選修四 2.1化學(xué)反應(yīng)速率 重點(diǎn)導(dǎo)學(xué)

重點(diǎn)導(dǎo)學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率l．化學(xué)反應(yīng)速率及其表示方法化學(xué)反應(yīng)速率是用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的，通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來(lái)表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式為：v=某物質(zhì)濃度的變化量/時(shí)間。單位：mol/(L·s)、mol/(L·min)、mol/(L·h)等注意：物質(zhì)的濃度為物質(zhì)的量濃度，單位為mol/L。時(shí)間取用單位時(shí)間，即1s，1min，1h等。一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)的進(jìn)行而逐漸減慢。因此某一時(shí)間段內(nèi)的反應(yīng)速率，實(shí)際上是一段時(shí)間內(nèi)的平均速率，而不是瞬時(shí)速率。△c(反應(yīng)物)=c(起始)－c(某一時(shí)刻)；△c(生成物)=c(某一時(shí)刻)－c(起始)，速率不取負(fù)值。在一定溫度下，固體和純凈液態(tài)物質(zhì)，單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此它們的反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。2．外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響不同的化學(xué)反應(yīng)，具有不同的反應(yīng)速率。決定化學(xué)反應(yīng)速率大小的主要因素是參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)—內(nèi)因；在同一反應(yīng)中，影響反應(yīng)速率的因素是外因，即外界條件主要有濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等。（1）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。在其他條件不變時(shí)，當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí)，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應(yīng)增大，單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應(yīng)增多，化學(xué)反應(yīng)速率就增大，因此，增大反應(yīng)物的濃度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。注意：濃度的影響只討論溶液中進(jìn)行的反應(yīng)或有氣體中參加的反應(yīng)。但若有固體參加反應(yīng)時(shí)，速率的改變用接觸面積大小來(lái)討論，而不用濃度，因此在一定的溫度下，固態(tài)物質(zhì)的濃度視為一個(gè)常數(shù)，不變化。另外純液態(tài)物質(zhì)的濃度也視為不變。濃度的改變只改變活化分子的總數(shù)，但不改變活化分子百分?jǐn)?shù)。若濃度的改變，使物質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生了變化，那么反應(yīng)速率的含義也就發(fā)生了改變。（2）壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在其它條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。在其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，體積縮小，反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應(yīng)增多，單位時(shí)間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)也相應(yīng)增多，反應(yīng)速率就增大。注意：壓強(qiáng)的影響，只適用于有氣體參加或生成的反應(yīng)。壓強(qiáng)對(duì)氣體反應(yīng)速率的影響與濃度相同，不改變活化分子百分?jǐn)?shù)，只改變活化分子總數(shù)。恒溫時(shí)，增大壓強(qiáng)→引起體積縮小→引起濃度增大→引起反應(yīng)速率加快；恒容時(shí)，充入氣體反應(yīng)物→引起濃度增大→引起總壓增大→引起速率加快。恒容時(shí)，充入與反應(yīng)無(wú)關(guān)氣體，反應(yīng)速率不受影響，恒壓時(shí)，充入于反應(yīng)無(wú)關(guān)氣體，反應(yīng)速率減小。任何改變反應(yīng)速率的條件對(duì)可逆反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率的影響是一致的，要增大都增大，要減小都減小，但影響的程度不同。（3）溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快。實(shí)驗(yàn)測(cè)得，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來(lái)的2～4倍；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。在其他條件不變時(shí)，升高溫度，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)，有效碰撞次數(shù)增多；另外，由于溫度升高，會(huì)使分子運(yùn)動(dòng)加快，這樣單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應(yīng)也會(huì)相應(yīng)地加快；但這不是反應(yīng)加快的主要原因，而前者是反應(yīng)加快的主要原因。注意：溫度升高，增加了活化分子的百分?jǐn)?shù)，而沒(méi)有增加反應(yīng)物的分子數(shù)。溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的規(guī)律適用于任何反應(yīng)，且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。一般地講，溫度影響的效果超過(guò)濃度、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。（4）催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響使用催化劑能改變反應(yīng)速率。使用催化劑能增大化學(xué)反應(yīng)速率，是它能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣就會(huì)使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子，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)，從而大大增大反應(yīng)速率。注意：正催化劑能加快反應(yīng)速率，如雙氧水分解使用的MnO2；負(fù)催化劑能減慢反應(yīng)速率，如防腐劑、緩蝕劑、抗老化劑等。在高中階段，如未特殊說(shuō)明，凡是說(shuō)催化劑所指的都是正催化劑。催化劑能大幅度改變反應(yīng)速率說(shuō)明催化劑具有高效性；一般只對(duì)某一反應(yīng)起催化作用說(shuō)明催化劑具有專一性，在一定溫度下才能最大限度地顯示起催化作用，催化劑的不同對(duì)溫度的要求不一定相同。催化劑能同等程度加快正逆反應(yīng)的速率，能縮短反應(yīng)到達(dá)平衡的時(shí)間但對(duì)平衡移動(dòng)不影響。催化劑能增加活化分子的總數(shù)也增加了活化分子百分?jǐn)?shù)。（5）其它因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件很多，除了濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑以外，還有光、超聲波、電磁波、反應(yīng)物顆粒的大小、溶劑的性質(zhì)等。如實(shí)驗(yàn)室制CO2，通常用CaCO3與鹽酸反應(yīng)制取，而不用Na2CO3與鹽酸制取就是由于CaCO3不溶于水，Na2CO3易溶于水，后者反應(yīng)速率快，難以控制反應(yīng)速率。3．比較反應(yīng)速率大小方法（1）統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)法將以某一物質(zhì)表示的速率選定為比較標(biāo)準(zhǔn)，以其它物質(zhì)表示的反應(yīng)速率全部按上述換算方法換算成以同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后直接依據(jù)數(shù)值比較速率的大小。此方法很直觀，一般用得較多。（2）比較比值法先求出不同的物質(zhì)的速率比、反應(yīng)方程式中相應(yīng)的系數(shù)比，再比較兩個(gè)比值的大小，從而確定表示反應(yīng)速率的大小。例如反應(yīng)：mA(g)+nB(g)