高中化学选修四省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二节 影响化学反应速率原因第1页一辆汽车行驶速率决定原因是什么？影一辆汽车行驶速率决定原因是什么？影响原因是什么？响原因是什么？决定原因是：汽车性能（如决定原因是：汽车性能（如QQQQ和宝马）和宝马）影响原因：影响原因：天气天气 路况路况 燃料质量燃料质量 司机驾驶水平和经验司机驾驶水平和经验 想一想？想一想？第2页有效碰撞理论回顾化学反应发生化学反应发生先决条件是反应物分子必须发生碰撞先决条件是反应物分子必须发生碰撞;但不是任何两种反应物分子之间碰撞都能发生反应但不是任何两种反应物分子之间碰撞都能发生反应,只有少数分子碰撞能发生反应只有少数分子碰撞能发生反应,这种这种能够发生化学反能够发生化学反应碰撞应碰撞称为称为有效碰撞有效碰撞。活化分子：活化分子：活化能：活化能：活化分子比普通分子高能量，活化分子比普通分子高能量，符号符号Ea。单位单位 ：kJmol-1 活化分子间碰撞活化分子间碰撞 为有效碰撞。为有效碰撞。能够发生有效碰撞分子。能够发生有效碰撞分子。不一定不一定第3页能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出能量出能量该反应是该反应是吸热吸热反反应应还是还是放热放热反应反应?活化能与反活化能与反应热相关吗应热相关吗?反应热反应热第4页普通普通分子分子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向取向碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量一个反应经历过程：一个反应经历过程：回顾回顾第5页相同条件下，相同条件下，E Ea a越大，活化分子百分数（越大，活化分子百分数（f f），反应，反应 。反之，。反之，E Ea a越小，越小，f f ，反应，反应 。小知识：小知识：.某一化学反应速率大小与单位时间内某一化学反应速率大小与单位时间内 相关。相关。活化分子百分数：活化分子百分数：（活化分子数（活化分子数/反应物分子总数）反应物分子总数）100%100%E Ea a大小与反应物本性大小与反应物本性(物质分子结构、化学键物质分子结构、化学键)相关。相关。在一定条件下（、在一定条件下（、T T一定）一定）,反应物中反应物中活化分活化分子子百分数百分数为定值为定值。N活活=N总活活%有效碰撞次数有效碰撞次数 越小越小越慢越慢越大越大越快越快第6页反应反应物本物本身性身性质质活化活化能大能大小小单位单位体积体积内活内活化分化分子多子多少少单位单位时间时间内有内有效碰效碰撞次撞次数多数多少少化学化学反应反应速率速率快慢快慢决定决定决定决定决定决定决定决定内内 因因外外 因因影响化学反应速率原因影响化学反应速率原因第7页一内部原因（主要原因）参加反应物质性质二外部原因浓度：（试验（试验2-22-2）试验试验2-2结论结论：浓度大浓度大H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色。）先褪色。在其它条件不变时，增大反应物浓度，能够增大反在其它条件不变时，增大反应物浓度，能够增大反应速率。应速率。2KMnO2KMnO4 4+5H+5H2 2C C2 2O O4 4+3H+3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4+2MnSO+2MnSO4 4+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2O O试验试验原理：原理：第8页规律：其它条件不变时，增大反应物浓度，能够增大反应速率；减小反应物浓度，能够减小化学反应速率。（P、T一定时：一定时：C反应物反应物，C反应物反应物，）本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多活化分子数增多，有效，有效碰撞频率增加，反应速率增大。碰撞频率增加，反应速率增大。第9页浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活%不变不变C C活活增大增大有效碰撞有效碰撞分析：分析：注意：a.a.此规律此规律只适合用于气体或溶液反应只适合用于气体或溶液反应，对于，对于纯固体纯固体或液体或液体反应物，普通情况下其浓度是常数，所以反应物，普通情况下其浓度是常数，所以改改变变它们它们量量普通普通不会改改变学反应速率不会改改变学反应速率。b b普通来说，普通来说，固体固体反应物反应物表面积越大表面积越大，反应，反应速率越速率越大大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。，固体反应物表面积越小，反应速率越小。c c伴随化学反应进行，伴随化学反应进行，反应物反应物浓度浓度会逐步会逐步减小减小，所，所以普通以普通反应速率反应速率也会逐步也会逐步减小减小。第10页一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加紧反反应中，为了加紧反应速率，以下那些方法可行：应速率，以下那些方法可行：A A、增加、增加HClHCl浓度浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸量、增加同浓度盐酸量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 AD如反应：如反应：3KSCN+FeCl3KSCN+FeCl3 3 =Fe(SCN)Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KClKCl晶体，会不会影晶体，会不会影响化学反应速率？响化学反应速率？不会不会第11页3.3.10mL、6mol/L硫酸与过量锌粉硫酸与过量锌粉反反应应，在一定温度下，在一定温度下，为为了了减慢减慢反反应应速率，速率，但又不影响生成但又不影响生成H2总量，可向总量，可向反应物中加入适量反应物中加入适量()A、碳酸钠固体碳酸钠固体 B、水、水 C、硫酸钾溶液硫酸钾溶液 D、氢氧化钠固体氢氧化钠固体BC第12页2压强：请试依据浓度对化学反应速率影响推出压强对化请试依据浓度对化学反应速率影响推出压强对化学反应速率影响情况学反应速率影响情况 其它条件不变，压强增大，其它条件不变，压强增大，体积缩小，化学反应速率加体积缩小，化学反应速率加紧。紧。其其它它条条件件不不变变气气体体压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加紧紧气气体体体体积积减减小小第13页注意：注意：压强增大压强增大 体积减小体积减小其它条件不变其它条件不变CC反应物反应物增大增大规律：对于有气体参加反应规律：对于有气体参加反应，若其它条件不变，若其它条件不变，压强压强对于反应速率影响是对于反应速率影响是经过对浓度影响经过对浓度影响实现实现 p增大增大c成百分比成百分比增大，增大，p减小减小c成百分比成百分比减小减小1 1、压强对反应速率影响仅适合用于有气体参加反应。2 2、因为固体、液体粒子间空隙很小，增大压强几乎、因为固体、液体粒子间空隙很小，增大压强几乎不能改变它们浓度，所以对不能改变它们浓度，所以对只有只有固体或液体参加反固体或液体参加反应应，压强改变压强改变对于反应速率影响能够对于反应速率影响能够忽略不计忽略不计。分析：分析：C C活活增大增大第14页3.3.在在N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3中，当其它外界条件不变时中，当其它外界条件不变时 减小体系压强，该反应速率怎么变？减小体系压强，该反应速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 N2，反应速率，反应速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入HeHe，反应速率，反应速率怎么变？怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入HeHe，反应速率怎，反应速率怎么变？么变？压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积改变现象。不然，压强改变并没有作用到反应体系改变现象。不然，压强改变并没有作用到反应体系上。即上。即压强变则体积变，实际是浓度改变压强变则体积变，实际是浓度改变。若容器。若容器体积不变，因为各气体浓度没有变，则速率不变。体积不变，因为各气体浓度没有变，则速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。如在密闭容器中通入惰性气体。注意：注意：第15页对于气体有以下几个情况对于气体有以下几个情况:1 1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积降低体积降低CC增大增大反应速率反应速率增大。增大。2 2、恒容时：、恒容时：3 3、恒压时：、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe等）等）引发体引发体积增大，积增大，各反应物浓度降低各反应物浓度降低反应速率减慢。反应速率减慢。注意：压强对反应速率影响应看是否改变了气体反应物浓度。A A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压增大总压增大反应速率增大反应速率增大；B B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe、N N2 2等）等）引发总压增引发总压增大，但各反应物分压不变，各物质浓度不变大，但各反应物分压不变，各物质浓度不变反应反应速率不变速率不变第16页练习练习4：对对于反于反应应N2+O2=2NO在密在密闭闭容器中容器中进进行，以下行，以下条件哪些不能加条件哪些不能加紧该紧该反反应应化学反化学反应应速率速率()A、缩缩小体小体积积使使压压强强增大增大 B、体、体积积不不变变充入充入 N2 使使压压强强增大增大C、体、体积积不不变变充入充入 O2使使压压强强增大增大 D、使体、使体积积增大到原来增大到原来2倍倍E、体、体积积不不变变充入氦气使充入氦气使压压强强增大增大DE第17页3.温度：试验试验2-32-3Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O试验试验2-3结论：结论：其它条件不变，其它条件不变，温度温度升高，升高，反应速率加紧反应速率加紧1 1、规律：、规律：其它条件不变时，升高温度，其它条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。反应速率增大；降低温度，反应速率减小。试验测得：温度每升高试验测得：温度每升高10，反应速率通常增大到，反应速率通常增大到原来原来24倍。倍。第18页本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得子，使得活化分子百分数提升活化分子百分数提升，活化分子间有效碰撞，活化分子间有效碰撞频率变大，故反应速率增大。频率变大，故反应速率增大。次要原因：温度升高，分子运动速度加紧，能量较高次要原因：温度升高，分子运动速度加紧，能量较高分子之间碰撞频率随之提升。分子之间碰撞频率随之提升。第19页1、其它条件不变，温度升高，反应速率加紧其它条件不变，温度升高，反应速率加紧 C C活活2、温度对反应速率影响规律，对吸热反应，放热反温度对反应速率影响规律，对吸热反应，放热反应都适用。应都适用。3、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率都加紧，都加紧，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。T普通分子变为活普通分子变为活化分子化分子活活%V有效碰撞有效碰撞N总总一定一定第20页用冰箱保留食物，用冰箱保留食物，延长食物保鲜期延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率例子吗应速率例子吗第21页把除去氧化膜把除去氧化膜 Mg 条，投入到盛有稀盐酸试条，投入到盛有稀盐酸试管中，发觉管中，发觉 H2 产生速率（产生速率（v）与时间（）与时间（t）改变情况如右图所表示，改变情况如右图所表示，t1 t2 速率改变主要原因是速率改变主要原因是:_;t2 t3 速率改变主要原因是速率改变主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 第22页4.催化剂：试验试验2-4结论：加入催化剂能够加紧反应速率结论：加入催化剂能够加紧反应速率试验试验2-42-4第23页使用催化剂，能够降低反应所需能量，这么会使使用催化剂，能够降低反应所需能量，这么会使更多反更多反应物分子成为活化分子应物分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数。因而使反应速率加紧子中活化分子所占百分数。因而使反应速率加紧。催化剂催化剂：能改改变学反应速率而本身化学组成和质能改改变学反应速率而本身化学组成和质量在反应前后保持不变量在反应前后保持不变催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加紧加紧化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂第24页使用催使用催化剂化剂降低反应所需降低反应所需活化能活化能活活%有效碰撞有效碰撞VN总总一定一定C C活活第25页能量能量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出能量出能量反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加了催化剂第26页 催化剂催化剂是能改变反应速率而本身在反应前后化是能改变反应速率而本身在反应前后化学性质和质量没有发生改变物质。学性质和质量没有发生改变物质。使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度改变正逆反应速率。改变正逆反应速率。催化剂一定催化剂一定含有选择性和高效性。含有选择性和高效性。催化剂只能催化可能发生反应，对不发生反应催化剂只能催化可能发生反应，对不发生反应无作用无作用 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂活性因接触少许杂质而显：催化剂活性因接触少许杂质而显著下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。著下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：5 5其它如光照、反应物固体颗粒大小、电磁波、其它如光照、反应物固体颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂性质等，也会对化学反应速率产生超声波、溶剂性质等，也会对化学反应速率产生影响。影响。第27页 以下条件改变，是因为降低反应所需能量而以下条件改变，是因为降低反应所需能量而增加单位体积内反应物活化分子百分数致使增加单位体积内反应物活化分子百分数致使反应速率加紧是（反应速率加紧是（）A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂D各条件对速率影响大小是：各条件对速率影响大小是：催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积改变引发体积改变引发)各种影响都有其不足，要针对详细反应详细分析。各种影响都有其不足，要针对详细反应详细分析。总结总结:第28页练习练习1.以下条件改变，是因为降低反应所需能量而增以下条件改变，是因为降低反应所需能量而增加单位体积内反应物活化分子百分数致使反应速率加加单位体积内反应物活化分子百分数致使反应速率加紧是（紧是（）A.增大浓度增大浓度 B.增大压强增大压强 C.升高温度升高温度 D.使用催化剂使用催化剂B练习练习2.设设C+CO2 2CO(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热正反应放热)反应速率为反应速率为v2。对于前述反应，当温度升高时，对于前述反应，当温度升高时，v1和和v2改变情况为改变情况为（）A、同时增大、同时增大 B、同时减小同时减小 C、v1降低，降低，v2增大增大 D、v1增大，增大，v2减小减小A第29页影响原因分子数分子数活化分活化分子数子数活化分活化分子百分子百分数数活化分活化分子浓度子浓度有效碰有效碰撞频率撞频率化学反化学反应速率应速率浓度增浓度增大大压强增压强增大大温度升温度升高高加入催加入催化剂化剂外界条件对化学反应速率影响（总结）外界条件对化学反应速率影响（总结）增多增多增多增多不变不变 增多增多不变不变不变不变不变不变 增多增多不变不变增多增多增多增多 增多增多加紧加紧加紧加紧加紧加紧增加增加增加增加 增加增加不变不变增多增多 增加增加 增加增加增加增加加紧加紧第30页练习练习3 3增大反应物浓度增大反应物浓度使反应速率加紧主要原使反应速率加紧主要原因（因（）对于气体参加体系对于气体参加体系增大压强增大压强使反应速率加紧主使反应速率加紧主要原因是（要原因是（）升高温度升高温度使反应速率加紧主要原因是（使反应速率加紧主要原因是（）使用催化剂使用催化剂使反应速率加紧主要原因是（使反应速率加紧主要原因是（）A A、活化分子百分数不变，但提升单位体积内活化分、活化分子百分数不变，但提升单位体积内活化分子总数子总数B B、增大分子运动速率而使有效碰撞增加增大分子运动速率而使有效碰撞增加C C、升高反应物分子能量，使活化分子百分数增加升高反应物分子能量，使活化分子百分数增加D D、降低反应所需能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需能量，使活化分子百分数增加AACD第31页练习练习将一定浓度盐酸倒入碳酸钙中，若作以下将一定浓度盐酸倒入碳酸钙中，若作以下改变情况，其中能使最初化学反应速率增大是改变情况，其中能使最初化学反应速率增大是（）A.盐酸浓度不变，而使盐酸用量一倍盐酸浓度不变，而使盐酸用量一倍B.盐酸浓度增大一倍，而使盐酸用量降低到原来二盐酸浓度增大一倍，而使盐酸用量降低到原来二分之一分之一C.盐酸浓度和用量都不变，增加碳酸钙量盐酸浓度和用量都不变，增加碳酸钙量D.盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E.加入加入CaCl2溶液溶液 F.加入加入CaCl2固体固体G.将将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替BG第32页练习练习硫代硫酸钠硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸发生以下与稀硫酸发生以下反应：反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O以下四种情况中最早出现浑浊是：（）以下四种情况中最早出现浑浊是：（）A.10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLB.10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mLC.20时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mLD.20 时时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC第33页第34页