化学反应的影响因素.

2020/1/51第二章化学反应速率和化学平衡第二节影响化学反应速率的因素2020/1/52为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反应?与哪些因素有关系？问题：2020/1/53有效碰撞1、什么是有效碰撞？能引起分子间的化学反应的碰撞结论：分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件而有效碰撞是发生化学反应的充分条件推论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关2020/1/54没合适的取向没足够的能量足够的能量+合适的取向类比法：借鉴投篮碰撞理论2020/1/55活化分子2、什么是活化分子活化分子高出反应物分子平均能量的部分看图：能够发生有效碰撞的分子叫活化分子3、什么是活化能？2020/1/56能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量该反应是吸热反应还是放热反应?活化能与反应热有关吗?反应热2020/1/57n活=n总×活%活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子总数）×100%化学反应速率主要取决于：一个反应经历的过程普通分子活化能活化分子合理取向碰撞有效碰撞新物质能量有效碰撞的几率2020/1/58对于“活化能的大小虽然意味着一般分子成为活化分子的难易，但是却对这个化学反应前后的能量变化并不产生任何影响”这一句话如何理解？问题1：活化能为“0”的例子是怎么回事？问题2、2020/1/591、在通常情况下，Na与水的反应和Mg与水的反应哪个剧烈(反应速率快)？为什么？2、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中，产生CO2的速率哪个较快？为什么？3、石油的形成要多少年？炸药的爆炸呢？以上说明化学反应速率的决定因素是什么？决定化学反应速率的主要因素决定化学反应速率的因素是参加反应的物质本身的化学性质。2020/1/510影响反应速率的因素（2）外部因素（1）内部因素（主要因素）：反应物质本身的性质2020/1/511一、浓度对反应速率的影响浓度增大→单位体积内n总↑T不变，活%不变n活增大→有效碰撞↑→V↑1、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率实验2-2结论：浓度大的H2C2O4（aq）先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。2020/1/512浓度对反应速率的影响本质原因反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。2020/1/513a、此规律只适用于气体或溶液的反应，对于纯固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。c、随着化学反应的进行，反应物的浓度会逐渐减小，因此一般反应速率也会逐渐减小。注意：应用1：一定条件下，在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行()A、增加HCl的浓度B、加水C、增加同浓度盐酸的量D、改加CaCO3粉末b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。AD2020/1/514二、压强对化学反应速率的影响对于有气体参加的反应，当其他条件不变时，增大压强，气体的体积减小，浓度增大，反应速率加快。由于压强对固体、液体的体积几乎无影响，因此，对无气体参加的反应，压强对反应速率的影响可忽略不计。说明2020/1/515压强对反应速率的影响碰撞理论解释压强增大→浓度增大→单位体积内n活↑→有效碰撞↑2020/1/516规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。压强增大→体积减小其他条件不变→V↑→C增大压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的P增大→C成比例增大，P减小→C成比例减小压强只对于有气体参加的反应的速率有影响发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？2020/1/517注意：1、压强对反应速率的影响只适用于有气体参加的反应。2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。2020/1/518思考:在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时：Ⅰ减小体系压强，该反应的速率怎么变？Ⅱ在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？Ⅲ在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？Ⅳ在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？压强对反应速率的影响2020/1/519对于气体有下列几种情况:1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大2、恒容时：A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；B、冲入“无关气体”（如He）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变3、恒压时：冲入“无关气体”（如He等）→引起体积增大，→各反应物浓度减少→反应速率减慢。2020/1/520如下图所示，相同体积的a、b、c三密闭容器，其中c容器有一活塞，a、b两容器为定容容器，起始向三容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等，一定条件下发生2SO2+O22SO3的反应。问：③如起始在a、c两容器中通入同量的N2，则此时三容器起始压强为Pa___PbPc；①起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va___Vc；②反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va___Vc；===起始反应速率关系为Va___Vb___Vc巩固练习2020/1/521三、温度对化学反应速率的影响5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3热水冷水快慢Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O结论其它条件相同时，升高温度，反应速率加快；反之，降低温度，反应速率减慢。探究实验2020/1/522已知:4H++4I-+O2=2I2+2H2O现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系？【结论】其它条件相同时，温度高，出现蓝色的时间短；温度低，出现蓝色的时间长。一般来说，温度每升高10℃，反应速率增大到原来的2～4倍。科学探究2020/1/523温度对反应速率的影响碰撞理论解释升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。温度每升高10℃，速率增加2-4倍。2020/1/524四、催化剂对化学反应速率的影响2H2O22H2O+O2↑MnO2【结论】其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；正催化剂使反应速率加快，负催化剂使反应速率减慢。探究实验2020/1/525科学探究〖探究1〗设计实验比较在2mL5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比较二者分解速率？加入试剂0.1mol/LFeCl30.1mol/LCuSO4产生气泡快慢结论快慢FeCl3对该反应的催化效果更好2020/1/526科学探究〖探究2〗设计实验比较在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4对反应速率有否影响？加入试剂0.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O40.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O4MnSO4溶液褪色时间结论快慢MnSO4对该反应有催化作用2020/1/527科学探究〖探究3〗现有5mL淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何？加入试剂硫酸溶液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液碘水反应现象结论蓝色很快褪去蓝色很难褪去唾液对该反应的催化效果更好催化剂是有选择性的2020/1/528能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热没加催化剂加了催化剂催化剂对反应速率的影响2020/1/529影响化学反应速率的因素小结浓度增大→单位体积内n总↑T不变，活%不变n活增大→有效碰撞↑→V↑压强增大→体积减小其他条件不变→V↑→C增大T↑→普通分子变为活化分子→活%↑→n活↑→V↑正催化剂→降低反应的活化能→V↑→n活↑→活%↑n总不变2020/1/530影响外因单位体积内有效碰撞频率化学反应速率分子总数活化分子数增大反应物浓度增大压强升高温度正催化剂增加增加增加加快增加增加增加加快不变增加增加加快不变增加增加加快影响化学反应速率的因素小结2020/1/531（5）固体表面积：块装固体反应速率小于粉末状固体反应速率。（6）溶剂的性质、光、超声波、磁场等其他2020/1/532增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（）对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是（）升高温度使反应速率加快的主要原因是（）使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数B、增大分子的运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加AACD巩固练习2020/1/533巩固练习下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（）A、增大浓度B、增大压强C、升高温度D、使用催化剂D2020/1/534随堂练习1、下列说法正确的是（）A、一定条件下，增大反应物的量会加快化学反应速率。B、增大压强，肯定会加快化学反应速率。C、活化分子间所发生的碰撞为有效碰撞。D、能够发生有效碰撞的分子叫活化分子。D2020/1/5352．在恒温恒容条件下，能使A(g)＋B(g)C(g)＋D(s)正反应速率加快的是()A．减少C或D的物质的量B．增大D的物质的量C．减少B的物质的量D．增大A或B的物质的量D2020/1/5363把下列四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是()A．10℃20mL3mol/L的X溶液B．20℃30mL2mol/L的X溶液C．10℃10mL4mol/L的X溶液D．10℃10mL2mol/L的X溶液B2020/1/5374、在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？（1）夏天的食物易霉变，冬天就不易发生该现象。（2）熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体。（3）工业上常将固体燃料粉碎，以提高燃烧效率。（4）同体积同浓度的硫酸溶液和盐酸溶液与同样大小且质量相同的锌粒反应，产生气体有快有慢。（5）集气瓶中H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸。（6）浓硝酸常盛放在棕色瓶里，且放在黑暗处和温度低的地方。温度催化剂接触面积浓度光照光照、温度2020/1/5385、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是（）A、盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍B、盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来的一半C、盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固体G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG