影响化学反应速率的因素-选修4-(新人教版)资料.ppt

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 能够发生化学反应的碰撞。能够发生化学反应的碰撞。具有较高能量具有较高能量,有可能发生有效碰撞的分子。有可能发生有效碰撞的分子。活化分子所多出普通分子的那部分能量。活化分子所多出普通分子的那部分能量。活化能越低，活化能越低，单位体积单位体积内活化分子数越多，化内活化分子数越多，化 学反应速率就会越快。学反应速率就会越快。有效碰撞：有效碰撞：活化分子：活化分子：活化能活化能:活化能和反应速率的关系活化能和反应速率的关系:E1的涵义：的涵义：E2的涵义：的涵义：E2-E1的涵义：的涵义：反应物的活化能反应物的活化能活化分子变为生成物活化分子变为生成物分子时所放出的能量分子时所放出的能量反应热反应热反应是否放热与活化能无关反应是否放热与活化能无关分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量有合适的取向有合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应活化分子活化分子有效碰撞理论有效碰撞理论活化分子百分数活化分子百分数=（活化分子数活化分子数/反应物分子总数）反应物分子总数）100%活活%=(n(n活活/n/n总）总）100%100%化学反应速率主要取决于：化学反应速率主要取决于：单位时间内有效碰撞的次数单位时间内有效碰撞的次数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的方法，法，都可以用来改变、控制反应的速率都可以用来改变、控制反应的速率。反反应应物物本本身身的的性性质质活活化化能能的的大大小小决定决定单单位位体体积积内内活活化化分分子子数数决定决定单单位位时时间间内内有有效效碰碰撞撞次次数数决定决定化化学学反反应应速速率率的的快快慢慢决定决定（决定速度的）（决定速度的）内因内因外外 因因 影响反应速率的因素影响反应速率的因素外因：外因：浓度浓度 压强压强 温度温度 催化剂催化剂 其他因素：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等光、颗粒大小、溶剂等 以上条件都可以用来改变、控制以上条件都可以用来改变、控制 反应的速率反应的速率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第一课时第一课时一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内分子数增多分子数增多温度不变，温度不变，活化分子百分数不变活化分子百分数不变活化分子数增多活化分子数增多结果：结果：浓度大的浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4溶液先褪色溶液先褪色有效碰撞次数增加有效碰撞次数增加反应速率加快反应速率加快单位体积内：单位体积内：实验实验2-22-22KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O结论结论：在其他条件不变时：在其他条件不变时，增大反应物浓度，可增大反应物浓度，可以增大反应速率以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。化学反应的速率。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、此规律、此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，反应物反应物是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率不变。不变。c c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐、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。减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。注意：注意：b b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大。率越大。d、对于、对于可逆反应可逆反应，反应物的浓度改变，影响正反应速率反应物的浓度改变，影响正反应速率；生成物的浓度改变，影响逆反应速率生成物的浓度改变，影响逆反应速率。若若将物质的量相等的将物质的量相等的HIHI气体分别放在等容积的气体分别放在等容积的两个两个 桶桶中，第一个保持体积不变，第二个压缩为中，第一个保持体积不变，第二个压缩为原来的原来的 1/21/2，其它，其它条件不变，则条件不变，则HIHI的分解反应速率谁快？的分解反应速率谁快？如如反应：反应：3KSCN+FeCl3KSCN+FeCl3 3 =Fe(SCN)Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl 若若在上述反应体系中加入在上述反应体系中加入KClKCl晶体，会不会晶体，会不会影响化影响化 学学反应速率反应速率？若？若不会，为什么？若会，怎样影响？不会，为什么？若会，怎样影响？一定一定条件下，在条件下，在CaCOCaCO3 3（块状）（块状）+2HCl=+2HCl=CaCl CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反应反应中，为了加快反应中，为了加快反应的速率的速率 下列下列那些方法可行：那些方法可行：A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 应用应用举例举例ADAD第二个快第二个快不会，没有改变反应条件不会，没有改变反应条件二、二、压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响单位体积内单位体积内分子数增多分子数增多单位体积内单位体积内活化分子数增多活化分子数增多有效碰撞次数增加有效碰撞次数增加反应速率加快反应速率加快增大气体压强（减小体积）增大气体压强（减小体积）气体浓度增大气体浓度增大。结论：结论：对有气体参加的反应对有气体参加的反应，其他条件不变时，增大，其他条件不变时，增大压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反压强，化学反应速率加快；减小压强，化学反应速率减慢。应速率减慢。【注意注意】2 2、对于反应物和生成物、对于反应物和生成物都有气体都有气体的的可逆反应可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，减小压强，正、逆反应速率都减小。正、逆反应速率都减小。（只是倍数不同）（只是倍数不同）1、如果、如果参加反应的物质无气体参加反应的物质无气体，改变压强，改变压强对化学反应速率无影响。对化学反应速率无影响。3、压强的改变必须、压强的改变必须引起引起气体气体浓度改变浓度改变才才能影响化学反应速率。能影响化学反应速率。对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况:1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少浓度增大浓度增大反应反应速率增大速率增大2、恒温时、恒温时、恒容时：恒容时：（1）、充入气体反应物）、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总总压增大压增大反应速率增大反应速率增大；（2）、冲入）、冲入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变浓度不变反应速率不变反应速率不变3、恒温时、恒压时：、恒温时、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如He等）等）引起体积增大，引起体积增大，各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减反应速率减慢。慢。mA(g)+nB(g)=pC(g)例如：例如：在在N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3中，当中，当其他外界条件其他外界条件不变时不变时1 1、减小减小体系压强，该反应的速率怎么变？体系压强，该反应的速率怎么变？2 2、在、在反应中保持体系容积不变，充入反应中保持体系容积不变，充入N N2 2 ，反应的反应的速率怎么变？速率怎么变？3 3、在、在反应中保持体系容积不变，充入反应中保持体系容积不变，充入HeHe，反应反应的速率怎么变？的速率怎么变？4 4、在、在反应中保持体系压强不变，充入反应中保持体系压强不变，充入HeHe，反应反应的速率怎么变？的速率怎么变？应用应用举例举例变小变小变大变大不变不变变小变小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第二课时第二课时例例：对于反应：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍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压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响DE三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O1、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2、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应都适用。3、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率都加快，都加快，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。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响实验实验2-4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使用催化剂，能够使用催化剂，能够降低反应所需的能量降低反应所需的能量，这样会使，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快使反应速率加快。催化剂催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变成和质量在反应前后保持不变催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加快加快化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应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变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂 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。质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。率，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，对不发生的反催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用应无作用 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：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。明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。学反应的速率产生影响。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）影响因素影响因素分子总分子总数数活化分子活化分子百分数百分数活化分活化分子总数子总数活化分子浓度活化分子浓度（单位体积活（单位体积活化分子数）化分子数）增大浓度增大浓度增大压强增大压强升高温度升高温度正催化剂正催化剂增加增加不变不变不变不变不变不变不变不变不变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变不变练习练习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NO+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减小减小练习练习4：在密闭容器里，通入在密闭容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改变下列条件，改变下列条件，反应速率将如何改变反应速率将如何改变?(1)升高温度升高温度 ；(2)加入催化剂加入催化剂 ；(3)充入更多的充入更多的H2 ；(4)扩大容器的体积扩大容器的体积 ；(5)容器容积不变，通入氖气容器容积不变，通入氖气 。练习练习5：KClO3和和NaHSO3间的反应生成间的反应生成Cl-和和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，的增加而加快，试说明：试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率为什么反应开始时，反应速率增大？增大？(2)反应后期速率降低的主要原因反应后期速率降低的主要原因是什么？是什么？反反应应速速率率时间时间 增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因是（是（）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数总数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、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、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练习练习6：将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，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其中能使最初的化学反应速率增大的是（）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半半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、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、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG练习练习7：硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应：与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）下列四种情况中最早出现浑浊的是：（）A、10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLB、10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mLC、20时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLD、20 时时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC练习练习8：