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文檔簡介

1、思考與復習思考與復習一輛賽車在比賽中行駛速率的決定因素一輛賽車在比賽中行駛速率的決定因素是什么?影響因素是什么?是什么?影響因素是什么?決定因素是汽車的性能;影響因素有天氣、決定因素是汽車的性能;影響因素有天氣、路況路況 、燃料品質以及車手的駕駛水平和經、燃料品質以及車手的駕駛水平和經驗等驗等。化學反應是物質運動的一種形式,那么決定化學反應是物質運動的一種形式,那么決定這種運動形式運動速率的因素是什么?影響這種運動形式運動速率的因素是什么?影響因素是什么?因素是什么?決定化學反應速率的因素是(內因)決定化學反應速率的因素是(內因): :參加參加化學反應的物質本身的性質化學反應的物質本身的性質影

2、響因素是(外因)影響因素是(外因): :濃度濃度 壓強壓強 溫度溫度 催化劑催化劑 其他因素其他因素 第二章第一節第二章第一節 影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素第一課時第一課時化學反應的碰撞理論:化學反應的碰撞理論:、化學反應的實質是:、化學反應的實質是:舊的化學鍵斷裂,新的化學鍵形成舊的化學鍵斷裂,新的化學鍵形成、化學反應發生的先決條件:、化學反應發生的先決條件:反應物分子相互接觸和碰撞反應物分子相互接觸和碰撞注意:注意:反應物分子之間的碰撞次數很大,但并反應物分子之間的碰撞次數很大,但并不是每一次碰撞均可發生化學反應。不是每一次碰撞均可發生化學反應。 在化學上,把能夠發生化學反

3、應的碰撞叫在化學上,把能夠發生化學反應的碰撞叫有效碰撞有效碰撞;不能發生化學反應的碰撞叫不能發生化學反應的碰撞叫無效碰無效碰撞撞;有效碰撞次數越多,反應速率越快。有效碰撞次數越多,反應速率越快。、有足夠的能量使舊鍵斷裂、有足夠的能量使舊鍵斷裂、碰撞時要有合理的取向、碰撞時要有合理的取向力量不夠力量不夠取向不好取向不好好球!有效碰撞好球!有效碰撞反應物分子要具有什么條件才能發生有效反應物分子要具有什么條件才能發生有效碰撞?碰撞?類比法:借鑒投籃類比法:借鑒投籃獲得靈感獲得靈感HI分子的幾種可能的碰撞模式分子的幾種可能的碰撞模式 活化分子:活化分子:具有較高能量,能夠發生有效碰撞的分子具有較高能量

4、,能夠發生有效碰撞的分子活化能:活化能:活化分子所高出反應物分子的那部分能量活化分子所高出反應物分子的那部分能量E1的涵義:的涵義:E2的涵義:的涵義:E2-E1的涵義:的涵義: 活化分子百分數活化分子百分數: (活化分子數(活化分子數/反應物總分子數)反應物總分子數)100%普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質新物質能量能量 濃 度 壓 強 溫 度 催化劑 其他因素同一化學反應同一化學反應反應條件反應條件決定于決定于不同化學反應不同化學反應反應物性質反應物性質決定于決定于探究:探究: 濃度、壓強、溫度、催化劑的變化濃度、壓強、溫度、催

5、化劑的變化對有效碰撞的頻率有何影響?也就是對化對有效碰撞的頻率有何影響?也就是對化學反應速率的影響。學反應速率的影響。 一、濃度對化學反應速率的影響一、濃度對化學反應速率的影響 第第1組組實驗目的實驗目的探究濃度的不同對化學反應速率的影響探究濃度的不同對化學反應速率的影響實驗原理實驗原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+MnSO4+10CO2 +8H2O實驗用品實驗用品試管、膠頭滴管、試管、膠頭滴管、0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液、 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液溶液、實驗步驟實驗步驟1.取兩支試管向其中各加入取兩支試

6、管向其中各加入2mL 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液; 2.向其中一支試管加入向其中一支試管加入2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液, 向另一向另一 支試管中加入支試管中加入2mL 0.2mol/LH2C2O4溶液溶液; 3.觀察兩支試管中的實驗現象。觀察兩支試管中的實驗現象。探究探究實驗實驗2-2結論:其它條件不變時,增加反應物的結論:其它條件不變時,增加反應物的 濃度,反應速率加快;反之,降濃度,反應速率加快;反之,降 低反應物的濃度,反應速率減慢。低反應物的濃度,反應速率減慢。加入試劑加入試劑 實驗快慢實驗快慢濃度對化學反應速率的影響濃度對化學反應速率的影響0.1mo

7、l/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢慢快快探究實驗探究實驗2-2用碰撞理論來解釋用碰撞理論來解釋濃度濃度對化學反應速率的影響對化學反應速率的影響濃度對反應速率的影響濃度對反應速率的影響本本質質原原因因【原因原因】在其他條件不變時,對某一反應在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子在反應物分子中占的百來說,活化分子在反應物分子中占的百分數是一定的,因此分數是一定的,因此單位體積內活化分單位體積內活化分子的數目與單位體積內反應物分子的總子的數目與單位體積內反應物分子的總數成正比數成正比;即和反應物的濃度成正比。;即和反應物的濃度成正比。當反應物濃度增大時,單位體積內分子當反應物濃度增

8、大時,單位體積內分子數增多,活化分子數也相應增加,反應數增多,活化分子數也相應增加,反應速率必然增大。速率必然增大。 濃度增大濃度增大 單位體積內單位體積內活化分子的數目增大活化分子的數目增大(分子總數增大,活化分子百分比不變(分子總數增大,活化分子百分比不變) 分子發生有效碰撞次數增多分子發生有效碰撞次數增多化學反應速率增大化學反應速率增大注意:注意:.此規律只適用于氣體反應或溶液中此規律只適用于氣體反應或溶液中進行的反應進行的反應.對于固體和純液體來說,其濃度對于固體和純液體來說,其濃度為一般常數,其用量的改變不會引起為一般常數,其用量的改變不會引起化學反應速率的改變化學反應速率的改變.固

9、體反應物表面積越大,接觸面固體反應物表面積越大,接觸面積越大,反應速率越大,表面積越積越大,反應速率越大,表面積越小,接觸面積越小,反應速率越小小,接觸面積越小,反應速率越小1.一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應時,為了減慢反應速率,而不影響生成為了減慢反應速率,而不影響生成H2的的總量,可向其中加入適量的(總量,可向其中加入適量的( )A、Na2CO3晶體晶體 B、NaOH晶體晶體C、水、水 D、CH3COONa晶體晶體C D作業;預習壓強,。溫度和催化劑對化學反應速率的影響練習請試根據濃度對化學反應速率的影響推出壓強對請試根據濃度對化學反應速率的影響推出壓強對化學

10、反應速率的影響情況化學反應速率的影響情況 二、壓強對反應速率的影響二、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。增大壓強,反應物濃度增大,反應速率加快。結論:結論:對于有氣體參加的反應,若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。快;減小壓強,反應速率減慢。原因:原因:對氣體來說,若其他條件不對氣體來說,若其他條件不變,增大壓強,就是增加單位體積的反變,增大壓強,就是增加單位體積的反應物的物質的量,即增加反應物的濃度,應物的物質的量,即增加反應物的濃度,單位體積內活化分子數增多,因而可以單位體積內活

11、化分子數增多,因而可以增大化學反應的速率。增大化學反應的速率。用碰撞理論來解釋壓強對化學反應速率的影響用碰撞理論來解釋壓強對化學反應速率的影響壓強對反應的影響壓強對反應的影響本質上是濃度的影響本質上是濃度的影響。當用不。當用不同的方法改變體系的壓強時,應從本質出發,具同的方法改變體系的壓強時,應從本質出發,具體分析。體分析。壓強增壓強增大大氣體的體積縮小氣體的體積縮小濃度增大濃度增大化學反應速率增化學反應速率增大大單位體積內活化分子數增多單位體積內活化分子數增多對于氣體反應體系,有以下幾種情況:對于氣體反應體系,有以下幾種情況:、溫度恒定,增大壓強、溫度恒定,增大壓強 氣體氣體體積減小體積減小

12、 氣體濃度增大氣體濃度增大 反反應速率增大應速率增大、體積恒定,充入反應物、體積恒定,充入反應物 氣體濃度增大氣體濃度增大氣體壓強增大氣體壓強增大 反應速率增大反應速率增大N N2 2 H H2 2ArAr討論討論1 1:取一個:取一個容積固定容積固定的密閉的密閉容器,充入容器,充入ArAr后,對速率如何后,對速率如何影響?影響?總氣壓增大總氣壓增大N N2 2、H H2 2濃度不變濃度不變這種做法絕不是教材中所這種做法絕不是教材中所說說“增壓增壓”范疇,(教材范疇,(教材中的增壓必須縮容)中的增壓必須縮容)速率不變速率不變N N2 2 H H2 2ArAr討論討論2:向:向容積可變容積可變的

13、容器中的容器中充入惰性氣體,分析速率變化充入惰性氣體,分析速率變化情況情況總氣壓不變H2濃度減小速率減小、在反應體系中充入與反應無關、在反應體系中充入與反應無關的氣體的氣體:、容積不變時,容積不變時,氣體總壓增大,但氣體總壓增大,但各氣體分壓不變,體積不變,氣體濃各氣體分壓不變,體積不變,氣體濃度不變,度不變,化學反應速率不變化學反應速率不變、壓強不變時,壓強不變時,充入與反應無關充入與反應無關的氣體,氣體體積增大,各反的氣體,氣體體積增大,各反應物質濃度減小,應物質濃度減小,反應速率減小反應速率減小(相當于壓強減小的變化)(相當于壓強減小的變化)、壓強的變化只影響、壓強的變化只影響有氣有氣

14、體參體參加加的反應的反應速率的反應的反應速率、壓強改變時,必須引起濃度的、壓強改變時,必須引起濃度的改變,化學反應速率才能改變改變,化學反應速率才能改變、壓強的改變對固體和液體物質、壓強的改變對固體和液體物質的體積影響不大,所以,壓強的改的體積影響不大,所以,壓強的改變變不影響固體和液體物質的反應速不影響固體和液體物質的反應速率率注意1.人們為什么使用電冰箱儲存食物?人們為什么使用電冰箱儲存食物?溫度越高,食物腐敗變質的速率越快,溫度越高,食物腐敗變質的速率越快,電冰箱能提供較低的溫度。電冰箱能提供較低的溫度。2.實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的實驗室通常要將兩種塊狀或顆粒狀的固體藥品研細,并

15、混勻后再進行反應。固體藥品研細,并混勻后再進行反應。原因是什么?原因是什么?能增大反應物的接觸面積,使反應物充能增大反應物的接觸面積,使反應物充分接觸,使反應速率加快分接觸,使反應速率加快 應用應用練習題:練習題:1 1 . 在在C(C(固固)+CO2()+CO2(氣氣)=2CO()=2CO(氣氣) ) 的反應中。現采的反應中。現采取下列措施:取下列措施:(1 1)增大壓強)增大壓強 ;(;(2 2)增加碳的量)增加碳的量(3 3)通入)通入CO2CO2; (4 4)恒容下充入)恒容下充入N2N2;(5 5)恒壓下充入)恒壓下充入N2 N2 哪些措施能夠使反應速率增大?哪些措施能夠使反應速率增

16、大? 答案答案:(:(1 1)()(3 3) 在在N2+3H2 2NH3中,當其他外界條件不中,當其他外界條件不變時變時 減小體系壓強,該反應的速率怎么變?減小體系壓強,該反應的速率怎么變? 在反應中保持體系容積不變,充入在反應中保持體系容積不變,充入N2 ,反應的速率怎么變?反應的速率怎么變? 在反應中保持體系容積不變,充入在反應中保持體系容積不變,充入He,反,反應的速率怎么變?應的速率怎么變? 在反應中保持體系壓強不變,充入在反應中保持體系壓強不變,充入He,反,反應的速率怎么變?應的速率怎么變?三、溫度對反應速率的影響三、溫度對反應速率的影響升高溫度升高溫度活化分子的百分數活化分子的百

17、分數增大增大(分子運動速率加分子運動速率加快,碰撞頻率增加快,碰撞頻率增加)有效碰撞有效碰撞次數增多次數增多反應速率加快反應速率加快溫度對化學反應速率的影響溫度對化學反應速率的影響【原因原因】溫度升高溫度升高 (1)分子熱運動加快,碰撞頻率提高。)分子熱運動加快,碰撞頻率提高。 (2)分子獲得能量,活化分子百分數提高。)分子獲得能量,活化分子百分數提高。【結論結論】其它條件不變,升高溫度,化學反應速率其它條件不變,升高溫度,化學反應速率 增大,降低溫度,化學反應速率減小。增大,降低溫度,化學反應速率減小。【注意注意】 (2)一般,溫度每升高)一般,溫度每升高10,化學反應速率,化學反應速率 增

18、大增大24倍倍 (1)反應若是可逆反應,升高溫度,正、)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、逆逆反應速率都加快,降低溫度,正、逆 反應速率都減小。反應速率都減小。四、四、 催化劑對化學反應速率的影響催化劑對化學反應速率的影響【原因原因】加入催化劑改變反應的路徑,降低反應加入催化劑改變反應的路徑,降低反應 所需的活化能,反應體系中活化分子百所需的活化能,反應體系中活化分子百 分數提高。分數提高。【結論結論】選用適當的催化劑是選用適當的催化劑是改變改變反應速率的常用反應速率的常用 的方法之一。的方法之一。催化劑只能改變反應速率,不能改變反應方向。催化劑只能改變反應速率

19、,不能改變反應方向。【注意注意】同一催化劑能同等程度的改變同一催化劑能同等程度的改變 正、逆化學反應的正、逆化學反應的速率。速率。催化劑有一定的選擇性和活化催化劑有一定的選擇性和活化溫度。溫度。 、滴加、滴加0.1mol/L三氯化鐵溶液到過氧化氫中比三氯化鐵溶液到過氧化氫中比滴加滴加0.1mol/L硫酸銅溶液到過氧化氫中,使過氧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;氯化鐵作催化劑比用硫酸銅好得多; 、高錳酸鉀溶液(紫紅色)加入草酸溶液,紫、高錳酸鉀溶液(紫紅色)加入草酸溶液,紫紅色褪色,

20、如果同時再加硫酸錳則褪色慢些。紅色褪色,如果同時再加硫酸錳則褪色慢些。 、硫酸溶液比唾液對淀粉水解的催化效果差。、硫酸溶液比唾液對淀粉水解的催化效果差。催化劑的應用催化劑的應用 從以上三個實驗(科學探究)中可以看到從以上三個實驗(科學探究)中可以看到,催化劑不同,化學反應的速率有著顯著,催化劑不同,化學反應的速率有著顯著的區別,因此催化劑具有選擇性。目前,的區別,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催化作用的研究一直是受到高度重視的高科技科技領域。領域。能量能量反應過程反應過程E1E2H無催化反應無催化反應催化反應催化反應(1)使用催化劑能改變反應速率,但反應熱沒變

21、。)使用催化劑能改變反應速率,但反應熱沒變。(2)使用適當的催化劑能減少過程中的能耗。)使用適當的催化劑能減少過程中的能耗。(3)理想的催化劑還可以大幅度提高目標產物在)理想的催化劑還可以大幅度提高目標產物在 最終產物中的比率。最終產物中的比率。影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素1、內因、內因(主要主要) 物質本身的結構和性質物質本身的結構和性質2、外因、外因小結小結小結:影響化學反應速率的外因增加增加增加增加不變不變增加增加加快加快增加增加增加增加不變不變增加增加加快加快不變不變增加增加增加增加增加增加加快加快不變不變增加增加增加增加增加增加加快加快 練習題練習題 1 1、對于在一

22、個密閉容器中進行的可逆反應:、對于在一個密閉容器中進行的可逆反應: C C(s)(s)+ O+ O2 2 = CO= CO2 (s)2 (s) 下列說法中錯誤的是下列說法中錯誤的是( )( ) A A將碳塊粉碎成粉末可以加快化學反應速率將碳塊粉碎成粉末可以加快化學反應速率 B B增大氧氣的量可以加快化學反應速率增大氧氣的量可以加快化學反應速率 C C增大壓強可以加快化學反應速率增大壓強可以加快化學反應速率 D D增加碳的量可以加快化學反應速率增加碳的量可以加快化學反應速率 D D 2 2、NONO和和 CO CO都是汽車尾氣中的物質,它們都是汽車尾氣中的物質,它們能很緩慢地反應生成能很緩慢地反

23、應生成COCO2 2 和和 N N2 2 ,對此反應對此反應有關的敘述中不正確的是有關的敘述中不正確的是( )( ) A A、降低溫度能加快化學反應速率;、降低溫度能加快化學反應速率; B B、使用適當催化劑可以加快化學反應速、使用適當催化劑可以加快化學反應速率;率; C C、增大一氧化氮的量可以加快化學反應、增大一氧化氮的量可以加快化學反應速率;速率; D D、改變壓強對化學反應速率沒有影響。、改變壓強對化學反應速率沒有影響。 A A、D D 3、對于反應、對于反應 N2+O2 2NO,在密閉容,在密閉容器中進行,下列條件能加快反應速率的是器中進行,下列條件能加快反應速率的是 ( ) A、縮

24、小體積使壓強增大;、縮小體積使壓強增大; B、體積不變充入氮氣使壓強增大;、體積不變充入氮氣使壓強增大; C、體積不變充入惰性氣體;、體積不變充入惰性氣體; D、使總壓強不變,充入惰性氣體。、使總壓強不變,充入惰性氣體。A、B4 4、用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時用鐵片與稀硫酸反應制取氫氣時, ,下下列措施不能使氫氣生成速率加大的是列措施不能使氫氣生成速率加大的是( )( )A A、加熱、加熱B B、不用稀硫酸,改用、不用稀硫酸,改用98%98%的濃硫酸的濃硫酸C C、滴加少量、滴加少量CuSOCuSO4 4溶液溶液D D、不用鐵片,改用鐵粉、不用鐵片,改用鐵粉B 內因:物質本身的性質內因:物質

25、本身的性質 外因:見表。外因:見表。(正正)增增.(負負)減。減。減減增增減減增增減減增增反應速率反應速率改變活化能改變活化能使用催化劑使用催化劑活化分子百分數活化分子百分數降低降低溫度溫度活化分子百分數活化分子百分數升高升高溫度溫度活化分子總數活化分子總數減小減小壓強(氣體)壓強(氣體)活化分子總數活化分子總數增大增大壓強(氣體)壓強(氣體)活化分子總數活化分子總數減小減小反應物濃度反應物濃度活化分子總數活化分子總數增大增大反應物濃度反應物濃度原因原因條件條件 影響影響 練習:練習:下列說法正確的是(下列說法正確的是( )A A、一定條件下,增大反應物的量會加快化學、一定條件下,增大反應物的量會加快化學反應速率。反應速率。B B、增大壓強,肯定會加快化學反應速率。、增大壓強,肯定會加快化學反應速率。C C、活化分子間所發生的碰撞為有效碰撞。、活化分子間所發生的碰撞為有效碰撞。D D、能夠發生有效碰撞的分子叫活化分子。、能夠發生有效碰撞的分子叫活化分子。D 增大反應物的濃度增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因(使反應速率加快的主要原因( )對

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