上课用第二节影响化学反应速率的因素课件.ppt

1、影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素练习练习 反应反应4NH3+5O2=4NO+6H2O 在在5L的密闭容器中进行半分钟后，的密闭容器中进行半分钟后，NO的物的物质的量增加了质的量增加了0.3mol，则此反应的平均速，则此反应的平均速率率Vx为（为（）A.v(NO)=0.12mol/（L.min）B.v(H2O)=0.18mol/（L.min）C.v(NO)=0.002mol/（L.s）D.v(O2)=0.0025mol/（L.s）ABCD一、影响反应速率的因素一、影响反应速率的因素（2 2）外因：）外因：（1 1）内因（主要因素）内因（主要因素）：参加反应物质的性质：参加反应物质的性

2、质浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。率。（1 1）浓度）浓度对反应速率的影响对反应速率的影响（2 2）压强对反应速率的影响）压强对反应速率的影响 对于气体反应对于气体反应:增大压强增大压强(减小容器容积减小容器容积)相相当于增大反应物的浓度当于增大反应物的浓度,反应速率加快反应速率加快.对于只有固体或液体参加的反应对于只有固体或液体参加的反应,压强的变压强的变化对反应速率的影响可以忽略不计化对反应速率的影响可以忽略不计.在其它

3、条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温在其它条件不变的情况下，升温反应速率增大，降温反应速率减小反应速率减小（3 3）温度对反应速率的影响）温度对反应速率的影响（4 4）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改变化学反应速率，一般极大加快反应速率催化剂改变化学反应速率，一般极大加快反应速率其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。其它条件不变，增加反应物浓度加快化学反应速率。（1 1）浓度）浓度对反应速率的影响对反应速率的影响（2 2）压强对反应速率的影响）压强对反应速率的影响对于气体反应对于气体反应:增大压强增大压强(减小容器容积减小容器容积)相当于增相当于增大反应物的浓

4、度大反应物的浓度,反应速率加快反应速率加快.对于只有固体或液体参加的反应对于只有固体或液体参加的反应,压强的变化对反压强的变化对反应速率的影响可以忽略不计应速率的影响可以忽略不计.化学反应的过程是反应物分子中的原子化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组合重新组合，生，生成生成物分子的过程成生成物分子的过程，其间必然发生分子间的碰撞。其间必然发生分子间的碰撞。如如化学键的形成的过程化学键的形成的过程旧键的断裂、旧键的断裂、新键的形成都是通过反应物分子新键的形成都是通过反应物分子(或离子或离子)的相互碰撞来实现的，如果反应物分子的相互碰撞来实现的，如果反应物分子(或离子或离子)的相互不接触、不碰

5、撞，就不可的相互不接触、不碰撞，就不可能发生化学反应能发生化学反应。二、碰撞理论二、碰撞理论 每升气体中，分子碰撞达每秒每升气体中，分子碰撞达每秒3.53.5x10 x102828 次之多。又如，在常温下常次之多。又如，在常温下常 压下压下,H H2 2和和O O2 2混合可以长时间共存而不发生明显反混合可以长时间共存而不发生明显反应，可见应，可见反应物分子反应物分子(或离子或离子)的的每次每次碰碰撞撞不一定都能发生化学反应。不一定都能发生化学反应。我们把能够发生化学反应的我们把能够发生化学反应的碰撞碰撞叫做叫做有效有效碰撞碰撞，把能够发生有效，把能够发生有效碰撞碰撞的分子的分子叫活化分子。叫

6、活化分子。1 1、什么是什么是有效碰撞？有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞引起分子间的化学反应的碰撞结论：结论：分子间的分子间的碰撞碰撞是发生化学反应的是发生化学反应的必要条件必要条件而而有效碰撞有效碰撞是发生化学反应的是发生化学反应的充分条件充分条件2 2、什么是什么是活化分子？活化分子？具有具有较高能量较高能量，能够，能够发生有效碰撞发生有效碰撞的分子的分子结论：结论：发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子，活化分子，但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。（2 2）空间因素）空间因素（1 1）能量因素）能量因素（1 1）能量因素）能量因素（

7、2 2）空间因素）空间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：借鉴投篮借鉴投篮获得灵感获得灵感 +3 3、什么是什么是活化能？活化能？活化分子高出活化分子高出反应物分子平均能量反应物分子平均能量的部分的部分能量能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最低能量活化分子最低能量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该反应是该反应是吸热反吸热反应应还是还是放热放热反应反应?活化能与反活化能与反应热有关吗应热有关吗?反应热反应热 如何从有效碰撞模型理解化学反应速率的快如何从有效

8、碰撞模型理解化学反应速率的快慢？慢？（1 1）某一化学反应的速率大小与单位时间内）某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有效碰撞的次数有关有关（2 2）有效碰撞次数的）有效碰撞次数的多少多少与单位体积内反应与单位体积内反应物中物中活化分子的多少活化分子的多少有关。有关。（3 3）一定条件下，单位体积内反应物中）一定条件下，单位体积内反应物中活活化化分子的多少与该反应的分子的多少与该反应的活化能的大小活化能的大小有关。有关。（4 4）活化能的大小是由）活化能的大小是由反应物的性质反应物的性质决定的。决定的。（5 5）反应物的性质又与）反应物的性质又与分子的内部结构分子的内部结构有关。有

9、关。活化能活化能越小越小则一般分子成为活化分子则一般分子成为活化分子越容易越容易，及，及活化分子百分数越大。活化分子百分数越大。则单位体积内活化分子则单位体积内活化分子越多越多，则单位时间内有效，则单位时间内有效碰撞碰撞越多越多，则反应速率则反应速率越快。越快。反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内反应物分子的内部结构是决定化学反应速率的内因。因。思考：如果活化能为思考：如果活化能为“0”0”将会怎样？将会怎样？单位体积内活化分子数单位体积内活化分子数(c活活)单位体积内反应物分子总数单位体积内反应物分子总数(c总总)=活化分子百分数活化分子百分数(活活%)一个反应要发生一般要经历哪些过程

10、？一个反应要发生一般要经历哪些过程？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随堂练习随堂练习下列说法错误的是下列说法错误的是A.A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能才能发生化学反应发生化学反应B.B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.E.能发生有效碰撞的分子必须具有较高的能量能发生有效碰撞的分子必须具有

11、较高的能量F.F.活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分活化能指活化分子多出反应物分子平均能量的那部分能量能量化学反应的本质可以认为就是旧键的断裂化学反应的本质可以认为就是旧键的断裂和新键的重组。和新键的重组。如果分子间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向三、碰撞理论解释各外界因素对速率的影响三、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反应速率理论本质分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子

12、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 1 1、浓度、浓度c活活=c总总活活%浓度增大浓度增大c总总T不变，不变，活活%不变不变c活增大活增大有效碰撞有效碰撞V应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 应用应用2 2：若将物质的量相等的若将

13、物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个针桶中，一个气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的保持体积不变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，则。其它条件不变，则HI的分解反应速率谁快？的分解反应速率谁快？在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率反应速率。应用应用3：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3 Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响化学反应速率？晶体，不会影响化学反应速率？因为反应实质为：因为反应实质为：Fe3+3SCN-Fe(SCN)3如果分子

14、间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向三、碰撞理论解释各外界因素对速率的影响三、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 c活活=c总总活活%2 2、压强、压强压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变Vc增大

15、增大 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对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 P增大增大c成比例成比例增大，增大，P减小减小c成比例成比例减小减小发散思考发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强只对于有气体参加的反应的速率有影响压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对（紧扣对c的影响）的影响）其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。增大，反应速率加快。例例1、在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时：中，当其他外界条件不变时：减小体系压强，该反

16、应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎，反应的速率怎么变？么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么，反应的速率怎么变？变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么，反应的速率怎么变？变？压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响例例2、对于反应、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（列条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

17、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、碰撞理论解释各外界因素对速率的影响三、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 c活活=c总总活活%一般一般说来，温度每升高说来，

18、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%c活活V3 3、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:_;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

19、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%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 碰撞频率碰撞频率三、碰撞理论解释各外界因素对速率的影响

20、三、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 c活活=c总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V4 4、催化剂、催化剂 c活活改变反应的途径改变反应的途径活活%c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最低能量活化分子最低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最活化分子最低能量低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有催

21、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最低能量活化分子最低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最低能量最低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，

22、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？取取2g干燥干燥Al粉和粉和3g碘粉小心混匀，分四堆，碘粉小心混匀，分四堆，往混合物上分别加往混合物上分别加0.5g水、水、1g胆矾、胆矾、1g无水无水CuSO4。首先首先加水那堆冒火花，发生剧烈反应；加水那堆冒火花，发生剧烈反应；其次其次是加胆矾的；是加胆矾的；最难最难反应的是加无水反应的是加无水CuSO4的那堆。的那堆。1）铝和碘反应的方程式：）铝和碘反应的方程式：_2）铝和碘反应还可以看到）铝和碘反应还可以看到_3）三堆混合物发生反应的先后顺序说明）三堆混

23、合物发生反应的先后顺序说明_催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响小结：影响化学反应速率的因素小结：影响化学反应速率的因素 内因：物质本身的性质内因：物质本身的性质 外因：见表。外因：见表。对反应速率的对反应速率的影响：一般是影响：一般是:催化剂催化剂 温度温度 浓度。浓度。(正正)增增.(负负)减。减。减减增增减减增增减减增增反应速率反应速率改变活化能改变活化能使用催化剂使用催化剂活化分子百分数活化分子百分数降低降低温度温度活化分子百分数活化分子百分数升高升高温度温度单位体积活化分子数单位体积活化分子数减小减小压强（气体）压强（气体）单位体积活化分子数单位体积活化分子数增大增大压强（气

24、体）压强（气体）活化分子总数活化分子总数减小减小反应物浓度反应物浓度活化分子总数活化分子总数增大增大反应物浓度反应物浓度原因原因条件条件 影响影响 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

25、、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外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合理论分析类理论分析类1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其、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

26、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、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粉末代替粉末代替外在条件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合实践应用类实践应用类BG2、硫代硫酸钠（、硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸发生如下）与稀硫酸发生如下反应：反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O外在条

27、件对外在条件对反应速率的影响反应速率的影响综合综合实践应用类实践应用类 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：（）（1）10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mL（2）10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mL（3）20 时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mL（4）20 时时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC 解析：本题是一道化学与数学

28、、物理解析：本题是一道化学与数学、物理学科间知识渗透试题，它主要考查学生学科间知识渗透试题，它主要考查学生“将化学问题抽象成数学问题，利用数学将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具通过计算和推理解决化学问题工具通过计算和推理解决化学问题”的能的能力。因每升高力。因每升高10反应速率增加为原来反应速率增加为原来3倍，倍，如升高的温度为如升高的温度为t，则反应速率增加为原，则反应速率增加为原来的来的3 倍，反应由倍，反应由10升至升至40，反应速，反应速率增加为原来的率增加为原来的3 =33倍，完成反应的倍，完成反应的10%所需时间为所需时间为54min/33=2min。10t101040设设10时反应速度为时反应速度为v，则由题意，则由题意40时时反应速率为反应速率为27v，故，故 v54min=27vt t=2min