第二节 影响化学反应速率的因素2.ppt

第二节影响化学反应速率的主要因素 一 内因 参加反应的物质自身的结构和性质 这是决定化学反应速率的主要因素 思考 其他因素能引起化学反应速率的变化吗 化学反应的碰撞理论 1 在化学上 把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞 不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞 有效碰撞次数越多 反应速率越快 思考 反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞 有足够的能量使旧键断裂 碰撞时要有合理的取向 力量不够 取向不好 好球 有效投篮 2 在化学上 把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子 特点是 具有较高的能量 温度不变时 活化分子在反应物中所占的百分数是恒定的 且与温度呈正比 活化分子数 反应物分子总数 活化分子百分数 4 化学反应的实质是 旧的化学键断裂 新的化学键形成 3 化学反应发生的先决 必要 条件 反应物分子相互接触和碰撞 化学反应发生的充分条件 有效碰撞 实验2 2 结论 当其他条件不变时 增加反应物浓度 可以增大化学反应速率 减小反应物浓度 可以减小化学反应速率 1 浓度对反应速率的影响 主要包括 浓度 压强 温度和催化剂等 二 外因 指引起活化分子百分数以及反应物分子总数变化的条件 思考 怎样从理论上解释上述结论 p20 注意 此规律只适用于气体反应或溶液中进行的反应 对于纯固体和纯液体来说 其浓度为一般常数 其用量的改变不会引起化学反应速率的改变 固体反应物表面积越大 接触面积越大 反应速率越大 表面积越小 接触面积越小 反应速率越小 在可逆反应中 逆反应速率与生成物浓度有关 生成物浓度增大 逆反应速率增大 生成物浓度减小 逆反应速率减小 在可逆反应中 单方面改变反应物或生成物浓度 瞬时间只会引起单方面反应速率的改变 另一个反应速率后来因为浓度变化而改变 纯水作为反应物时 用量的改变不会引起反应速率的改变 增大反应物浓度 增大生成物浓度 减小反应物浓度 减小生成物浓度 2 压强对反应速率的影响 思考 其他条件不变时 改变压强 气 液 固体体积怎样变化 对于有气体参加的反应 增大压强 气体的体积 反应物的浓度 单位体积的活化分子数 单位时间内的有效碰撞次数 化学反应速率 结论 对于有气体参加的反应 当其他条件不变时 增大压强 化学反应速率增大 减小压强 化学反应速率减小 减小 增大 增多 增多 增大 注意 压强的变化只影响有气体参加的反应的反应速率 压强改变时必须引起浓度的改变化学反应速率才能改变 压强的改变不影响固体和液体物质的反应速率 压强改变会引发正反应速率和逆反应速率的同步变化 但反应速率的改变倍数不相同 一般地 压强增大 反应速率改变大的方向为气体体积缩小的方向 气体物质计量系数之和小的方向 在反应aa g bb g cc g dd g 中 若a b c d 则 正反应方向为气体体积缩小方向 逆反应方向为体积扩大方向 增大压强 减小压强 速率 压强图 对于气体反应体系 有以下几种情况 温度恒定 增大压强 气体体积减小 气体浓度增大 反应速率增大 体积恒定 充入反应物 气体浓度增大 气体压强增大 反应速率增大 在反应体系中充入与反应无关的气体 容积不变时 气体总压增大 但各气体分压不变 体积不变 气体浓度不变 化学反应速率不变 压强不变时 充入与反应无关的气体 气体体积增大 各反应物质浓度减小 反应速率减小 相当于压强减小的变化 3 温度对化学反应速率的影响 实验 2 3 结论 其他条件不变时 反应温度越高 反应速率越快 温度越低 反应速率越慢 讨论 为什么升高温度会加快化学反应速率 实验表明 温度每升高10 化学反应速率通常增加到原来的2至4倍 但计算时注意 反应速率是倍数改变 即 经验公式 例 0 时 某化学反应需要2小时才能完成 如果反应在40 时进行 反应需要多少时间 min 温度升高10 速率增大1倍 反应在40 时进行 反应7 5min才能完成 思考1 反应体系温度升高对不同状态的反应物温度有何影响 气体 液体 固体反应物温度同时升高 结论 温度对反应速率的影响与反应物状态无关 正 逆反应温度同时升高 思考3 可逆反应中体系温度改变对正 逆反应速率有何影响 结论 升高温度将同时增大正反应和逆反应速率 降低温度将同时降低正反应和逆反应速率 但改变倍数不同 思考2 可逆反应中体系温度升高对正 逆反应温度有何影响 实验表明 温度改变时 反应速率变化大的方向为吸热反应方向 例 在反应c o2co2 q中 反应速率的变化为 升高温度 降低温度 速率 温度图 4 催化剂对化学反应速率的影响 实验2 4 结论 催化剂能够明显的加快化学反应速率 讨论 催化剂是怎样改变化学反应速率的 规律 催化剂能改变化学反应速率 能够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 中学阶段若无特殊说明 只讨论正催化剂 注意 催化剂在化学反应中参与了化学反应 只不过在反应前期消耗多少 在反应后期则生成多少 催化剂在反应前后的质量未发生变化 但某些物理性质发生改变 结论 催化剂能明显改变化学反应速率 自身化学性质和质量不变 正反应和逆反应的能量降低值相同 思考 催化剂能降低反应所需要的能量 在可逆反应中 正反应和逆反应降低的能量相同吗 讨论 在可逆反应中催化剂对正 逆反应速率的改变相同吗 结论 催化剂能同步 等倍数的改变正 逆反应速率 但不能改变生成物的量 使用正催化剂 使用负催化剂 使用催化剂 5 其他因素的影响