化學選修四影響化學反應速率的因素第1頁/共42頁一.有效碰撞理論

化學反應發生的先決條件是反應物分子之間必須發生碰撞，但不是任何兩種反應物分子之間的碰撞都能發生化學反應，只有少數分子之間的碰撞能發生化學反應，這種能夠發生化學反應的碰撞稱為有效碰撞。能夠引起分子間發生化學反應的碰撞。（1）有效碰撞：（2）活化分子：具有較高能量，能夠發生有效碰撞的分子。（3）活化能：活化分子高出反應物分子平均能量的部分。或普通分子變成活化分子所需的最低能量。第2頁/共42頁能量反應過程E1E2反應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是吸熱反應還是放熱反應?活化能與反應熱有關嗎?反應熱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。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，單位時間內有效碰撞越多，反應速率越快。結論：第3頁/共42頁【思維拓展】用哪些方法可以增加反應體系的活化分子數？

提示：一定條件下，活化分子數不變。增加反應體系的活化分子數有兩個途徑：(1)增加單位體積內活化分子數，如采取增大反應物濃度、加壓等措施；(2)增加活化分子百分數，如采取升高溫度、使用催化劑等措施。活化分子百分數：

（活化分子數/反應物分子總數）×100%n活=n總×活%第4頁/共42頁沒合適的取向沒足夠的能量類比法：借鑒投籃——獲得靈感足夠的能量合適的取向

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？第5頁/共42頁第6頁/共42頁所有能夠改變內能,運動速率,以及碰撞機率的方法，都可以用來改變、控制反應的速率。化學反應速率主要取決于：有效碰撞頻率。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有效碰撞化學反應化學反應發生的條件第7頁/共42頁（1）鈉與冷水能劇烈反應，而鎂與沸水只能微弱反應.（2）新鮮的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久。（3）硫在純氧中比在空氣中燃燒劇烈。（4）香蕉采摘的時候并不是完全熟的，常用乙烯作為

它的催熟劑。（5）煤粉比煤塊更容易燃燒。思考與交流用化學的觀點解釋下列事實：思考：濃度、壓強、溫度、催化劑的變化對有效碰撞的頻率有何影響？第8頁/共42頁一、濃度對反應速率的影響實驗2-2

草酸：化學式H2C2O4，學名乙二酸，結構簡式HOOC－COOH，是一種弱酸。草酸具有很強的還原性，與氧化劑作用易被氧化成二氧化碳和水。可以使酸性高錳酸鉀（KMnO4）溶液褪色，并將其還原成正2價錳離子。這一反應在定量分析中被用作測定高錳酸鉀濃度的方法。

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O向KMnO4溶液中加入不同濃度的H2C2O4（草酸）溶液第9頁/共42頁第10頁/共42頁實驗2-20.01mol/L的KMnO4

溶液0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O結論：其它條件相同時，增大反應物的濃度，反應速率加快；減小反應物的濃度，反應速率減慢。一、濃度對反應速率的影響現象：有氣泡產生,加入較濃H2C2O4溶液試管，KMnO4先褪色。第11頁/共42頁用碰撞理論來解釋濃度對化學反應速率的影響—普通分子—活化分子增大濃度其他條件不變反應物濃度增大→單位體積內活化分子數________→單位時間內有效碰撞幾率________→反應速率________；反之，反應速率________。微觀解釋：增加減慢增加增加加快增加增多第12頁/共42頁增加反應物的物質的量一定能加快反應速率嗎？

【答案】

不一定，若增加固體或純液體的物質的量，該物質的物質的量濃度不變，則化學反應速率不變。【思維拓展】第13頁/共42頁a、此規律只適用于氣體或溶液的反應，對于固體或純液體反應物，一般情況下其濃度是常數，因此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。c、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。vtb、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。注意！d、若濃度增大，改變物質性質，要具體分析反應速率的變化。如：鐵、鋁于硫酸的反應。第14頁/共42頁KETANGJIANCE例

下列措施能明顯增大原反應的化學反應速率的是(

)A．Na與水反應時增大水的用量B．將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應制取H2C．用濃硫酸代替稀H2SO4與鐵反應D．恒溫、恒容條件下，在工業合成氨反應中，增加氮氣的量【答案】D[解析]Na和水的反應中增加水的用量，水為純液體，對其濃度幾乎無影響，反應速率幾乎不變，A項錯誤；98%的濃H2SO4與Zn反應生成SO2，而不生成H2，B項錯誤；濃硫酸與鐵發生鈍化作用，生成物阻礙了反應的進一步進行，C項錯誤；恒溫恒容時增加氮氣的用量，氮氣的濃度增大，化學反應速率明顯加快，D項正確。第15頁/共42頁二、壓強對化學反應速率的影響

對于有氣體參加的反應，當其他條件不變時，增大體系壓強，氣體的體積減小，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，因而可以增大化學反應的速率。說明增大壓強，反應物濃度增大，反應速率增大。減小壓強，反應物濃度減小，反應速率減小。第16頁/共42頁用碰撞理論來解釋壓強對化學反應速率的影響—普通分子—活化分子增大壓強其他條件不變增大壓強→體積縮小→反應物濃度增大→單位體積內活化分子數________→單位時間內有效碰撞的次數______→反應速率________；反之，反應速率________。微觀解釋：增多增加加快減慢第17頁/共42頁思考:在N2+3H2

2NH3中，當其他外界條件不變時：Ⅰ減小體系壓強，該反應的速率怎么變？Ⅱ在反應中保持體系容積不變，充入N2

，反應的速率怎么變？Ⅲ在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？Ⅳ在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？壓強對反應速率的影響減小增大不變減小第18頁/共42頁對于氣體有下列幾種情況:1、恒溫時：增大壓強→體積減少→C增大→反應速率增大2、恒容時：

A、充入氣體反應物→反應物濃度增大→濃度增大→反應速率增大；

B、充入“無關氣體”（如He、N2等）→引起壓強增大，但反應器的體積不變，各物質的濃度不變→反應速率不變3、恒壓時：充入“無關氣體”（如He等）→引起體積增大，→各反應物濃度減少→反應速率減慢。第19頁/共42頁

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成比例減小發散思考：壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？提示：改變壓強只能改變有氣體參加或有氣體生成的反應的化學反應速率，而對于只有固體或純液體參加的反應來說，改變壓強，對化學反應速率幾乎沒有影響。第20頁/共42頁KETANGJIANCE例

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，通入H2O(g)D．壓強不變充入N2使容器體積增大【答案】A[解析]增加C的用量，由于是固體，對其濃度無影響，對化學反應速率無影響，A項正確；容器體積壓縮一半，氣態物質濃度增大，化學反應速率加快，B項錯誤；體積不變，通入H2O(g)，增大反應物濃度，化學反應速率加快，C項錯誤；壓強不變充入N2，氣態反應物和生成物濃度減小，反應速率減小，D項錯誤。第21頁/共42頁Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O探究實驗三、溫度對反應速率的影響

不同溫度條件下同濃度硫酸與Na2S2O3溶液的反應

硫代硫酸鈉（Na2S2O3），又名次亞硫酸鈉、大蘇打、海波。它是常見的硫代硫酸鹽，無色透明的單斜晶體。硫代硫酸鈉易溶于水，遇強酸反應產生硫和二氧化硫。第22頁/共42頁第23頁/共42頁5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3熱水冷水快慢Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O結論：

其它條件相同時，升高溫度，反應速率加快；反之，降低溫度，反應速率減慢。探究實驗三、溫度對反應速率的影響現象：混合后均出現渾濁，但熱水一組首先出現渾濁。第24頁/共42頁用碰撞理論來解釋溫度對化學反應速率的影響—普通分子—活化分子升高溫度其他條件不變微觀解釋：增多升高溫度，活化分子的百分數________，分子的運動速率加快，分子間有效碰撞的幾率________，反應速率________。增大增大溫度每升高10℃，速率增加2-4倍。第25頁/共42頁已知:4H++4I-+O2=2I2+2H2O現有1mol/LKI溶液0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，請設計實驗探究溶液出現藍色的時間與溫度的關系？【結論】其它條件相同時，溫度高，出現藍色的時間短；

溫度低，出現藍色的時間長。科學探究【注意】

（1）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、逆反應速率都減小。（2）一般，溫度每升高10℃，化學反應速率增大2～4倍。第26頁/共42頁探究實驗四、催化劑對反應速率的影響第27頁/共42頁2H2O22H2O+O2↑MnO2探究實驗四、催化劑對反應速率的影響現象：加MnO2前帶有余燼的木條沒有明顯的變化；加入MnO2后，_____________，余燼木條________，火焰明亮。迅速產生大量氣泡復燃實驗結論：MnO2能加速H2O2的分解，MnO2作催化劑。第28頁/共42頁(1)圖像：途徑Ⅰ表示____________________，途徑Ⅱ表示________________。(2)微觀解釋：使用催化劑，改變了反應的路徑，反應的活化能________，由____變為____，活化分子的________增多，使有效碰撞的幾率________，反應速率________。沒使用催化劑使用了催化劑降低E1E2百分數提高加快用碰撞理論來解釋催化劑對化學反應速率的影響規律：其它條件相同時，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。微觀解釋：第29頁/共42頁催化劑對可逆反應中的正、逆反應速率的影響是否相同？提示：因催化劑對化學反應速率的影響是降低活化能，增加有效碰撞次數，對正、逆反應的影響是相同的，所以催化劑對正、逆反應速率的影響相同。【思維拓展】第30頁/共42頁例

亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時，剛加入硫酸，反應緩慢，隨后突然反應釋放出大量ClO2，這是因為(

)A．酸使亞氯酸的氧化性增強B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使反應生成物的濃度降低KETANFJIANCE【答案】C[解析]由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛加入硫酸時反應緩慢，隨后突然反應加快，這說明分解生成的產物中的某種物質起了催化劑的作用，故正確答案為C。第31頁/共42頁(1)催化劑有正、負之分，一般情況下的催化劑是指正催化劑。(2)催化劑有選擇性，不同的化學反應的催化劑不相同，催化劑具有一定的活化溫度。(3)催化劑對可逆反應的正、逆反應的速率影響相同。【特別提醒】第32頁/共42頁第33頁/共42頁科學探究

〖探究1〗設計實驗比較在2mL5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比較二者分解速率？加入試劑0.1mol/LFeCl3

0.1mol/LCuSO4

產生氣泡快慢結論快慢FeCl3對該反應的催化效果更好

第34頁/共42頁第35頁/共42頁科學探究〖探究2〗設計實驗比較在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4對反應