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化学反应速率的意义

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化学反应速率的意义

化学反应速率的意义范文第1篇

化学平衡移动意义在于,当改变外界条件比如温度、压力和反应物、生成物浓度时,打破了原有化学平衡状态使其最大限度的向正方向进行,这在工业生产具有重要的意义。

(1)浓度对化学反应的影响

从化学平衡常数定义分析来看,当反应温度不变时,增加反应物浓度必然会使化学反应向正方向移动,从而引起生成物浓度的增加这样才能达到最终的平衡状态;同样将生成物移走,对于原有的平衡状态来看,相当于增加了反应物的浓度,反应也会向正方向移动,提高反应物的利用率,这在工业生产上应用比较广泛。例如,对于N2+3H2=2NH3可逆反应来讲,让化学平衡向生成NH3的方向移动,在其他条件不变的前提下,可以在反应容器中充入N2或者H2使它们的浓度增加。在实际的生产中为了获得多的NH3,需要将生成的NH3尽快的移走,降低NH3的浓度。这样反应就能向正方向移动。

(2)温度对化学平衡的影响

改变浓度是在化学平衡常数不变的情况下遵循的规律,但是当化学反应温度发生变化会引起化学平衡常数的变化。经过物理化学家们的潜心研究,终于发现了温度对化学平衡的影响,其满足克拉伯龙方程,即当升高温度化学反应向吸热的方向移动,降低温度化学反应向放热方向移动。所以,在工业生产中根据化学反应的吸、放热采取相应的措施,让其向着生成物方向移动。

(3)压强对化学平衡的影响

压强对化学反应的影响主要针对反应物中有气体或者是生成物有气体反应,由化学平衡常数来看,化学方程式中分子数增加和减少的反应,压强对其产生的影响也不同。经过试验证明,在其他条件时,增大压强有利于向化学分子数小的方向移动,减小压强有利于向化学分子数增大的方向移动。

二、化学反应速率理论

不同化学反应其反应速率有着明显的区别,比如,酸碱中和以及爆炸反应比较猛烈,部分氧化反应进行缓慢。为了将化学反应更好的为化工生产服务,需要对化学反应详细的研究,经过研究最终用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢。

1、浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响,是通过影响化学平衡进行过程实现的。对于大多数化学反应,增加生成物或者降低生成物浓度有利于向正方向移动,但是并不是所有的化学反应都遵守这个规律。比如,某组分对化学反应速率的分级数是零,不管增加还是减少该组分都不会对化学反应速率造成影响;当某组分反应分级数是负数,增加其浓度不会提高原反应的速率,相反会降低其速率。对于某化学反应,当确定了催化剂和外界温度后,浓度就成为影响其反应速率是重要因素。

2、温度对化学反应速率的影响很早以前人们就发现温度对化学反应速率有重要影响。化学反应除了浓度对反应速率有影响外,和化学速率常数也有着密切的联系,温度对化学反应的影响主要通过影响反应速率常数实现。反应中如果整个体系的活化能降低,其反应温度就越高,反应速率也就越快。但是对于复杂的反应体系来讲,温度升高有利于向活化能高的方向移动。

3、催化剂对化学反应速率的影响催化性具有选择性,比如某种物质在一个反应中是催化剂,在其他反应中就不一定是催化剂。对于具有主副反应的体系,可以选择合适的催化剂达到促进主反应抑制副反应的目的。另外,在化工生产中需要研究影响催化剂中毒的因素,避免由于使用工业设施不慎,导致催化剂中毒情况的发生。催化剂中毒使催化剂不能发挥最佳的催化效果,影响反应的进行。

三、总结

化学反应速率的意义范文第2篇

关键词:教学模型;化学反应速率;教学设计;教学转化

中图分类号:G633.8文献标识码:B文章编号:1672-1578(2013)03-0288-01

化学反应速率是化学动力学的重要内容。化学反应速率内容隶属于对化学反应的认识。高中阶段自主学习方法的运用、抽象思维能力的形成都需要一定的锻炼机会。通过本节课的学习、实践,探究,学生已经初步涉及物质的本身性质,浓度,温度、催化剂以及反应物的颗粒大小等因素对反应速率的影响,并已经掌握了一些实验基本能力(操作技能、观察能力、分析能力、简单运用实验解决问题能力、评价简单实验能力等)。可见,这样的编排符合学生的能力发展水平。从而为学习本内容奠定了基础。

1."化学反应速率"模型的教学设计

图1化学反应速率的学生认识发展层级

数学模型是对所研究问题进行一种数学上的抽象,即把问题用科学的符号语言表述为一种数学结构。通过数学模型的逻辑推理、求解和运算,就能够获得客观事物的有关结论。化学反应速率方程是在大量实验经验的基础上得出的数学模型,是浓度与化学反应速率之间的数学关系。不同的化学反应,其反应浓度与化学反应速率的定量关系是不同的,速率方程实际上是一个经验公式。因此这一数学模型的建立过程有助于扩展学生对规律研究的认识。

2.建立从具体知识的教学向为以观念构建为核心的教学转化

观念建构为本教学在内容上也选择和讲授事实性知识,但事实性知识的作用更多的是观念建构的工具和载体,最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断的概括提炼而形成的深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用,能很好的把本来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。与此同时,观念建构为本教学强调要把学生置于真实有意义的学习环境里,通过问题解决和活动探究去建构观念而不是仅仅记忆事实。观念建构为本教学强调学习要在具体性知识的基础,通过不断的概括提炼而形成深层的观点和思想。要达到这一目的,就需要学生对具体性知识进行深入理解,找出知识之间的内在联系,并通过不断应用知识把知识功能化,挖掘知识的认识价值和方法价值,从而把具体性知识转化成观念性知识。

由于本部分内容的教学中涉及到的碰撞理论、活化能理论、速率方程等都是针对基元反应的,在应用于复杂反应时,可能会出现某些矛盾或错误,因此在教学中如果不涉及反应历程和基元反应的内容,就会影响学生对反应速率的本质的理解,但是在本部分内容的教学中加入反应历程和基元反应,又会给学生增加学习的难度。因此,在化学反应速率的教学中是否要涉及这些相关内容有待于进一步讨论。

参考文献

[1]高瑛,马宏伟,颜桂琴,化学教学,2005,(5):8-9

[2]陈瑞芝,化学教育,2007,28(8):48-50

[3]龚国祥,马春生,刘江田,化学教育,2012,,33(3):12-24

化学反应速率的意义范文第3篇

关键词: 题型特点 备考策略 题型分析

化学反应原理是高考“主考”和“必考”的内容,纵观近几年新课标高考主观题型中,反应原理的考查一直占有半壁江山,化学反应速率与化学平衡知识更是反应原理考查的重中之重。

2014年全国Ⅰ卷:28题考点:化学方程式的书写,盖斯定律的应用,化学平衡常数及相关计算,图像分析,影响化学反应速率的因素及大小比较。

S2015年全国Ⅰ卷:28题考点:氧化还原反应,溶度积常数的计算,根据键能计算反应热,平衡常数,电极反应式的书写及电池能量密度计算。

2016年全国Ⅰ卷:27题考点:离子方程式的书写,实验现象的描述,转化率、平衡常数的大小判断,利用溶度积常数计算离子浓度。

2017年全国高考预测:预计2017年高考新课标全国卷中仍以工业生产为载体,综合考查化学反应速率与化学平衡,有关热化学方程式的计算,电化学知识的综合应用等。

一、反应原理主观题型的特点

反应原理主观题型有如下特点:1.题头:以真实化学生产实际为背景。

2.题干:以表格、图表的形式提供相关信息,以熟悉的物质、新颖的情景呈现。

3.题尾:根据表格、图表中涉及的知识设问。一般考查的内容较多,思维转换角度大,试题难度较大,对思维能力的要求较高。

那么具体考什么?

1.书写:(1)根据盖斯定律书写热化学方程式;(2)电极反应的书写。

2.判断:(1)外界条件对反应速率的影响;(2)平衡移动的判断;(3)溶液中离子浓度的关系;(4)速率平衡图像。

3.计算:(1)化学反应速率;(2)反应热;(3)化学平衡常数及计算。

二、备考策略

该类试题难度一般较大,解题时要认真分析每个小题考查的知识点,迅速转变思路,具体步骤:

1.审题――浏览全题,明确已知和所求,挖掘解题切入点。

2.析题――仔细审题,关注有效信息。

(1)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题:

明确横纵坐标的含义理解起点、终点、拐点的意义分析曲线的变化趋势。

(2)对于图表数据类试题:

分析数据分析数据间的内在联系找出数据的变化规律挖掘数据的隐含意义。

(3)对于电化学类试题:

判断是原电池还是电解池分析电极类别,书写电极反应式按电极反应式进行相关计算。

(4)对于电解质溶液类试题:

明确溶液中的物质类型及可能存在的平衡类型,然后进行解答。

3.答题――合理切入,规范正确答题。

化学反应速率的意义范文第4篇

1.有关反应速率的问题

v=Δc/Δt,表示在Δt内化学反应的平均速率,不是瞬时速率.在同一反应中,用不同的物质来表示反应速率时,数值可以相同,也可以是不同的.这些数值所表示的都是同一反应速率.因此,表示反应速率时,必须说明用哪种物质作为标准.用不同物质来表示反应速率时,其比值一定等于化学方程式中的化学计量数之比.

例1 已知:4NH3+5O2=4NO+6H2O,若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)[mol/(L•min)]表示,则正确的关系式是( )

(A) 4/5v(NH3)=v(O2) (B) 5/6v(O2)=v(H2O)

(C) 2/3v(NH3)=v(H2O)(D) 4/5v(O2)=v(NO)

解析:将等式改成比例关系,(D)项v(O2)∶v(NO)=5∶4,故正确.答案:(D).

2.比较化学反应速率大小的方法

化学反应速率大小的比较容易弄错,现介绍两种比较方法,以确保不出差错.

(1)统一标准法:将某一物质表示的反应速率选定为比较标准,以其他物质表示的反应速率全部按上述换算方法换算成以同一物质表示的反应速率,然后直接依据数值大小比较化学反应速率的大小,但一定要注意单位相同.此方法很直观,易理解,一般用得较多.

(2)比较比值法:先求出不同的物质表示的反应速率比和化学方程式中相应物质的化学计量数之比,再比较两个比值的大小,确定表示反应速率的大小.例如:任一反应:

mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g),若v(A)∶

v(B)>m∶n,则以A表示的反应速率大;若v(A)

∶v(B)=m∶n,则以A、B表示的反应速率相等;若v(A)∶v(B)<m∶n,则以B表示的反应速率大.此方法计算较麻烦,在比较反应速率大小时也常使用.

例2 对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是( )

(A) v(A)=0.01 mol/(L•s)

(B) v(B)=0.02 mol/(L•s)

(C) v(B)=0.60 mol/(L•min)

(D) v(C)=1.00 mol/(L•min)

解析:将各项换算为v(A)且以mol/(L•s)为单位进行比较:

v(A)[mol/(L•s)]

(A) []0.01

(B) v(B)=0.02 mol/(L•s) 0.02 3=1 150

(C) v(B)=0.6 mol/(L•min) 0.01 3=1 300

(D) v(C)=1.00 mol/(L•min) 0.50 60=1 120

答案:(A).

3.研究化学反应速率应注意的几个问题

(1)在整个化学反应过程中,反应不是以同样的速率进行的.因此,单位时间内反应物或生成物浓度的变化是指这段时间内化学反应的平均速率,而不是瞬时速率.

(2)由于物质间严格按照一定量的关系相互反应的,因此同一化学反应在同一时间间隔内的各物质的浓度变化不一定相等,同一化学反应中的不同物质反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比.虽然用不同物质的浓度变化来表示时,其数值不一定相等,但是这些数值所表示的意义是相同的.

(3)固体反应物颗粒大小可影响化学反应速率,但改变固体的量对化学反应速率的影响可以忽略不计.

(4)用单位时间内某一物质浓度的变化来表示的反应速率与化学平衡中的正、逆反应速率是不同的概念.例如,在2NO2N2O4平衡体系中,v(NO2)=0,但v(正)=v(逆)≠0,可见二者有本质区别.

例3 下列各组反应(表中物质均为反应物)中,反应刚开始时,放出氢气的速率最大的是( )

编号 金属(块状) 酸的浓度及体积 反应温度/℃

(A) 0.4 mol Mg 6 mol•L-1硝酸10 mL 60

(B) 0.3 mol Mg 3 mol•L-1盐酸40 mL 60

(C) 0.4 mol Fe 3 mol•L-1盐酸50 mL 60

(D) 0.1 mol Mg 3 mol•L-1硫酸10 mL 60

解析:依据金属的化学性质,金属镁的活动性大于铁的活动性,首先把(

C)选项排除;硝酸具有强氧化性,与金属反应不会放出氢气,排除(A)项;影响放出氢气的速率与固体镁的多少无关,只与溶液中H+浓度的大小有关,(

D)选项符合.

答案:(D).

例4 合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=

-92.4 kJ•mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图1所示,下列说法正确的是( )

(A) t1升高了温度 〖WB]

(B) t2时使用了催化剂

(C) t3时降低了温度

(D) t4时减小了压强

解析:(A)项,升高温度,正反应速率应是突增后再逐渐增大的;

(C)项,降低温度,正反应速率应是突降后再逐渐减小的;(D)项,t4时对应的速率变化的条件应为减小NH3的浓度.减小压强,正反应速率应先突降再逐渐减小.答案:(B).

二、化学反应速率考点扫描

考点1:反应速率的计算

例5 反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10 L的密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为( )

(A) v(NH3)=0.010 mol•L-1•s-1

(B) v(O2)=0.0010 mol•L-1•s-1

(C) v(NO)=0.0010 mol•L-1•s-1

(D) v(H2O)=0.045 mol•L-1•s-1

解析:由题意可计算:v(H2O)=

0.45 mol 30 s×10 L=0.0015

mol•L-1•s-1,且有:v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)=4∶5∶4∶6,所以v(NH3)=0.0010 mol•L-1•s-1;v(NO)=0.0010 mol•L-1•s-1;v(O2)=0.00125 mol•L-1•s-1.答案:(C).

考点2:影响反应速率的因素

第1类:反应放热导致反应速率加快

例6 把除去氧化膜的镁条投入到盛有稀盐酸的试管中发现H2产生的速率变化如图2所示,其中t1~t2速率变化的主要原因是 ;t2~t3速率变化的主要原因是 .

解析:对液体反应物而言,导致速率变化的主要原因是浓度和温度,t1~t2速率增加应考虑温度影响,即反应放热;t2~t3速率减小应考虑浓度影响,即随着反应的进行稀盐酸浓度减小.

答案:t1~t2:该反应是放热反应,放出的热使温度升高,故反应速率加快;t2~t3:随着反应的进行稀盐酸浓度减小,反应速率减小.

第2类:反应物的浓度随反应进行而减小,使反应速率减小或停止反应

例7 向50 mL18 mol/L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,被还原的硫酸的物质的量是( )

(A) 等于0.90 mol(B) 大于0.45 mol,小于0.90mol

(C) 等于0.45mol(D) 小于0.45 mol

解析:“18 mol/L的H2SO4”即为浓硫酸,由Cu+2H2SO4(浓)〖FY(=〗 〖FY)〗 CuSO4+SO2+2H2O知2 mol H2SO4参加反应,被还原的H2SO4为1 mol,若50 mL×10-3 L/mL×18 mol/L=0.90 mol都参加反应,被还原的H2SO4应为0.45 mol.但浓硫酸随着反应的进行越来越稀,稀硫酸不能氧化铜,故0.90 mol硫酸不能完全反应,故被还原的硫酸的物质的量应小于0.45 mol.答案:(D).

第3类:生成物对化学反应起催化作用,加快反应速率

例8 亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂,在常温下不见光时可保存一年,但中酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解:

5HClO2=4ClO2+H++Cl-+2H2O

分解时,刚加入硫酸反应缓慢,随后突然反应释放出ClO2,这是因为( )

(A) 酸使亚氯酸的氧化性增强

(B) 溶液中的H+起催化作用

(C) 溶液中的Cl-起催化作用 (D) 逸出的ClO2使反应的生成物浓度降低

解析:对于(A)项,因反应为自身分解反应,亚氯酸的氧化性增强与否,与反应速率无关;(B)项若H+起催化作用,则开始时反应速率就应迅速;(C)项随反应进行,产生氯离子对反应起到催化作用,符合题意;(D)项ClO2逸出使反应正向进行,其他生成物浓度升高,而不是降低.答案:(C).

例9 氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成-1价的Cl和+6价的硫的反应速率如图3所示,已知这个反应随着溶液中c(H+)的增大而加快.

(1)为什么反应开始的一段时间反应速率加快?

(2)为什么反应后期反应速率下降?

解析:把问题(1)作为已知考查,开始时反应速率加快的可能因素有:①增大浓度,②加压,③升温,④加催化剂,联系题意排除②④,由于题意不涉及热量变化,故不考虑③,接下来考虑①,但题中无外加物,所以只考虑c(H+)的变化,c(H+)浓度增加会增强KClO3的氧化性,从而使反应速率加快.

化学反应速率的意义范文第5篇

建构主义理论认为,情境是意义建构的基本条件.因此,建构主义非常强调学习的情境性,强调把所学的知识与一定的任务挂起钩来,提倡在教学中使用真实性任务,让学生通过一定的合作来解决情境性问题,以此建构起能灵活迁移应用的知识经验.实验是学习化学的最好的老师,任何问题都没有实验来得更有说服力.每次进教室的时候,如果我带了实验仪器进教室,学生就非常好奇,学习的兴致非常快的被调动起来,若这节课按着我以前的思路来上课的话,起码要到离下课还有10分钟的时候再来做.这时学生早已对实验失去了兴趣,这就是心理学上的超限效应.因此,在设计这节课的时候,我一定要让学生自己动手,让他们能亲身体会.如何使他们的学习情趣调动到最大化,我试着让学生先做实验,先从定性角度体会影响化学反应速率的因素.我分别设计了5组实验:1.比较碳酸钠和碳酸氢钠和同浓度的盐酸反应的快慢;2.比较Na2S2O3分别和不同浓度的稀H2SO4反应的快慢(以产生黄色沉淀的先后顺序来判断);3.比较同浓度的Na2S2O3和同浓度的稀H2SO4在不同温度下分反应快慢;4.比较块状与粉末状的CaCO3和同浓度的盐酸反应的快慢;5.比较H2O2在MnO2有无的条件下反应的快慢.通过这5个实验学生立刻就得出结论:影响反应速率的本质原因是物质本身的性质,同时还清楚了外界条件是如何影响化学反应速率的.并能自己举出一些生活实例.只有亲身体验,才会印象深刻,才会有主动发现问题和寻找原因的学习能力.反思学生实验是以大组为单位,共分5组,每组只做一个实验,相比演示实验,这在一定程度上不仅可以节省时间,还可以很好得营造活跃的课堂氛围.由实验学生认识到了化学反应速率的快慢受到外界条件的干扰,在学习的同时,他们又开始探索如何来表示某一个化学反应速率,能否从具体的数值上来判断反应的快慢.于是,我就进行我的第二步教学内容

二、以概念为基础,充分发挥学生的学习能力

首先,我让学生回忆物理学上有关速率的概念及表达方式,然后,以PPT方式投影化学反应速率的概念,让学生自主完成化学反应速率的表达式,根据学生的书写,最终确定正确的表达式,同时学生也认识到这是一个平均速率.反思这种方式可以让学习能力薄弱的同学也一同参与,且有成功的喜悦.相比教师直接转述更有利于学生的自主学习,在教学中时时刻刻让学生参与到教学活动中,使其掌握良好的学习方式,为其终身学习打下基础.

三、以练习为突破,充分调动学生的归纳和拓展能力

在教学过程中,如何能很好得调动学生,让学生的心、手、脑一起动起来,可以有很多种方式,在这一知识点的处理上,我采用多练习,通过练习使学生得到了锻炼,还能高质、高效的完成化学反应速率的推导公式和计算方法.例1在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L,在这10s内A的化学反应速率为.该例题巩固学习化学反应速率的计算表达式.例2向2L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2,5s末测得剩余SO2是0.3mol,则v(SO2)=.该例题在表达式的基础上进行了变形,通过计算,学生自行得出了化学反应速率的推导公式.并且由该题得出不同物质表示同一反应速率的数值关系,以及引起该关系的原因.例3反应A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g)在四种不同条件下的反应速率为:A.v(A)=0.3mol/(L·s)B.v(B)=0.6mol/(L·s)C.v(C)=1.0mol/(L·min)D.v(D)=0.45mol/(L·s)则该反应速率的快慢顺序为.这例题会有一大半的学生进入陷阱,我引导学生回忆例2中的结论,最后由学生自己总结归纳在数值上如何比较化学反应速率的快慢.当然,在这个过程中,我一直会提示学生,在这种暗示下,学生学习的归纳能力得到了提高,并能举一反三,自己学会了并理解了知识点.反思以这种练习的方式引导学生自己归纳出相应的知识点,虽然在时间上花去了比较多,但对学生而言,他们在学习过程中有一种求知的欲望,这种欲望被点燃了,并能很好的解决,学生便能得到满足感,我觉得也很值得.

四、将知识赋予生活生产,提高学生分析问题的能力