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1、 第二节第二节 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素选修选修4化学反应原理化学反应原理第二章化学反应速率与化学平衡第二章化学反应速率与化学平衡 知识回顾及知识准备：知识回顾及知识准备： 有效碰撞：有效碰撞： 活化分子：活化分子： 活化能活化能: (4) (4) 能够发生化学反应的碰能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞撞叫做有效碰撞。 能够发生有效碰撞的能够发生有效碰撞的分子叫作活化分子。分子叫作活化分子。 活化分子所多出普通分子的活化分子所多出普通分子的那部分能量那部分能量E1。 活化能越低，单位体积内活化分活化能越低，单位体积内活化分子数越多，化学反应速率就会越快。子数越多，化学反应速
2、率就会越快。反应速率理论本质反应速率理论本质分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有有合适的取向合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%如果分子间能够发生化学反应：如果分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须具有一定的能量、分子必须具有一定的能量3、活化分子碰撞时，必须有合适的取向、活化分子碰撞时，必须有合适的取向 一、一、影响反应速率的因素影响反应速率的因素（2）外因：）外因：（1）内因（主要因素）内因（主要因素） ： 反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中反
3、应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程的化学键形成过程旧键断裂，新键生成旧键断裂，新键生成 参加反应物质的性质参加反应物质的性质化学反应的本质：化学反应的本质：浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。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一、浓度对化学反应速率的影响 第第1组组实验目的实验目的探究浓度的不同对化学反应速率的影响探究浓度的不同对化学反应速率的影响实验原理实验原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+MnSO4+10CO2 +8H2O实验用品实验用品试管、胶头滴管、试管、胶头滴管、
4、0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液、 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液、0.2mol/LH2C2O4溶液溶液、实验步骤实验步骤1.取两支试管向其中各加入取两支试管向其中各加入2mL 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液； 2.向其中一支试管加入向其中一支试管加入2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液， 向另一向另一 支试管中加入支试管中加入2mL 0.2mol/LH2C2O4溶液溶液； 3.观察两支试管中的实验现象。观察两支试管中的实验现象。探究探究实验实验2-2三、温度对化学反应速率的影响三、温度对化学反应速率的影响 第第2组组实验目的实验目的探究温度的不同对化学反应
5、速率的影响探究温度的不同对化学反应速率的影响实验原理实验原理Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S +H2O实验用品实验用品试管、胶头滴管、试管、胶头滴管、0.2mol/L的的H2SO4 溶液、溶液、 0.1mol/LNa2S2O3溶液溶液 实验步骤实验步骤1.取两支试管各加入取两支试管各加入2mL0.2mol/L的的H2SO4 ；另取；另取 两支试管各加入两支试管各加入2mL0.1mol/LNa2S2O3； 2.将四支试管分成两组（各有一支盛有将四支试管分成两组（各有一支盛有H2SO4 和和 Na2S2O3的试管），将其中一组浸入到热水中，的试管），将其中一组浸入到热水中， 将
6、另一组试管浸入到冷水中；将另一组试管浸入到冷水中； 3.经过一段时间后，分别混合并搅拌，观察现象。经过一段时间后，分别混合并搅拌，观察现象。探究探究实验实验23 四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响 第第3组组实验目的实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响探究催化剂对化学反应速率的影响实验原理实验原理 2H2O2 = 2H2O+O2实验用品实验用品锥形瓶、量筒、漏斗、药匙，锥形瓶、量筒、漏斗、药匙， （ 10的的H2O2 、MnO2、带余烬木条）、带余烬木条）实验步骤实验步骤1.在锥形瓶中加入在锥形瓶中加入10ml H2O2 ，塞紧瓶塞，从短导管，塞紧瓶塞，从短导管 插
7、入带余烬木条，观察现象插入带余烬木条，观察现象 ； 2.经漏斗向锥形瓶加入少量经漏斗向锥形瓶加入少量MnO2 ，观察现象；，观察现象； 3.观察两支试管中的实验现象。观察两支试管中的实验现象。探究探究实验实验2-4MnO2 四、催化剂对化学反应速率的影响四、催化剂对化学反应速率的影响 第第4组组实验目的实验目的探究催化剂对化学反应速率的影响探究催化剂对化学反应速率的影响实验原理实验原理 2H2O2 = 2H2O+O2实验用品实验用品试管、胶头滴管、漏斗、药匙，试管、胶头滴管、漏斗、药匙， （ 5的的H2O2 、0.1mol/LFeCl3溶液、溶液、 0.1mol/LCuSO4溶液溶液）实验步骤
8、实验步骤1.在两支试管中分别加入在两支试管中分别加入2ml H2O2 ； 2.再向两支试管中分别加入再向两支试管中分别加入1mlFeCl3溶液溶液，1mlCuSO4溶液；溶液； 3.观察比较两支试管中的实验现象。观察比较两支试管中的实验现象。科学科学探究探究1催化剂催化剂结论：其它条件不变时，增加反应物的结论：其它条件不变时，增加反应物的 浓度，反应速率加快；反之，降浓度，反应速率加快；反之，降 低反应物的浓度，反应速率减慢。低反应物的浓度，反应速率减慢。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4慢
9、慢快快探究实验探究实验2-2 用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？结论：结论：其它条件不变，升高温度，反应其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。速率加快；降低温度，反应速率减慢。 编编 号号0.1mol/LNa2S2O30.1mol/LH2SO4 反应温度反应温度反应快慢反应快慢1 2ml2ml室温室温22ml2ml热水热水 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响慢慢快快探究实验探究实验23 用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？探究实验探究实验2-4结论：其它条件不变时，选用适当的催化结论：其它条件不变时，选用适当的催化剂可以改变反应速率；剂可以改变反
10、应速率；正催化剂正催化剂使使反应速反应速率率加快，加快，负催化剂负催化剂使反应速率减慢。使反应速率减慢。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响10H2O210H2O2慢慢快快 用碰撞理论如何分析？用碰撞理论如何分析？不加不加MnO2加加MnO2探究实验探究实验2-4结论：其它条件不变时，不同反应对催化结论：其它条件不变时，不同反应对催化剂有不同的剂有不同的选择性选择性；选用适当的催化剂是；选用适当的催化剂是改变改变反应速率的有效方法之一反应速率的有效方法之一。加入试剂加入试剂 实验快慢实验快慢催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响5
11、H2O25H2O2慢慢快快 联系实际，试举一些具体例子？联系实际，试举一些具体例子？加加0.1mol/LFeCl3加加0.1mol/LCuSO4浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因碰撞理论解释各外界因素对速率的影响碰撞理论解释各外界因素对速率的影响浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n总总T不变，不变，活活%不变不变n活活增大增大有效碰撞有效碰撞反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增活化分子数增多多，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。结论：其它条件不变时，增加反应物的结论：其它条件不变时，增加反应物的 浓度，反应
12、速率加快；反之，降浓度，反应速率加快；反之，降 低反应物的浓度，反应速率减慢。低反应物的浓度，反应速率减慢。注意注意 对于纯固体或纯液体，其对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其物质浓度可视为常数，因而其物质的量改变时不影响化学反应速的量改变时不影响化学反应速率。率。食品袋中加除氧剂食品袋中加除氧剂你能举出生活中利你能举出生活中利用改变浓度改变反用改变浓度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对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情况化学反应速率的影响情况 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响增大压强，反应物浓度增大
13、，反应速率加快。增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变VC增大增大 压强对于反应速率的影响是压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 P增大增大C成比例成比例增大，增大，P减小减小C成比例成比例减小减小压强只对于有气体参加的反应的速率有影响压强只对于有气体参加的反应的速率有影响（紧扣对（紧扣对C的影响）的影响）发散思考发散思考：压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？结论：其它条件不变时，结论：其它条件不变时，有气体有气体参加的参加的反应中，增大压强，反应速率加快；减反
14、应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。小压强，反应速率减慢。注意：注意： 1 1、压强对反应速率的影响适用、压强对反应速率的影响适用于有气体参加的反应。于有气体参加的反应。 2 2、由于固体、液体粒子间的空、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隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对的浓度，因此对只有只有固体或液体参加固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。影响可以忽略不计。反应速率无变化！反应速率无变化！例题例题1 1 恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反
15、应速率如何改变？气，反应速率如何改变？He分子分子讨讨论论 对于压强的改变，对于压强的改变，只有只有引起反应体系中反应物浓度引起反应体系中反应物浓度的变化的变化，才对反应速率产生，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。变了反应物的浓度。注意！注意！三、温度对反应速率的影响三、温度对反应速率的影响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，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。 一
16、般一般说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。T 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活% n活活 VV倍数值倍数值（t2-t1)/10 = 变化后的反应速率变化后的反应速率注意注意 温度对反应速率的影响适用温度对反应速率的影响适用于各种状态物质参加的反应。于各种状态物质参加的反应。提醒提醒： 温度对任何反应的反应速率皆有影响，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。但对于吸热或放热反应影响的程度不同。冰箱延长食物保鲜期冰箱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的例子吗应速率的例子
17、吗碰撞理论解释各外界因素对速率的影响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反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子具有分子具有足够能量足够能量活化分子活化分子有有合适的取向合适的取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应的活化能降低反应的活化能V 催化剂催化剂 n活活改变反应的途径改变反应的途径活活%n总总不变不变钻隧道钻隧道生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量无催化无催化剂剂活化分子能活化分子能量量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生
18、成物平均能量有催化剂有催化剂提醒：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。变反应到达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂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催化剂一定的具有选择性生成物平均能量生成物平均能量活化分子具有能量活化分子具有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量活化分子活化分子能量能量反应物平均能量反应物平均能量生成物平均能量生成物平均能量 解释：解释：“对可逆反应而
19、言，催化剂对可逆反应而言，催化剂既能既能催化正反应催化正反应又能又能催化逆反应催化逆反应”试利用如图原理加以解释？试利用如图原理加以解释？ 决定因素：参加化学反应的物质的性质决定因素：参加化学反应的物质的性质v影响因素：影响因素：当其它条件不变时当其它条件不变时v1.1.浓度的影响：浓度的影响：增加增加反应物的浓度反应物的浓度可以加快化学反应速率；可以加快化学反应速率；降低降低反应物的浓度反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。，可以减慢化学反应速率。v2.2.压强的影响：压强的影响：（仅适用于有气体参加的反应仅适用于有气体参加的反应）增加体系）增加体系的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强
20、，可以的压强，可以加快化学反应速率；降低体系的压强，可以减慢化学反应速率减慢化学反应速率v3.3.温度的影响：温度的影响：升高体系的温度可以加快化学反应速率；升高体系的温度可以加快化学反应速率；降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。降低体系的温度，可以减慢化学反应速率。v4.4.催化剂：催化剂：使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的增大（减慢）正逆反应的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。速率，从而改变反应到达平衡所需时间。v 没特别指明一般指正催化剂没特别指明一般指正催化剂本节课小结本节课小结小结：影响化学反应速率的因素小结：影响化学反应速率的因素 影响影响外因外因 单位
21、体积内单位体积内有效碰撞频率有效碰撞频率化学反应化学反应速率速率分子分子总数总数活化分子活化分子 活化活化百分数百分数 分子数分子数增大反应物浓度增大反应物浓度增大压强增大压强升高温度升高温度催化剂催化剂 增加增加增加增加增加增加加快加快增加增加增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变增加增加增加增加加快加快不变不变不变不变增大增大增大增大决定化学反应速率的主要因素是决定化学反应速率的主要因素是 A反应物的浓度反应物的浓度 B反应温度反应温度 C使用催化剂使用催化剂 D反应物的性质反应物的性质请同学们注意，化学反应速率的决定请同学们注意，化学反应速率的决定性因素在于化学
22、物质本身！性因素在于化学物质本身！D反应物的性质反应物的性质例题例题2 练习练习1.用用3克块状大理石与克块状大理石与30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸反应反应制取制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取气体，若要增大反应速率，可采取的措施是再加入的措施是再加入30毫升毫升3mol/L盐酸盐酸 改用改用30毫升毫升6mol/L盐酸盐酸 改用改用3克粉末状大理石克粉末状大理石 适当升高温度（适当升高温度（ ） A B C D B 练习练习2.下图为将下图为将Zn投入一定浓度一定体积的投入一定浓度一定体积的H2SO4中，解释图象的成因。（纵坐标为中，解释图象的成因。（纵坐标为H2的生成速率）的生成速
23、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，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。先由慢到快，然后又由快到慢。CAC作业作业课后作业第一大题课后作业第一大题