高中化学鲁科版有机化学基础第三章有机合成及其应用合成高分子化合物

课题：第二章第三节化学反应速率和限度(二)授课班级课时教学目的知识与技能了解控制反应条件在生产生活和科学研究中的作用过程与方法通过在化学实验和日常生活中的现象，理解反应速率的概念及其表示方法，培养实验观察能力及分析探究能力，体验科学探究的过程和化学研究的基本方法，培养自主学习的能力。情感态度价值观（1）通过对实验现象的观察和原因探究，培养学生严谨细致的科学态度和质疑精神。（2）通过同组合作实验和全班共同交流培养合作精神和与人沟通交流分享的精神。（3）在影响化学反应速率的因素的学习中渗透辩证法重点解影响化学反应速率的因素难点影响化学反应速率的因素知识结构与板书设计第二章第三节化学反应的速率和限度二、影响化学反应速率的因素1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。2、外部因素(1)浓度对化学反应速率的影响其他条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率(2)压强对化学反应速率的影响结论：对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，压强增大浓度增大(3)温度对化学反应速率的影响结论：在其他条件不变的条件下，温度越高化学反应速率越快(4)催化剂(catalyst)对化学反应速率的影响结论：在其他条件不变的条件下，催化剂能够改变化学反应速率。能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂。教学过程教学步骤、内容教学方法【投影】下列过程中，需要加快化学反应速率的是（C）A.钢铁腐蚀B.食物腐坏C.炼钢D.塑料老化【讲解】改变化学反应速率在实践中有很重要的意义，我们可以根据生产和生活的需要，采取适当措施改变化学反应速率。那么，如何能够改变化学反应速率呢？【板书】2、影响化学反应速率的因素【学生】分组实验：做实验2-5，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。(注意反应物的用量要尽可能的相同，试管规格也要相同。)现象结论热水气泡多而快，产生的气体使带火星的木条复燃升温，反应速率增大常温气泡均匀H2O2分解FeCl3做催化剂冷水气泡较少降温，反应速率减小【学生】分组实验：做实验2-6，并填表。注意观察实验现象并比较和思考。现象结论加入MnO2气泡多而快加入MnO2，反应速率加快加入FeCl3气泡均匀加入FeCl3，反应速率加快（稍慢）不加其他试剂无明显现象H2O2分解反应中，MnO2和FeCl3做催化剂，加快了反应速率【讨论】课本43页的思考与交流。【过渡】除此之外，请你结合生活经验举例说明其他影响化学反应速率的外界条件因素。【思考】影响化学反应速率的因素1、钠与水的反应速率要比镁和水的反应速率快得多2、实验室硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；3、新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久；4、用氯酸钾制氧气时使用二氧化锰做催化剂反应更快5、木材劈得小一些烧得更旺。【回答】1、反应物的性质（内因）2、反应物的浓度3、温度4、催化剂5、反应物之间的接触面积【板书】一、影响化学反应速率的内在因素：反应物的性质【过渡】化学反应速率是化学反应快慢的没的化学反应，具有不同的化学反应速率，这是由于参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的重要因素，那么，化学反应速率对于某一反应来说是不是就是一成不变的呢？不是，因为其他因素如温度、浓度、压强对不同化学反应产生影响时，会使同一反应在不同条件下有不同的反应速率。下面我们就来讨论一下外界条件对化学反应速率的影响。【板书】二、影响化学反应速率的外在因素：【归纳】（1）温度：温度越高，化学反应速率越快。【讲解】实验测得，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2-4倍，同时，我们还应了解到，此规律对于吸放热反应均适用。一般地说，温度对化学反应速率的影响比浓度、压强对化学反应速率的影响要大，也更易于控制，是实验室最常用的增大化学反应速率的方法。（2）催化剂：通常加入催化剂能极大地加快化学反应速率。【讲解】能加快化学反应速率的叫正催化剂；能减慢化学反应速率的叫负催化剂，在实际应用中，如不特别说明，凡是说催化剂都是指正催化剂。约80%-85%的化工生产过程要使用催化剂。使用催化剂的目的是加快反应速率，提高生产效率。催化剂参加化学反应，但反应前后的质量和化学性质是不变的。催化剂具有高度的选择性和专一性。我们常提到的酶就是一种非常好的催化剂。（3）固体反应物的表面积：有固体参加的反应，固体的表面积越大，固体在同一时间内与其他反应物的接触越多，化学反应速率越快。（4）反应物状态：通常气相或液相反应比固相反应的反应速率大。（5）反应物的浓度：在溶液中进行的反应，反应物的浓度越大，化学反应速率越快。（98%浓硫酸例外）【讲解】值得我们注意的是：(1)对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。（6）压强：对于有气体参加的反应，改变压强将使气体的体积发生改变，也即相应地改变气体的浓度。故增大压强，反应速率加快，降低压强，反应速率减缓。【讲解】值得注意的是，由于压强的变化对固体、液体或溶液的体积影响很小，因而它们浓度改变的影响也很小，可以认为改变压强对它们的反应速率没有影响，而对于可逆反应，压强增大，正、逆反应速率都增大。而对于气体反应体系，有以下几种情况：【投影小结】I恒温时，增加压强体积缩小浓度增大反应速率加快II恒容时，充入气体反应物总压增大浓度增大反应速率加快充入惰性气体总压增大，各物质浓度不变，反应速率不变III恒压时，充入惰性气体体积增大各反应物浓度减小反应速率减慢（7）形成原电池：加快反应速率【板书】二、影响化学反应速率的外在因素外因：温度、催化剂、溶液浓度、固体的表面积、反应物状态、气体压强、潮湿的空气……【练习】为了加快铁和稀硫酸反应制备氢气的速率,采取的最好的措施是A、加少量硫酸铜B、加少量硝酸银C、增大铁的用量D、改用98%的浓硫酸【思考与交流】1.请预计大理石（CaCO3）分别与L和1mol/L的盐酸反应的快慢。你能得出什么结论吗？增大浓度反应速率加快，减小浓度反应速率减慢。2.块状CaCO3、粉末状CaCO3与mol/L的盐酸反应谁快谁慢？为什么？增大固体表面积可以加快反应速率（接触充分）3.实验室进行化学反应时，常常把一些固体物质溶于水配成溶液再进行反应。为什么？离子反应速率快，瞬间完成。(粒子的接触充分）4.实验室】］二、影响化学反应速率的因素1、内部因素：在相同外界条件下，参加反应的物质的性质是决定化学反应速率的内部因素。形成原电池可以加快反应速率【讲解】除了浓度，压强、温度、催化剂等能改变化学反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质、光、超声波、磁场等也会对化学反应速率产生影响。【投影小结】影响化学反应速率的因素影响结果内因性质反应物的化学性质越活泼，化学反应速率越快；反之则越慢外因催化剂使用催化剂，化学反应速率加快温度升高温度，化学反应速率加快；反之减慢反应物的浓度增大反应物的浓度，化学反应加快；反之减慢气态反应物压强增大气态反应物的压强，化学反应速率加快；反之减慢固体反应物表面积增大固体反应物的表面积，化学反应速率加快；反之减慢其他光波，电磁波，超声波，溶剂等【思考与交流】1、为什么要将食物存放在温度较低的地方？低温下食物腐败速率大大降低，不易变质2、实验时，通常要将两种块状或颗粒状的固体药品研细，并混匀后再进行反应，原因是什么？固体研细后其表面积极大地增加，大大增加了反应物之间的接触机会，可以提高反应速率，有利于反应的进行3、实验室常用约30%左右的硫酸溶液与锌粒反应制取氢气，当反应进行一段时间后，气泡变得稀少了，如果添加一些适当浓度的硫酸溶液到反应容器中，气泡又会重新增多起来，原因是什么？增大反应物的浓度，使反应物之间的接触机会增大，加快反应速率。【讨论】探究影响化学反应速率的外界条件因素有什么意义？【提问】如何通过改变外界条件来达到我们所希望的反应速率呢？请举例。【归纳并板书】2、探究影响化学反应速率的外界条件因素的意义：控制反应条件，提高那些对人类有利的反应速率，降低那些对人类反应不利的反应速率。参考事例：食物放在电冰箱中降温以减慢腐败的化学反应速率；做某些化学实验时加热以加快化学反应速率使反应时间缩短反应现象更明显；铁制门窗上涂油漆以减慢生锈的化学反应速率；食品包装袋内放干燥剂和吸氧剂降低水和氧气的浓度以减慢食品变质的化学反应速率；工业生产中通过加快反应速率以达到提高生产效率的目的…教学回顾：课后习题基础达标一、单项选择题1．对化学反应限度的叙述错误的是()。A．任何可逆反应都有一定的限度B．化学反应的限度是不可改变的C．化学反应的限度与反应速率无关D．化学反应达到限度时，正逆反应速率相等2．下列关于化学平衡的说法中，正确的是()。A．当达到化学平衡时，反应物已完全转化为生成物B．化学平衡是一定条件下的平衡，当条件改变时，平衡可能会遭到破坏C．当达到化学平衡时，反应混合物中各成分的浓度相等D．当达到化学平衡时，正逆反应均已停止3．在一定温度下，2L密闭容器内，反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：时间/min012345n(NO)/mol该反应达到平衡状态的时间是()。A．3minB．1minC．2minD．0min4．下列措施可以提高燃料燃烧效率的是()。①提高燃料的着火点②降低燃料的着火点③将固体燃料粉碎④将液体燃料雾化⑤将煤气化处理⑥通入适量空气A．①③④⑤B．②③⑤⑥C．③④⑤⑥D．①②③④5．对可逆反应4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是()。A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D．化学反应速率关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)6．在一定温度下，反应A2(g)＋B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是()。A．容器内气体的总压强不随时间的变化而变化B．单位时间内有nmolA2生成，同时就有nmolB2生成C．单位时间内有nmolA2消耗，同时就有2nmolAB生成D．单位时间内有nmolB2发生反应，同时就有2nmolAB分解7．把HI气体充入密闭容器中在一定条件下发生反应2HI(g)H2(g)＋I2(g)，在反应趋向化学反应限度的过程中，下列说法正确的是()。A．HI的生成速率等于其分解速率B．HI的生成速率小于其分解速率C．HI的生成速率大于其分解速率D．无法判断8．把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里，产生H2的速率如图2－3－4所示。在下列因素中：①盐酸的浓度；②镁条的表面积；③溶液的温度；④Cl－的浓度。影响反应速率的因素有()。图2－3－4A．①④B．③④C．①②③D．②③二、双项选择题9．在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡的是()。A．混合气体的压强B．D的体积分数C．B的物质的量D．气体的总物质的量10．一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆)随时间的变化如图2－3－5所示，下列判断正确的是()。图2－3－5A．t1时刻，v(正)<v(逆)B．t2时刻，v(正)>v(逆)C．t3时刻，v(正)＝v(逆)D．t4时刻，v(正)＝v(逆)三、非选择题11．某温度时，在2L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图2－3－6所示。由图中数据分析：图2－3－6(1)该反应的化学方程式：____________________________________________________。(2)反应开始至2min末，X的反应速率为________________________________________________________________________________________________________________________________________________(写出具体表达式)。(3)3min后图中曲线所表示的含义是___________________________________________________________________________________________________________________。能力提高12．一定条件下，可逆反应2A＋B3C＋4D在下列四种状态下不处于平衡状态的是()。正反应速率逆反应速率Av(A)＝4mol/(L·min)v(B)＝2mol/(L·min)Bv(B)＝1mol/(L·min)v(C)＝3mol/(L·min)Cv(C)＝3mol/(L·min)v(D)＝4mol/(L·min)Dv(D)＝2mol/(L·min)v(C)＝3mol/(L·min)13.图2－3－7是可逆反应X2＋3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是()。图2－3－7 时，只有正方向反应 时，反应达到平衡 ～t3，反应不再发生 ～t3，各物质的浓度相等14．把6molA和5molB两气体通入容积为4L的密闭容器中，一定条件下发生放热反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)。5min达平衡，此时生成2molC，测得D的平均反应速率为mol/(L·min)。下列说法中正确的是()。A．降低平衡体系的温度，逆反应速率变小，正反应速率增大B．恒温下达到平衡的标志是C和D的生成速率相等C．A的平均反应速率为mol/(L·min)D．B的转化率为25%15．某化学反应2AB＋D在四种不同条件下进行，B、D起始浓度都为零，反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表：实验序号时间浓度温度010203040506018002800c23800c34820根据上述数据，完成下列填空：(1)在实验1，反应物A在10至20分钟时间内平均速率为________mol/(L·min)。(2)在实验2，A的初始浓度c2＝______mol/L，反应经20分钟就达到平衡，可推测实验2中还隐含的条件是____________。(3)设实验3的反应速率为v3，实验1的反应速率为v1，则v3________(填“＞”、“＝”或“＜”，下同)v1，且mol/L。16．某固定容积的2L密闭容器中进行反应N2＋3H22NH3。起始时加入的N2、H2、NH3均为2mol,5min后反应达到平衡，NH3的物质的量为3mol，求：(1)这5min内用N2来表示该反应的反应速率(请写出计算过程，下同)。(2)求平衡时H2的物质的量浓度。(3)平衡时容器的压强为初始时的几分之几？答案1．B7．B解析：反应开始时，正反应最大且逐渐减小，逆反应速率为零且逐渐增大，直至达到化学平衡，正逆反应速率相等。8．C解析：镁条和盐酸反应产生H2的离子方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，实质是镁与H＋间的置换，与Cl－无关；镁条的表面积越大，接触的盐酸就越多，反应速率自然越大；溶