化学提高反应速率的方法范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了化学提高反应速率的方法范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

化学提高反应速率的方法

化学提高反应速率的方法范文1

【关键词】 化学反应速率;影响因素

现我就结合我多年的教学谈点我个人的理解。

影响化学反应速率的因素可以分两方面来理解。内因和外因两方面。内因指的是参加化学反应物质本身的性质,而外因是指温度、压强、浓度、催化剂、光辐射、超声波等都属于外因。下来我具体谈一下这两方面是如何影响化学反应速率的。

内因既物质本身的性质。不同的化学物质由于化学性质存在差别,化学反应的快慢自然也就不同了。我们在学习碱金属的时候知道,锂、钠、钾、铷、铯、钫的化学性质有较大差异的。锂到钫活泼性在增强。如果用相同状态的金属钠和金属钾与相同的水反应时,它们的速率就不同。金属钾的反应速率要比金属钠的要快。这一事实就充分说明参加化学物质的性质对化学反应的速率的影响。既参加化学反应的物质性质越活泼,反应就越快。

外因是指温度、压强、浓度、催化剂等因素的影响。

温度越高化学反应越快,温度越低化学反应越慢。这适应所有的化学反应。那为什么温度越高化学反应就越快呢?我们知道温度升高,一方面参加反应的化学物质就能获得更多的能量,分子的运动速度提高,参加反应的物质分子间的碰撞频率就会提高,反应速率也就会提高。另一方面,参加反应的物质分子获得搞得能量后变成了活化分子,从而提高了活化分子的数目,那么分子间的有效碰撞就会增多,化学反应速率也会提高的。例如,我们吃的食物,夏天要比冬天时腐败变质的速率快一些。再比如说氢气和氧气在常温下,它们是不反应的,但点燃的条件下它们能剧烈的反应。这些都说明了温度高反应越快。

浓度增大,化学反应速率加快,浓度减小化学反应速率降低。那又是为什么呢?这是因为,当浓度增大时,此时活化分子的百分数并没有变化,但反应容器里的反应物分子数会增多,活化分子数也就增多。这样,化学反应的速率就会提高了。那反之,化学反应速率就降低。这样的例子很多,如我们看到用锅炉里的燃煤,用鼓风机鼓风后燃烧的比不鼓风时烧得更旺。这是因为鼓风后氧气的浓度增大了。还有我们在在做制氢气的实验时,浓度大的盐酸和锌反应放出氢气的速度要比浓度小的盐酸和锌放出氢气的速度快。这些例子都是在增大浓度时,使参加反应的反应物分子数增加,活化分子数增加,化学反应的速率就加快了。

压强对化学反应的影响是对有气体参加或生成的化学反应而言的。如果化学反应中没有气体参加或气体生成,那压强的改变对化学反应速率无影响。例如,把氧化钙固体放入水水中,反应生成氢氧化钙。对于这个反应改变压强,化学反应的速率是不会发生改变的。如果化学反应中有气体参加或生成,改变压强,化学反应速率又是怎么改变的呢?如果改变压强后反应容器内参加反应的各物质的浓度发生改变,化学反应的速率会改变;压强改变没有影响到参加反应的各物质的浓度,那么化学反应的速率就不变。例如,在一个密闭的反应容器中,氢气与碘蒸气反应生成碘化氢气体,如果使容器的体积变为原来的一半,其它条件不变,那化学反应的速率就会增大。这是在减小容器的体积时,容器内的压强增大,而各物质的浓度也增大,反应速率就加快。反之,压强减小,各物质的浓度减小,化学反应速率就降低。

催化剂能加快化学反应速率。因为催化剂可以降低反应的活化能。活化能降低后,本来不是活化分子的反应物分子,也能成为活化分子。活化分子数增多,反应物分子间有效碰撞的几率就会增加,化学反应速率就会加快。例如,用加热氯酸钾的方法来制氧气时,不加催化剂二氧化锰产生氧气的速度很慢,但加入催化剂二氧化锰后,化学反应的速率明显加快。

影响化学反应速率的外因还有光辐射、电磁辐射、超声波等因素。高中阶段主要掌握温度、压强、浓度、催化剂对化学反应速率的影响。

化学提高反应速率的方法范文2

关键词:学案设计;交互式电子白板;化学反应速率

文章编号:1008-0546(2013)07-0064-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.023

一、教学内容分析

化学反应速率是在学习了化学反应与能量、元素周期律等知识的基础上学习的中学化学重要理论之一,有助于加深理解以前所学的元素化合物及化学反应的知识,为后续学习化学平衡、反应进行的方向、电解质溶液等知识作好准备。化学反应速率属于化学动力学的范畴。为了让学生在研究化学反应进行的快慢及如何定量表述上有感性知识,教材中化学反应速率这个专题,安排了一系列简单易行的实验,在实验过程中,使学生体会到,要准确表达化学反应进行的快慢,就必须建立起一套行之有效的方法:确定起点,确定时间单位,找出易于测量的某种量或性质的变化。我再根据DIS数字化传感器技术,在计算机上绘出有关实验曲线,使学生对反应速率的测量方法和实验现象更加清晰明了,便于问题的分析和讨论,从而得出相应的结论,这些都为学习下一节课“影响化学反应速率的因素”创造了条件。而且通过实验和理性分析,使学生由感性认识上升到理性认识。

二、教学过程设计

[教学过程设计]

[引言]日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应,有的反应进行得轰轰烈烈,而有些反应却是在潜移默化中完成的。(模拟爆炸的动画)

电子白板书写: 第一节 化学反应速率

展示图片:(利用电子白板的聚光灯功能)炸药的爆炸、溶洞的形成、钢铁腐蚀、牛奶的变质等

[交流]这几幅图片所描述的化学反应进行的快慢如何?你对化学变化的快慢有何认识?

[反思]化学反应中“快”与“慢”是一个相对的过程。

设计意图:利用交互式电子白板技术,从“生活中的化学反应速率常识”入手,通过判断几个常见反应快慢的常识,从而引出化学反应速率。

电子板书:一、化学反应速率概念及其表示方法

[自主学习]阅读教材P17,回答下列问题:

1. 定义:在容积不变的反应器中,通常用单位时间内某一反应物____________的减少或生成物_________的增加来表示。

2. 表达式:v = 单位:____________。

(用v表示化学反应速率,Δc表示浓度的变化量,Δt表示时间的变化量,均取绝对值。)

参考答案:浓度,浓度;v =Δn/(V·Δt),mol/L·min或mol/L·s。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

设计意图:让学生学会利用教材,培养自学能力。

3. 化学反应速率的简单计算

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[反思]在某一反应中,用不同物质表示该反应的速率时,其数值是否相同?

[归纳]化学反应速率与化学计量数成 比,化学反应速率表示的是 速率。

参考答案:正;平均。

[交流]4. 化学反应速率的比较

[归纳](1)同物比较法——比较时,必须化为同一物质才能比较,且单位要一致;

(2)系数比例法——比较时,各物质的浓度与其系数的比例大,速率快。

设计意图:学生更容易把握化学反应速率表示方法的要点,提高学习兴趣,突出自主学习,学生在课堂中占主体地位。

电子板书:二、测量化学反应速率的方法

[自主学习]阅读课本P18,如何测量某一反应的化学反应速率?

(电子白板的超链接功能)网络查询“比色法”、“pH测定法”等方法的百度文库。

[实验探究1]测量锌与硫酸反应速率的装置

实验操作:请两组学生分别做如下两套装置的实验:在锥形瓶内各盛有同等锌粒(颗粒大小基本相同),通过分液漏斗分别加入40mL1mol/L和40mL 4mol/L的硫酸,比较两者收集10mL氢气所用的时间。

实验原理:写出该反应方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

实验数据:把实验数据填入下表:

[归纳]实验结论:反应物的浓度对反应速率有影响。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[实验探究2]请两组学生利用DIS数字化pH传感器进行双氧水分解实验。

实验操作:DIS数字化实验系统连接完毕后,在锥形瓶中放入40mL15%双氧水溶液,将pH传感器放入溶液中,观察现象,根据采集到的数据显示出的曲线,说明双氧水呈弱酸性,并且自身分解不明显。

实验原理:2H2O2■=2H2O+O2,加入质量相等的块状MnO2和粉末状MnO2进行对比。

[归纳]实验结论:加入MnO2后,根据pH曲线变化,说明双氧水分解速率加快,并且加入粉末状的MnO2后,分解速率比较快。

[反思]若再对刚才反应的锥形瓶加热,会看到什么现象?

[实验探究3]另请一组学生对锥形瓶加热,看气泡出来的速率。

[归纳]实验结论:升高温度后,双氧水分解速率加快。

(电子白板的实物投影功能)展示个别学生完成的学案,师生共同点评。

[课堂总结]通过本节课的学习与讨论,你领会了什么?

设计意图:使不同层次的学生在收集、处理、交流信息的过程中,逐步提高了归纳、总结、分析、表述、应用等多种能力。

[检测与评价](略)

[作业]课本习题3、4、5。

设计意图:为了巩固所学知识,完善知识体系,设计一些与化学反应速率有关的习题,起到及时检测和评价的作用,保证课堂训练到位。师生共同总结并点评。

三、教后反思

交互式电子白板和实验室传感技术已经为现代化教育开辟了新的天地,成为课堂教学的主流技术,极大地推动学校教学信息化的进程。这节课充分利用强大的交互式电子白板功能和数字化实验传感技术,采用“自主、交流、反思”教学模式,通过在教学中创设一种类似科学研究的情景,使学生在较短的时间内接受大量的信息,不仅有效地拓展了教材内容,拓宽了学生的知识面,而且教学内容具有时代性,与科技发展保持同步,且能轻松实现数字化实验,加深学生对知识的理解。利用DIS数字化实验系统,拓展教材内容,改进教学实验,使学生由感性认识上升为理性认识。老师为学生创建一种开放的学习环境, 创设了一连串环环相扣创造性问题,为学生提供多渠道获取知识、运用知识的机会。利用交互式电子白板,利用图片、录音、录像材料、多媒体动画以及电子白板所特有的拖动功能和缩放效果,将它们有机结合,充分发挥其整体功能优化教学过程,使学生更乐于学习。

参考文献

化学提高反应速率的方法范文3

2009 年安徽省高考化学第28题 (以下简称28题)是一道特色鲜明的科学探究题,综合考查以科学探究为核心的学习能力和科学素养,得到了广泛的好评,耐人回味。通过该题可以看出新课程高考命题改革的方向,对中学化学的教学有诸多启示。

1试题及参考答案

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余条件见表1),设计如下对比实验。

(1)请完成以下实验设计表1(表中不要留空格)。

(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150 s内的反应速率:v(p-CP)= ________mol・L-1・s-1。

[解释与结论]

(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:________________________________。

(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,_________________________________________。

[思考与交流]

(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法:_________。

参考答案:(1)②313, 3, 6.0, 0.30; ③探究溶液的pH对降解反应速率的影响,(2)8.0×10-6;

(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解;(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止);

(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中,使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)。

2试题分析

本题以研究影响Fenton法降解反应速率的因素为载体,将基础知识逻辑延伸到新的领域,而后又回归基础知识,并通过完整的实验探究过程,为考生创设了一个真实的问题情境。

28(1)题考查了实验设计能力,特别是对控制变量的科学方法的运用能力。28(1)②探究温度对降解反应速率的影响,要求考生把温度作为自变量,把pH、H2O2和Fe2+的浓度等其他影响因素作为控制变量保持不变;28(1)③则给出了所有的变量,要求考生能从中区分出自变量与控制变量,进而分析出该组实验是研究自变量pH对因变量降解反应速率的影响,并以填写实验目的形式把考生的思维结果呈现出来。这种控制变量的科学方法对考生今后的学习具有非常重要的价值。28(2)题考查对化学反应速率概念的理解,要求考生能从曲线图中提取出与给定时间段相对应的p-CP的浓度变化值。目的是考查考生通过对图表的观察,“接受、吸收、整合化学信息的能力”。 28(3)题需要考生联系过氧化氢受热易分解的性质,以及浓度对反应速率的影响,解释温度过高时p-CP降解反应速率反而减小的实验事实。此问旨在引导学生必须对中学化学基础知识融会贯通,并具备“对化学现象提出科学合理解释的能力”。 28 (4) 题要求考生能从曲线变化趋势中判断出pH对降解反应速率的影响,同时此小题也为28(5)题的顺利解答做了铺垫。28(5) 题则要求考生根据题给信息提出解决实际问题的方法,具有适当的开放性,达到运用相关知识,“采用分析、综合的方法,解决简单化学问题的能力”的目标。使得思维能力层次相同而认知结构不同的考生能获得不同的解题效果。

该题以能力立意,构思新颖,重在过程与方法的考查,让平时经常亲身经历和体验科学探究活动的考生能表现出他们的长处,充分体现了新课改的命题思想。本题考查目标明确,考查能力层次分明,保证了不同层次的学生都能真实地表现出自己的水平。仔细品味这道题,会发现无论是题中的表格、曲线、数据,还是每一个问题的难度和考查目标,都经过精心的设计,命题者独具匠心的构思和高超的命题技术令人叹服,是今年全国各地高考化学试题中最大的亮点之一。

3对中学化学教学的启示

从本题能够看出,新课程高考命题形式正在发生改变,重在考查学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力,实验题从单一化走向综合化,从知识立意转向能力立意,这种考试变革方向有助于教师和学生从题海中挣脱出来,把新课程理念落到实处。

(1)注重“双基”,打好基础

试题的情境仅是把基础知识的逻辑延伸到新的领域,最终一定会回归基础知识。情境再新颖,能力要求再高,也离不开基础知识和基本技能的承载作用。试题对能力的考查总是以知识为载体,通过灵活的解决问题的方法来实现,而这两者都不可能一蹴而就。“双基”是学生能力提高的根本,是分析、判断、解答问题的依据,离开了基础知识、基本技能,任何有关提高学生能力、提高教学质量的方法都是没有意义的。因此任何时候都丝毫不能放松基础知识的教学,新课程背景下更应该要求学生全面掌握基础知识,形成坚实、完整的知识体系。

(2)提高实验能力,重视科学探究

本题对考生实验能力的要求与往年相比有较大的提高,相信这个趋势在将来的新课程高考中还会继续下去。实验内容包括对实验原理、实验程序、实验现象和实验结论的分析、归纳和总结,尤其要重视探究性的实验设计与评价。因此,日常教学中要充分重视教材中的实验,变验证性实验为探究性实验,变演示实验为学生实验,注重理解原理、掌握方法、学会分析、正确表达,才能更加行之有效地提高学生实验综合能力。

科学探究是新课程的灵魂,教学中要充分挖掘课程资源,备课中不忘记过程与方法目标的实施,注重以实验为核心的科学探究能力的培养。在设计和选择教学策略时,重视和加强探究活动,渗透科学研究方法教育,让学生亲身经历丰富的探究过程。在探究活动中,教师要善于创设问题情境,通过实验、观察、阅读等途径引导学生发现和提出问题,以问题为中心组织教学,将新知识置于问题情境中,使获取新知识的过程成为学生主动提出问题、分析问题和解决问题的过程。

(3)跳出题海,以质取胜

该题以研究影响Fenton法降解反应速率的因素为载体创设的问题情境,陌生度高,题海战术无法发挥作用,有利于选拔具备进一步学习潜力和创新精神的考生。题海战术费时费力,长期大量的机械练习会形成思维定势,抹杀学生的创造力,与新课程理念背道而驰,应彻底抛弃,把实现有效教学列为第一位。

(4)转变学习方式,倡导科学态度

在教学中我们要把学生从被动接受、死记硬背的机械学习方式中解脱出来,倡导一种独立思考、自主学习的学习方式,使学生学会从探究中获取知识、从反思中增长才干。注意引导学生对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力。在化学实验的过程中,会得到大量的感性认识,使之从感性认识转化为理性认识,运用已有知识和相关资料去理解它,使自主学习和探究活动中所获得的知识更加牢固。同时,倡导实事求是的科学精神和严谨的治学态度。

化学提高反应速率的方法范文4

【关键词】新课程改革 实验探究教学 主动学习

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)35-0115-01

新一轮课程改革正如火如荼地进行着,笔者作为一名高中化学教学者,在教学过程中必须不断变革自己的教学行为,以符合新课改的教学理念。

新课改的一个重要而具体的目标就是改变学生被动接受事实、应用题海战术应对考试的学习方式,倡导学生主动参与的探究式学习。

在平时的教学过程中,我就利用教材中每一模块所给出的探究主题以及探究建议来组织学生们进行探究式的学习。在“影响化学反应速率快慢的因素的探究”中,我设计了如下的方案。

一 创设问题情境

楼房爆破、铁生锈、溶洞形成、饭菜变质都属于化学反应,但这些反应有些很快就发生,有些却需要很长的时间。我们希望有些反应很快就能进行,而有些反应能慢点发生,人类总是希望能控制这些化学反应的快慢。

二 提出探究问题

哪些因素可能会影响化学反应的快慢?

三 明确探究任务

第一,预测影响化学反应快慢的因素。

第二,明确教师所给的化学试剂。

教师给学生提供三组试剂:(1)制备O2组:5%H2O2,0.5%H2O2,MnO2粉末,冷水,热水;(2)制备CO2组:3mol/L盐酸,0.5mol/L盐酸,CaCO3块状,CaCO3粉末,冷水,热水;(3)制备H2组:1mol/L盐酸,0.1mol/L盐酸,镁条,镁粉,铁粉,冷水,热水。

将学生分成若干组,每个小组只拿到一组试剂。

第三,思考:通过什么来说明反应的快慢?

第四,学生自己设计实验方案。

第五,如何处理有多个影响因素的情况。

四 小组合作探究

学生依据探究任务开展合作探究活动。

五 交流研究

学生按照教师提供的汇报框架进行交流:(1)你们小组预测的影响因素有哪些?(2)教师向你们组提供的试剂是什么?(3)你们小组设计的实验方案是怎样的?(4)通过什么现象说明反应的快慢?(5)如何处理有多个影响因素的情况的?(6)实验现象以及由此得到的结论。

六 总结提升

在学生们对自己所做的实验进行交流后,我作出总结:化学反应速率首先取决于反应物本身;在反应物相同的前提下,温度、反应物的浓度、催化剂都会影响化学反应速率。在设计这些实验时,要确保其他条件相同,只改变一个因素。然后我趁机引导学生:化学知识可以学以致用,在知道影响化学反应速率的因素后,我们就可以通过改变条件来控制反应速率,如工业合成氨,可以通过加催化剂的方法来提高反应速率。这样就可以让学生很有成就感,感觉到学习化学的作用和乐趣。

化学提高反应速率的方法范文5

“酶在细胞代谢中的作用”是人教版高中生物必修一“分子与细胞”第五章第一节“降低化学反应活化能的酶”中的内容。本节课主要讲述酶在生物新陈代谢中的重要作用,是在前面学习了有关细胞学知识的基础上展开的,同时又为后面学习ATP、光合作用和呼吸作用等作了铺垫。并且,本节提出的有关实验的知识对整个生物学实验教学有着非常重要的作用。

2 教学目标

2.1 知识目标

说明酶在细胞代谢中的作用;进行有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化以及设置对照组和重复实验。

2.2 能力目标

通过参与科学探究的实验活动,掌握科学探究的程序和方法,形成创造性思维能力和动手实践的能力;通过小组学习,学会与人交流和合作的能力。

2.3 情感、态度与价值观目标

通过对酶的作用的探究性学习,形成科学的思维方法和研究精神。

3 教学方法

(1)探究式教学法:在教师的指导下,学生主动参与“酶的作用的”讨论探究活动,亲身体会科学发现过程,领悟科学研究方法。

(2)多媒体辅助教学法:利用多媒体技术,把酶的作用机理用动画展示出来,帮助学生突破知识难点。

(3)分组实验法:把学生进行分组,小组成员共同实验,从而培养学生分工协作的团队精神。

4 教学思路

由“加酶洗衣粉”广告视频导入课题(洗衣服是一项活动)_人每天都进行各种活动一活动需要能量一能量由细胞化学反应释放一引出“细胞代谢”的概念(细胞中每时每刻都进行着许多化学反应)一提出问题:细胞每时每刻都进行如此多的化学反应,如何才能保证这些反应快速进行呢?学生回忆化学课上学过的“可以改变化学反应速率的催化剂”一作出假设:细胞中存在催化剂一通过实验“比较过氧化氢在不同条件下的分解速率”验证假设实验结果:加新鲜肝脏研磨液的试管反应速率比常温下的要快得多一结论:细胞中确实存在催化剂引出对“酶”的初步认识:细胞中的生化反应催化剂是酶。

总结实验过程中的方法_引出有关“控制变量”的学习。

通过实验结果比较,得知存在催化剂时,反应速率快得多引出对催化剂作用机理的探讨(用动画展示酶的作用机理出来)。

最后,对本节课进行小结。

5 教学过程

5.1 创设情景,引入课题

通过一则温馨的加酶洗衣粉的广告视频(小男孩为了帮老奶奶拿水果,弄脏了衣服,回家后妈妈用加酶洗衣粉洗衣服)导入新课。

师:在这则广告中,加酶洗衣粉在洗衣服这一活动中发挥了很重要的作用。我们人类每天都会进行各种各样的活动,而活动是需要能量的。能量从哪里来呢?

生:细胞中的化学反应释放。

由此引出细胞代谢的概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。

5.2 互动学习

(1)活动一:发现问题。根据细胞代谢的概念,学生会提出问题:细胞怎样才能在有限的时间内完成许多化学反应呢?教师要引导学生分析细胞能快速进行化学反应的原因,并作出假设。

(2)活动二:提出假设:细胞中存在催化剂,因此细胞才能在有限的时间内完成许多化学反应。教师引导学生思考:在化学课上学过什么方法可以加快反应的速率呢?学生思考回答:加入催化剂。教师再进一步提问:那细胞怎样才能在有限的时间内完成许多化学反应呢?学生回答:细胞中可能也存在催化剂。

(3)活动三:设计实验来验证假设。教师提供材料:过氧化氢是一种有毒的细胞代谢产物,细胞会将它分解。过氧化氢也可以在加热或存在无机催化剂FeCl3的情况下分解。然后确定实验课题:比较过氧化氢在不同条件下的分解速率。教师提问:通过什么现象,观测反应速率呢?学生回答:通过观察气泡的产生速率和卫生香的燃烧程度可以比较反应速率的快慢。若加新鲜肝脏研磨液的试管反应速率比常温下的要快,则证明细胞中确实存在催化剂。

然后教师让学生分组讨论并设计实验方案。建议学生用新鲜肝脏研磨液模拟细胞环境。学生设计好实验方案后,综合各小组方案并修正,再确定实验方案(表1)。

教师提出一系列问题:1号试管和2号试管相比,有什么不同的现象?这说明什么?1号试管和3号试管相比,有什么不同的现象?这说明什么?1号试管和4号试管相比,有什么不同的现象?这说明什么?3号试管和4号试管相比,有什么不同的现象?这说明什么?然后让学生分组进行实验,并提醒学生边做实验边记录实验现象,并思考这几个问题。

(4)活动四:得出结论。学生通过实验,知道4号试管反应速率比1号试管陕,说明细胞中确实存在催化剂。细胞中的催化剂被称为酶。学生比较出4号试管反应速率比3号也快些,为后面分析酶的作用机理和下节课分析酶的高效性特点作铺垫。

(5)活动五:有关控制变量的学习。教师指导学生阅读教材79页的相关内容,了解实验设计的原则,并思考:什么是变量、自变量、因变量、无关变量?上述实验中哪些是自变量?哪些是因变量?哪些是无关变量?什么是对照实验?上述实验中对照组和实验组分别是哪些组?请学生完成表2。

(6)活动六:分析催化剂的作用机理。教师:通过刚才的实验,我们知道催化剂可以改变化学反应的速率。那催化剂的作用机理是什么呢?教师展示用PPT做的动画。动画中把化学反应比作汽车翻越一座高山。催化剂相当于为汽车找到了一条穿山隧道,所以需要的能量少些,翻山就容易些。由翻山所需能量比作活化能,提出活化能的概念。学生总结:催化剂作用机理是降低了化学反应的活化能。然后用Flas展示实验中四种条件下反应速率不同的原因。把化学反应比作跳高,用动画模拟常温、加热、加FeCl3、加新鲜肝脏研磨液(酶)这四种条件下的反应过程,模拟出各条件(除常温外)加快反应速率的机理。

学生根据Flas的启示作出总结:实验中各条件加快化学反应速率的机理是:加热提高了分子的能量;加FeCl3降低了化学反应的活化能;加酶更显著地降低了化学反应的活化能。

教师:正是由于酶的催化作用,细胞代谢才能在温和的条件下快速进行。

小结酶与细胞代谢的关系图(图1)。

细胞中每时每刻都进行着的许多化学反应

化学提高反应速率的方法范文6

(1)看图象:一看坐标(即纵坐标与横坐标代表的含义);二看曲线(即曲线的走向和斜率);三看点(即起点、拐点、交点、终点),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线),五看量的变化(如浓度变化、温度变化、压强变化)。

(2)想规律:联想外界条件(温度、压强、催化剂、浓度、固体接触面)的改变对化学反应速率和平衡的影响,以及化学反应速率和平衡有关变化特点,如反应物浓度逐渐减小等。

(3)作判断:根据图象中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断。

(4)解题原则:①“定一议二”原则:温度(或压强)一定时,压强(或温度)变化对速率、浓度、转化率、相对分子质量、总压强等影响。②“先拐先平,数值大”原则:在化学平衡图象中,如果温度高(或压强大),反应速率就快,达到平衡所用时间较短,先出现拐点。主要用于解决“含量―时间―温度(压强)图”类问题。

例1 甲醇、甲醚等绿色能源可以用CO、H2制备,工业上,利用天然气制备CO、H2气体。①CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g) [ΔH1=+247.3kJ?mol-1];②CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g) [ΔH2=+206.1kJ?mol-1];③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) [ΔH3]。

根据题目要求,请回答下列问题:

(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图A表示:

[5][10][12][2.0][1.0][0.5][图A]

反应0~5 min内,CO平均速率为 ;10 min时,改变的条件是 。

(2)如图B所示,在Ⅰ、Ⅱ两个起始体积相等、恒温密闭容器中,起始充入甲烷的物质的量相等、适量的二氧化碳发生反应②。已知Ⅰ容器中甲烷的转化率如图C表示,请在图C中用虚线表示Ⅱ容器中甲烷的转化图与时间关系图: 。

[Ⅱ][Ⅰ][Ⅰ][CH4][时间][转化率][可移动

活塞][图B][图C]

(3)反应③中[ΔH3]= 。800℃时,反应③的平衡常数K=1,测得该温度下密闭容器中某时刻CO、H2O、CO2、H2的物质的量依次为1.0 mol、1.0 mol、2 mol、0.8 mol。此时,反应③的正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)逆反应速率。

解析 (1)根据CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),正反应是吸热反应。CO反应的平均速率:[υCO=][2.0-1.05×2mol?L-1?min-1=0.4mol?L-1?min-1]。10 min时,甲烷反应速率增大,平衡向正反应方向移动(甲烷浓度继续减小),改变条件可能是升温、增大二氧化碳浓度。

(2)反应②气体分子数增大,Ⅰ容器是恒温恒压条件,Ⅱ容器恒温恒容条件。Ⅱ相对于Ⅰ增大压强,平衡向逆反应移动,反应速率加快,即达到平衡时间较Ⅰ短,甲烷转化率较Ⅰ的小,如图所示。

[Ⅰ][CH4][时间][转化率][图C] [Ⅱ]

(3)根据盖斯定律,②式-①式得③式:

[ΔH3=ΔH2-ΔH1=206.1 kJ?mol-1-247.3 kJ?mol-1][=-41.2 kJ?mol-1]

[Qc=2.0×0.81.0×1.0=1.6>1,]说明此时逆反应速率大于正反应速率。

点拨 画图方法:第1步,建立坐标并标明轴的含义;第2步,分析题目中要求画什么量的变化关系;第3步,运用影响化学反应速率和平衡移动的外界因素的变化规律判断某量变化;第4步,根据上述分析作图。

2.数据表题

(1)看清坐标表示的数量级以及单位,如mol或mol・L-1。

(2)看清楚每格代表多少,易忽视量度。

(3)找平衡点,在平衡状态时,数据不变化。

(4)处理对照实验的数据表时,要联系纵行、横向数据变化。主要抓住温度、浓度、催化剂、固体量、介质、pH等对所测物理量的影响。以参照组数据为基准,联系影响化学反应速率、化学平衡的外界因素的规律看待数据表,挖掘数据表中的内在规律。

例2 在一定温度下,将气体X和Y各1.6 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生如下反应:[Xg+Yg?2Zg ΔH]。反应过程中,X的物质的量与时间关系如表所示。

[t/min\&0\&2\&4\&6\&8\&…\&16\&18\&n(X)\&1.600\&1.200\&1.100\&1.075\&…\&…\&1.000\&1.000\&]

请回答下列问题:

(1)达到平衡后,升高温度,[cZcX?cY]减小,则正反应[ΔH] 0(填“>”“

(2)欲提高Y的反应速率,宜采用措施有 (填两条即可)。

(3)计算4 min~6 min时间段,Z的平均反应速率为 。列式计算上述可逆反应的平衡常数K: 。

(4)若保持其他条件不变,起始时充入X、Y、Z的物质的量均为1.6 mol,达到平衡时Z的体积分数 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),X的转化率将 。

解析 (1)根据升高温度时,平衡时[c(Z)c(X)?c(Y)]减小,说明平衡向左移动,正反应是放热反应。

(2)提高Y的反应速率从影响化学反应速率的几种因素角度考虑,如增大压强(缩小体积)、升高温度、加入催化剂等。考虑容器体积固定,不宜用增大压强(缩小体积)措施。

(3)计算这段时间Z的平均反应速率:[υZ=1.1mol-1.075mol10L?6min-4min=1.25×10-3mol?L-1?min-1]。该反应是等气体分子数反应,可以用物质的量替代物质的量浓度计算平衡常数K,平衡时X、Y、Z的物质的量分别为1.0 mol、1.0 mol、1.2 mol。[K=c2ZcX?cY=1.44]。

(4)等温、等容条件下,对于等气体分子数反应,转化成X、Y时,起始X、Y的投入量成比例,则达到等效平衡,开始投入1.6 mol X、1.6 mol Y和开始投入1.6 mol X、1.6 mol Y、1.6 mol Z互为等效平衡,平衡时Z的体积分数不变。但是,开始投入Z,X、Y的转化率减小。

答案 (1)< (2)升高温度、加催化剂 (3)[1.25×10-3mol?L-1?min-1] 1.44 (4)不变 减小

3.计算题

(1)熟悉有关计算概念及表达式。有关计算主要包括平均反应速率、平衡常数、转化率、物质浓度及浓度比等,还可以联系密度、相对分子质量、体积等计算。

(2)运用巧解方法。处理化学平衡问题的计算采用“三段法”。即写出可逆反应方程式,分别列出起始量(mol或mol・L-1)、转化率(mol或mol・L-1)、平衡量(mol或mol・L-1)。根据题设信息列式计算。

(3)有效数据和单位要符合题目要求。一般计算结果保留小数点后2位,单位要统一,如mol・L-1、mol、s、g等。

(4)从近几年高考命题看,用代数式表示成为一种趋向。①用分压代替浓度(如2014年全国I卷);②用字母替代物质的量或浓度,简化计算,突出思维过程。

例3 在10 L的恒容容器中进行如下反应:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g) [ΔH

[1 2 3 4 5][0.30][0.20][0.18][0.10][0.08] [H2O][CO]

请回答下列问题:

(1)0~4 min时H2平均反应速率为 。

(2)在上述条件下CO平衡转化率为 。

(3)计算该可逆反应在该温度下平衡常数K为 。

(4)下列情况能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。

A.混合气体中CO体积分数保持不变

B.断裂氢氧键数目与断裂氢氢键数目比为2∶1

C.混合气体平均相对分子质量不变

D.n(CO)∶n(H2O)∶n(CO2)∶n(H2)=4∶9∶6∶6

(5)在相同温度下,在相同体积的甲、乙、丙三个容器中按下列物质的量投入起始物质,达到平衡。

[\&甲\&乙\&丙\&CO(g)\&1 mol\&2 mol\&0\&H2O(g)\&1 mol\&1 mol\&0\&H2(g)\&0\&0\&1 mol\&CO2(g)\&0\&0\&1 mol\&]

①CO转化率:甲 乙(填“>”“

②乙中H2O(g)转化率和丙中H2转化率之和 1(填“大于”“小于”或“等于”)。

(6)采用适宜措施提高CO转化率: 。

解析 (1)[υH2=0.3-0.184=0.03 mol?L-1?min-1]

(2)[αCO=0.2mol?L-1-0.08mol?L-10.2mol?L-1=60%]

(3)根据图象知,平衡时各物质的浓度分别为c(H2O)=0.18 mol・L-1,c(CO)=0.08 mol・L-1,c(CO2)=c(H2)=0.12 mol・L-1。K=[0.12×0.120.18×0.08]=1.

(4)平衡体系中,每一种气体物质的浓度不变或气体分数不变时达到平衡状态,A项正确;断裂氢氧键、氢键数目比为2∶1,只能推断生成氢气和消耗氢气的物质的量相等,不能判断其反应速率相等,B项错误;该反应是等气体分子数反应,反应物和产物都是气态,说明相对分子质量始终不变,C项错误。该状态下,Qc=[6×64×9]=1=K,浓度商与平衡常数值相等,达到平衡状态,D项正确。

(5)乙相当于在甲基础上加入了CO,水蒸气的转化率增大,CO转化率降低。甲、丙为等效平衡,达到平衡时甲中H2O转化率与丙中H2转化率之和等于1。又因为乙中H2O转化率大于甲中H2O的转化率,故乙中水的转化率和丙中氢气转化率之和大于1。

(6)该反应的正反应是放热反应,降低温度平衡向右移动,CO转化率提高;及时分离产物,促进平衡向右移动,CO转化率会提高。

答案 (1)[0.03 mol?L-1?min-1] (2)60% (3)1 (4)AD (5)①< ②大于 (6)降温或分离CO2或H2

4. 简答题