高中化学选修影响化学反应速率的因素课件.ppt

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知识回顾：影响反应速率的因素有哪些？知识回顾：影响反应速率的因素有哪些？2.2.外因：外因：1 1.内因（决定性因素）内因（决定性因素）：参加反应物质的性质参加反应物质的性质浓度：压强：温度：催化剂：浓度：压强：温度：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。化学反应速率与分子间的有效碰撞频率化学反应速率与分子间的有效碰撞频率有关。所有能够改变内能、运动速率、以及有关。所有能够改变内能、运动速率、以及碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反碰撞几率的方法，都可以用来改变、控制反应的速率。应的速率。能够导致分子

2、中化学键断裂，能够导致分子中化学键断裂，引起化学反应的引起化学反应的碰撞叫做有效碰撞。碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞的条件：有效碰撞的条件：反应物分子具有较高的能量反应物分子具有较高的能量发生碰撞的分子有适合的取向发生碰撞的分子有适合的取向 具有较高能量，能够发生有效碰撞的分具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子叫做子叫做活化分子活化分子。活化分子高出普通分子的。活化分子高出普通分子的那部分能量叫做那部分能量叫做活化能活化能。能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应热反应热活化分子变成活化分子变成生成物分子放生成物分子放出的能量出的能量活化能活化能活化能活化能越小

3、越小，则一般分子成为活化分子越，则一般分子成为活化分子越则活化分子越则活化分子越则单位时间内有效碰撞越则单位时间内有效碰撞越则反应速率越则反应速率越容易，容易，多，多，多，多，快。快。有没有活化能为有没有活化能为0 0的反应的反应？测定：测定：活化能活化能大小大小是由反应物分子的是由反应物分子的性质决定性质决定的的,不同的化学反应，活化能差别很大。一个具体的不同的化学反应，活化能差别很大。一个具体的反应，活化能的值只能通过反应，活化能的值只能通过实验方法测得实验方法测得。获得获得：加热加热、光照光照、核辐射核辐射、摩擦摩擦、外加磁场外加磁场。有，例如：有，例如：H H+和和OHOH-、ClCl

4、-和和AgAg+在水溶液中的反在水溶液中的反应，还有原子间的反应，活化能几乎为零。应，还有原子间的反应，活化能几乎为零。u活化能的测定与获得活化能的测定与获得化学反应的历程：化学反应的历程：思考：浓度、压强、温度、催化剂的变化对有思考：浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响？效碰撞的频率有何影响？普通普通分子分子活化活化能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化学反应速率主要取决于：有效碰撞频率。化学反应速率主要取决于：有效碰撞频率。实验实验2-22-20.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液0.1mol/LH2C2O40.2mol

5、/LH2C2O4快快慢慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O结论：其它条件相同时，结论：其它条件相同时，增增大大反应物的浓度，反应速率反应物的浓度，反应速率加快加快；减小减小反应物的浓度，反应物的浓度，反应速率反应速率减慢减慢。一、浓度对反应速率的影响一、浓度对反应速率的影响现象现象：加入较浓：加入较浓H H2 2C C2 2O O4 4溶液的溶液的 试管，试管，KMnOKMnO4 4先褪色。先褪色。反应物浓度增大反应物浓度增大单位体积内单位体积内活化分子活化分子数增加数增加有效碰撞频率增大有效碰撞频率增大反应速率加快反应速率加快用碰撞理论

6、来解释外界条件对化学反应速率的影响用碰撞理论来解释外界条件对化学反应速率的影响 a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对此规律只适用于气体或溶液的反应，对于于固体固体或或纯液体纯液体反应物，一般情况下其浓度反应物，一般情况下其浓度是是常数常数，因此改变它们的量一般不会改变化，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。学反应速率。c、随着化学反应的进行随着化学反应的进行，反应，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会反应速率也会逐渐减小逐渐减小。vtb b、一般来说，、一般来说，固体固体反应物反应物表面积表面积越大，反应速率越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，

7、反应速率越小。越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。一定条件下，一定条件下，为了加快以下反应的反应的速率为了加快以下反应的反应的速率 CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 下列那些方法可行：下列那些方法可行：A A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D D、改加、改加CaCO3粉末粉末 A.D例题例题1 1 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变V增大增大 浓度浓度 增大增大规律：规律：其他条件不变时，在其他条件不变时，在有气体参

8、加有气体参加的化学反应中，增大压强，可以增大反的化学反应中，增大压强，可以增大反应速率；减小压强，可以减小反应速率。应速率；减小压强，可以减小反应速率。例题例题2 2 恒容恒容条件下，反应条件下，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？He分子分子反应速率无变化！反应速率无变化！1、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 总压增大总压增大反应速率增大反应速率增大；B、充入充入“无关气体无关气体”（如（如He）引起总压增大，引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变但各反应物的分压不变，各物质的

9、浓度不变 反应速率不变反应速率不变。2、恒压时：、恒压时：充入充入“无关气体无关气体”（如（如He）引起体积增大，引起体积增大，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。练习：练习：对于反应对于反应 N2+O2=2NO 在密闭容器中进行，在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）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、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍E、体积不变充入氦气使压强增大、体

10、积不变充入氦气使压强增大DE冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期想一想想一想三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响现象现象：温度高的溶液：温度高的溶液先出现浑浊先出现浑浊Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O 一般说来，温度每升高一般说来，温度每升高1010，速率增加，速率增加2 24 4倍。倍。实验实验2-32-3结论：其它条件相同时，结论：其它条件相同时，升高温升高温度度，反应，反应速率加快速率加快；反之，；反之，降低降低温度温度，反应，反应速率减慢速率减慢。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化学反应反应速率速率 分子分子 总

11、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结论：结论：加入催化剂可以加入催化剂可以加快加快反应的速率反应的速率四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响实验实验2-42-42H2O2 2H2O+O2MnOMnO2 2能量能量反应过程反应过程 E1E2H无催化反应无催化反应催化反应催化反应正催化剂正催化剂降低反应的活化能降低反应的活化能V n活活活活%n总总不变不变 催化剂能催化剂能同等程度同等程度的增大正逆反应速率，从而的增大正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间改变反应到达平衡所需时间 没特别指明一般指没特别指明一般指正催化剂正催化剂

12、 催化剂催化剂只能催化可能发生的反应只能催化可能发生的反应，对不发生的，对不发生的 反应无作用反应无作用加入试剂加入试剂1滴管滴管H2O2溶液溶液+1滴管滴管FeCl3溶液溶液1滴管滴管H2O2溶液溶液+1滴管滴管CuSO4溶液溶液 产生气泡产生气泡快慢快慢结论结论加入加入FeClFeCl3 3溶液后反应明显加快溶液后反应明显加快而加入而加入CuSOCuSO4 4溶液现象不明显溶液现象不明显 （催化剂有选择性）（催化剂有选择性）快快慢慢加入加入试剂试剂2mL KMnO4溶液溶液+1滴管滴管H2C2O4溶液溶液2mL KMnO4溶液溶液+1滴管滴管H2C2O4溶液溶液+米粒大米粒大MnSO4固体

13、固体褪色褪色时间时间结论结论加入加入MnSOMnSO4 4后，溶液很快褪色后，溶液很快褪色（催化剂的高效性）（催化剂的高效性）慢慢快快反应反应物物2滴管淀粉溶液滴管淀粉溶液+2滴碘水滴碘水+1滴管滴管2滴管淀粉溶液滴管淀粉溶液+2滴碘水滴碘水+1mL唾液唾液反应反应现象现象 结论结论加入唾液后蓝色立即褪去加入唾液后蓝色立即褪去加入硫酸溶液，颜色明显变浅加入硫酸溶液，颜色明显变浅（缓慢），稍加热后也会褪色（缓慢），稍加热后也会褪色(生物酶催化的高效性生物酶催化的高效性)褪色慢褪色慢褪色快褪色快 其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、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

14、等，也会对化学反应的速超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。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(体积变化引起的体积变化引起的)各种影响都有其局限性各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体分析要针对具体反应具体分析.决定因素：参加化学反应的物质的性质决定因素：参加化学反应的物质的性质 影响因素：影响因素：当其它条件不变时当其它条件不变时 1.1.浓度的影响浓度的影响：增加增加反应物的浓度反应物的浓度可以加快化学反应速率可以加快化学反应速率；降低；降低反应物的浓度反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。，可以减慢化学反

15、应速率。2.2.压强的影响压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应仅适用于有气体参加的反应）增加体系）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率减慢化学反应速率 3.3.温度的影响温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。4.4.催化剂催化剂：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。速率，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