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化學(xué)反應(yīng)速率(第三課時)
[教學(xué)目標(biāo) ]
1.知識目標(biāo)
整理和總結(jié)相關(guān)的基本概念、基本規(guī)律,把零散知識串成線、結(jié)成網(wǎng)。
2.能力和方法目標(biāo)
(1)通過有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率概念、公式和影響因素的梳理和總結(jié),提高知識的總結(jié)、歸納能力。
(2)通過用化學(xué)反應(yīng)速率的基礎(chǔ)知識和規(guī)律解釋一些實際問題來提高分析和解決實際問題的能力。
[教學(xué)過程 ]
1.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的基本內(nèi)容
化 概念:單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化
學(xué) 以單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
反 表示方法: 單位:mol·L-1·min-1 或mol·L-1·s-1等等。
應(yīng) 計算公式:υ=Δc/Δt(式中υ-平均速率、Δc-濃度變化、Δt-時間)
速 影響因素: 內(nèi)因:反應(yīng)物的性質(zhì)
率 外因:反應(yīng)所處的條件,如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、光照
等多種因素都可影響反應(yīng)速率
對于反應(yīng): mA(氣)+ nB(氣)= pC(氣)+ qD(氣)同一時刻的反應(yīng)速率可用各種反應(yīng)物或生成物的濃度變化來表示,即υ(A)、υ(B)、υ(C)、υ(D),且有υ(A):υ(B):υ(C):υ(D)=m:n:p:q 。
2.化學(xué)反應(yīng)速率的分類
分類角度
從測定時間分
從反應(yīng)方向分
類型
瞬時速率:某一時刻的反應(yīng)速率
平均速率:某段時間內(nèi)的反應(yīng)速率的平均值
正反應(yīng)速率:可逆反應(yīng)中正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率
逆反應(yīng)速率:可逆反應(yīng)中逆反應(yīng)方向的反應(yīng)速率
注意點
通常所計算的是平均速率
通常所計算的是正逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率
3.影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件
(1)不同的化學(xué)反應(yīng)具有不同的反應(yīng)速率,影響反應(yīng)速率的主要因素是內(nèi)因,即參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)。
(2)化學(xué)反應(yīng)過程:
①反應(yīng)物分子之間發(fā)生碰撞是化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件。
②只有活化分子之間采取合適的取向的碰撞才是有效碰撞。
③能發(fā)生反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。
④能發(fā)生有效碰撞的能量較高的分子叫活化分子。
(3)在同一反應(yīng)中,影響反應(yīng)速率的因素是外因,即外界條件,主要有溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等。(還有像反應(yīng)顆粒(固體)的大小、光、波等對化學(xué)反應(yīng)速率也有影響)
(4)濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑的變化與活化分子的分?jǐn)?shù)、有效碰撞次數(shù)及反應(yīng)速率的關(guān)系。
4.化學(xué)反應(yīng)速率與外界條件的關(guān)系
條件變化
反應(yīng)體系內(nèi)變化
注意點
濃度增大
單位體積內(nèi)分子總數(shù)增加,反應(yīng)速率增大。
活化分子百分?jǐn)?shù)不變,由于單位體積內(nèi)分子總數(shù)增多, 引起單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增多。
壓強(qiáng)增大
單位體積內(nèi)氣體分子總數(shù)增加,反應(yīng)速率增大。
無氣體物質(zhì)參加或生成的反應(yīng),壓強(qiáng)變化不影響反應(yīng)速率。可逆反應(yīng)中,增大壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)速率都加快,且氣體體積增大的反應(yīng)方向反應(yīng)速率加快的幅度更大;減小壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)速率都減慢,且氣體體積增大的反應(yīng)方向反應(yīng)速率減慢的幅度更大。
溫度升高
分子的平均能量升高,使反應(yīng)速率增大。
溫度每升高100C,反應(yīng)速率通常增大到原來的2~4倍。可逆反應(yīng)中,升高溫度正、逆反應(yīng)速率都增大,且放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率加快的幅度更大;降低溫度正、逆反應(yīng)速率都減小,且放熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率減小的幅度更大。
使用正催化劑
改變了反應(yīng)歷程,反應(yīng)易于發(fā)生,使反應(yīng)速率增大。
催化劑降低了活化能,使一部分原先的非活化分子變?yōu)榛罨肿樱岣吡嘶罨肿拥陌俜謹(jǐn)?shù)。催化劑對反應(yīng)速率的影響很大,是工業(yè)生產(chǎn)中改變反應(yīng)速率的主要手段。正逆反應(yīng)速率都增大,且正逆反應(yīng)速率以相同的幅度增大。
5.條件對化學(xué)反應(yīng)速率影響的原因
課堂練習(xí):
1.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的說法,不正確的是( )
(A)化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量
(B)單位時間內(nèi)某物質(zhì)的濃度變化大,則該物質(zhì)反應(yīng)就快
(C)化學(xué)反應(yīng)速率可以用單位時間內(nèi)生成某物質(zhì)的質(zhì)量的多少來表示
(D)化學(xué)反應(yīng)速率常用單位有mol·L-1·s-1和mol·L-1·min-1
2.納米是長度單位,1納米等于1×10-9m,物質(zhì)的顆粒達(dá)到納米級時,具有特殊的性質(zhì)。例如將單質(zhì)銅制成“納米銅”時,具有非常強(qiáng)的化學(xué)活性,在空氣中可以燃燒。下列對“納米銅”的有關(guān)敘述正確的是( )。
(A)常溫下“納米銅”比銅片的金屬性強(qiáng),反應(yīng)時反應(yīng)速率快
(B)常溫下“納米銅”比銅片更易失電子,反應(yīng)時反應(yīng)速率快
(C)常溫下“納米銅”與銅片的還原性相同
(D)“納米銅”顆粒更細(xì)小,化學(xué)反應(yīng)時接觸面大,所以反應(yīng)速率快。
3.解釋下列反應(yīng)事實:
(1)氨氣在空氣中不能燃燒,但在純氧氣中點燃能劇烈燃燒。
(2)硫在空氣中點燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰,而在氧氣中點燃卻產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰。
(3)把一定量的銅片投入到盛有稀硝酸溶液的試管中,反應(yīng)速率變化趨勢常常是:較慢→逐漸加快→突然劇烈加快→逐漸變慢。
4.有一化學(xué)反應(yīng),a A+b B ? C,根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可得υ0=k[A]m[B]n,其中k是與溫度有關(guān)的常數(shù),為測k、m、n的值,在 298K時,將A、B溶液按不同濃度混合,得到下列實驗數(shù)據(jù):
編號
A的初始濃度mol·L-1
B的初始濃度mol·L-1
生成C的初始速率mol·L-1·s-1)
1
1.0
1.0
1.2×10-2
2
2.0
1.0
2.4×10-2
3
4.0
1.0
4.9×10-2
4
1.0
1.0
1.2×10-2
5
1.0
2.0
4.8×10-2
6
1.0
4.0
1.9×10-2
(1)根據(jù)上表可求得:m____,n_____,k_____,k的單位是_____。
(2)若a=m,b=n,當(dāng)[A]=[B]=2.0mol·L-1時,求以B表示的初始反應(yīng)速率。
5
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