化學(xué)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》

【研究對象】研究氣體分子之間的反應(yīng)?！狙芯壳榫啊吭谝粷崈舻娜萜髦校箽錃馀c氧氣按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運(yùn)動不斷發(fā)生碰撞（相互接觸）?！炯僭O(shè)1】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)。

【假設(shè)2】具有較高能量的分子之間的碰撞都能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有效碰撞模型1、假設(shè)：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(yùn)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(yīng)的話，則化學(xué)反應(yīng)瞬間即可完成。2、結(jié)論：并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)---有效碰撞。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？問題：一、有效碰撞理論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間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)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(jié)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(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。活化分子的多少又與什么有關(guān)？問題:2、活化能活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分其中E1為活化能E2-E1是反應(yīng)熱結(jié)論：1、活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，2、活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)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(yīng)速率越快。歸納總結(jié)一個反應(yīng)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(zhì)能量解釋問題1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達(dá)到著火點才能燃燒？2、催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中起關(guān)鍵作用，它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率，試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)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(zhì)能量一個反應(yīng)經(jīng)歷的過程回顧n活=n總×活%有效碰撞理論反應(yīng)速率與活化分子的百分率（活%）成正比有效碰撞化學(xué)反應(yīng)分子運(yùn)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(yīng)物本身的性質(zhì)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(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件決定于

內(nèi)因：

外因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等一、濃度對反應(yīng)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(yīng)物濃度，可以增大反應(yīng)速率；實驗2-2結(jié)論：濃度大的H2C2O4溶液先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響【原因】在其他條件不變時，對某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中占的百分?jǐn)?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(yīng)物分子的總數(shù)成正比；即和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)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(yīng)增加，反應(yīng)速率必然增大?！窘Y(jié)論】其他條件不變，反應(yīng)物濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越快注意事項：1）此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對于純液體或固體反應(yīng)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(xué)反應(yīng)速率。一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。2）化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律。應(yīng)用2：若將物質(zhì)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(yīng)速率誰快？應(yīng)用3：如反應(yīng)：3KSCN+FeCl3

=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反應(yīng)體系中加入KCl晶體，不會影響化學(xué)反應(yīng)速率？應(yīng)用1：一定條件下，在CaCO3（塊狀）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)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(yīng)用舉例AD二、壓強(qiáng)對化學(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【結(jié)論】其他條件不變，壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快注意事項：1）壓強(qiáng)對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的;2)壓強(qiáng)對固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無影響；3）對于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都減小。3）注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)變化而使反應(yīng)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(zhì)的量不變，體積V變大，∴濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低；B.恒容時充入He：由于反應(yīng)物生成物濃度不變，體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于“假”變。在N2+3H22NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時減小體系壓強(qiáng)，該反應(yīng)的速率怎么變？在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入N2，反應(yīng)的速率怎么變？在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？在反應(yīng)中保持體系壓強(qiáng)不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？3、應(yīng)用舉例減小增大不變減小規(guī)律總結(jié)：三、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度升高分子運(yùn)動加速有效碰撞增多化學(xué)反應(yīng)速率加快一般，溫度升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率增大到2～4倍注意事項：（1）溫度對反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗公式例1：在10℃時某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加到原來的2倍，為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)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(dāng)A、B兩種氣體物質(zhì)的濃度比相同時，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A+2B=3C，10℃時測得反應(yīng)速率vB=0.2mol·l-1·S-1，50℃時測得反應(yīng)速率vA=25.6mol·l-1·S-1若溫度每升高10℃，該反應(yīng)的反應(yīng)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(guān)鍵是把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后代經(jīng)驗公式。n=4（2）溫度對反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。（3）反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。四、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響使用催化劑，能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣會使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)。因而使反應(yīng)速率加快。催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)速率而自身的化學(xué)組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變催化劑正催化劑負(fù)催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率減慢化學(xué)反應(yīng)速率注：不說明指正催化劑四、催化劑對反應(yīng)速率的影響實驗2-4結(jié)論：加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率△科學(xué)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(xué)反應(yīng)速率的影響▲催化劑的應(yīng)用從以上三個實驗（科學(xué)探究）中可以看到，催化劑不同，化學(xué)反應(yīng)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(lǐng)域。能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)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(yīng)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(xué)反應(yīng)的速率。2）催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將不反應(yīng)變成反應(yīng)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。催化劑中毒會嚴(yán)重影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把原料進(jìn)行凈化除去毒物。五、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，也會對化學(xué)反應(yīng)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(qiáng)(體積變化引起的)。各種影響都有其局限性，要針對具體反應(yīng)具體分析?？偨Y(jié):

外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?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(qiáng)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(hù)膜2、“增強(qiáng)體質(zhì)”——改變其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（合金）3、電化學(xué)保護(hù)——犧牲陽極的陰極保護(hù)法金屬防護(hù)的主要方法練習(xí)：

1、對于反應(yīng)∶N2+O22NO，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、體積不變充入氮氣使壓強(qiáng)增大；C、體積不變充入惰性氣體；D、使總壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體。AB2、下列條件的變化，是因為降低反應(yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑練習(xí)D

3、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時，為了減緩反應(yīng)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(jìn)行的反應(yīng)，對反應(yīng)速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強(qiáng)D、催化劑5、下列條件的變化，是因為降低反應(yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑√√6、在C(固)+CO2(氣)=2CO(氣)的反應(yīng)中?，F(xiàn)采取下列措施：（1）增大壓強(qiáng)；（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(yīng)速率增大？為什么？