專題二

化學反應速率和化學平衡第二課時影響的因素化學反應速率影響反應速率的因素（2）外部因素：（1）內部因素（主要因素):參加反應物質的性質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。【思考】如何解釋濃度、壓強、溫度及催化劑等因素對化學反應速率的影響呢?一、基元反應2HII2+H2→①2HI→H2+2I·②2I·→I2研究發現，大多數化學反應并不是經過簡單碰撞就能完成的，而往往經過多個反應步驟才能實現，例如：這其中的每一步反應都稱為基元反應。這兩個先后進行的基元反應反映了2HI=H2+I2的反應歷程。反應歷程又稱反應機理。基元反應發生的先決條件是反應物的分子必須發生碰撞。微粒I·存在未成對電子，它稱為自由基，自由基的反應活性很強，壽命極短。資料卡片1、基元反應（1）含義：大多數化學反應都是分幾步完成的，其中的每一步反應稱為基元反應。例如H·＋O2→·OH＋O·即為氫氣與氧氣生成水的反應中的一個基元反應。（2）反應歷程1)含義：基元反應構成的反應序列稱為反應歷程(又稱反應機理)。基元反應的總和稱為總反應。2)特點：①反應不同，反應歷程不相同。②同一反應，在不同條件下的反應歷程也可能不同。3)決定因素：反應歷程由反應物的結構和反應條件決定。4)作用：反應歷程的差別造成了化學反應速率的不同。（3）從反應機理角度對化學反應的分類由幾個基元反應組成的總反應也稱復雜反應。因此，平常所寫的化學方程式是總反應的化學方程式，它只能表示出反應物和生成物以及它們之間的化學計量關系。當然，也有一些化學反應是反應物一步直接轉化為生成物的，總反應就是基元反應，這類反應又稱為簡單反應。注意：①對于由多個基元反應組成的化學反應，其反應的快慢由最慢的一步基元反應決定。②微粒H·、·OH和O·存在未成對電子，它們稱為自由基(H·和O·也稱為自由原子)。自由基反應活性很強，壽命極短。思考與討論1.化學反應的本質是什么？反應物中舊化學鍵的斷裂生成物中新化學鍵的形成2.分子間發生化學反應的必要條件是什么？分子相互碰撞是引發反應的必要條件。事實：研究結果表明，從分子的熱運動看，分子發生碰撞的機會很多。在通常情況下，當氣體的濃度為1mol·L－1時，在每立方厘米、每秒內反應物分子的碰撞可達1028次。假如每次碰撞都能發生化學反應，則化學變化瞬間即可完成，但事實并非如此。這就說明并不是反應物分子的每一次碰撞都能發生化學反應。我們把能夠發生化學反應的碰撞叫有效碰撞。結論：并不是每次分子間的碰撞都會引起化學反應，只有其中部分的氣體分子碰撞是有效的，即有效碰撞。【假設】反應物分子之間只要相互碰撞就能發生化學反應。分子不停運動接觸碰撞有效碰撞無效碰撞二、有效碰撞理論為什么有的碰撞可以發生反應，而有的不能發生反應?與哪些因素有關系？問題：[類比法]借鑒投籃過程。在所有的碰撞中，有效碰撞次數是很少的。如：2HIH2+I2101Kpa、500℃時，1L0.001mol/LHI中,分子碰撞達3.5×1028次/秒,若每次都能發生反應,HI的分解反應瞬間就能完成,而事實并非如此。結論：并非所有的碰撞都能發生化學反應，我們把能夠發生化學反應的碰撞叫做有效碰撞。1、什么是有效碰撞？引起分子間的化學反應的碰撞。結論：分子間的碰撞是發生化學反應的必要條件而有效碰撞是發生化學反應的充分條件推論：某一化學反應的速率大小與單位時間內有效碰撞的次數有關2、發生有效碰撞的條件推論：某一個化學反應的速率大小與單位時間內分子有效碰撞的次數有關，單位時間內有效碰撞的次數越多，該反應的速率越快。（1）發生碰撞的分子必須有足夠高的能量（2）分子發生碰撞時必須有合理的取向化學反應一般需要一個活化的過程，即能發生反應的分子，必須是先吸收能量后形成活化分子。3、活化分子和活化能發生有效碰撞的分子必須具有足夠的能量，這種分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量與反應物分子具有的平均能量之差，叫做反應的活化能。能夠發生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有較高能量。活化分子具有的高能量從何來?①吸收外界能量（如加熱、光照等）②分子間碰撞時，能量交換不均衡而出現較高能量的分子。（1）、活化分子能發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，還與碰撞的角度有關。（碰撞時的取向合適不合適）（活化分子間的碰撞只有取向正確的才是有效碰撞，才能引起化學變化）有效碰撞次數的多少與單位體積內反應物中活化分子的多少有關。其他條件不變時，同一反應活化分子在反應物中所占的百分數是一定的。結論（2）、活化能活化分子所多出的那部分能量(或普通分子轉化成活化分子所需要的能量)。活化能的大小是由反應物分子的性質決定。能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子反應的活化能反應熱該反應是吸熱反應還是放熱反應?活化分子變成生成物分子放出的能量（或逆反應的活化能）E1-E2是反應熱內因起主要決定作用活化能作用：使反應物活化，從而啟動反應或改變反應速率從上圖可知：活化能與化學反應難易的關系是活化能高，反應難；活化能低，反應易。我們知道在2H2O2=O2+2H2O反應中加入催化劑MnO2會加速H2O2的分解，你知道為什么嗎?為什么活化能高的反應不容易發生呢？活化能高，活化分子的百分數低，反應難。結論：活化分子的多少與該反應的活化能的大小有關，活化能的大小是由反應物分子的性質決定。推論1: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，單位時間內有效碰撞越多，反應速率越快。推論2:活化能越小，一般分子成為活化分子越容易，則反應條件越簡單。常用的提供活化能的方法：

加熱、光照、超聲波、核輻射、外加磁場活化能高，活化分子的百分數低，反應難；活化能低，活化分子的百分數高，反應易。歸納總結一個反應要發生一般要經歷哪些過程？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能量三、影響化學反應速率的因素其他條件不變反應物濃度增大單位體積活化分子數增加反應速率加快反應物分子數增加【規律】反應物濃度增大，化學反應速率加快.1、濃度對化學反應速率的影響【原因】活化分子百分數不變單位t有效碰撞幾率增加1）固體或純液體，濃度是常數，因此改變它們的量，化學反應速率不變。但固體反應物表面積越大，反應速率越快。2）可逆反應，增大濃度，正、逆速率都增大。【注意事項】2、壓強對化學反應速率的影響其他條件不變氣體的壓強增大氣體濃度增大反應速率加快氣體體積減小【規律】壓強增大，化學反應速率加快【原因】活化分子百分數不變單位體積內活化分子數增加有效碰撞幾率增加【注意事項】1）適合有氣體參加的反應.壓強對固體和液體（溶液）間的反應無影響。2）氣體參加可逆反應，增大壓強，正、逆速率都增大。3）恒溫：P增大，V減小，增大，加快。恒容：充入氣體反應物，P增大，增大，加快充入無關氣體，P增大，V不變，不變，不變恒壓：充入無關氣體，V增大，降低，減慢。3、溫度對化學反應速率的影響溫度升高反應物分子能量升高有效碰撞幾率增加化學反應速率加快分子運動速率加速主因活化分子數增加活化分子百分數增加次因【規律】溫度升高，任何化學反應速率加快【原因】1）溫度對速率影響，對吸、放熱反應都適用。2）可逆反應，升溫，正、逆反應速率都加快。【注意事項】4、催化劑對化學反應速率的影響催化劑正催化劑負催化劑成千上萬倍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【規律】能量反應過程E1E2反應物生成物活化分子活化能反應熱沒加催化劑加了催化劑其他條件不變合適催化劑反應速率加快降低反應所需的能量【原因】活化分子百分數增加更多分子變成活化分子有效碰撞幾率增加4、催化劑對化學反應速率的影響1）催化劑只能改變反應速率，不能將不反應變成反應。2）同一催化劑能同等程度的改變可逆反應正、逆速率。3）催化劑有一定的選擇性和活化溫度。4）催化劑中毒：催化劑的活性往往因接觸少量雜質而明顯下降，甚至遭到破壞，這種現象叫催化劑中毒。【注意事項】5、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質等，也會對化學反應的速率產生影響。各條件對速率的影響大小是：