浓度对化学反应速率的影响.doc

普通高中课程标准实验教科书—化学选修4[人教版]

第二节 影响反应速率的因素
教学目标
1.通过实验探究温度、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.使学生能初步运用有效碰撞、撞碰的取向和活化分子的概念等来解释浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响。
3. 通过催化剂实际应用的事例，认识其在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
教学重点：浓度对化学反应速率的影响。
教学难点：浓度对化学反应速率影响的原因。
探究建议：①实验探究：浓度、温度对硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应速率的影响。②实验探究：向用硫酸酸化的草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液，测定溶液褪色所需时间，讨论溶液褪色先慢后快的可能原因。
课时划分：两课时
教学过程：
第一课时
[导课] 提出几个问题以引起学生思考：
1. 我们能够计算出一个化学反应的速率，能否改变化学反应速率呢？
2. 影响化学反应速率的主要因素是什么？我们人类能否控制这个因素？
3. 我们能否通过改变外在条件来改变化学反应的速率呢？试根据日常生活经验举例说明。
[回答]学生阅读第一自然段后回答：
化学反应速率与分子间的有效碰撞有关，因此所有改变内能、运动速率以及碰撞几率的条件，都可改变控制反应速率。如加热、搅拌、增大反应物浓度，都是我们已经用过的方法。日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用煤粉代替煤块等，都是改变化学反应速率的方法。
[讲述]影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们人类是不能改变这个因素的。因此我们应尊重这个自然规律。但是，当一个反应确定之后，我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速率，使它按着我们人类需要的速率进行。
[板书]第二节 影响反应速率的因素
一、浓度对化学反应速率的影响
[提出问题]浓度是怎样影响化学反应速率的？
[收集事实]途径：1. 通过演示实验来观察化学反应的进行。2. 回顾过去已有的化学知识和所掌握的实验事实。
[实验2-2]在温度不变的情况下，0.01mol/L KMnO4溶液与不同浓度的的H2C2O4 溶液反应的对比实验。
[填写] 实验记录卡：
加入试剂
0.2mol/L的H2C2O4
0.1mol/L的H2C2O4
实验现象

褪色时间

结论

[提问]实验现象：0.2mol/L的H2C2O4褪色更快。
[总结]浓度对反应速率的影响规律。
[板书]2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率。减小反应物的浓度反应速率减慢。
[思考]为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？
[回答]当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。
[讲解]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。
[提出问题]压强是怎样对化学反应速率进行影响的？
[板书] 二、压强对化学反应速率的影响
[讲解]当增大压强时，固态、液态物质体积基本不变，浓度也不变，反应速率也不变。对于气体来说，增大压强，体积减小，浓度增大，因而反应速率也增大。
[思考]为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？
[讲解]1.一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增多到原来的2倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。
2.如果参加反应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。
[投影]

[强调]压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。
[板书] 其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小。
[提出问题]温度是怎样对化学反应速率进行影响的？
[板书]三、温度对化学反应速率的影响
[实验2-3]10ml同浓度的Na2S2O3溶液分别在不同温度下与0.1mol/L的硫酸10ml反应的对比实验
[填写] 实验记录卡：
编
号
0.1mol/L的Na2S2O3
0.1mol/L的
H2SO4
反应温度
（℃）
反应中出现浑浊的时间
（秒）
1
10ml
10ml
冷水

2
10ml
10ml
热水

[实验结论]温度高的一组先出现浑浊。
[板书] 在其它条件不变的情况下，升高温度化学反应要加快，降低温度，化学反应减慢。
[思考]为什么升高温度会使反应速率加快？
[讲解]当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，是活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。
[讲述] 应用：1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。
2. 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。
[提出问题]催化剂是怎样影响化学反应速率的？
[板书]四、催化剂对化学反应速率的影响
[实验2-4]过氧化氢分解的对比实验

[板书]2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化剂能加快化学反应速率。
[讲解]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。
[归纳提高]增大浓度，增加压强、升高温度、加入催化剂都能增大反应速率。
[作业]P24 1、2
[课堂练习]
1．决定化学反应速率的主要因素是 （ ）
A．反应物的浓度 B．反应温度 C．使用催化剂 D．反应物的性质
2．20℃时，将0.1 mol·Ｌ－1Nａ2S2O3溶液10 mL和0.01 mol·Ｌ－1 H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中明显出现浑浊，已知温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50℃时，同样的反应要看到同样的浑浊，需要的时间是 （ ）
A．40 s B．15 s C．48 s D．20 s
3．用3克块状大理石与30毫升3摩/升盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30毫升3摩/升盐酸 ②改用30毫升6摩/升盐酸 ③改用3克粉末状大理石 ④适当升高温度 （ ）
A．①②④　 B．②③④　 C．①③④　 D． ①②③
4．下列关于催化剂的说法，正确的是 （ ）
A．催化剂能使不起反应的物质发生反应
B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变
C．催化剂能改变化学反应速率
D．任何化学反应，都需要催化剂
5．对于反应：2SO2＋O2 2SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，将生成SO3的反应速率的变化填入空格里(填写“增大”“减小”“不变”)
编 号
改变的条件
生成SO3的速率
①
升高温度

②
降低温度

③
增大O2的浓度

④
使用V2O5作催化剂

⑤
压缩体积

6、下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）

参考答案：
1、D 2、B 3B 4、C 5、①增大②减小③增大④增大⑤增大6、由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。
[板书设计] 第二节 影响反应速率的因素
一、浓度对化学反应速率的影响
2KMnO4+5H2C2O4 +3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率。减小反应物的浓度反应速率减慢。
二、压强对化学反应速率的影响
其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小压强反应速率减小。
三、温度对化学反应速率的影响
在其它条件不变的情况下，升高温度化学反应要加快，降低温度，化学反应减慢。
四、催化剂对化学反应速率的影响
2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2
催化剂能加快化学反应速率。
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