新教材高中化学化学反应的方向限度与速率3

第2章化学反响的方向、限度与速率第3节化学反响的速率课时2外界条件对化学反响速率的影响课标解读课标要求素养要求1.通过实验探究,了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响,认识其一般规律。2.通过对化学反应历程的认知,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。3.通过“外界条件对化学反应速率的影响”等实验活动,形成并发展控制变量法的实验思想。1.宏观辨识与微观探析:通过实验,从宏观上认识浓度、压强、温度、催化剂等外界因素影响化学反应速率的规律及原因。2.变化观念与平衡思想:形成化学变化是有条件的观念,认识反应条件对化学反应速率的影响,能运用化学反应原理分析影响化学反应速率的因素,初步学会运用控制变量的方法研究化学反应。知识点一浓度对化学反响速率的影响自主学习·必备知识

成正比〔1〕反响速率方程

单位浓度增大越快〔1〕根本规律〔对于有气体参与的反响〕〔2〕解释:压强的改变导致气体⑤__________________的改变,从而对反响速率产生影响。浓度反之,压强减小,化学反响速率⑨________________。减小增大增大减小想一想.改变压强,化学反响速率一定会改变吗？[答案]不一定。对于没有气体参与的化学反响,由于改变压强物质的浓度变化很小,可忽略改变压强对化学反响速率的影响。判一判.1.决定化学反响速率的主要因素是反响物的性质()√

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√知识点二温度对化学反响速率的影响2.经验规律——范托夫规律

〔1〕过渡态：一种①____________没有完全断裂、②__________没有完全形成的高能量的中间状态。〔2〕活化能旧键新键

过渡态反响物〔1〕升高温度可以提高反响物分子的能量,增大反响物之间的⑤____________________,增大反响物分子形成⑥_________________的比例,故升高温度可以⑦________________化学反响的速率。〔2〕由于反响的⑧__________________不同,所以温度对不同反响的反响速率的影响不同。活化能越高,反响越难发生。碰撞频率过渡态提高活化能

[答案]升高温度,正、逆反响速率均增大,但逆反响速率增大程度大于正反响速率,所以平衡向逆反响方向移动。知识点三催化剂对化学反响速率的影响〔1〕概念：能改变化学反响速率而在反响前后本身的①__________________________不变的物质。〔2〕影响因素：催化剂的活性除了与②____________________有关外,还受到③__________________________等因素以及反响④______________________等条件的影响。〔3〕催化剂中毒：有些物质使催化剂明显⑤________________的现象。质量和化学性质自身成分粒径、合成方法温度、压强失效2.催化原理:通过参与反响改变⑥____________________、改变反响的⑦__________________来改变化学反响速率。反响历程活化能活化能想一想.汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮在常温下就能反响,为什么还要在处理器中加上催化剂？[答案]加上催化剂主要作用是加快反响速率,加快有害气体的转化。探究点一外界条件对化学反响速率的影响以下是投篮球的三种情况：第一种,能量不够;第二种,方向不适宜;第三种,足够的能量和适宜的方向。化学反响也有类似的情况,碰撞理论认为改变外界条件可使单位体积内的活化分子数改变,从而使化学反响速率改变。问题1：为什么增大反响物的浓度会影响化学反响速率？提示其他条件不变,当增大反响物的浓度时,单位体积中活化分子的数量增加,有效碰撞的频率增大,导致化学反响速率增大。问题2：增大压强一定能增大化学反响速率,减小压强一定能减小化学反响速率吗？为什么？如何理解“改变体系压强可改变化学反响速率〞？提示其他条件不变时,增大压强不一定增大反响物的浓度,单位体积中活化分子的数量不一定增加,有效碰撞的频率不一定增大,反响速率不一定增大。其他条件不变时,减小压强不一定减小反响物的浓度,单位体积中活化分子的数量不一定减少,有效碰撞的频率不一定减小,反响速率不一定减小。所以,只有改变了压强,导致反响物浓度改变时,才能改变化学反响速率。问题3：为什么改变温度会影响化学反响速率？提示在其他条件不变时,升高温度,可以使反响物分子能量增大,一局部原来能量较低的普通分子变成活化分子,使活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反响速率增大。问题4：催化剂改变化学反响速率时是否改变化学反响的焓变和化学平衡常数？提示催化剂通过改变化学反响的活化能改变化学反响的反响速率,但不能改变化学反响的焓变和化学平衡常数。纯液体和固体的浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反响速率,但固体颗粒的大小影响接触面积的大小,故影响反响速率。

升高温度,可以增加分子能量,增大活化分子百分数,且加快分子运动,增大分子的碰撞频率,因此升高温度可以加快化学反响的速率。反之,降低温度可以减小化学反响速率。〔1〕催化剂能同等程度地改变正、逆反响速率,故能改变反响到达平衡的时间,但催化剂不能改变反响物的浓度和反响的平衡常数,所以催化剂不能使化学平衡发生移动,不能改变反响物的转化率。〔2〕理论解释：使用催化剂→降低反响所需的能量→更多的反响物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→成千成万倍地增大化学反响速率。〔3〕催化剂只有在适宜的温度下活性才能到达最大,反响速率才能到达最大,故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。

C

解题感悟外界条件对化学反响速率影响的理论解释影响化学反响速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂,它们的影响归纳如下：

D

[解析]应标明物质的聚集状态,故A项错误;参加催化剂,降低活化能,但不改变反响热,故B项、C项错误。

B

探究点二化学反响速率图像问题1.可逆反响的速率—时间图像平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线任一平衡体系增大反应物的浓度减小反应物的浓度平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线任一平衡体系增大生成物的浓度减小生成物的浓度续表平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线正反应方向为气体体积增大的放热反应增大压强或升高温度减小压强或降低温度续表平衡体系条件变化速率变化速率变化曲线任意平衡或反应前后气体体积不变的反应正催化剂或增大压强负催化剂或减小压强续表〔1〕“一看〞——看图像①看面：弄清纵、横坐标的含义。②看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。③看点：弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、折点、最高点与最低点等。④看量的变化：弄清是浓度变化、温度变化还是转化率的变化。⑤看要不要作辅助线：如等温线、等压线等。2.解图像题“三部曲〞：“一看〞“二想〞“三判断〞〔2〕“二想〞——想规律看完线后联想外界条件对化学反响速率和化学平衡的影响规律。〔3〕“三判断〞通过比照分析,作出正确判断。

A

A

1.以下说法正确的选项是()A.医药用品应该一直在高温下保存B.向一堆篝火中“鼓风〞,有利于它燃烧下去C.压强越大反响速率越大D.二氧化锰在过氧化氢的分解前后质量减少B[解析]医药用品应该在低温、枯燥的环境下密封保存,故A不正确;向篝火中鼓风,主要是增加了氧气的浓度,所以有利于它燃烧下去,故B正确;压强的变化只有引起浓度的变化才会对反响速率产生影响,故C不正确;二氧化锰在过氧化氢的分解中只是起催化剂的作用,反响前后质量不会发生变化,故D不正确。

D

C

4.盐酸与碳酸钙反响时,以下措施能使最初的反响速率明显加快的是()A.增加碳酸钙的量 B.盐酸的用量增加一倍C.盐酸用量减半,浓度加倍 D.增大体系压强C[解析]增加固体的量不能改变化学反响速率,盐酸用量的多少与反响速率无关,盐酸浓度加倍能加快反响速率。

实验编号反应物催化剂①无②无③④⑤〔1〕催化剂能加快化学反响速率的原因是_______________________。降低了反响的活化能[解析]参加催化剂能使化学反响速率加快,其原因是催化剂降低了反响的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,增大了活化分子的碰撞频率,使活化分子的有效碰撞增多。

探究浓度对反响速率的影响向反响物中参加等量同种催化剂〔或将盛有反响物的试管同时放入同一热水浴中〕

〔3〕实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出什么实验结论？

C

B

B

C

B

易错提醒解答有关速率大小的问题,不要被平衡移动的方向迷惑,要只看反响条件,条件越高,反响速率就越大。对于可逆反响,正反响速率和逆反响速率同时增大或同时减小,只是增大或减小的程度不一样。

CD

编号①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050

B

BD

实验编号①②③④⑤0.0400.0800.0800.1600.1200.0400.0400.0800.0200.04088.044.022.044.0〔1〕该实验的目的是______________________________________________。

答复以下问题：

A〔4〕通过分析比较上述数据,得到的结论是___________________________________________________________________________________。化学反响速率与反响物起始浓度乘积成正比〔或显色时间与反响物起始浓度乘积成反比〕10.某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现参加少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。,反响后锌呈灰黑色,请答复以下问题：〔1〕上述实验中发生反响的化学方程式有_________________________________________________________。

〔2〕硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________________________________________________________