影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

1、第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素學(xué)習(xí)目標(biāo)：1初步運(yùn)用有效碰撞理論和活化分子等知識解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(難點(diǎn))2理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(重點(diǎn))有 效 碰 撞 理 論教材整理(見緒言)1有效碰撞2活化分子與活化能(1)活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。(2)活化能：活化分子比普通分子多出的那部分能量。(3)解釋化學(xué)反應(yīng)的過程思考探究(1)活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎？【提示】錯(cuò)誤(2)普通分子間的碰撞有時(shí)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這句話對嗎？【提示】錯(cuò)誤(3)活化分子比普通分子具有的能量低？【提示】高(4)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子的重新組合？【提示】

2、原子的重新組合認(rèn)知升華1活化分子與有效碰撞的關(guān)系能夠發(fā)生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定發(fā)生有效碰撞。并不是反應(yīng)物分子之間的任何一次直接碰撞都能發(fā)生反應(yīng)，只有那些能量相當(dāng)高的分子之間的直接碰撞才能發(fā)生反應(yīng)。2單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)就是指單位體積內(nèi)能量達(dá)到一定要求的分子的總數(shù)；而活化分子百分?jǐn)?shù)是活化分子數(shù)與總分子數(shù)的比值，總分子數(shù)包含：活化分子數(shù)以及普通分子的個(gè)數(shù)。3活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系活化能大小主要是由反應(yīng)物自身的性質(zhì)決定的(改變外界條件也可以改變反應(yīng)的活化能，如加入催化劑)，即反應(yīng)物自身的性質(zhì)影響著化學(xué)反應(yīng)所需的活化能，從而影響化學(xué)反應(yīng)

3、速率的大小。例如：活化能小普通分子容易變成活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)多單位時(shí)間、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)多化學(xué)反應(yīng)速率大(內(nèi)因?qū)瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響)。練習(xí)：1有效碰撞是指()A反應(yīng)物分子間的碰撞 B反應(yīng)物活化分子間的碰撞C反應(yīng)物分子發(fā)生合適取向的碰撞 D活化分子之間發(fā)生合適取向的碰撞【解析】有效碰撞指活化分子之間發(fā)生合適取向的碰撞。 【答案】D2下列說法正確的是( C)活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；普通分子間的碰撞有時(shí)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)物活化能越大，反應(yīng)越快；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有

4、合適取向時(shí)的有效碰撞。A B C D一、 濃 度、壓 強(qiáng) 對 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 的 影 響1.濃度對反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率減慢。（2）實(shí)質(zhì)：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增加化學(xué)反應(yīng)速率加快。反之，減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減慢。探究實(shí)驗(yàn)：濃度對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象KMnO4溶液褪色KMnO4溶液褪色褪色時(shí)間褪色時(shí)間長較0.1 mol/L H2C2O4溶液褪色時(shí)間短結(jié)論若其他條

5、件相同H2C2O4濃度越大，KMnO4溶液褪色越快，反應(yīng)速率越快；反之，H2C2O4濃度越小，反應(yīng)速率越慢解釋c(H2C2O4)濃度增大單位體積內(nèi)H2C2O4活化分子數(shù)增多有效碰撞幾率增加反應(yīng)速率加快2.壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律： （2）實(shí)質(zhì)：對于氣體反應(yīng)，增大壓強(qiáng)(減小容器容積)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；反之，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。探究實(shí)驗(yàn)：壓強(qiáng)對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究在一密閉容器中充入1 mol H2和1 mol I2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)。該密閉容器有一個(gè)可移動的活塞(如圖)。思考：(1)向下壓縮活塞，容器內(nèi)

6、氣體壓強(qiáng)如何變化？氣體濃度如何變化？反應(yīng)速率如何變化？【提示】增大增大加快(2)保持容器的容積不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變化？【提示】充入氦氣，盡管壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變。(3)保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中充入氦氣(He)，反應(yīng)速率如何變化？【提示】充入氦氣，盡管壓強(qiáng)不變，但容器的體積增大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。小結(jié)：1濃度對反應(yīng)速率影響的理解(1)固體或純液體的濃度為常數(shù)，所以增加其用量時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率不變。(2)增大固體的表面積或?qū)⒐腆w溶于一定溶劑，能增大化學(xué)反應(yīng)速率。(3)增大反應(yīng)物濃度，即增大了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，但活化分子的百分?jǐn)?shù)沒有

7、增大。2壓強(qiáng)對反應(yīng)速率影響的理解壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，是通過改變氣體的濃度來實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上的增大壓強(qiáng)是指壓縮氣體的體積。(1)對無氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，改變壓強(qiáng)時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率基本不變。如MgO2HCl=MgCl2H2O。(2)對有氣體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響可簡化理解為：壓強(qiáng)改變常見的形式有以下幾種情況：恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)體積縮小反應(yīng)速率增大。恒溫恒容時(shí)：充入反應(yīng)氣體該物質(zhì)濃度增大該反應(yīng)速率迅速增大。充入“無關(guān)氣體”(如He、Ne、Ar等不參與本反應(yīng)也不干擾本反應(yīng)的氣體，下同)總壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)混合物的各組分濃度沒有改變，反應(yīng)速率不變。練習(xí)：濃度對反應(yīng)速率的影響1將質(zhì)量相同的鋅

8、粉分別投入下列四個(gè)燒杯的溶液中，反應(yīng)速率最快的是（D）2把石灰石浸入鹽酸中，下列措施加大鹽酸用量增大鹽酸濃度粉碎石灰石增大石灰石的用量能使反應(yīng)速率增大的是( B)A B C D題組：壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響3增大壓強(qiáng)(縮小反應(yīng)容器體積)對下列反應(yīng)的反應(yīng)速率幾乎無影響的是(C)A2H2OO2=2H2O2 BNH3HCl=NH4ClCAgNO3NaCl=AgClNaNO3 D3Fe4H2O(g)Fe3O44H24對于反應(yīng)：N2O22NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是( B)A增大體積使壓強(qiáng)減小 B體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大C體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大 D使總壓強(qiáng)不變，充入氖氣5在一個(gè)容

9、積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g)?；卮鹣铝袉栴}：（1)增加Fe的量，正反應(yīng)速率_(填“增大”、“不變”或“減小”，下同)。(2)將容器容積縮小一半，正反應(yīng)速率_，逆反應(yīng)速率_。(3)保持容器容積不變，充入N2使體系壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)速率_，逆反應(yīng)速率_。(4)保持壓強(qiáng)不變，充入N2使容器容積增大，正反應(yīng)速率_，逆反應(yīng)速率_。(1)不變(2)增大增大(3)不變不變(4)減小減小二、.溫 度、催 化 劑 對 反 應(yīng) 速 率 的 影 響 3.溫度對反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)：探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)原理Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2H2O

10、S實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)溫度熱水冷水出現(xiàn)黃色渾濁的時(shí)間短長（1）規(guī)律:其他條件不變時(shí)（2）實(shí)質(zhì)：其他條件不變時(shí)，升高溫度活化分子百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞概率增加化學(xué)反應(yīng)速率加快；降低溫度活化分子百分?jǐn)?shù)減小有效碰撞概率減小化學(xué)反應(yīng)速率減慢。4.催化劑對反應(yīng)速率的影響（1）規(guī)律：使用合適的催化劑，可以加快反應(yīng)速率。（2）實(shí)質(zhì)：使用合適的催化劑降低反應(yīng)所需的活化能活化分子百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞概率增加化學(xué)反應(yīng)速率加快。（3）在如圖示中畫出使用催化劑活化能曲線E2(用虛線表示)【答案】探究2探究催化劑對反應(yīng)速率的影響原理2H2O22H2OO2實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象余燼未復(fù)燃余燼復(fù)燃解釋H2O2分解緩慢加入MnO2，H2O2分解速率

11、迅速問題思考：(1)由實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你能得出哪些結(jié)論？為什么升高溫度會加快反應(yīng)速率呢？升高溫度，反應(yīng)速率加快。升高溫度，增加了活化分子百分?jǐn)?shù)，增加了單位體積內(nèi)活化分子的碰撞次數(shù)，反應(yīng)速率加快。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)2的現(xiàn)象，你能得出什么結(jié)論？為什么催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率？由實(shí)驗(yàn)2可知，加入催化劑，加快反應(yīng)速率。使用催化劑，降低反應(yīng)的活化能，增大單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)，加快了反應(yīng)速率。小結(jié)：1溫度對反應(yīng)速率影響的理解(1)溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，對吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。升溫時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率增大；降溫時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率減小。(2)對于可逆反應(yīng)來說，升高溫度，正、逆反應(yīng)速

12、率均增大，只是增大的程度不同；同理，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，只是減小的程度不同。(3)許多實(shí)驗(yàn)表明：溫度每升高10 ，反應(yīng)速率通常增大到原來的24倍。2催化劑對反應(yīng)速率影響的理解(1)催化劑有正、負(fù)之分，正催化劑能加快反應(yīng)速率，負(fù)催化劑減慢反應(yīng)速率，不特別指明的條件下，均指正催化劑。(2)催化劑的催化效率：催化劑只對某一特定反應(yīng)具有催化作用，即有專一性。H2O2分解實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCl3和CuSO4均有催化作用，但FeCl3催化效果更好。KMnO4與H2C2O4反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，常用MnSO4作催化劑。淀粉水解實(shí)驗(yàn)中，H2SO4和淀粉酶均有催化作用，但淀粉酶的催化效果更好。3根據(jù)有效碰撞理論，外

13、界條件改變化學(xué)反應(yīng)速率的規(guī)律如下：題組·沖關(guān)練習(xí)：溫度對反應(yīng)速率的影響（略）1改變外界條件可以影響化學(xué)反應(yīng)速率，針對H2(g)I2(g)2HI(g)，其中能使活化分子百分?jǐn)?shù)增加的是 (D)增加反應(yīng)物濃度 增大氣體的壓強(qiáng) 升高體系的溫度 使用催化劑AB C D2在氣體反應(yīng)中，改變條件：增大反應(yīng)物的濃度，升高溫度，增大壓強(qiáng)，移去生成物，加入催化劑。能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子的百分?jǐn)?shù)同時(shí)增大的方法是(C)A B C D3一定量的鋅與過量的稀H2SO4反應(yīng)制取氫氣，一定溫度下為減慢反應(yīng)速率而又不影響生成氫氣的量，可向其中加入(C)AKCl固體 B鐵粉 CK2SO4溶液 DKNO3溶液4反應(yīng)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在一