影响化学反应速率的因素ppt课件

2-1-2,影响化学反应速率的因素,1,影响化学反应速率的因素,内因：物质本身的结构和性质,度浓,强压,度温,剂化催,素因他其,外因:,(光、电磁波、超声波、接触面积、溶剂等),反应类型不同有不同的化学反应速率，反应类型相同但反应物不同，化学反应速率也不同。,2,P30 活动与探究,水浴加热条件下产生气泡快,加热能加快反应速率,升高温度，可以增大化学反应速率； 降低温度，可以减小化学反应速率；,结论：,3,P30 活动与探究,加入二氧化锰粉末产生气泡快,使用催化剂能加快反应速率,结论：,使用催化剂，能显著地改变反应速率。,通常把能加快反应速率的催化剂称为正催化剂；能减慢反应速率的催化剂称为负催化剂。,催化剂具有选择性，即不同的反应一般有不同的催化剂。,4,P31 活动与探究,浓度大的产生气泡快,增大反应物的浓度能加快反应速率,结论：,增大反应物的浓度可以增大化学反应速率； 降低反应物的浓度可以降低化学反应速率。,浓度的变化一般只影响溶液或气体物质的反应速率；,对于纯液体或固体，其浓度为定值，改变它们的量，对速率无影响。,5,材料：当氢气和氮气反应时，当外界对反应物气体增大压强，容器的体积就会缩小，此时反应速率也明显增大，这是什么原因呢？,增大压强，容器体积缩小时，氢气和氮气的浓度就会增大，故反应速率就增大。,压强的变化一般可视为引起容器体积的变化，也就是气态反应物浓度的变化。其变化规律等同于相应浓度变化产生的影响。,若参加反应的是固态或液态反应物而无气体，由于压强的变化对它们的浓度几乎没影响，可以认为速率几乎不变。,增大压强，容器体积缩小，气体反应速率加快； 减小压强，容器体积增大，气体反应速率减慢。,6,除温度、浓度、压强、催化剂外：固体反应物颗粒的大小、反应物接触面积等因素对化学反应速率也有影响。 某些反应也会受光、超声波、磁场等影响而改变反应速率。,7,影响化学反应速率的外界条件：,小结：,浓度：其它条件不变时，浓度与反应速率成正比。,温度：其它条件不变时，温度与反应速率成正比。,压强：其它条件不变时，压强与反应速率成正比。,催化剂：其它条件不变时，催化剂可改变化学反应的反应速率。,同一化学反应，用不同的物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中相应物质的化学计量数之比。,单位：mol(Lmin)1 或 mol(Ls)1,注意以上影响因素所针对的反应对象。,8,一、碰撞理论（课本P36）,什么是有效碰撞？,什么是活化能？,什么是活化分子？,什么是活化分子百分数？,能够发生反应的碰撞,能量较高，有可能发生有效碰撞的分子,活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的之差。符号Ea。,相同条件下：Ea越大，活化分子百分数(f ) 越小，反应越慢。反之，Ea越小，f 越大，反应越快。,9,没足够的能量,足够的能量 合适的取向,类比借鉴,没合适的取向,10,反应的发生应同时满足两个基本前提：,发生碰撞的分子应有足够高的能量,碰撞时有合适的取向,碰撞理论要点： (1)反应物分子之间的相互碰撞是发生反应的必要条件； (2)能发生反应的碰撞有效碰撞; (3)活化分子之间采取合适的取向碰撞时，才能发生反应。,11,1、浓度对化学反应速率的影响。,结论：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、外界条件对化学反应速率的影响,注意：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。,用碰撞理论来解释浓度对化学反应速率的影响,浓度增大,单位体积内活化分子的数目增大(活化分子百分比不变，分子总数增大),分子发生有效碰撞次数增多,化学反应速率增大,n活 = n总f,12,2、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，单位体积内活化分子数增多，因而可以增大化学反应的速率。,结论：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。,用碰撞理论来解释压强对化学反应速率的影响,压强对反应的影响本质上是浓度的影响。,压强增大,气体体积缩小,浓度增大,化学反应速率增大,单位体积内活化分子数增大,分子发生有效碰撞次数增多,13,Ar,讨论1：恒温条件下，取一个容积固定的密闭容器，充入Ar后，对速率如何影响？,总气压增大,N2、H2浓度不变,注意：这一问题绝不是教材中所说“增压”范畴(教材中的增压必须缩容),速率不变,讨论2：恒温条件下，向容积可变的容器中充入惰性气体，分析速率变化情况。,总气压不变,N2、H2浓度减小,速率减小,容器容积增大,恒温、恒容,恒温、恒压,Ar,14,注意,1、全部由固体或液体参加的反应，压强的改变对反应速率没有影响。,2、压强对反应的影响本质上是浓度的影响。当用不同方法改变反应的压强时，应从本质出发，具体分析。 若气体反应物浓度增大，则反应速率增大。若浓度不变，则反应速率不变；浓度减小，反应速率减小。,所以当容器体积不变，充入与反应无关气体，反应速率不受影响；若保持容器内压强不变，充入与反应无关气体，容器体积变大，则反应速率减小（与减压引起的效果相同）。,3、但对于反应前后气体体积发生变化的可逆反应，其正反应速率与逆反应速率变化程度不同，即气体体积缩小方向的反应速度变化较大。,15,例、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,16,3、温度对化学反应速率的影响。,(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。,结论：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。,原因,升高温度,活化分子百分数增加,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增加,反应速率加快,用碰撞理论来解释温度对化学反应速率的影响,(2)温度升高，使分子运动的速度加快，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。,17,特别提醒： 1、温度对任何反应的反应速率都有影响，无论是放热反应，还是吸热反应都适用。但对于吸热或放热反应影响的程度不同，对吸热反应影响程度较大。 2、温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。,经验规律温度每升高10，化学反应速率通常增大到原来的24倍。,V倍数值（t2 - t1)/10 = 变化后的反应速率,18,4、催化剂对化学反应速率的影响。,正催化剂：能够加快反应速率的催化剂。 负催化剂：能够减慢反应速率的催化剂。,结论：催化剂可以改变化学反应的速率。,原因：在其他条件不变时，催化剂改变了反应机理，正催化剂降低了反应活化能，会使更多的反应物分子成为活化分子，增大了活化分子百分数，使反应速率显著增大。,催化剂,反应所需能量降低,活化分子增多,反应速率加快,用碰撞理论来解释催化剂对化学反应速率的影响,分子发生有效碰撞次数增多,19,特别提醒： 对于可逆反应，催化剂对正、逆反应速率的影响是等同的。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。,P39 酶催化作用的特点,20,5.其它因素,使反应物颗粒变小；加大光照强度；采用不同的溶剂、电化学原理、超声波射线、激光、电磁波等对反应速率均有影响。,若是将煤球粉碎，燃烧的速率大大加快，然而碳的转化率却不变。,特别是微型原电池的形成可以加大反应速率。,21,增大浓度(或加压),单位体积分子总数增多， 但活化分子百分数不变,单位体积活化分子数增多,升高温度或催化剂,单位体积分子总数不变，但活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响,22,影响化学反应速率的因素,23,小 结,增加,增加,增加,加快,增加,增加,增加,加快,不变,增加,增加,加快,影响化学反应速率的因素,不变,增加,增加,加快,应用,P40 交流与讨论,不变,不变,增加,增加,24,例、取 2g 干燥铝粉和 3g 碘粉小心混合均匀，分为四堆。往各堆上分别加 0.5g 水，1g 明矾，1g 胆矾，1g 无水硫酸铜。加水那堆混合物首先冒火花，发生剧烈反应，其次发生反应的是加明矾的那一堆混合物，再次是加胆矾的发生反应，而加无水硫酸铜的那一堆混合物最难发生反应。 (1)铝和碘反应的方程式是 。 (2)铝和碘反应还可以看到的是 。 (3)四堆混合物发生反应的先后顺序说明了什么？,2Al+3I2=2AlI3,冒紫色烟,水是催化剂，明矾比胆矾更易失去结晶水,H2O,25,练习：增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（ ） 对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ） 升高温度使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高了单位体积内活化分子的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加,A,A,C,D,26,练习：下列说法正确的是（ ） A、一定条件下增大反应物的量会加快化学反应速率。 B、增大压强，肯定会加快化学反应速率。 C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。 D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。,D,练习：在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。现采取下列措施： （1）增大压强 ；（2）增加碳的量 （3）通入CO2； （4）恒容下充入N2； （5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？,（1）（3）,27,练习：下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度 B、增大压强 C、升高温度 D、使用催化剂,D,练习：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成H2的总量，可向其中加入适量的（ ） A、Na2CO3晶体 B、NaOH晶体 C、水 D、CH3COONa晶体,C D,28,练习：根据化学反应CO+H2O CO2+H2，填写下表中的空白：,0.005,0.015,0.015,0.015,0.015,0.015,0.015,29,例：硫代硫酸钠( Na2S2O3)与稀硫酸发生如下反应： Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + S + H2O 下列四种情况中最早出现浑浊的是：,C,30,练习：以下述反应为例，验证浓度对化学反应速率的影响： Na2S2O3+2HCl2NaCl+S+SO2+H2O 一同学在下午活动课中，配制了0.2 mo1/L的盐酸置于大烧杯中，并取了3mL 0.1mol/LNa2S2O3溶液与 3mL该盐酸反应，产生明显浑浊约需要 t s。由于时间另有安排，停止了实验。第二天又用了3mL 0.2mo1/L Na2S2O3 溶液与原盐酸 3mL 反应，产生明显浑浊也需时间 t s 左右。于是他得出结论：浓度对化学反应速率的影响不大。请你评价该同学的这次实验。 (1)结论是( ) A.可靠 B.基本正确，但有疑点 C.不可靠 D.可能正确，也可能不正确,B,31,(2)一般对比实验都要控制条件，且再现性好。 请评价他实验控制的条件; 请评价他实验现象对比方法； 若他的对比方法不好，请你给出合理的对比方法(若他的对比方法可行；此问可不答),a.再次实验的温度可能有差异； b.在敞口烧杯中盐酸可能因挥发而浓度改变，故没有 控制好条件。,所谓“明显浑浊”的标准可能不一致，对比不准确。,如：可在进行实验的两支试