第第頁(yè)【人教版】高中化學(xué)選擇性必修一第二章第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第2課時(shí)課件（兩份打包）(共12張PPT)

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（二）

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

一、溫故設(shè)疑，引入新課

已知H2C2O4溶液與酸性KMnO4溶液能發(fā)生如下反應(yīng)：

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

將酸性KMnO4溶液（0.1mol/L）逐滴滴入4mL0.2mol/LH2C2O4溶液中（溫度相同，并不斷震蕩試管），觀察現(xiàn)象。

KMnO4溶液顏色突然褪去

為什么KMnO4溶液顏色突然褪去？可能的原因是什么？

原因1:

分析前后粒子變化

Mn2+起催化作用

原因2:

隨著KMnO4溶液的加入

K+、SO42-起催化作用

一、溫故設(shè)疑，引入新課

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Mn2+對(duì)該反應(yīng)起催化作用。

已知：K+、SO42-對(duì)該反應(yīng)無(wú)影響。

實(shí)驗(yàn)用品：試管、膠頭滴管、0.01mol/LKMnO4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、MnSO4固體。要求小組合作，設(shè)計(jì)方案并匯報(bào)。

多因素影響反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

濃度溫度催化劑

探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響變量控制相同控制相同

探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響控制相同變量控制相同

探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響控制相同控制相同變量

一、溫故設(shè)疑，引入新課

完成實(shí)驗(yàn)，并匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)0.01mol/LKMnO4溶液和0.2mol/LH2C2O4溶液的量加入MnSO4固體的質(zhì)量對(duì)比溶液褪色快慢

①1mL0.01mol/LKMnO4溶液+2mL0.2mol/LH2C2O4溶液0g慢

②1mL0.01mol/LKMnO4溶液+2mL0.2mol/LH2C2O4溶液0.2g快

Mn2+對(duì)H2C2O4溶液與酸性KMnO4溶液的反應(yīng)起催化作用。

以上是反應(yīng)過(guò)程中自身產(chǎn)生催化劑從而影響反應(yīng)速率。

更多情況下，催化劑是直接向體系中加入的。請(qǐng)列舉？

二、再識(shí)催化劑

任務(wù)1：定性認(rèn)識(shí)催化劑影響化學(xué)反應(yīng)速率的原因

氟氯烴為什么會(huì)加快對(duì)臭氧層的破壞作用？

氯原子對(duì)O3分解有催化作用：

O3+Cl═ClO+O2△H1；ClO+O═Cl+O2△H2。

大氣臭氧層的分解反應(yīng)：O3+O═2O2△H，該反應(yīng)的能量變化示意圖如圖所示。

能量

反應(yīng)過(guò)程

氟氯烴光解產(chǎn)生的氯自由基參與反應(yīng)，改變了臭氧分解反應(yīng)的歷程，降低了反應(yīng)的活化能，因此增大了臭氧的分解速率。

催化劑參與反應(yīng)，改變了反應(yīng)歷程，改變了反應(yīng)的活化能，影響化學(xué)反應(yīng)速率。

二、再識(shí)催化劑

任務(wù)2：定量認(rèn)識(shí)催化劑影響反應(yīng)速率的原因及影響程度

化學(xué)反應(yīng)催化劑活化能無(wú)催化劑有催化劑

C11H22O11（蔗糖）+H2O=C6H12O6（葡萄糖）+C6H12O6（果糖）蔗糖酶10736

2HI=H2+I2金184105

CH3CHO=CH4+CO碘210136

2H2O2=2H2O+O2過(guò)氧化氫酶7525

催化劑對(duì)反應(yīng)速率影響程度如何？為什么？

加入催化劑，降低反應(yīng)活化能，活化分子數(shù)及百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大。

二、再識(shí)催化劑

任務(wù)2：定量認(rèn)識(shí)催化劑影響反應(yīng)速率的原因及影響程度

加入催化劑，降低反應(yīng)活化能，活化分子數(shù)及百分?jǐn)?shù)增大，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率增大。

催化劑改變反應(yīng)歷程、降低反應(yīng)活化能示意圖

三、全面認(rèn)識(shí)催化劑

除了MnO2、FeCl3、CuSO4也可以催化分解H2O2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究不同催化劑對(duì)雙氧水分解反應(yīng)的催化效果。

實(shí)驗(yàn)用品：試管、膠頭滴管、5%H2O2溶液、0.1mol/LFeCl3溶液、0.2mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)5%H2O2溶液的用量加入催化劑種類及用量產(chǎn)生氣體的快慢

①2mL0.1mol/LFeCl3溶液5滴較快

②2mL0.1mol/LCuSO4溶液5滴無(wú)明顯現(xiàn)象

同一反應(yīng)可以有不同催化劑，但催化效果不同；

催化劑的催化效果也會(huì)受反應(yīng)條件的影響；

通常催化劑發(fā)揮作用需要維持在活性溫度范圍內(nèi)

有些物質(zhì)的存在會(huì)使催化劑明顯失效——催化劑中毒。

三、全面認(rèn)識(shí)催化劑

加熱時(shí)，甲酸發(fā)生分解反應(yīng)，同時(shí)發(fā)生脫水、脫氫反應(yīng)。

HCOOH

H2O+CO（脫水）

H2+CO2（脫氫）

如果想通過(guò)甲酸分解得到H2，應(yīng)該怎么辦呢？

研究人員研發(fā)了一種氧化鋅催化劑，它能加快甲酸的脫氫反應(yīng)，而對(duì)脫水反應(yīng)影響較小，根據(jù)這個(gè)特性，可以通過(guò)選擇催化劑來(lái)調(diào)控反應(yīng)，加快生成H2的反應(yīng)，從而提高H2的生產(chǎn)效率。

HCOOH

H2O+CO（脫水）

H2+CO2（脫氫）

Al2O3

ZnO

四、催化劑的價(jià)值

催化劑一直是高科技領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容

從事催化劑研究的多位科學(xué)家獲得過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)

四、催化劑的價(jià)值

人們?cè)谟^察客觀事物的運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須掌握與運(yùn)動(dòng)速率相對(duì)應(yīng)的時(shí)間分辨技術(shù)。正像確定百米賽跑成績(jī)，必須使用時(shí)間分辨精確到10-2s的計(jì)時(shí)器。要跟蹤和檢測(cè)化學(xué)反應(yīng)中某些壽命極短的中間體或過(guò)渡態(tài)，必須采用10-15~10-12s的時(shí)間分辨技術(shù)，這種對(duì)超快速化學(xué)反應(yīng)的研究被形象地稱為飛秒(fs，1fs=10-15s)化學(xué)。這些研究對(duì)了解化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、控制反應(yīng)進(jìn)程、充分利用物質(zhì)和能源等非常重要。例如，化學(xué)家澤維爾(A.H.Zewail，1946—2023)研究ICN發(fā)生光分解反應(yīng)時(shí)，采用了可以分辨分子、原子飛秒級(jí)變動(dòng)圖像的激光脈沖技術(shù)，測(cè)得光分解反應(yīng)ICN→I·+·CN的反應(yīng)時(shí)間為(205±30)×10-15s。在研究H·與CO2氣態(tài)反應(yīng)時(shí)，為了確定反應(yīng)的開(kāi)始時(shí)刻，澤維爾先使HI和CO2形成分子聚合體，當(dāng)I·因光解離去時(shí)H·仍處于過(guò)渡態(tài)H…O…CO，這就使他可以對(duì)下列反應(yīng)的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行跟蹤、觀察：

H·+CO2→H…O…CO→·OH+CO

(始態(tài))(過(guò)渡態(tài))(終態(tài))

因在飛秒化學(xué)方面的突出貢獻(xiàn)，1999年澤維爾獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。澤維爾的成就帶給我們兩個(gè)方面的啟示：一方面，技術(shù)及設(shè)備(硬件)的改進(jìn)是重要的；另一方面，研究中的長(zhǎng)期積累和創(chuàng)新思維(軟件)更為重要。

課堂小結(jié)

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（二）

催化劑

參與反應(yīng)，改變途徑，改變反應(yīng)速率

多樣性

選擇性

定性分析

定量分析

實(shí)驗(yàn)探究

多因素影響反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路

濃度溫度催化劑

探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響變量控制相同控制相同

探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響控制相同變量控制相同

探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響控制相同控制相同變量(共14張PPT)

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（一）

第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

一、溫故設(shè)疑，引入新課

有時(shí)我們需要加快或減慢其化學(xué)反應(yīng)速率來(lái)實(shí)現(xiàn)某些目的。

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素都有哪些？

溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、表面積

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：利用以下實(shí)驗(yàn)試劑，盡可能多地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

實(shí)驗(yàn)試劑：0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、1mol/LH2SO4溶液、4mol/LH2SO4溶液、蒸餾水、熱水、鋅粒。

實(shí)驗(yàn)儀器：任選。

分析選定研究的化學(xué)反應(yīng)，如何確定影響反應(yīng)因素有哪些？

如何控制條件探究溫度對(duì)速率的影響？

（控制什么？怎么控制？改變什么？怎么改變？）

哪些現(xiàn)象（特征）體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)速率的快慢？

如何選擇觀測(cè)對(duì)象？依據(jù)是什么？

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：利用以下實(shí)驗(yàn)試劑，盡可能多地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

實(shí)驗(yàn)試劑：0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、1mol/LH2SO4溶液、4mol/LH2SO4溶液、蒸餾水、熱水、鋅粒。

實(shí)驗(yàn)儀器：任選。

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O

選擇變化明顯且易于觀察的現(xiàn)象作為觀測(cè)對(duì)象

從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的大小進(jìn)行比較

以小組為單位，選擇合適的試劑，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)并展示。

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

方案1：選擇同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)分別探究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

（1）化學(xué)反應(yīng)：Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O

改變因素可能影響因素溫度濃度壓強(qiáng)催化劑

溫度變（常溫、熱水浴）定無(wú)影響（開(kāi)放體系）無(wú)

濃度定（常溫）變（0.1mol/LH2SO4、1mol/LH2SO4）無(wú)影響（開(kāi)放體系）無(wú)

研究對(duì)象：溫度、濃度

觀測(cè)對(duì)象：S

觀測(cè)方法：

定性方法：觀察兩支試管中出現(xiàn)渾濁的先后順序

定量方法：①用秒表觀測(cè)渾濁完成覆蓋紙片上字跡時(shí)間

②用濁度計(jì)測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)的濁度變化值

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

方案1：選擇同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)分別探究溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

（2）化學(xué)反應(yīng)：Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑

改變因素可能影響因素溫度濃度壓強(qiáng)催化劑

溫度變（常溫、熱水?。┒ǘo(wú)

濃度定（常溫）變（1mol/LH2SO4、4mol/LH2SO4）定無(wú)

研究對(duì)象：溫度、濃度

觀測(cè)對(duì)象：H2

觀測(cè)方法：

定性方法：比較兩支試管中氣泡產(chǎn)生的劇烈程度

定量方法：①用秒表觀測(cè)相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積

②用秒表觀測(cè)收集相同體積的氣體所需的時(shí)間。

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

方案2：選擇不同的化學(xué)反應(yīng)，探究同一反應(yīng)條件對(duì)速率的影響

改變因素可能影響因素溫度濃度壓強(qiáng)催化劑

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑變（常溫、熱水?。┒ǎ╖n粒、1mol/LH2SO4）定無(wú)

Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O變（常溫、熱水?。┒ǎ?.1mol/LNa2S2O3、0.1mol/LH2SO4）定無(wú)

研究對(duì)象：溫度

觀測(cè)對(duì)象：H2、S

觀測(cè)方法：同前

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

方案2：選擇不同的化學(xué)反應(yīng)，探究同一反應(yīng)條件對(duì)速率的影響

改變因素可能影響因素溫度濃度壓強(qiáng)催化劑

Zn+H2SO4→ZnSO4+H2↑定（常溫）變（1mol/LH2SO4、4mol/LH2SO4）定無(wú)

Na2S2O3+H2SO4→Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O定（常溫）變（0.1mol/LH2SO4、1mol/LH2SO4）定無(wú)

研究對(duì)象：濃度

觀測(cè)對(duì)象：H2、S

觀測(cè)方法：同前

二、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究溫度、濃度影響

其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度、升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降低反應(yīng)物濃度、降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。

資料：大量實(shí)驗(yàn)證明，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大為原來(lái)的2-4倍，表明溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響非常顯著。

三、微觀解釋，理論分析

溫度濃度為什么可以改變化學(xué)反應(yīng)速率？

化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)程是怎樣的？

HI分解反應(yīng)中分子碰撞示意圖

三、微觀解釋，理論分析

溫度、濃度為什么可以改變化學(xué)反應(yīng)速率？

化學(xué)反應(yīng)的微觀過(guò)程是怎樣的？

化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物、生成物

的能量與活化能的關(guān)系

在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，反應(yīng)物分子必須具有一定的能量，碰撞時(shí)還要有合適的取向，這樣的碰撞才能使化學(xué)鍵斷裂，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。可見(jiàn)，發(fā)生有效碰撞的分子必須具有足夠的能量，這種分子叫做活化分子。

活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能。

三、微觀解釋，理論分析

溫度、濃度是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的？

影響因素單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率

分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)升高溫度不變?cè)黾釉黾釉黾釉龃?/p>

增大反應(yīng)物濃度增加增加不變?cè)黾釉龃?/p>

分子運(yùn)動(dòng)

相互碰撞

有效碰撞

化學(xué)反應(yīng)

新物質(zhì)

反應(yīng)熱（焓變）

（1）活化分子具有足夠的能量

（2）碰撞取向合適

四、總結(jié)歸納，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)

研究多因素影響的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般思路是什么？

過(guò)程中要注意哪些問(wèn)題？

在研究多因素影響的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)，要確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（注重變量控制和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用），最后通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，搜集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

例題：把除去氧化膜的鎂條投入盛有稀