【課件】【課件】蘇教版（2019）選擇性必修一：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 課件

專題二

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第二課時(shí)影響的因素化學(xué)反應(yīng)速率影響反應(yīng)速率的因素（2）外部因素：（1）內(nèi)部因素（主要因素):參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)①濃度：②壓強(qiáng)：③溫度：④催化劑：⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等?！舅伎肌咳绾谓忉対舛取簭?qiáng)、溫度及催化劑等因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響呢?一、基元反應(yīng)2HII2+H2→①2HI→H2+2I·②2I·→I2研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)并不是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單碰撞就能完成的，而往往經(jīng)過(guò)多個(gè)反應(yīng)步驟才能實(shí)現(xiàn)，例如：這其中的每一步反應(yīng)都稱為基元反應(yīng)。這兩個(gè)先后進(jìn)行的基元反應(yīng)反映了2HI=H2+I2的反應(yīng)歷程。反應(yīng)歷程又稱反應(yīng)機(jī)理。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。微粒I·存在未成對(duì)電子，它稱為自由基，自由基的反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短。資料卡片1、基元反應(yīng)（1）含義：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的，其中的每一步反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。例如H·＋O2→·OH＋O·即為氫氣與氧氣生成水的反應(yīng)中的一個(gè)基元反應(yīng)。（2）反應(yīng)歷程1)含義：基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程(又稱反應(yīng)機(jī)理)?；磻?yīng)的總和稱為總反應(yīng)。2)特點(diǎn)：①反應(yīng)不同，反應(yīng)歷程不相同。②同一反應(yīng)，在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同。3)決定因素：反應(yīng)歷程由反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件決定。4)作用：反應(yīng)歷程的差別造成了化學(xué)反應(yīng)速率的不同。（3）從反應(yīng)機(jī)理角度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的分類由幾個(gè)基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)也稱復(fù)雜反應(yīng)。因此，平常所寫(xiě)的化學(xué)方程式是總反應(yīng)的化學(xué)方程式，它只能表示出反應(yīng)物和生成物以及它們之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。當(dāng)然，也有一些化學(xué)反應(yīng)是反應(yīng)物一步直接轉(zhuǎn)化為生成物的，總反應(yīng)就是基元反應(yīng)，這類反應(yīng)又稱為簡(jiǎn)單反應(yīng)。注意：①對(duì)于由多個(gè)基元反應(yīng)組成的化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)的快慢由最慢的一步基元反應(yīng)決定。②微粒H·、·OH和O·存在未成對(duì)電子，它們稱為自由基(H·和O·也稱為自由原子)。自由基反應(yīng)活性很強(qiáng)，壽命極短。思考與討論1.化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？反應(yīng)物中舊化學(xué)鍵的斷裂生成物中新化學(xué)鍵的形成2.分子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件是什么？分子相互碰撞是引發(fā)反應(yīng)的必要條件。事實(shí)：研究結(jié)果表明，從分子的熱運(yùn)動(dòng)看，分子發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)很多。在通常情況下，當(dāng)氣體的濃度為1mol·L－1時(shí)，在每立方厘米、每秒內(nèi)反應(yīng)物分子的碰撞可達(dá)1028次。假如每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則化學(xué)變化瞬間即可完成，但事實(shí)并非如此。這就說(shuō)明并不是反應(yīng)物分子的每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。結(jié)論：并不是每次分子間的碰撞都會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞?！炯僭O(shè)】反應(yīng)物分子之間只要相互碰撞就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。分子不停運(yùn)動(dòng)接觸碰撞有效碰撞無(wú)效碰撞二、有效碰撞理論為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)，而有的不能發(fā)生反應(yīng)?與哪些因素有關(guān)系？問(wèn)題：[類比法]借鑒投籃過(guò)程。在所有的碰撞中，有效碰撞次數(shù)是很少的。如：2HIH2+I2101Kpa、500℃時(shí)，1L0.001mol/LHI中,分子碰撞達(dá)3.5×1028次/秒,若每次都能發(fā)生反應(yīng),HI的分解反應(yīng)瞬間就能完成,而事實(shí)并非如此。結(jié)論：并非所有的碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，我們把能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。1、什么是有效碰撞？引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞。結(jié)論：分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件推論：某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)2、發(fā)生有效碰撞的條件推論：某一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)分子有效碰撞的次數(shù)有關(guān)，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多，該反應(yīng)的速率越快。（1）發(fā)生碰撞的分子必須有足夠高的能量（2）分子發(fā)生碰撞時(shí)必須有合理的取向化學(xué)反應(yīng)一般需要一個(gè)活化的過(guò)程，即能發(fā)生反應(yīng)的分子，必須是先吸收能量后形成活化分子。3、活化分子和活化能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有足夠的能量，這種分子叫做活化分子?；罨肿泳哂械钠骄芰颗c反應(yīng)物分子具有的平均能量之差，叫做反應(yīng)的活化能。能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高能量?；罨肿泳哂械母吣芰繌暮蝸?lái)?①吸收外界能量（如加熱、光照等）②分子間碰撞時(shí)，能量交換不均衡而出現(xiàn)較高能量的分子。（1）、活化分子能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子。但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，還與碰撞的角度有關(guān)。（碰撞時(shí)的取向合適不合適）（活化分子間的碰撞只有取向正確的才是有效碰撞，才能引起化學(xué)變化）有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。其他條件不變時(shí)，同一反應(yīng)活化分子在反應(yīng)物中所占的百分?jǐn)?shù)是一定的。結(jié)論（2）、活化能活化分子所多出的那部分能量(或普通分子轉(zhuǎn)化成活化分子所需要的能量)?；罨艿拇笮∈怯煞磻?yīng)物分子的性質(zhì)決定。能量反應(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子反應(yīng)的活化能反應(yīng)熱該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?活化分子變成生成物分子放出的能量（或逆反應(yīng)的活化能）E1-E2是反應(yīng)熱內(nèi)因起主要決定作用活化能作用：使反應(yīng)物活化，從而啟動(dòng)反應(yīng)或改變反應(yīng)速率從上圖可知：活化能與化學(xué)反應(yīng)難易的關(guān)系是活化能高，反應(yīng)難；活化能低，反應(yīng)易。我們知道在2H2O2=O2+2H2O反應(yīng)中加入催化劑MnO2會(huì)加速H2O2的分解，你知道為什么嗎?為什么活化能高的反應(yīng)不容易發(fā)生呢？活化能高，活化分子的百分?jǐn)?shù)低，反應(yīng)難。結(jié)論：活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定。推論1:活化能越小，則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，反應(yīng)速率越快。推論2:活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，則反應(yīng)條件越簡(jiǎn)單。常用的提供活化能的方法：

加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場(chǎng)活化能高，活化分子的百分?jǐn)?shù)低，反應(yīng)難；活化能低，活化分子的百分?jǐn)?shù)高，反應(yīng)易。歸納總結(jié)一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過(guò)程？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)能量三、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素其他條件不變反應(yīng)物濃度增大單位體積活化分子數(shù)增加反應(yīng)速率加快反應(yīng)物分子數(shù)增加【規(guī)律】反應(yīng)物濃度增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快.1、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【原因】活化分子百分?jǐn)?shù)不變單位t有效碰撞幾率增加1）固體或純液體，濃度是常數(shù)，因此改變它們的量，化學(xué)反應(yīng)速率不變。但固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越快。2）可逆反應(yīng)，增大濃度，正、逆速率都增大。【注意事項(xiàng)】2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件不變氣體的壓強(qiáng)增大氣體濃度增大反應(yīng)速率加快氣體體積減小【規(guī)律】壓強(qiáng)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快【原因】活化分子百分?jǐn)?shù)不變單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞幾率增加【注意事項(xiàng)】1）適合有氣體參加的反應(yīng).壓強(qiáng)對(duì)固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無(wú)影響。2）氣體參加可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正、逆速率都增大。3）恒溫：P增大，V減小，增大，加快。恒容：充入氣體反應(yīng)物，P增大，增大，加快充入無(wú)關(guān)氣體，P增大，V不變，不變，不變恒壓：充入無(wú)關(guān)氣體，V增大，降低，減慢。3、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度升高反應(yīng)物分子能量升高有效碰撞幾率增加化學(xué)反應(yīng)速率加快分子運(yùn)動(dòng)速率加速主因活化分子數(shù)增加活化分子百分?jǐn)?shù)增加次因【規(guī)律】溫度升高，任何化學(xué)反應(yīng)速率加快【原因】1）溫度對(duì)速率影響，對(duì)吸、放熱反應(yīng)都適用。2）可逆反應(yīng)，升溫，正、逆反應(yīng)速率都加快?！咀⒁馐马?xiàng)】4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑正催化劑負(fù)催化劑成千上萬(wàn)倍加快化學(xué)反應(yīng)速率減慢化學(xué)反應(yīng)速率注：不說(shuō)明指正催化劑【規(guī)律】能量反應(yīng)過(guò)程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能反應(yīng)熱沒(méi)加催化劑加了催化劑其他條件不變合適催化劑反應(yīng)速率加快降低反應(yīng)所需的能量【原因】活化分子百分?jǐn)?shù)增加更多分子變成活化分子有效碰撞幾率增加4、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1）催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將不反應(yīng)變成反應(yīng)。2）同一催化劑能同等程度的改變可逆反應(yīng)正、逆速率。3）催化劑有一定的選擇性和活化溫度。4）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?！咀⒁馐马?xiàng)】5、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。各條件對(duì)速率的影響大小是：