第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素第1頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三參考信息1：化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)就是反應(yīng)物分子中舊的化學(xué)鍵的斷裂和生成物中新化學(xué)鍵的生成。參考信息2：氣體反應(yīng)中，任何氣體中分子間的碰撞次數(shù)都是非常巨大的。在101kPa和500℃時(shí)，0.001mol/L的HI氣體，每升氣體中，分子碰撞達(dá)每秒3.5×1028次之多。如果每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，HI的分解反應(yīng)瞬間就能完成，而事實(shí)并不是這樣。即反應(yīng)物的分子的每次碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。第2頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三請(qǐng)分析:有效地投球需要滿足的條件足夠的能量合適的取向與導(dǎo)致發(fā)生反應(yīng)的分子（或離子）間的碰撞相類似第3頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)，而有的碰撞不能發(fā)生反應(yīng)?問(wèn)題1：有效碰撞足夠的能量合理的取向第4頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1、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)的充要條件2、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。第5頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三某一化學(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)問(wèn)題2：化學(xué)反應(yīng)速率與活化分子、有效碰撞有何關(guān)系？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(wèn)題3:第6頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三能量反應(yīng)過(guò)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該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?3、活化能:活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分反應(yīng)熱第7頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(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。內(nèi)因推論:活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，活化分子越多，則單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。第8頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三對(duì)于“活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻對(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？問(wèn)題4：第9頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三能量反應(yīng)過(guò)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)熱問(wèn)題5：怎樣改變反應(yīng)的活化能為來(lái)加快反應(yīng)的速率？可采取什么措施？沒(méi)加催化劑加了催化劑E1′E1′<E1第10頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三4、催化劑的作用:

可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù),從而提高了有效碰撞的頻率。反應(yīng)速率大幅提高。第11頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三能量反應(yīng)過(guò)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)熱問(wèn)題6:活化能為“0”的例子是怎么回事？第12頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三歸納總結(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)能量第13頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三解釋問(wèn)題1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達(dá)到著火點(diǎn)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？第14頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三隨堂練習(xí):1、下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.當(dāng)碰撞的分子具有足夠的能量和適當(dāng)?shù)娜∠驎r(shí),才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B.發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子間的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子間每次碰撞都發(fā)生化學(xué)反應(yīng)E.能發(fā)生有效碰撞的分子必須具有相當(dāng)高的能量F.活化能指活化分子多出反應(yīng)物分子平均能量的那部分能量G.使用催化劑能改變分子的活化能H.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)間發(fā)生反應(yīng)×××第15頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三幾個(gè)相關(guān)的概念:1、有效碰撞2、活化分子3、活化能4、催化劑研究化學(xué)反應(yīng)原理的基本方法——概念模型法第16頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三影響化學(xué)反應(yīng)速率的條件影響反應(yīng)速率的條件有內(nèi)因和外因：內(nèi)因是反應(yīng)物自身的性質(zhì)；外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，主要有：①濃度②壓強(qiáng)③溫度④催化劑等第17頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響回憶：《第一節(jié)反應(yīng)速率》中所做實(shí)驗(yàn)，1mol/L和0.4mol/L的稀硫酸分別與同質(zhì)量的鋅粒反應(yīng)的現(xiàn)象。結(jié)論：其它條件不變，增加反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率。閱讀：課本P20實(shí)驗(yàn)2-2，總結(jié)出濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響.第18頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三動(dòng)腦時(shí)間二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響[討論]如果反應(yīng)物是固體、液體或溶液時(shí)，改變壓強(qiáng)對(duì)它們又有什么影響？適用范圍：僅適用于反應(yīng)體系中有氣體物質(zhì)的反應(yīng)。第19頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三結(jié)論：對(duì)于氣體反應(yīng)來(lái)說(shuō)，增大壓強(qiáng)相當(dāng)于

增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快。二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)質(zhì)上是通過(guò)改變氣體反應(yīng)物的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是說(shuō)壓強(qiáng)只對(duì)有氣體參與的反應(yīng)的速率才有影響。第20頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三[討論]恒容條件下，往合成氨的反應(yīng)N2+3H2=2NH3中充入He氣，體系的壓強(qiáng)如何改變？反應(yīng)速率是否改變？結(jié)論：對(duì)于壓強(qiáng)的改變，只有引起反應(yīng)體系中物質(zhì)濃度的變化，才對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。動(dòng)腦時(shí)間第21頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響試劑種類及用量第一組試管①1滴管Na2S2O3第二組試管①1滴管Na2S2O3試管②1滴管稀H2SO4試管②1滴管稀H2SO4實(shí)驗(yàn)溫度熱水冷水出現(xiàn)渾濁時(shí)間結(jié)論原理：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O在其它條件不變的情況下，升溫反應(yīng)速率增大，降溫反應(yīng)速率減小。同濃度下高溫首先出現(xiàn)混濁第22頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響試劑種類及用量1滴管KI溶液+1滴管淀粉溶液+1滴管稀H2SO41滴管KI溶液+1滴管淀粉溶液+1滴管稀H2SO4實(shí)驗(yàn)溫度實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論科學(xué)探究：原理：4H++4I-+O2=2I2+2H2O溫馨提示：溫度>65℃時(shí)，I2分子與淀粉的作用大大削弱，溶液呈無(wú)色。40-60℃冷水（室溫）在其它條件不變的情況下，升溫反應(yīng)速率增大，降溫反應(yīng)速率減小。第23頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三四、催化劑的影響實(shí)驗(yàn)2–4：2H2O2===2H2O+O2↑MnO210mL10%H2O2溶液少量MnO2燃著的香結(jié)論：其它條件不變，催化劑能加快反應(yīng)速率。第24頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三科學(xué)探究一：加入試劑2mLKMnO4溶液+1滴管H2C2O4溶液2mLKMnO4溶液+1滴管H2C2O4溶液米粒大的MnSO4固體褪色時(shí)間結(jié)論2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O加入MnSO4后，溶液很快褪色

（催化劑的高效性）四、催化劑的影響第25頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三加入試劑1滴管H2O2溶液+1滴管FeCl3溶液1滴管H2O2溶液+1滴管CuSO4溶液產(chǎn)生氣泡快慢結(jié)論科學(xué)探究二：加入FeCl3溶液后反應(yīng)明顯加快，而加入CuSO4溶液現(xiàn)象不明顯（催化劑的選擇性）快現(xiàn)象不明顯2H2O2===2H2O+O2↑MnO2四、催化劑的影響第26頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三反應(yīng)物2滴管淀粉溶液+2滴碘水+1滴管稀H2SO42滴管淀粉溶液+2滴碘水+1mL唾液反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)論科學(xué)探究三：四、催化劑的影響加入唾液后藍(lán)色立即褪去加入硫酸溶液，顏色明顯變淺（緩慢），稍加熱后也會(huì)褪色生物酶催化的高效性第27頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三五、其它因素的影響

除上述四種因素外，光輻射、放射線輻照、超聲波、電弧、強(qiáng)磁場(chǎng)、高速研磨等對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率都有影響。總結(jié)論：向反應(yīng)體系輸入能量，都可以改變化學(xué)反應(yīng)速率。第28頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三原因：一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響其它條件不變，增加反應(yīng)物濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率。知識(shí)總結(jié)第29頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響反應(yīng)物濃度增大：即單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子總數(shù)增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞幾率增加反應(yīng)速率增大第30頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響其它條件不變，對(duì)于氣體反應(yīng)來(lái)說(shuō)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快。原因：反應(yīng)物濃度增大單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加有效碰撞幾率增加增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快第31頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響其它條件不變，升溫加快化學(xué)反應(yīng)速率。溫度升高分子獲得更高的能量活化分子百分?jǐn)?shù)提高碰撞頻率提高反應(yīng)速率增大有效碰撞幾率增加第32頁(yè)，共34頁(yè)，2023年，2月2