影响化学反应速率的因素(选修4)课件

1、2-2 影响化学反应速率的因素 【知识回顾知识回顾】 普通普通 分子分子 活化活化 分子分子 有效有效 碰撞碰撞 新物质新物质 能量能量 1、有效碰撞理论、有效碰撞理论 2、化学反应速率与活化能、化学反应速率与活化能 外界条件外界条件 浓度、压强、温度、催化剂、其他：颗粒大小、溶剂等。浓度、压强、温度、催化剂、其他：颗粒大小、溶剂等。 反应的反应的活化能的大小活化能的大小 单位体积内反应物中单位体积内反应物中活化分子的多少活化分子的多少 单位时间内单位时间内有效碰撞的次数多少有效碰撞的次数多少 化学反应的速率大小化学反应的速率大小 反应物的性质反应物的性质 内因内因 外因外因 一、浓度对反应速

2、率的影响一、浓度对反应速率的影响 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液 快快慢慢 0.2mol/LH2C2O4溶液溶液 0.01mol/L的的KMnO4 酸性溶液酸性溶液 【现象现象】 【结论结论】 当其它条件不变时：当其它条件不变时： 增大反应物的浓度可以增大反应速率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反应速率减小反应物的浓度可以减小反应速率 加入加入0.2 mol/L H2C2O4溶液的试管褪色快溶液的试管褪色快 【思考思考】为什么增大反应物的浓度会增大反应速率？为什么增大反应物的浓度会增大反应速率？ 活化活化 分子数分子数 反应物反应物 浓度增大浓度增大 反应物反应

3、物 分子总数分子总数 活化分子活化分子 百分数百分数 单位体积内反应单位体积内反应 物物分子总数分子总数增大增大 单位体积内单位体积内 活化分子数活化分子数增加增加 有效碰撞有效碰撞 次数增加次数增加 化学反应化学反应 速率速率增加增加 【学与问学与问】增加或减少反应物的浓度会改变反应速率，增加或减少反应物的浓度会改变反应速率， 那么，增加固体反应物或纯液体反应物，反那么，增加固体反应物或纯液体反应物，反 应速率是否也会发生相应的改变？为什么？应速率是否也会发生相应的改变？为什么？ 对于对于固体物质或纯液体固体物质或纯液体，一般认为其，一般认为其“浓度浓度” 为常数，它们的量的改变为常数，它们

4、的量的改变不会影响化学反应速率不会影响化学反应速率 【学与问学与问】我们在点火的时候，是块状的煤炭容易燃烧，还是粉末状的容易我们在点火的时候，是块状的煤炭容易燃烧，还是粉末状的容易 燃烧？为什么？燃烧？为什么？ 一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响 1、有气体参加的反应，在其他条件不变时：、有气体参加的反应，在其他条件不变时： 【观察与思考观察与思考】请仔细观察请仔细观察P21图图22，思考压强的改变会引起反应体系中，思考压强的改变会引起反应体系中 哪些因素的变化哪些因素的变化 增大压强会加快

5、化学反应速率增大压强会加快化学反应速率 减小压强会减慢化学反应速率减小压强会减慢化学反应速率 2、对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应物、生成物的、对于有气体参加的可逆反应，增大压强，反应物、生成物的 浓度都增大，正反应速率、逆反应速率都增大；反之亦然浓度都增大，正反应速率、逆反应速率都增大；反之亦然 3、对于气体反应的几种情况、对于气体反应的几种情况 恒温时：恒温时： 恒容时：恒容时： 充入充入气体气体 反应物反应物 总压强总压强 增大增大 反应物反应物 浓度浓度增大增大 充入充入“无关气体无关气体” （如（如He、Ne或不或不 参加反应的参加反应的N2等）等） 总压强总压强 增大增大

6、反应物反应物 浓度不变浓度不变 v不变不变 恒压时：恒压时： 充入充入“无关气体无关气体” （如（如He、Ne或或 不参加反应的不参加反应的N2等）等） 反应体系反应体系 体积增大体积增大 反应物反应物 浓度减小浓度减小 v减小减小 v增大增大 v增大增大 压强的改变压强的改变实质实质是改变反应物的是改变反应物的浓度浓度，即改变活化分子的，即改变活化分子的 浓度，但其活化分子数并不随压强的改变而改变。判断时看反浓度，但其活化分子数并不随压强的改变而改变。判断时看反 应物的浓度是否发生改变，只有应物的浓度是否发生改变，只有压强变化引起了浓度的变化，压强变化引起了浓度的变化， 反应速率才改变反应速

7、率才改变，不能简单机械地记结论。，不能简单机械地记结论。 【乐学七中乐学七中】P58 【思考思考】在夏天的时候，食物变质快，而冬天慢，为什么会有这样的现象？在夏天的时候，食物变质快，而冬天慢，为什么会有这样的现象？ 这说明食物的腐败快慢与什么因素有关？这说明食物的腐败快慢与什么因素有关？ 三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响 加热的一组首先出现浑浊加热的一组首先出现浑浊 【回顾回顾】Mg条分别与冷水和沸水的反应情况对比：条分别与冷水和沸水的反应情况对比： Mg与热水反应比跟冷水反应快与热水反应比跟冷水反应快 【思考思考】两组的浓度都是相同的，为什么加热的反应快呢？两组的浓度都是相同

8、的，为什么加热的反应快呢？ 升高升高 温度温度 分子能分子能 量增加量增加 活化分子的活化分子的 百分数增加百分数增加 单位体积内单位体积内 活化分子数增多活化分子数增多 分子运动分子运动 速率加快速率加快 碰撞频碰撞频 率增加率增加 有效碰撞有效碰撞 次数增多次数增多 v增大增大 【思考思考】对于可逆反应，升高温度或者降低温度，正反应速率和逆反应将作对于可逆反应，升高温度或者降低温度，正反应速率和逆反应将作 何变化？何变化？ 【结论结论】对于可逆反应：对于可逆反应： 升高温度，升高温度，v(正正)、v(逆逆)都加快，但都加快，但v(吸吸)增加的程度更大增加的程度更大 降低温度，降低温度，v(

9、正正)、v(逆逆)都减慢，但都减慢，但v(吸吸)减小的程度更大减小的程度更大 即：温度变化对即：温度变化对 v(吸吸)影响更大影响更大 温度对反应速率的影响在日常生活和工业生产中有很多的实际应用：温度对反应速率的影响在日常生活和工业生产中有很多的实际应用： 在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率 合成氨工业中，是在合成氨工业中，是在500的条件下进行反应，以加快反应进行的速度的条件下进行反应，以加快反应进行的速度 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保

10、存，以降低食品变质的速率 【乐学七中乐学七中】P52 【乐学七中乐学七中】P58 四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响 【现象现象】 加加MnO2后迅速产生大量后迅速产生大量 气泡，余烬复燃气泡，余烬复燃 1、其它条件不变时，选用适当的催化剂可以、其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变改变反应速率：反应速率： 四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响 一般一般而言，我们平时说而言，我们平时说 的的催化剂都是指正催化剂催化剂都是指正催化剂 正正催化剂：催化剂： 负负催化剂：催化剂： 加快反应速率加快反应速率 减慢反应速率减慢反应速率 【思考思考】催化剂是如何改变化学

11、反应速率的呢？催化剂是如何改变化学反应速率的呢？ 反应物反应物 活化能活化能 降低降低 单位体积内单位体积内活活 化分子数增多化分子数增多 活化分子的活化分子的 百分数增大百分数增大 v增大增大 催化剂催化剂通过通过改变改变反应物反应物 的的活化能活化能而改变反应速率而改变反应速率 2、对可逆反应而言，催化剂能对可逆反应而言，催化剂能同等程同等程 度地改变度地改变（加快或减慢）（加快或减慢）正、逆正、逆化化 学反应的速率学反应的速率 【科学探究科学探究】完成完成P23的的科学探究科学探究 快快慢慢 FeCl3比比CuSO4对对H2O2的催化效果好的催化效果好 4.2.2 过氧化氢与三氯化铁溶液

12、、硫酸铜溶液作用过氧化氢与三氯化铁溶液、硫酸铜溶液作用 【科学探究科学探究】完成完成P23的的科学探究科学探究 褪色慢褪色慢 4.2.2 高锰酸钾与草酸在有无硫酸锰固体的反应速率比较高锰酸钾与草酸在有无硫酸锰固体的反应速率比较 褪色快褪色快 Mn2+对对KMnO4氧化氧化H2C2O4有催化作用有催化作用 【科学探究科学探究】完成完成P23的的科学探究科学探究 褪色慢褪色慢 4.2.2 淀粉溶液跟唾液、稀硫酸作用淀粉溶液跟唾液、稀硫酸作用 褪色快褪色快 淀粉酶对淀粉的催化水解比稀硫酸效果好淀粉酶对淀粉的催化水解比稀硫酸效果好 【结论结论】催化剂不是对所有的反应都具有催化作用，而是有催化剂不是对所

13、有的反应都具有催化作用，而是有 选择性的，不同的催化剂其催化效率是不一样的选择性的，不同的催化剂其催化效率是不一样的 【阅读阅读】教参教参 P23最后一段最后一段 3、催化剂有选择性、催化剂有选择性 催化剂催化剂不仅不仅具有选择性具有选择性，而且选择性极高的，而且选择性极高的酶的生物催化作用的酶的生物催化作用的 效率是非常高的效率是非常高的。但同时，如果在反应体系中含有杂质，如粉尘等物。但同时，如果在反应体系中含有杂质，如粉尘等物 质，就会使催化剂失去作用，这种现象叫作质，就会使催化剂失去作用，这种现象叫作催化剂中毒催化剂中毒 【学与问学与问】除了上面的几种方法可以影响化学反应速率外，还有很多

14、其他的除了上面的几种方法可以影响化学反应速率外，还有很多其他的 方法也可以改变化学反应速率，如光照、放射线辐射、超声波、方法也可以改变化学反应速率，如光照、放射线辐射、超声波、 电弧、强磁场等等，那么他们能够改变反应速率的原因是什么？电弧、强磁场等等，那么他们能够改变反应速率的原因是什么？ 【结论结论】只要向反应体系中输入了能量，就必然加快反应速率只要向反应体系中输入了能量，就必然加快反应速率 【练习练习4】某温度时，在某温度时，在2L的密闭容器中，的密闭容器中，x、y、z三种物质随时间的变化曲三种物质随时间的变化曲 线如下图所示，由图中数据分析该反应的化学方程式为：线如下图所示，由图中数据分

15、析该反应的化学方程式为： _；反应开始至；反应开始至2 min，Z的平均的平均 速率为速率为 _ 【小结小结】影响化学反应速率的外因影响化学反应速率的外因 影响影响 外因外因 单位体积内单位体积内 有效碰有效碰 撞次数撞次数 化学反化学反 应速率应速率 （v）分子总数分子总数活化分子数活化分子数活化分子百分数活化分子百分数 c增大增大 p增大增大 T升高升高 催化剂催化剂 实实 验验 反应温度反应温度 () Na2S2O3溶液溶液稀稀H2SO4H2O V/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL A2550.1100.15 B2550.250.210 C3550.1100.15 D3550.250.210