人教版化學(xué)選修二二課件

1、第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第1頁，共64頁。1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，認(rèn)識其一般規(guī)律。2了解催化劑在生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重大作用。3知道活化能的含義及其對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。4學(xué)會比較反應(yīng)的快慢以及如何通過改變外界條件改變化學(xué)反應(yīng)速率。第2頁，共64頁。一、濃度對反應(yīng)速率的影響在其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率_；減小反應(yīng)物濃度，化學(xué)反應(yīng)速率_。反應(yīng)物濃度增大，活化分子數(shù)_，有效碰撞的幾率_，反應(yīng)速率_。第3頁，共64頁。二、壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響在其他條件不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體所占的體積與_成反比。對于有氣體參加的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)(

2、或縮小反應(yīng)容器的體積)相當(dāng)于增大_，反應(yīng)速率_；減小壓強(qiáng)(或增大反應(yīng)容器容積)相當(dāng)于_，反應(yīng)速率_。由于固體、液體粒子間的_，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的_，因此可以認(rèn)為對只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對于反應(yīng)速率的影響可以_。第4頁，共64頁。三、溫度對反應(yīng)速率的影響其他條件相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率_；降低溫度，反應(yīng)速率_。當(dāng)其他條件相同時(shí)，升高溫度的作用可歸納為兩個(gè)方面：一方面是通過升高溫度使分子_；另一方面是含有較高能量的分子間的_也隨之提高。這兩方面都使分子間_的幾率提高，反應(yīng)速率因此也_。第5頁，共64頁。四、催化劑對反應(yīng)速率的影響寫出H2O2分解的化學(xué)方程式：_。MnO2能_

3、H2O2的分解，是H2O2分解的_。選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢蕴岣叻磻?yīng)速率。第6頁，共64頁。結(jié)論：一般地，使用催化劑，可以_化學(xué)反應(yīng)速率。使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦歉淖兎磻?yīng)速率的常用有效方法之一。由于催化劑可以_化學(xué)反應(yīng)所需的_，使發(fā)生反應(yīng)所需的_降低，也就等于提高了_，從而提高了_。除此之外，對于給定條件下反應(yīng)物之間能夠同時(shí)發(fā)生多個(gè)反應(yīng)的情況，理想的催化劑還具有大幅度提高目標(biāo)產(chǎn)物在最終產(chǎn)物中的比率。第7頁，共64頁。影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件除濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑外，還有很多因素可以改變反應(yīng)速率。如_、_、_、_、_、_、_、_、_、_等等?？傊?，向反應(yīng)體系輸入能量，都_改變化學(xué)反應(yīng)速率。第8頁，共

4、64頁。答案：一、加快減慢增多增加增大二、壓強(qiáng)反應(yīng)物的濃度加快減小反應(yīng)物的濃度減慢空隙很小濃度忽略不計(jì)三、加快減慢獲得更高的能量碰撞頻率有效碰撞加快第9頁，共64頁。四、2H2O2 2H2OO2加快催化劑加快降低活化能能量活化分子的百分?jǐn)?shù)有效碰撞的頻率光輻照放射線輻照超聲波電弧激光強(qiáng)磁場高速研磨反應(yīng)物顆粒大小擴(kuò)散速率溶劑有可能第10頁，共64頁。1人類能否控制影響化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素？提示：化學(xué)反應(yīng)速率與分子間的有效碰撞有關(guān)，因此所有改變內(nèi)能、運(yùn)動速率以及碰撞幾率的條件，都可改變反應(yīng)速率。如加熱、攪拌、增大反應(yīng)物濃度，都是我們常用的方法。2改變固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？改變?nèi)?/p>

5、液的用量對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響？第11頁，共64頁。提示：對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化學(xué)反應(yīng)速率無影響。但固體物質(zhì)的表面積的大小會影響化學(xué)反應(yīng)速率，一般地，固體的顆粒越細(xì)，表面積就越大，反應(yīng)速率就越快。改變?nèi)芤旱挠昧繒r(shí)，由于濃度不變，因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。第12頁，共64頁。第13頁，共64頁。 影響規(guī)律其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢 實(shí)驗(yàn)結(jié) 論的微 觀解釋在其他條件不變時(shí)，對某一反應(yīng)而言，反應(yīng)物分子中活化分子百分?jǐn)?shù)是一定的，即活化分子濃度與反應(yīng)物濃度成正比反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)

6、增多活化分子數(shù)增多單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快 注意事項(xiàng)一般情況下，在一定溫度下固體或純液體的濃度是常數(shù)，因此改變其物質(zhì)的量，對速率無影響固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān)，顆粒越小，表面積越大，反應(yīng)速率越快第14頁，共64頁。案例精析【例1】下列不同條件下的化學(xué)反應(yīng)ABCD，反應(yīng)速率由大到小的順序正確的一組是()常溫下20 mL含A和B各0.001 mol常溫下100 mL含A和B各0.01 mol常溫下0.05 mol/LA，B溶液各10 mL再加入蒸餾水20 mL常溫下100 mL含A0.01 mol和20 mL含B 0.001 molA BC D第15頁，共64頁。解析根

7、據(jù)題意可知，其他條件相同，只有A，B的濃度不同。根據(jù)濃度對反應(yīng)速率的影響，濃度越大，反應(yīng)速率越快。將題目給出的A，B不同的量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度進(jìn)行比較。中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.05 mol/L；中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.1 mol/L；中A，B物質(zhì)的量濃度均為0.0125 mol/L；中A物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L，B物質(zhì)的量濃度為0.05 mol/L。即濃度的大小順序?yàn)椋渌俾薯樞蚺c之相同，C選項(xiàng)符合題意。答案C第16頁，共64頁。點(diǎn)評對化學(xué)反應(yīng)速率的影響這里是指物質(zhì)的量濃度，而不是指物質(zhì)的量或反應(yīng)物的總量，進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)注意將物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度。第17頁，共64頁。用鐵

8、片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是()A加熱B不用稀硫酸，改用98%的濃硫酸C增大稀硫酸的用量D不用鐵片，改用鐵粉第18頁，共64頁。解析本題旨在考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、濃度，還有固體的表面積等。溫度升高，濃度增大，固體表面積增大，都會使反應(yīng)速率增大。從稀硫酸改用98%的濃硫酸，濃硫酸使鐵鈍化而不能產(chǎn)生氫氣。選項(xiàng)C雖然增大了稀硫酸的用量，但沒有增大硫酸的濃度，故反應(yīng)速率不變。答案BC第19頁，共64頁。點(diǎn)撥在化學(xué)中“量的改變可能引起性質(zhì)的改變”，如，濃硫酸和稀硫酸，與金屬反應(yīng)前者可以生成SO2，后者可以生成H2；濃硝酸和稀硝酸，與金屬

9、反應(yīng)前者可以生成NO2，后者可以生成NO；濃鹽酸和稀鹽酸，與MnO2反應(yīng)前者可以生成Cl2，后者不可以。第20頁，共64頁。把下列四種X溶液分別加入四個(gè)盛有10 mL 2mol/L鹽酸的燒杯中，均勻加水稀釋到50 mL。此時(shí)X和鹽酸緩緩地進(jìn)行反應(yīng)。其中反應(yīng)速率最大的是()A20 mL 3 mol/L 的X溶液B20 mL 2mol/L 的X溶液C10 mL 4mol/L的X溶液D10mL 2mol/L的X溶液 第21頁，共64頁。解析考查物質(zhì)的量濃度的計(jì)算及濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。四個(gè)燒杯中鹽酸的濃度相等。選項(xiàng)A、B、C、D中X的濃度分別為：第22頁，共64頁。則四個(gè)燒杯中X的濃度關(guān)系是c(

10、X)Ac(X)Bc(X)Cc(X)D答案A點(diǎn)評X濃度越大，反應(yīng)速率越快，利用溶質(zhì)物質(zhì)的量不變原理求X濃度大小，比較分析通常是解此類題的方法。 第23頁，共64頁。第24頁，共64頁。 影響規(guī)律對氣體反應(yīng)而言，增大壓強(qiáng)(減少容器容積)，相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)(增大容器容積)，相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢 微觀解釋增大壓強(qiáng)單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快；反之，化學(xué)反應(yīng)速率減慢 注意事項(xiàng)若是參加反應(yīng)的物質(zhì)是固體、液體或溶液，由于壓強(qiáng)的變化對它們的濃度幾乎無影響，可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變像Zn2HClZnCl2H2的反應(yīng)，生成物中有氣體，反應(yīng)物中無

11、氣體，增大壓強(qiáng)或減少壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率不變第25頁，共64頁。說明：壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的幾種情況改變壓強(qiáng)，對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的根本原因是引起濃度改變。所以在討論壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)改變的原因。(1)對于沒有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，由于改變壓強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)物濃度變化很小，可忽略不計(jì)，因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。(2)對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，有以下幾種情況：恒溫時(shí)，壓縮體積 壓強(qiáng)增大 反應(yīng)物濃度增大 反應(yīng)速率加快。 第26頁，共64頁。恒溫時(shí)，對于恒容密閉容器：a充入氣體反應(yīng)物 總壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度未改變反應(yīng)速率不變。b充入“惰氣” 總壓強(qiáng)增大反應(yīng)物濃度未改變反應(yīng)速率不變。恒溫恒

12、壓時(shí)充入“惰氣” 體積增大 氣體反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減小。 第27頁，共64頁。案例精析【例2】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()A縮小體積使壓強(qiáng)增大B體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大C體積不變充入He使壓強(qiáng)增大D壓強(qiáng)不變，充入氣體Ne 第28頁，共64頁。解析縮小體積使?jié)舛仍龃?，反?yīng)速率加快，A符合；體積不變充入N2，可使c(N2)增大，反應(yīng)速率增大，B符合；充入He后，由于體積不變，故對反應(yīng)速率無影響，C不正確；壓強(qiáng)不變時(shí)，充入氣體Ne，則氣體體積變大，各物質(zhì)濃度變小，使反應(yīng)速率減小，故D不正確。答案AB第29頁，共64頁。兩個(gè)極易導(dǎo)熱的密閉容器a和b，

13、容器a體積恒定，容器 b體積可變，在溫度、壓強(qiáng)、體積相同條件下往a和b中分別充入等物質(zhì)的量的二氧化氮，發(fā)生反應(yīng)：2NO2 N2O4(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))反應(yīng)起始時(shí)兩容器內(nèi)的反應(yīng)速率a和b的關(guān)系為_。反應(yīng)過程中兩容器內(nèi)的反應(yīng)速率a和b的關(guān)系為：_。第30頁，共64頁。解析反應(yīng)開始時(shí)，溫度、壓強(qiáng)、容器體積相同，NO2的物質(zhì)的量也相同，即a和b兩容器內(nèi)的NO2濃度相同，所以速率相等。故ab。當(dāng)反應(yīng)開始后，兩容器內(nèi)分子總的物質(zhì)的量不斷減少，2NO2N2O4，由于容器a體積恒定，所以a容器內(nèi)NO2的物質(zhì)的量濃度不斷減小，反應(yīng)速率逐漸減慢。而容器b體積可變，它的體積隨反應(yīng)的進(jìn)行而變小，所以在反應(yīng)過程中b容器

14、內(nèi)的NO2物質(zhì)的量濃度比a容器中的NO2的物質(zhì)的量濃度大，故ba。答案反應(yīng)開始時(shí)：ab。反應(yīng)過程中ab第31頁，共64頁。在C(s)CO2(g) 2CO(g)反應(yīng)可使反應(yīng)速率增大的措施是 ()增大壓強(qiáng)；增加碳的量；通入CO2；恒壓下充入N2；恒容下充入N2；通入COA BC D第32頁，共64頁。解析改變壓強(qiáng)需要引起濃度的變化才能使反應(yīng)速率改變。固體反應(yīng)物的量的變化，相當(dāng)于增長(或縮短)反應(yīng)時(shí)間，不能改變反應(yīng)速率。答案C第33頁，共64頁。第34頁，共64頁。 影響規(guī)律當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度可使化學(xué)反應(yīng)速率加快，降低溫度可使化學(xué)反應(yīng)速率減小 微觀解釋當(dāng)濃度一定時(shí)，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量

15、增加(如圖)活化分子的百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率加快第35頁，共64頁。注意事項(xiàng)溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律不受反應(yīng)熱效應(yīng)的限制，吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)均適用。升溫時(shí)，吸熱反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率比放熱反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率增加的程度大經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：溫度每升高10，反應(yīng)速率通常增大到原來的24倍。若原來溫度為t1，升溫后溫度為t2 ，原來反應(yīng)(速率為1，升溫后反應(yīng)速率為2，則21(24)第36頁，共64頁。案例精析【例3】10時(shí)，0.1 mol/ LNa2S2O3溶液和0.1 mol/L H2SO4溶液等體積混合，4 min后有渾濁，若溫度每升高10，化學(xué)反應(yīng)速率增大到原來的2倍，則溫度升高到40時(shí)，_

16、s后可出現(xiàn)渾濁。第37頁，共64頁。解析考查溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響及升高溫度反應(yīng)速率是原來的多少倍經(jīng)驗(yàn)公式，即： 由(s) 知c(s)(s)t，當(dāng)渾濁開始出現(xiàn)時(shí)有：(s)1 t1 (s)2 t2。當(dāng)溫度由10 升高到40時(shí)(s)223(s)18(s)1。 故t 30 s答案30第38頁，共64頁。設(shè)CCO22CO吸熱反應(yīng)；反應(yīng)速率為1，N23H2 放熱反應(yīng)，反應(yīng)速率為2。對于上述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，1和2的變化情況為()A同時(shí)增大 B同時(shí)減小C1增大2減小 D1減小2增大第39頁，共64頁。解析增大反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度都將增大反應(yīng)速率；溫度、壓強(qiáng)(對有氣體參加的反應(yīng)有影響)、催化劑的影

17、響是廣泛的，不論反應(yīng)吸熱、放熱，溫度升高都將增大反應(yīng)速率(反應(yīng)物能量升高、活化分子百分?jǐn)?shù)升高); 不論氣體體積增大還是縮小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)都將增大反應(yīng)速率(反應(yīng)物濃度增大、活化分子總數(shù)增大)；正催化劑將增大反應(yīng)速率，負(fù)催化劑減小反應(yīng)速率。答案A第40頁，共64頁。下列各組實(shí)驗(yàn)中溶液最先渾濁的是()第41頁，共64頁。組號反應(yīng)溫度()Na2S2O3H2SO4H2O(mL)(molL1)(mL)(molL1)(mL)A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.150.210E0100.1100.15答案D第42頁，共64頁。影響規(guī)律一般地，催化劑可以加

18、快化學(xué)反應(yīng)速率微觀解釋由于催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能(如圖)活化分子百分?jǐn)?shù)增加有效碰撞次數(shù)增多化學(xué)反應(yīng)速率增大注意事項(xiàng)催化劑不能改變反應(yīng)，不能改變生成物的量，也不能使本來不能發(fā)生的反應(yīng)變?yōu)榭赡艿?3頁，共64頁。除了改變濃度、壓強(qiáng)、溫度或使用催化劑以外，還有很多行之有效的改變化學(xué)反應(yīng)速率的方法。例如，增大反應(yīng)物的表面積(如塊狀改為粉末狀等)，可以加快反應(yīng)速率；通過光輻照、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場、高速研磨等，改變化學(xué)反應(yīng)速率。總之，向反應(yīng)體系輸入能量，都有可能改變化學(xué)反應(yīng)速率。第44頁，共64頁。案例精析【例4】下列關(guān)于催化劑的說法，正確的是()A催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)B

19、催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變C催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率D任何化學(xué)反應(yīng)，都需要催化劑第45頁，共64頁。解析催化劑能改變反應(yīng)速率的原因是它能改變反應(yīng)歷程，在化學(xué)反應(yīng)過程中，催化劑參與反應(yīng)，經(jīng)過一系列變化之后，催化劑又恢復(fù)到原來的狀態(tài)；有些反應(yīng)的反應(yīng)速率很大，不一定需要催化劑。答案BC第46頁，共64頁。把0.1 mol MnO2粉末加入50 mL過氧化氫的溶液里(1.1 gL1)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，放出氣體的體積y和時(shí)間t的關(guān)系曲線如圖所示。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)放出氣體總體積是_。(2)放出一半氣體所需的時(shí)間約為_。(3)A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序是_。 (4)過氧化氫溶液的初始物質(zhì)

20、的量濃度為_。 第47頁，共64頁。解析用作圖法求解(1)，曲線水平時(shí)，對應(yīng)y軸體積是60 mL，即放出氣體的總體積。(2)60 mL的一半是30 mL,30 mL對應(yīng)的時(shí)間約是1 min。(3)法一：開始時(shí)，反應(yīng)物濃度大，反應(yīng)速率快，故四點(diǎn)中，D點(diǎn)最快，A點(diǎn)最慢。法二：曲線的斜率代表了曲線的反應(yīng)速率，斜率越大，反應(yīng)速率越大。(4)先求H2O2的物質(zhì)的量第48頁，共64頁。2 mol22.4 Ln(H2O2) 0.060 Ln(H2O2)0.0054 molc(H2O2)0.0054 mol/ 0.05L0.11 mol/L。答案(1)60 mL(2)1 min(3)DCBA(4)0.11 m

21、ol/L第49頁，共64頁。(2004上海)將ag 塊狀碳酸鈣跟足量鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時(shí)間的變化曲線如圖的實(shí)線所示，在相同的條件下，將b g(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度鹽酸反應(yīng)，則相應(yīng)的曲線(圖中虛線所示)正確的是()第50頁，共64頁。解析粉末狀CaCO3的表面積比塊狀CaCO3的表面積大。故在相同條件下，與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率快，即單位時(shí)間損失的CaCO3的質(zhì)量大，可排除A、B。由于ab，且粉末狀碳酸鈣的消耗速度大于塊狀碳酸鈣，故當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時(shí)，塊狀CaCO3尚有剩余，此后，單位時(shí)間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3的損失量。故正確答案為C。

22、答案C第51頁，共64頁?；瘜W(xué)反應(yīng)速率中的圖象1圖象類型(1)例如：化學(xué)反應(yīng)：CaCO32HClCaCl2CO2H2O第52頁，共64頁。 所改變 的條件其他條件一定，反應(yīng)速率隨c(HCl)的增大而增大其他條件一定，反應(yīng)速率隨溫度升高而增大隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，c(HCl)逐漸減小，反應(yīng)速率減小第53頁，共64頁。 圖象第54頁，共64頁。(2)例如：化學(xué)反應(yīng)：2H2S(g)SO2(g)3S(s)2H2O(l)所改變的條件其他條件一定，增大氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)(縮小氣體容器的容積)，反應(yīng)速率隨壓強(qiáng)增大而增大其他條件一定，增大反應(yīng)體系的體積，反應(yīng)速率隨體積的增大而減小溫度、容積一定，隨著時(shí)間的增加，SO2、H2S的物質(zhì)的量逐漸減小，氣體壓強(qiáng)減小，反應(yīng)速率減小分別在低溫(T1)和高溫(T2)下反應(yīng)，氣態(tài)反應(yīng)物的壓強(qiáng)都逐漸增大，反應(yīng)速率隨著壓強(qiáng)的增大而增大，隨著溫度的升高而增大第55頁，共64頁。 圖象第56頁，共64頁。2.運(yùn)用物理思維解決化學(xué)問題在物理學(xué)中有st，s表示位移，t表示時(shí)間，表示速率。公式可變形為 ct，即時(shí)間t內(nèi)的濃度變化相當(dāng)于圖中陰影部分所占的面積。第57頁，共64頁。3分析化學(xué)反應(yīng)速率圖象的方法分析化學(xué)反應(yīng)速率圖象，要注意分析圖象的變化趨勢，分清影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。一般要從以下幾個(gè)方面分析：(1)明確坐標(biāo)含義：首先要知道橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)所代表的化學(xué)物理量(2)分析起