第2章第3節(jié)第2課時(shí)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 課件(魯科版)

1、第2課時(shí)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1掌握濃度、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。 2了解外界條件(溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑)影響反應(yīng)速率的原因。 3了解化學(xué)反應(yīng)速率、濃度公式的含義及應(yīng)用。 一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 2化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的定量關(guān)系 (1)速率方程 對(duì)于任意一個(gè)化學(xué)反應(yīng)aAbB=cCdD，其反應(yīng)速率方程為vkcm(A)cn(B)，式子中m、n、k都由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，與化學(xué)方程式中的系數(shù)無(wú)關(guān)。 (2)反應(yīng)速率常數(shù) 速率方程中的比例系數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示。它具備以下特點(diǎn)： 與濃度無(wú)關(guān)，但受 等因素的影響。溫度升高，k值通常 。 通常情況下，k值越大，反應(yīng)進(jìn)行得。單位濃

2、度下的化學(xué)反應(yīng)速率單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)增大增大越快越快 3壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變氣體濃度實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上增大氣體壓強(qiáng)是指壓縮氣體體積；對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)： 開(kāi)放探究1.(1)改變固體或純液體的用量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？改變?nèi)芤旱挠昧繉?duì)化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？ (2)能否直接根據(jù)化學(xué)方程式寫出反應(yīng)速率方程？ 提示：(1)對(duì)于固體或純液體物質(zhì)，一般情況下其濃度可視為常數(shù)，因此改變固體或純液體的用量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。但固體物質(zhì)的表面積的大小會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，一般地，固體的顆粒越細(xì)，表

3、面積就越大，反應(yīng)速率就越快，改變?nèi)芤旱挠昧繒r(shí)，由于濃度不變，因此對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無(wú)影響。 (2)對(duì)于很多反應(yīng)，反應(yīng)速率方程中濃度的方次與化學(xué)方程式中的系數(shù)并無(wú)確定關(guān)系，因此，不能直接根據(jù)化學(xué)方程式寫出反應(yīng)速率方程，而必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定。 二、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1規(guī)律 2定量關(guān)系 (1)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律 溫度每升高10 K，反應(yīng)速率增加 倍。這個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律可以對(duì)一些反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率作粗略的估計(jì)，但適用范圍有限。24 式中：k為；A為；e為；R為摩爾氣體常量；Ea為 ，單位為或。 該經(jīng)驗(yàn)公式表明，當(dāng) 時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)，化學(xué)反應(yīng)速率隨之加快。反應(yīng)速率常數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)比例常數(shù)比例常數(shù)自然對(duì)數(shù)的

4、底數(shù)自然對(duì)數(shù)的底數(shù)活化能活化能Jmol1kJmol1Ea0增大增大 (3)活化能Ea 概念：普通反應(yīng)物分子形成 所的能量。 意義：活化能越高，反應(yīng)速率常數(shù)越，反應(yīng)越難進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率越?；罨肿踊罨肿游瘴招⌒⌒⌒?開(kāi)放探究2.為什么升高相同溫度時(shí)，不同化學(xué)反應(yīng)的速率增加的倍數(shù)不同？ 三、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1催化劑：能反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的的物質(zhì)。 2催化原理：通過(guò)參與反應(yīng)改變反應(yīng)歷程，從而降低，提高化學(xué)反應(yīng)速率。需要注意的是催化劑不能改變，不能改變。改變改變質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變反應(yīng)的活化能反應(yīng)的活化能化學(xué)平衡常數(shù)化學(xué)平衡常數(shù)平衡轉(zhuǎn)化率平衡轉(zhuǎn)化率 3催化劑催

5、化特點(diǎn) (1) ：只對(duì)某一反應(yīng)或某類反應(yīng)起催化作用。 (2)高效性：可以大幅度降低反應(yīng)的，從而有效地化學(xué)反應(yīng)速率。選擇性選擇性活化能活化能提高提高 解析：要想說(shuō)明反應(yīng)物本身的性質(zhì)是影響化學(xué)反應(yīng)速率的決定性因素，則該實(shí)驗(yàn)事實(shí)應(yīng)區(qū)別在反應(yīng)物本身而不是外界因素如濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等。其中選項(xiàng)B、D為濃度不同所致，選項(xiàng)C為反應(yīng)條件不同所致，只有選項(xiàng)A是因濃硝酸與濃鹽酸本身性質(zhì)不同所致。 答案：A 解析：從外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響可以得出結(jié)論：增大濃度、增大壓強(qiáng)、升高溫度、使用催化劑都能增大化學(xué)反應(yīng)速率。 答案：A 3能夠增加反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)的是() A升高溫度 B減小壓強(qiáng) C增大壓

6、強(qiáng) D增大濃度 解析：升高溫度可以增加單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)；增大壓強(qiáng)和增大濃度均不能增加活化分子百分?jǐn)?shù)。 答案：A 一、影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的微觀解釋 1有效碰撞理論 (1)有效碰撞 能發(fā)生反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞。有效碰撞必須滿足兩個(gè)條件：一是發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量； 二是分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。 (2)活化分子 在化學(xué)反應(yīng)中，能量較高、有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為活化分子。活化分子的平均能量與所有分子的平均能量之差稱為活化能，所以活化能的高低、活化分子數(shù)目的多少直接決定了化學(xué)反應(yīng)速率的快慢?；罨茉降?，活化分子數(shù)目越多，反應(yīng)速率越大；活化能越高，活化分子數(shù)目越少，反應(yīng)速率越小。

7、 2運(yùn)用有效碰撞理論解釋外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響變化結(jié)果條件變化活化能單位體積分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積活化分子數(shù)有效碰撞次數(shù)反應(yīng)速率增加反應(yīng)物的濃度不變?cè)龆嗖蛔冊(cè)龆嘣龆嗉涌煸龃髩簭?qiáng)不變?cè)龆嗖蛔冊(cè)龆嘣龆嗉涌煸龆嗉涌煜铝姓f(shuō)法正確的是(雙選)() A增大反應(yīng)物濃度，可增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使有效碰撞次數(shù)增多 B有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，若增大壓強(qiáng)(即縮小反應(yīng)容器的體積)，可增加活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而使反應(yīng)速率增大 C升高溫度能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的主要原因是增加了反應(yīng)物分子中活化分子的百分?jǐn)?shù) D催化劑能增大單位體積內(nèi)活化分子的百分?jǐn)?shù)，從而成千成萬(wàn)倍地增大反應(yīng)速率 濃度和壓強(qiáng)的變

8、化是改變單位體積內(nèi)分子總數(shù)，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，而是單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目發(fā)生變化；溫度、催化劑是改變活化分子的百分?jǐn)?shù)，單位體積內(nèi)分子的總數(shù)不變。 答案：CD 1.下列說(shuō)法中： 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)； 活化分子比普通分子具有較高的能量； 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)鍵形成的過(guò)程； 化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是活化分子有合適取向時(shí)的有效碰撞。 正確的是() AB C D 解析：能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞是活化分子間的有效碰撞，活化分子間的碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；普通分子間的碰撞不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；活化分子比普通

9、分子具有較高的能量；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(guò)程，是原子間的重新組合。 答案：C 二、物質(zhì)狀態(tài)和濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 1對(duì)于固體或純液體，其濃度可以視為常數(shù)，因而改變它們的用量對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響。 2因?yàn)楣腆w的濃度為常數(shù)，所以一般不用固體物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率。但是因?yàn)楣腆w物質(zhì)的反應(yīng)是在其表面進(jìn)行的，故反應(yīng)速率與其表面積有關(guān)。當(dāng)固體的顆粒減少時(shí)，會(huì)增大其表面積，從而加快反應(yīng)速率。 3對(duì)于可逆反應(yīng)，濃度的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的效果是等同的，都符合“濃快稀慢”的規(guī)律。 4對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)而言，改變壓強(qiáng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度改變。所以討論壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速

10、率影響時(shí)，應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)改變的原因，這種改變對(duì)反應(yīng)體系的濃度產(chǎn)生何種影響，由此判斷出對(duì)反應(yīng)速率有何種影響。 對(duì)氣體反應(yīng)體系，有如下幾種情況： 當(dāng)體系的壓強(qiáng)沒(méi)變時(shí)，是否對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，要看壓強(qiáng)的改變是否對(duì)體系內(nèi)物質(zhì)的濃度產(chǎn)生影響，濃度改變了，速率才會(huì)隨之改變。 C為固態(tài)反應(yīng)物，增加其用量對(duì)反應(yīng)速率幾乎沒(méi)有影響；容器體積縮小一半相當(dāng)于壓強(qiáng)增大一倍，濃度增大，正、逆反應(yīng)速率均增大；體積不變，充入N2體系總壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)混合物濃度并未改變，反應(yīng)速率基本不變；充入N2使容器體積增大，總壓強(qiáng)不變，但反應(yīng)混合物濃度同等程度變小，正、逆反應(yīng)速率均變慢。 答案：AC 2等質(zhì)量的鐵與過(guò)量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條

11、件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)定在不同時(shí)間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到右圖，則曲線a、b、c、d所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組別可能是(雙選)() A.4321 B1234 C3421 D1243組別c(HCl) (molL1)溫度()狀態(tài)12.025塊狀22.530塊狀32.550塊狀42.530粉末狀 解析：從表中鐵的形狀、鹽酸的濃度、反應(yīng)的溫度分析可得出：1組最慢，其次慢的是2組；由于3組溫度最高，4組用的是鐵粉，二者速率大小不好確定，故反應(yīng)速率是1234或1243。 答案：AC 三、外界條件對(duì)正、逆反應(yīng)速率及平衡移動(dòng)影響圖解 對(duì) 于 可 逆 反 應(yīng) ： N2 3 H2 2 N H3H0(只改變一種條件)

12、 其中：t1時(shí)刻為增大反應(yīng)物濃度 t2時(shí)刻為使用催化劑 t3時(shí)刻為降低壓強(qiáng) t4時(shí)刻為增大壓強(qiáng) t5時(shí)刻為降低體系溫度 t6時(shí)刻為升高體系溫度 t7時(shí)刻為減小生成物濃度 化學(xué)平衡移動(dòng)的方向是由v(正)、v(逆)的相對(duì)大小決定，不能錯(cuò)誤的認(rèn)為升高溫度時(shí)，吸熱反應(yīng)速率增大，放熱反應(yīng)的速率不變或減小，恰恰相反，兩個(gè)方向上的反應(yīng)速率均增大，只是吸熱反應(yīng)速率增大的倍數(shù)比放熱反應(yīng)增大的倍數(shù)大，這是常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。類似的情況還有改變壓強(qiáng)時(shí)，化學(xué)平衡移動(dòng)的方向與v(正)、v(逆)的變化關(guān)系。 A圖表示的是t1時(shí)刻增大O2的物質(zhì)的量濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 B圖表示的是t1時(shí)刻加入催化劑后對(duì)反應(yīng)速率的影響 C圖表示的

13、是催化劑對(duì)平衡的影響，且甲的催化效率比乙高 D圖表示的是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且乙的壓強(qiáng)較高 思路點(diǎn)撥： 若增大O2的濃度，正反應(yīng)速率突然變大，逆反應(yīng)速率瞬間不變，隨后逐漸變大，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，v(正)v(逆)，故B項(xiàng)正確；加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，v(正)v(逆)，化學(xué)平衡不移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率不變，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；乙達(dá)到平衡時(shí)所用時(shí)間短，則反應(yīng)速率快，乙的壓強(qiáng)較甲高，但增大壓強(qiáng)平衡右移，SO2的轉(zhuǎn)化率增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B 答案：升溫減小SO3濃度 1在氣體反應(yīng)中，能使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時(shí)增大的方法是() 增大反應(yīng)物的濃

14、度升高溫度增大壓強(qiáng)移去生成物加入催化劑 AB C D 解析：當(dāng)改變濃度時(shí)不能改變活化分子的百分?jǐn)?shù)，所能改變的只是單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)，當(dāng)升高溫度時(shí)，由于分子吸收能量，使原先不是活化分子的分子變?yōu)榛罨肿?，加入催化劑時(shí)，由于降低反應(yīng)的活化能，使大量分子變?yōu)榛罨肿?，故升高溫度和加入催化劑均符合題意。 答案：B 解析：A升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；B為固體，增加B的用量，反應(yīng)速率不變，平衡不移動(dòng)；反應(yīng)前后氣體體積不變，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小，平衡不移動(dòng)；使用催化劑能等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，平衡不移動(dòng)。 答案：B 解析：催化劑可以同等程度的改變正、逆反應(yīng)速率，A錯(cuò)；增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)的方法有許多種，當(dāng)向反應(yīng)體系中充入無(wú)關(guān)氣體時(shí)，壓強(qiáng)增大，但反應(yīng)速率不變，B錯(cuò)；降低溫度減小反應(yīng)速率，達(dá)到平衡的時(shí)間增長(zhǎng)，C錯(cuò)；反應(yīng)速率就是用某一時(shí)間段內(nèi)濃度的變化值除以反應(yīng)時(shí)間，D對(duì)。 答案：D At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t6 解析：此題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素及化學(xué)平衡的移動(dòng)，t1t2段，相當(dāng)于在t0t1基礎(chǔ)上，升高了溫度，平衡向左移動(dòng)，使NH3百分含量減少。t3t4段，只是使用了催化劑，使正、逆反應(yīng)速率同等程度地增加，平衡并未移動(dòng)，NH3的百分含量不變，故只能選A。 答案：A改變條件正反應(yīng)速率逆反應(yīng)速率(1)增大O2的