1、选修四选修四 化学反应原理化学反应原理观察、比较观察、比较分析、综合分析、综合抽象、概括抽象、概括归纳归纳演绎演绎结论结论生活生产生活生产调控反应调控反应解释现象解释现象分析原因分析原因（一）浓度、温度（一）浓度、温度 请分析下列措施是通过控制什么因素，目的请分析下列措施是通过控制什么因素，目的是加快还是减慢反应速率是加快还是减慢反应速率?1、实验室用锌粒代替铁屑与同浓度稀稀硫酸、实验室用锌粒代替铁屑与同浓度稀稀硫酸 反应制取氢气。反应制取氢气。2、燃煤时，用煤粉代替煤块（或煅烧矿石时，、燃煤时，用煤粉代替煤块（或煅烧矿石时，先将矿石粉碎成矿粉）先将矿石粉碎成矿粉）反应物本身的性质。加快反应速
2、率。反应物本身的性质。加快反应速率。增大固体表面积，加快反应速率。增大固体表面积，加快反应速率。请分析下列措施是通过控制什么因素，目的请分析下列措施是通过控制什么因素，目的是加快还是减慢反应速率是加快还是减慢反应速率?3、汽车加大油门（或向炉膛鼓风）、汽车加大油门（或向炉膛鼓风）4、在糕点包装内放置小包除氧剂（主要成分是、在糕点包装内放置小包除氧剂（主要成分是还原铁粉或硫酸亚铁等）还原铁粉或硫酸亚铁等）5、把食物放在冰箱里保存：、把食物放在冰箱里保存：增大反应物浓度，加快反应速率。增大反应物浓度，加快反应速率。减小反应物浓度，减小反应速率。减小反应物浓度，减小反应速率。降低温度，减小反应速率。
3、降低温度，减小反应速率。请分析下列措施是通过控制什么因素，目的请分析下列措施是通过控制什么因素，目的是加快还是减慢反应速率是加快还是减慢反应速率?6、加酶洗衣粉中添加了、加酶洗衣粉中添加了碱性蛋白酶碱性蛋白酶、碱性脂肪碱性脂肪酶酶和淀粉酶等，这些酶制剂可以有效地清除衣物和淀粉酶等，这些酶制剂可以有效地清除衣物上的污渍：上的污渍：7、工业上用、工业上用N2和和H2合成合成NH3，采用高温、高压、，采用高温、高压、催化剂条件。催化剂条件。使用催化剂，加快反应速率。使用催化剂，加快反应速率。升高温度、增大压强、使用合适的催化剂，升高温度、增大压强、使用合适的催化剂，加快反应速率。加快反应速率。实验探
4、究实验探究 浓度浓度 对反应速率的影响对反应速率的影响2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2+K2SO4+8H2O问题问题1.1.方程式配平方法？方程式配平方法？问题问题2.2.测定哪些数据来说明反应速率大小？测定哪些数据来说明反应速率大小？并分析可行性和可操作性？并分析可行性和可操作性？问题问题3.3.应控制哪些变量，进行对比实验？应控制哪些变量，进行对比实验？4 mL0.01mol/L KMnO4酸性溶液酸性溶液 mL0.2 mol/LH2C2O4溶液溶液 2.0mL0.1 mol/LH2C2O4溶液溶液2.0室室温温下下实实验验编编号号室温下，试管中所加试剂
5、及其用室温下，试管中所加试剂及其用量量/mL室温下溶液室温下溶液颜色褪至无颜色褪至无色所需时间色所需时间/min0.1 mol/LH2C2O4溶液溶液0.2 mol/LH2C2O4溶液溶液0.01mol/L KMnO4酸性溶液酸性溶液2.004.0t10V14.0t2上表中上表中V1 .预测预测t1和和t2的大小关系：的大小关系：.实验结论：实验结论：2.0t1t2在其他条件相同时，在其他条件相同时，增大增大反应物的浓度，反应物的浓度，加快加快反应速率；反应速率；减小减小反应物浓度，反应物浓度，减小减小反应速率。反应速率。实验探究实验探究 浓度浓度 对反应速率的影响对反应速率的影响 实验探究实
6、验探究 浓度浓度 对反应速率的影响对反应速率的影响4.0 mL0.01mol/L KMnO4酸性溶液酸性溶液 mL0.2 mol/LH2C2O4溶液溶液 2.0mL0.1 mol/LH2C2O4溶液溶液2.0室室温温下下4.0 mL0.01mol/L KMnO4酸性溶液酸性溶液 mL0.1 mol/LH2C2O4溶液溶液 2.0mL0.1 mol/LH2C2O4溶液溶液4.0室室温温下下+2.0mL水水合理吗？合理吗？测定溶液测定溶液褪色时间。褪色时间。测定溶液测定溶液褪色时间。褪色时间。实实验验编编号号室温下，试管中所加试剂及其用室温下，试管中所加试剂及其用量量/mL室温下溶液颜室温下溶液颜
7、色褪至无色所色褪至无色所需时间需时间/min0.5 mol/LH2C2O4溶液溶液H2O0.2 mol/L KMnO4溶液溶液3 mol/L稀硫酸稀硫酸15.003.02.04.024.0V12.02.05.233.0V21.02.06.4V1=；V2=；2.04.0 实验探究实验探究 浓度浓度 对反应速率的影响对反应速率的影响请结合生产、生活、化学实验，列举改变反请结合生产、生活、化学实验，列举改变反应物浓度来改变化学反应速率的实例？应物浓度来改变化学反应速率的实例？1、汽车加大油门（或向炉膛鼓风）、汽车加大油门（或向炉膛鼓风）2、在糕点包装内放置小包除氧剂（主要成分、在糕点包装内放置小包除
8、氧剂（主要成分 是还原铁粉或硫酸亚铁等）是还原铁粉或硫酸亚铁等）3、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)生产中通入足量的氧气，增大氧气浓度，加快反应速率。生产中通入足量的氧气，增大氧气浓度，加快反应速率。实验探究实验探究 温度温度 对反应速率的影响对反应速率的影响Na2S2O3 +H2SO4=S+SO2+Na2SO4+H2O问题问题1.1.方程式配平方法？方程式配平方法？问题问题2.2.测定哪些数据来说明反应速率大小？测定哪些数据来说明反应速率大小？并分析可行性和可操作性？并分析可行性和可操作性？问题问题3.3.应控制哪些变量，进行对比实验？应控制哪些变量，进行对比实验？5 mL 0.1
9、mol/LNa2S2O3溶液溶液加加 5.0mL0.1 mol/L稀稀H2SO4加加 mL0.1 mol/L稀稀H2SO4冷水冷水热水热水5.0 实验探究实验探究 温度温度 对反应速率的影响对反应速率的影响试管试管编号编号反应温度反应温度加加 0.1 mol/LNa2S2O3溶液溶液加加 0.1 mol/L稀稀H2SO4出现浑浊出现浑浊时间时间冷水（常温）冷水（常温）5 mL5 mLt1热水（热水（50）5 mLV1t2上表中上表中V1 ；预测预测t1和和t2的大小关系：的大小关系：。实验结论：实验结论：5.0t1t2在其他条件相同时，在其他条件相同时，升高升高温度，温度，加快加快反应速率；反
10、应速率；降低降低温度，温度，减小减小反应速率。反应速率。实验探究实验探究 温度温度 对反应速率的影响对反应速率的影响教材教材P21.科学探究科学探究4KI+O2+2H2SO4=K2SO4+I2+2H2O问题问题1.1.方程式配平方法？方程式配平方法？问题问题2.2.测定哪些数据来说明反应速率大小？测定哪些数据来说明反应速率大小？并分析可行性和可操作性？并分析可行性和可操作性？问题问题3.3.应控制哪些变量，进行对比实验？应控制哪些变量，进行对比实验？实验探究实验探究 温度温度 对反应速率的影响对反应速率的影响教材教材P21.科学探究科学探究试剂种类及用量试剂种类及用量试剂加入顺序及理试剂加入顺
11、序及理由由实验温度实验温度冷水（常温）冷水（常温）热水（热水（40）实验现象实验现象5mL1mol/LKI溶液，溶液，2mL 0.1mol/L稀硫酸，稀硫酸，3滴淀粉溶液滴淀粉溶液4I-+O2+4H+=I2+2H2O5mL1mol/LKI溶液溶液+3滴淀粉溶液滴淀粉溶液+2mL 0.1mol/L稀硫酸，稀硫酸，反应后计时不准确反应后计时不准确淀粉水解淀粉水解溶液变蓝较慢溶液变蓝较慢 溶液变蓝较快溶液变蓝较快实验结论：实验结论：在其他条件相同时，在其他条件相同时，升高升高温度，温度，加快加快反应速率；反应速率；降低降低温度，温度，减小减小反应速率。反应速率。请结合生产、生活、化学实验，列举改变温
12、度请结合生产、生活、化学实验，列举改变温度来改变化学反应速率的实例？来改变化学反应速率的实例？（1）把食物放在冰箱里保存）把食物放在冰箱里保存 降低温度，减小反应速率。降低温度，减小反应速率。（2）好多反应需要加热，不仅是使反应发生）好多反应需要加热，不仅是使反应发生的条件，也是为了升高温度，加快反应速率。的条件，也是为了升高温度，加快反应速率。如含有如含有F2O3、MgO、Al2O3等金属氧化物的等金属氧化物的矿渣在用稀硫酸溶解时，常常要加热。矿渣在用稀硫酸溶解时，常常要加热。镁条与盐酸产生镁条与盐酸产生H H2 2的速率如图所示：的速率如图所示：t 分析反应速率有如此分析反应速率有如此变化
13、趋势的原因？变化趋势的原因？最初最初是镁条表面的氧化是镁条表面的氧化镁溶解，不产生氢气。镁溶解，不产生氢气。然后，然后，主要是因为随着反应放热，溶液温度主要是因为随着反应放热，溶液温度升高，反应速率逐渐加快；升高，反应速率逐渐加快；在在t之后，之后，主要是因为随着反应进行，反应主要是因为随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率逐渐减小。物浓度减小，反应速率逐渐减小。注意：注意：1、实验探究时，要、实验探究时，要“控制变量控制变量”，对比实验。，对比实验。2、描述结论：、描述结论：“在其他条件相同时，在其他条件相同时，。（二）催化剂、压强（二）催化剂、压强2H2O2 2H2O+O2MnO22KMn
14、O4+5H2C2O4+3H2SO4 2MnSO4+10CO2+K2SO4+8H2OMnSO41 1、通过、通过课本课本P23P23科学探究科学探究1 1的实验，甲同学认为的实验，甲同学认为FeClFeCl3 3和和CuSOCuSO4 4对对H H2 2O O2 2的分解均有催化作用，且的分解均有催化作用，且FeClFeCl3 3比比CuSOCuSO4 4催化效果好；而乙同催化效果好；而乙同学认为，实际起催化作用的是学认为，实际起催化作用的是FeFe3+3+和和CuCu2+2+，通过实验可以得出，通过实验可以得出FeFe3+3+比比CuCu2+2+催化效果好。你认为乙同学的说法合理吗？如果认为催
15、化效果好。你认为乙同学的说法合理吗？如果认为不合理，请说明理由，重新设计实验进行验证。不合理，请说明理由，重新设计实验进行验证。（1 1）（2 2）（3 3）2 mL5%H2O2溶液溶液1 mL0.1mol/LFeCl3溶液溶液1 mL0.1mol/LCuCl2溶液溶液1 mL0.2mol/LNaCl溶液溶液2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 2MnSO4+10CO2+K2SO4+8H2OMnSO4图1图2实实验验编编号号室温下，试管中所加试剂及其用量室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向再向试管试管中加中加入固入固体体室温下溶液颜室温下溶液颜色褪至无色所色褪至无色所需时间需时间/m
16、in0.6 mol/LH2C2O4溶溶液液H2O0.2 mol/L KMnO4溶溶液液3 mol/L稀硫酸稀硫酸43.0t3.02.0MnSO42.0 压强压强对化学反应速率的影响对化学反应速率的影响（有气体参与的反应）（有气体参与的反应）容积缩小，容积缩小，压强增大，压强增大，反应物浓度增大，反应物浓度增大，从而加快反应速率。从而加快反应速率。(1)(1)如果如果在在恒温恒容恒温恒容下下，向体系中，向体系中充充入与反应无入与反应无 关的稀有气体，虽然体系总压强增大，但各反关的稀有气体，虽然体系总压强增大，但各反 应物浓度应物浓度 ，故，故速率速率 。(2)(2)如果在如果在恒温恒压恒温恒压下
17、，下，向体系中向体系中充充入与反应无关入与反应无关 的稀有气体，虽然体系总压强的稀有气体，虽然体系总压强不变不变，但，但容器容容器容 积积 ，各反应物浓度各反应物浓度 ，故，故速率速率 。(等效于减小压强等效于减小压强)不变不变不变不变增大增大都减小都减小减小减小课本课本P2-4 认识几个概念：认识几个概念：1、碰撞、碰撞2、有效碰撞有效碰撞3、活化分子、活化分子4、活化能、活化能5、活化分子总数、活化分子总数6、活化分子百分数、活化分子百分数7、单位体积内活化分子数单位体积内活化分子数 =单位体积内分子总数单位体积内分子总数 活化分子百分数活化分子百分数8、有效碰撞几率、有效碰撞几率E E1
18、 1：活化能：活化能(反应物中化学键断裂反应物中化学键断裂所需吸收的能量）所需吸收的能量）E E2 2：逆反应的活化能：逆反应的活化能(生成物中化学键形成生成物中化学键形成所放出的能量）所放出的能量）有效碰撞理论：有效碰撞理论：E E1 1：活化能：活化能(反应物中化学键断裂反应物中化学键断裂所需吸收的能量）所需吸收的能量）E E2 2：逆反应的活化能：逆反应的活化能(生成物中化学键形成生成物中化学键形成所放出的能量）所放出的能量）反应的反应的活化能活化能可能为可能为零零吗？吗？可能。可能。例：例：H+OH-=H2O Cl-+Ag+=AgCl图图1 1反应物反应物能能量量生成物生成物反应过程反
19、应过程 E2生成物生成物反应物反应物能能量量图图1 1反应过程反应过程 认识催化剂可以改变反应的历程，降低反应的活化能，认识催化剂可以改变反应的历程，降低反应的活化能，加快反应速率。但是反应热加快反应速率。但是反应热H H不变。不变。1.1.（20112011上海）据报道，科学家开发出了利用上海）据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是（过程的能量变化示意图正确的是（）牛刀小试牛刀小试B条件改变条件改变单位体积单位体积分子总数分子总数活化分子活化分子百分数百分数单位体积内单位体积内活化分子数活化分子数
20、反应反应速率速率增大反应物增大反应物浓度浓度增大压强增大压强（气体参与）（气体参与）升高温度升高温度使用催化剂使用催化剂 用有效碰撞理论解释条件改变对反应速率的影响用有效碰撞理论解释条件改变对反应速率的影响增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大增大不变不变不变不变增大增大增大增大增大增大增大增大不变不变增大增大不变不变概念概念：有效碰撞有效碰撞 活化分子活化分子 活化能活化能单位体积内活化分子数单位体积内活化分子数=单位体积内分子总数单位体积内分子总数 活化分子百分数活化分子百分数一一.影响化学反应速率因素影响化学反应速率因素内因：内因：反应物本身的性质反应物本身的性质（主要因素
21、）（主要因素）外因：外因：浓度、压强、温度、催化剂浓度、压强、温度、催化剂固体表面积、光、反应物状态、溶剂的性固体表面积、光、反应物状态、溶剂的性质、超声波、紫外线、高速研磨等质、超声波、紫外线、高速研磨等C、P(气气)、T、使用使用 v注意：注意：1、实验探究时，要、实验探究时，要“控制变量控制变量”2、描述结论：、描述结论：“在其他条件不变时，在其他条件不变时，。(条件改变？条件改变？)()(反应速率改变？反应速率改变？)溶液酸碱性、又有原电池反应发生溶液酸碱性、又有原电池反应发生注意注意的问题：的问题：浓度浓度:(1)增加增加纯固体纯固体(如碳如碳、碳酸钙、碳酸钙)或或纯液体纯液体(如水
22、如水)的的 量量，反应速率，反应速率 。不变不变如在镁与盐酸反应中，加入少量如在镁与盐酸反应中，加入少量NaClNaCl晶体，增晶体，增大大ClCl-浓度，化学反应速率浓度，化学反应速率 。不变不变(2)(2)对于离子反应，改变实际参加反应的离子对于离子反应，改变实际参加反应的离子 浓度，反应速率才会改变。浓度，反应速率才会改变。(3)增加反应物的浓度，化学反应速率不一定增大。增加反应物的浓度，化学反应速率不一定增大。例如：铁、铝与硫酸反应产生例如：铁、铝与硫酸反应产生H H2 2，被浓硫酸，被浓硫酸钝化钝化。铁、铝与稀硝酸反应产生铁、铝与稀硝酸反应产生NONO，被浓硝酸，被浓硝酸钝化钝化。(
23、3)(3)如果在如果在恒温恒压恒温恒压下，下，向体系中向体系中充充入与反应无关入与反应无关 的稀有气体，虽然体系总压强的稀有气体，虽然体系总压强不变不变，但，但容器容容器容 积积 ，各反应物浓度各反应物浓度 ，故，故速率速率 。(等效于减小压强等效于减小压强)压强压强:注意注意的问题：的问题：(1)对于有气体物质参加的反应，对于有气体物质参加的反应，缩小容器容积缩小容器容积,使使 压强压强 ，可以，可以 化学反应速率，且使正、化学反应速率，且使正、逆反应速率逆反应速率 。增大增大都增大都增大增大增大(2)(2)如果如果在在恒温恒容恒温恒容下下，向体系中，向体系中充充入与反应无入与反应无 关的稀
24、有气体，虽然体系总压强增大，但各反关的稀有气体，虽然体系总压强增大，但各反 应物浓度应物浓度 ，故，故速率速率 。不变不变不变不变增大增大都减小都减小减小减小(1)(1)升高温度，可以使活化分子百分数升高温度，可以使活化分子百分数 ，化学反应速率化学反应速率 ，且使正、逆反应速率，且使正、逆反应速率 。增大增大增大增大温度温度:注意注意的问题：的问题：(2)(2)一般，温度每升高一般，温度每升高10，反应速率，反应速率增大到增大到原原来的来的23倍。倍。(1)催化剂参与反应，可降低反应的活化能，使活催化剂参与反应，可降低反应的活化能，使活 化分子百分数增加。化分子百分数增加。(2)酶作催化剂时
25、，温度不能太高，否则其变性酶作催化剂时，温度不能太高，否则其变性 失去活性失去活性，催化能力减弱甚至失去。催化能力减弱甚至失去。(3)催化剂具有选择性。催化剂具有选择性。催化剂催化剂:都增大都增大镁条与盐酸产生镁条与盐酸产生H H2 2的速率如图所示：的速率如图所示：t 分析反应速率有如此分析反应速率有如此变化趋势的原因？变化趋势的原因？最初最初是镁条表面的氧化是镁条表面的氧化镁溶解，不产生氢气。镁溶解，不产生氢气。然后，然后，主要是因为随着反应放热，溶液温度主要是因为随着反应放热，溶液温度升高，反应速率逐渐加快；升高，反应速率逐渐加快；在在t之后，之后，主要是因为随着反应进行，反应主要是因为
26、随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率逐渐减小。物浓度减小，反应速率逐渐减小。2 2氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1)Cl(-1)和和S S（+6+6）的反应速率如图所示，已知这个反应速率随着溶）的反应速率如图所示，已知这个反应速率随着溶液中液中C(HC(H+)增大而加快。增大而加快。(1)(1)写出反应的离子方程式：写出反应的离子方程式：。(2)(2)反应开始时反应速率加快的原因是反应开始时反应速率加快的原因是 。(3)(3)反应后期反应速率下降的原因是反应后期反应速率下降的原因是 。ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+
27、溶液中溶液中H H+浓度增大，使反应速率加快。浓度增大，使反应速率加快。随着反应的进行，反应物浓度减小使反应速率下降。随着反应的进行，反应物浓度减小使反应速率下降。牛刀小试牛刀小试已知：已知：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量取等量CH3COCH3，分别在，分别在0 和和20 下，测得其转下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)（2）（填（填a、b）代表）代表20 下下CH3COCH-3的的Y-t曲线，判断的依据是曲线，判断的依据是 。bB曲线对应达到化学平衡状态时曲线对应达到化学平衡状态时间短，反应快，说明反应温度高。间
28、短，反应快，说明反应温度高。1.亚氯酸盐（亚氯酸盐（NaClO2）可用做漂白剂，在常温）可用做漂白剂，在常温下不见光时候可保存约一年，但在酸性溶液中因下不见光时候可保存约一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而分解：生成亚氯酸而分解：5HClO2=4ClO2+H+Cl-+H2O.分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，随后突分解时，刚加入硫酸时反应缓慢，随后突然反应释放出然反应释放出ClO2,这是因为这是因为()A、酸性使亚氯酸的氧化性增强、酸性使亚氯酸的氧化性增强 B、溶液中的、溶液中的H+起催化作用起催化作用 C、溶液中的、溶液中的Cl-起催化作用起催化作用 D、逸出的、逸出的 ClO2使反应的生成物浓度
29、降低使反应的生成物浓度降低C牛刀小试牛刀小试3、5g锌投入到锌投入到20mL，1.0molL1盐酸中，发生反应盐酸中，发生反应的速率变化如下图所示。试的速率变化如下图所示。试解释速率变化的原因。解释速率变化的原因。a速率时间4、将、将A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将将B g（AB）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应）粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线（图中虚线所示）正确的是（的曲线（图中虚线所示）正确的是（）A B C D损失质量时 间0损失质量时 间0损失质量时 间0损失质量时 间0
