化學《影響化學反應速率的因素》

【研究對象】研究氣體分子之間的反應?！狙芯壳榫啊吭谝粷崈舻娜萜髦?，使氫氣與氧氣按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運動不斷發(fā)生碰撞（相互接觸）。【假設1】反應物分子之間只要相互碰撞就能發(fā)生化學反應。

【假設2】具有較高能量的分子之間的碰撞都能引發(fā)化學反應。第二節(jié)影響化學反應速率的因素有效碰撞模型1、假設：在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按體積比2：1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氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為2.355X1010次/秒。若每次碰撞都能發(fā)生反應的話，則化學反應瞬間即可完成。2、結論：并不是每次碰撞都能發(fā)生化學反應，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學反應---有效碰撞。為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，而有的不能發(fā)生反應?與哪些因素有關系？問題：一、有效碰撞理論1、什么是有效碰撞？引起分子間的化學反應的碰撞。結論：分子間的碰撞是發(fā)生化學反應的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學反應的充分條件推論：某一化學反應的速率大小與單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關1）發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量。2）分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。

2、發(fā)生有效碰撞的條件二、活化分子和活化能理論1、什么是活化分子？具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子結論：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。推論：有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應物中活化分子的多少有關?；罨肿拥亩嗌儆峙c什么有關？問題:2、活化能活化分子高出反應物分子平均能量的部分其中E1為活化能E2-E1是反應熱結論：1、活化分子的多少與該反應的活化能的大小有關，2、活化能的大小是由反應物分子的性質決定。內(nèi)因推論: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，則單位時間內(nèi)有效碰撞越多，則反應速率越快。歸納總結一個反應要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過程？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能量解釋問題1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達到著火點才能燃燒？2、催化劑在我們技術改造和生產(chǎn)中起關鍵作用，它主要作用是提高化學反應速率，試想一下為什么催化劑能提高反應速率？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能量一個反應經(jīng)歷的過程回顧n活=n總×活%有效碰撞理論反應速率與活化分子的百分率（活%）成正比有效碰撞化學反應分子運動相互碰撞分子具有足夠能量有合適的取向活化分子反應物本身的性質活化能的大小單位體積內(nèi)活化分子的多少單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)的多少化學反應速率的快慢決定決定決定決定內(nèi)因外因第二節(jié)影響化學反應速率的因素不同化學反應反應物性質決定于同一化學反應反應條件決定于

內(nèi)因：

外因：反應物本身的性質濃度、溫度、壓強、催化劑等一、濃度對反應速率的影響濃度增大單位體積內(nèi)n總↑T不變，活%不變n活增大有效碰撞↑→V↑

1、在其他條件不變時，增大反應物濃度，可以增大反應速率；實驗2-2結論：濃度大的H2C2O4溶液先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、濃度對化學反應速率的影響【原因】在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子在反應物分子中占的百分數(shù)是一定的，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應物分子的總數(shù)成正比；即和反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應增加，反應速率必然增大?！窘Y論】其他條件不變，反應物濃度越大化學反應速率越快注意事項：1）此規(guī)律只適用于氣體反應或溶液中的反應，對于純液體或固體反應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反應速率。一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。2）化學反應為可逆反應，反應物或生成物濃度的改變，其正反應速率或逆反應速率的變化也符合上述的規(guī)律。應用2：若將物質的量相等的HI氣體分別放在等容積的兩個針桶中，一個保持體積不變，另一個壓縮為原來的1/2。其它條件不變，則HI的分解反應速率誰快？應用3：如反應：3KSCN+FeCl3

=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反應體系中加入KCl晶體，不會影響化學反應速率？應用1：一定條件下，在CaCO3（塊狀）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應中，為了加快反應的速率，下列哪些方法可行：A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末2、應用舉例AD二、壓強對化學反應速率的影響其他條件不變氣體的壓強增大氣體濃度增大反應速率加快氣體體積減小【結論】其他條件不變，壓強增大化學反應速率加快注意事項：1）壓強對于反應速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的;2)壓強對固體和液體（溶液）間的反應無影響；3）對于有氣體參加的可逆反應，增大壓強，正反應速率，逆反應速率都增大；減小壓強，正反應速率，逆反應速率都減小。3）注意“真”變和“假”變。若體系的壓強變化而使反應物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如：2SO2+O22SO3A.恒壓時充入He：由于SO2、O2、SO3的物質的量不變，體積V變大，∴濃度降低相當于“減壓”，反應速率降低；B.恒容時充入He：由于反應物生成物濃度不變，體系壓強不變相當于“假”變。在N2+3H22NH3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？在反應中保持體系容積不變，充入N2，反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？3、應用舉例減小增大不變減小規(guī)律總結：三、溫度對化學反應速率的影響溫度升高分子運動加速有效碰撞增多化學反應速率加快一般，溫度升高10℃，化學反應速率增大到2～4倍注意事項：（1）溫度對反應速率影響的經(jīng)驗公式例1：在10℃時某化學反應速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應速率增加到原來的2倍，為了把該反應速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應需在什么溫度下進行()A30℃B40℃C50℃D60℃分析：根據(jù)經(jīng)驗公式：v2=1.6mol·l-1·S-1v1=0.1mol·l-1·S-1t1=10℃代入算出t2=50℃V為速率，t為溫度例1、當A、B兩種氣體物質的濃度比相同時，在不同溫度下進行反應：A+2B=3C，10℃時測得反應速率vB=0.2mol·l-1·S-1，50℃時測得反應速率vA=25.6mol·l-1·S-1若溫度每升高10℃，該反應的反應速率增大到原來的幾倍，則n約為（）A3B3.5C4

D4.5分析：解此題的關鍵是把不同物質表示的反應速率換算為同一物質表示的反應速率，然后代經(jīng)驗公式。n=4（2）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。（3）反應若是可逆反應，升高溫度，正、逆反應速率都加快，降低溫度，正、逆反應速率都減小。四、催化劑對化學反應速率的影響使用催化劑，能夠降低反應所需的能量，這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：能改變化學反應速率而自身的化學組成和質量在反應前后保持不變催化劑正催化劑負催化劑加快化學反應速率減慢化學反應速率注：不說明指正催化劑四、催化劑對反應速率的影響實驗2-4結論：加入催化劑可以加快反應的速率△科學探究∶（教材2３頁）

１、滴加0.1mol/L三氯化鐵溶液到過氧化氫中比滴加0.1mol/L硫酸銅溶液到過氧化氫中，使過氧化氫的分解速率快很多，因此過氧化氫分解用三氯化鐵作催化劑比用硫酸銅好得多；２、高錳酸鉀溶液（紫紅色）加入草酸溶液，紫紅色褪色，如果同時再加硫酸錳則褪色慢些。３、硫酸溶液比唾液對淀粉水解的催化效果差。四、催化劑對化學反應速率的影響▲催化劑的應用從以上三個實驗（科學探究）中可以看到，催化劑不同，化學反應的速率有著顯著的區(qū)別，因此催化劑具有選擇性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重視的高科技領域。能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應熱沒加催化劑加了催化劑注意事項1）同一催化劑能同等程度的改變化學反應的速率。2）催化劑只能改變反應速率，不能將不反應變成反應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而明顯下降，甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑中毒會嚴重影響反應的順利進行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把原料進行凈化除去毒物。五、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。

各條件對速率的影響大小是：

催化劑>>溫度>濃度=壓強(體積變化引起的)。各種影響都有其局限性，要針對具體反應具體分析?？偨Y:

外界條件對化學反應速率的影響（總結）影響因素分子總數(shù)活化分子百分數(shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度（單位體積活化分子數(shù)）增大濃度增大壓強升高溫度正催化劑增加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不變

1、“穿外衣”——加一層保護膜2、“增強體質”——改變其自身的內(nèi)部結構（合金）3、電化學保護——犧牲陽極的陰極保護法金屬防護的主要方法練習：

1、對于反應∶N2+O22NO，在密閉容器中進行，下列條件能加快反應速率的是（）A、縮小體積使壓強增大；B、體積不變充入氮氣使壓強增大；C、體積不變充入惰性氣體；D、使總壓強不變，充入惰性氣體。AB2、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)的反應物活化分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強C、升高溫度D、使用催化劑練習D

3、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時，為了減緩反應速率且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A、氫氧化鈉固體；B、水；C、氯化銨固體；D、醋酸鈉固體。B.D

4、對于在溶液間進行的反應，對反應速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強D、催化劑5、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)的反應物活化分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強C、升高溫度D、使用催化劑√√6、在C(固)+CO2(氣)=2CO(氣)的反應中?，F(xiàn)采取下列措施：（1）增大壓強；（2）增加碳的量（3）通入CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒壓下充入N2

哪些措施能夠使反應速率增大？為什么？