2021_2022版高中化學(xué)第二章第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件新人教版選修4202103172184

1、第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 炎炎夏日，食物也怕炎炎夏日，食物也怕“熱熱”，需要及時放到電冰箱，需要及時放到電冰箱 中；而發(fā)酵時卻常用溫水。中；而發(fā)酵時卻常用溫水。 【思考思考】（1 1）其中的道理是什么？）其中的道理是什么？ （2)2)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？ 1.1.理解濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學(xué)反應(yīng)理解濃度、壓強、溫度、催化劑等對化學(xué)反應(yīng) 速率的影響。速率的影響。（重點）（重點） 2.2.初步運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等初步運用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等 來解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。來解釋影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素。（難點）

2、（難點） 3.3.了解通過外界條件改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法和了解通過外界條件改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法和 意義。意義。 【知識回顧知識回顧】 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)反應(yīng)速率 1.1.化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么？化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是什么？ 【提示提示】化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新 化學(xué)鍵的形成。化學(xué)鍵的形成。 2.2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些？ 【提示提示】濃度、溫度、壓強、催化劑、固體接觸濃度、溫度、壓強、催化劑、固體接觸 面積、光照等。面積、光照等。 1.1.為什么增大濃度、增大壓強、升高溫度、使用為什么增大濃度、增大壓強、升高溫度、使用

3、催化劑等會加快化學(xué)反應(yīng)速率？催化劑等會加快化學(xué)反應(yīng)速率？ 2.2.外界條件是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的？能否從外界條件是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的？能否從 理論上加以解釋？理論上加以解釋？ 【問題探究問題探究】 有效碰撞理論有效碰撞理論 1.1.理論假設(shè)：理論假設(shè)：在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按 體積比為體積比為2:12:1的比例混合，氣體分子因自由運動而不的比例混合，氣體分子因自由運動而不 斷發(fā)生碰撞，研究表明：如果在常溫常壓下，每個斷發(fā)生碰撞，研究表明：如果在常溫常壓下，每個 氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為 2.3

4、552.355101010 10 次 次/ /秒。若每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)的話，秒。若每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)的話， 則化學(xué)反應(yīng)瞬間即可完成。則化學(xué)反應(yīng)瞬間即可完成。 2.2.結(jié)論：結(jié)論：并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其 中部分分子的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)中部分分子的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)有效碰撞。有效碰撞。 有效碰撞理論有效碰撞理論 有效碰撞理論有效碰撞理論 分子分子 運動運動 相互相互 碰撞碰撞 分子具有足分子具有足 夠能量夠能量 有合適的取向有合適的取向 有效碰撞有效碰撞化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)速率與活化分子、有效碰撞有關(guān)反應(yīng)速率與活化分子、有效碰撞有關(guān) 有效

5、碰撞理論有效碰撞理論 活化能：活化能：活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分 活化分子：活化分子：具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子 E E1 1： ：正反應(yīng)的活化能 正反應(yīng)的活化能 E E2 2： ：逆反應(yīng)的活化能 逆反應(yīng)的活化能 E E1 1-E-E2 2：反應(yīng)熱：反應(yīng)熱 E1 E2 反應(yīng)物 生成物 反應(yīng)熱 能 量 反應(yīng)過程 活化能活化能 活化分子活化分子 有效碰撞理論有效碰撞理論 實驗步驟實驗步驟 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 褪色時間褪色時間 結(jié)結(jié) 論論 溶液褪色溶液褪色溶液褪色溶液褪色 時間長時間長時間短時間短 濃度對反應(yīng)速

6、率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響 【實驗探究】濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 實驗原理：實驗原理： 2KMnO2KMnO4 4 +5H +5H2 2C C2 2O O4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4 =K =K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2+8H+8H2 2O O 增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快增大反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快 在其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率增在其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率增 大，減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減小。大，減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減小。 【提示提示】在其他條件不變時，反應(yīng)物濃度增大，單在其他

7、條件不變時，反應(yīng)物濃度增大，單 位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位體積內(nèi)有效碰撞次位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，單位體積內(nèi)有效碰撞次 數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。數(shù)增多，反應(yīng)速率加快。 【歸納總結(jié)歸納總結(jié)】 【思考交流思考交流】 如何用分子的有效碰撞理論解釋濃度改變對化學(xué)反如何用分子的有效碰撞理論解釋濃度改變對化學(xué)反 應(yīng)速率的影響？應(yīng)速率的影響？ 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響 注意事項： 1.1.此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對于純此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對于純 液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改 變它們的量不會改變化學(xué)

8、反應(yīng)速率。變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。 一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大， 固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。 2.2.化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，若反應(yīng)物或生成物濃度改變，化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，若反應(yīng)物或生成物濃度改變， 其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律。其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律。 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響 其他條件不變，增大壓強，氣體其他條件不變，增大壓強，氣體 體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快 壓強對反應(yīng)速率的影響壓

9、強對反應(yīng)速率的影響 2.2.壓強只對有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響。壓強只對有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響。 1.1.壓強對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影壓強對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影 響實現(xiàn)的。響實現(xiàn)的。 溫馨提醒：溫馨提醒： 壓強對反應(yīng)速率的影響壓強對反應(yīng)速率的影響 【深化提升】 1.1.對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強，正、逆反對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強，正、逆反 應(yīng)速率都增大；減小壓強，正、逆反應(yīng)速率都減小。應(yīng)速率都增大；減小壓強，正、逆反應(yīng)速率都減小。 2.2.注意注意“真真”變和變和“假假”變。若體系的壓強變化引起變。若體系的壓強變化引起 反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變

10、化即反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真真”變，否則是變，否則是 “假假”變。變。 如：如： 2SO2SO2 2+O+O2 2 2SO 2SO3 3 A.A.恒壓時充入恒壓時充入HeHe：由于：由于SOSO2 2、O O2 2、SOSO3 3的物質(zhì)的量不變，的物質(zhì)的量不變， 體積體積V V變大，濃度降低相當(dāng)于變大，濃度降低相當(dāng)于“減壓減壓”，反應(yīng)速率降，反應(yīng)速率降 低；低； B.B.恒容時充入恒容時充入HeHe：由于反應(yīng)物、生成物濃度不變，體：由于反應(yīng)物、生成物濃度不變，體 系壓強不變相當(dāng)于系壓強不變相當(dāng)于“假假”變。變。 催化劑催化劑 壓強對反應(yīng)速率的影響壓強對反應(yīng)速率的影響 實驗步驟實驗步驟

11、 實驗溫度實驗溫度 出現(xiàn)渾出現(xiàn)渾 濁時間濁時間 結(jié)論結(jié)論 時間短時間短時間長時間長 熱水熱水冷水冷水 【實驗探究實驗探究】溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響 【實驗原理】 NaNa2 2S S2 2O O3 3+H+H2 2SOSO4 4=Na=Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+S+S+H+H2 2O O 升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響 結(jié)論：結(jié)論： 在其他條件不變時，升高溫度反應(yīng)速率增大，降在其他條件不變時，升高溫度反應(yīng)速率增大，降 低溫度反應(yīng)速率減小。低溫度反應(yīng)速率減小。 解釋：解釋： 一方面由于溫度的升高使分

12、子獲得更高的能量，活一方面由于溫度的升高使分子獲得更高的能量，活 化分子百分數(shù)提高；另一方面溫度升高，分子運動化分子百分數(shù)提高；另一方面溫度升高，分子運動 加劇，分子之間碰撞頻率也隨之提高。從而使分子加劇，分子之間碰撞頻率也隨之提高。從而使分子 間有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率加快。間有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率加快。 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響 加入試劑加入試劑 及用量及用量 0.1 mol/L KI0.1 mol/L KI溶液和溶液和 硫酸溶液各硫酸溶液各 5 5 mLmL、 適量淀粉溶液適量淀粉溶液 0.1 mol/L KI0.1 mol/L KI溶液和溶液和 硫酸溶液各硫酸

13、溶液各5 5 mLmL、適、適 量淀粉溶液量淀粉溶液 實驗溫度實驗溫度 高高低低 出現(xiàn)藍色出現(xiàn)藍色 時間時間 結(jié)結(jié) 論論 時間短時間短 時間長時間長 反應(yīng)速率快反應(yīng)速率快反應(yīng)速率慢反應(yīng)速率慢 【科學(xué)探究】 注意：注意：若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率 都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。 溫度對反應(yīng)速率的影響溫度對反應(yīng)速率的影響 【實驗探究實驗探究】催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 結(jié)論：結(jié)論：加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率 2H2O2 2H2O + O2 MnO2 加

14、入試劑加入試劑 帶火星的木條帶火星的木條 結(jié)結(jié) 論論 木條不復(fù)燃木條不復(fù)燃木條復(fù)燃木條復(fù)燃 MnOMnO2 2能加快能加快H H2 2O O2 2分解的反應(yīng)速率分解的反應(yīng)速率 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 【實驗原理實驗原理】 無催化反應(yīng)無催化反應(yīng) 催化反應(yīng)催化反應(yīng) 使用催化劑只改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)焓變。使用催化劑只改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)焓變。 E1 E2 反應(yīng)物 生成物 反應(yīng)熱 能 量 反應(yīng)過程 能能 量量 解釋：解釋：催化劑改變了反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)的活催化劑改變了反應(yīng)的途徑，降低了反應(yīng)的活 化能，提高了反應(yīng)體系中活化分子的百分數(shù)，從而化能，提高了反應(yīng)體系中活化

15、分子的百分數(shù)，從而 使有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率增大。使有效碰撞的幾率提高，反應(yīng)速率增大。 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 加入試劑加入試劑 0.1 mol/L FeCl0.1 mol/L FeCl3 30.1 mol/L CuSO0.1 mol/L CuSO4 4 產(chǎn)生氣產(chǎn)生氣 泡快慢泡快慢 結(jié)結(jié) 論論 快快慢慢 說明催化劑具有選擇性說明催化劑具有選擇性 在兩支試管中各加入在兩支試管中各加入2mL 52mL 5 H H2 2O O2 2溶液，再向溶液，再向H H2 2O O2 2溶溶 液中分別滴入液中分別滴入0.1 mol/L FeCl0.1 mol/L FeCl3 3和和C

16、uSOCuSO4 4溶液各溶液各1mL1mL，搖，搖 勻，比較勻，比較H H2 2O O2 2的分解速率。的分解速率。 【科學(xué)探究科學(xué)探究1 1】 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 在兩支試管中各加入在兩支試管中各加入4mL 0.01 mol/L KMnO4mL 0.01 mol/L KMnO4 4酸性溶酸性溶 液和液和2mL 0.1 mol/L H2mL 0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 4溶液，再向其中一支試管溶液，再向其中一支試管 中加入一粒黃豆大的中加入一粒黃豆大的MnSOMnSO4 4固體。搖勻，記錄溶液褪固體。搖勻，記錄溶液褪 色所需時間。色所需時間。

17、【科學(xué)探究科學(xué)探究2 2】 加入試劑加入試劑 0.01 mol/L KMnO0.01 mol/L KMnO4 4 0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 4 0.01 mol/L KMnO0.01 mol/L KMnO4 4 0.1 mol/L H0.1 mol/L H2 2C C2 2O O4 4 MnSOMnSO4 4固體固體 褪色時間褪色時間 結(jié)結(jié) 論論 時間短時間短時間長時間長 MnMn2+ 2+對反應(yīng)有催化作用 對反應(yīng)有催化作用 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 反應(yīng)物反應(yīng)物 硫酸溶液、硫酸溶液、 淀粉溶液、碘水淀粉溶液、碘水 唾液、淀粉溶

18、液、唾液、淀粉溶液、 碘水碘水 反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象 結(jié)結(jié) 論論 藍色褪去需很長時間藍色褪去需很長時間藍色很快褪去藍色很快褪去 唾液對淀粉的水解有很好的催化作用，唾液對淀粉的水解有很好的催化作用， 催化劑具有選擇性催化劑具有選擇性 【科學(xué)探究科學(xué)探究3 3】 比較硫酸溶液、唾液對淀粉水解的催化效果比較硫酸溶液、唾液對淀粉水解的催化效果 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 【拓展提升拓展提升】 1.1.同一催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)的速率。同一催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)的速率。 2.2.催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將本來不能發(fā)生催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將本來不能發(fā)生 的反應(yīng)

19、變的能夠進行。的反應(yīng)變的能夠進行。 3.3.催化劑有一定的選擇性和活化溫度。催化劑有一定的選擇性和活化溫度。 4.4.催化劑中毒：催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而催化劑中毒：催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而 明顯下降，甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。明顯下降，甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。 催化劑對反應(yīng)速率的影響催化劑對反應(yīng)速率的影響 【練一練練一練】某學(xué)生做濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的實驗時，某學(xué)生做濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的實驗時， 將將3 3支試管編號為，并按下表中物質(zhì)的量進行實驗，記支試管編號為，并按下表中物質(zhì)的量進行實驗，記 錄的時間數(shù)據(jù)是：錄的時間數(shù)據(jù)是：16 s16 s、

20、28 s28 s、33 s33 s。請將。請將3 3個數(shù)據(jù)填入下個數(shù)據(jù)填入下 表的適當(dāng)位置，并寫出實驗結(jié)論。表的適當(dāng)位置，并寫出實驗結(jié)論。 試管編號試管編號加入加入3%3% NaNa2 2S S2 2O O3 3 加加H H2 2O O加加H H2 2SOSO4 4 (15)(15) 出現(xiàn)渾濁出現(xiàn)渾濁 時間時間 3 mL3 mL3 mL3 mL5 5滴滴a._sa._s 4 mL4 mL2 mL2 mL5 5滴滴b._sb._s 5 mL5 mL1 mL1 mL5 5滴滴c._sc._s (1)(1)將對應(yīng)的時間分別寫出：將對應(yīng)的時間分別寫出： a._a._，b._b._，c._c._。 (2

21、)(2)實驗結(jié)論實驗結(jié)論_。 (3)(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 _。 33 s33 s28 s28 s16 s16 s 反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快 NaNa2 2S S2 2O O3 3 +H +H2 2SOSO4 4 =Na =Na2 2SOSO4 4+SO+SO2 2+S+S+H+H2 2O O 濃度對反應(yīng)速率的影響濃度對反應(yīng)速率的影響 反應(yīng)物本身的性質(zhì)反應(yīng)物本身的性質(zhì) 濃度濃度 壓強壓強 溫度溫度 催化劑催化劑 其他：其他：光、顆粒大小、溶劑等。光、顆粒大小、溶劑等。 改變了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目，改變了單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目， 從而

22、導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)速率的改變。從而導(dǎo)致了化學(xué)反應(yīng)速率的改變。 改變了活化分子的百分數(shù)，從而導(dǎo)改變了活化分子的百分數(shù)，從而導(dǎo) 致了化學(xué)反應(yīng)速率的改變。致了化學(xué)反應(yīng)速率的改變。 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 2.2.外因外因 1.1.內(nèi)因：內(nèi)因： 1.NO1.NO和和COCO都是汽車尾氣中的物質(zhì)，它們能很緩慢地都是汽車尾氣中的物質(zhì)，它們能很緩慢地 反應(yīng)生成反應(yīng)生成COCO2 2 和 和N N2 2，對此反應(yīng)有關(guān)的敘述中不正確的，對此反應(yīng)有關(guān)的敘述中不正確的 是是 A.A.降低溫度能減慢化學(xué)反應(yīng)速率降低溫度能減慢化學(xué)反應(yīng)速率 B.B.使用適當(dāng)催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率使用適當(dāng)催化劑可以加

23、快化學(xué)反應(yīng)速率 C.C.增大一氧化氮的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率增大一氧化氮的量可以加快化學(xué)反應(yīng)速率 D.D.改變壓強對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響改變壓強對化學(xué)反應(yīng)速率沒有影響 催化劑影響催化劑影響 反應(yīng)熱嗎？反應(yīng)熱嗎？ 2.(2.(雙選雙選) )某反應(yīng)過程能量變化如圖所示某反應(yīng)過程能量變化如圖所示, ,下列說法下列說法 正確的是正確的是 A.A.反應(yīng)過程反應(yīng)過程a a有催化劑參與有催化劑參與 B.B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)該反應(yīng)為放熱反應(yīng), ,熱效應(yīng)熱效應(yīng) 等于等于HH C.C.改變催化劑改變催化劑, ,可改變該反應(yīng)可改變該反應(yīng) 的活化能的活化能 D.D.有催化劑條件下有催化劑條件下, ,反應(yīng)的活化能等于反應(yīng)的活化能等于E E1 1+E+E2 2 3.在不同濃度(c)、溫度(T)條件下,蔗糖水解的瞬時 速率(v)如下表。下列判斷不正確的是 A.a=6.00 B.同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變 C.b318.2 D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 0.6000.6000.5000.5000.4000.4000.3000.300 318.2318.23.603.603.003.002.402.401.801.80 328.2328.29.009.007.507.50a a4.504.50 b b2.162.161.8