影响化学反应速率的条件2.ppt
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1、影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素回忆:化学反应的碰撞理论:回忆:化学反应的碰撞理论:、化学反应的实质是:、化学反应的实质是:旧的化学键断裂,新的化学键形成旧的化学键断裂,新的化学键形成、化学反应发生的先决条件:、化学反应发生的先决条件:反应物分子相互接触和碰撞反应物分子相互接触和碰撞注意:注意:反应物分子之间的碰撞次数很大,但并反应物分子之间的碰撞次数很大,但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。不是每一次碰撞均可发生化学反应。 在化学上,把能够发生化学反应的碰撞叫在化学上,把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞有效碰撞;不能发生化学反应的碰撞叫不能发生化学反应的碰撞叫无效碰无效碰撞撞;有
2、效碰撞次数越多,反应速率越快。有效碰撞次数越多,反应速率越快。分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生的条件化学反应发生的条件 化学反应速率与单位时间内分子间的有效化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数(有效碰撞频率)有关。碰撞次数(有效碰撞频率)有关。实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 结论结论 实验二实验二: :温度温度对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响进行加进行加热的先热的先生成沉生成沉淀淀 已知已知:Na:Na2 2S S2 2O O4 4 +
3、H + H2 2SOSO4 4 =Na =Na2 2SOSO4 4 +SO +SO2 2+S+S+H+H2 2O OP21 实验实验2-3三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响由由Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2反应同浓反应同浓度下高温首先出现混浊,说明度下高温首先出现混浊,说明。一般每升高一般每升高10反应速率可增加反应速率可增加24倍倍 阅读课本实验阅读课本实验2-,总结出温度对化总结出温度对化学反应速率的影响学反应速率的影响.结论:结论:在其它条件不变的情况下,升在其它条件不变的情况下,升温反应速率增大,降温反应速率减小温反应速率增大,降温反应速率减小
4、为什么?为什么? 实验一 Na2S2O4+H2SO4=Na2SO4+SO2+ S+H2O 从实验中可以得出结论 加热的一组首先出现浑浊。 科学探究 碘化钾加入稀硫酸,振荡加淀粉溶液,加热的试管先出现蓝色。 在浓度一定时,升高温度,反应物分子的能量增加,使原来一部分原来能量较低的分子变成活化分子,从而增加了反应物分子中的活化分子数,使有效碰撞次数增多,因而使反应速率增大。当然,由于升高温度,会使 分子的运动加快,单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加,反应也会相应加快,但这不是主要原因。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子
5、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活化分子活化分子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 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活% 一般一般说来,温度每升高说来,温度每升高10,速率增加,速率增加2-4倍。倍。T 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活% n活活 V温度温度2、把除去氧化膜的、把除去氧化膜的 Mg 条,投入到盛有条,投入到盛有稀盐酸的试管中,发现稀盐酸的试管中,发现 H2 的产生速率(的产生速率(v)与时间(与时间(t)的变化情况如右图所示,)的变化情况如右图所示, t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是: _ ;
6、 t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 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,反应速率加快友情提醒友情提醒: 温度对任何反应的反应速率皆温度对任何反应的反应速率皆有影响,但对于吸热或放热反应影响的程度不有影响,但对于吸热或放热反应影响的程度不同,对吸热反应影响程度较大。同,对吸热反应影响程度较大。例例1、对于反应、对于反应M+NP,如果温度每升高,如果温度每升高10,反应速率增加为原来的反应速率增加为原来的3倍。在倍。在10时完成反应的时完成反应的10%需要需要54min,将温度提高到,将温度提高到40完成反应的完成反应的10%
7、需要的时间为需要的时间为( ) A.2min B.3min C.6min D.9minV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原因:原因:温度升高温度升高分子获得更分子获得更高的能量高的能量活化分子活化分子百分数百分数提高提高有效碰撞有效碰撞次数提高次数提高反应速率加快反应速率加快温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响升高温度升高温度活化分子的百分比增活化分子的百分比增大大(分子运动速率加快,分子运动速率加快,碰撞频率增加碰撞频率增加)有效碰撞次数有效碰撞次数增多增多反应速率加快反应速率加快温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 影响影响外因外因 单位体积内
8、单位体积内有效碰撞几率有效碰撞几率化学反化学反应速率应速率分子总数分子总数活化分子数活化分子数升高温度升高温度不变不变增加增加增加增加加快加快 结论:当其它条件不变时,结论:当其它条件不变时, 升高温度反应速率增大;升高温度反应速率增大; 降低温度反应速率减小。降低温度反应速率减小。2.2.温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响: :外界条件对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响原因原因:(1)浓度一定时,升高温度,分子的能浓度一定时,升高温度,分子的能量增加,使一部分普通分子转变为活化分子量增加,使一部分普通分子转变为活化分子,从而从而增加了活化分子的百分数增加了活化分子的百分数,反应速
9、率增,反应速率增大大,这是这是主要原因主要原因。 规律:规律:其他条件不变时,升高温度,可其他条件不变时,升高温度,可以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应以增大反应速率,降低温度,可以减慢反应速率。速率。 (2)其次其次,温度升高,使温度升高,使分子运动的速度分子运动的速度加快加快,单位时间内反应物分子间的碰撞次数,单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加,反应速率也会相应的加快。增加,反应速率也会相应的加快。注意:注意:a、温度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响对放对放热反应和吸热反应都适用热反应和吸热反应都适用。 b、反应若是、反应若是可逆反应可逆反应,升高温度时升高温度时,正正
10、反应速率、反应速率、逆逆反应反应速率都加快速率都加快。课堂练习课堂练习 右图表示右图表示Mg与某稀盐酸反应的速率与与某稀盐酸反应的速率与时间的关系曲线,试解释出现上述曲线的时间的关系曲线,试解释出现上述曲线的原因原因 。速率时间温度、浓度因素温度、浓度因素实验三实验三: :设计对比实验设计对比实验探究探究催化剂催化剂对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 结论结论 已知:已知:2H2H2 2O O2 2 = 2H = 2H2 2O + OO + O2 2四、催化剂等因素的影响四、催化剂等因素的影响 催化剂有加快反应速率的催化剂,也催化剂有加快反应速率的催化剂
11、,也有减慢反应速率的催化剂,一般在没特殊指有减慢反应速率的催化剂,一般在没特殊指明的情况下都是指加快反应速率的催化剂。明的情况下都是指加快反应速率的催化剂。 一般催化剂参加反应,但在反应前一般催化剂参加反应,但在反应前后其质量和化学性质保持不变。后其质量和化学性质保持不变。 阅读课本实验阅读课本实验2-,总结出催化剂对总结出催化剂对化学反应速率的影响化学反应速率的影响.2H2O2=2H2O+O2MnO2为什么催化剂加快反应速率?为什么催化剂加快反应速率?生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化剂无催化剂活化分子能量活化分子能量反应物
12、平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 催化剂对化学反应速率的影响。催化剂对化学反应速率的影响。 原因:原因:在其他条件不变时,使用催化剂在其他条件不变时,使用催化剂可以大大可以大大降低反应所需要的能量降低反应所需要的能量,会使更多,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大的反应物分子成为活化分子,大大增加活化增加活化分子百分数分子百分数,因而使反应速率加快。,因而使反应速率加快。 规律:规律:催化剂可以改变化学反应的速率。催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能够加快反应速率的催化
13、剂。正催化剂:能够加快反应速率的催化剂。 负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。 如不特意说明,指正催化剂如不特意说明,指正催化剂。3.3.催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响外界条件对反应速率的影响通常情况下通常情况下, ,不特别指明不特别指明, ,催化剂都是指正催化剂催化剂都是指正催化剂催化剂催化剂加快化学反应速率;加快化学反应速率;减慢化学反应速率。减慢化学反应速率。正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂结论:当其他条件不变时,结论:当其他条件不变时,()催化剂对化学反应速率的影响化学反应速率的影响 催化剂能够降低反应所需要的活
14、化能,这催化剂能够降低反应所需要的活化能,这样使更多的反应物分子成为活化分子,大大样使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占增加单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数,从而提高了有效碰撞的频率,成千百分数,从而提高了有效碰撞的频率,成千上万倍地增大化学反应速率。如以下反应,上万倍地增大化学反应速率。如以下反应,加入二氧化锰加速过氧化氢的分解速度。加入二氧化锰加速过氧化氢的分解速度。 MnOMnO2 2(实验一)(实验一)2H2H2 2O=2HO=2H2 2O+OO+O2 2 注意:注意:a、凡是能改变反应速率而自身在化、凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后
15、化学性质和质量没有发生变化的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。物质叫催化剂。 c、催化剂中毒:催化剂的活性因接、催化剂中毒: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。种现象叫催化剂中毒。碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨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活化分子活化分子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 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应
16、的活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变钻隧道钻隧道生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化无催化剂剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量有催化剂有催化剂友情提醒:友情提醒: 使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正逆反应速率,从而改使用催化剂同等程度的增大(减慢)、正逆反应速率,从而改变反应到达平衡所需时间。变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指没特别指明一般指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化可能发生的反应,对不发生的反应无作用催化剂只能催
17、化可能发生的反应,对不发生的反应无作用 催化剂一定的具有选择性催化剂一定的具有选择性生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量活化分子活化分子能量能量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量 解释:解释:“对可逆反应而言,催化剂对可逆反应而言,催化剂既能既能催化正反应催化正反应又能又能催化逆反应催化逆反应”试利用如图原理加以解释?试利用如图原理加以解释?Ec:活化分子所具有的最低能量:活化分子所具有的最低能量Ee:所有分子的平均能量:所有分子的平均能量Ea:活化能:活化能催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响使
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