第二節影響化學反應速率的因素 第一課時 選修4 化學反應原理 第二章化學反應速率與化學平衡 知識回顧及知識準備 能夠發生化學反應的碰撞叫做有效碰撞 能夠發生有效碰撞的分子叫作活化分子 活化分子所多出普通分子的那部分能量e1 活化能越低 單位體積內活化分子數越多 化學反應速率就會越快 反應速率理論本質 分子運動 相互碰撞 分子具有足夠能量 活化分子 有合適的取向 化學反應 碰撞理論 n活 n總 活 如果分子間能夠發生化學反應 1 反應物分子必須相互碰撞 2 分子必須具有一定的能量3 活化分子碰撞時 必須有合適的取向 一 影響反應速率的因素 2 外因 1 內因 主要因素 反應物分子中的化學鍵斷裂 生成物分子中的化學鍵形成過程 舊鍵斷裂 新鍵生成 參加反應物質的性質化學反應的本質 濃度 壓強 溫度 催化劑 其他因素 光 顆粒大小 溶劑等 一 濃度對化學反應速率的影響第1組 實驗目的 探究濃度的不同對化學反應速率的影響 實驗原理 2kmno4 5h2c2o4 3h2so4 k2so4 mnso4 10co2 8h2o 實驗用品 試管 膠頭滴管 0 01mol l的kmno4溶液 0 1mol lh2c2o4溶液 0 2mol lh2c2o4溶液 實驗步驟 1 取兩支試管向其中各加入2ml0 01mol l的kmno4溶液 2 向其中一支試管加入2ml0 1mol lh2c2o4溶液 向另一支試管中加入2ml0 2mol lh2c2o4溶液 3 觀察兩支試管中的實驗現象 三 溫度對化學反應速率的影響第2組 實驗目的 探究溫度的不同對化學反應速率的影響 實驗原理 na2s2o3 h2so4 na2so4 so2 s h2o 實驗用品 試管 膠頭滴管 0 2mol l的h2so4溶液 0 1mol lna2s2o3溶液 實驗步驟 1 取兩支試管各加入2ml0 2mol l的h2so4 另取兩支試管各加入2ml0 1mol lna2s2o3 2 將四支試管分成兩組 各有一支盛有h2so4和na2s2o3的試管 將其中一組浸入到熱水中 將另一組試管浸入到冷水中 3 經過一段時間后 分別混合并攪拌 觀察現象 結論 其它條件不變時 增加反應物的濃度 反應速率加快 反之 降低反應物的濃度 反應速率減慢 加入試劑 濃度對化學反應速率的影響 0 1mol lh2c2o4 0 2mol lh2c2o4 用碰撞理論如何分析 結論 其它條件不變 升高溫度 反應速率加快 降低溫度 反應速率減慢 用碰撞理論如何分析 結論 其它條件不變時 選用適當的催化劑可以改變反應速率 正催化劑使反應速率加快 負催化劑使反應速率減慢 加入試劑 實驗快慢 催化劑對化學反應速率的影響 10 h2o2 10 h2o2 用碰撞理論如何分析 不加mno2 加mno2 結論 其它條件不變時 不同反應對催化劑有不同的選擇性 選用適當的催化劑是改變反應速率的有效方法之一 加入試劑 實驗快慢 催化劑對化學反應速率的影響 5 h2o2 5 h2o2 聯系實際 試舉一些具體例子 加0 1mol lfecl3 加0 1mol lcuso4 濃度對反應速率的影響 本質原因 濃度增大 單位體積內n總 t不變 活 不變 有效碰撞 反應物濃度增大 單位體積內活化分子數增多 有效碰撞的頻率增加 反應速率增大 結論 其它條件不變時 增加反應物的濃度 反應速率加快 反之 降低反應物的濃度 反應速率減慢 注意對于純固體或純液體 其濃度可視為常數 因而其物質的量改變時不影響化學反應速率 請試根據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 增大壓強 反應物濃度增大 反應速率加快 壓強增大 體積減小其他條件不變 v 壓強對于反應速率的影響是通過對濃度的影響實現的p增大 c成比例增大 p減小 c成比例減小 壓強只對有氣體參加的反應的速率有影響 緊扣對c的影響 發散思考 壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎 結論 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 反應速率無變化 三 溫度對反應速率的影響 本質原因 升高溫度 一部分非活化分子吸收能量轉化為活化分子 使得活化分子百分數提高 活化分子間的有效碰撞頻率變大 故反應速率增大 一般說來 溫度每升高10 速率增加2 4倍 t 普通分子變為活化分子 活 n活 v v 倍數值 t2 t1 10 變化后的反應速率 注意溫度對反應速率的影響適用于各種狀態物質參加的反應 提醒 溫度對任何反應的反應速率皆有影響 但對于吸熱或放熱反應影響的程度不同 冰箱延長食物保鮮期 正催化劑 降低反應的活化能 v 催化劑 改變反應的途徑 活 n總不變 鉆隧道 四 催化劑對化學反應速率的影響 提醒 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生的反應 對不發生的反應無作用 催化劑一定的具有選擇性 解釋 對可逆反應而言 催化劑既能催化正反應又能催化逆反應 試利用如圖原理加以解釋 決定因素 參加化學反應的物質的性質影響因素 當其它條件不變時1 濃度的影響 增加反應物的濃度可以加快化學反應速率 降低反應物的濃度 可以減慢化學反應速率 2 壓強的影響 僅適用于有氣體參加的反應 增加體系的壓強 可以加快化學反應速率 降低體系的壓強 可以減慢化學反應速率3 溫度的影響 升高體系的溫度可以加快化學反應速率 降低體系的溫度 可以減慢化學反應速率 4 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 本節課小結 小結 影響化學反應速率的因素 增加 增加 增加 加快 增加 增加 增加 加快 不變 增加 增加 加快 不變 增加 增加 加快 不變 不變 增大 增大 練習1 用3克塊狀大理石與30毫升3mol l鹽酸反應制取co2氣體 若要增大反應速率 可采取的措施是 再加入30毫升3mol l鹽酸 改用30毫升6mol l鹽酸 改用3克粉末狀大理石 適當升高溫度 a b c d b 練習2 下圖為將zn投入一定濃度一定體積的h2so4中 解釋圖象的成因 縱坐標為h2的生成速率 由圖象可知氫氣的生成速率隨時間先由慢到快 然后又由快到慢 反應體系中硫酸所提供的氫離子濃度是由大到小 若氫氣的生成速率由其決定速率的變化趨勢也應由快到慢 反應前半程的原因只能是溫度所致 鋅與硫酸反應時放熱 體系溫度逐漸升高 溫度對反應速率的影響占主導地位 一定時間后 硫酸的濃度下降占據主導地位 因而氫氣的生成速率隨時間先由慢到快 然后又由快到慢 練習3 下列有關說法正確的是 a 增大反應物濃度 可增大單位體積內活化分子的百分數 從而使有效碰撞次數增大b 有氣體參加的化學反應 若增大壓強 即縮小反應容器的體積 可增加活化分子的百分數 從而使化學反應速率增大c 升高溫度能使化學反應速率增大的主要原因是增加了反應物分子中活化分子的百分數 c 練習4 反應c s h2o g co g h2 g 在一可變容積的密閉容器中進行 下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是 a 增加c的量b 將容器的體積縮小一半c 保持體積不變 充入n2使體系壓強增大d 保持壓強不變 充入n2使容器體積變大 ac 再見 四 催化劑對化學反應速率的影響第4組 實驗目的 探究催化劑對化學反應速率的影響 實驗原理 2h2o2 2h2o o2 實驗用品 試管 膠頭滴管 漏斗 藥匙 5 的h2o2 0 1mol lfecl3溶液 0 1mol lcuso4溶液 實驗步驟 1 在兩支試管中分別加入2mlh2o2 2 再向兩支試管中分別加入1mlfecl3溶液 1mlcuso4溶液 3 觀察比較兩支試管中的實驗現象 催化劑 四 催化劑對化學反