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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,学习目标： 掌握内因和外因如浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 重点: 外界条件对化学反应速率的影响。 难点： 学会用有效碰撞、碰撞的取向和活化 分子等理论来解释外界条件对反应速率 的影响。,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。,没足够的能量,足够的能量 合适的取向,借鉴投篮获得灵感,没合适的取向,反应速率实验.swf,反应速率理论
2、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,分子间能够发生化学反应的条件： (必要条件) 反应物分子必须相互碰撞； (充要条件) 1、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,一、影响反应速率的因素,（2）外因：,（1）内因（主要因素） ：,由参加反应物的性质决定,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 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+2MnSO4+10CO2 +8H2O 实验用品试管、胶头滴管、
3、量筒、烧杯、0.01mol/L的KMnO4 溶液、 0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、 0.1mol/LH2SO4溶液,实验步骤 1. 取两支试管各加入4mL 0.01mol/L 的 KMnO4 溶液和1mL 0.1mol .L -1 H2SO4溶 液。 2. 向其中一支试管加入2mL0.1mol/LH2C2O4 溶液,记录溶液褪色所需的时间，向另一 支试管中加入2mL0.2mol/L H2C2O4溶液记录溶液褪色所需的时间。,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,0.1m
4、ol/LH2C2O4,0.2mol/LH2C2O4,结论：,实验2-2结论：浓度大的H2C2O4（aq）先褪色,碰撞理论,用碰撞理论简单解释浓度对反应速率的影响？,【交流与讨论】,浓度对反应速率的影响,增加,增加,增加,加快,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。,练2）：如反应：3KSCN+FeCl3 = Fe(SCN)3+3KCl 若在上述反应体系中加入KCl晶体，会不会影响化学反 应速率？为什么？,练1）：一定条件下，在 CaCO3(状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加 快反应的速率，下列那些方法可行：( ) A、增加HC
5、l的浓度 B、加水 C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末,A D,答：不会。因为反应实质为：Fe3+3SCN- = Fe(SCN)3,练3）：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 入适量的（ ） A、氢氧化钠固体； B、水； C、氯化铵固体； D、醋酸钠固体。,BD,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。,二、压强对反应速率的影响,增大压强，气体体积缩小，反应物浓度增大，反应速率加快。,碰撞理论,用碰撞理论简单解释压强对反应速率的影响？,【交流与讨论】,压强因素.swf,增加,增加,增加,加快,结论：其它条件不
6、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。,例1、在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时： 1)减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 2)反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率怎么变？ 3)在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？ 4)在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？,发散思考：压强的改变对于任何有气体参加化学
7、反应的速率都有影响吗？,反应速率无变化！,解释：,3)在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？,4)在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的 速率怎么变？,对于气体有下列几种情况的规律:,1、恒温时：增大压强体积减少C增大反应速率增大,2、恒容时： A、充入气体反应物反应物浓度增大总压增大反应速率增大； B、充入“无关气体”（如He等）引起总压增大，但各反应物的浓度不变 反应速率不变,3、恒压时：充入“无关气体”（如He等）引起体积增大各反应物浓度减少反应速率减慢。,练4）：对于反应N2+O2=2NO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（ ） A、缩小体积
8、使压强增大 B、体积不变充入 N2 使压强增大 C、体积不变充入 O2使压强增大 D、使体积增大到原来的2倍 E、体积不变充入氦气使压强增大,DE,练5）：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,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、量筒
9、、烧杯、 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2mL0.1mol/L的H2SO4 ；再取两 支试管各加 入2mL0.1mol/LNa2S2O3； 分成两组。 2. 将其中一组试管浸入到热水中， 将另一组试管浸 入到冷水中； 3.记录出现浑浊的时间。,二1班,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：,温度对反应速率的影响,不变,增加,增加,加快,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，
10、故反应速率增大。,一般说来，温度每升高10，速率 增加2-4倍。,注意: 1. 温度对反应速率的影响适用 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 皆有影响，但对于吸热或放 热反应影响的程度不同。,练习2：在密闭容器里，通入x molH2和y mol2()， 改变下列条件，反应速率将如何改变? (1)升高温度 ； (2)充入更多的H2 ； (3)扩大容器的体积 ；,加快,加快,减慢,练习1：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 B 降低反应物分子的能量 C 增大活化分子的百分数 D 以上说法均对,C,四、催化剂对化学反应速率的影响 第
11、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10ml H2O2 ，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；,MnO2,催化剂因素.swf,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
12、步骤1.在两支试管中分别加入2ml H2O2 ； 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,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,10H2O2,10H2O2,用碰撞理论如何分析？,不加MnO2,加MnO2,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,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
13、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？,结论：其它条件不变时，不同催化剂对反应有不同的选择性；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,5H2O2,5H2O2,加0.1mol/LFeCl3,加0.1mol/LCuSO4,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,例：密闭容器中通入1molH2和1molI2(气体)，压强为
14、P（Pa）在一定温度下使其发生以下反应： H2（g） + I2(g)= 2HI(g) H0 体积不变，加入1molH2，速率 。 体积不变，加入1molN2，速率 。 压强不变，加入1molN2，速率 。 压强不变，加入1molH2 、1molI2速率 。 升高温度，速率 。,增大,增大,减小,不变,不变,【练习与实践】,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H2S
15、O4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： 0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.1mol/L H2SO4溶液各 5mL跟10mL水混合，反应速率为v1mol/(L.s)； 0.2mol/L Na2S2O3溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各 5mL跟20mL水混合，反应速率为v2mol/(L.s)。 则在 相同条件下，v1和v2的关系是( ) A v1v2 B v1v2 C v1v2 D 不能确定,C,硫代硫酸钠(Na2S2O3
