1、 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选修选修4化学反应原理化学反应原理第二章化学反应速率与化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡 1学习目标：学习目标：掌握内因和外因如浓度、压强掌握内因和外因如浓度、压强、温度温度、催催化剂对化学反应速率的影响。化剂对化学反应速率的影响。重点重点:外界条件对化学反应速率的影响。外界条件对化学反应速率的影响。难点：难点：学会学会2知识回顾及知识准备：知识回顾及知识准备：有效碰撞：有效碰撞：活化分子：活化分子：活化能活化能:能够发生化学反应的碰能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。撞叫做有效碰撞。能够发生有效碰撞的能够发生有效碰
2、撞的分子叫作活化分子。分子叫作活化分子。活化分子所多出普通分子的活化分子所多出普通分子的那部分能量那部分能量E1。活化能越低，单位体积内活化分子活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化学反应速率就会越快。数越多，化学反应速率就会越快。3没足够的能量足够的能量合适的取向借鉴投篮借鉴投篮获得灵感获得灵感没合适的取向.反应速率实验.swf4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 分子间能够发生化学反应的条件：分子间能够发生化学反应的条件：(必要条件必要条
3、件)反应物分子必须相互碰撞；反应物分子必须相互碰撞；(充要条件充要条件)1、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量 2、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5 一、一、影响反应速率的因素影响反应速率的因素（2）外因：）外因：（1）内因（主要因素）内因（主要因素）：由由参加反应物的性质决定参加反应物的性质决定浓度：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。6 一、浓度对化学反应速率的影响一、浓度对化学反应速率的影响 实验目的实验目的探究浓度的不同对化学反应速率的影响探究浓度的不同对化学反应速
4、率的影响实验原理实验原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2 +8H2O实验用品实验用品试管、胶头滴管、量筒、试管、胶头滴管、量筒、烧烧杯、杯、0.01mol/L的的KMnO4 溶液、溶液、0.1mol/LH2C2O4溶液、溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、溶液、0.1mol/LH2SO4溶液溶液探究探究实验实验2-27实验步骤实验步骤 1.取两支试管各加入取两支试管各加入4mL 0.01mol/L 的的 KMnO4 溶液和溶液和1mL 0.1mol.L-1 H2SO4溶溶 液。液。2.向其中一支试管加入向其中一支试管加入2mL0.1mol/L
5、H2C2O4 溶液溶液,记录溶液褪色所需的时间记录溶液褪色所需的时间，向另一向另一 支试支试管中加入管中加入2mL0.2mol/L H2C2O4溶液溶液记录溶液记录溶液褪色所需的时间褪色所需的时间。8其它条件不变时，增加反应物的浓度，其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓反应速率加快；反之，降低反应物的浓 度，反应速率减慢。度，反应速率减慢。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢慢快快探究实验探究实验2-2结论：结论：实验实验2-2结论：浓度大的结论：浓度大的H2
6、C2O4（aq）先褪色）先褪色9 影影 影响影响外因外因 单位体积内单位体积内有效碰撞有效碰撞次数次数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增大浓度增大浓度10浓度对反应速率的影响 影响影响外因外因 单位体积内单位体积内有效碰撞有效碰撞次数次数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增大浓度增大浓度增加增加增加增加增加增加加快加快11注意注意 对于纯固体或纯液体，其对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速的量改变时不影响化学反应速率。率。12练练2）：）：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3
7、=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，会不会影响化学反晶体，会不会影响化学反 应速率？为什么？应速率？为什么？练练1）：）：一定条件下，在一定条件下，在 CaCO3(状状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加反应中，为了加 快反应的速率，下列那些方法可行：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A D答：不会。因为反应实质为：答：不会。因为反应实质为：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3练练3）：）：一定量的
8、盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减 缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加 入适量的（入适量的（）A、氢氧化钠固体；、氢氧化钠固体；B、水；、水；C、氯化铵固体；、氯化铵固体；D、醋酸钠固体。、醋酸钠固体。BDBD13请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响。化学反应速率的影响。二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响增大压强，增大压强，气体体积缩小气体体积缩小，反应物浓度增大，反应物浓度增大，反应速率加快。反应速率加快。14 影影.压强
9、因素.swf15 影响影响外因外因 单位体积内单位体积内有效碰撞次数有效碰撞次数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增大压强增大压强增加增加增加增加增加增加加快加快16结论：其它条件不变时，有气体参加的结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。小压强，反应速率减慢。17注意注意：1 1、压强对反应速率的影响适用、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。于有气体参加的反应。2 2、由于固体、液体粒子间的空、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们隙很小，增大压强几乎不能改
10、变它们的浓度，因此对的浓度，因此对只有只有固体或液体参加固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。影响可以忽略不计。18例例1 1、在、在N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3中，当其他外界条件不变时：中，当其他外界条件不变时：1)1)减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？2)2)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 ，反应的速率怎么，反应的速率怎么变？变？3)3)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HeHe，反应的速率怎，反应的速率怎么变？么
11、变？4)4)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HeHe，反应的速率怎，反应的速率怎么变？么变？讨讨论论发散思考发散思考：压强的改变对于任何有气体参加化学压强的改变对于任何有气体参加化学 反应的速率都有影响吗？反应的速率都有影响吗？19反应速率无变化！反应速率无变化！解释：解释：He分子分子3)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，反应的速率怎么变？，反应的速率怎么变？4)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，反应的 速率怎么变？速率怎么变？20对于气体有下列几种情况的规律对于气体有下列几种情况的规律:1
12、1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少CC增大增大反应速反应速率增大率增大2 2、恒容时：、恒容时：A A、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压增大总压增大反应速率增大；反应速率增大；B B、充入、充入“无关气体无关气体”（如（如HeHe等）等）引起总压增大，引起总压增大，但各但各反应反应物的浓度不变物的浓度不变 反应速率不变反应速率不变3 3、恒压时：、恒压时：充入充入“无关气体无关气体”（如（如HeHe等）等）引起体引起体积增大积增大各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。21 对于压强的改变，对于压强的改变，只有只有引起反应体
13、系中反应物浓度引起反应体系中反应物浓度的变化的变化，才对反应速率产生，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。变了反应物的浓度。注意！注意！22练练4）：）：对于反应对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，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下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
14、变充入氦气使压强增大DE23练练5）：）：反应反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加增加C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强增大使体系压强增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N2使容器体积变大使容器体积变大AC24三、温度对化学反应速率的影响三、温度对化学反应速率的影响 第第2组组实验目的实验目的探究温度的不同对化学反应速率的影响探究温度的不同对化学反应
15、速率的影响实验原理实验原理Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S +H2O实验用品实验用品试管、胶头滴管、试管、胶头滴管、量筒、烧杯、量筒、烧杯、0.2mol/L的的H2SO4 溶液、溶液、0.1mol/LNa2S2O3溶液溶液 实验步骤实验步骤1.取两支试管各加入取两支试管各加入2mL0.1mol/L的的H2SO4；再取两；再取两 支试管各加支试管各加 入入2mL0.1mol/LNa2S2O3；分成两组。分成两组。2.将其中一组试管浸入到热水中，将其中一组试管浸入到热水中，将另将另一组一组试管浸试管浸 入到冷水中；入到冷水中；3.记录出现浑浊的时间。记录出现浑浊的时间。探究探究
16、实验实验23二1班25其它条件不变，升高温度，反应速率加其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。快；降低温度，反应速率减慢。编编 号号0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4 反应温度反应温度反应快慢反应快慢1 2ml2ml室温室温22ml2ml热水热水 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响慢慢快快探究实验探究实验23用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？结论：结论：26温度对反应速率的影响 影响影响外因外因 单位体积内单位体积内有效碰撞次数有效碰撞次数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
17、增加增加增加加快加快27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。28 一般说来，温度每升高一般说来，温度每升高10，速率，速率 增加增加2-4倍。倍。注意注意:1.温度对反应速率的影响适用温度对反应速率的影响适用 于各种状态物质参加的反应于各种状态物质参加的反应。2.温度对任何反应的反应速率温度对任何反应的反应速率 皆有影响，但对于吸热或放皆
18、有影响，但对于吸热或放 热反应影响的程度不同。热反应影响的程度不同。29练习练习2 2：在密闭容器里，通入：在密闭容器里，通入x molHx molH2 2和和y moly mol2 2()，改变下列条件，反应速率将如何改变改变下列条件，反应速率将如何改变?(1)(1)升高温度升高温度 ；(2)(2)充入更多的充入更多的H H2 2 ；(3)(3)扩大容器的体积扩大容器的体积 ；加快加快加快加快减慢减慢练习练习1 1：升高温度能加快反应速率的主要原因是升高温度能加快反应速率的主要原因是 A 加快分子运动的速率，增加分子碰撞的机会加快分子运动的速率，增加分子碰撞的机会 B 降低反应物分子的能量降
19、低反应物分子的能量 C 增大活化分子的百分数增大活化分子的百分数 D 以上说法均对以上说法均对C C30 四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响 第第3组组实验目的实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响探究催化剂对化学反应速率的影响实验原理实验原理 2H2O2=2H2O+O2实验用品实验用品锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，（10的的H2O2、MnO2、带余烬木条）、带余烬木条）实验步骤实验步骤1.在锥形瓶中加入在锥形瓶中加入10ml H2O2，塞紧瓶塞，从短导管，塞紧瓶塞，从短导管 插入带余烬木条，观察现象插入带余烬木条，观察现象；2.经漏斗向锥形瓶加
20、入少量经漏斗向锥形瓶加入少量MnO2，观察现象；，观察现象；探究探究实验实验2-4MnO2.催化剂因素.swf31 四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响 第第4组组实验目的实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响探究催化剂对化学反应速率的影响实验原理实验原理 2H2O2=2H2O+O2实验用品实验用品试管、胶头滴管、漏斗、药匙，试管、胶头滴管、漏斗、药匙，（5的的H2O2、0.1mol/LFeCl3溶液、溶液、0.1mol/LCuSO4溶液溶液）实验步骤实验步骤1.在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入2ml H2O2；2.再向两支试管中分别加入再向两支试管中分别加入1
21、mlFeCl3溶液溶液，1mlCuSO4溶液；溶液；3.观察比较两支试管中的实验现象。观察比较两支试管中的实验现象。科学科学探究探究1催化剂催化剂32探究实验探究实验2-4结论：其它条件不变时，选用适当的催化结论：其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；剂可以改变反应速率；正催化剂正催化剂使使反应速反应速率率加快，加快，负催化剂负催化剂使反应速率减慢。使反应速率减慢。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢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10H2O210H2O2慢慢快快 用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？不加不加MnO2加加MnO233碰撞理论解释各外界因素对速率
22、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的活化能V 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3
23、4提醒：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
24、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？35探究实验探究实验2-4结论：其它条件不变时，不同催化剂对反结论：其它条件不变时，不同催化剂对反应有不同的应有不同的选择性选择性；选用适当的催化剂是；选用适当的催化剂是改变改变反应速率的有效方法之一反应速率的有效方法之一。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢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5H2O25H2O2慢慢快快加加0.1mol/LFeCl3加加0.1mol/LCuSO436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 影响影响外因外因 单位体积内单位
25、体积内有效碰有效碰撞频率撞频率化学反化学反应速率应速率分子分子总数总数 活化活化 活化分子活化分子 分子数分子数 百分数百分数 增大反应物增大反应物浓度浓度增大压强增大压强升高温度升高温度催化剂催化剂 增加增加增加增加增加增加加快加快增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变不变不变增大增大增大增大37例：密闭容器中通入例：密闭容器中通入1molH1molH2 2和和1molI1molI2 2(气体气体)，压强，压强为为P P（PaPa）在一定温度下使其发生以下反应：在一定温度下使其发生以下反应：H H2 2（g g）+I+I2(g
26、)2(g)=2HI=2HI(g)(g)H0H0体积不变，加入体积不变，加入1molH1molH2 2，速率，速率 。体积不变，加入体积不变，加入1molN1molN2 2，速率，速率 。压强不变，加入压强不变，加入1molN1molN2 2，速率，速率 。压强不变，加入压强不变，加入1molH1molH2 2 、1molI1molI2 2速率速率 。升高温度，速率升高温度，速率 。增大增大增大增大减小减小不变不变不变不变38练习练习1.用用3克块状大理石与克块状大理石与30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸反应制取反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采气体，若要增大反应速率，可采取的措施是取的措
27、施是再加入再加入30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸 改改用用30毫升毫升6mol/L盐酸盐酸 改用改用3克粉末状大理石克粉末状大理石 适当升高温度（适当升高温度（）A B C D B 39练习练习2.下图为将下图为将Zn投入一定浓度一定体积的投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）的生成速率）由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若氢气的生成速率由其决定速率的变化
28、趋势也应由快到慢，反应氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。先由慢到快，然后又由快到慢。40 练习练习3：0.1mol/L Na2S2O3溶液和溶液和0.1mol/L H2SO4溶液各溶液各 5mL跟跟10mL水混合，反应速率为水混
29、合，反应速率为v1mol/(L.s)；0.2mol/L Na2S2O3溶液和溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各溶液各 5mL跟跟20mL水混合，反应速率为水混合，反应速率为v2mol/(L.s)。则在则在 相同条件下，相同条件下，v1和和v2的关系是的关系是()A v1v2 B v1v2 C v1v2 D 不能确定不能确定C41硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na(Na2 2S S2 2O O3 3)与稀硫酸发生如下反应：与稀硫酸发生如下反应：NaNa2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+S+H+S+H2 2O O 下列四种情况
30、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 A、1010时时0.1mol/LNa0.1mol/LNa2 2S S2 2O O3 3和和0.1 mol/LH0.1 mol/LH2 2SOSO4 4各各5mL5mLB B、1010时时0.1mol/LNa0.1mol/LNa2 2S S2 2O O3 3和和0.1 mol/LH0.1 mol/LH2 2SOSO4 4各各5mL5mL，加水加水10mL10mLC C、2020时时0.1mol/LNa0.1mol/LNa2 2S S2 2O O3 3和和0.1mol/LH0.1mol/LH2 2SOSO4 4各各5 mL5 mLD D、20
31、20时时0.2mol/LNa0.2mol/LNa2 2S S2 2O O3 3和和0.1mol/LH0.1mol/LH2 2SOSO4 4各各5 mL5 mL，加水加水10 mL10 mLC C练习练习4 4：42练习练习3.下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.增大反应物浓度增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子可增大单位体积内活化分子的百分数的百分数,从而使有效碰撞次数增大从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应有气体参加的化学反应,若增大压强若增大压强(即缩小即缩小反应容器的体积反应容器的体积),可增加活化分子的百分数可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大从而使化学反应速率增大C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数是增加了反应物分子中活化分子的百分数C43决定化学反应速率的主要因素是决定化学反应速率的主要因素是 A反应物的浓度反应物的浓度 B反应温度反应温度 C使用催化剂使用催化剂 D反应物的性质反应物的性质请同学们注意，化学反应速率的决定请同学们注意，化学反应速率的决定性因素在于化学物质本身！性因素在于化学物质本身！D反应物的性质反应物的性质例题例题2 4445
