。④系数可用分数,但热量值要相应变化。如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l),△H=-571.6kJ/molH2(g)+O2(g)=H2O(l),△H=kJ/mol【合作探究】讨论反应热的微观变化
焓变与键能的变化
【归纳总结】反应发生的能量变化规律
【当堂检测】1.下列说法正确的是A.需要加热方能发生的反应一定是吸热反应B.放热的反应在常温下一定很易发生C.反应是放热的还是吸热的必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.吸热反应在一定的条件下也能发生2.已知在25℃、101kPa下,1gC8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.40kJ的热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是()A.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(g);ΔH=-48.40kJ·mol-1B.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-5518kJ·mol-1C.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O;ΔH=+5518kJ·mol-1D.C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l);ΔH=-48.40kJ·mol-13.在同温同压下,下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是()A.2H2(g)+O2(g)===2H2O(g);ΔH12H2(g)+O2(g)===2H2O(l);ΔH2B.S(g)+O2(g)===SO2(g);ΔH1S(s)+O2(g)===SO2(g);ΔH24.在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是()A.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+725.8kJ·mol-1B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1452kJ·mol-1C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-725.8kJ·mol-1D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=+1452kJ·mol-15.298K、101kPa时,合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-92.38kJ·mol-1。在该温度下,取1molN2(g)和3molH2(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在情况下进行反应,测得反应放出的热量总是少于92.38kJ,其原因是什么?6.以NA代表阿伏加德罗常数,则关于热化学方程式C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l);ΔH=-1300kJ·mol-1的说法中,正确的是()A.当10NA个电子转移时,该反应放出1300kJ的能量B.当1NA个水分子生成且为液体时,吸收1300kJ的能量C.当2NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量D.当8NA个碳氧共用电子对生成时,放出1300kJ的能量7.1g炭与适量水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,需吸收10.94kJ的热量,相应的热化学方程式为()A.C+H2O=CO+H2ΔH=+10.9kJ/molB.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+10.94kJ/molC.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)ΔH=+131.28kJ/molD.1/2C(s)+1/2H2O(g)=1/2CO(g)+1/2H2(g)ΔH=+65.64kJ/mol8.已知1mol白磷转化成1mol红磷,放出18.39kJ热量,又知:P4(白,s)+5O2=2P2O5(s)ΔH1,4P(红,s)+5O2=2P2O5(s)ΔH2则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()A.ΔH1>ΔH2B.ΔH1<ΔH2C.ΔH1=ΔH2D.无法确定【课后反思】热化学方程式的书写方法及注意事项
1-1-2化学反应与能量【学习目标】1.了解反应热和焓变的涵义。2.认识热化学方程式的意义并能正确书写热化学方程式。【学习重点】1.化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写;2.△H的“+”与“-”。【学习难点】1.化学反应中的能量变化,热化学方程式的书写;2.△H的“+”与“-”。【自主学习】一、焓变(△H)反应热在一定条件下,某一化学反应是吸热反应还是放热反应,由生成物与反应物的焓差值即焓变(△H)决定。在恒压条件下,反应的热效应等于焓变。放热反应△H0吸热反应△H0焓变(△H)单位:KJ/mol二、热化学方程式定义:能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式。书写时应注意:1.指明反应时的温度和压强(对于25℃、101KPa时进行的反应,可以不注明)。2.所有反应物和产物都用括号注明它们在反应时的状态。3.各物质前的系数指实际参加反应的物质的量,可以是整数也可以是分数。4.△H单位KJ/mol中每摩尔指的是每摩尔反应体系,非每摩尔某物质,其大小与反应物的物质的量成正比。5.对于可逆反应中的△H指的是正向完全进行时的焓变。三、燃烧热1.定义:25℃、101KPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。2.单位:KJ/mol【强调】(1)测定条件:25℃、101KPa,非标况。(2)量:纯物质1mol(3)最终生成稳定的化合物。如C→CO2,H→H2O(l)书写燃烧热化学方程式应以燃烧1mol纯物质为标准来配平其余物质的化学计量数。四、中和热定义:在稀溶液中,酸与碱发生中和反应生成1molH2O时所释放的热量称为中和热。强酸与强碱反应生成可溶性盐的热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)==H2O(l)△H=-57.3KJ/mol五、化学反应热的计算盖斯定律:不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应途径无关。假设反应体系的始态为S,终态为L,若S→L,△H﹤0;则L→S,△H﹥0。【合作探究】实验:中和热的测定见课本第4~5页【思考】1.环形玻璃棒的作用2.烧杯间填满碎泡沫塑料的作用3.大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)【归纳总结】
【当堂检测】1.下列说法正确的是()A.吸热反应不加热就不会发生 B.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应C.反应是放热还是吸热必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小D.放热的反应在常温下一定很容易发生2.下列说法错误的是()A.热化学方程式各物质前的化学计量数不表示分子个数只代表物质的量B.热化学方程式未注明温度和压强时,ΔH表示标准状况下的数据C.同一化学反应,化学计量数不同,ΔH不同,化学计量数相同而状态不同,ΔH也不相同D.化学反应过程所吸收或放出的热量与参加反应的物质的物质的量成正比3.已知:C(石墨)→C(金刚石)ΔH>0,则可以判断()A.金刚石比石墨稳定 B.一样稳定C.石墨比金刚石稳定 D.无法判断4.下列变化属于吸热反应的是①液态水汽化②将胆矾加热变为白色粉末③浓硫酸稀释④氯酸钾分解⑤生石灰跟水反应()A.②④B.①④C.②③D.①④⑤5.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);ΔH=-571.6KJ/mol,则2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);ΔH的说法中正确的是()A.该反应ΔH大于0B.ΔH=-571.6KJ/molC.该反应可表示36g液态水分解的热效应D.该反应中化学计量数表示分子个数6.一定质量的无水乙醇完全燃烧时放出的热量为Q,它所生成的CO2用过量的饱和石灰水完全吸收可得100gCaCO3沉淀,则完全燃烧1mol无水乙醇时放出的热量是()A.0.5QB.QC.2QD.5Q【课后反思】热化学方程式的书写及注意事项
1-2燃烧热能源【学习目标】理解燃烧热的概念,认识能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。【学习重点】1.燃烧热的概念2.化学在解决能源危机中的重要作用【学习难点】1.燃烧热的概念2.化学在解决能源危机中的重要作用【自主学习】1.燃烧热的定义
2.燃烧热与中和热的区别与联系理解燃烧热的概念,认识能源是人类生存和发展的重要基础,了解化学在解决能源危机中的重要作用。知道节约能源、提高能量利用效率的实际意义。燃烧热与中和热的区别与联系
H2的燃烧热为285.8kJ/mol所表示的含义:【合作探究】你是如何理解燃烧热的定义的?(1)条件:(2)可燃物的用量:(3)生成稳定的氧化物:如C完全燃烧应生成,H2燃烧生成,S生成SO2(4)单位:(5)书写燃烧热的热化学方程式时,以1mol可燃物为配平标准,其余可出现分数。2.(1)阅读教材指出研究物质燃烧热的意义。
(2)分析教材中表1-1,讨论应根据什么标准来选择燃料。试举例说明
二、能源阅读教材回答下列问题1.指出能源的定义及分类。
[讨论1]分析教材中资料卡片并阅读教材讨论我国能源的现状如何?
[讨论2]如何解决我国的能源危机问题?(1)(2)(3)(4)【归纳总结】燃烧热与中和热的区别与联系
【当堂检测】1.有人预言:H2是21世纪最理想的能源,其根据不正确的是 ()A.生产H2的原料来源广阔B.在等质量的可燃气体中,H2燃烧时放出的热量多C.H2易液化,携带方便D.燃烧时无污染2.能源与人类的生活和社会的发展密切相关,下列关于能源的开发和利用的说法不正确的是()A.用酒精代替汽油作汽车燃料B.随着科技的发展,氢气将会成为主要能源C.在农村提倡利用沼气作生活原料D.人类利用的能量都是通过化学反应获得的3.下列叙述正确的是()A.电能是二级能源 B.水力是二级能源C.天然气是一级能源 D.焦炉气是一级能源4.已知:CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=-890.3kJ/mol,1克氢气和1克甲烷分别燃烧后,放出的热量之比约是()A.1∶3.4 B.1∶1.7 C.2.3∶1 D.4.6∶15.关于用水制取二级能源氢气,以下研究方向不正确的是()A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质,因此可研究在水不分解的情况下,使氢成为二级能源B.设法将太阳光聚集,产生高温,使水分解产生氢气C.寻找高效催化剂,使水分解产生氢气,同时释放能量D.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气【课后反思】
第3节化学反应热的计算1-3化学反应热的计算导学案【学习目标】理解盖斯定律的意义,能用盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的简单计算。【学习重点】盖斯定律的应用和反应热的计算。【学习难点】盖斯定律的应用和反应热的计算。【自主学习】1.盖斯定律阅读教材,回答下列问题:问题1.什么叫盖斯定律?
问题2.化学反应的反应热与反应途径有关吗?与什么有关?
【合作探究】观察图示,思考:你登山的高度与上山的途径是否有关?化学反应的反应热是否与反应的途径有关?
【归纳总结】1.盖斯定律的内容
2.盖斯定律在科学研究中的重要意义
【当堂检测】1.已知:H2(g)=2H(g);△H1=+431.8kJ/mol1/2O2(g)=O(g);△H2=+244.3kJ/mol2H(g)+O(g)=H2O(g);△H3=-917.9kJ/molH2O(g)=H2O(l);△H4=-44.0kJ/mol写出1molH2(g)与适量O2(g)反应生成H2O(l)的热化学方程式。
2.已知298K时,合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H1=-92.0kJ/mol,将此温度下的0.1molN2和0.3molH2放在密闭容器中反应,测得反应放出的热为:()A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJC.一定等于92.0kJD.无法确定3.充分燃烧一定量的丁烷,放出热为Q.完全吸收它生成CO2生成正盐,需5mol/L的KOH溶液100mL,则丁烷的燃烧热为:
4.已知:Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s)ΔH=-351.1kJ/molHg(l)+1/2O2(g)=HgO(s)ΔH=-90.7kJ/mol则可知:Zn(s)+HgO(s)=ZnO(s)+Hg(l)ΔH3=kJ/mol。则为ΔH3为多少?
5、已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ/mol则C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的ΔH为多少?
【课后反思】
第二章化学反应速率和化学平衡第1节化学反应速率2-1化学反应速率【学习目标】1.理解化学反应速率的概念,会定量表示化学反应速率。2.掌握化学反应速率的简单计算,会比较化学反应速率的快慢。【学习重点】1.化学反应速率的概念及表示。2.化学反应速率的简单计算及比较化学反应速率的快慢。【学习难点】化学反应速率的简单计算【自主学习】1.化学反应速率是定量描述化学反应进行的物理量。通常用单位时间的减少或的增加来表示。其数学表达式为v=
eq\f(Δc,Δt)
或v=
eq\f(Δn,V·Δt)
。Δc表示_,常用单位。Δt表示_,常用单位。2.化学反应速率的特点(1)同一反应选用不同物质浓度的改变量表示速率,数值可能________,但表示的意义________。(2)用各物质表示的化学反应速率的数值之比等于该化学方程式中______________之比。3.测定化学反应速率的常用方法(1)量气法对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,可测量反应中唯一的气体产物氧气在温度、压强一定时的体积变化。(2)比色法由于物质对特定波长的光的吸收性能不同,因此可以通过__________来测定参与反应的某一物质的浓度。例如,在丙酮的溴化反应过程中:CH3COCH3+Br2―→CH3COCH2Br+HBr有色反应物Br2吸收波长为450nm的光波,因此可用分光光度计测量溶液对该波长光波的吸光度,据此计算化学反应速率。(3)电导法根据离子导电能力的差异,通过__________的变化测定反应物中离子浓度的变化,进而计算化学反应速率。例如,在乙酸乙酯皂化反应中:CH3COOC2H5+OH-―→CH3COO-+C2H5OH由于OH-的电导远大于CH3COO-的电导,可以利用电导仪测量出溶液电导的变化,据此求得OH-浓度的变化,进而求得化学反应速率。(4)此外,________技术也已应用于化学反应速率的测定。4.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”。(1)化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量()(2)升高温度,吸热反应和放热反应的反应速率都增大()(3)镁、铁分别与相同体积、相同浓度的盐酸反应,镁产生气泡比铁快()(4)相同形状和大小的铜片分别与浓硝酸、稀硝酸反应,浓硝酸产生气体较快()(5)过氧化氢溶液中,加入少量MnO2后,产生O2的速率加快()(6)铝片放入少量的盐酸溶液中,产生气泡的快慢程度始终相同()【合作探究】1.按下列要求完成实验,观察反应现象,比较反应速率的大小。①将0.3g镁加入50mL2mol·L-1盐酸中②将0.3g镁加入50mL1mol·L-1盐酸中(1)两实验产生气泡较快的是,镁粉完全溶解所需时间的大小关系是,反应速率的大小关系是。(2)下列方法中能够表示上述实验化学反应速率的是()A.单位时间内盐酸溶液的物质的量浓度变化B.单位时间内氯化镁溶液的物质的量浓度变化C.单位时间内镁的质量变化D.单位时间内镁的物质的量变化(3)若用单位时间内盐酸浓度的减小(或氯化镁浓度的增大)来表示上述反应的速率,需要,并利用关系式计算出。2.在一个体积为2L的密闭容器中发生反应:2SO2+O2―→2SO3,经5s后,测得SO3的物质的量为0.8mol,填写下表:有关反应物质
SO2
O2
SO3
物质的量变化(mol)
0.8
0.4
0.8
物质的量浓度变化(mol·L-1)
0.4
0.2
0.4
化学反应速率(mol·L-1·s-1)
0.08
0.04
0.08
速率之比
v(SO2)∶v(O2)∶v(SO3)=
【归纳总结】(1)一般来说,随着反应的逐渐进行,反应物浓度会逐渐,化学反应速率也会逐渐。因此,化学反应速率通常是指某一段时间内的反应速率,而不是反应速率。(2)在同一化学反应中,选用不同物质表示化学反应速率,其可能相同也可能不相同,但表示的相同。因此,表示化学反应速率时,必须指明用哪种物质作标准,在v的后面将该物质的用括号括起来。(3)用不同反应物表示化学反应速率时,化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。(4)用浓度变化表示化学反应速率只适用于气体和溶液中的溶质,不适用于固体和纯液体。(5)如何比较同一反应的反应速率大小一看:看化学反应速率的单位是否一致,若不一致,则。二化:将不同物质的化学反应速率转化为。三比较:标准统一后比较数值大小。【当堂检测】1.反应:4NH3(g)+5O2(g)催化剂△4NO(g)+6H2O(g)在10L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45mol,则此反应的平均速率
eq\x\to(v)
(X)可表示为()A.
eq\x\to(v)
(NH3)=0.010mol·L-1·s-1B.
eq\x\to(v)
(O2)=0.0010mol·L-1·s-1C.
eq\x\to(v)
(NO)=0.0010mol·L-1·s-1D.
eq\x\to(v)
(H2O)=0.045mol·L-1·s-12.把0.6molX气体和0.6molY气体混合于2L的容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)nI(g)+2W(g),5min末生成0.2molW,若测得以I的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1,则化学反应方程式中的n值为()A.4B.3C.2D.13.反应:2SO2(g)+O2(g)催化剂△2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1,则这段时间为()A.0.1sB.2.5sC.10sD.5s4.一定温度下,向一个容积为2L的真空密闭容器中(事先装入催化剂)通入1molN2和3molH2,发生下列反应:N2(g)+3H2(g)高温、高压催化剂2NH3(g),3min后测得密闭容器内的压强是起始时的0.9倍,在此时间内v(H2)是()A.0.2mol·L-1·min-1B.0.6mol·L-1·min-1C.0.1mol·L-1·min-1D.0.3mol·L-1·min-15.化合物Bilirubin在一定波长的光的照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应4~8min间的平均反应速率和推测反应16min时反应物的浓度,结果应是()A.2.5μmol·L-1·min-1和2.0μmol·L-1B.2.5μmol·L-1·min-1和2.5μmol·L-1C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-16.一定温度下在密闭容器内进行着某一反应,X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图。下列叙述中正确的是()
A.反应的化学方程式为5YXB.t1时,Y的浓度是X浓度的1.5倍C.t2时,正、逆反应速率相等D.t3时,逆反应速率大于正反应速率7.反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四种不同情况下的反应速率,分别为①vA=0.015mol·L-1·s-1②vB=0.06mol·L-1·s-1③vC=0.04mol·L-1·s1④vD=2.7mol·L-1·min-1该反应的快慢顺序为______________________(填序号)。8.某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的变化曲线如图所示:由图中数据分析该反应的化学方程式:反应开始至2min末Z的平均反应速率为:【课后反思】
第2节影响化学反应速率的因素2-2影响化学反应速率的因素【学习目标】1.了解有效碰撞理论。2.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。【学习重点】理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响。【学习难点】能利用有效碰撞理论解释相关规律。【自主学习】一、有效碰撞理论(1)有效碰撞:能够发生的碰撞。(2)能够发生有效碰撞的分子,必须具备:①;②。有效碰撞是发生化学反应的充分条件。(3)活化分子:能够发生的分子,但活化分子的每一次碰撞,不一定都是有效碰撞,即发生化学反应。(4)活化能:。【强调】化学反应的快慢本质上是由单位体积内的活化分子数决定的,单位体积内活化分子数越多,则化学反应速率越快,反之则慢。【思考】①增加活化分子数,化学反应速率是否加快?
②增大活化分子百分数,化学反应速率是否加快?
【强调】在其他条件具备时,若一反应较难进行,则其主要原因可能是:①参加反应的分子的能量普遍较低;②单位时间内反应物中活化分子有效碰撞次数少;③反应物分子中活化分子百分数较小。【回顾】影响化学反应速率的因素,有哪些?内因:反应物的性质(主要因素):物质本身具有的性质影响浓度因压强素外因温度催化剂【合作探究】一、浓度对化学反应速率的影响:课本P20页观察实验2-2,得出浓度对化学反应速率是如何影响的?并用有效碰撞模型解释?规律:当其它条件不变时,增加反应物的浓度,可以反应的速率。解释:在其他条件不变时,增加反应物的浓度,活化分子百分数,单位体积内活化分子的数量,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。【强调】①一个反应的速率主要取决于的浓度,与的浓度关系不大(填反应物或产物)②对于可逆反应,增大反应物浓度,正反应速率,逆反应速率瞬时,随着反应是进行,正反应速率、逆反应速率。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。【典例分析】1.把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时,X和盐酸缓慢地进行反应,其中反应速率最快的是()A.10℃20mL2mol/L的X溶液B.10℃30mL2mol/L的X溶液C.10℃10mL4mol/L的X溶液D.10℃10mL2mol/L的X溶液2.(多选)100毫升6摩尔/升硫酸跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速度,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.CH3COONa固体D.HCl气体【思考】①Fe和稀硫酸反应制取氢气,为加快反应速率,改用浓硫酸,是否可行?
②Cu和稀硝酸反应制取NO,为加快反应速率,改用浓硝酸,是否可行?
③次氯酸钙与盐酸反应,制取次氯酸,为加快反应速率,改用浓盐酸,是否可行?
二、压强对化学反应速率的影响思考并回答下列问题:1.一定温度下,一定质量气体的体积与其所受的压强有何关系?2.规律:对于有气体参加的反应来说,当温度一定时,增大体系的压强(减少容器体积),相当于反应物的浓度,反应速率会;减小体系压强(增大容器体积),相当于反应物的浓度,反应速率会。解释:在其他条件不变是,增大体系的压强(减少容器体积),单位体积内活化分子的数量,有效碰撞的频率,导致反应速率增大。[小结]对于气体反应体系,有以下几种情况:(1)恒温时:增加压强
eq\o(――→,\s\up7(引起))
体积缩小
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浓度增大
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反应速率加快。(2)恒温恒容时:①充入气体反应物(按反应开始物料之比,即投料比)
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浓度增大
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压强增大
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速率加快(对于可逆反应,正反应速率,逆反应速率瞬间,随着反应的进行,正反应速率,逆反应速率)②充入“惰气”
eq\o(――→,\s\up7(引起))
压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变。(3)恒温恒压时:充入:“惰气”
eq\o(――→,\s\up7(引起))
体积增大
eq\o(――→,\s\up7(引起))
各反应物浓度减少
eq\o(――→,\s\up7(引起))
反应速率减慢。【总结】1.对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。2.压强在改变化学反应速率时,对于可逆反应,V(正)和V(逆)变化的倍数不一定相等,这是由反应前后气体体积决定的。【典例分析】1.(多选)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大D.保持压强不变,充入N2使容器体积变大2.(多选)对于反应N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中进行,下列哪些条件能加快该反应的速率()A.缩小体积使压强
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