高二化学选修4影响化学反应速率的因素课件讲课稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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：,有效碰撞：,活化分子：,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,E,1,。,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,浓度：,压强：,温度：,催化剂：,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,2KMnO,4,+5H,2,C,2,O,4,+3H,2,SO,4,=,K,2,SO,4,+2MnSO,4,+10CO,2,+8H,2,O,实验用品,试管、胶头滴管、量筒、,烧,杯、,0.01mol/L,的,KMnO,4,溶液、,0.1mol/LH,2,C,2,O,4,溶液、,0.2mol/LH,2,C,2,O,4,溶液、,0.1mol/LH,2,SO,4,溶液,、,热水、,探究,实验,2-2,实验步骤,1.,取两支试管各加入,4mL 0.01mol/L,的,KMnO,4,溶液和,1mL 0.1mol.L,-1,H,2,SO,4,溶,液。,2.,向其中一支试管加入,2m,L,0.1mol/LH,2,C,2,O,4,溶液,向另一 支试管中加入,2mL0.2mol/L,H,2,C,2,O,4,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/LH,2,C,2,O,4,0.2mol/L,H,2,C,2,O,4,慢,快,探究实验,2-2,结论：,实验,2-2,结论：浓度大的,H,2,C,2,O,4,（,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+FeCl,3,=,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,CaCO,3,(,状,)+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,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,CaCO,3,粉末,A,D,答：不会。因为反应实质为：,Fe,3+,+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,N,2,+3H,2,2NH,3,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,N,2,，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,N,2,+O,2,=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,N,2,使压强增大,C,、体积不变充入,O,2,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)+H,2,O(g)=CO(g)+H,2,(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,N,2,使体系压强增大,D.,保持压强不变，充入,N,2,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,Na,2,S,2,O,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+SO,2,+S +H,2,O,实验用品,试管、胶头滴管、,量筒、烧杯、,0.2mol/L,的,H,2,SO,4,溶液、,0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,溶液,实验步骤,1.,取两支试管各加入,2mL0.1mol/L,的,H,2,SO,4,；再取两,支试管各加 入,2mL0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,；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/LNa,2,S,2,O,3,0.1mol/L,H,2,SO,4,反应温度,反应快慢,1,2ml,2ml,室温,2,2ml,2ml,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,x molH,2,和,y mol,2,(,),，,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,H,2,；,(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,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,实验用品,锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，,（,10,的,H,2,O,2,、,MnO,2,、带余烬木条）,实验步骤,1.,在锥形瓶中加入,10ml,H,2,O,2,，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,MnO,2,，观察现象；,探究,实验,2-4,MnO,2,.,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,2H,2,O,2,=2H,2,O+O,2,实验用品,试管、胶头滴管、漏斗、药匙，,（,5,的,H,2,O,2,、,0.1mol/LFeCl,3,溶液、,0.1mol/LCuSO,4,溶液,）,实验步骤,1.,在两支试管中分别加入,2ml,H,2,O,2,；,2.,再向两支试管中分别加入,1mlFeCl,3,溶液,，,1mlCuSO,4,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,H,2,O,2,10,H,2,O,2,慢,快,用碰撞理论如何分析？,不加,MnO,2,加,MnO,2,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,H,2,O,2,5,H,2,O,2,慢,快,加,0.1mol/LFeCl,3,加,0.1mol/LCuSO,4,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,1molH,2,和,1molI,2,(,气体,),，压强为,P,（,Pa,）,在一定温度下使其发生以下反应：,H,2,（,g,）,+I,2(g),=2HI,(g),H0,体积不变，加入,1molH,2,，速率,。,体积不变，加入,1molN,2,，速率,。,压强不变，加入,1molN,2,，速率,。,压强不变，加入,1molH,2,、,1molI,2,速率,。,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,CO,2,气体，若要增大反应速率，可采取的措施是,再加入,30,毫升,3mol/L,盐酸,改用,30,毫升,6mol/L,盐酸,改用,3,克粉末状大理石,适当升高温度（）,A,B,C,D,B,练习,2.,下图为将,Zn,投入一定浓度一定体积的,H,2,SO,4,中，解释图象的成因。（纵坐标为,H,2,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，硫酸的浓度下降占据主导地位，因而氢气的生成速率随时间先由慢到快，然后又由快到慢。,100 mL 6 molL,-1,H,2,SO,4,跟过量锌粉反应，一定,温度下，为了减缓反应进行的速率，但又不影响,生成氢气的总量，可向反应物中加入适量（）,A,碳酸钠,(,固体,)B,水,C,硫酸钾,(,固体,)D,硫酸铵,(,固体,),B,练习,3,：,练习,4,：,0.1mol/L Na,2,S,2,O,3,溶液和,0.1mol/L H,2,SO,4,溶液各,5mL,跟,10mL,水混合，反应速率为,v,1,mol/(L.s),；,0.2mol/L Na,2,S,2,O,3,溶液和,0.2mol/LH,2,SO,4,溶液各,5mL,跟,20mL,水混合，反应速率为,v,2,mol/(L.s),。则,在相同条件下，,v,1,和,v,2,的关系是,(),A v,1,v,2,B v,1,v,2,C v,1,v,2,D,不能确定,C,硫代硫酸钠,(Na,2,S,2,O,3,),与稀硫酸发生如下反应：,Na,2,S,2,O,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+SO,2,+S+H,2,O,下列四种情况中最早出现浑浊的是：,A,、,10,时,0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/LH,2,SO,4,各,5mL,B,、,10,时,0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,和,0.1 mol/LH,2,SO,4,各,5mL,，,加水,10mL,C,、,20,时,0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,和,0.1mol/LH,2,SO,4,各,5 mL,D,、,20,时,0.2mol/LNa,2,S,2,O,3,和,0.1mol/LH,2,SO,4,各,5 mL,，,加水,10 mL,C,练习,5,：,练习,3.,下列有关说法正确的是,(),A.,增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大,B.,有气体参加的化学反应,若增大压强,(,即缩小反应容器的体积,),可增加活化分子的百分数,从而使化学反应速率增大,C.,升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数,C,决定化学反应速率的主要因素是,A,反应物的浓度,B,反应温度,C,使用催化剂,D,反应物的性质,请同学们注意，化学反应速率的决定性因素在于化学物质本身！,D,反应物的性质,例题,2,冰箱延长食物保鲜期,你能举出生活中利用改变温度改变反应速率的例子吗,？,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,（紧扣对,C,的影响）,发散思考,：,压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？,食品袋中加除氧剂,你能举出生活中利用改变浓度改变反应速率的例子吗,？,再见,课后练习：,第二节,影响化学反应速率的因素,第二课时,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 高二化学备课组,