第二节影响化学反应速率的因素1、有效碰撞:能发生化学反应的碰撞。2、活化分子:能发生有效碰撞的分子。一、有效碰撞理论3、活化能:活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需要的能量)4、活化分子百分数:(活化分子数/反应物分子数)×100%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一句话总结一个反应要发生一般要经历哪些过程?普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量二、影响化学反应速率的因素(一)内因:反应物本身的性质物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素,反应类型不同有不同的化学反应速率,反应类型相同但反应物不同,化学反应速率也不同。(二)外因:外界条件如:温度、浓度、压强、催化剂等1、浓度对化学反应速率的影响。(2)原因:在其他条件不变时,对某一反应来说,活化分子百分数是一定的,即单位体积内的活化分子数与反应物的浓度成正比。所以当反应物的浓度增大时,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。(但活化分子的百分数不变)(1)影响:其他条件不变时,增大反应物的浓度,增大反应速率;减小反应物的浓度,减小化学反应的速率。注意:a、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,因此改变它们的量不会改变化学反应速率。b、化学反应若是可逆反应,当反应物或生成物的浓度改变,其正反应速率和逆反应速率的改变也符合上述规律。练习:以下四种X溶液,分别加入四个盛有10mL2mol/L的盐酸烧杯中,并加水稀释至50mL,此时反应开始,其中v最大的是()A、5mL4mol/LB、20mL3mol/LC、10mL5mol/LD、25mL2mol/LB2、压强对反应速率的影响。(2)原因:对气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积的反应物的物质的量,即增加反应物的浓度,因而可以增大化学反应的速率。(1)规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。注意:a、压强影响,只适用于讨论有气体参加的反应,当然并不一定全部是气体参加的反应。b、压强影响反应速率,必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则,压强的变化并没有作用到反应的体系上。即压强变则体积变,实际是浓度的变化。若容器的体积不变,因为各气体的浓度没有变,则速率不变。只有能改变浓度的压强才对速率有影响。如在密闭容器中通入惰性气体。注意:a、温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用,即温度对速率的影响不受状态的限制。b、反应若是可逆反应,升高温度时,正反应速率、逆反应速率都加快,但吸热反应比放热反应增加的程度要大;降低温度时,正反应速率、逆反应速率都减小,但吸热反应速率减小的程度比放热反应减小的程度要大。C、温度每升高10℃,速率增大到原来的2—4倍。4、催化剂对化学反应速率的影响。原因:在其他条件不变时,使用催化剂可以大大降低反应所需要的能量,会使更多的反应物分子成为活化分子,大大增加活化分子百分数,因而使反应速率加快。规律:催化剂可以改变化学反应的速率。正催化剂:能够加快反应速率的催化剂。负催化剂:能够减慢反应速率的催化剂。如不特意说明,指正催化剂。2H2O2====2H2O+O2↑MnO2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加了催化剂没加催化剂E3活化能降低△H=(E1-E2)0放热反应注意:a、凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。b、同一催化剂能同等程度的改变化学反应的速率。c、催化剂中毒:催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏,这种现象叫催化剂中毒。D、催化剂不能改变反应,不能改变生成物的量,也不能使本来不能发生的反应变为可能。5、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等,也会对化学反应的速率产生影响。各条件对速率的影响大小是:催化剂温度浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性,要针对具体反应具体分析。总结:外界条件对化学反应速率的影响(总结)影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度(单位体积活化分子数)增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变练习:对于在溶液间进行的反应,对反应速率影响最小的因素是()A、温度B、浓度C、压强D、催化剂练习: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√√练习:设NO+CO22CO(正反应吸热)反应速率为v1;N2+3H22NH3(正反应放热)反应速率为v2。对于前述反应,当温度升高时,v1和v2变化情况为()A、同时增大B、同时减小C、v1减少,v2增大D、v1增大,v2减小√练习: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)加入催化剂;(3)充入更多的H2;(4)扩大容器的体积;(5)容器容积不变,通入氖气。练习:把除去氧化膜的镁条放入盛有一定浓度的稀盐酸的试管中,发现H2的生成速率v随时间t的变化关系图2—1。其中t1~t2速率变化的原因是__________;t2~t3速率变化的原因是_______。练习:KClO3和NaHSO3间的反应生成Cl-和SO42-离子的速度与时间关系如图所示,已知反应速率随c(H+)的增加而加快,试说明(1)为什么反应开始时,反应速率增大?(2)反应后期速率降低的主要原因是什么?反应速率时间练]在25℃时,向100mL含HCl14.6g的盐酸中,放入5.6g铁粉,反应进行到2s时收集到氢气1.12L(标况),之后反应又进行了4s,铁粉全溶解。若不考虑体积变化,则:(1)前2s内用FeCl2表示的平均反应速率为;(2)后4s内用HCl表示的平均反应速率为;(3)前2s与后4s比较,反应速率较快,其原因可能。0.25mol/(L·s)0.25mol/(L·s)前2s前2s时段盐酸浓度比后4s时段大练]下表数据是在某高温度下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录:反应时间t/h1491625MgO层厚Y/nmNiO层厚Y′/nm0.05ab0.20a2b0.45a3b0.80a4b1.25a5b*注:a和b均为与温度有关的常数请填空回答:⑴金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是。⑵金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是(填直线、抛物线、对数或双曲线等类型):MgO氧化膜厚Y属型,NiO氧化膜厚Y′属型。⑶Mg与Ni比较,哪一种金属具有良好的耐氧化腐蚀性:,其理由是:。反应速率可以用反应物的消耗速率,也可以用产物的生成速率。直线抛物线Ni它的腐蚀速率随时间的增长比镁的要慢定向碰撞能量变化随堂练习下列说法错误的是A.当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时,才能发生化学反应B.发生有效碰撞的分子一定是活化分子C.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞D.活化分子间每次碰撞都发生化学反应E.能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量F.活化能指活化分子多出反应物分子能量的那部分能量G.使用催化剂能改变分子的活化能H.催化剂能使不起反应的物质间发生反应√√√