影响化学反应速率的因素[共44页]

1、1 2 教学目标教学目标 1.1.理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化理解浓度、压强、温度和催化剂等条件对化 学反应速率的影响。学反应速率的影响。 2.2.使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和使学生能初步运用有效碰撞、碰撞的取向和 活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化活化分子等来解释浓度、压强、温度和催化 剂等条件对化学反应速率的影响。剂等条件对化学反应速率的影响。 3.3.掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件掌握运用浓度、压强、温度和催化剂等条件 比较反应速率大小的方法；比较反应速率大小的方法； 4.4.通过识别有关化学反应速度与压强、温度或通过识别有关化学反应速度与压强、温度或 浓

2、度等的图像，提高识图析图能力，培养从浓度等的图像，提高识图析图能力，培养从 图像中挖掘化学信息的能力。图像中挖掘化学信息的能力。 3 先回顾学过的化学反应速率的含义先回顾学过的化学反应速率的含义 (1)(1)化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度化学反应速率是用来衡量化学反应的快慢的尺度, , 它与时间和浓度变化有关它与时间和浓度变化有关. . (2)(2)在同一反应中用不同物质来表示时在同一反应中用不同物质来表示时, ,其数值可以其数值可以 不同不同, ,但都表示同一个反应的速率但都表示同一个反应的速率. .因此因此, ,表示化学表示化学 反应的速率时反应的速率时, ,必须说明反应物中哪

3、种物质做标准必须说明反应物中哪种物质做标准. . 不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相不同物质的速率的比值一定等于化学方程式中相 应的化学计量数之比应的化学计量数之比. . (3)(3)一般来说一般来说, ,化学反应速率随反应的进行而逐渐减化学反应速率随反应的进行而逐渐减 慢慢. .因此因此, ,某一段时间内的反应速率某一段时间内的反应速率, ,是平均速率是平均速率, , 而不是指瞬时速率而不是指瞬时速率. . (4)(4)化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。化学反应速率一般不能用固体或纯液体表示。 4 1 1、影响化学反应速率因素、影响化学反应速率因素 参加反应的参加反应的物质自身

4、的结构和性质物质自身的结构和性质， 这是决定化学反应速率的根本因素这是决定化学反应速率的根本因素 思考思考：其他因素能引起化学反应速率的变化吗？其他因素能引起化学反应速率的变化吗？ 化学反应速率不仅与其自身的结构和性质有关，化学反应速率不仅与其自身的结构和性质有关， 其他外界条件的改变也会引起化学反应速率的其他外界条件的改变也会引起化学反应速率的 变化。变化。 温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等温度、浓度、压强、催化剂、接触面积等 内因：内因： 5 2、化学反应的碰撞理论：、化学反应的碰撞理论： 、化学反应的实质是：、化学反应的实质是： 旧的化学键断裂，旧的化学键断裂， 新的化学键形成新的化

5、学键形成 、化学反应发生的先决条件：、化学反应发生的先决条件： 反应物分子相互接触和碰撞反应物分子相互接触和碰撞 注意：注意：反应物分子之间的碰撞次数很多，但并不是反应物分子之间的碰撞次数很多，但并不是 每一次碰撞均可发生化学反应。每一次碰撞均可发生化学反应。 在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；有效碰撞； 不能发生化学反应的碰撞叫不能发生化学反应的碰撞叫无效碰撞；无效碰撞； 有效碰撞次数越多，反应速率越快。有效碰撞次数越多，反应速率越快。 6 思考：反应物分子要具有什么条件思考：反应物分子要具有什么条件 才能发生有效碰撞？才能发生有效碰撞？ 、有

6、足够的能量使旧键断裂、有足够的能量使旧键断裂 、碰撞时要有合理的取向、碰撞时要有合理的取向 7 力量不够力量不够 取向不好取向不好 好球！有效好球！有效 碰撞碰撞 8 、在化学上，把能够发生有效碰撞的分子在化学上，把能够发生有效碰撞的分子 叫活化分子，叫活化分子，特点是：特点是： 、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子 获取能量后才能变成活化分子获取能量后才能变成活化分子 、在温度不变时，对某一个反应来说，活化分子在、在温度不变时，对某一个反应来说，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。反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。

7、 活化分子数活化分子数 反应物分子总数反应物分子总数活化分子百分数活化分子百分数 3 3、外因：引起活化分子百分数以及反应物分子总数变化的条件、外因：引起活化分子百分数以及反应物分子总数变化的条件 主要包括：浓度、压强、温度和催化剂等主要包括：浓度、压强、温度和催化剂等 9 A + B-C ABC A-B + C 活化络合物活化络合物 快快慢慢 活化能：活化能：活化活化 络合物与反应物的络合物与反应物的 势能之差称为反应势能之差称为反应 的活化能。的活化能。 A B C E E正 正 A+BC H E逆 逆 AB+C H 0，放热反应，放热反应 10 普通普通 分子分子 活化活化 能能 活化活

8、化 分子分子 合理合理 取向的取向的 碰撞碰撞 有效有效 碰撞碰撞 新物质新物质 能量能量 11 探究实验4、浓度对化学反应速率的影响、浓度对化学反应速率的影响 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液0.2mol/LH2C2O4溶液溶液 12 13 探究实验 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液0.2mol/LH2C2O4溶液溶液 快快慢慢 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2 +8H2O 结结 论论 其它条件相同时

9、，其它条件相同时，增加增加 反应物的反应物的浓度浓度，反应，反应速速 率加快率加快；反之，；反之，降低降低反反 应物的浓度，反应应物的浓度，反应速率速率 减慢减慢。 14 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响 本本 质质 原原 因因 15 思考：怎样从理论上解释上述结论？思考：怎样从理论上解释上述结论？ 在其他条件不变时，活化分子在反应物分子中所占的百在其他条件不变时，活化分子在反应物分子中所占的百 分比不变分比不变 所以，单位体积内活化分子的数目与与单位体积内反应所以，单位体积内活化分子的数目与与单位体积内反应 物分子总数呈正比，也就是和反应物浓度呈正比物分子总数呈正比，也就是和反应物浓

10、度呈正比 当反应物浓度增大时，单位体积内的反应物分子数增多，当反应物浓度增大时，单位体积内的反应物分子数增多， 活化分子数增多，活化分子数增多，有效碰撞次数增多，有效碰撞次数增多，反应速率增大。反应速率增大。 16 注意：、此规律只适用于气体反应或溶液中进行的反应注意：、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、对于纯固体和纯液体来说，其浓度为一般常数，来说，其浓度为一般常数， 其其用量的改变不会引起化学反应速率的改变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、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

11、积越小，反应速率越小越大，表面积越小，接触面积越小，反应速率越小 、纯水作为反应物时，用量的改变不会引起反应速率的、纯水作为反应物时，用量的改变不会引起反应速率的 改变改变 17 请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对 化学反应速率的影响情况化学反应速率的影响情况 18 5 5、压强对反应速率的影响、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？思考：其他条件不变时，改变压强，气、液、固体体积怎样变化？ 由实验可知：其他条件不变时，压强增大，气由实验可知：其他条件不变时，压强增大，气 体体积减小，压强减小，气体体积

12、增大体体积减小，压强减小，气体体积增大 压强的改变对液体和固体的体积影响不大压强的改变对液体和固体的体积影响不大 对于有气体参加的反应，增大压强，气体的体积对于有气体参加的反应，增大压强，气体的体积 ， ， 反应物的浓度反应物的浓度 ，单位体积的活化分子数 ，单位体积的活化分子数 ， ， 单位时间内的有效碰撞次数单位时间内的有效碰撞次数 ，化学反应速率 ，化学反应速率 。 。 减小减小 增大增大 增多增多 增多增多 增大增大 结论：结论：对于有气体参加的反应对于有气体参加的反应，当其他条件不变时当其他条件不变时，增大压强增大压强， 化学反应速率增大化学反应速率增大，减小压强减小压强，化学反应速

13、率减小化学反应速率减小 19 注意：注意： 、压强的变化只影响、压强的变化只影响有气体参加有气体参加的反应的反应速率的反应的反应速率 、压强改变时，必须引起浓度的改变，、压强改变时，必须引起浓度的改变， 化学反应速率才能改变化学反应速率才能改变 、压强的改变对固体和液体物质的体积影响不大，、压强的改变对固体和液体物质的体积影响不大， 所以，压强的改变所以，压强的改变不影响固体和液体物质的反应速率不影响固体和液体物质的反应速率 20 反反应应速率无速率无变变化！化！ 例题例题1 1 恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3 中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变

14、？ He分子分子 讨讨 论论 21 对于压强的改变，对于压强的改变，只有只有 引起反应体系中反应物浓度引起反应体系中反应物浓度 的变化，的变化，才对反应速率产生才对反应速率产生 影响。改变压强，其实是改影响。改变压强，其实是改 变了反应物的浓度。变了反应物的浓度。 注意！注意！ 22 思考思考 恒压条件下，反应恒压条件下，反应N2+3H2 2NH3 中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？ 减慢减慢 23 注意注意 恒容时恒容时加入稀有气体使压强增大，反应物和生成加入稀有气体使压强增大，反应物和生成 物的浓度都没有变化，所以化学反应速率不变。物的浓度都没有变化，所以化学反应

15、速率不变。 恒压时恒压时加入稀有气体使体积增大，反应物和生成加入稀有气体使体积增大，反应物和生成 物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。物的浓度都减小，所以化学反应速率减小。 压强的压强的“真变真变”与与“假变假变” 压强压强对速率的影响是对速率的影响是通过改变气体的浓度通过改变气体的浓度 来来改变改变的；若压强变化之后，气体的的；若压强变化之后，气体的浓度未浓度未 变变，其化学反应，其化学反应速率不变速率不变。 24 探究实验 6、温度对化学反应速率的影响、温度对化学反应速率的影响 5mL0.1mol/L的的H2SO4 + 5mL0.1mol/LNa2S2O3 热水热水冷水冷水 25 26

16、探究实验 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 5mL0.1mol/L的的H2SO4 + 5mL0.1mol/LNa2S2O3 热水热水冷水冷水 快快慢慢 Na2S2O3+H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S+ H2O 结结 论论 其它条件相同时，其它条件相同时，升高升高 温度温度，反应，反应速率加快速率加快； 反之，反之，降低温度降低温度，反应，反应 速率减慢速率减慢。 27 28 讨论：为什么升高温度会加快化学反应速率？讨论：为什么升高温度会加快化学反应速率？ 解释：浓度一定时，升高温度，反应物分子将获得能量，解释：浓度一定时，升高温度，反应物分子将获得能量， 使一部

17、分原来能量低的分子变成高能分子，使一部分原来能量低的分子变成高能分子， 活化分子的百分数增加，活化分子的百分数增加， 使单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多，使单位体积内活化分子数增加，有效碰撞次数增多， 化学反应速率加快。化学反应速率加快。 由于反应温度升高，分子运动加快，单位时间内反应物由于反应温度升高，分子运动加快，单位时间内反应物 分子碰撞次数增多，反应也会相应加快。分子碰撞次数增多，反应也会相应加快。 实验表明，实验表明，温度每升高温度每升高1010，化学反应速率通常化学反应速率通常 增加到原来的增加到原来的2 2至至4 4倍倍。 29 气体、液体、固体反应物温度同时升高气体、

18、液体、固体反应物温度同时升高 结论：结论：温度对反应速率的影响与反应物状态无关温度对反应速率的影响与反应物状态无关 思考：思考： 反应体系温度升高对不同状态的反应物温度有何影响？反应体系温度升高对不同状态的反应物温度有何影响？ 30 7 7、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： 【实验实验2 24 4】 结论：结论：催化剂催化剂(MnO(MnO2 2) )能够明显的加快化学反应速率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？讨论：催化剂是怎样改变化学反应速率的？ 使用催化剂，能够降低反应所需要的能量，使反应体系中使用催化剂，能够降低反应所需要的能量，

19、使反应体系中 更多的反应物分子变成活化分子，大大增加了单位体积内更多的反应物分子变成活化分子，大大增加了单位体积内 反应物分子中活化分子所占的百分数，使化学反应速率加快。反应物分子中活化分子所占的百分数，使化学反应速率加快。 31 能量能量 反应过程反应过程 E1 E2 反应物反应物 生成物生成物 活化分子活化分子 活化能活化能 活化分子活化分子 变成生成变成生成 物分子放物分子放 出的能量出的能量 反应热反应热 没加催没加催 化剂化剂 加了催化剂加了催化剂 32 中学阶段若无特殊说明，只讨论正催化剂中学阶段若无特殊说明，只讨论正催化剂 规律：催化剂能改变化学反应速率，能够加快化规律：催化剂能

20、改变化学反应速率，能够加快化 学反应速率的催化剂叫做学反应速率的催化剂叫做正催化剂正催化剂；能够减慢化；能够减慢化 学反应速率的催化剂叫学反应速率的催化剂叫负催化剂负催化剂 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：结论：催化剂能明显改变化学反应速率，自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身化学性质和质量不变 33 探究实

21、验 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 2H2O2 2H2O+O2 MnO2 34 35 探究实验 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 2H2O2 2H2O+O2 MnO2 【结论结论】其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变 反应速率；反应速率；正催化剂正催化剂使使反应速率加快反应速率加快，负催化剂使反应，负催化剂使反应 速率减慢。速率减慢。 36 科学探究 探究探究1设计实验比较在设计实验比较在2mL 5%的的H2O2中加入中加入 FeCl3和和CuSO4溶液各溶液各1mL，比较二者分解速率？，比较二者分解速率？

22、快快慢慢 FeCl3对该反应的催化效果更好对该反应的催化效果更好 37 科学探究 探究探究2设计实验比较在设计实验比较在4mL 0.01mol/L KMnO4 和和2mL 0.1mol/L H2C2O4，加不加，加不加MnSO4对反应对反应 速率有否影响？速率有否影响？ 快快慢慢 MnSO4对该反应有催化作用对该反应有催化作用 38 科学探究 探究探究3现有现有5mL 淀粉溶液、碘水、淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。硫酸溶液。 设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何？设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何？ 蓝色很快褪去蓝色很快褪去蓝色很难褪去蓝色很难褪去 唾液对该反应的

23、催化效果更好唾液对该反应的催化效果更好 催化剂是有选择性的催化剂是有选择性的 39 除了上述因素外，光、声、电、反应物颗粒大小、除了上述因素外，光、声、电、反应物颗粒大小、 溶剂性质、紫外线、超声波、磁场等也会明显的溶剂性质、紫外线、超声波、磁场等也会明显的 改变化学反应速率改变化学反应速率 8 8、其他因素的影响：、其他因素的影响： 40 外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结） 增加增加 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 不变不变 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 不变不变 41 增大反应物的浓度增

24、大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ） 对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因 是（是（ ） 升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子 的总数的总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加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、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加 A A C D 练习练习： 42 1、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其 中能使最初的化学反应速率增大的是中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ） A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍