高中化學(xué)《影響化學(xué)反應速率的因素》教案設計
第六單元第1講化學(xué)反應速率及影響因素
解讀與闡釋
考綱要求 權威解讀
1.了解化學(xué)反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。
2．了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。
3．理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應速率的影響，認識其一般規律。
4．了解化學(xué)反應速率的調控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用。 常見(jiàn)的考查形式：①化學(xué)反應速率的表示方法；②依據化學(xué)反應方程式計算化學(xué)反應速率，比較化學(xué)反應速率的大��；③化學(xué)反應速率影響因素的實(shí)驗探究，預計今后還會(huì )加強此知識點(diǎn)的考查。
梳理與整合
一、化學(xué)反應速率的概念及表示方法
導學(xué)誘思
在2 L密閉容器中發(fā)生如下反應：N2＋3H2 2NH3,2 min生成4 mol的NH3，用NH3表示的反應的平均速率為_(kāi)_____________________，用N2表示的反應的平均速率為_(kāi)_____________________，用H2表示的反應的平均速率為_(kāi)___________________。
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1．表示方法
在容積不變的反應容器中，通常用單位時(shí)間內反應物________的減少或生成物________的增加來(lái)表示。
2．數學(xué)表達式及單位
v＝____________________，單位為mol/(Lmin)或mol/(Ls)。
3．規律
同一反應在同一時(shí)間內，用不同物質(zhì)來(lái)表示的反應速率可能________，但反應速率的數值之比等于這些物質(zhì)在化學(xué)方程式中的______________之比。
固體、純液體在反應中可視為濃度不變，故一般不用固體或純液體表示反應速率。
二、影響化學(xué)反應速率的因素
導學(xué)誘思
(1)形狀大小相同的鐵、鋁分別與等濃度的.鹽酸反應生成氫氣的速率：鐵__________鋁；(2)對于Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑改變下列條件對生成氫氣的速率有何影響？①升高溫度：____________；②增大鹽酸濃度：______；③增大鐵的質(zhì)量：______；④增加鹽酸體積：______。
教材回歸
1．內因
__________________是影響化學(xué)反應速率的決定因素。如金屬與同濃度鹽酸反應的速率：Na____Mg____Al。
2．外界因素對化學(xué)反應速率的影響
外因 具體影響(填“增大”或“減小”)
濃度 增大反應物濃度，化學(xué)反應速率________；減小反應物濃度，化學(xué)反應速率________
壓強 對于有氣體參加的反應，增大體系壓強(相當于減小容器容積)相當于增大反應物的濃度，化學(xué)反應速率______；減小體系壓強(相當于增大容器容積)相當于減小反應物濃度，化學(xué)反應速率________
溫度 升高體系溫度，化學(xué)反應速率________；降低體系溫度，化學(xué)反應速率________
催化劑 正催化劑使反應速率________；負催化劑使反應速率________
其他 光、超聲波、激光、放射線(xiàn)、電磁波、溶劑的性質(zhì)等都會(huì )影響化學(xué)反應的速率
增加反應物的量并不一定能改變速率，由于固體、純液體在反應中可視為濃度不變，故增加其量并不能改變反應速率。如：對于反應3A(g)＋B(s)鳩馛(g)，增大A的濃度，反應速率增大，如果增大B的量，對反應速率沒(méi)有影響。
理解與深化
一、化學(xué)反應速率的計算及比較
1．根據概念求反應速率
化學(xué)反應速率的計算公式為：v＝ΔcΔt
2．根據速率與化學(xué)反應方程式中計量數的關(guān)系計算
同一個(gè)化學(xué)反應mA＋nB===pC，同一段時(shí)間內，用不同物質(zhì)的濃度變化表示的反應速率，數值可能不同，但意義相同。其數值之比等于方程式中這些物質(zhì)的化學(xué)計量數之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)＝m∶n∶p，或vAm＝vBn＝vCp。
【例1】 將2 mol X和2 mol Y充入2 L密閉容器中發(fā)生如下反應：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)＋aQ(g)，2 min達到平衡時(shí)生成0.8 mol Z，測得Q的濃度為0.4 molL－1，下列敘述錯誤的是( )。
A．a(chǎn)的值為2
B．平衡時(shí)X的濃度為0.2 molL－1
C．Y的轉化率為60%
D．反應速率v(Y)＝0.3 mol/(Lmin)
二、催化劑對化學(xué)反應速率的影響
使用催化劑，正、逆反應速率增加或減小的倍數相同，故化學(xué)平衡不移動(dòng)。如圖①所示，就是在t時(shí)加入催化劑的v－t圖像。
圖①
【例2】 在一定溫度時(shí)，N2與H2反應過(guò)程中能量變化的曲線(xiàn)如下圖。下列敘述正確的是( )。
A．該反應的熱化學(xué)方程式為N2＋3H2 2NH3 ΔH＝－92 kJmol－1
B．b曲線(xiàn)是加入催化劑時(shí)的能量變化曲線(xiàn)
C．加入催化劑，該化學(xué)反應的放熱增多
D．加入催化劑可增大正反應速率，降低逆反應速率
三、溫度對化學(xué)反應速率的影響
在分析溫度對化學(xué)反應速率的影響時(shí)要注意不要把此知識點(diǎn)與化學(xué)平衡的移動(dòng)相混淆，如對于反應3A(g)＋B(s) C(g) ΔH＜0，當升高溫度時(shí)，正逆反應速率均增大，但逆反應速率增加得多，即v(逆)＞v(正) 平衡左移。對于反應3A(g)＋B(s)鳩馛(g) ΔH＜0，在t1時(shí)升高溫度，在t2時(shí)降低溫度，其v－t圖像如圖②所示：
圖②
【例3】 (改編自2009廣東高考理基)已知汽車(chē)尾氣無(wú)害化處理反應為：2NO(g)＋ 2CO(g)鳩馧2(g)＋ 2CO2(g) ΔH＜0。下列說(shuō)法不正確的是( )。
A．升高溫度可使該反應的逆反應速率降低
B．使用高效催化劑可有效提高正反應速率
C．反應達到平衡后，v(NO)≠v(N2)
D．升高溫度正逆反應速率均增大
此處出題常與化學(xué)平衡移動(dòng)聯(lián)系在一起，做題時(shí)要排除化學(xué)平衡移動(dòng)的干擾，同時(shí)還要挖掘隱含條件。
四、濃度對化學(xué)反應速率的影響
改變與平衡有關(guān)的物質(zhì)的濃度最終會(huì )引起正、逆反應速率都發(fā)生變化。在改變反應物濃度的瞬間，正反應速率發(fā)生變化，而逆反應速率不變。如對于反應3A(g)＋B(s)鳩馛(g)，如果在t1時(shí)增加A的濃度，在t2時(shí)減小A的濃度，其vt圖像如圖③所示：
圖③
【例4】 (改編組合)下列各組反應(表中物質(zhì)均為反應物)中，反應剛開(kāi)始時(shí)，放出氫氣的速率最大的是( )。
編號 金屬(塊狀) 酸的濃度及體積 反應溫
度/℃
A 0.4 mol Mg 6 molL－1硝酸10 mL 60
B 0.3 mol Mg 3 molL－1鹽酸40 mL 60
C 0.4 mol Fe 3 molL－1鹽酸50 mL 60
D 0.1 mol Mg 3 molL－1硫酸10 mL 60
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