化学反应速率及其影响因素正式

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1、1,7-1 化学反应速率及其影响因素,设计整理：赵学海,2,了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。 了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。 理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率的影响，认识其一般规律。 了解化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的作用。,复习目标,3,复习化学反应速率，应从概念内涵入手，把握概念的应用条件，对概念的内容进行分类梳理，仔细分析外在条件对化学反应速率的影响情况，为化学平衡内容的复习打好基础。 从内容框架的构建上看，可建立如下复习思路： 建立概念表示方法内在因素外在因素注意事项。 总结有关化学反应速率的计算类型，在计算中要

2、注意把握好时间、体积、物质的量、物质的量浓度等几个因素的运用以及单位换算。,复习建议,一、化学反应速率,1.表示：用单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的改变量来表示。 2.公式：V= ct = (c(大)-c(小)t = n(vt) 3.单位： mol/(Ls) 、 mol/(Lmin) 、 mol/(Lh) 。 4.意义：衡量化学反应进行的快慢程度。 5.特点： 同一化学反应用不同物质浓度的改变量表示速率，数值可能不同，但表示意义 相同 。因此，在表示化学反应速率时，必须注明 表达对象 。 同一化学反应中，若用不同的物质表示的反应速率之比一定等于它们的化学计量数之比。如对任一化学反应 a

3、A+bB = cC+dD，则有v(A)v(B)v(C)v(D) = abcd = n(A)n(B)n(C)n(D) 一般来说，化学反应速率随反应的进行而不断改变。因此，某一段时间内的反应速率，实际是一段时间内的 平均速率 ，而不是指 即时速率。 不能用 固体或纯液 体来表示化学反应速率。,4,化学反应速率均为正值,没有负值； 表示的是一段时间内的平均速率； 不用纯液体或纯固体表示。 一定条件下，用不同的物质来表示某反应的速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。且它们的数值之比等于反应方程式中系数比。 如反应 N2+3H2=2NH3 v(N2)： v(H2)： v(NH3）=1：3：2,4、注意

4、点,训练与体验,练习 1,5,将4molA和2molB在体积为2L的密闭恒容容器中进行反应：2A(s)+B(g)=2C(g)，若经2s后测得C的浓度为0.6 mol/L，现有下列说法中正确的是（ D ）A.用物质C表示反应的平均速率为0.15 mol/(Ls)B.用物质A表示反应的平均速率为0.30 mol/(Ls)C.2s时物质A的转化率为70%D.2s时物质B的浓度为0.7 mol/L,若物质A的转化率为30%，那么，物质B的转化率为多少？你能迅速得出答案吗？从中你发现了什么规律？如何证明你所得结论的正确性？,思考与感悟,6,证明：对任一化学反应 aA+bB = cC+dD，假设有xmol

5、A和ymolB参与反应，在反应的某一时段，设A若消耗了n mol，B若消耗了m mol，则有：aA + bB = cC+dDa bn m m=nb/a (mol) 那么A的转化率 = n/x；B的转化率 = m/y= nb/ay 当x/y=a/b时，即y=xb/a；那么B的转化率 = nb/ay = n/x = A的转化率 结论：同一反应中不同反应物的转化率关系 当反应物的物质的量与方程式计量系数成比例时，在相同反应时段，它们的转化率是相同的。 当反应物的物质的量与方程式计量系数不成比例时，在相同反应时段，它们的转化率是不相同的。其中，含量少的反应物，它的转化率较大。,训练与体验,练习 2,7

6、,在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？ 集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。 光 ； 黄铁矿煅烧时要粉碎成细小的矿粒。 反应接触面积 ； KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2 沉淀。 反应接触面积 ; 熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体。 催化剂 ； 同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的铁片和镁条，镁条产生气体的速率明显比铁片快。 反应物本身的性质 ； 同样大小的石灰石分别在0.1 mol/L的盐酸和1 mol/L的盐酸中反应速率却并不相同。 反应物浓度 ； 夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象

7、。 反应的温度 。,回忆：化学反应的碰撞理论：,、化学反应的实质是：,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：,反应物分子相互接触和碰撞,注意：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。,在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；有效碰撞次数越多，反应速率越快。,力量不够,取向不好,有效碰撞,反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？,、有足够的能量使旧键断裂 即发生碰撞的分子具有较高的 能量,、碰撞时要有合理的取向 即分子在一定的方向上发生碰撞,、在化学上，把能量较高，能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。,特点：、

8、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获取能量后才能变成活化分子,、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。,活化分子百分数： （活化分子数/反应物分子数）100%,（4）、活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能,Ec：活化分子所具有的最低能量 Ee：所有分子的平均能量 Ea：活化能,分子运动,相互碰撞,分子具有足够的能量,活化分子,有 合 适 的 取 向,有效碰撞,发生化学反应,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碰撞次数（有效碰撞频率）有关。,浓度对反应速率的影响,反应物浓度增大：即单位体积内反应物分

9、子总数数增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反应速率加快,1、浓度对化学反应速率的影响。,原因：在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子百分数是一定的，即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应的增多，反应速率也必然增大。,规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。,二、影响化学反应速率的因素,注意：a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。,b、气体或溶液浓度的改变与反

10、应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应,压强对反应速率的影响,结论：增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快。,2、压强对反应速率的影响。,原因：对气体来说，若其他条件不变，增大压强，就是增加单位体积的反应物的物质的量，即增加反应物的浓度，因而可以增大化学反应的速率。,规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。,注意：a、压强影响，只适用于讨论有气体参加的反应，当然并不一定全部是气体。,b、压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化并没有

11、作用到反应的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。,讨论如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么影响？,适用范围：,仅适用于反应体系中有气体物质的反应。,小结：惰性气体（包括与反应无关的气体）对反应速率的影响（1）如果保持恒温恒容，加入惰性气体后，反应物的浓度 ，因此对反应速率 。（2）如果恒温恒压，加入惰性气体后，反应体系体积 ，反应物的浓度 ，因此反应速率会 。,不变,不变,变大,减小,减小,如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O

12、2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O2=2SO3的反应。问：, 如起始在a、c两容器中通入同量的N2， 则此时三容器起始压强为Pa _Pb _Pc；, 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va _Vc；, 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va _Vc ；,=, =,= ,起始反应速率关系为Va _Vb _Vc,练 习,温度对反应速率的影响,升高温度,活化分子的百分比增大(分子运动速率加快，碰撞频率增加),有效碰撞次数增多,反应速率加快,3、温度对化学反应速率的影响。,原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。 (2)温度升高，使分子

13、运动的速度加快，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。前者是主要原因。,规律：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。,注意：a、温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。,Ec：活化分子所具有的最低能量 Ee：所有分子的平均能量 Ea：活化能,催化剂对化学反应速率的影响,使用催化剂,降低活化能,见书本p36页图,催化剂对化学反应速率的影响,使用催化剂,降低活化能,活化分子的百分比增大,活化分子的数目增多,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,4、催化剂对化学反应速率的影响。,原因：在其他条件不变时，使用催化剂可以大大降低反应所需

14、要的能量，会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。,规律：催化剂可以改变化学反应的速率。,二、化学反应速率的影响因素,1.化学反应速率理论 有效碰撞：反应物分子之间能 发生反应 的碰撞。发生条件：分子具有 较高的能量 ；分子在 一定方向上 发生碰撞。 活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生 有效碰撞 的分子。 活化能：活化分子的 平均能量 与所有分子的 平均能量 之差。 2.化学反应速率的影响因素 内因： 反应物本身性质 是决定化学反应速率的重要因素。 外因：对于同一化学反应， 改变外界条件 可以改变化学反应速率。 浓度：增大反应物浓度，反应速率 加快

15、 ；减小反应物浓度，反应速率 减慢 。 压强：对于 有气体参与 的反应，增大反应体系的压强会 加快 化学反应速率，减小反应体系的压强会 减慢 化学反应速率。 温度： 升高温度 ，化学反应速率加快， 降低温度 ，化学反应速率减慢。 催化剂：使用催化剂能 改变 化学反应速率。 其他因素：光、电磁波、超声波、 反应接触面积 、溶剂的性质等。,8,思考与感悟,9,外界条件对活化分子数与活化分子百分数的影响：,3.化学反应速率影响因素的原因分析4.化学反应速率影响因素的注意问题 由于 纯液体或固 体的浓度是不变的，所以改变 纯液体或固体 的用量，不会影响反应速率； 改变体系的压强，若不能改变 反应物的浓

16、度 ，则不能改变反应速率。,10,二、化学反应速率的影响因素,训练与体验,练习 3,11,如图所示，在2个体积相同的密闭容器中，一定的温度下进行反应，并已达到平衡状态：2NO2(g) N2O4(g)。请根据下列要求回答问题： 用V(NO2)表示平衡后2s内该反应速率，V(NO2)= 0 mol/(Ls) 此时V(正NO2) = V(逆NO2) 0 mol/(Ls) 若在恒容容器中注入一定量的氦气，则容器的压 强将 增大 ；V(NO2)将 保持不变 ；化学反应平衡 将 不发生移动 。 若在恒容容器中注入一定量的NO2气体，此时容器的压强将 增大 ； V(正NO2)将 增大 ；V(逆NO2)将 不变 ；化学反应平衡将 向正方向移动 。 若在恒压容器中注入一定量的氦气，此时容器的压强将 保持不变 ；化学反应平衡 向逆反应方向移动 ；V(正NO2)将 减小 ，V(逆NO2)将 减小 ，且 V(正NO2) V(逆NO2)。,