高中化学集合实用精华课件选修4化学平衡第二节.ppt

第二节影响化学反应速率的因素 研究对象 研究气体分子之间的反应 研究情景 在一洁净的容器中 使氢气与氧气按体积比2 1的比例混合 气体分子因自由运动不断发生碰撞 相互接触 假设1 反应物分子之间只要相互碰撞就能发生化学反应 假设2 具有较高能量的分子之间的碰撞都能引发化学反应 为什么有的碰撞可以发生反应 而有的不能发生反应 与哪些因素有关系 问题 一 有效碰撞理论 1 什么是有效碰撞 引起分子间的化学反应的碰撞 结论 分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件 而有效碰撞是发生化学反应的充分条件 推论 某一化学反应的速率大小与 单位时间内有效碰撞的次数有关 1 发生碰撞的分子具有较高的能量 2 分子在一定的方向上发生碰撞 2 发生有效碰撞的条件 二 活化分子和活化能理论 1 什么是活化分子 具有较高能量 能够发生有效碰撞的分子 结论 发生有效碰撞的分子一定是活化分子 但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞 推论 有效碰撞次数的多少与 单位体积内反应物中活化分子的多少有关 2 活化能 活化分子高出反应物分子平均能量的部分 其中e1为活化能 e2 e1是反应热 结论 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关 活化能的大小是由反应物分子的性质决定 内因 推论 活化能越小则一般分子成为活化分子越容易 则活化分子越多 则单位时间内有效碰撞越多 则反应速率越快 对于 活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易 但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响 这一句话如何理解 问题1 归纳总结 一个反应要发生一般要经历哪些过程 普通分子 活化能 活化分子 合理取向的碰撞 有效碰撞 解释问题 1 为什么可燃物有氧气参与 还必须达到着火点才能燃烧 2 催化剂在我们技术改造和生产中起关键作用 它主要作用是提高化学反应速率 试想一下为什么催化剂能提高反应速率 反应物本身的性质 活化能的大小 单位体积内活化分子的多少 单位时间内有效碰撞次数的多少 化学反应速率的快慢 内因 外因 影响化学反应速率的因素 反应物本身的性质 浓度 温度 压强 催化剂等 一 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 活化分子在反应物分子中占的百分数是一定的 因此单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比 即和反应物的浓度成正比 当反应物浓度增大时 单位体积内分子数增多 活化分子数也相应增加 反应速率必然增大 结论 其他条件不变 反应物浓度越大化学反应速率越快 注意事项 1 此规律只适用于气体反应或溶液中的反应 对于纯液体或固体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 一般来说 固体反应物表面积越大 反应速率越大 固体反应物表面积越小 反应速率越小 2 化学反应为可逆反应 反应物或生成物浓度的改变 其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律 二 压强对化学反应速率的影响 其他条件不变 气体的压强增大 气体浓度增大 反应速率加快 气体体积减小 结论 其他条件不变 压强增大化学反应速率加快 注意事项 1 压强对固体和液体 溶液 间的反应无影响2 对于有气体参加的可逆反应 增大压强 正反应速率 逆反应速率都增大 减小压强 正反应速率 逆反应速率都减小 3 注意 真 变和 假 变 若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即 真 变 否则是 假 变 如 2so2 o22so3例 a 恒压时充入he 由于so2 o2 so3的物质的量不变 体积v变大 浓度降低相当于 减压 反应速率降低 b 恒容时充入he 由于体系总压增大但分压不变 相当于 假 变 反应物和生成物浓度不变 反应速率不变 三 温度对化学反应速率的影响 温度升高 分子运动加速 有效碰撞增多 化学反应速率加快 一般 温度每升高10 化学反应速率增大到2 4倍 注意事项 1 温度对反应速率影响的经验公式 在10 时某化学反应速率为0 1mol l 1 s 1 若温度每升高10 反应速率增加到原来的2倍 为了把该反应速率提高到1 6mol l 1 s 1则该反应需在什么温度下进行 a30 b40 c50 d60 分析 根据经验公式 v2 1 6mol l 1 s 1v1 0 1mol l 1 s 1t1 10 代入算出t2 50 v为速率 t为温度 2 温度对反应速率影响的规律 对吸热反应 放热反应都适用 3 反应若是可逆反应 升高温度 正 逆反应速率都加快 降低温度 正 逆反应速率都减小 四 催化剂对化学反应速率的影响 使用催化剂 能够降低反应所需的能量 这样会使更多的反应物的分子成为活化分子 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 因而使反应速率加快 催化剂 能改变化学反应速率而自身的化学性质和质量在反应前后保持不变 加快化学反应速率 减慢化学反应速率 注 不说明指正催化剂 能量 反应过程 e1 e2 反应物 生成物 活化分子 活化能 活化分子变成生成物分子放出的能量 反应热 没加催化剂 加了催化剂 注意事项 1 同一催化剂能同等程度的改变化学反应的速率 2 催化剂只能改变反应速率 不能将不反应变成能反应 3 催化剂有一定的选择性和活化温度 4 催化剂中毒 催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降 甚至遭到破坏 这种现象叫催化剂中毒 催化剂中毒会严重影响反应的顺利进行 工业上为了防止催化剂中毒 要把原料进行净化以除去杂质 五 其他如光照 反应物固体的颗粒大小 电磁波 超声波 溶剂的性质等 也会对化学反应的速率产生影响 各种条件对速率的影响大小是 催化剂 温度 浓度 压强 体积变化引起的 各种影响都有其局限性 要针对具体反应具体分析 总结 外界条件对化学反应速率的影响 总结 增加 不变 不变 不变 不变 不变 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 增加 不变 练习 对于在溶液间进行的反应 对反应速率影响最小的因素是 a 温度b 浓度c 压强d 催化剂 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 练习 设no co22co 正反应吸热 反应速率为v1 n2 3h22nh3 正反应放热 反应速率为v2 对于前述反应 当温度升高时 v1和v2变化情况为 a 同时增大b 同时减小c v1减少 v2增大d v1增大 v2减小 练习 在密闭容器里 通入xmolh2和ymol 2 改变下列条件 反应速率将如何改变 1 升高温度 2 加入催化剂 3 充入更