新教材高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率3

第2章化學(xué)反響的方向、限度與速率第3節(jié)化學(xué)反響的速率課時(shí)2外界條件對(duì)化學(xué)反響速率的影響課標(biāo)解讀課標(biāo)要求素養(yǎng)要求1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,了解溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,認(rèn)識(shí)其一般規(guī)律。2.通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)歷程的認(rèn)知,認(rèn)識(shí)基元反應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.通過(guò)“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”等實(shí)驗(yàn)活動(dòng),形成并發(fā)展控制變量法的實(shí)驗(yàn)思想。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析:通過(guò)實(shí)驗(yàn),從宏觀上認(rèn)識(shí)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律及原因。2.變化觀念與平衡思想:形成化學(xué)變化是有條件的觀念,認(rèn)識(shí)反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,能運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,初步學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量的方法研究化學(xué)反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)一濃度對(duì)化學(xué)反響速率的影響自主學(xué)習(xí)·必備知識(shí)

成正比〔1〕反響速率方程

單位濃度增大越快〔1〕根本規(guī)律〔對(duì)于有氣體參與的反響〕〔2〕解釋:壓強(qiáng)的改變導(dǎo)致氣體⑤__________________的改變,從而對(duì)反響速率產(chǎn)生影響。濃度反之,壓強(qiáng)減小,化學(xué)反響速率⑨________________。減小增大增大減小想一想.改變壓強(qiáng),化學(xué)反響速率一定會(huì)改變嗎？[答案]不一定。對(duì)于沒(méi)有氣體參與的化學(xué)反響,由于改變壓強(qiáng)物質(zhì)的濃度變化很小,可忽略改變壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反響速率的影響。判一判.1.決定化學(xué)反響速率的主要因素是反響物的性質(zhì)()√

×

√知識(shí)點(diǎn)二溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響2.經(jīng)驗(yàn)規(guī)律——范托夫規(guī)律

〔1〕過(guò)渡態(tài)：一種①____________沒(méi)有完全斷裂、②__________沒(méi)有完全形成的高能量的中間狀態(tài)?！?〕活化能舊鍵新鍵

過(guò)渡態(tài)反響物〔1〕升高溫度可以提高反響物分子的能量,增大反響物之間的⑤____________________,增大反響物分子形成⑥_________________的比例,故升高溫度可以⑦_(dá)_______________化學(xué)反響的速率?！?〕由于反響的⑧__________________不同,所以溫度對(duì)不同反響的反響速率的影響不同。活化能越高,反響越難發(fā)生。碰撞頻率過(guò)渡態(tài)提高活化能

[答案]升高溫度,正、逆反響速率均增大,但逆反響速率增大程度大于正反響速率,所以平衡向逆反響方向移動(dòng)。知識(shí)點(diǎn)三催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響〔1〕概念：能改變化學(xué)反響速率而在反響前后本身的①__________________________不變的物質(zhì)?！?〕影響因素：催化劑的活性除了與②____________________有關(guān)外,還受到③__________________________等因素以及反響④______________________等條件的影響。〔3〕催化劑中毒：有些物質(zhì)使催化劑明顯⑤________________的現(xiàn)象。質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)自身成分粒徑、合成方法溫度、壓強(qiáng)失效2.催化原理:通過(guò)參與反響改變⑥____________________、改變反響的⑦_(dá)_________________來(lái)改變化學(xué)反響速率。反響歷程活化能活化能想一想.汽車尾氣中的一氧化碳和一氧化氮在常溫下就能反響,為什么還要在處理器中加上催化劑？[答案]加上催化劑主要作用是加快反響速率,加快有害氣體的轉(zhuǎn)化。探究點(diǎn)一外界條件對(duì)化學(xué)反響速率的影響以下是投籃球的三種情況：第一種,能量不夠;第二種,方向不適宜;第三種,足夠的能量和適宜的方向?；瘜W(xué)反響也有類似的情況,碰撞理論認(rèn)為改變外界條件可使單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)改變,從而使化學(xué)反響速率改變。問(wèn)題1：為什么增大反響物的濃度會(huì)影響化學(xué)反響速率？提示其他條件不變,當(dāng)增大反響物的濃度時(shí),單位體積中活化分子的數(shù)量增加,有效碰撞的頻率增大,導(dǎo)致化學(xué)反響速率增大。問(wèn)題2：增大壓強(qiáng)一定能增大化學(xué)反響速率,減小壓強(qiáng)一定能減小化學(xué)反響速率嗎？為什么？如何理解“改變體系壓強(qiáng)可改變化學(xué)反響速率〞？提示其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng)不一定增大反響物的濃度,單位體積中活化分子的數(shù)量不一定增加,有效碰撞的頻率不一定增大,反響速率不一定增大。其他條件不變時(shí),減小壓強(qiáng)不一定減小反響物的濃度,單位體積中活化分子的數(shù)量不一定減少,有效碰撞的頻率不一定減小,反響速率不一定減小。所以,只有改變了壓強(qiáng),導(dǎo)致反響物濃度改變時(shí),才能改變化學(xué)反響速率。問(wèn)題3：為什么改變溫度會(huì)影響化學(xué)反響速率？提示在其他條件不變時(shí),升高溫度,可以使反響物分子能量增大,一局部原來(lái)能量較低的普通分子變成活化分子,使活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多,化學(xué)反響速率增大。問(wèn)題4：催化劑改變化學(xué)反響速率時(shí)是否改變化學(xué)反響的焓變和化學(xué)平衡常數(shù)？提示催化劑通過(guò)改變化學(xué)反響的活化能改變化學(xué)反響的反響速率,但不能改變化學(xué)反響的焓變和化學(xué)平衡常數(shù)。純液體和固體的濃度視為常數(shù),它們的量的改變不會(huì)影響化學(xué)反響速率,但固體顆粒的大小影響接觸面積的大小,故影響反響速率。

升高溫度,可以增加分子能量,增大活化分子百分?jǐn)?shù),且加快分子運(yùn)動(dòng),增大分子的碰撞頻率,因此升高溫度可以加快化學(xué)反響的速率。反之,降低溫度可以減小化學(xué)反響速率?！?〕催化劑能同等程度地改變正、逆反響速率,故能改變反響到達(dá)平衡的時(shí)間,但催化劑不能改變反響物的濃度和反響的平衡常數(shù),所以催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),不能改變反響物的轉(zhuǎn)化率?！?〕理論解釋：使用催化劑→降低反響所需的能量→更多的反響物分子成為活化分子→大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)→成千成萬(wàn)倍地增大化學(xué)反響速率?！?〕催化劑只有在適宜的溫度下活性才能到達(dá)最大,反響速率才能到達(dá)最大,故在許多工業(yè)生產(chǎn)中溫度的選擇還需考慮催化劑的活性溫度范圍。

C

解題感悟外界條件對(duì)化學(xué)反響速率影響的理論解釋影響化學(xué)反響速率的外界條件主要有溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑,它們的影響歸納如下：

D

[解析]應(yīng)標(biāo)明物質(zhì)的聚集狀態(tài),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;參加催化劑,降低活化能,但不改變反響熱,故B項(xiàng)、C項(xiàng)錯(cuò)誤。

B

探究點(diǎn)二化學(xué)反響速率圖像問(wèn)題1.可逆反響的速率—時(shí)間圖像平衡體系條件變化速率變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應(yīng)物的濃度減小反應(yīng)物的濃度平衡體系條件變化速率變化速率變化曲線任一平衡體系增大生成物的濃度減小生成物的濃度續(xù)表平衡體系條件變化速率變化速率變化曲線正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強(qiáng)或升高溫度減小壓強(qiáng)或降低溫度續(xù)表平衡體系條件變化速率變化速率變化曲線任意平衡或反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)正催化劑或增大壓強(qiáng)負(fù)催化劑或減小壓強(qiáng)續(xù)表〔1〕“一看〞——看圖像①看面：弄清縱、橫坐標(biāo)的含義。②看線：弄清線的走向、變化趨勢(shì)及線的陡與平。③看點(diǎn)：弄清曲線上點(diǎn)的含義,特別是一些特殊點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等。④看量的變化：弄清是濃度變化、溫度變化還是轉(zhuǎn)化率的變化。⑤看要不要作輔助線：如等溫線、等壓線等。2.解圖像題“三部曲〞：“一看〞“二想〞“三判斷〞〔2〕“二想〞——想規(guī)律看完線后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律?！?〕“三判斷〞通過(guò)比照分析,作出正確判斷。

A

A

1.以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.醫(yī)藥用品應(yīng)該一直在高溫下保存B.向一堆篝火中“鼓風(fēng)〞,有利于它燃燒下去C.壓強(qiáng)越大反響速率越大D.二氧化錳在過(guò)氧化氫的分解前后質(zhì)量減少B[解析]醫(yī)藥用品應(yīng)該在低溫、枯燥的環(huán)境下密封保存,故A不正確;向篝火中鼓風(fēng),主要是增加了氧氣的濃度,所以有利于它燃燒下去,故B正確;壓強(qiáng)的變化只有引起濃度的變化才會(huì)對(duì)反響速率產(chǎn)生影響,故C不正確;二氧化錳在過(guò)氧化氫的分解中只是起催化劑的作用,反響前后質(zhì)量不會(huì)發(fā)生變化,故D不正確。

D

C

4.鹽酸與碳酸鈣反響時(shí),以下措施能使最初的反響速率明顯加快的是()A.增加碳酸鈣的量 B.鹽酸的用量增加一倍C.鹽酸用量減半,濃度加倍 D.增大體系壓強(qiáng)C[解析]增加固體的量不能改變化學(xué)反響速率,鹽酸用量的多少與反響速率無(wú)關(guān),鹽酸濃度加倍能加快反響速率。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物催化劑①無(wú)②無(wú)③④⑤〔1〕催化劑能加快化學(xué)反響速率的原因是_______________________。降低了反響的活化能[解析]參加催化劑能使化學(xué)反響速率加快,其原因是催化劑降低了反響的活化能,使更多的普通分子變?yōu)榛罨肿?增大了活化分子的碰撞頻率,使活化分子的有效碰撞增多。

探究濃度對(duì)反響速率的影響向反響物中參加等量同種催化劑〔或?qū)⑹⒂蟹错懳锏脑嚬芡瑫r(shí)放入同一熱水浴中〕

〔3〕實(shí)驗(yàn)③④⑤中,測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如下圖。分析上圖能夠得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論？

C

B

B

C

B

易錯(cuò)提醒解答有關(guān)速率大小的問(wèn)題,不要被平衡移動(dòng)的方向迷惑,要只看反響條件,條件越高,反響速率就越大。對(duì)于可逆反響,正反響速率和逆反響速率同時(shí)增大或同時(shí)減小,只是增大或減小的程度不一樣。

CD

編號(hào)①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050

B

BD

實(shí)驗(yàn)編號(hào)①②③④⑤0.0400.0800.0800.1600.1200.0400.0400.0800.0200.04088.044.022.044.0〔1〕該實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________。

答復(fù)以下問(wèn)題：

A〔4〕通過(guò)分析比較上述數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是___________________________________________________________________________________?；瘜W(xué)反響速率與反響物起始濃度乘積成正比〔或顯色時(shí)間與反響物起始濃度乘積成反比〕10.某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)參加少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。,反響后鋅呈灰黑色,請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：〔1〕上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反響的化學(xué)方程式有_________________________________________________________。

〔2〕硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是____________________________________________________________________________