人教版化學選修四《影響化學反應速率的因素》課件

1、第二章 化學反應速率和化學平衡第二節(jié) 影響化學反應速率的因素為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，而有的不能發(fā)生反應而有的不能發(fā)生反應?與哪些因與哪些因素有關系？素有關系？問題：問題：有有 效效 碰碰 撞撞1、什么是什么是有效碰撞？有效碰撞？能引起分子間的化學反應的碰撞能引起分子間的化學反應的碰撞結(jié)論：結(jié)論：分子間的分子間的碰撞碰撞是發(fā)生化學反應的是發(fā)生化學反應的必要條件必要條件而而有效碰撞有效碰撞是發(fā)生化學反應的是發(fā)生化學反應的充分條件充分條件推論：推論：某一化學反應的速率大小與某一化學反應的速率大小與單位時間內(nèi)單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有有效碰撞的次數(shù)有關關沒合適的取向沒合

2、適的取向沒足夠的能量沒足夠的能量足夠的能量足夠的能量 +合適的取向合適的取向類比法：類比法：借鑒投籃借鑒投籃 碰碰 撞撞 理理 論論 活化分子活化分子2、什么是什么是活化分子活化分子活化分子高出活化分子高出反應物分子平均能量反應物分子平均能量的部分的部分看圖：看圖：能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子3、什么是活化能？、什么是活化能？能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量該反應是該反應是吸熱吸熱反反應應還是還是放熱放熱反應反應?活化能與反活化能與反應熱有關嗎

3、應熱有關嗎?反應熱反應熱n n活活= =n n總總活活% %活化分子百分數(shù)：活化分子百分數(shù)： （活化分子數(shù)（活化分子數(shù)/ /反應物分子總數(shù)）反應物分子總數(shù)）100%100%化學反應速率主要取決于：化學反應速率主要取決于：所有所有能夠改變內(nèi)能能夠改變內(nèi)能, ,運動速率運動速率, ,以及碰撞幾率以及碰撞幾率的方的方法，法，都可以用來改變、控制反應的速率都可以用來改變、控制反應的速率。普通普通分子分子活化能活化能活化活化分子分子合理合理取向取向碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量有效碰撞的幾率有效碰撞的幾率對于對于“活化能的大小雖然意味著一般活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，

4、但是卻分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學反應前后的能量變化并對這個化學反應前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？這一句話如何理解？問題問題1：活化能為活化能為“0”的例子是怎么回事？的例子是怎么回事？問題問題2、 1 1、 在通常情況下，在通常情況下，NaNa與水的反應和與水的反應和MgMg與水與水的反應哪個劇烈的反應哪個劇烈( (反應速率快反應速率快) )？為什么？為什么？ 2 2、將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等、將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生COCO2 2的速率哪個較快？的速率哪個較快？為什么？為什

5、么？ 3 3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？ 以上說明化學反應速率的決定因素是什么以上說明化學反應速率的決定因素是什么？ 決定化學反應速率的因素是參加反應決定化學反應速率的因素是參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)本身的化學性質(zhì)本身的化學性質(zhì)。 影響反應速率的因素影響反應速率的因素（2 2）外部因素）外部因素（1 1）內(nèi)部因素（主要因素）內(nèi)部因素（主要因素） ： 參加反應參加反應物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)一、濃度對反應速率的影響一、濃度對反應速率的影響濃度增大濃度增大 單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)n n總總T T不變，不變，活活% %不變不變n n活活增大增大有效碰撞有效碰撞 VV1

6、 1、在其他條件不變時，、在其他條件不變時，增大反應物濃度，可以增大反應物濃度，可以增大反應速率增大反應速率實驗實驗2-22-2結(jié)論：濃度大的結(jié)論：濃度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色先褪色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規(guī)律：規(guī)律：其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應的速反應速率；減

7、小反應物的濃度，可以減小化學反應的速率。率。濃度對反應速率的影響濃度對反應速率的影響本本質(zhì)質(zhì)原原因因反應物濃度增大，單位體積內(nèi)反應物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增活化分子數(shù)增多多，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。 a a、此規(guī)律、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應只適用于氣體或溶液的反應，對于純，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。 c c、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸

8、減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。注意：注意：應用應用1 1：一定條件下，在一定條件下，在CaCOCaCO3 3( (塊狀塊狀)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反應反應中，為了加快反應的速率，下列那些方法可行中，為了加快反應的速率，下列那些方法可行( )( )A A、增加、增加HClHCl的濃度的濃度 B B、加水、加水 C C、增加同濃度鹽酸的量、增加同濃度鹽酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 b b、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速

9、率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。AD請試根據(jù)濃度對化學反應速率的影響推出壓強對請試根據(jù)濃度對化學反應速率的影響推出壓強對化學反應速率的影響情況化學反應速率的影響情況 二、壓強對反應速率的影響二、壓強對反應速率的影響增大壓強，反應物濃度增大，反應速率加快。增大壓強，反應物濃度增大，反應速率加快。結(jié)論：其它條件不變時，有氣體參加的結(jié)論：其它條件不變時，有氣體參加的反應中，增大壓強，反應速率加快；減反應中，增大壓強，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。小壓強，反應速率減慢。注意：注意： 1 1、壓強對反應速率的影響適用、壓強對反應速率的影響適

10、用于有氣體參加的反應。于有氣體參加的反應。 2 2、由于固體、液體粒子間的空、由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強幾乎不能改變它們隙很小，增大壓強幾乎不能改變它們的濃度，因此對的濃度，因此對只有只有固體或液體參加固體或液體參加的反應，壓強的變化對于反應速率的的反應，壓強的變化對于反應速率的影響可以忽略不計。影響可以忽略不計。原因：原因：對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反應物的物質(zhì)的量，即增加反應物的濃增加單位體積的反應物的物質(zhì)的量，即增加反應物的濃度，因而可以增大化學反應的速率。度，因而可以增大化學反應的速率。2、壓強對反應

11、速率的影響。、壓強對反應速率的影響。 請試根據(jù)濃度對化學反應速率的影響推出壓請試根據(jù)濃度對化學反應速率的影響推出壓強對化學反應速率的影響情況強對化學反應速率的影響情況 規(guī)律：規(guī)律：對于有氣體參加的反應對于有氣體參加的反應，若其他條件，若其他條件不變，增大壓強，不變，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大，氣體體積縮小，濃度增大，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。壓強增大壓強增大 體積減小體積減小 其他條件不變其他條件不變VC增大增大 壓強對于反應速率的影響是壓強對于反應速率的影響是通過對濃度的影響通過對濃度的影響實現(xiàn)的實現(xiàn)的 P增大增大C成比例成比例增大，增

12、大，P減小減小C成比例成比例減小減小壓強只對于壓強只對于有氣體參加的反應有氣體參加的反應的速率有影響的速率有影響發(fā)散思考發(fā)散思考：壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？思考思考:在在N2+3H2 2NH3中，當其他外界條件不變時：中，當其他外界條件不變時：減小體系壓強，該反應的速率怎么變？減小體系壓強，該反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入在反應中保持體系容積不變，充入N2 ，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？在反應中保持體系壓強不變，充

13、入在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？壓強對反應速率的影響壓強對反應速率的影響 壓強影響反應速率，壓強影響反應速率，必須伴隨有壓強改變時體積必須伴隨有壓強改變時體積的改變現(xiàn)象的改變現(xiàn)象。否則，壓強的變化并沒有作用到反應。否則，壓強的變化并沒有作用到反應的體系上。即壓強變則體積變，實際是濃度的變化。的體系上。即壓強變則體積變，實際是濃度的變化。若容器的體積不變，因為各氣體的濃度沒有變，則若容器的體積不變，因為各氣體的濃度沒有變，則速率不變。速率不變。如在密閉容器中通入惰性氣體。如在密閉容器中通入惰性氣體。注意：注意：對于氣體有下列幾種情況對于氣體有下列幾種情

14、況:1、恒溫時：、恒溫時：增大壓強增大壓強體積減少體積減少C增大增大反應速率增大反應速率增大2、恒容時：、恒容時： A、充入氣體反應物、充入氣體反應物反應物濃度增大反應物濃度增大總壓增大總壓增大反應速率增大反應速率增大； B、沖入、沖入“無關氣體無關氣體”（如（如He、N2等）等）引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質(zhì)的濃度不變各物質(zhì)的濃度不變反應速率不變反應速率不變3、恒壓時：、恒壓時：沖入沖入“無關氣體無關氣體”（如（如He等）等）引起體積增大，引起體積增大， 各反應物濃度減少各反應物濃度減少反應速反應速率減慢。率減慢。例例：對于反應：對于反應N2+

15、O2=2NO在密閉容器中進行，下列條在密閉容器中進行，下列條件哪些不能加快該反應的化學反應速率（件哪些不能加快該反應的化學反應速率（ ） A、縮小體積使壓強增大、縮小體積使壓強增大 B、體積不變充入、體積不變充入 N2 使壓強增大使壓強增大C、體積不變充入、體積不變充入 O2使壓強增大使壓強增大 D、使體積增大到原來的、使體積增大到原來的2倍倍E、體積不變充入氦氣使壓強增大、體積不變充入氦氣使壓強增大壓強對反應速率的影響壓強對反應速率的影響DE三、溫度對反應速率的影響三、溫度對反應速率的影響實驗實驗2-3結(jié)論：溫度高的溶液先出現(xiàn)渾濁結(jié)論：溫度高的溶液先出現(xiàn)渾濁Na2S2O3+H2SO4=Na2

16、SO4+SO2+S+H2O1、其他條件不變，溫度升高，反應速率加快、其他條件不變，溫度升高，反應速率加快T普通分子變?yōu)榛罨肿悠胀ǚ肿幼優(yōu)榛罨肿踊罨? n活活 V2、一般說來，溫度每升高、一般說來，溫度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。V倍數(shù)值倍數(shù)值（t2-t1)/10 = 變化后的反應速率變化后的反應速率3、溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱反應，放熱、溫度對反應速率影響的規(guī)律，對吸熱反應，放熱反應都適用。反應都適用。4、反應若是可逆反應，、反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率升高溫度，正、逆反應速率都加快，都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。降低溫度，正、逆反應速率都減

17、小。溫度對反應速率的影響溫度對反應速率的影響本本質(zhì)質(zhì)原原因因升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子，使得活化分子百分數(shù)提高活化分子百分數(shù)提高，活化分，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應速率增大。子間的有效碰撞頻率變大，故反應速率增大。冰箱延長食物保鮮期冰箱延長食物保鮮期你能舉出生活中利你能舉出生活中利用改變溫度改變反用改變溫度改變反應速率的例子嗎應速率的例子嗎四、催化劑對反應速率的影響四、催化劑對反應速率的影響實驗實驗2-4結(jié)論：加入催化劑可以加快反應的速率結(jié)論：加入催化劑可以加快反應的速率使用催化劑，能夠降低反應所需的能量，這

18、樣會使更多的反應物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應物分子中活化分子所占的百分數(shù)。因而使反應速率加快催化劑催化劑：能改變化學反應速率而自身的化學組能改變化學反應速率而自身的化學組成和質(zhì)量在反應前后保持不變成和質(zhì)量在反應前后保持不變催催化化劑劑正催化劑正催化劑負催化劑負催化劑加快加快化學反應速率化學反應速率減慢減慢化學反應速率化學反應速率四、催化劑對反應速率的影響四、催化劑對反應速率的影響能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應熱反應熱沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑

19、凡是能改變反應速率而自身在化學變化前后化學性凡是能改變反應速率而自身在化學變化前后化學性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。 使用催化劑使用催化劑同等程度同等程度的增大（減慢）正逆反應速的增大（減慢）正逆反應速率，從而改變反應到達平衡所需時間。率，從而改變反應到達平衡所需時間。 沒特別指明一般指正催化劑沒特別指明一般指正催化劑 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應，對不發(fā)生的反催化劑只能催化可能發(fā)生的反應，對不發(fā)生的反應無作用應無作用 催化劑一定的催化劑一定的具有選擇性具有選擇性 催化劑中毒催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明

20、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。注意：注意：五、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、五、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。學反應的速率產(chǎn)生影響。 各條件對速率的影響大小是：各條件對速率的影響大小是：催化劑催化劑 溫度溫度濃度濃度=壓強壓強(體積變化引起的體積變化引起的) 各種影響都有其局限性，要針對具體反應各種影響都有其局限性，要針對具體反應具體分析。具體分析?？偨Y(jié): 外界條件對化學反應速率的影響（總結(jié)）外界條件對化學反應速率的影響（總結(jié)）增加增

21、加不變不變不變不變不變不變不變不變不變不變增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加增加不變不變練習練習1：對于在溶液間進行的反應，對反應對于在溶液間進行的反應，對反應速率影響最小的因素是（速率影響最小的因素是（ ） A.溫度溫度 B.濃度濃度 C.壓強壓強 D.催化劑催化劑練習練習2：下列條件的變化，是因為降低反應下列條件的變化，是因為降低反應所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應物活化所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應物活化分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（ ） A.增大濃度增大濃度 B.增大壓強增大壓強 C.升高溫度升高溫度 D.使用催化劑

22、使用催化劑練習練習3： 設設NO+CO2 2CO(正反應吸熱正反應吸熱)反應速率為反應速率為v1；N2+3H2 2NH3(正反應放正反應放熱熱)反應速率為反應速率為v2。對于前述反應，當溫度。對于前述反應，當溫度升高時，升高時，v1和和v2變化情況為（變化情況為（ ） A.同時增大同時增大 B. 同時減小同時減小 C. v1減少，減少，v2增大增大 D. v1增大，增大，v2減小減小練習練習4：在密閉容器里，通入在密閉容器里，通入x mol H2和和y mol2()，改變下列條件，改變下列條件，反應速率將如何改變反應速率將如何改變? (1)升高溫度升高溫度 ；(2)加入催化劑加入催化劑 ；(3

23、)充入更多的充入更多的H2 ；(4)擴大容器的體積擴大容器的體積 ；(5)容器容積不變，通入氖氣容器容積不變，通入氖氣 。 練習練習5：KClO3和和NaHSO3間反應生成間反應生成Cl-和和H+、SO42- 離子的速度與時間關系如圖所示，離子的速度與時間關系如圖所示，已知反應速率隨已知反應速率隨c(H+)的增加而加快，試說的增加而加快，試說明：明：(1)為什么反應開始時，反應速率增大？為什么反應開始時，反應速率增大？ (2)反應后期速率降低的主要原因是什么？反應后期速率降低的主要原因是什么？ 反應速率反應速率時間時間 增大反應物的濃度增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（使反應速率加快的主要原因（ ）對于氣體參與體系對于氣體參與體系增大壓強增大壓強使反應速率加快的主要原因使反應速率加快的主要原因是（是（ ）升高溫度升高溫度使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ）使用催化劑使用催化劑使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ）A.活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù)