高二化学选修4影响化学反应速率的因素课件

第二节影响化学反应速率的因素第一课时选修4《化学反应原理》第二章化学反应速率与化学平衡新会二中黄秀萍学习目标：掌握内因和外因如浓度、压强对化学反应速率的影响。重点:浓度、压强等外界条件对化学反应速率的影响。难点：学会用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等理论来解释外界条件对反应速率的影响。没足够的能量足够的能量合适的取向借鉴投篮——获得灵感没合适的取向..\反应速率实验.swf知识回顾及知识准备：⑴有效碰撞：⑵活化分子：⑶活化能:能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。能够发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，单位体积内活化分子数越多，化学反应速率就会越快。反应速率理论本质分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论分子间能够发生化学反应的条件：(必要条件)反应物分子必须相互碰撞；(充要条件)1、分子必须具有一定的能量2、活化分子碰撞时，必须有合适的取向一、影响反应速率的因素（2）外因：（1）内因（主要因素）：由参加反应物的性质决定①浓度：②压强：③温度：④催化剂：⑤其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。一、浓度对化学反应速率的影响[实验目的]探究浓度的不同对化学反应速率的影响[实验原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O[实验用品]试管、胶头滴管、量筒、烧杯、0.01mol/L的KMnO4溶液、0.1mol/LH2C2O4溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、热水、探究实验2-2[实验步骤]1.取两支试管各加入4mL0.01mol/L的KMnO4溶液和1mL0.1mol.L-1H2SO4溶液。2.向其中一支试管加入2mL0.1mol/LH2C2O4溶液,向另一支试管中加入2mL0.2mol/LH2C2O4溶液。3.然后两支试管放入热水烧杯观察两支试管中的实验现象。其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。加入试剂实验快慢浓度对化学反应速率的影响0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢快探究实验2-2结论：实验2-2结论：浓度大的H2C2O4（aq）先褪色碰撞理论用碰撞理论简单解释浓度对反应速率的影响？【交流与讨论】影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数增大浓度浓度对反应速率的影响影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数增大浓度增加增加增加加快注意对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。练2）：如反应：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入KCl晶体，会不会影响化学反应速率？为什么？练1）：一定条件下，在CaCO3(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AD答：不会。因为反应实质为：Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3练3）：一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）A、氢氧化钠固体；B、水；C、氯化铵固体；D、醋酸钠固体。BD请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响。二、压强对反应速率的影响增大压强，气体体积缩小，反应物浓度增大，反应速率加快。碰撞理论用碰撞理论简单解释压强对反应速率的影响？【交流与讨论】..\压强因素.swf影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数增大压强增加增加增加加快结论：其它条件不变时，有气体参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。注意：1、压强对反应速率的影响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。例1、在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时：1)减小体系压强，该反应的速率怎么变？2)反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？3)在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？4)在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？讨论发散思考：压强的改变对于任何有气体参加化学反应的速率都有影响吗？反应速率无变化！解释：He分子3)在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？4)在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？☆对于气体有下列几种情况的规律: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、充入“无关气体”（如He等）→引起总压增大，但各反应物的浓度不变→反应速率不变3、恒压时：充入“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。对于压强的改变，只有引起反应体系中反应物浓度的变化，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。注意！！一、影响反应速率的因素内因:由参加化学反应的物质的性质决定(主要因素)外因：当其它条件不变时•1.浓度的影响：增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。•2.压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应）增加体系的压强，增加反应物浓度，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，降低反应物浓度，可以减慢化学反应速率。•（总之：改变压强，其实是改变了反应物的浓度。）小结影响外因单位体积内有效碰撞次数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增加增加增加加快增加增加增加加快影响化学反应速率的因素的微观分析练4）：对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大B、体积不变充入N2使压强增大C、体积不变充入O2使压强增大D、使体积增大到原来的2倍E、体积不变充入氦气使压强增大DE练5）：反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加C的量B.将容器的体积缩小一半C.保持体积不变，充入N2使体系压强增大D.保持压强不变，充入N2使容器体积变大AC三、温度对化学反应速率的影响第2组[实验目的]探究温度的不同对化学反应速率的影响[实验原理]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O[实验用品]试管、胶头滴管、量筒、烧杯、0.2mol/L的H2SO4溶液、0.1mol/LNa2S2O3溶液[实验步骤]1.取两支试管各加入2mL0.1mol/L的H2SO4；再取两支试管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3；分成两组。2.将其中一组试管浸入到热水中，将另一组试管浸入到冷水中；3.经过一段时间后，把每一组两支分别混合观察现象。探究实验2－3二1班其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。编号0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4反应温度反应快慢12ml2ml室温22ml2ml热水温度对化学反应速率的影响慢快探究实验2－3用碰撞理论如何分析？结论：温度对反应速率的影响影响外因单位体积内有效碰撞次数化学反应速率分子总数活化分子数升高温度不变增加增加加快温度对反应速率的影响本质原因升高温度，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。一般说来，温度每升高10℃，速率增加2-4倍。注意:1.温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应。2.温度对任何反应的反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响的程度不同。练习2：在密闭容器里，通入xmolH2和ymolＩ2(ｇ)，改变下列条件，反应速率将如何改变?(1)升高温度；(2)充入更多的H2；(3)扩大容器的体积；加快加快减慢练习1：升高温度能加快反应速率的主要原因是A加快分子运动的速率，增加分子碰撞的机会B降低反应物分子的能量C增大活化分子的百分数D以上说法均对C四、催化剂对化学反应速率的影响第3组[实验目的]探究催化剂对化学反应速率的影响[实验原理]2H2O2====2H2O+O2↑[实验用品]锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，（10％的H2O2、MnO2、带余烬木条）[实验步骤]1.在锥形瓶中加入10mlH2O2，塞紧瓶塞，从短导管插入带余烬木条，观察现象；2.经漏斗向锥形瓶加入少量MnO2，观察现象；探究实验2-4MnO2..\催化剂因素.swf四、催化剂对化学反应速率的影响第4组[实验目的]探究催化剂对化学反应速率的影响[实验原理]2H2O2====2H2O+O2↑[实验用品]试管、胶头滴管、漏斗、药匙，（5％的H2O2、0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液）[实验步骤]1.在两支试管中分别加入2mlH2O2；2.再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液，1mlCuSO4溶液；3.观察比较两支试管中的实验现象。科学探究1催化剂探究实验2-4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。加入试剂实验快慢催化剂对化学反应速率的影响10％H2O210％H2O2慢快用碰撞理论如何分析？不加MnO2加MnO2碰撞理论解释各外界因素对速率的影响反应速率理论本质探讨分子运动相互碰撞分子具有足够能量活化分子有合适的取向有效碰撞化学反应碰撞理论n活=n总×活%正催化剂→降低反应的活化能→V↑催化剂→n活↑——改变反应的途径→活%↑n总不变钻隧道生成物平均能量活化分子具有能量反应物平均能量能量无催化剂活化分子能量反应物平均能量生成物平均能量有催化剂提醒：使用催化剂同等程度的增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。没特别指明一般指正催化剂催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用催化剂一定的具有选择性生成物平均能量活化分子具有能量反应物平均能量能量活化分子能量反应物平均能量生成物平均能量解释：“对可逆反应而言，催化剂既能催化正反应又能催化逆反应”试利用如图原理加以解释？探究实验2-4结论：其它条件不变时，不同催化剂对反应有不同的选择性；选用适当的催化剂是改变反应速率的有效方法之一。加入试剂实验快慢催化剂对化学反应速率的影响5％H2O25％H2O2慢快加0.1mol/LFeCl3加0.1mol/LCuSO4小结：影响化学反应速率的因素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活化分子分子数百分数增大反应物浓度增大压强升高温度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不变不变增大增大例：密闭容器中通入1molH2和1molI2(气体)，压强为P（Pa）在一定温度下使其发生以下反应：H2（g）+I2(g)=2HI(g)△H0①体积不变，加入1molH2，速率。②体积不变，加入1molN2，速率。③压强不变，加入1molN2，速率。④压强不变，加入1molH2、1molI2速率。⑤升高温度，速率。增大增大减小不变不变【练习与实践】练习1.用3克块状大理石与30毫升3mol/L盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是①再加入30毫升3mol/L盐酸②改用30毫升6mol/L盐酸③改用3克粉末状大理石④适当升高温度（）A．①②④B．②③④C．①③④D．①②③B练习2.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）由图象可知氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。反应体系中硫酸所提供的氢离子浓度是由大到小，若氢气的生成速率由其决定速率的变化趋势也应由快到慢，反应前半程的原因只能是温度所致，锌与硫酸反应时放热，体系温度逐渐升高，温度对反应速率的影响占主导地位，一定时间后