《影響化學反應速率的因素》學案

《影響化學反應速率的因素》學案一、學習目標1.能通過生活中影響反應速率的實例，推測影響化學反應速率的因素。2.能根據給出的儀器和試劑，設計探究實驗，從而熟悉科學探究的一般程序，能用“變量控制”法設計對照實驗。3.能通過箱子模型從微觀角度理解濃度和壓強對速率影響的關聯。4.能通過具體的例子（如工業(yè)合成氨）認識控制反應條件在生產和科學研究中的作用。二、學習過程環(huán)節(jié)學習活動記錄環(huán)節(jié)一：聯系生活，提出假設1.生活中有哪些控制反應快慢的實例？[問題組]1.這些實例是通過控制什么條件來控制速率？2.由此可推測影響化學反應速率的因素有哪些？3.這些因素改變后，反應速率會如何改變？環(huán)節(jié)二：實驗探究，驗證假設[任務一]閱讀課本P44（1）部分的實驗設計和P55“方法導引”，劃出關鍵詞。[演示實驗一]觀察老師演示實驗。[整理]整理溫度對反應速率的影響。[任務二]根據提供的藥品，自己設計“反應物濃度對反應速錄的影響”實驗方案。[演示實驗二]觀察老師演示實驗。[整理]整理濃度對反應速率的影響。[問題組]1.實驗中可通過什么現象作為速率快慢的判斷依據？2.若換成別的實驗，還有哪些現象可以作為判斷依據？3.在眾多化學反應中，課本為何選擇了這兩個反應進行實驗探究？4.在上述兩個實驗中，如何定量測定反應速率？[任務三]1.探究壓強對反應速率的影響，你會選擇什么特點的反應作為探究對象？2.如何從微觀角度解釋改變壓強（改變容器體積）對反應速率的影響？環(huán)節(jié)三：類比關聯，完善假設[閱讀]閱讀課本P46“科學技術社會”，了解神奇的催化劑。[思考]形狀和質量相同的鋅塊、鐵塊、銅塊，分別與同溫、同體積、同濃度的稀鹽酸反應，速率有什么不同？說明什么？[小結]1.總結影響化學反應速率的內因與外因。2.總結科學探究的一般步驟。3.以實例分析調控反應速率的意義。環(huán)節(jié)四：歸納總結，提升主題三、課堂測評1．日常生活或化工生產中的下列做法，與調控反應速率無關的是（）A.在鐵制品表面刷油漆B.向門窗合頁里注油C.食品包裝上注明儲存在陰涼處D.合成氨工業(yè)中采用高溫高壓條件2．下列措施中，不能增大化學反應速率的是（）A.Zn與稀硫酸反應制取H2時，加入蒸餾水B.Al在O2中燃燒生成Al2O3，用鋁粉代替鋁片C.CaCO3與稀鹽酸反應生成CO2時，適當升高溫度D.KClO3分解制取O2時，添加少量MnO23．在鋅與足量稀硫酸反應制氫氣的實驗中，能夠加快反應速率，但不影響產生氫氣總體積的方法是（）A.向溶液中加入適量硫酸銅溶液B.向反應裝置中通入氮氣增大壓強C.向溶液中加入幾滴濃硫酸D.向溶液中加入少量生石灰4．下列實驗操作能達到實驗目的的是（）實驗目的實驗操作A探究Fe3+、Cu2+對H2O2分解速率的影響向2mL10%H2O2溶液中分別滴入5滴1mol/LFeCl3溶液、CuSO4溶液B探究反應物濃度對反應速率的影響向兩支盛有同體積、同濃度Na2SO3溶液的試管中分別滴入等量、不同濃度的H2O2溶液C探究反應物濃度對反應速率的影響向兩支試管中均加入等量等濃度Na2S2O3溶液和等量不同濃度H2SO4溶液，觀察沉淀出現的時間D探究溫度對反應速率的影響向兩支試管中均加入等量等濃度HCl溶液和等量CaCO3，再將其分別放入冷、熱水浴中5.對于反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，如下表所示，保持其他條件不變，只改變一個反應條件時，生成SO3的反應速率會如何變化？改變條件升高溫度降低溫度增大氧氣濃度使用催化劑減少容器容積恒容下充入Ne速率變化四、學習效果（一）單選題1．對于反應C(S)+CO2(g)=2CO(g)，下列措施可使反應速率增大的是（）A．恒溫恒容時通入稀有氣體 B．恒溫恒壓下通入N2C．增加碳的量 D．將炭塊粉碎2．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol·L-1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是（）A．10℃20mL3mol·L-1的X溶液B．20℃30mL2mol·L-1的X溶液C．20℃10mL4mol·L-1的X溶液D．10℃10mL2mol·L-1的X溶液3．汽車尾氣含有NO、CO等多種污染物，已成為城市空氣的主要污染源。一定條件下，在密閉容器中發(fā)生反應2NO+2CON2+2CO2。為了加快反應速率，下列措施不合理的是（）A．使用高效催化劑B．升高溫度C．保持容積不變，再通入一定量的COD．將容器的容積擴大到原來的2倍4．在鐵和稀硫酸的反應中，下列方法可以加快其反應速率的是（）A．用鐵釘代替鐵粉 B．加入少量氯化鈉溶液C．用98%的濃硫酸代替稀硫酸 D．適當升高反應溫度5．少量鋅粒與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應，反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的產量，可以使用如下方法中的（）①加H2O②加NaOH固體③滴入幾滴濃鹽酸④加CuO固體⑤加NaCl溶液⑥滴幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸A．①⑤⑦ B．③⑦⑧ C．②④⑥ D．③⑥⑦⑧6．某實驗探究小組研究300K時的反應：，相關物質的數據如表所示。下列有關說法正確的是t/min02468100.160.140.120.100.080.0800.030.060.090.120.12A．Y表示GB．4～6min，用E表示該反應的速率為0.01C．X的濃度越大，反應速率越快D．10min之后反應停止了7．某小組擬探究反應條件對反應速率的影響。所用試劑有：5%溶液、0.1mol/L溶液、蒸餾水等。下列說法錯誤的是()物理量序號反應溫度/℃/mL/mLV(水)/mL/mLT/min①25℃5.003.0x1y1②25℃4.00ax2y2③25℃5.01.0bx3y3④25℃5.00.52.5x4y4A．上述實驗①②是探究H2O2濃度對化學反應速率的影響，則a可以為4.0B．若b=2.0，則上述實驗①③是探究催化劑Fe2(SO4)3對化學反應速率的影響C．實驗中可固定x1=x2=x3=x4，通過測定y1、y2、y3、y4的大小來比較反應速率的快慢D．若用單位時間內產生O2的體積表示該反應的速率，則一定有如下關系：x3/y3<x4/y4+（二）填空題8．某課外實驗小組測定了碳酸鈣與稀鹽酸反應過程中，生成CO2的濃度隨時間的變化關系如下圖所示。(1)碳酸鈣與稀鹽酸反應的離子方程式是_______。(2)內用CO2表示的平均反應速率是_______。(3)比較CO2在、時平均反應速率的大?。害?0～2)_______υ(2～4)(填“＞”、“＜”或“＝”)，說明該反應過程中_______熱量，該反應中反應物的總能量_______(填“＞”、“＜”或“＝”)生成物的總能量。(4)欲減緩該反應的速率，可采取的一種措施是_______。9．影響化學反應速率的因素有很多，某課外興趣小組用實驗的方法對其進行探究。(1)實驗一：已知對分解也具有催化作用，為比較和對分解的催化效果，該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗?；卮鹣嚓P問題。①甲裝置：通過觀察氣泡產生的速率，比較二者的催化效果。但小組某同學提出將硫酸銅改為氯化銅更好，其理由可能是___________。②通過乙裝置也能比較二者的催化效果。同溫同壓下，均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略。則實驗中還需要測量的數據是___________。(2)實驗二：取等量的氯酸鉀分別加入A、B兩試管中，直接加熱A試管中的氯酸鉀，基本無氣體產生；向B試管中再加入少量高錳酸鉀，生成氣體體積與時間的關系如圖。不考慮溫度的影響，分析：圖中前，B試管中產生氣體的速率較慢且量少的原因可能為_______，后，B試管中產生氣體的速率較快且量多的原因可能為___________。10．傳統(tǒng)的定量化學實驗受到計量手段的制約而研究范圍狹窄、精確度不高，DIS數字化信息系統(tǒng)(由傳感器、數據采集器和計算機組成)因為可以準確測量氣壓、濃度、pH、溫度等而在化學實驗研究中應用越來越廣泛深入。將打磨后的鎂條放入錐形瓶中，再將注射器中某濃度的鹽酸壓入錐形瓶中，通過數字傳感器測定實驗中密閉容器(氣密性良好)內壓強與時間的關系如圖2所示。(1)鎂條與鹽酸反應的離子方程式為___________。該反應為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)圖2中a、b、c、d四個點中，產生氫氣最快的為___________點。(3)圖中c點鎂條已完全溶解，cd段容器內壓強逐漸減小的原因可能是___________。參考答案：題號1234567參考答案DBDDBBD8.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(2)0.05mo?lL-1?min-1(3)＜放出＞(4)將鹽酸稀釋9.(1)①前者是氯化鐵，用氯化銅可使二者只有金屬離子不同，消除陰離子的影響，使得到的實驗結論更可靠；②收集氣體所需要的時間(2)氯酸鉀自身受熱分解很緩慢高錳酸鉀的分解產物對氯酸鉀的分解起到了催化作用10.(1)Mg+2H+=Mg2++H2↑放熱(2)a(3)完全反應后不再放熱，溫度逐漸下降《影響化學反應速率的因素》課后作業(yè)一、單選題1．對于反應C(S)+CO2(g)=2CO(g)，下列措施可使反應速率增大的是（）A．恒溫恒容時通入稀有氣體 B．恒溫恒壓下通入N2C．增加碳的量 D．將炭塊粉碎【參考答案】D【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A氣體的濃度不變，反應速率不變L2B恒壓，通入氮氣，濃度減小，速率減小L2C固體濃度不變，為直接判定L1D增大表面積，為直接判定L12．把下列四種X溶液分別加入四個盛有10mL2mol·L-1鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50mL，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是（）A．10℃20mL3mol·L-1的X溶液B．20℃30mL2mol·L-1的X溶液C．20℃10mL4mol·L-1的X溶液D．10℃10mL2mol·L-1的X溶液【參考答案】B【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A溫度越高，反應速率越大反應物濃度越大，反應速率越大L1BCD3．汽車尾氣含有NO、CO等多種污染物，已成為城市空氣的主要污染源。一定條件下，在密閉容器中發(fā)生反應2NO+2CON2+2CO2。為了加快反應速率，下列措施不合理的是（）A．使用高效催化劑B．升高溫度C．保持容積不變，再通入一定量的COD．將容器的容積擴大到原來的2倍【參考答案】D【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A使用催化劑可加快反應速率L1B溫度越高，反應速率越大L1C反應物濃度越大，反應速率越大L1D容積擴大，反應物濃度減小，反應速率變小L14．在鐵和稀硫酸的反應中，下列方法可以加快其反應速率的是（）A．用鐵釘代替鐵粉 B．加入少量氯化鈉溶液C．用98%的濃硫酸代替稀硫酸 D．適當升高反應溫度【參考答案】D【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A增大表面積，速率加快L1B氯化鈉溶液不參與反應，原反應液被稀釋，反應物濃度減小，反應速率變慢L1C濃硫酸使鐵鈍化，改變反應過程L2D溫度越高，反應速率越大L15．少量鋅粒與100mL0.01mol/L的稀鹽酸反應，反應速率太慢。為了加快此反應速率而不改變H2的產量，可以使用如下方法中的（）①加H2O②加NaOH固體③滴入幾滴濃鹽酸④加CuO固體⑤加NaCl溶液⑥滴幾滴硫酸銅溶液⑦升高溫度(不考慮鹽酸揮發(fā))⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸A．①⑤⑦ B．③⑦⑧ C．②④⑥ D．③⑥⑦⑧【參考答案】B【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素①②④⑤反應物濃度減小，反應速率變慢L1、L2③反應物濃度增大，反應速率加快，但氫氣產量增加L2⑥形成原電池，加快反應速率，且氫氣產量不受影響L2⑦溫度越高，反應速率越大，且氫氣產量不受影響L1⑧鹽酸濃度變大，而n(H+)未變，速率加快，產量不變L26．某實驗探究小組研究300K時的反應：，相關物質的數據如表所示。下列有關說法正確的是t/min02468100.160.140.120.100.080.0800.030.060.090.120.12A．Y表示GB．4～6min，用E表示該反應的速率為0.01C．X的濃度越大，反應速率越快D．10min之后反應停止了【參考答案】B【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A化學反應速率之比等于化學計量數之比L2B反應速率的計算L1CX為反應物，濃度越大速率越快L1D可逆反應的特征判斷L17．某小組擬探究反應條件對反應速率的影響。所用試劑有：5%溶液、0.1mol/L溶液、蒸餾水等。下列說法錯誤的是物理量序號反應溫度/℃/mL/mLV(水)/mL/mLT/min①25℃5.003.0x1y1②25℃4.00ax2y2③25℃5.01.0bx3y3④25℃5.00.52.5x4y4A．上述實驗①②是探究H2O2濃度對化學反應速率的影響，則a可以為4.0B．若b=2.0，則上述實驗①③是探究催化劑Fe2(SO4)3對化學反應速率的影響C．實驗中可固定x1=x2=x3=x4，通過測定y1、y2、y3、y4的大小來比較反應速率的快慢D．若用單位時間內產生O2的體積表示該反應的速率，則一定有如下關系：x3/y3<x4/y4【參考答案】D【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素A濃度對反應速率的影響，控制變量的方法L2B催化劑對反應速率的影響，控制變量的方法L2C實驗觀察對象與數據的選擇L2D催化劑濃度越大，反應速率越大，新概念的理解與應用L3二、填空題8．某課外實驗小組測定了碳酸鈣與稀鹽酸反應過程中，生成CO2的濃度隨時間的變化關系如下圖所示。(1)碳酸鈣與稀鹽酸反應的離子方程式是_______。(2)內用CO2表示的平均反應速率是_______。(3)比較CO2在、時平均反應速率的大?。害?0～2)_______υ(2～4)(填“＞”、“＜”或“＝”)，說明該反應過程中_______熱量，該反應中反應物的總能量_______(填“＞”、“＜”或“＝”)生成物的總能量。(4)欲減緩該反應的速率，可采取的一種措施是_______。【參考答案】＜放出＞將鹽酸稀釋【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素（1）離子方程式的書寫L1（2）提取圖中信息，反應速率的計算L2（3）圖示信息的提取及綜合分析L3（4）影響化學反應速率的因素L19．影響化學反應速率的因素有很多，某課外興趣小組用實驗的方法對其進行探究。(1)實驗一：已知對分解也具有催化作用，為比較和對分解的催化效果，該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗?；卮鹣嚓P問題。①甲裝置：通過觀察氣泡產生的速率，比較二者的催化效果。但小組某同學提出將硫酸銅改為氯化銅更好，其理由可能是___________。②通過乙裝置也能比較二者的催化效果。同溫同壓下，均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略。則實驗中還需要測量的數據是___________。(2)實驗二：取等量的氯酸鉀分別加入A、B兩試管中，直接加熱A試管中的氯酸鉀，基本無氣體產生；向B試管中再加入少量高錳酸鉀，生成氣體體積與時間的關系如圖。不考慮溫度的影響，分析：圖中前，B試管中產生氣體的速率較慢且量少的原因可能為_______，后，B試管中產生氣體的速率較快且量多的原因可能為___________?！緟⒖即鸢浮壳罢呤锹然F，用氯化銅可使二者只有金屬離子不同，消除陰離子的影響，使得到的實驗結論更可靠收集氣體所需要的時間氯酸鉀自身受熱分解很緩慢高錳酸鉀的分解產物對氯酸鉀的分解起到了催化作用【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素（1）①控制變量L2（1）②實驗觀察對象與數據的選擇L1（2）真實反應情境與數據的綜合分析L310．傳統(tǒng)的定量化學實驗受到計量手段的制約而研究范圍狹窄、精確度不高，DIS數字化信息系統(tǒng)(由傳感器、數據采集器和計算機組成)因為可以準確測量氣壓、濃度、pH、溫度等而在化學實驗研究中應用越來越廣泛深入。將打磨后的鎂條放入錐形瓶中，再將注射器中某濃度的鹽酸壓入錐形瓶中，通過數字傳感器測定實驗中密閉容器(氣密性良好)內壓強與時間的關系如圖2所示。(1)鎂條與鹽酸反應的離子方程式為___________。該反應為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(2)圖2中a、b、c、d四個點中，產生氫氣最快的為___________點。(3)圖中c點鎂條已完全溶解，cd段容器內壓強逐漸減小的原因可能是___________。【參考答案】放熱a完全反應后不再放熱，溫度逐漸下降【質量水平】考點細化內容質量水平化學反應速率的影響因素（1）離子方程式的書寫、反應熱的判斷L1（1）②圖示信息的提取與分析L2（2）反應真實情境的綜合分析L2答案解析1．D【詳解】A．恒溫恒容時通入稀有氣體，參加反應的氣體的濃度不變，反應速率不變，A錯誤；B．恒溫恒壓下通入N2，體積增大，參加反應的氣體的濃度減小，反應速率減小，B錯誤；C．

C

是固體，增加

C

的量，不影響反應速率，C錯誤；D．將炭塊粉碎增大接觸面積，反應速率增大，D正確；故選D。2．B【詳解】A.10℃20mL3mol·L-1的X溶液與鹽酸混合稀釋后，X的濃度為1.2mol/L；B.20℃30mL2mol·L-1的X溶液與鹽酸混合稀釋后，X的濃度為1.2mol/L；C.20℃10mL4mol·L-1的X溶液與鹽酸混合稀釋后，X的濃度為0.8mol/L；D.10℃10mL2mol·L-1的X溶液與鹽酸混合稀釋后，X的濃度為0.4mol/L；溫度越高，反應速率越快，濃度越大，反應速率越快，對比四個選項可知B的溫度最高，X的濃度最大，則反應最快，故B正確；綜上所述，答案為B。3．D【詳解】A．使用高效催化劑可以降低反應活化能，加快反應速率，A不符合題意；B．升高溫度可以提高活化分子百分數，加快反應速率，B不符合題意；C．保持容積不變，再通入一定量的CO，反應物濃度增大，反應速率加快，C不符合題意；D．將容器的容積擴大到原來的2倍，各物質的濃度減小，反應速率減慢，D符合題意；綜上所述答案為D。4．D【詳解】A．用鐵釘代替鐵粉，減小了固體與液體的接觸面積，反應速率減慢，A錯誤；B．加入少量氯化鈉溶液，對稀硫酸進行了稀釋，氫離子濃度減小，反應速率減慢，B錯誤；C．常溫下濃硫酸與鐵發(fā)生鈍化反應，鈍化之后反應不能繼續(xù)進行，C錯誤；D．升高溫度能加快鐵和稀硫酸的反應速率，D正確；答案為：D。5．B【詳解】①加水，稀釋了鹽酸的濃度，故反應速率變慢；②加氫氧化鈉，與鹽酸反應，減少了鹽酸的濃度，故反應速率變慢；③加濃鹽酸，氫離子濃度增大，反應速率加快，由于鋅粒不足，則生成的氫氣量不變；④加CuO固體與鹽酸反應生成氯化銅和水，氯化銅再與鋅發(fā)生置換反應生成銅，構成原電池，反應速率加快，由于消耗鋅影響氫氣總量；⑤加氯化鈉溶液，相當于稀釋鹽酸濃度，故反應速率變慢；⑥滴加硫酸銅溶液，鋅把銅置換出來，形成原電池，故反應速率加快，但與鹽酸反應的鋅減少，故減少了產生氫氣的量；⑦溫度升高，反應速率加快，且不影響氫氣量；⑧改用濃度大的鹽酸，反應速率加快，且不影響氫氣量。綜上，③⑦⑧符合題意，答案選B。6．B【詳解】A．由表中數據可知每個相同時間段，，由各物質的變化量之比等于化學計量數之比可知，X表示E、Y表示F，故A錯誤；B．4～6min，用E表示該反應的速率為，故B正確；C．由表可知，在反應達到平衡前，每間隔2min，，則X的濃度對反應速率沒有影響，故C錯誤；D．10min之后反應到達了平衡，化學平衡是動態(tài)平衡，不是反應停止了，故D錯誤；故選B。7．D【詳解】A．實驗①②中，溫度相同，均未加，是探究濃度對化學反應速率的影響，其他條件不變，溶液總體積不變，a為：5.0+3.0-4.0=4.0，故A正確；B．b=2.0時，實驗①③中，濃度相同，①中未使用催化劑，③中使用催化劑，是探究催化劑對化學反應速率的影響，故B正確；C．實驗中可以固定氧氣體積相同，即，通過測定時間、、、的