公開課課件選修4-2.2影響化學反應速率的因素(新人教版)

第二章化學反應速率和化學平衡05二月2023第二節(jié)影響化學反應速率的因素在化學實驗和日常生活中，我們經(jīng)常觀察到這樣的現(xiàn)象：有的進行得快，有的進行得慢。思考影響化學反應速率的因素有哪些？一、影響化學反應速率的因素（2）外因：（1）內(nèi)因（主要因素）：參加反應物質(zhì)的性質(zhì)①濃度：②壓強：③溫度：④催化劑：⑤其他因素：光、顆粒大小、溶劑等。有效碰撞活化分子活化能有效碰撞：能夠發(fā)生化學反應的碰撞。沒足夠的能量足夠的能量合適的取向借鑒投籃——獲得靈感沒合適的取向活化分子：有可能發(fā)生有效碰撞的分子。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。E1為反應物的活化能活化能：活化分子高出反應物分子平均能量的部分活化能越小

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，則反應速率越大。濃度對反應速率的影響影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增大濃度增加增加增加增大

解釋：在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子百分數(shù)是一定的，即單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與反應物的濃度成正比。所以當反應物的濃度增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應的增多，反應速率也必然增大。

規(guī)律：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率。

a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。

c、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。注意：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，下列那些方法可行：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

b、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。壓強對反應速率的影響影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增大壓強增加增加增加增大碰撞理論解釋2、壓強對反應速率的影響。原因：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，即增加反應物的濃度，因而可以增大化學反應的速率。規(guī)律：對于有氣體參加的反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。

在N2+3H2

2NH3中，當其他外界條件不變時：Ⅰ減小體系壓強，該反應的速率怎么變？Ⅱ在反應中保持體系容積不變，充入N2

，反應的速率怎么變？Ⅲ在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？Ⅳ在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？發(fā)散思考：改變壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？對于氣體有下列幾種情況:1、恒溫時：增大壓強→體積減少→C增大→反應速率增大2、恒容時：

A、充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大；

B、沖入“無關(guān)氣體”（如He、等）→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→反應速率不變3、恒壓時：沖入“無關(guān)氣體”（如He等）→引起體積增大，→各反應物濃度減少→反應速率減慢。例：對于反應N2+O2=2NO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（）A、縮小體積使壓強增大B、體積不變充入N2

使壓強增大C、體積不變充入O2使壓強增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣使壓強增大壓強對反應速率的影響DE溫度對反應速率的影響影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)升高溫度不變增加增加增大碰撞理論解釋

3、溫度對化學反應速率的影響。原因：(1)濃度一定時，升高溫度，分子的能量增加，從而增加了活化分子的數(shù)量，反應速率增大。

(2)溫度升高，使分子運動的速度加快，單位時間內(nèi)反應物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應速率也會相應的加快。前者是主要原因。

規(guī)律：其他條件不變時，升高溫度，可以增大反應速率，降低溫度，可以減慢反應速率。反應物生成物能量反應過程過渡態(tài)理論

無催化劑過渡態(tài)Ea2活化能Ea1有催化劑過渡態(tài)Ea1Ea2﹤過渡態(tài)理論

影響外因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)正催化劑不變增加增大增加4、催化劑對化學反應速率的影響。原因：在其他條件不變時，使用催化劑可以大大降低反應所需要的能量，會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分數(shù)，因而使反應速率加快。規(guī)律：催化劑可以改變化學反應的速率。正催化劑：能夠加快反應速率的催化劑。負催化劑：能夠減慢反應速率的催化劑。如不特意說明，指正催化劑。注意：a、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。

b、同一催化劑能同等程度的改變化學反應的速率。

c、催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。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二、壓強對反應速率的影響壓強增大→濃度增大→單位體積內(nèi)n活↑→有效碰撞↑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；減小壓強，反應速率減慢。注意：

1、壓強對反應速率的影響適用于有氣體參加的反應。

2、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的濃度，因此對只有固體或液體參加的反應，壓強的變化對于反應速率的影響可以忽略不計。發(fā)散思考：壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？思考:在N2+3H2

2NH3中，當其他外界條件不變時：Ⅰ減小體系壓強，該反應的速率怎么變？Ⅱ在反應中保持體系容積不變，充入N2

，反應的速率怎么變？Ⅲ在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？Ⅳ在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？壓強對反應速率的影響

壓強影響反應速率，必須伴隨有壓強改變時體積的改變現(xiàn)象。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。若容器的體積不變，因為各氣體的濃度沒有變，則速率不變。如在密閉容器中通入惰性氣體。注意：對于氣體有下列幾種情況:1、恒溫時：增大壓強→體積減少→C增大→反應速率增大2、恒容時：

A、充入氣體反應物→反應物濃度增大→總壓增大→反應速率增大；

B、沖入“無關(guān)氣體”（如He、N2等）→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→反應速率不變3、恒壓時：沖入“無關(guān)氣體”（如He等）→引起體積增大，→各反應物濃度減少→反應速率減慢。例：對于反應N2+O2=2NO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（）A、縮小體積使壓強增大B、體積不變充入N2

使壓強增大C、體積不變充入O2使壓強增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣使壓強增大壓強對反應速率的影響DE三、溫度對反應速率的影響Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O1、其他條件不變，溫度升高，反應速率加快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。溫度對反應速率的影響本質(zhì)原因升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分數(shù)提高，活化分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你能舉出生活中利用改變溫度改變反應速率的例子嗎？四、催化劑對反應速率的影響實驗2-4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(zhì)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。使用催化劑同等程度的增大（減慢）正逆反應速率，從而改變反應到達平衡所需時間。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)生的反應無作用催化劑一定的具有選擇性催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。注意：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，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。外界條件對化學反應速率的影響（總結(jié)）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練習1：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、催化劑練習2：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3：設(shè)NO+CO22CO(正反應吸熱)反應速率為v1；N2+3H22NH3(正反應放熱)反應速率為v2。對于前述反應，當溫度升高時，v1和v2變化情況為（）A、同時增大B、同時減小C、v1減少，v2增大D、v1增大，v2減小√練習4：在密閉容器里，通入xmolH2和ymolＩ2(ｇ)，改變下列條件，反應速率將如何改變?(1)升高溫度

；(2)加入催化劑

；(3)充入更多的H2

；(4)擴大容器的體積

；(5)容器容積不變，通入氖氣

。

練習5：KClO3和NaHSO3間的反應生成Cl-和H+、SO42-離子的速度與時間關(guān)系如圖所示，已知反應速率隨c(H+)的增加而加快，試說明：(1)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？

反應速率時間

增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（）對于氣體參與體系增大壓強使反應速率加快的主要原因是（）升高溫度使反應速率加快的主要原因是（）使用催化劑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)活化分子的總數(shù)B、增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C、升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數(shù)增加

D、降低反應所需的能量，使活化分子百分數(shù)增加AAC