高中化學《影響化學反應速率的因素》教案設計

　　第六單元第1講化學反應速率及影響因素

　　解讀與闡釋

　　考綱要求權威解讀

　　1.瞭解化學反應速率的概念、反應速率的定量表示方法。

　　2．瞭解催化劑在生產、生活和科學研究領域中的重大作用。

　　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．瞭解化學反應速率的調控在生活、生產和科學研究領域中的重要作用。常見的考查形式：①化學反應速率的表示方法；②依據化學反應方程式計算化學反應速率，比較化學反應速率的大小；③化學反應速率影響因素的實驗探究，預計今後還會加強此知識點的考查。

　　梳理與整合

　　一、化學反應速率的概念及表示方法

　　導學誘思

　　在2 L密閉容器中發生如下反應：N2＋3H2 2NH3,2 min生成4 mol的NH3，用NH3表示的反應的平均速率為______________________，用N2表示的反應的平均速率為______________________，用H2表示的反應的平均速率為____________________。

　　教材迴歸

　　1．表示方法

　　在容積不變的反應容器中，通常用單位時間內反應物________的減少或生成物________的增加來表示。

　　2．數學表示式及單位

　　v＝____________________，單位為mol/(Lmin)或mol/(Ls)。

　　3．規律

　　同一反應在同一時間內，用不同物質來表示的反應速率可能________，但反應速率的數值之比等於這些物質在化學方程式中的______________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、影響化學反應速率的`因素

　　導學誘思

　　(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)對於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增大鐵的質量：______；④增加鹽酸體積：______。

　　教材迴歸

　　1．內因

　　__________________是影響化學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，化學反應速率________；減小反應物濃度，化學反應速率________

　　壓強對於有氣體參加的反應，增大體系壓強(相當於減小容器容積)相當於增大反應物的濃度，化學反應速率______；減小體系壓強(相當於增大容器容積)相當於減小反應物濃度，化學反應速率________

　　溫度升高體系溫度，化學反應速率________；降低體系溫度，化學反應速率________

　　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、鐳射、放射線、電磁波、溶劑的性質等都會影響化學反應的速率

　　增加反應物的量並不一定能改變速率，由於固體、純液體在反應中可視為濃度不變，故增加其量並不能改變反應速率。如：對於反應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，對反應速率沒有影響。

　　理解與深化

　　一、化學反應速率的計算及比較

　　1．根據概念求反應速率

　　化學反應速率的計算公式為：v＝ΔcΔt

　　2．根據速率與化學反應方程式中計量數的關係計算

　　同一個化學反應mA＋nB===pC，同一段時間內，用不同物質的濃度變化表示的反應速率，數值可能不同，但意義相同。其數值之比等於方程式中這些物質的化學計量數之比，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密閉容器中發生如下反應：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)＋aQ(g)，2 min達到平衡時生成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的值為2

　　B．平衡時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，故化學平衡不移動。如圖①所示，就是在t時加入催化劑的v－t影象。

　　圖①

　　【例2】在一定溫度時，N2與H2反應過程中能量變化的曲線如下圖。下列敘述正確的是( )。

　　A．該反應的熱化學方程式為N2＋3H2 2NH3 ΔH＝－92 kJmol－1

　　B．b曲線是加入催化劑時的能量變化曲線

　　C．加入催化劑，該化學反應的放熱增多

　　D．加入催化劑可增大正反應速率，降低逆反應速率

　　三、溫度對化學反應速率的影響

　　在分析溫度對化學反應速率的影響時要注意不要把此知識點與化學平衡的移動相混淆，如對於反應3A(g)＋B(s) C(g) ΔH＜0，當升高溫度時，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。對於反應3A(g)＋B(s)鳩馛(g) ΔH＜0，在t1時升高溫度，在t2時降低溫度，其v－t影象如圖②所示：

　　圖②

　　【例3】 (改編自2009廣東高考理基)已知汽車尾氣無害化處理反應為：2NO(g)＋ 2CO(g)鳩馧2(g)＋ 2CO2(g) ΔH＜0。下列說法不正確的是( )。

　　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．反應達到平衡後，v(NO)≠v(N2)

　　D．升高溫度正逆反應速率均增大

　　此處出題常與化學平衡移動聯絡在一起，做題時要排除化學平衡移動的干擾，同時還要挖掘隱含條件。

　　四、濃度對化學反應速率的影響

　　改變與平衡有關的物質的濃度最終會引起正、逆反應速率都發生變化。在改變反應物濃度的瞬間，正反應速率發生變化，而逆反應速率不變。如對於反應3A(g)＋B(s)鳩馛(g)，如果在t1時增加A的濃度，在t2時減小A的濃度，其vt影象如圖③所示：

　　圖③

　　【例4】 (改編組合)下列各組反應(表中物質均為反應物)中，反應剛開始時，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