【化學(xué)】化學(xué)反應(yīng)速率 課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期人教版（2019）化學(xué)選擇性必修1

第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率

（一）基元反應(yīng)：由反應(yīng)物分子直接碰撞發(fā)生相互作用一步生成生成物分子的反應(yīng)基元反應(yīng)過程中沒有中間產(chǎn)物非基元反應(yīng)：由兩個或兩個以上的基元反應(yīng)組合而成的復(fù)雜反應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)方法可檢測到中間產(chǎn)物，但中間產(chǎn)物在后續(xù)反應(yīng)中被消耗掉。絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)為非基元反應(yīng)2HI→H2+2I?2I?→I2例：2HI=H2+I2，實(shí)際上是經(jīng)過下列兩步反應(yīng)完成：基元反應(yīng)基元反應(yīng)反應(yīng)歷程（反應(yīng)機(jī)理）：基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列自由基三、活化能資料卡片討論：利用某分子篩作催化劑，NH3可脫除廢氣中的NO和NO2，生成兩種無毒物質(zhì)，其反應(yīng)歷程如圖所示：N2、H2O(2)題述歷程的總反應(yīng)為____________________________________。2NH3＋(3)由反應(yīng)歷程可知，[(NH4)(HNO2)]＋是該反應(yīng)的___________。中間產(chǎn)物(1)X是__________。在催化循環(huán)反應(yīng)體系中：催化劑首先直接和原料反應(yīng)，反應(yīng)前后存在，反應(yīng)過程中不存在，催化劑可循環(huán)再生，即“失而復(fù)得”；中間體(中間產(chǎn)物)只在反應(yīng)過程中出現(xiàn)。

v=k?c(H2O2)?c(HI)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。k與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)的影響。知識拓展對于任意基元反應(yīng)：mA+nB=pC+qDv=kcm(A)cn(B)

在一定溫度下，基元反應(yīng)的速率與反應(yīng)物濃度（以反應(yīng)方程式中的計量系數(shù)為指數(shù)）的乘積成正比，知識拓展分子無規(guī)則高速運(yùn)動彼此碰撞（每秒約1028次）有效碰撞無效碰撞發(fā)生反應(yīng)不發(fā)生反應(yīng)基元反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物的分子必須發(fā)生碰撞！力量不夠取向不好好球！有效碰撞有效碰撞：能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞?；罨肿樱耗芰枯^高、能夠發(fā)生有效碰撞的分子。①反應(yīng)物分子是活化分子。②發(fā)生合適取向的碰撞。條件能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子反應(yīng)熱活化分子變成生成物分子放出的能量活化能反應(yīng)熱=E1-E2正反應(yīng)的活化能逆反應(yīng)的活化能（二）簡單碰撞理論：活化能：活化分子具有的平均能量與反應(yīng)物分子具有的平均能量之差?；罨芑罨肿幽芰糠磻?yīng)過程反應(yīng)物生成物E1E2吸熱反應(yīng)能量反應(yīng)過程反應(yīng)物生成物E1E2放熱反應(yīng)meiyangyang8602化學(xué)反應(yīng)的過程普通分子吸收

能量活化分子有效碰撞生成物放出

能量

ΔH

ΔH活化能活化能科學(xué)視野——過渡態(tài)理論過渡態(tài)理論認(rèn)為，當(dāng)兩個具有足夠能量的反應(yīng)物分子相互接近時，分子中的化學(xué)鍵要重排，能量重新分配。在反應(yīng)過程中要經(jīng)過一個中間的過渡態(tài)，先生成活化配合物，然后再分解為產(chǎn)物。一個化學(xué)反應(yīng)由幾個基元反應(yīng)完成，每一個基元反應(yīng)都經(jīng)歷一個過渡態(tài)，達(dá)到該過渡態(tài)所需要的活化能(如圖E1、E2)基元反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)物到達(dá)過渡態(tài)越不容易，該基元反應(yīng)的速率就越慢。一個化學(xué)反應(yīng)的速率取決于速率最慢的基元反應(yīng)?；瘜W(xué)反應(yīng)速率與活化能化學(xué)反應(yīng)的速率大小單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)多少單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少反應(yīng)的活化能的大小反應(yīng)物的性質(zhì)內(nèi)因外界條件外因①濃度、②壓強(qiáng)、③溫度、④催化劑、⑤其他：顆粒大小、溶劑等。普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)活化分子百分?jǐn)?shù)=活化分子數(shù)反應(yīng)物分子總數(shù)×100%單位體積內(nèi)活化分子數(shù)單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子總數(shù)

活化分子百分?jǐn)?shù)＝×（三）運(yùn)用有效碰撞理論解釋外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：①規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；反之，反應(yīng)速率減慢。②理論解釋：

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)增大濃度增加增加增加加快不變（1）反應(yīng)物是純液體或固體，其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量反應(yīng)速率不變。（2）一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大。*增加水的量

①若在稀水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，無論水是否參加反應(yīng)，加水視為對其它反應(yīng)物的稀釋，速率減小。②以水蒸氣形式或非水體系水參加的反應(yīng)，增加其濃度，可加快反應(yīng)速率。思考：大理石分別與1mol/L的鹽酸10mL、

0.1mol/L的鹽酸200mL反應(yīng)，誰的速度快？【注意】

討論1：把下列四種X溶液，分別加進(jìn)四個盛有10mL、2mol/L的鹽酸的燒杯中，并且均加水稀釋至50mL，此時，X和鹽酸緩緩地進(jìn)行反應(yīng)，其中反應(yīng)速率最快的是（）

A10mL2mol/LB20mL2mol/LC10mL4mol/LD20mL3mol/L討論2：恒溫恒容的容器中進(jìn)行反應(yīng)N2O4(g)若反應(yīng)物濃度由0.1mol/L降到0.06mol/L需20s，那么，反應(yīng)物濃度由0.06mol/L降到0.024mol/L，需反應(yīng)的時間為（）A．等于18s B．等于12s C．大于18s D．小于18s2NO2(g)△H＞0，2、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：①規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，升高溫度，反應(yīng)速率加快；反之，反應(yīng)速率減慢。②理論解釋：

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)升高溫度不變增加增加加快3、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：①規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)(減少容器的容積)相當(dāng)于增大反應(yīng)濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)(增大容器的容積)相當(dāng)于減小反應(yīng)濃度，反應(yīng)速率減慢。②理論解釋：

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增大壓強(qiáng)增加增加增加加快4、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：①規(guī)律：當(dāng)其他條件不變時，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，較大程度地增大化學(xué)反應(yīng)速率。②理論解釋：

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子數(shù)使用催化劑不變增加增加加快影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的解釋單位時間內(nèi)、單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)改變改變化學(xué)反應(yīng)速率簡單碰撞理論濃度、壓強(qiáng)活化分子的百分?jǐn)?shù)增大溫度、催化劑單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多①活化分子數(shù)變，反應(yīng)速率不一定變；但單位體積內(nèi)活化分子數(shù)變，或者活化分子百分?jǐn)?shù)變，則反應(yīng)速率一定變。②對于可逆反應(yīng)，升溫、加壓，加入催化劑既加快正反應(yīng)速率又加快逆反應(yīng)速率。單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增加【歸納小結(jié)】【注意】

a.壓強(qiáng)對固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無影響b.對于反應(yīng)物和生成物都有氣體的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都減小c.注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。討論：A(g)＋B(g)=C(g)，恒溫恒容，充入氦氣，對反應(yīng)速率有何影響？恒溫恒壓，充入氦氣，對反應(yīng)速率又有何影響？【小結(jié)】對于有氣體參加的反應(yīng)體系，有以下幾種情況：①恒溫時：增大壓強(qiáng)

②恒容時：a．充入氣體反應(yīng)物b．充入“惰氣”

③恒壓時：充入“惰氣”體積縮小濃度增大反應(yīng)速率加快濃度增大反應(yīng)速率加快各物質(zhì)濃度不變反應(yīng)速率不變各物質(zhì)濃度減小反應(yīng)速率減慢體積增大艾哈邁德·澤維爾（????????，AhmedHassanZewail），埃及化學(xué)家，飛秒化學(xué)專家。他研究的技術(shù)能將研究化學(xué)反應(yīng)的時間尺度縮減至飛秒，透過攝影將化學(xué)反應(yīng)中每個微細(xì)變化忠實(shí)地紀(jì)錄。飛秒化學(xué)——《選必1》教材P28

討論2：在C(s)+CO2(g)2CO(g)反應(yīng)中可使反應(yīng)速率增大的措施是(

)①縮小容器的容積;②增加碳的量;③恒容時通入CO2;④恒壓下充入N2;⑤恒容下充入N2A.①③⑤ B.②④

C.①③

D.③⑤C

討論3：已知Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的速率方程v＝kc1/2(Cl2)·c(CO)(k為速率常數(shù)，只受溫度影響)，該反應(yīng)可認(rèn)為經(jīng)過以下反應(yīng)歷程：第一步：Cl22Cl快速反應(yīng)第二步：Cl＋COCOCl快速反應(yīng)第三步：COCl＋Cl2―→COCl2＋Cl慢反應(yīng)下列說法正確的是(

)A．第一步反應(yīng)和第二步反應(yīng)的活化能較高B．c(CO)、c(Cl2)分別增大相同的倍數(shù)，對總反應(yīng)速率的影響程度相同C．該總反應(yīng)的速率主要取決于第三步反應(yīng)D．第三步反應(yīng)的有效碰撞頻率較大討論4：平流層中氟氯烴對臭氧層的破壞是由于含氯化合物的催化作用改變了臭氧分解反應(yīng)的歷程，其反應(yīng)過程的能量變化如圖?？偡磻?yīng)：O3＋O―→2O2。催化反應(yīng)：①O3＋Cl―→O2＋ClO；②ClO＋O―→Cl＋O2。下列說法正確的是A.Ea＝Ea1＋Ea2B.反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，

因此反應(yīng)速率：反應(yīng)①＜反應(yīng)②C.對于加了催化劑的反應(yīng)：反應(yīng)速率

主要由反應(yīng)①決定D.對于總反應(yīng)，反應(yīng)物的鍵能之和大于

生成物的鍵能之和討論5：反應(yīng)2NO（g）＋2H2（g）N2（g）＋2H2O（g）中，每生成7gN2放出166kJ的熱量，該反應(yīng)的速率表達(dá)式為：υ＝k·cm（NO）·cn（H2）（k、m、n待測），其反應(yīng)包含下列兩步：①2NO＋H2=N2＋H2O2（慢）

②