第二章第二节《影响化学反应速率的因素》课件(人教版选修4)

1、第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素第二章第二章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡回忆：化学反应的碰撞理论：回忆：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，新的化学键形成旧的化学键断裂，新的化学键形成、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大，但并反应物分子之间的碰撞次数很大，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。不是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

2、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无效碰撞撞；单位时间内，有效碰撞次数越多，反应速单位时间内，有效碰撞次数越多，反应速率越快。率越快。力量不够力量不够取向不好取向不好好球！有效碰撞好球！有效碰撞反应物分子要具有什么条件才能发生有效碰撞？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、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、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叫活化分子，分子，特点是：特点是：、活化分子具有较高的能量，能量不足的分子获、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

3、变成活化分子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、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，且与分子在反应物中所占的百分数是恒定的，且与温度呈正比。温度呈正比。活化分子百分数：活化分子百分数： （活化分子数（活化分子数/ /反应物分子数）反应物分子数）100%100%n n活活=n=n总总活活%Ec：活化分子所具有的最低能量：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量：所有分子的平均能量Ea：活化能：活化能 活化能越低，单位体积内活化分子数越多，有效活化能越低，单位体积内活化分子数越多，有效碰撞的频率越大，化碰撞的频率越大，化 学反

4、应速率就会越快。学反应速率就会越快。活化能和反应速率的关系活化能和反应速率的关系:分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有足分子具有足够的能量够的能量活化活化分子分子有有 合合 适适 的的 取取 向向有效碰撞有效碰撞发生化学反应发生化学反应化学反应发生的条件化学反应发生的条件 化学反应速率与单位时间内分子间的有效化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。碰撞次数（有效碰撞频率）有关。影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素版权归中学化学资料网所有影响反应速率的条件影响反应速率的条件影响反应速率的条件有内因和外因：影响反应速率的条件有内因和外因：内因是反应物本身的结构

5、和性质内因是反应物本身的结构和性质（主要因素）（主要因素）外界条件对反应速率的影响，主要有：外界条件对反应速率的影响，主要有： 浓度浓度 压强压强 温度温度 催化剂等催化剂等（外部因素）（外部因素）思考：思考： 浓度、压强、温度、催化剂的浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的变化对有效碰撞的频率频率有何影响？外有何影响？外界条件怎样影响化学反应速率？界条件怎样影响化学反应速率？一、一、浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响实验实验2-2结论：浓度大的结论：浓度大的H2C2O4溶液先褪色溶液先褪色2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2+8

6、H2O【结论结论】【浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响】本本质质原原因因浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n活活T不变，不变，活活%不变不变n活活增大增大 有效碰撞有效碰撞 V注意事项：1）此规律只适用于此规律只适用于的反应，的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度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是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。应速率。一般来说，固体反应物表面积越大，反应速一般来说，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，反应速率率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。越小。2）化学反应为）化学反应

7、为，反应物或生成物浓度，反应物或生成物浓度的改变，其正反应速率或的改变，其正反应速率或应用应用2 2： 若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个针桶中，一气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的个保持体积不变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，则。其它条件不变，则HI的分解反应速率谁快？的分解反应速率谁快？应用应用3：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3 =Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl晶体，会不会影响化学反应速率？晶体，会不会影响化学反应速率？应用应用1 1：一定条件下，在一定条件下，在

8、CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行： A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 牛刀牛刀小试小试A.D体积压缩为原来的体积压缩为原来的1/2的的不会不会其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加快快气气体体体体积积减减小小【结论结论】压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响结论：增大压强，相当于结论：增大压强，相当于增大增大反应物浓度，

9、反应物浓度，反应速率加快。反应速率加快。注意事项：1）压强对）压强对固体固体和和液体液体（溶液）间的反应（溶液）间的反应无影无影响响2）对于有）对于有气体气体参加的可逆反应，增大压强，参加的可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率正反应速率，逆反应速率都增大都增大；减小压强，；减小压强，正反应速率，逆反应速率正反应速率，逆反应速率都减小都减小。 3）注意）注意“真真”变变和和“假假”变变。若体系。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即生变化即“真真”变，否则是变，否则是“假假”变。变。 如：如： 2SO2+O2 2SO3A.恒压恒压时充入时充入

10、He：由于由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积的物质的量不变，体积V变大，变大，浓度降低相当于浓度降低相当于“减压减压”，反应速率降低；，反应速率降低；B.恒容恒容时充入时充入He：由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当于于“假假”变。变。 在在N2+3H2 2NH3中，当其他外界条件不变时中，当其他外界条件不变时 减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不

11、变，充入He，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？牛刀牛刀小试小试【对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况】1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少C增大增大反应反应速率增大速率增大2、恒容时：、恒容时：A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大反应速率反应速率增大；增大；B、充入、充入“无关气体无关气体”（如（如He、N2等）等）容器体容器体积不变积不变各物质的浓度不变各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变3、恒压时：、恒压时：充入充入“无关气体

12、无关气体”（如（如He等）等）引引起体积增大起体积增大各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。例例2.反应反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是其反应速率几乎无影响的是( )A.增加增加C的量的量B.将容器的体积缩小一半将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入保持体积不变，充入N2使体系压强增大使体系压强增大D.保持压强不变，充入保持压强不变，充入N2使容器体积变大使容器体积变大E.保持压强不变，充入保持压强不变，充入CO使容器体积变大使容器体积

13、变大AC例例3.对于反应对于反应 N2+O2 2NO，在，在密闭容器中进行，下列条件能加快反密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是应速率的是 （ ） A、缩小体积使压强增大；、缩小体积使压强增大； B、体积不变充入氮气使压强增大；、体积不变充入氮气使压强增大； C、体积不变充入惰性气体；、体积不变充入惰性气体； D、使总压强不变，充入惰性气体。、使总压强不变，充入惰性气体。AB三、三、温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响实验实验2-3结论：温度高的溶液先出现浑浊结论：温度高的溶液先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O【结论结论】其他条件不变，其他条件不变

14、，温度温度升高，升高，反应速率加快反应速率加快T普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子活活% n活活 V2、一般说来，温度每升高、一般说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响升高温度升高温度活化分子的百分比增活化分子的百分比增大大(分子运动速率加快，分子运动速率加快，碰撞频率增加碰撞频率增加)有效碰撞次数有效碰撞次数增多增多反应速率加快反应速率加快（1）温度对反应速率影响的规律，对吸）温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。热反应，放热反应都适用。（2）反应若是可逆反应，升高温度，正、）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应

15、速率都加快，降低温度，正、逆反逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。应速率都减小。注意事项：把除去氧化膜的把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有稀盐酸条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现的试管中，发现 H2 的产生速率（的产生速率（v）与时）与时间（间（t）的变化情况如右图所示，）的变化情况如右图所示， t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是: _ ; t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 牛刀牛刀小试小试冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例

16、子吗四、催化剂对反应速率的影响四、催化剂对反应速率的影响实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率Ec：活化分子所具有的最低能量：活化分子所具有的最低能量Ee：所有分子的平均能量：所有分子的平均能量Ea：活化能：活化能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使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能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使用催化剂使用催化剂降低活化能降低活化能活化分子的活化分子的百分比增大百分比增大活化分子的活化分子的数目增多数目增多有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多化学反应化学反应速率加快速率加快 凡是能改变反应速

17、率而自身在化学变化前后化学性凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。 使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应速的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。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，对不发生的反催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用应无作用 催化剂一定的催化剂一定的具有选择性具有选择性 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破

18、坏，这种现象叫催化剂中毒。明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：小结：影响化学反应速率的外因 影响外因 单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快增加增加增加增加不变不变增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加增加增加加快加快增大浓度增大浓度(或加压或加压)单位体积分子总数增多，单位体积分子总数增多， 但活化分子百分数不变但活化分子百分数不变单位体积活化单位体积活化分子数增多分子数增多升高温度升高温度或催化剂或催化剂单位体积分子总数不

19、变，单位体积分子总数不变，但活化分子百分数增大但活化分子百分数增大有效碰撞有效碰撞次数增多次数增多反应速反应速率加快率加快五、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、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。学反应的速率产生影响。 各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是： 催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变体积变化引起的化引起的)。 各种影响都有其局限性，要针对具各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。体反应具体分析。总结: 练习练习1：对于在溶液间进行的反应，对反应对于在溶

20、液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（速率影响最小的因素是（ ） A、温度、温度 B、浓度、浓度 C、压强、压强 D、催化剂、催化剂练习练习2：下列条件的变化，是因为降低反应下列条件的变化，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（分子百分数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂练习练习3： 设设NO+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放正反应放热热)反应速率为反

21、应速率为v2。对于前述反应，当温度。对于前述反应，当温度升高时，升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（ ） A、同时增大、同时增大 B、 同时减小同时减小 C、 v1减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减小减小练习练习4：在密闭容器里，通入在密闭容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改变下列条件，改变下列条件，反应速率将如何改变反应速率将如何改变? (1)升高温度升高温度 ；(2)加入催化剂加入催化剂 ；(3)充入更多的充入更多的H2 ；(4)扩大容器的体积扩大容器的体积 ；(5)容器容积不变，通入氖气容器容积不变，通入氖气 。 练习练习5：KClO3和和Na

22、HSO3间的反应生成间的反应生成Cl-和和H+、SO42-离子的速度与时间关系如图所离子的速度与时间关系如图所示，已知反应速率随示，已知反应速率随c(H+)的增加而加快，的增加而加快，试说明：试说明：(1)为什么反应开始时，反应速率为什么反应开始时，反应速率增大？增大？ (2)反应后期速率降低的主要原因反应后期速率降低的主要原因是什么？是什么？ 反应速率反应速率时间时间 增大反应物的浓度增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的、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数总数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