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1、第3节 化学反应速率第2课时 外界因素对化学反应速率的影响第二章第二章 化学反应的方向、限度与速率化学反应的方向、限度与速率炎炎夏日，食物也怕“热”，需要及时放到电冰箱中；而发酵时却常用温水。【思考】（1）其中的道理是什么？（2）影响化学反应速率的因素有哪些？学习目标学习目标1. 会分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率会分析浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。的影响。2. 知道反应速率常数、活化能的含义，能够根据相应知道反应速率常数、活化能的含义，能够根据相应规律解决有关问题。规律解决有关问题。学习重点学习重点外界因素对化学反应速率影响的规律及实质外界因素对化学反应速率影响的规
2、律及实质学习难点学习难点外界因素对化学反应速率影响的规律及实质外界因素对化学反应速率影响的规律及实质1根据课本试自学有关碰撞理论的知识。根据课本试自学有关碰撞理论的知识。(1)有效碰撞：有效碰撞：能够引发化学能够引发化学反应的碰撞。反应的碰撞。(2)活化分子：活化分子： 能够发生有效能够发生有效碰撞的分子。碰撞的分子。温故知新活化分子比普通分子所多出的那部分能量。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。活化分子比普通分子所多出的那部分能量。活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。 (3)活化能：活化能：如图：反应的活化能是如图：反应的活化能是E1，反应热是，反应热是E1E2。温故知新知识回
3、顾温故追本溯源温故追本溯源推陈方推陈方可知新可知新(5) 活化能与化学反应速率的关系：活化能与化学反应速率的关系： 在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率越快。快。反应速率加快反应速率加快(4)普通分子普通分子 活化能活化能活化分子活化分子活化活化活化能降低活化能降低普通分子变成活化分子普通分子变成活化分子活化分子百分数增大活化分子百分数增大有效碰撞次数增多
4、有效碰撞次数增多2影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，不同化学反应具有不同的的 反应速率。外界条件对化学反应速率也产生影响。反应速率。外界条件对化学反应速率也产生影响。探究活动一探究活动一 ：浓度、压强对化学反应速率的影响浓度、压强对化学反应速率的影响 增大增大 增大增大1倍倍 正比正比 vkc(H2O2)c(HI)0.760 Lmol1s1与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。温度升高，温度升高，k值通常增大。值通常增大。2 化学反应速率与反应
5、物浓度的关系化学反应速率与反应物浓度的关系(1)速率方程速率方程对于任意一个化学反应对于任意一个化学反应aAbB=cCdD，其反应速率方程为，其反应速率方程为vkcm(A)cn(B)，式，式子中子中m、n、k都由实验测得，与化学方程式中的系数无关。都由实验测得，与化学方程式中的系数无关。(2)反应速率常数反应速率常数速率方程中的比例系数速率方程中的比例系数k称为反应速率常数，它表示单位浓度下的化学称为反应速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率。它具备以下特点：反应速率。它具备以下特点：通常情况下，通常情况下，k值越大，反应进行得越快。值越大，反应进行得越快。3.压强对化学反应速率的影响压强对
6、化学反应速率的影响对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。对于气体来说，在一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。结论：结论：增大压强，体积缩小，浓度增大，增大压强，体积缩小，浓度增大， 化学反应速率加快。化学反应速率加快。增大压强增大压强体积缩小体积缩小反应物浓反应物浓度增大度增大反应速反应速率加快率加快微观解微观解释释充入充入He，体积增大，体积增大，c(N2)、c(H2)、c(NH3)都减小，都减小，化学反应速率减小。化学反应速率减小。 （1）由于）由于固体、液体固体、液体粒子间的空隙很小，粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度增大压强几乎不
7、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。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。 （2）对于反应）对于反应N23H22NH3，不同条件下，压强对化学反应速率的影响，不同条件下，压强对化学反应速率的影响A恒温恒容密闭容器恒温恒容密闭容器充入充入N2，压强增大，压强增大，c(N2)增大，化学反应速率加快。增大，化学反应速率加快。充入充入He(注注He与反应无关与反应无关)，压强增大，但，压强增大，但c(N2)、c(H2)、c(NH3)都不变，化学反应速率不变。都不变，化学反应速率不变。B恒温恒压密闭容器恒温恒压
8、密闭容器压强改变压强改变 总结归纳改变固体物质的物质的量不能改变固体物质的物质的量不能改变化学反应速率，因为固体改变化学反应速率，因为固体物质的浓度可视为常数。物质的浓度可视为常数。A 学以致用容器的体积缩小或增大均会改变浓容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变度，浓度改变反应速率一定会改变 体积不变，充入体积不变，充入N2体系总压强增大，体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应但反应混合物浓度并未改变，反应速率基本不变速率基本不变 充入充入N2使容器体积增大，总压强不使容器体积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变变，但反应混合物浓度同等程度变小，反应速率变
9、慢小，反应速率变慢 C 学以致用在28时，鲜牛奶4小时后变质，但在冰箱中，鲜牛奶48小时后变质，说明了什么？让我好好想一想温度降低，使牛奶变质的速率减慢。探究活动二探究活动二 ：温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 1.规律：温度升高，化学反应速率加快；温度降低，化学反应速率减慢。对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，化学反应速率将增大到原来的24倍。2.范托夫经验规则适用范围有限,只能对一些反应速率做粗略估计。探究活动二探究活动二 ：温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 【例题】对于反应MNP，如果温度每升高10 ，速率增加为原来的3倍。在10 时完成反应的10
10、%需要54 min，将温度提高到40 时完成反应的10%需要的时间为（ ）A.2 min B.3 min C.6 min D.9 minA 牛刀小试，我最棒！100101TTavv-=活化能：普通分子形成活化分子所吸收的能量。或普通分子平均能量与活化分子平均能量的差值。活化分子：能够发生化学反应的分子。3.了解活化分子，认识活化能(Ea)活化能可以为 0：Br + Br = Br2活化能越高,反应越 进行，反应速率常数越 。难小反应进程AB+CHEaA BCA+BCEa能量只有基元反应的活化能才是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。你理解吗？温度越高,反应速率常数越大,化学反应速率
11、越快。2.升高相同温度,对不同化学反应的反应速率影响程度一样吗?1.温度对反应速率常数和化学反应速率有怎样的影响?不一样。温度对反应速率常数的影响与活化能有关。交流研讨对基元反应而言，其活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。对基元反应而言，其活化能是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值。(1)化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先吸收能量化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先吸收能量后形成活化分子。后形成活化分子。(3)活化能越高，反应越难进行，反应速率常数越小。可见，活化能是决定化学活化能越高，反应越难进行，反应速率常数
12、越小。可见，活化能是决定化学反应速率的内因。反应速率的内因。(2)普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量叫活化能普通反应物分子形成活化分子所吸收的能量叫活化能(Ea)。交流研讨不一样。不同的反应，活化能差值很大。活化能越大，改变温度对不一样。不同的反应，活化能差值很大。活化能越大，改变温度对反应速率的影响程度就越大。因此，升高相同温度时，对不同化学反应速率的影响程度就越大。因此，升高相同温度时，对不同化学反应速率影响就不一样。反应速率影响就不一样。升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率升高温度，反应速率常数增大，化学反应速率增大。增大。升高温度，升高温度，v正正和和v逆逆均增大；平衡向逆反应
13、方向移动。均增大；平衡向逆反应方向移动。归纳总结温度对反应速率的影响，对放热温度对反应速率的影响，对放热反应、吸热反应都适用。升温，反应、吸热反应都适用。升温，v吸吸、v放放都加快；降温，都加快；降温，v吸吸、v放放都减慢。都减慢。A 学以致用探究活动：探究活动：催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响 比温度、压强、浓度对化学反应速率影响程度都要大，加快的速率可比温度、压强、浓度对化学反应速率影响程度都要大，加快的速率可达几千倍；因为使用催化剂降低活化能，也就是降低了阻碍反应进行达几千倍；因为使用催化剂降低活化能，也就是降低了阻碍反应进行的一个重要因素。的一个重要因素。使用催化剂
14、，反应的活化能大幅度降低，反应速率常数变大。使用催化剂，反应的活化能大幅度降低，反应速率常数变大。化学反应速率增大。化学反应速率增大。产生气泡比较慢产生气泡比较慢 产生气泡比较快产生气泡比较快 Fe3、Cu2对对H2O2的分解都有催化的分解都有催化作用，但作用，但Cu2催化作用强催化作用强归纳总结根据催化剂的作用原理可知：催化根据催化剂的作用原理可知：催化剂不能改变平衡转化率，不能影响剂不能改变平衡转化率，不能影响化学平衡的移动。能同等倍数地改化学平衡的移动。能同等倍数地改变正、逆反应速率。值得注意的是，变正、逆反应速率。值得注意的是，催化剂不是只提高正反应速率，而催化剂不是只提高正反应速率，
15、而是同时、同等程度地提高正、逆反是同时、同等程度地提高正、逆反应速率。应速率。B 学以致用影影响响因因素素本质原因本质原因外部条件外部条件浓度浓度温度温度压强压强催化剂催化剂 颗粒度颗粒度等等 影响反应速率的因素：影响反应速率的因素：要想反应快加速，要想反应快加速，增浓加压升温度；增浓加压升温度；催化增大表面积，催化增大表面积，反应也可加速度。反应也可加速度。口诀记忆方法：口诀记忆方法：归纳总结2.反应速率常数k与浓度无关，但受 、 、 等因素影响。温度催化剂固体表面性质1.一个化学反应一般要经历的过程：普通分子活化分子新物质反应活化能一定条件归纳总结条件条件作用规律实质作用规律实质相关公式相
16、关公式注意注意浓度浓度通常增大反应物浓度可以通常增大反应物浓度可以提高化学反应速率提高化学反应速率速率方程速率方程不影响反应速率常数，关系式不影响反应速率常数，关系式与方程式系数无必然联系与方程式系数无必然联系压强压强改变压强，相当于改变物改变压强，相当于改变物质的浓度，即增大压强，质的浓度，即增大压强，可提高化学反应速率可提高化学反应速率无无压强的改变会对气体参与的化压强的改变会对气体参与的化学反应速率产生影响，而对于学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎只涉及液体和固体的反应几乎没有影响没有影响温度温度温度升高反应速率常数增温度升高反应速率常数增大，反应速率提高大，反应速率提
17、高范托夫规则范托夫规则阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯公式公式活化能越大活化能越大,温度对反应速率的温度对反应速率的影响越大影响越大催催化化剂剂参与反应，改变反应历参与反应，改变反应历程，降低反应的活化能，程，降低反应的活化能，有效地提高化学反应速率有效地提高化学反应速率不能改变平衡常数，不能改变平衡转化率，能不能改变平衡常数，不能改变平衡转化率，能改变反应速率常数，具有选择性改变反应速率常数，具有选择性归纳总结1.设C+H2O(g) CO+H2(正反应吸热)反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为（ ） A.同时增大 B.同时
18、减小 C.v1减小，v2增大 D.v1增大，v2减小A当堂检测2.（双选）N2+O2 2NO在密闭容器中进行，下列条件中能加快反应速率的是（假定温度不变）( )A.缩小体积，使压强增大 B.体积不变，充入N2使压强增大C.体积不变，充入氦气使压强增大 D.压强不变，充入氦气AB当堂检测3.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中E1表示正反应的活化能,E2表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确的是()A.该反应为放热反应B.催化剂能改变该反应的焓变C.催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能C当堂检测4. 在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表
19、。下列判断不正确的是 ( )A.a=6.00B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变C.b318.2D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 0.6000.6000.5000.5000.4000.4000.3000.300318.2318.23.603.603.003.002.402.401.801.80328.2328.29.009.007.507.50a a4.504.50b b2.162.161.801.801.441.441.081.08T/ K v/mmolL-1min-1c/molL-1 D当堂检测5.对于反应2SO2+O2 2SO3，当其他条件不变时，只改变一个反应条件，在空格里填写“增大”“减小”或“不变”。编号编号改变的条件改变的条件生成生成SOSO3 3的速率的速率1 1增大氧气的浓度增大氧气的浓度2 2压缩体积压缩体积3 3降低温度降低温度4 4加入催化剂加入催化剂增大增大减小增大当堂检测舌头是柔软的，但也是血做的刀，稍不慎，开口就会伤人，伤在他人的心灵。
