2017-2018版高中化学 第2章 化学反应速率和化学平衡 第2节 影响化学反应速率的因素学案(新人教版)选修4

1、第二节影响化学反应速率的因素1.用有效碰撞理论和活化分子解释外部条件对化学反应速率的影响。(困难)2.了解外部条件(浓度、温度、压力、催化剂等)的影响。)对化学反应速率的影响。(强调)有效碰撞理论基础探索教科书安排(见导言)1.有效碰撞2.活化分子和活化能(1)活化分子：能有效碰撞的分子。(2)活化能：被激活分子的能量大于普通分子的能量。(3)解释化学反应的过程探索升华思考和探索(1)活化分子之间的碰撞会产生化学反应吗？提示错误(2)普通分子之间的碰撞有时会导致化学反应。这是真的吗？提示错误(3)活化分子的能量比普通分子低？提示高(4)化学反应的本质是分子的重组？提示原子的重组认知升华1.活化

2、分子和有效碰撞之间的关系活性分子必须能够有效碰撞，但活性分子不一定能有效碰撞。不是每一个反应物分子之间的直接碰撞都能发生反应，但是只有那些具有高能量的分子才能发生直接反应。2.每单位体积活化分子的数量和百分比每单位体积的活化分子数是指每单位体积具有一定能量需求的分子总数；活化分子的百分比是活化分子的数量与分子总数的比率，包括活化分子的数量和普通分子的数量。3.活化能与化学反应速率的关系活化能主要由反应物的性质决定(改变外部条件也可以改变反应的活化能，如加入催化剂)，即反应物的性质影响化学反应所需的活化能，从而影响化学反应的速率。例如，活化能小普通分子容易变成活化分子活化分子的百分比大单位体积的

3、活化分子数大单位时间和单位体积的有效碰撞数大化学反应速率大(由于内部因素对化学反应速率的影响)。问题小组出发1.有效碰撞是指()A.反应物分子之间的碰撞B.反应物的活化分子之间的碰撞C.具有适当取向的反应物分子的碰撞活化的分子之间发生正确取向的碰撞【解析】有效碰撞是指取向正确的活化分子之间的碰撞。答案 D2.以下说法是正确的()(1)活化分子之间的碰撞必然会产生化学反应；普通分子之间的碰撞有时会产生化学反应；反应物的活化能越大，反应越快；化学反应的本质是原子的重组；化学反应的本质是打破旧化学键，形成新化学键的过程。化学反应的本质是当活化的分子具有合适的取向时的有效碰撞。A.bC.d答案 C3.

4、2 SO2(g)O2(g)2SO 3(g)反应过程中的能量变化如图所示。已知1摩尔SO2(g)氧化成1摩尔SO3(g)的 h为-99kJmol-1。TutorialNo。请回答以下问题：(1)E1代表_ _ _ _ _ _ _ _；E2代表_ _ _ _ _ _ _ _。(2)E1和E2对反应热的影响。(填写“是”或“否”)。(3)图中h=_ _ _ _ _ _ _ kjmol-1。答案 (1)正反应活化能和反反应活化能(2)无(3)-198浓度和压力强度对化学反应速率的影响基础探索教科书整理1中浓度对反应速率的影响1.规则：在其他条件不变的情况下，增加反应物的浓度会加快反应速度；当反应物浓度

5、降低时，反应速率变慢。2.本质：在其他条件不变的情况下，增加反应物的浓度增加单位体积的活化分子数增加有效碰撞数加快化学反应速率。相反，降低反应物的浓度会减慢化学反应的速度。教科书整理2压力的影响探究1浓度对反应速率影响的实验探究原则2k no4+5h2c 2o 4+3h2so 4=k2so 4+2mo SO4+10co 28H2O实验步骤实验现象高锰酸钾溶液的褪色高锰酸钾溶液的褪色衰落时间长衰落时间与0.1摩尔/升H2C2O4溶液相比，褪色时间更短结论在其他条件相同的情况下，H2C2O4浓度越高，高锰酸钾溶液褪色越快，反应速度越快。相反，H2C2O4浓度越小，反应速率越慢说明随着c(H2C2O

6、4)浓度的增加单位体积H2C2O4活化分子数有效碰撞概率反应速率探究2压力对反应速率影响的实验探究在一个密封的容器中，在压力为p(帕)下加入1摩尔H2和1摩尔I2，并在一定温度下与H2(克)I2(克)2hi(克)反应。封闭容器有一个可移动的活塞(如图所示)。思考问题：(1)当活塞被向下压缩时，容器中气体的压力如何变化？气体浓度是如何变化的？反应速率是如何变化的？提示增加并且增加得更快(2)当容器的体积保持不变并且充入氦(氦)时，反应速率如何变化？提示充入氦气后，尽管压力增加，反应物浓度和反应速率保持不变。(3)当容器中的气体压力保持不变，并充入氦(氦)时，反应速率如何变化？提示当充入氦气时，容

7、器的体积增加，反应物的浓度降低，反应速率降低，尽管压力保持不变。认知升华1.理解浓度对反应速率的影响(1)固体或纯液体的浓度是恒定的，因此当剂量增加时，化学反应速率不会改变。(2)增加固体的表面积或将固体溶解在某种溶剂中可以提高化学反应速率。(3)增加反应物的浓度意味着增加每单位体积的活化分子的数量，但是活化分子的百分比没有增加。2.了解压力对反应速率的影响压力对反应速率的影响是通过改变气体的浓度来实现的，所以一般来说，增加压力是指压缩气体的体积。(1)对于没有气体的化学反应，当压力改变时，化学反应速率基本不变。例如MgO 2hcl=MgCl2 H2O。(2)在与气体的反应中，压力对化学反应速

8、率的影响可以简化为：压力变化常见形式如下：(1)恒温：增加压力，缩小体积，提高反应速度。(2)恒温恒容：随着充满反应气体的物质浓度的增加，反应速率迅速增加。“无关气体”(如氦、氖、氩和其他不参与或干扰该反应的气体，下同)的总压力增加，但反应混合物中各组分的浓度不变，反应速率保持不变。问题小组出发问题组1浓度对反应速率的影响1.将相同质量的锌粉放入以下四个烧杯的溶液中，反应速度最快()解析当反应中一种反应物相同时，反应速度取决于另一种反应物的浓度而不是剂量。尽管四个烧杯中使用的酸不同，但反应速度取决于碳(氢)的大小。项目a，c (h )=2mol-1，项目b，c (h ) 2mol-1，项目c

9、(h )=2mol-1，项目d，c (h )=4mol-1，因此烧杯d中的反应速率最快。答案 D2.将石灰石浸入盐酸中，并采取以下措施增加盐酸用量增加盐酸浓度粉碎石灰石增加石灰石用量能提高反应速度的是()A.bC.解析增加反应物浓度和固体表面积可以加快反应速率，增加反应物用量对反应速率没有影响。回答乙3.在一定温度下，10毫升0.40摩尔升过氧化氢溶液发生催化分解。下表显示了在不同时间测量的生成O2的体积(转换为标准条件)。以下陈述不正确(溶液体积的变化被忽略) ()t/min0246810钒(O2)/毫升0.09.917.222.426.529.9A.0-6分钟的平均反应速率：v (H2O2

10、) 3.310-2摩尔(lmi【解析】10毫升溶液中H2O2的量为0.01升0.4摩尔/升=0.004摩尔，6分钟内氧气的量为0.0224升22.4摩尔/摩尔=0.001摩尔。2 H2O 22 H2O+O20.004 00.002 0.0010.002 0.001然后在0 6分钟内， c (H2O2)=0.002摩尔0.01升=0.2摩尔/升因此，v(H2O 2)=0.2mol/l6 min3.310-2mol/(lmin)，a是正确的；在6分钟时，c(H2O 2)=0.002摩尔0.01升=0.2摩尔/升，c是错误的；在6分钟时，H2O2的分解率为100%=50%，d是正确的。随着反应的进行

11、，H2O2浓度逐渐降低，反应物浓度越小，反应速率越慢，因此6 10 min的平均反应速率低于前6 min，即3.3。10-2 mol/(lmin)，b正确。答案 C问题组2压力对反应速率的影响4.增加压力(减少反应容器的体积)对以下反应的反应速率几乎没有影响：()A.2H2O+O2=2H2O2B.NH3+氯化氢=NH4ClC.硝酸银+氯化钠=氯化银+纳米3D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析增加压力会影响气体参与反应的反应速率。答案 C5.反应：N2 O22NO在密闭容器中进行，下列条件可加快反应速度()A.增加体积会降低压力b .向N2注入恒定的体积以增加压力C.充入恒定体积的氦

12、气以增加压力d、保持总压力不变，充入氖气分辨率增加体积会导致浓度降低，反应速率变慢；当N2充满恒定体积时，N2浓度增加，反应速率加快。在相同体积和充氦量下，每种反应物的浓度不变，反应速率不变；当总压力不变且充入氖气时，体积增加，反应物浓度降低，反应速率减慢。回答乙6.反应在一个封闭的容器中进行，容器容积可变：3Fe (S) 4H2O (G) Fe3O4 (S) 4H2 (G)。回答以下问题：(1)增加铁的量，阳性反应率为_ _ _ _ _ _ _ _ _(填写“增加”、“不变”或“减少”，下同)。(2)将容器体积减半，阳性反应率为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

13、_ _ _ _。(3)在保持容器容积不变的情况下，加注N2增加了系统压力，正反应率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(4)保持压力不变，加注N2增加容器容积，正反应率_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。解析 (1)铁是固体，因此增加铁的量将保持反应速率不变。(2)当容器的体积减少一半时，系统中每种气态物质的浓度增加，正向反应速率和反向反应速率都增加。(3)保持容器体积不变，填充N2增加了系统的压力，保持系统中各种物质的浓度不变，并保持正向反应速率和反向反应速率不变。(4)保持压力恒定，填充N2增加了容器的体积，降低了系统中每种气态物质的浓度，并

14、降低了正向反应速率和反向反应速率。回答 (1)不变(2)增加(3)不变(4)减少温度和催化剂对反应速率的影响基础探索教科书整理1温度对反应速率的影响1.法律当其他条件不变时，2.物质其他条件不变时，温度升高活化分子百分比增加有效碰撞概率增加化学反应速率加快；较低的温度较低的活化分子百分比较低的有效碰撞概率较低的化学反应速率。教科书整理2催化剂对反应速率的影响1.法律使用合适的催化剂可以加快反应速度。2.物质使用合适的催化剂降低反应所需的活化能增加活化分子的百分比增加有效碰撞概率加速化学反应速率。3.如图所示，画出催化剂的活化能曲线E2(用虚线表示)回答探索升华思考和探索探究1探究温度对化学反应

15、速率的影响实验原理na2so 3+h2so 4=na2so 4+SO2+H2O+硫实验步骤实验温度困境冷水黄色出现多云时间短的长的探究2探索催化剂对反应的影响(1)从实验1的实验现象中你能得出什么结论？提示提高温度可以加快反应速度。(2)为什么升高温度会加快反应速度？【结论】提高温度会增加活化分子的百分比，增加单位体积活化分子的碰撞次数，加快反应速率。(3)从实验2的现象中你能得出什么结论？为什么催化剂可以改变化学反应速率？提示从实验2可以看出，加入催化剂可以加快反应速度。使用催化剂可以降低反应活化能，增加单位体积活化分子的百分比，加快反应速度。认知升华1.理解温度对反应速率的影响(1)温度对反应速率的影响适用于吸热和放热反应，不受反应物状态的限制。当温度升高时，化学反应速率增加；当温度降低时，化学反应速率降低。(2)对于可逆反应，正向和反向反应速率随着温度的升高而增加，但增加的程度不同；类似地，当温度降低时，正向和反向反应速率都降低，但是降低的程度不同。(3)大量实验表明，当温度升高10时，反应速率通常提高到2 4倍。2.了解催化剂对反应速率的影响(1)有积极和消极的催化剂。正催化剂可以加速反应速率，而负催化剂会减慢反应速率。除非另有说明，它们都是正确的