人教版高二化学《影响化学反应速率的因素》课件.pptx

第二节第二节第二节第二节 影响化学反应速率的因影响化学反应速率的因影响化学反应速率的因影响化学反应速率的因素素素素 自主学习1、什么是活化分子、活化能、有效碰撞？、什么是活化分子、活化能、有效碰撞？2、有效碰撞与反、有效碰撞与反应应速率的关系？速率的关系？3、影响化学反、影响化学反应应速率的因素有哪些？速率的因素有哪些？4、浓浓度和度和压压强强是如何改是如何改变变化学反化学反应应速率的？速率的？没合适的取向没合适的取向没足够的能量没足够的能量足够的能量足够的能量+合适的取向合适的取向类比法：类比法：借鉴投篮借鉴投篮 碰碰 撞撞 理理 论论 一、有效碰撞理论与活化分子一、有效碰撞理论与活化分子1、有效碰撞：、有效碰撞：反应物分子间能够发生化学反应的碰撞。反应物分子间能够发生化学反应的碰撞。发生有效碰撞的条件：发生有效碰撞的条件：活化分子活化分子 合适取向合适取向2、活化分子：、活化分子：在化学反应中，具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。在化学反应中，具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子。3 3、活化分子百分数：、活化分子百分数：有效碰撞与化学反应速率的关系：有效碰撞与化学反应速率的关系：有效碰撞频率越高，化学反应速率越有效碰撞频率越高，化学反应速率越快。快。活化分子数活化分子数反应物分子数反应物分子数100%100%4 4 4 4、活化能：、活化能：、活化能：、活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分。活化分子高出反应物分子平均能量的部分。活化分子高出反应物分子平均能量的部分。活化分子高出反应物分子平均能量的部分。E1:反应物的活化能E2：生成物的活化能5 5 5 5、化学反应历程：、化学反应历程：、化学反应历程：、化学反应历程：普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量 所有所有能够改变内能能够改变内能,运动速率运动速率,以及碰撞几率以及碰撞几率的方法，的方法，都都可以用来改变、控制反应的速率。可以用来改变、控制反应的速率。活化能与化学反应速率的关系：活化能与化学反应速率的关系：活化能越低活化能越低 普通分子变成活化普通分子变成活化分子（活化分子数目增多）分子（活化分子数目增多）活化分子百活化分子百分数增大分数增大 单位时间内有效碰撞次数单位时间内有效碰撞次数增多增多 化学反应速率加快。化学反应速率加快。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素1 1、在通常情况下，、在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水的反与水的反应哪个剧烈应哪个剧烈(反应速率快反应速率快)？为什么？为什么？2 2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生积等浓度的盐酸中，产生COCO2 2的速率哪个较快？的速率哪个较快？为什么？为什么？3 3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？以上说明化学反应速率的决定因素是什么以上说明化学反应速率的决定因素是什么？想一想想一想？决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质本身的化学性质本身的化学性质。二、影响化学反应速率的因素二、影响化学反应速率的因素2、外因：浓度、压强、温度、催化剂等、外因：浓度、压强、温度、催化剂等1、内因：反应物本身的性质（主要因素）、内因：反应物本身的性质（主要因素）三、浓度对化学反应速率的因素三、浓度对化学反应速率的因素实验实验2-22-2结论：结论：浓度大的浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色先褪色2KMnO2KMnO4 4+5H+5H2 2C C2 2O O4 4+3H+3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4+2MnSO+2MnSO4 4+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O1 1、规律：、规律：在其他条件不变时，在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增增大反应物浓度，可以增大反应速率。减小大反应速率。减小反应物浓度，可以减小反应速率。反应物浓度，可以减小反应速率。2 2、原因：、原因：浓度增大浓度增大 单位体积内反应分子数单位体积内反应分子数 活化分子数活化分子数（活化分子百分数不变）（活化分子百分数不变）有效碰撞频率有效碰撞频率 VV3 3、适用范围：、适用范围：气体、溶液气体、溶液 （固体或纯液体的浓度视为常数）（固体或纯液体的浓度视为常数）浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增活化分子数增多多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。a a、增减固体或纯液体的量（、增减固体或纯液体的量（m m、n n），），V V不变。不变。b b、对于可逆反应而言，增大、对于可逆反应而言，增大C C生成物，生成物，V V也增大；也增大；对于非可逆反应而言，增大对于非可逆反应而言，增大C C生成物，生成物，V V不变；不变；c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。一般反应速率也会逐渐减小。注意：注意：1 1、一定条件下，在一定条件下，在CaCOCaCO3 3(块状块状)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反应中，为了反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：加快反应的速率，下列那些方法可行：A A、通入HCl气体 B B、加水、加水 C C、加入同浓度盐酸、加入同浓度盐酸 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 E、加入少量CaCOCaCO3 3(块状块状)F)F、加入少量、加入少量CaClCaCl2 2粉末粉末2 2、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反应速率，但不减少氢气、足量铁粉与一定量盐酸反应，为了减慢反应速率，但不减少氢气的产量，可加入下列物质中的：的产量，可加入下列物质中的：A A、水、水 B B、NaOHNaOH固体固体 C C、NaNa2 2COCO3 3固体固体 D D、NaClNaCl溶液溶液 ADAD随堂随堂练习：3 3、对于可逆反应、对于可逆反应N N2 2+3H+3H2 2 2NH 2NH3 3而言，下列措施能够增大反应速率而言，下列措施能够增大反应速率的是：的是：A A、增大氢气的浓度、增大氢气的浓度 B B、增大氨气的浓度增大氨气的浓度 AB原因：原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，将会对气体来说，若其他条件不变，增大压强，将会减小气体的体积，那么单位体积的反应物的减小气体的体积，那么单位体积的反应物的n将将增加增加，即，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。想一想：对于一定质量的气体而言，压强和浓度有什么关系呢？想一想：对于一定质量的气体而言，压强和浓度有什么关系呢？压强和速率的关系呢？压强和速率的关系呢？四、四、压强对化学反化学反应速率的因素速率的因素（PV=nRT）压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响1 1、原因：、原因：增大气体压强增大气体压强 气体体积气体体积 反应物浓度反应物浓度（活化分子（活化分子%不变，不变，活化分子活化分子数数）有效碰撞频率有效碰撞频率 VV 对于有气体参加的反应，对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，若其他条件不变，增大压强，气体气体体积缩小，浓度增大，体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，反反应速率加快；减小压强，反应应速率减慢。速率减慢。2 2、规律：、规律：3 3、适用范围：、适用范围：仅适用于有气体参与的化学反应仅适用于有气体参与的化学反应4 4、注意：、注意：压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过改变反应物浓度来通过改变反应物浓度来实现的。实现的。若改变体系压强不能改变反应物浓度则反应速率不变。若改变体系压强不能改变反应物浓度则反应速率不变。5 5、情况：对于有气体参与的化学反应、情况：对于有气体参与的化学反应 （PV=nRT）恒温恒容恒温恒容：恒温恒压：恒温恒压：A、充入气体反应物充入气体反应物总压增大总压增大反应物浓度增大反应物浓度增大反应速率增大反应速率增大；B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引起总压增大，但各反引起总压增大，但各反应物的分压不变应物的分压不变 各物质的浓度不变各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变 A、充入气体反应物、充入气体反应物气体体积增大气体体积增大 反应物浓度不变反应物浓度不变 反应速率不变反应速率不变；恒温恒压（总压）：恒温恒压（总压）：（PV=nRT）B、充入、充入“无关反应物无关反应物”气体体积增大气体体积增大反应物浓度减小反应物浓度减小 反应速率减小反应速率减小；对于反应对于反应N N2 2+O+O2 2=2NO=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（该反应的化学反应速率（）A A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B B、体积不变充入、体积不变充入 N N2 2 使压强增大使压强增大C C、体积不变充入、体积不变充入 O O2 2使压强增大使压强增大 D D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2 2倍倍E E、体积不变充入氦气使压强增大、体积不变充入氦气使压强增大 F F、压强不变，充入氦气、压强不变，充入氦气DEF应用应用3 3：增加增加压强，下列反，下列反应速率不会速率不会变大的是大的是 A、碘蒸气和、碘蒸气和氢气化合成碘化气化合成碘化氢 B、稀硫酸和、稀硫酸和氢氧化氧化钠溶液反溶液反应 C、二氧化碳通入澄清石灰水中、二氧化碳通入澄清石灰水中 D、氨的催化氧化、氨的催化氧化应用应用4 4：B （第二课时）（第二课时）温度、催化剂对化学反应速率的影响温度、催化剂对化学反应速率的影响第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素自主学习1、温度：在、温度：在 时，升高温度，化学反应速率时，升高温度，化学反应速率 。【说明】【说明】实验测得，温度每升高实验测得，温度每升高10，化学反应速率一般增大到，化学反应速率一般增大到原来的原来的2-42-4倍；倍；在其他条件不变时，改变温度，化学反应速率在其他条件不变时，改变温度，化学反应速率一一定定改变；改变；温度对任何反应的速率均有影响，不仅影响温度对任何反应的速率均有影响，不仅影响正反应速率正反应速率，而且影响而且影响逆反应速率逆反应速率。2 2、催化剂能、催化剂能 其他物质的化学反应速率，而本身的其他物质的化学反应速率，而本身的 和和 在反应前后都不变。在反应前后都不变。改改变外界条件外界条件理理论解解释C（反应物）增大P增大T增大使用催化剂一、温度对化学反应速率的因素一、温度对化学反应速率的因素实验实验2-32-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 其他条件不变，温度升高，反应速率加快；其他条件不变，温度升高，反应速率加快；温度降低，反应速率减慢。温度降低，反应速率减慢。1 1、规律：、规律：2 2、原因：、原因：T 普通分子从外界获得能量变为活化分子普通分子从外界获得能量变为活化分子 活化分子数活化分子数活化分子百分数活化分子百分数VV有效碰撞频率有效碰撞频率3 3、适用范围：、适用范围：适用于任意反应，适用于任意反应，不受物质状态的影响不受物质状态的影响4 4、注意：、注意：一般说来，温度每升高一般说来，温度每升高1010，速率增加，速率增加2-42-4倍。倍。V倍数值倍数值（t2-t1)/10 =变化后的反应速率变化后的反应速率无论是无论是吸热反应还是放热反应，升高温度速率均增大吸热反应还是放热反应，升高温度速率均增大 反应若是可逆反应，反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加升高温度，正、逆反应速率都加快；快；降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。实验实验2-42-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率二、催化剂对化学反应速率的因素二、催化剂对化学反应速率的因素催化剂催化剂：能改变能改变V V而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变。而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变。注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂二、催化二、催化剂对化学反化学反应速率的因素速率的因素1 1、规律：、规律：加催化剂，改变化学反应速率加催化剂，改变化学反应速率2 2、原因：、原因：催化剂催化剂 活化能活化能 活化分子数活化分子数活化分子百分数活化分子百分数VV普通分子转化为活化分子普通分子转化为活化分子 分类：正催化剂（分类：正催化剂（加快加快化学反应速率化学反应速率）负催化剂（负催化剂（减慢减慢化学反应速率化学反应速率）注意：注意：a.催化剂参与化学反应催化剂参与化学反应;b催化剂的判定：反应开始就有，先被消耗后又被生成的物质；催化剂的判定：反应开始就有，先被消耗后又被生成的物质；c中间产物：中间产物：反应开始没有，先被生成后又被消耗的物质；反应开始没有，先被生成后又被消耗的物质；练习：A+B=C+D;C+E=F+B 谁是中间产物，谁是催化剂？有效碰撞频率有效碰撞频率能能量量反反应过程程E1E2反反应物物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反反应热没加催没加催化化剂加了催化加了催化剂 凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质 和质量没有发生变化的物质叫催化剂和质量没有发生变化的物质叫催化剂 使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。从而改变反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂。没特别指明一般指正催化剂。催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无 作用。作用。催化剂一定的催化剂一定的具有选择性。具有选择性。催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显 下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。3 3、注意：、注意：各条件对速率的影响大小是：催化剂 温度浓度压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。三、其他三、其他 因素对化学反应速率的影响。因素对化学反应速率的影响。1 1、形成原电池，、形成原电池，V V增大。增大。2 2、光照：在光照条件下才能进行的反应，光照，、光照：在光照条件下才能进行的反应，光照，V V增大。增大。例如：例如：H H2 2+Cl+Cl 2 2 =2HCl =2HCl3 3、增大反应接触面，、增大反应接触面，V V增大。比如：块状变成粉末状。增大。比如：块状变成粉末状。4 4、形成溶液，、形成溶液，V V增大。增大。hv 外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）化学反应速率增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加增加不不变不不变不不变不不变不不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不不变增加增加增加增加增加增加增加增加练习练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（速率影响最小的因素是（）A、温度、温度 B、浓度、浓度 C、压强、压强 D、催化剂、催化剂练习练习2：下列条件的变化，是因为降低反应下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（分子百分数致使反应速率加快的是（）A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂练习练习3：设设C+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放正反应放热热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温度。对于前述反应，当温度升高时，升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（）A、同时增大、同时增大 B、同时减小同时减小 C、v1减少，减少，v2增大增大 D、v1增大，增大，v2减小减小A练习练习4：在密在密闭容器里，通入容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改，改变下列条件，下列条件，反反应速率将如何改速率将如何改变?(1)升高温度升高温度 ；(2)加入催化加入催化剂 ；(3)充入更多的充入更多的H2 ；(4)扩大容器的体大容器的体积 ；(5)容器容容器容积不不变，通入，通入氖气气 。增大增大增大增大增大增大减小减小不不变1、增大反、增大反应物的物的浓度度使反使反应速率加快的主要原因（速率加快的主要原因（）2、对于气体参与体系于气体参与体系增大增大压强使反使反应速率加快的主要原因是（速率加快的主要原因是（3、升高温度、升高温度使反使反应速率加快的主要原因是（速率加快的主要原因是（）4、使用催化、使用催化剂使反使反应速率加快的主要原因是（速率加快的主要原因是（）A A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数 B B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AAC D练习5：将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是能使最初的化学反应速率增大的是 （）A A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量增加一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量增加一倍B B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E E、加入、加入CaClCaCl2 2溶液溶液 F F、加入、加入CaClCaCl2 2固体固体G G、将、将CaCOCaCO3 3用用CaCOCaCO3 3粉末代替粉末代替BG练习7：硫代硫酸硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸与稀硫酸发生如下反生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）的是：（）A、10时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLB、10时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mLC、20时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLD、20 时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC练习8：