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1、第二章,化学反应速率和化学平衡,第二节 影响化学反应速率的因素,新课情境呈现,对活化能本质的认识 100多年来，为了正确认识活化能的科学意义，并力争从理论上进行计算，科学家们一直在进行探讨并提出了若干个化学反应速率理论，其中，最著名的是基元反应碰撞理论和基元反应过渡态理论。,基元反应碰撞理论认为，化学反应之所以能发生，是反应物分子碰撞的结果，但只有能量超过某一限度Ec(相当于活化能)并满足一定方向要求的活化分子间的碰撞，才是真正发生反应的有效碰撞。这个理论解释了温度、活化能对化学反应速率的影响。例如，低温时，活化分子少，有效碰撞少，化学反应速率就低；高温时，活化分子多，有效碰撞多，化学反应速率
2、就高。又如，活化能高，能量超过活化能的活化分子少，有效碰撞少，化学反应速率低。 基元反应过渡态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。,课前新知预习,一、有效碰撞理论 1化学反应：,2有效碰撞：,3活化分子与活化能： 4化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系： 活化分子的百分数越大单位体积内_越多单位时间内_次数越多化学反应速率_。,活化分子数,有效碰撞,越快,二、影响化学反应速率的因素,增大,减小,增多,增加,加快,增大,减小,减小,增大,加快,增大,减小,增加,增多,增大,5其他因素对化学反应速率的影响： 如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强
3、磁场、高速研磨、增大反应物_等，均会对化学反应速率产生影响。,加快,活化能,增大,接触面积,预习自我检测,C,解析：无论何种反应，升高温度都能加快化学反应速率。,C,B,解析：影响化学反应的速率有内因与外因之分，内因指的是反应物本身的结构性质。例如，在完全相同的外界条件下，Mg、Fe由于自身金属活泼性的不同，反应速率v(Fe)v(Mg)。外因主要指的是温度、浓度、压强、催化剂、反应物颗粒的大小、紫外线辐射等因素。A中0.1 molL1的盐酸与0.1 molL1的醋酸中自由移动的c(H)是不相同的；D中大理石粉改变了与盐酸的接触面积，所以改变了反应速率。,解析：Cu与浓硝酸反应而与浓盐酸不反应，
4、是因为浓硝酸有强氧化性，而浓盐酸只表现出H的氧化性，即是由反应物自身性质决定的，B项、D项是因为浓度的改变，C项是外界条件发生变化。,A,解析：E2E1，反应放热，H(E2E1)kJmol1。,E1,放热,(E2E1),课堂探究研析,1外界条件对反应速率产生影响的本质,知识点1 外界条件对反应速率的影响,2浓度对化学反应速率的影响 在其他条件不变时，增大反应物浓度，反应速率加快；减小反应物的浓度，反应速率减慢。 原因：当反应物浓度增大单位体积内分子数增多单位体积活化分子数增多(活化分子浓度增大)单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率加快。,3压强对化学反应速率影响的几种情况 改变压强，对化学反
5、应速率的影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。 (1)对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。,5催化剂对化学反应速率的影响 在其他条件不变时，使用正催化剂，能够降低反应所需的能量，这样就会使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数，从而增大化学反应速率。 结论：催化剂能够改变化学反应速率；能加快化学反应速率的催化剂叫做正催化剂；能够减慢化学反应速率的催化剂叫负催化剂。一般情况下所说的催化剂指正催化剂。,温馨提示：(1)正确理解浓度对化学反应
6、速率的影响 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。固体物质的反应速率与接触面积有关，固体颗粒越细，表面积越大，反应速率越快，故块状固体可以通过研细增大表面积，来加快反应速率。 若为可逆反应，增大反应物浓度，正反应速率增大，在瞬间生成物浓度可认为不变，逆反应速率不变。但随着反应的进行，反应物浓度减小，生成物的浓度逐渐增大，故v(正)逐渐减小，而v(逆)逐渐增大，直到两者相等。,(2)压强对化学反应速率影响的关键分析。 分析压强改变对化学反应速率的影响时，关键看气体反应物浓度是否有变化：若气体反应物浓度有变化，化学反应速率一定改变；若气体反应物浓度无变化，化
7、学反应速率不改变。同时要注意通常所说的压强增大是指压缩加压。,(3)温度对化学反应速率影响的要点 温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，吸热反应增加的倍数大于放热反应增加的倍数；降温时，吸热反应减小的倍数大于放热反应减小的倍数。 对于可逆反应来说，升高温度，正、逆反应速率均增大，但是吸热方向增大的程度更大；同理，降低温度，正、逆反应速率均降低，只是吸热方向降低的程度更大。,(4)催化剂的影响不可忽视： 催化剂有选择，不同的反应有不同的催化剂，具有一定的活化温度，催化剂不同，活化温度不同。 催化剂不能改变反应，不能改变生成物的量，也不能使本来不会发
8、生的反应变成可能。 如果为可逆反应，催化剂可同等程度地改变正、逆反应速率。,C,解析：FeCl3和MnO2对H2O2分解的催化性能不同，同等条件下它们对H2O2分解速率的改变不同，A项不正确。 2HZn=H2Zn2，其他因素都不变，加入铜片后发生原电池反应，生成H2的速率增大，但物质的量不变，B项不正确。 H2(g)I2(g)2HI(g)既是可逆反应，又是反应物和生成物中都有气体的反应，其他条件不变，加热或加压都能使它的v(正)和v(逆)同时增大，C项正确。 在Al与H(aq)的反应过程中，c(H)逐渐减小，v(H2)逐渐减小；放出热量使溶液温度升高，v(H2)逐渐增大，结果大约是v(H2)先
9、增大后减少，D项不正确。,C,解析：A用纳米石墨代替普通石墨，大大增加了石墨与H2O的接触面，反应速率增大。B将容器的容积缩小一半，c(H2O)、c(CO)、c(H2)都增大，反应速率增大。C充入Ne而保持容器容积不变，c(H2O)、c(CO)、c(H2)都不变，反应速率不变。D充入Ne而保持压强不变，c(H2O)、c(CO)、c(H2)都减小，反应速率减小。,减小,减小,减小,不变,减小,减小,增大,增大,C,解析：影响化学反应速率的各因素，对反应速率影响程度大小的一般规律为：催化剂温度浓度，即有催化剂V2O5，温度高的化学反应速率快，所以反应速率由大到小顺序排列为乙、甲、丁、丙，故C项正确
10、。,1以化学反应CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O为例 (1)其他条件一定，反应速率随着c(HCl)的增大而增大。如图A。 (2)其他条件一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图B。 (3)其他条件一定，随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图C。,知识点2 化学反应速率的图像,(4)其他条件一定，只增加CaCO3(s)的质量，反应速率不变化，如图D。,2以化学反应2H2S(g)SO2(g)=3S(s)2H2O(g)为例 (1)其他条件一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大，如图A。 (2)其他条件一定，减小气态反应物
11、的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小。 (3)温度、反应容器的容积都一定，随着时间的延长，SO2、H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图B。 (4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，使气态反应物的压强都逐渐增大(缩小容积的容积)，反应速率随着压强的增大而增大，随着温度的升高而增大，如图C。,温馨提示：根据物质的量(或物质的量浓度)时间图像，可以计算某物质的平均反应速率、转化率，确定化学方程式中的化学计量数等。 根据速率时间图像可以判断条件改变后反应速率的变化趋势，对化学反应与外界条件的内在联系进行定性分析。,3化学反应速率的图像是常考内容
12、之一，主要考查同学们的读图、识图能力。对于化学反应速率的有关图像问题，可按以下方法进行分析： (1)认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量； (2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数的增减性； (3)理解曲线斜率大小的意义，当斜率为0时，曲线为一水平线的特定含义； (4)准确把握各个特殊点(如起点、最高点、交点等)的含义； (5)认准某些关键数据在解题中的特定作用；,A4321 B1234 C3421 D1243,AC,解析：由图知，反应速率：abcd；由外界条件对反应速率的影响知，温度高、浓度大、固体表面积大，反应速率就快，则1组最慢，2组稍快，由于3组温度高但固体表面积小，4组温度低
13、但固体表面积大，因此，无法确定3组与4组的反应速率的快慢，但均比2组快，故A、C项均正确，B、D项均错误。,0.05 molL1min1,(1)曲线由0a段不产生氢气的原因_ _，有关的离子方程式为_； (2)曲线由bc段，产生氢气的速率逐渐增大的主要原因_ _； (3)曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_ _ _。,镁条表面有氧化镁，硫酸首先和,表面的氧化镁反应，不产生氢气,MgO2H=Mg2H2O,镁和硫酸反应,放出的热量使溶液温度升高而加快反应速率,随着反应的进行，,硫酸的浓度逐渐变小，该因素变为影响反应速率的主要因素，使反应速率,减小,(4)在b到c这段时间内，收集到氢气V
14、 L(标准状况)，则这段时间内用硫酸表示的平均速率为_mol/(Ls)(假设反应前后溶液体积不变)。 (5)对于足量镁条和100 mL 2 mol/L硫酸生成氢气的反应，下列措施能减缓反应速率，但又不影响生成氢气的总量的是_。 加NaOH固体；加BaCl2溶液；加KNO3溶液；加H2O；加CH3COONa固体；加小苏打溶液；加少量CuSO4溶液；加Na2SO4溶液；将2 mol/L硫酸换成160 mL 2.5 mol/L的盐酸；将镁条换成镁粉。,V/11.2(cb),学科核心素养,“炉火纯青”的解释 人们很早就知道从燃烧火焰的颜色变化来观察温度的变化，炉火温度在500 以下呈暗黑色，升到700
15、时，火焰变为紫红色，也就是俗称的“炉火通红”，再上升到800900后，火焰由红变黄，1 200 时，火焰发亮，逐渐变白，继续升到接近3 000 后，呈白热化，相当于灯泡钨丝发亮的温度，如果超过3 000，火焰由白转蓝，这就是“炉火纯青”了，是燃烧温度的最高阶段。一般来说，提高温度可以加快绝大多数化学反应的反应速率，但是，过分提高温度是一种不经济的方法。,如今，化学工业上，都是通过采用催化剂技术提高化学反应速率，而非单纯提高反应温度。古代的炼丹家们不懂催化剂的催化原理，往往认为火焰达到“炉火纯青”，就能炼得长生不老的丹药，实际上，那时的耐火材料是很难达到这样高的温度的。因此，无论炼丹家如何努力，“炉火纯青”最终只能是一厢情愿。,课堂达标验收,课后素养演练,
