反应速率常数与活化能教案资料
实验17化学反应速率与活化能的测定
实验17 化学反应速率与活化能的测定一、实验目的1．进一步了解浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，加深对反应速率、反应级数和活化能概念的理解。
2．了解过二硫酸铵与碘化钾反应的反应速率测定原理和方法，学习通过数据处理和作图求算反应级数和反应的活化能。
3. 练习在水浴中保持恒温的操作。
二、实验原理在水溶液中，过二硫酸铵和碘化钾发生以下反应S 2O 82－+3I －==== 2SO 42－+ I 3－（1）根据反应速率方程，若用S 2O 82－量随时间的不断降低来表示反应速率，则：r ＝ －dtO S dc )(282−＝)()(282−−⋅⋅I c O S c k n m本实验测定的是一段时间t Δ内反应的平均速率r ，由于在t Δ时间内本反应的r 变化较小，故可用平均速率近似代替起始速率。
即：r ＝－tO S c ΔΔ−)(282≈)()(282−−⋅⋅I c O S c k n m 式中：Δc (S 2O 82－)为Δt 时间内S 2O 82－浓度的改变值。
c (S 2O 82－) 、c (I －)分别为两种离子的初始浓度；k 为反应速率常数；m ，n 为决定反应级数的两个值；m+n 即为反应级数。
为了测定在一定时间t Δ内S 2O 82－的变化值，可在混合(NH 4)2S 2O 8溶液和KI 溶液的同时，加入一定体积已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时，也同时进行着如下反应：2S 2O 32－+ I 3－=== S 4O 62－+ 3I－(2)反应（2）比反应（1）进行得快，瞬间即可完成。
由反应（1）生成的碘能立即与S 2O 32－作用，生成无色的S 4O 62－和I －。
因此，在开始一段时间内，看不到碘与淀粉作用所显示的蓝色，但当S 2O 32－用尽，反应（1）继续生成的微量I 3－与淀粉作用，使溶液显示出蓝色。
根据此原理及从反应（1）和反应（2）可看出，从反应开始到溶液出现蓝色所需的时间t Δ内，S 2O 82－浓度的改变量为S 2O 32－在溶液中浓度的一半。
高中化学选择性必修一教案讲义：影响化学反应速率的因素 活化能(教师版)
影响化学反应速率的因素活化能01目标任务课程标准学习目标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。
1．认识化学反应速率是可以调控的，能从多角度、动态地分析外界条件改变对化学反应速率的影响，运用化学原理解决简单的化学实际问题。
2．能基于证据分析外部条件对化学反应速率的影响，建立认知模型，并能运用模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。
3．能对影响化学反应速率的多个外界因素进行调控，设计实验探究影响化学反应速率的因素。
02预习导学自主梳理1.外界因素对化学反应速率的影响（1）浓度①增大反应物浓度，化学反应速率。
②固体或纯液体的浓度为常数，改变其用量时，化学反应速率。
③增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，化学反应速率。
（2）温度升高温度，化学反应速率；降低温度，反应速率。
（3）压强①对于没有气体参加的化学反应，改变压强，对化学反应速率无影响。
②对于有气体参加的反应A.恒温时：压缩体积−−−→引起压强−−−→引起反应物浓度−−−→引起化学反应速率。
B.恒温、恒容时：充入反应物气体−−−→引起压强−−→反应浓度−−−→引起化学反应速率。
充入“天关”气体−−−→引起压强−−→反应物浓度−−→化学反应速率。
C.恒盟、恒压时：充入“无关”气体−−→压强−−−→引起体积−−−→引起反应物浓度化学反应速率。
（4）催化剂催化剂一般能使化学反应速率。
2.碰撞理论（1）基元反应发生的先决条件是反应物分子发生。
（2）有效碰撞是的碰撞。
（3）有效磁撞的条件：发生碰撞的分子具有足够高；分子有合适的。
（4）活化分子是具有足够高能量、能发生的分子。
（5）活化分子的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做。
（6）反应物、生成物的能量与活化能的关系：E 1为，E 1－E 2为。
3.碰撞理论分析影响化学反应速率的外界因素（1）浓度其他条件不变时，增加反应物浓度−−→单位体积内反应物中的活化分子数目−−→的次数增多−−→化学反应速率。
实验化学反应速率与活化能
实验化学反应速率与活化能集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）实验 化学反应速率与活化能一、实验目的1.了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。
2.测定过二硫酸铵与碘化钾反应的速率，并计算反应级数、反应速率常数和反应的活化能。
二、实验原理：在水溶液中过二硫酸铵与碘化钾反应为：(NH 4)2S 2O 8 + 3KI === (NH 4)2SO 4 + K 2SO 4 + KI 3其离子反应为： S 2O 82- + 3I - === SO 42- + I 3- （1）反应速率方程为： nIm O S c kc r --⋅=282 式中r 是瞬时速率。
若-282O S c 、-I c 是起始浓度，则r 表示初速率(v 0)。
在实验中只能测定出在一段时间内反应的平均速率。
在此实验中近似地用平均速率代替初速率：为了能测出反应在△t 时间内S 2O 82-浓度的改变量，需要在混合(NH 4)2S 2O 8 和KI 溶液的同时，加入一定体积已知浓度的Na 2S 2O 3溶液和淀粉溶液，这样在（1）进行的同时还进行着另一反应：2S 2O 32- + I 3- === S 4O 62- + 3I - （2）此反应几乎是瞬间完成，（1）反应比（2）反应慢得多。
因此，反应（1）生成的I 3-立即与S 2O 32-反应，生成无色S 4O 62-和I -，而观察不到碘与淀粉呈现的特征蓝色。
当S 2O 32-消耗尽，（2）反应不进行，（1）反应还在进行，则生成的I 3-遇淀粉呈蓝色。
从反应开始到溶液出现蓝色这一段时间△t 里，S 2O 32-浓度的改变值为：再从（1）和（2）反应对比，则得：通过改变S 2O 82- 和I -的初始浓度，测定消耗等量的S 2O 82- 的物质的量浓度-∆282OS c 所需的不同时间间隔，即计算出反应物不同初始浓度的初速率，确定出速率方程和反应速率常数。
高中化学教学教案：化学反应速率与活化能的关系
活化能的定义：反应物分子获得足够能量，克服势能屏障，转化为产物所需的最小能量
活化能的作用：决定了反应速率，活化能越大，反应速率越慢
活化能的影响因素：温度、压力、催化剂等
活化能与反应速率的关系： Arrhenius公式，k=Ae^(-Ea/RT)，其中Ea为活化能，T为热力学温度，k为速率常数
掌握化学反应速率的概念和计算方法
理解活化能的概念和意义
学会设计实验探究化学反应速率与活化能的关系
学会分析实验数据，得出结论
教学内容
03
化学反应速率的定义与计算方法
化学反应速率的定义：反应物浓度随时间的变化率
应用：预测反应的进行程度和方向，优化反应条件
影响因素：温度、压力、催化剂等
计算方法：通过实验数据拟合得到
讨论主题：化学反应速率与活化能的关系
讨论目的：引导学生深入理解化学反应速率与活化能的关系
讨论方法：分组讨论，每组提出一个问题，然后共同讨论解答
讨论成果：每组分享讨论成果，教师进行点评和总结
教学过程
05
导入：通过实例引入化学反应速率与活化能的关系
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实验目的：通过实验理解化学反应速率与活化能的关系
化学反应速率与活化能的关系
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01
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04
教学方法与手段
02
教学目标
03
教学内容
05
教学过程
06
作业与要求
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01
教学目标
02
理解化学反应速率的概念
化学反应速率的定义：反应物浓度随时间的变化率
化学反应速率的表示方法：用v表示，单位为mol/L·s或mol/L·min
无机化学实验 实验十一 化学反应速度与活化能 文档资料
用同样方法进行表1中实验编号2-5的实 验 。为了使溶液的离子强度和总体积不变， 在编号2~5的实验中，缺少的KI(NH4)2S2O8 的量分别用KNO3或(NH4)2SO4溶液补足。
注意事项：
1、严格按照合理顺序混合药品。 2、取用药品要用专用量筒，不可混用。 3、加入 (NH4)2S2O8溶液的同时记录时间，按动
S 2O82－+ 3I－==2SO42－+I3－
(1)
设反应的速率方程可表示为：
v = k ·Cm(S2O82－)·Cn(I-) 其中，v是反应速率， k 是速率常数， C(S2O82－)、 C (I-）是即时浓度， m、n之和为反应级数。
通过实验能测定在单位时间内反应的平均速 率，如果在一定时间 Δt内S2O82－浓度的改变量为 ΔC(S2O82－) ，则平均速率表示为：
1 2
c0
(S2O32?
)
由于每份混合液中S2O32－的初始浓度都 相同，因此Δc(S2O82－)也都是相同的。这样， 只要记下从反应开始到溶液刚呈现蓝色所需 的时间Δt，就可以求出初反应速率。
利用求得的反应速率，可计算出速率常数k 和反应级数m、n ,确定速率方程。
实验步骤：
一、浓度对化学反应速率的影响
(NH4)2S2O8（0.20 mol·L－1）、KI（0.20 mol·L－1） KNO3（0.20 mol·L－1）、Na2S2O3（0.010 mol·L－1） （NH4)2SO4（0.20 mol·L－1）、Cu (NO3)2（0.020 mol·L－1），淀粉（0.4 ％）
实验原理：
在水溶液中 S2O82－与I－发生如下反应：
按表1中的实验编号4的用量，分别向 烧杯中加入KI、Na2S2O3、 KNO3和淀粉溶 液，再加入2滴0.020 mol·L－1 Cu(NO3)2溶 液，搅拌均匀，迅速加入(NH4)2S2O8溶液， 搅拌，记录反应时间。将此反应速率与表 1中的实验编号4的反应速率进行比较，得 出定性结论。
化学反应的活化能与反应速率常数
活化能的大小影响 反应速率常数的大 小
实验测定
定义：通过实验测定反应速率常数和活化能的方法 实验原理：利用Arrhenius公式计算活化能 实验步骤：选择合适的反应，测量反应速率常数，计算活化能 实验结果：通过实验数据得出活化能的大小和反应速率常数的关系
反应速率常数
定义与意义
定义：反应速率常数是 描述化学反应速率与反 应物浓度的关系的重要 参数
变化规律
活化能越低，反应速率常数 越大
活化能越高，反应速率常数 越小
反应速率常数随温度升高而 增大
活化能与反应速率常数的关 系受温度影响
对反应进程的影响
活化能：决定反应能否进行 反应速率常数：反应的快慢程度 关系：活化能越高，反应速率常数越小，反应越慢 实例：不同温度下，活化能与反应速率常数的关系
反应速率常数与活化能之间存在反比关系，可以通过计算反应速率常数来推测活化能的大 小。
活化能与反应速率 常数的关系
影响因素
温度：温度越高， 活化能越低，反应 速率常数越大
催化剂：催化剂可 以降低反应的活化 能，提高反应速率 常数
反应物浓度：反应 物浓度越高，活化 能越大，反应速率 常数越大
压力：压力越大， 活化能越小，反应 速率常数越大
实际应用
化学反应动力学 研究：通过研究 活化能与反应速 率常数的关系， 可以深入了解化 学反应的动力学 过程和机理。
药物研发：在药 物研发过程中， 了解药物分子与 靶点分子的活化 能与反应速率常 数的关系，有助 于优化药物设计 和提高治疗效果。
环境科学：在环 境科学领域，活 化能与反应速率 常数的关系可用 于研究污染物在 环境中的降解和 转化过程，为环 境污染控制和治 理提供理论支持。
实验八 化学反应速度与活化能
实验八化学反应速度与活化能一、实验目的1、了解化学反应速率与活化能之间的关系。
2、掌握测定反应速率实验的方法。
二、实验原理化学反应根据反应速率可分为快速反应和缓慢反应，其中缓慢反应的速率较慢，需要提供外界能量，才能进一步发生反应。
反应开始时，反应物只有一部分，此时的碰撞频率较低，从而导致反应速率较慢。
但是如果反应物在某种条件下被提供能量，就会使它们动能增加，碰撞的频率也会随之增加，反应的速率也会随之增大。
这种需要外界能量才能发生的反应的能量差，我们称之为“活化能”。
对于一个反应来说，它的反应速率与其物质浓度、温度、反应物质的物理状态、催化剂等多种因素有关。
其中，温度对化学反应速率的影响最大，当反应物温度升高时，它们的分子运动速度加快，碰撞的能量也就增大，反应速率也随之增大。
如果要研究一个反应的反应速率与温度之间的关系，可以进行实验，通过实验结果绘制一条反应速率随温度变化的曲线，称之为“反应速率温度曲线”。
在一定温度范围内，反应速率与温度之间的关系可使用阿伦尼乌斯方程来表示：K=Ae^(-Ea/RT)其中K为反应速率常函，A为指数因子，e为自然对数的底数，Ea为活化能（kJ/mol），R为气体常数，T为反应温度。
阿伦尼乌斯方程表达了反应速率对温度的依赖关系，并提供了计算反应的活化能的方法。
在反应速率和温度的关系曲线上，不同温度下的反应速率常数可以利用不同反应条件下的实验结果得到（如反应完成所需的时间或所生成的产物数量等），并带入阿伦尼乌斯方程中求得不同温度下的活化能。
三、实验步骤1、将3mL的10%硫酸溶液装入一只小杯子中，再将3mL的0.02mol/L名义浓度的碳酸钙溶液倒入另一只小杯子中。
2、将烧杯用电热板加热，加热到大约60℃左右时，即可开始反应速率测定实验。
3、将两只小杯子中的溶液混合，开始计时。
4、观察混合溶液在反应过程中的变化，每隔10秒钟记录一次变化。
5、当观察到反应已经全面进行时，将数据记录下来，以此计算反应速率常数。
化学反应速率与活化能教案研究
化学反应速率与活化能教案研究一、引言在化学反应中，反应速率是一个重要的指标，它描述了反应物消耗和产物生成的快慢程度。
而活化能是影响反应速率的关键因素之一。
本教案研究的目的是通过理论探讨和实验演示，帮助学生理解化学反应速率与活化能的概念，并掌握相关计算方法。
二、理论探讨1. 化学反应速率的定义和计算方法化学反应速率是指单位时间内反应物消耗或产物生成的数量变化。
在反应开始时，反应速率通常较高，然后随着反应进行逐渐降低，直至达到平衡态。
常见的计算方法包括初始速率法和平均速率法。
2. 活化能的概念和影响因素活化能是指化学反应发生的能垒，即反应物转化为过渡态所需的最小能量。
它是由反应物分子之间的相互作用力、碰撞频率和碰撞能量等因素决定的。
温度的升高会提高反应物的平均动能，从而增加反应物分子之间的碰撞频率和能量，降低反应物分子达到活化能的门槛。
三、实验演示1. 实验材料和步骤材料：甲酸、过氧化氢、硫酸、催化剂等。
步骤：（1）取一定量的甲酸和过氧化氢，加入试管中。
（2）加入少量的硫酸作为催化剂。
（3）观察反应过程中的变化，并记录时间和温度。
（4）重复实验，改变温度条件，观察反应速率的变化。
2. 实验结果和讨论根据实验记录，我们可以得到不同温度条件下的反应速率数据，并绘制出反应速率随温度变化的曲线图。
通过分析实验数据，学生可以发现随着温度升高，反应速率增加的趋势，并解释为活化能的降低。
四、案例分析通过案例分析，帮助学生运用所学知识解释实际应用中的化学反应速率问题。
比如，解释为什么在低温下储存食物可以延缓其变质的速率，或者为什么在冷天里汽车启动困难。
五、总结与拓展通过本教案的学习，学生将能够深入理解化学反应速率与活化能之间的关系，掌握相关计算方法，并将相关知识应用于实际问题中。
此外，学生还可以进一步探索其他影响反应速率的因素，并与活化能进行深入研究，拓展他们对化学反应的理解。
六、延伸阅读1. 罗氏速率方程2. 阳离子速率3. 关于催化剂的研究七、参考文献1. Atkins, P. & de Paula, J. (2010). Atkins' Physical Chemistry (8th ed.). Oxford University Press.2. Levine, I. N. (2017). Physical Chemistry (7th ed.). McGraw-Hill Education.以上为化学反应速率与活化能教案研究的内容，希望能对您的学习有所帮助。
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可通过实验测定。除了反应物的性质以外，浓度、温度和催化剂也是影响 反应速率的重要因素。气体还有压强。
气体反应的快慢还与压力有关。增加反应物的浓度，即增加了单位体积内 活化分子的数目，从而增加了单位时间内反应物分子有效碰撞的次数，导致反
反应速率常数与活化 能
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大学化学结课论文
反应速率常数与活化能
院 （系） 专业 学生 学号 班号 指导教师 日期
哈尔滨工业大学
2014 年 12 月
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反应速率常数与活化能
摘要:反应速率常数与活化能是大学化学的一个重要部分，反应速率常数与活化 能的测定的实验通过对 和酸性 KI 的反应的研究与计算，得到了反应的反应 速率常数和活化能。本文主要对此实验进行分析，并对反应速率常数和活化能 进行简要介绍。 关键词：活化能；反应速率；实验。
化学反应速率与其活化能的大小密切相关，活化能越低，反应速率越快， 因此降低活化能会有效地促进反应的进行。酶通过降低活化能（实际上是通过 改变反应途径的方式降低活化能）来促进一些原本很慢的生化反应得以快速进 行。 3、过氧化氢与酸性碘化钾反应的动力学
与酸性 KI 反应的化学方程式：
离子方程式：
在 KI 的酸性溶液中，加入一定量的淀粉溶液和
标准溶液，然后一
次加入一定量的 溶液。有如下反应：
1)
I
反应很慢
2)
反应很快
3)
反应很快
4)
反应很快
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反应速率可以写成
其中 k= （ ），上式积分得
即： 再根据阿累尼乌斯公式
，即可求出活化能。
三、实验误差分析 1、温度的影响
温度会对化学反应的速率产生影响，在这次实验中，第二组高于常温 10 摄 氏度，在测量过程中处于室温条件下，反应溶液的温度会不断下降，这会对实 验产生影响，但影响过小可以忽略不计。
2、实验原理： 反应方程式
1)
I
2)
3)
4)
速率常数表达式：
式中
：
。
利用阿累尼乌斯公式：
式中
——在温度
E——反应的活化能；
时的反应速率常数；
R——理想气体常数。 3、实验过程
1）酸性碘化钾溶液的配制
取 250ml 容量瓶，加入 30ml 0.4mol KI 溶液，加水到容量瓶体积的
2/3 处后，再加入 15ml 3mol
现蓝色时，随即启动电子秒表，并立即加入 1ml
溶液（注意：按表和
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注入要同时进行）。当蓝色第二次出现时，利用电子秒表的取样功能，记录时
间数据，同时再加入 1ml
溶液，以此类似，每当蓝色出现时，均计时
并加入 1ml
溶液，直到记录 5 次时间数据为止。
Determination of the reaction rate constant and activation energy
Abstract: the reaction rate constant and activation energy is an important part of college chemistry, and the determination of reaction rate constant and activation energy of experiment through reaction of H_2 0 _2 and acidic KI research and calculation, get the reaction rate constant and activation energy of the reaction. In this paper, this experiment is analyzed, and the reaction rate constant and activation energy are briefly introduced. Key words: activation energy; The reaction rate. The experiment.
仅供学习与交流提高反应温度，即增加了活化分子的百分数，也增加了单位时间 内反应物分子有效碰撞的次数，导致反应速率加快。使用正催化剂，改变了反 应历程，降低了反应所需的活化能。 2、活化能
活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量。以 酶和底物为例，二者自由状态下的势能与二者相结合形成的活化分子的势能之 差就是反应所需的活化能，因此不是说活化能存在于细胞中，而是细胞中的某 些能量为反应提供了所需的活化能。
3）高于室温 10 摄氏度时反应速率常数的测定
同前配制溶液。将盛有反应液的烧杯放到恒温水浴上加热，当加热到高于
原始溶液温度 10 摄氏度时，将烧杯移至磁力搅拌器上搅拌。由于在高温时，
反应速率很快，反应时间很短，而所用反应溶液又较多，所以在测定过程中，
温度下降不多，可以满足测量精度。
4、实验结果
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
时间/s 130
264
447
670
950
时间/s 61
138
232
351
507
55.86 47.89 48.42 47.73 46.36
平均
49.25
由实验数据可以看出，温度越高，反应速率越快。而且活化能不是一个定 值，测量过程中也存在误差，测量结果必然存在一定的误差。 二、理论简介与分析 1、反应速率常数
及 3ml 淀粉溶液，加水稀释到刻度，
摇匀。将全部溶液倒入 1000ml 的烧杯内。
2）室温时 反应速率常数的测定 在装有反应液的烧杯中放入一磁子，将烧杯放在磁力搅拌器上搅拌。用注
射器取 1ml 0.1000mol
溶液注入烧杯中，然后用移液管吸取 10ml
0.1000mol
溶液加入此烧杯中，反应开始进行。当溶液第一次出
反应速率常数与活化能的测定的实验，利用 和酸性 KI 的反应，通过一 系列的实验观察与计算，研究了反应速率的影响因素，计算得到了反应速率常 数与活化能。 一、实验简介 1、实验目的：
1）学会测定化学反应速率常数和活化能; 2）了解温度对反应速率的影响。
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