第2课时影响化学反应速率的因素

1、第第2 2课时课时 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素炎炎夏日，食物也怕炎炎夏日，食物也怕“热热”，需要及时放到电冰箱，需要及时放到电冰箱中；而发酵时却常用温水。中；而发酵时却常用温水。【思考【思考】（1 1）其中的道理是什么？）其中的道理是什么？（2)2)影响化学反应速率的因素有哪些？影响化学反应速率的因素有哪些？某些化学反应的速率太快或太慢了怎么办？某些化学反应的速率太快或太慢了怎么办？例：夏天时，食物变质得太快了；例：夏天时，食物变质得太快了；废弃的塑料降解速率太慢了。废弃的塑料降解速率太慢了。 在通常情况下，在通常情况下，NaNa与水的反应和与水的反应和MgMg与水的反与水的

2、反应哪个剧烈应哪个剧烈( (反应速率快反应速率快) )？为什么？这说明化学？为什么？这说明化学反应速率的决定性因素是什么？反应速率的决定性因素是什么？反应物的性质反应物的性质化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。想一化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。想一想想, ,我们以前学过的、用过的和日常生活中改变速率我们以前学过的、用过的和日常生活中改变速率的方法有哪些？的方法有哪些？ 我们知道的改变反应速率的措施有我们知道的改变反应速率的措施有: :加热、搅加热、搅拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油拌、增大反应物的浓度、使用催化剂、汽车加大油门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱

3、门、炉膛安装鼓风机、把煤块粉碎后使用、用冰箱保存食物、糕点盒装小包除氧剂等。保存食物、糕点盒装小包除氧剂等。铁丝在纯铁丝在纯氧中燃烧氧中燃烧 化学反应的过程是反应物分子中的原子重新化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组组合合，生，生成生成物分子的过程成生成物分子的过程；也是反应物分子中也是反应物分子中化学键的断裂、生成物分子化学键的断裂、生成物分子中化学键的形成的先中化学键的形成的先决条件。决条件。 如如化学键形成的过程化学键形成的过程：旧键的断裂、新键的形成旧键的断裂、新键的形成都是通过反应物分子都是通过反应物分子( (或离子或离子) )的相互碰撞来实现的，的相互碰撞来实现的，如果反应物分

4、子如果反应物分子( (或离子或离子) ) 相互不接触、不碰撞，就不相互不接触、不碰撞，就不可能发生化学反应可能发生化学反应；因此，；因此，反应物分子反应物分子( (或离子或离子) )的碰的碰撞撞是反应发生的条件。例如在是反应发生的条件。例如在101 kPa101 kPa、500 500 时，时，0.001 mol/L0.001 mol/L的的 HIHI气体，每升气体中，分子碰撞达每气体，每升气体中，分子碰撞达每秒秒3.53.510102828 次之多。又如在常温常压下次之多。又如在常温常压下,H,H2 2和和O O2 2混合混合可以长时间共存而不发生明显反应，可见可以长时间共存而不发生明显反应

5、，可见反应物分子反应物分子( (或离子或离子) )的的每次每次碰撞碰撞不一定都能发生化学反应。不一定都能发生化学反应。 定义：定义：能够发生化学反应的碰撞。能够发生化学反应的碰撞。活化分子：活化分子：在化学反应中，能量较高、有可能发生在化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。有效碰撞的分子。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%活化能：活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差。量之差。有效碰撞有效碰撞定向碰撞定向碰撞能量变化能量变化O O一句话总结一句话总结一个反应要

6、发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通普通分子分子活化能活化能活化活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一、内因一、内因反应物的性质反应物的性质二、外因二、外因浓度、温度、压强、催化剂等浓度、温度、压强、催化剂等如何利用上述实验用品设计实验，来探究浓度对如何利用上述实验用品设计实验，来探究浓度对化学反应速率的影响化学反应速率的影响? ?【实验探究一【实验探究一】实验用品：锥形瓶、两只气球、实验用品：锥形瓶、两只气球、NaHCONaHCO3 3粉末、粉末、1.0 mol/L1.0 mol/L盐酸、盐酸、0.10 mol/L0.10 m

7、ol/L盐酸盐酸提示：提示：注意在做对比实验的过程中，要控制好只有一注意在做对比实验的过程中，要控制好只有一个变量。个变量。实验现象：实验现象：实验结论实验结论: NaHCONaHCO3 3+HCl=NaCl+H+HCl=NaCl+H2 2O+COO+CO2 2 盛放盛放1.0 mol/L1.0 mol/L盐酸的锥形瓶中的气球膨盐酸的锥形瓶中的气球膨胀速度比较快。胀速度比较快。实验原理：实验原理：其他条件相同时，增大反应物的浓度，反其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。率减小。1.1.浓度对化学反应速率的影响。浓度对

8、化学反应速率的影响。实验结论：实验结论：其他条件相同时，增大反应物的浓度，其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。注意：注意： 此规律只适用于气体或溶液的反应，对于此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，纯固体或液体的反应物，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。因此改变它们的量不会改变化学反应速率。如何用碰撞理论简单解释浓度对反应速率的影响？如何用碰撞理论简单解释浓度对反应速率的影响？ 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撞次数

9、次数化学反应化学反应速率速率分子总分子总数数活化活化分子数分子数增大反应增大反应物浓度物浓度增加增加增加增加增加增加加快加快 在其他条件不变时，对于有气体参加的反应，在其他条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强，缩小反应容器的体积，单位体积内活化增大压强，缩小反应容器的体积，单位体积内活化分子数有何变化？对化学反应速率有何影响？分子数有何变化？对化学反应速率有何影响？【实验探究二【实验探究二】 影响影响外因外因单位体积内单位体积内有效碰撞有效碰撞次数次数化学反应化学反应速率速率分子分子总数总数活化活化分子数分子数增大压强增大压强( (气体体气体体积减小积减小) )增加增加增加增加增加增加加

10、快加快(1)(1)压缩容器体积压缩容器体积 反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，化反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，化学反应速率加快。学反应速率加快。 不参与反应不参与反应的气体分子的气体分子(2)(2)容器体积不变，充入无关气体。容器体积不变，充入无关气体。反应物浓度不变，单位体积内活化分子数不变，化反应物浓度不变，单位体积内活化分子数不变，化学反应速率不变。学反应速率不变。(3)(3)容器体积不变，充入有关气体。容器体积不变，充入有关气体。反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，化反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，化学反应速率加快。学反应速率加快。2.2.压强对化学

11、反应速率的影响。压强对化学反应速率的影响。结论：结论：在其他条件不变时，对于有气体参加的反应：在其他条件不变时，对于有气体参加的反应：压强改变压强改变气体反应物浓度不变气体反应物浓度不变反应速率不变反应速率不变增大压强增大压强气体反应物浓度增大气体反应物浓度增大 反应速率加反应速率加快（反之即减小）快（反之即减小）讨论讨论1 1：取一个容积固定的密闭容器，充入气体取一个容积固定的密闭容器，充入气体ArAr后，后，对化学反应速率有何影响？对化学反应速率有何影响？N N2 2 H H2 2ArAr总气压增大总气压增大但但 N N2 2、H H2 2浓度不变浓度不变速率不变速率不变ArAr讨论讨论2

12、 2：在恒压条件下，向容积可变的容器中充入惰性气在恒压条件下，向容积可变的容器中充入惰性气体体ArAr，分析化学反应速率的变化情况。，分析化学反应速率的变化情况。N N2 2 和和 H H2 2容器体积变大容器体积变大N N2 2、H H2 2浓度减小浓度减小速率减小速率减小实验现象：实验现象： 取三支试管分别加入取三支试管分别加入2 mL2 mL KMnOKMnO4 4 溶液和溶液和 2 mL2 mL H H2 2C C2 2O O4 4 溶液溶液热水热水冰水冰水常温常温实验结论：实验结论：水浴加热的试管中溶液紫红色迅速褪去，常水浴加热的试管中溶液紫红色迅速褪去，常温下溶液的紫红色褪色较慢，

13、冰水中溶液褪温下溶液的紫红色褪色较慢，冰水中溶液褪色的速度最慢。色的速度最慢。其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。降低温度，反应速率减小。【实验探究三【实验探究三】3.3.温度对化学反应速率的影响。温度对化学反应速率的影响。结论：结论：其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；其他条件相同时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。降低温度，反应速率减小。经验规律：经验规律：温度每升高温度每升高10 K10 K，其反应速率增加，其反应速率增加2 24 4倍。倍。 如何用碰撞理论简单解释温度对反应速率的影响？如何用碰撞理论

14、简单解释温度对反应速率的影响？ 影响影响外因外因单位体积内单位体积内有效碰撞次数有效碰撞次数化学反化学反应速率应速率分子分子总数总数活化活化分子数分子数升高温度升高温度不变不变增加增加增加增加加快加快单位体积活化单位体积活化分子数目分子数目有效碰撞有效碰撞次数次数反应速反应速率率增大反应增大反应物的浓度物的浓度升高升高温度温度增大压强增大压强减小体积减小体积增多增多增多增多增大增大总结：总结：反应物反应物生成物生成物能量能量反应过程反应过程无催化剂过渡态无催化剂过渡态EaEa2 2活化能活化能EaEa1 1有催化剂有催化剂过渡态过渡态EaEa1 1EaEa2 24.4.用用过渡态理论过渡态理论

15、简单解释催化剂加快化学反应速率的原因。简单解释催化剂加快化学反应速率的原因。(1)(1)活化能越低，反应速率越活化能越低，反应速率越_。(2)(2)催化剂是通过催化剂是通过_反应的活化能来增大反应速率的。反应的活化能来增大反应速率的。大大降低降低5.5.其他因素对反应速率的影响其他因素对反应速率的影响如增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。如增大反应物间的接触面积，反应速率会随之增大。例如，在硫酸工业中，硫酸矿在焚烧前要先用粉碎例如，在硫酸工业中，硫酸矿在焚烧前要先用粉碎机粉碎，以增大矿石与氧气的接触面积，加快燃烧。机粉碎，以增大矿石与氧气的接触面积，加快燃烧。如光照、反应物固体的颗粒大

16、小、电磁波、超声波、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。溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。2.2.外因外因1.1.内因内因: :物质本身的性质物质本身的性质(1)(1)碰撞理论碰撞理论c.c.温度温度(2)(2)过渡态理论过渡态理论:d.:d.催化剂催化剂a.a.浓度浓度b.b.压强压强(3)(3)其他因素其他因素1.1.设设C+COC+CO2 2 2CO(2CO(正反应吸热正反应吸热) )反应速率为反应速率为v v1 1；N N2 2 + 3H+ 3H2 2 2NH2NH3 3( (正反应放热正反应放热) )反应速率为反应速率为

17、v v2 2。对于前述反应，当温度升高时，对于前述反应，当温度升高时，v v1 1和和v v2 2变化情况为变化情况为（ ） A.A.同时增大同时增大 B.B.同时减小同时减小 C.vC.v1 1减少，减少，v v2 2增大增大 D.vD.v1 1增大，增大，v v2 2减小减小A AA A2.2.下列不同条件下的化学反应下列不同条件下的化学反应A+B=C+DA+B=C+D，反应速，反应速率由大到小的顺序正确的一组是率由大到小的顺序正确的一组是( )( )20 20 时，时，0.1 mol/L0.1 mol/L的的A A和和0.1 mol/L0.1 mol/L的的B B20 20 时，时，0.

18、01 mol/L0.01 mol/L的的A A和和0.01 mol/L0.01 mol/L的的B B100 100 时，时，0.1 mol/L0.1 mol/L的的A A和和0.1 mol/L0.1 mol/L的的B B100 100 时，时，1 mol/L1 mol/L的的A A和和1 mol/L1 mol/L的的B BA.A. B. B. C.C. D. D.3.3. (2012(2012江苏高考江苏高考) )某反应的反应过程中能量变某反应的反应过程中能量变化如图所示化如图所示( (图中图中E E1 1表示正反应的活化能表示正反应的活化能,E,E2 2表示逆表示逆反应的活化能反应的活化能) )。下列有关叙述正确的是。下列有关叙述正确的是( () )A.A.该反应为放热反应该反应为放热反应B.B.催化剂能改变该反应的焓变催化剂能改变该反应的焓变C.C.催化剂能降低该反应的活化能催化剂能降低该反应的活化能D.D.逆反应的活化能大于正反应的活化能逆反应的活化能大于正反应的活化能C C4.4.将一定浓度的盐酸倒入装有块状碳酸钙固体的烧