高中化学选择性必修一 2.1.2影响化学反应速率的因素、活化能

这是一份高中化学选择性必修一 2.1.2影响化学反应速率的因素、活化能，共4页。
 第二章 化学反应速率与化学平衡   第一节 化学反应速率  第2课时 教学设计【教学目标】1．了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。【教学重难点】影响反应速率速率的因素、活化能【教学过程】1.新课导入[师]在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。浓度、压强、温度及催化剂等因素对反应速率的影响也很大，实验中可以通过定性观察的方法来比较化学反应速率的大小。2.新课讲授[板书]一、化学反应速率[学生活动]选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。[教师活动]引导学生设计实验，并进行实验演示。[学生活动]观察并记录现象，得出结论。[总结]外界条件对反应速率的影响规律浓度——增大反应物浓度，化学反应速率增大；减小反应物浓度，化学反应速率减小温度——升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小催化剂——催化剂可以改变化学反应速率（可以提高化学反应速率，也可以降低化学反应速率）[过渡]除定性观察外，也可通过实验进行定量测定。[教师活动]实验演示：按教材中的装置安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol/L和40 mL 4 mol/L的硫酸溶液。[学生活动]观察、记录实验现象并得出结论。[设疑]上述实验探究中，你用到了哪些科学方法？[学生活动]小组讨论，并回答：用了控制变量法、转换法等。影响反应速率的因素有多个，用控制变量法逐个探究其对反应速率的影响规律；化学反应速率并不易直接观察认识，可以通过转化为测量反应中气体体积等来测定反应速率的大小。[总结]在锌和不同浓度稀硫酸反应的实验中，比较反应速率快慢的方法有：(1)定性描述——通过实验现象来判断反应的快慢①观察产生气泡的快慢；②观察试管中剩余锌粒的质量的多少；③用手触摸试管，感受试管外壁温度的高低。(2)定量描述——通过实验测量来判断反应的快慢①测定气体的体积或体系的压强；②测定物质的物质的量的变化；③测定离子浓度的变化；④测定体系的温度或测定反应的热量变化。[过渡]如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢？下面通过活化能和简单碰撞理论对这一问题进行讨论。[板书]二、活化能[师]研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。例如，实际上是经过下列两步反应完成的，每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应反映了的反应历程。反应历程又称反应机理。[师]基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。以气体的反应为例，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为1 mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子的碰撞可达到1028次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，反应只需10-5 s就可以完成。换言之，任何气体的反应均可瞬间完成。但实际并非如此。这就说明并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应。[设疑]为什么分子碰撞时有的能发生化学反应，有的不能呢？[师]以篮球队员投篮为例，不能投进篮筐有哪些情况？有可能力量不够，或是投不准，也就是说只有力量足够，并且投的准，也就是有合适的取向，才能投的好球。那么在化学反应的过程中，反应物分子必须具有一定的能量，碰撞时还要有合适的取向，这样的碰撞我们称为有效碰撞。发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。[展示图片]展示活化能与反应热的关系，请学生指出活化能、反应热。[学生活动]思考，并回答。[师]对于一个化学反应，普通分子获得活化能变为活化分子，带有合理取向的活化分子发生有效碰撞，形成新的物质，并释放出能量。在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定的。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，化学反应速率越大。可简化为：活化能降低→普通分子变成活化分子→活化分子百分数增大→有效碰撞次数增多→反应速率加快。[设疑]如何用碰撞理论解释外界条件对反应速率的影响？[展示]展示分子运动情况，解释浓度、温度、压强下，单位体积内分子总数、活化分子数的变化，有效碰撞次数及化学反应速率的变化。[总结]影响化学反应速率因素的总结反应条件的变化活化能、活化分子的量的变化反应速率的变化增大反应物浓度Ea不变，单位体积内的活化分子总数增加增大 增大气体反应的压强Ea不变，单位体积内的活化分子总数增加反应物的温度升高Ea不变，单位体积内的活化分子百分数增大使用催化剂Ea降低，单位体积内的活化分子百分数剧增 3.课堂小结[师]除了改变浓度、温度、压强及选用催化剂等，还有很多改变化学反应速率的方法。例如，通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。总之，向反应体系输入能量，都有可能改变化学反应速率。4.板书2.1.2影响化学反应速率的因素一、影响化学反应速率的因素浓度温度催化剂二、活化能基元反应与反应历程有效碰撞与活化能活化分子和活化能运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响