高中化学选修4教案：第二节+影响化学反应速率的因素.pdf

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第二节 影响化学反应速率的因素
一、教材分析
本节课起着承上启下的作用，绪言中介绍的碰撞理论可以用来解释外界条件对化学反应
速率的影响。学生对外界条件对化学反应速率的影响的进一步理解又为后续化学平衡的学习
奠定了理论基础。同时本节课是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人
类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。使学生进一步体会化
学学习的实用价值。
二、教学目标
1、知识与技能
理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化学反应速率的影响 。
能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化剂等
条件对化学反应速率的影响。
2、过程与方法
掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件比较反应速率大小的方法。
通过识别有关化学反应速率与压强、温度或浓度等的图象，提高识图析图能力，培养
从图象中挖掘化学信息的能力。
3、情感态度价值观
学习实验探究的基本方法，发展学生学习化学的兴趣，培养观察和动手实验的能力。
三、教学重点
化学反应速率的影响因素。
四、教学难点
化学反应速率的影响的原因。
五、教学方法
讲解、对比、归纳。
六、学情分析








1 : .



七、教学过程
教学步骤、内容 教学方法
【引入】提出几个问题以引起学生思考：

1. 我们能够计算出一个化学反应的速率，能否改变化学反应速率呢？
2. 影响化学反应速率的主要因素是什么？我们人类能否控制这个因素？
3. 我们能否通过改变外在条件来改变化学反应的速率呢？试根据日常生活经验
举例说明。
【活动】学生阅读第一自然段后回答：
化学反应速率与分子间的有效碰撞有关，因此所有改变内能、运动速率以及
碰撞几率的条件，都可改变控制反应速率。如加热、搅拌、增大反应物浓度，都
是我们已经用过的方法。日常生活中汽车加大油门、向炉膛鼓风、温水发酵、用
煤粉代替煤块等，都是改变化学反应速率的方法。
【知识回顾】有效碰撞理论
1、有效碰撞：能够发生化学反应的碰撞
化学反应发生的先决条件是反应物分子间必须发生碰撞。反应物分子之间的
碰撞只有少数碰撞能导致化学反应的发生，多数碰撞并不能导致反应的发生，是
无效碰撞。
碰撞的频越高，则化学反应速率就越大。研究发现，只有既具有足够的能量
又有合适的碰撞取向的分子碰撞，才是有效碰撞。有效碰撞是发生化学反应的充
分条件。
投篮中的两个条件：一是运动员应具有足够的能量，二是应有合适的取向。
有效碰撞的道理即是如此。
2、活化能和活化分子
(1) 活化分子(activated molecule)：能够发生有效碰撞的分子。活化分子之间
之所以能够发生有效碰撞，是由于它们能量高，发生碰撞时，能够克服相撞分子
之间的排斥力，破坏分子内部原子间的“结合力”，从而导致反应物分子破坏，
重新组合生成物分子，发生化学反应
(2) 活化能(activation energy)：活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转
化成活化分子所需要的能量)。

如上图中的 E1 是反应的活化能，E -E 是反应热。活化能越小，普通分子就越
1 2
容易变成活化分子
2 : .

活化
普通分子+活化能 去活化 活化分子
活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学
反应前后的能量变化并不产生任何影响。
(3) 活化能与化学反应速率：在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变
的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞
的次数越多，化学反应速率就越快。
活化能低 普通分子易变成活化分子 活化分子百分数大 有效碰
撞次数多 反应速率快
利用有效碰撞理论可以解释外界条件 (浓度、温度、压强、催化剂)对化学反
应速率的影响。
【讲解】影响化学反应速率的主要因素是反应物的性质，是内在因素，我们人类
是不能改变这个因素的。因此我们应尊重这个自然规律。但是，当一个反应确定
之后，我们可以尊重其客观规律的基础上通过改变外界条件来改变这个反应的速
率，使它按着我们人类需要的速率进行。
【板书】第二节 影响反应速率的因素
一、浓度对化学反应速率的影响
【提问】浓度是怎样影响化学反应速率的？
【学生活动】通过演示实验来观察化学反应的进行。 回顾过去已有的化学知识和
所掌握的实验事实。
【投影】实验 2-2：在温度不变的情况下， KMnO 溶液与不同浓度的的
4
H C O 溶液反应的对比实验。
2 2 4
注意事项： KMnO 溶液的浓度不要太大，否则溶液颜色过重，需要草酸的量及褪色
4
时间都要发生相应变化。配制成 mol/L 比较合适。KMnO 溶液要用硫酸酸化。
4
实验现象：溶液均为由紫色褪为无色。 的 H C O 褪色更快。
2 2 4
化学反应方程式：2KMnO +5H C O +3H SO = K SO +2MnSO +10CO ↑+8H O
4 2 2 4 2 4 2 4 4 2 2
实验结论：其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率加快，减小反应物浓度反
应物速率减小。
【思考与交流】在上述实验中，为什么实验开
始时溶液褪色较慢，随后褪色加快？
【 实 验 探 究 】 在 两 支 试 管 中 各 加 入 4 mL
H C O 溶液；再向其中一支试管加
2 2 4
入一粒黄豆大的 MnSO 固体。
4
实验现象：两支试管中溶液均褪色，加入M n 2＋
3 : .

的褪色更快些
结论：M n 2＋对该反应有催化作用。在实验 1 中实验开始时溶液褪色较慢，由于反
应中生成 M n 2＋具有催化作用，随后褪色会加快
【板书】当其它条件不变时，增加反应物的浓度增大反应速率。减小反应物的浓
度反应速率减慢。
【思考】为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？
【讲解】在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的
百分数是一定的。当增加反应物的浓度时，活化分子的数量增加，有效碰撞的频
率增大，导致反应速率增大。
【讲解】还需要补充的是，固体和纯液体的浓度是一个常数，所以增加这些物质
的量，不会影响反应的速率。
【过渡】压强是怎样对化学反应速率进行影响的？
【板书】二、压强对化学反应速率的影响
【讲解】当增大压强时，固态、液态物质体积基本不变，浓度也不变，反应速率
也不变。对于气体来说，增大压强，体积减小，浓度增大，因而反应速率也增大。
【思考】为什么增大压强会影响有气体参加的化学反应的速率？
【讲解】一定量气体的体积与其所受的压强成正比。这就是说，如果气体的压强
增大到原来的 2 倍，气体的体积就缩小到原来的一半，单位体积内的分子数就增
多到原来的 2 倍，即体系中各个物质的浓度都增加，所以化学反应速率增大。相
反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度减小，因而反应速率减小。如果参加反
应的物质是固体、液体或溶液时，由于改变压强对它们的体积改变很小，因而它
们的浓度改变也很小，可以认为压强与它们的反应速率无关。
【投影】

【讲解】压强对反应速率的影响是通过改变浓度而影响反应速率的。我们在分析
压强对反应速率的影响时，应最终落实到浓度上，将压强问题转化为浓度问题。
【板书】其它条件不变的情况下，对于气体来说，增大压强反应速率增大，减小
压强反应速率减小。
【过渡】温度是怎样对化学反应速率进行影响的？
【板书】三、温度对化学反应速率的影响
【投影】实验 2-3：10ml 同浓度的 Na S O 溶液分别在不同温度下与 的硫
2 2 3
4 : .

酸 10ml 反应的对比实验
实验现象：加热的一组首先出现浑浊。
化学方程式：Na S O +H SO == Na SO +SO ↑+S↓+H O
2 2 3 2 4 2 4 2 2
实验结论：其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度速率减慢。
【科学探究】已知 4H＋+4I―+O == 2I +2H O ，现有 1 mol/L KI 溶液、 mol/L H SO
2 2 2 2 4
溶液和淀粉溶液，请探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系。
试剂种类及
2 mL KI 溶液、2 滴 淀粉溶液、2 mL 稀硫酸
用量
实验温度 室温 冰水混合物
试剂加入顺 分别向 2 mL KI 溶液滴加 2 滴淀粉溶液后，再分别加入 2 mL 稀硫
序及理由 酸。因为在不加酸的情况下，O 不能氧化 I―
2
实验现象 室温的一组溶液快出现蓝色
其他条件相同时，升高温度反应速率加快，降低温度反应速率减
结论
慢