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1、第二节影响化学反应速率的因素 第一课时 选修4 化学反应原理 第二章化学反应速率与化学平衡 知识回顾及知识准备 能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子 活化分子所多出普通分子的那部分能量E1 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 反应速率理论本质 分子运动 相互碰撞 分子具有足够能量 活化分子 有合适的取向 化学反应 碰撞理论 n活 n总 活 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 2 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 一 影响反应速率的因素 2 外因 1 内因 主要因素 反应物分子中的化学键断裂
2、生成物分子中的化学键形成过程 旧键断裂 新键生成 参加反应物质的性质化学反应的本质 浓度 压强 温度 催化剂 其他因素 光 颗粒大小 溶剂等 一 浓度对化学反应速率的影响第1组 实验目的 探究浓度的不同对化学反应速率的影响 实验原理 2KMnO4 5H2C2O4 3H2SO4 K2SO4 MnSO4 10CO2 8H2O 实验用品 试管 胶头滴管 0 01mol L的KMnO4溶液 0 1mol LH2C2O4溶液 0 2mol LH2C2O4溶液 实验步骤 1 取两支试管向其中各加入2mL0 01mol L的KMnO4溶液 2 向其中一支试管加入2mL0 1mol LH2C2O4溶液 向另一
3、支试管中加入2mL0 2mol LH2C2O4溶液 3 观察两支试管中的实验现象 三 温度对化学反应速率的影响第2组 实验目的 探究温度的不同对化学反应速率的影响 实验原理 Na2S2O3 H2SO4 Na2SO4 SO2 S H2O 实验用品 试管 胶头滴管 0 2mol L的H2SO4溶液 0 1mol LNa2S2O3溶液 实验步骤 1 取两支试管各加入2mL0 2mol L的H2SO4 另取两支试管各加入2mL0 1mol LNa2S2O3 2 将四支试管分成两组 各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的试管 将其中一组浸入到热水中 将另一组试管浸入到冷水中 3 经过一段时间后 分别混
4、合并搅拌 观察现象 结论 其它条件不变时 增加反应物的浓度 反应速率加快 反之 降低反应物的浓度 反应速率减慢 加入试剂 浓度对化学反应速率的影响 0 1mol LH2C2O4 0 2mol LH2C2O4 用碰撞理论如何分析 结论 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 用碰撞理论如何分析 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 正催化剂使反应速率加快 负催化剂使反应速率减慢 加入试剂 实验快慢 催化剂对化学反应速率的影响 10 H2O2 10 H2O2 用碰撞理论如何分析 不加MnO2 加MnO2 结论 其它条件不变时 不同反应对催化剂有不同的选择性
5、选用适当的催化剂是改变反应速率的有效方法之一 加入试剂 实验快慢 催化剂对化学反应速率的影响 5 H2O2 5 H2O2 联系实际 试举一些具体例子 加0 1mol LFeCl3 加0 1mol LCuSO4 浓度对反应速率的影响 本质原因 浓度增大 单位体积内n总 T不变 活 不变 有效碰撞 反应物浓度增大 单位体积内活化分子数增多 有效碰撞的频率增加 反应速率增大 结论 其它条件不变时 增加反应物的浓度 反应速率加快 反之 降低反应物的浓度 反应速率减慢 注意对于纯固体或纯液体 其浓度可视为常数 因而其物质的量改变时不影响化学反应速率 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
6、的影响情况 二 压强对反应速率的影响 增大压强 反应物浓度增大 反应速率加快 压强增大 体积减小其他条件不变 V 压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的P增大 C成比例增大 P减小 C成比例减小 压强只对有气体参加的反应的速率有影响 紧扣对C的影响 发散思考 压强对于任意化学反应的速率都有影响吗 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 减小压强 反应速率减慢 注意 1 压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应 2 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的浓度 因此对只有固体或液体参加的反应 压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计 反应速率
7、无变化 三 温度对反应速率的影响 本质原因 升高温度 一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子 使得活化分子百分数提高 活化分子间的有效碰撞频率变大 故反应速率增大 一般说来 温度每升高10 速率增加2 4倍 T 普通分子变为活化分子 活 n活 V V 倍数值 t2 t1 10 变化后的反应速率 注意温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应 提醒 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同 冰箱延长食物保鲜期 正催化剂 降低反应的活化能 V 催化剂 改变反应的途径 活 n总不变 钻隧道 四 催化剂对化学反应速率的影响 提醒 使用催化剂同等程度的增大 减慢 正逆反
8、应速率 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 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 解释 对可逆反应而言 催化剂既能催化正反应又能催化逆反应 试利用如图原理加以解释 决定因素 参加化学反应的物质的性质影响因素 当其它条件不变时1 浓度的影响 增加反应物的浓度可以加快化学反应速率 降低反应物的浓度 可以减慢化学反应速率 2 压强的影响 仅适用于有气体参加的反应 增加体系的压强 可以加快化学反应速率 降低体系的压强 可以减慢化学反应速率3 温度的影响 升高体系的温度可以加快化学反应速率 降低体系的温度 可以减慢化学反应速率 4 催化剂 使用催
9、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 没特别指明一般指正催化剂 本节课小结 小结 影响化学反应速率的因素 增加 增加 增加 加快 增加 增加 增加 加快 不变 增加 增加 加快 不变 增加 增加 加快 不变 不变 增大 增大 练习1 用3克块状大理石与30毫升3mol L盐酸反应制取CO2气体 若要增大反应速率 可采取的措施是 再加入30毫升3mol L盐酸 改用30毫升6mol L盐酸 改用3克粉末状大理石 适当升高温度 A B C D B 练习2 下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中 解释图象的成因 纵坐标为H2的生成速率 由图象可知氢气的生成速率
10、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先由慢到快 然后又由快到慢 练习3 下列有关说法正确的是 A 增大反应物浓度 可增大单位体积内活化分子的百分数 从而使有效碰撞次数增大B 有气体参加的化学反应 若增大压强 即缩小反应容器的体积 可增加活化分子的百分数 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是增加了反应物分子中活
11、化分子的百分数 C 练习4 反应C s H2O g CO g H2 g 在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 A 增加C的量B 将容器的体积缩小一半C 保持体积不变 充入N2使体系压强增大D 保持压强不变 充入N2使容器体积变大 AC 再见 四 催化剂对化学反应速率的影响第4组 实验目的 探究催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 2H2O2 2H2O O2 实验用品 试管 胶头滴管 漏斗 药匙 5 的H2O2 0 1mol LFeCl3溶液 0 1mol LCuSO4溶液 实验步骤 1 在两支试管中分别加入2mlH2O2 2 再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液 1mlCuSO4溶液 3 观察比较两支试管中的实验现象 催化剂 四 催化剂对化学反应速率的影响第3组 实验目的 探究催化剂对化学反应速率的影响 实验原理 2H2O2 2H2O O2 实验用品 锥形瓶 量筒 漏斗 药匙 10 的H2O2 MnO2 带余烬木条 实验步骤 1 在锥形瓶中加入10mlH2O2 塞紧瓶塞 从短导管插入带余烬木条 观察现象 2 经漏斗向锥形瓶加入少量MnO2 观察现象 3 观察两支试管中的实验现象 MnO2
