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(共26張PPT)
影響化學反應速率的因素
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化學反應的速率與限度
第二課時 影響化學反應速率的因素
熒光棒之舞
熒光棒的構造
粗管：熒光激發劑
細管：熒光劑
模擬熒光棒的制作原理-浪漫的魯米諾熒光
【資料卡片】
魯米諾
魯米諾，又名發光氨，一種化學熒光分子，常溫下為蒼黃色粉末，化學式為C8H7N3O2。魯米諾只有用氧化劑處理過才會發光。通常使用雙氧水和一種堿的混合水溶液作為激發劑。雙氧水分解為氧氣和水：2H2O2 = O2↑+2H2O，魯米諾試劑遇氧氣會發出藍色的熒光，且氧氣濃度越大，熒光越強。
實驗步驟：取50mL 提前配置好的魯米諾溶液于錐形瓶中。在黑暗條件下向錐形瓶中加入10mL 30%的過氧化氫，觀察實驗現象。
實驗原理： 2H2O2 O2 +2H2O
催化劑
模擬熒光棒的制作原理-浪漫的魯米諾熒光
如何調控
H2O2的分解呢？
浪漫的魯米諾熒光
H2O2分子在常溫下的分解速率很慢。
為什么我們制作的“熒光”不亮呢？
思考1
提出問題
2H2O2 O2 +2H2O 反應放熱
催化劑
思考2 如何定性描述 H2O2分解的快慢？
物質角度
濃度變化的快慢
能量角度
溫度變化的快慢
氣泡溢出的快慢
環節一 總結影響化學反應速率的因素
【思考與討論】基于經驗歸納影響化學反應速率的因素
分析問題
自身的性質
Mg與稀鹽酸
Zn與稀鹽酸
Fe與稀鹽酸
【思考與討論】基于經驗歸納影響化學反應速率的因素
常溫
低溫
研磨
高溫 高壓 催化劑
分析問題
鼓風機
煤粉代替煤塊
壓強
溫度
O2濃度
接觸面積
催化劑
環節一 總結影響化學反應速率的因素
歸納總結
影響化學反應
速率的因素
內因
外因
溫度
濃度
壓強
固體
表面積
催化劑
(自身的性質，決定因素)
不可調控
可人為調控
環節二 變量控制探究影響化學反應速率的因素
【思考3 】：通過哪些外因來調控 H2O2分解呢？
變量控制法
2H2O2 O2 +2H2O
催化劑
氣泡溢出的快慢
溫度、濃度、催化劑
提出假設
研究對象
確定變量
確定定性描述指標
確定設計原則
變量控制法
科學研究中，對于多因素（多變量）問題，常常采用只改變其中的某一因素，控制其他因素不變的研究方法。使多因素的問題變成幾個單因素的問題，分別加以研究，最后再將幾個單因素問題的研究結果加以綜合。這種變量控制的方法是科學探究中常用的方法。
環節二 變量控制探究影響化學反應速率的因素
5%H2O2，10%H2O2，1mol/LFeCl3溶液，蒸餾水，MnO 粉末，
膠頭滴管，試管，盛冷水的燒杯，盛熱水的燒杯。
設計實驗 預期現象
單一變量 具體方案(請設計出裝置圖)
溫度
濃度
催化劑
實驗原理：
設計方案
實驗用品：
資料卡片
FeCl3溶液、MnO 固體均可作為分解H2O2的催化劑
溫度對化學反應速率的影響
濃度對化學反應速率的影響
催化劑對化學反應速率的影響
設計方案
溫度對化學反應速率的影響
濃度對化學反應速率的影響
催化劑對化學反應速率的影響
設計方案
溫度對化學反應速率的影響
濃度對化學反應速率的影響
催化劑對化學反應速率的影響
設計方案
得出結論
得出結論
影響化學反應速率的因素及規律
溫度
濃度
催化劑
其他條件不變時，升高溫度，化學反應速率加快。
一般地，溫度每升高10℃，反應速率增大到原來的2~4倍。
其他條件不變時，增大反應物濃度可加快反應速率。
注：固體或純液體濃度不變，因此改變它們的量，不影響反應速率。
其他條件不變時，加入合適的催化劑可以提高反應速率。
注：同一反應可以有不同催化劑，不同催化劑對同一反應催化效果不同。
解決問題：調控H2O2 分解快慢
【思考4 】：為了讓魯米諾發出熒光，可以從哪些角度調控
H2O2的分解速率呢？
1
升高溫度
2
高效催化劑
解決問題：調控H2O2 分解快慢
【思考4 】：為了讓魯米諾發出熒光，可以從哪些角度調控
H2O2的分解速率呢？
1
升高溫度
2
高效催化劑
壓強對化學反應速率的影響
酸性
中性
堿性
溴百里香酚藍
溴百里香酚藍是一種酸堿指示劑、也是生物學中研究微生物呼吸作用的指示劑，它的變色范圍為pH值6.0~7.6，正好接近碳酸的酸度范圍，它在堿性時呈藍色，酸性時呈黃色，過渡態時呈綠色。利用這個指示劑，可以間接顯示不同的CO2壓強下與水反應生成的碳酸含量。
【參考文獻】
顧仲良.基于發展“科學探究與創新意識”核心素養的教學設計*.化學教與學，2021(10)：56-60.
資料
酸堿指示劑：溴百里香酚藍
實驗原理：CO2+H2O H2CO3
實驗用品
二氧化碳氣體、溴百里香酚藍、蒸餾水、25mL燒杯(2個)、橡膠塞(2個)、50mL注射器(2個，分別裝有將15mL、30mL CO2氣體)。
實驗步驟
取10mL蒸餾水于燒杯1、2中，均向其中滴加3滴溴百里香酚藍指示劑，安裝好裝置，將15mL、30mLCO2氣體分別壓入燒杯1和2中，觀察溶液由綠色變成黃色的快慢。
壓強對化學反應速率的影響
其他條件不變時，對于有氣體參與的反應，
縮小容器體積，壓強增大，反應速率加快。
注：
對于有氣體參加的反應而言，壓強對速率的影響是通過判斷濃度變化來實現。
結論
增大壓強，體積減小，
相當于增大反應物濃度。
壓強對化學反應速率的影響
思維建模-反應規律的探究實驗模型
基于問題
提出假設
設計方案
得出結論
分析問題
確定研究思路
實驗驗證
分組實驗
控制變量法
分析影響要素有哪些
溫度、濃度、催化劑等
影響反應快慢的要素有哪些？
討論實驗方案
得出最終結論
1
2
3
4
5
6
7
環節三 解決實際問題
安裝尾氣凈化器，尾氣凈化器中裝有多孔催化劑，可催化CO和NO快速反應生成無污染的CO2和N2。
1
增大接觸面積
2
高效催化劑
多孔催化劑
燃油汽車會產生大量的CO、NO，CO和NO會反應生成CO2和N2，由于尾氣流速太快，導致CO和NO反應不充分，可以從哪些角度來調控呢？
【思考5】
尾氣進入尾氣凈化器的溫度大約是500-600℃，最適宜的催化劑是哪種呢？
催化劑的活性有一定限度，受自身性質和外界條件如溫度的影響。
資料
選擇三元催化劑：鉑銠鈀催化劑
大力發展和倡導使用新能源汽車
環節三 解決實際問題
課堂小結
知識層面
影響化學反應速率的因素
方法層面
化學問題聯系生產生活實際
變量控制的科學探究方法
科學探究的一般程序
豐富知識體系
增強科學探究和證據推理意識
培養社會責任

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