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1、第第2课时外界条件对化学反应速率课时外界条件对化学反应速率的影响的影响学.科.网zxxkw1.掌握浓度、温度和催化剂对化学反应速率掌握浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。的影响。2了解外界条件了解外界条件(温度、浓度、压强和催化温度、浓度、压强和催化剂剂)影响反应速率的原因。影响反应速率的原因。3了解化学反应速率、浓度公式和阿伦尼了解化学反应速率、浓度公式和阿伦尼乌斯公式的含义及应用。乌斯公式的含义及应用。4理解化学反应速率图像的意义。理解化学反应速率图像的意义。课程标准导航课程标准导航一、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1基本规律基本规律在其他条件不变时，增大反应物的
2、浓度可以在其他条件不变时，增大反应物的浓度可以_化学反应速率；减小反应物的浓度可以化学反应速率；减小反应物的浓度可以_化学反应速率。化学反应速率。新知初探自学导引新知初探自学导引加快加快减慢减慢2化学反应速率与反应物浓度的定量关系化学反应速率与反应物浓度的定量关系(1)速率方程速率方程对于任意一个化学反应对于任意一个化学反应aAbB=cCdD，其反应速率方程为其反应速率方程为vkcm(A)cn(B)，式子中，式子中m、n、k都由实验测得，与化学方程式中的都由实验测得，与化学方程式中的系数无关。系数无关。zxxkw(2)反应速率常数反应速率常数速率方程中的比例系数速率方程中的比例系数k称为反应速
3、率常数称为反应速率常数,它表示它表示_，它，它具备以下特点：具备以下特点：与浓度无关，但受与浓度无关，但受_等因等因素的影响。温度升高，素的影响。温度升高，k值通常值通常_。通常情况下，通常情况下，k值越大，反应进行得值越大，反应进行得_。单位浓度下的化学反应速率单位浓度下的化学反应速率温度、催化剂、固体表面性质温度、催化剂、固体表面性质越快越快增大增大学.科.网3压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度压强对反应速率的影响是通过改变气体浓度实现的，故一般意义上增大气体压强是指压实现的，故一般意义上增大气体压强是指压缩气体体积；对于有气体参加的化学
4、反应，缩气体体积；对于有气体参加的化学反应，温度一定时：温度一定时：压强改变浓度改变压强改变浓度改变反应速率改变浓度不反应速率改变浓度不变变反应速率不变反应速率不变二、温度对化学反应速率的影响二、温度对化学反应速率的影响242_是化学反应通常需要获得能量是化学反应通常需要获得能量才能实际发生的原因。不同的基元反应活化才能实际发生的原因。不同的基元反应活化能值能值_，因此化学反应速率不同。温，因此化学反应速率不同。温度升高对化学反应速率的加快程度度升高对化学反应速率的加快程度_。活化能活化能不同不同不同不同三、催化剂对化学反应速率的影响三、催化剂对化学反应速率的影响1催化剂催化剂能能_化学反应速
5、率而在反应前后本身的化学反应速率而在反应前后本身的_和和_不变的物质。不变的物质。2催化原理催化原理(1)通过参与反应，改变反应历程，通过参与反应，改变反应历程，_反应的活化能来提高化学反应速率。反应的活化能来提高化学反应速率。(2)催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。能改变平衡转化率。加快加快质量质量化学性质化学性质降低降低学.科.网3特点特点(1)选择性：只对某一反应或某类反应起催化选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。作用。(2)高效性：可以较大幅度降低反应的高效性：可以较大幅度降低反应的_,从而有效地从而有效地_化学反应速率。化
6、学反应速率。活化能活化能提高提高1已知反应已知反应CaCO3(s)2HCl(l)=CaCl2(l)H2O(l)CO2(g)，下列措施中可使生成，下列措施中可使生成CO2的速率加快的是的速率加快的是(不考虑不考虑CaCO3与与HCl接接触面积改变的影响触面积改变的影响)()A加大加大CaCO3的量的量 B加大盐酸的浓度加大盐酸的浓度C加大盐酸的量加大盐酸的量 D减小减小CaCl2的浓度的浓度解析：选解析：选B。加大反应物的量不影响化学反。加大反应物的量不影响化学反应速率，改变浓度才影响化学反应速率，由应速率，改变浓度才影响化学反应速率，由于给定的反应是不可逆反应，因此，此化学于给定的反应是不可逆
7、反应，因此，此化学反应的速率和生成物的浓度无关。反应的速率和生成物的浓度无关。2(2012三明高二质检三明高二质检)下列条件的改变，下列条件的改变，一定能加快化学反应速率的是一定能加快化学反应速率的是()A增大压强增大压强 B升高温度升高温度C增大反应物的量增大反应物的量 D减小生成物的浓度减小生成物的浓度解析：选解析：选B。对于非气体反应体系，增大压。对于非气体反应体系，增大压强不会改变化学反应速率；对于反应物为固强不会改变化学反应速率；对于反应物为固体的化学反应，改变反应物的量不会改变化体的化学反应，改变反应物的量不会改变化学反应速率；减小生成物的浓度使化学反应学反应速率；减小生成物的浓度
8、使化学反应速率减慢。应选择速率减慢。应选择B项。项。解析：选解析：选B。A升高温度，正、逆反应速率都升高温度，正、逆反应速率都加快，平衡向吸热反应方向移动；加快，平衡向吸热反应方向移动；B为固体为固体,增加增加B的用量，反应速率不变，平衡不移动；的用量，反应速率不变，平衡不移动；反应前后气体体积不变，减小压强，反应速反应前后气体体积不变，减小压强，反应速率减小，平衡不移动；使用催化剂能等程度率减小，平衡不移动；使用催化剂能等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动。地改变正、逆反应速率，平衡不移动。探究导引探究导引1影响化学反应速率的外界因影响化学反应速率的外界因素有哪些？素有哪些？提示：提示：加
9、快反应速率的因素主要有：升加快反应速率的因素主要有：升温、加催化剂、增大反应物浓度。温、加催化剂、增大反应物浓度。减小反应速率的因素主要有：降温、减减小反应速率的因素主要有：降温、减小反应物浓度。小反应物浓度。要点突破讲练互动要点突破讲练互动影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素要点归纳要点归纳1浓度和压强浓度和压强一般规律：一般规律：(1)对于可逆反应，其他条件不变，通常增大对于可逆反应，其他条件不变，通常增大反应物浓度可以提高反应速率，减小反应物反应物浓度可以提高反应速率，减小反应物浓度则反应速率减小。浓度则反应速率减小。(2)对于有气体参加的化学反应，若其他条件对于有气体参加的化学
10、反应，若其他条件不变，增大压强，反应速率加快；减小压强不变，增大压强，反应速率加快；减小压强,反应速率减慢。反应速率减慢。特别提醒特别提醒有气体参加的化学反应，充入惰性气体，反有气体参加的化学反应，充入惰性气体，反应速率变化如下：应速率变化如下：2.温度温度通常，温度升高，反应速率常数增大，化学通常，温度升高，反应速率常数增大，化学反应速率提高。化学反应的活化能越大，温反应速率提高。化学反应的活化能越大，温度对化学反应速率的影响越大。度对化学反应速率的影响越大。3催化剂催化剂催化剂的作用原理和特点：催化剂的作用原理和特点：(1)催化剂通过改变反应历程来降低反应的活化催化剂通过改变反应历程来降低
11、反应的活化能，提高化学反应速率。能，提高化学反应速率。(2)催化剂不能改变反应的平衡常数，不能改变催化剂不能改变反应的平衡常数，不能改变平衡转化率。平衡转化率。(3)催化剂具有选择性。催化剂具有选择性。(4)催化剂可同等程度的改变正、逆反应速率。催化剂可同等程度的改变正、逆反应速率。即时应用即时应用1下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A增大反应物浓度增大反应物浓度单位体积内分子总数单位体积内分子总数增加增加单位体积的活化分子数增多单位体积的活化分子数增多反应反应速率增大速率增大B压强增大压强增大气体参加的反应中反应物浓气体参加的反应中反应物浓度增加度增加单位体积的活化分子数增多单位体积的
12、活化分子数增多反反应速率增大应速率增大C温度升高温度升高能量增加能量增加许多分子转化为许多分子转化为活化分子活化分子活化分子百分率增加活化分子百分率增加反应速反应速率增大率增大D催化剂催化剂分子能量增加分子能量增加许多分子转化许多分子转化为活化分子为活化分子活化分子百分率增加活化分子百分率增加反应反应速率增大速率增大解析：选解析：选D。浓度和压强是通过改变单位体。浓度和压强是通过改变单位体积内分子的总数来改变活化分子数的，并没积内分子的总数来改变活化分子数的，并没有改变活化分子百分率；而温度和催化剂是有改变活化分子百分率；而温度和催化剂是通过改变活化分子百分率来改变单位体积的通过改变活化分子百
13、分率来改变单位体积的活化分子数的，其中升高温度是提高了分子活化分子数的，其中升高温度是提高了分子的能量，而催化剂是降低了成为活化分子所的能量，而催化剂是降低了成为活化分子所需的能量，所以需的能量，所以D项错误。项错误。ABC D解析：选解析：选A。本题考查了浓度、温度、压强等。本题考查了浓度、温度、压强等外界条件对化学反应速率的影响。特别是：外界条件对化学反应速率的影响。特别是：(1)压强对速率的影响实际是通过改变浓度而压强对速率的影响实际是通过改变浓度而影响的，如果压强变了，但各反应物及生成影响的，如果压强变了，但各反应物及生成物的浓度没变，则速率不变。恒容条件充惰物的浓度没变，则速率不变。
14、恒容条件充惰性气体性气体(不反应的气体不反应的气体)：体积未变，各物质浓：体积未变，各物质浓度未变，速率不变。度未变，速率不变。恒压条件充惰性气体恒压条件充惰性气体(不反应的气体不反应的气体)：压强：压强未变，但体积变化，各物质浓度改变，速率未变，但体积变化，各物质浓度改变，速率改变。改变。(2)外界条件的改变对可逆反应的正逆反应速外界条件的改变对可逆反应的正逆反应速率都会产生影响，而且影响的方式均相同，率都会产生影响，而且影响的方式均相同，只是影响的幅度有可能不同。综合以上两点只是影响的幅度有可能不同。综合以上两点,所以本题选所以本题选A。探究导引探究导引2如何分析化学反应速率图像？如何分析
15、化学反应速率图像？提示：提示：(1)认准横坐标、纵坐标各表示什么物认准横坐标、纵坐标各表示什么物理量；理量；(2)看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，看清曲线的起点位置及曲线的变化趋势，确定函数的增减性；确定函数的增减性；(3)理解曲线斜率大小的意义，当斜率为理解曲线斜率大小的意义，当斜率为0时时,曲线为一水平线的特定含义；曲线为一水平线的特定含义；速率速率时间图像及应用时间图像及应用(4)准确把握各个特殊点准确把握各个特殊点(如起点、最高点、如起点、最高点、交点等交点等)的含义；的含义；(5)认准某些关键数据在解题中的特定作用；认准某些关键数据在解题中的特定作用；(6)全面、准确地从图中找出
16、直接或隐含的信全面、准确地从图中找出直接或隐含的信息，结合上述几点快速得出答案。息，结合上述几点快速得出答案。要点归纳要点归纳速率速率时间图像定性揭示了时间图像定性揭示了v(正正)、v(逆逆)随随时间时间(含条件改变对速率的影响含条件改变对速率的影响)而变化的而变化的规律，体现了外界条件改变对可逆反应速规律，体现了外界条件改变对可逆反应速率的影响，以及由此引发的平衡移动。率的影响，以及由此引发的平衡移动。平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率速率变化变化平衡平衡变化变化速率变化曲线速率变化曲线任一任一平衡平衡体系体系增大增大反应物反应物浓度浓度v(正正)、v(逆逆)均均增大，增大，且且v(正正)
17、v(逆逆)正向正向移动移动减小减小反应物反应物浓度浓度v(正正)、v(逆逆)均均减小，减小，且且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率速率变化变化平衡平衡变化变化速率变化曲线速率变化曲线任一任一平衡平衡体系体系增大增大生成物生成物浓度浓度v(正正)、v(逆逆)均均增大，且增大，且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移动移动减小减小生成物生成物浓度浓度v(正正)、v(逆逆)均减小，均减小，且且v(正正)v(逆逆)正向正向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率速率变化变化平衡平衡变化变化速率变化曲线速率变化曲线正反正反应方应方向为向为气体气体体积体积增大增大的放的放
18、热反热反应应增大增大压强或压强或升高温升高温度度v(正正)、v(逆逆)均均增大，增大，且且v(逆逆)v(正正)逆向逆向移动移动减小减小压强或压强或降低温降低温度度v(正正)、v(逆逆)均均减小，减小，且且v(正正)v(逆逆)正向正向移动移动平衡平衡体系体系条件条件变化变化速率速率变化变化平衡平衡变化变化速率变化曲线速率变化曲线任一任一平衡平衡或有或有气体气体参加参加的平衡的平衡催化催化剂或前剂或前后气体后气体系数和系数和相等增相等增大压强大压强的反应的反应v(正正)、v(逆逆)均均增大相增大相同同倍数倍数平衡平衡不移不移动动即时应用即时应用At2时加入了催化剂时加入了催化剂 Bt3时降低了温度
19、时降低了温度Ct5时增大了压强时增大了压强 Dt3t4时间内转化率最低时间内转化率最低解析：选解析：选A。由图像知，在。由图像知，在t1时刻化学反应达时刻化学反应达到平衡，到平衡，t2t3化学平衡没有移动，可能是加化学平衡没有移动，可能是加了催化剂或增大压强，但该反应是一个气体了催化剂或增大压强，但该反应是一个气体体积发生变化的反应，压强的改变是不可能体积发生变化的反应，压强的改变是不可能的，只能是加入了催化剂；的，只能是加入了催化剂；t3t4平衡逆向移平衡逆向移动，并且化学反应速率在减小，是减小了压动，并且化学反应速率在减小，是减小了压强；强；t5t6平衡逆向移动，反应物的转化率最平衡逆向移
20、动，反应物的转化率最小，小，t5是升高了温度，不是压强的影响。是升高了温度，不是压强的影响。题型探究权威预测题型探究权威预测硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O，下列各组实验中最先出现浑，下列各组实验中最先出现浑浊的是浊的是()外界条件对化学反应速率外界条件对化学反应速率的影响的影响实实验验反应反应温度温度/Na2S2O3溶液溶液稀硫酸稀硫酸H2OV/mLc/molL1V/mLc/molL1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.21
21、0【思路点拨思路点拨】影响化学反应速率的因素很影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要多，本题从浓度和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，便可以得出正确答案。便可以得出正确答案。【解析解析】反应速率越大，越先出现浑浊反应速率越大，越先出现浑浊,A、C反应物浓度相同，反应物浓度相同，C的温度高，化学反应速的温度高，化学反应速率大；率大；B、D反应物浓度相同，反应物浓度相同，D的温度高的温度高,化化学反应速率大；学反应速率大；C和和D比较，温度相同，比较比较，温度相同，比较反应物浓度，将反应物浓度，将10 mL水各
22、水各5 mL分配给分配给Na2S2O3溶液和稀硫酸，二者的浓度和溶液和稀硫酸，二者的浓度和C中的中的浓度相同，但是在浓度相同，但是在C中还有中还有5 mL水存在水存在,故故C中中反应物浓度低于反应物浓度低于D中的浓度，中的浓度，D的反应速率大的反应速率大,先出现浑浊。先出现浑浊。【答案答案】D【名师点睛名师点睛】比较浓度时，要特别注意两比较浓度时，要特别注意两种溶液与水混合后浓度的变化，比较的是混种溶液与水混合后浓度的变化，比较的是混合后的浓度。合后的浓度。(2012济南高二调研济南高二调研)在容积不变的密在容积不变的密闭容器中存在如下反应：闭容器中存在如下反应：某研究小组研究了其他条件不变时
23、，改变某某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是是()化学反应速率图像化学反应速率图像A图图表示的是表示的是t1时刻增大时刻增大O2的浓度对反的浓度对反应速率的影响应速率的影响B图图表示的是表示的是t1时刻加入催化剂后对反应时刻加入催化剂后对反应速率的影响速率的影响C图图表示的是催化剂对平衡的影响，且表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高甲的催化效率比乙高D图图表示的是压强对化学平衡的影响，表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高且乙的压强较高【解析解析】A项，若增大项，若增大O2的浓度，正反应的浓度，正
24、反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，随后速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，随后逐渐变大；加入催化剂，正、逆反应速率同逐渐变大；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，化学平衡不移动，等程度增大，化学平衡不移动，SO2的转化的转化率不变，率不变，B正确，正确，C错误；错误；D项，乙达平衡所项，乙达平衡所用时间短，则反应速率快，乙的压强大，但用时间短，则反应速率快，乙的压强大，但增大压强平衡右移，增大压强平衡右移，SO2的转化率增大。的转化率增大。【答案答案】B【名师点睛名师点睛】有关曲线图像的题目，首先应看有关曲线图像的题目，首先应看懂和理解横、纵坐标的含义，然后观察曲线的形懂和理解横、纵坐标
25、的含义，然后观察曲线的形状和走向，弄清曲线所代表的是哪些量的关系，状和走向，弄清曲线所代表的是哪些量的关系，明确曲线的起点、终点、交点、折点及零点，用明确曲线的起点、终点、交点、折点及零点，用以分析其特点和变化趋势，再结合题目中给定的以分析其特点和变化趋势，再结合题目中给定的化学反应和数据，进行推理和判断。化学反应和数据，进行推理和判断。课堂达标即时巩固课堂达标即时巩固热点示例思维拓展热点示例思维拓展经典案例经典案例小明同学在探究常温下酸的性小明同学在探究常温下酸的性质时，误把质时，误把H2O2溶液当做酸与溶液当做酸与Al2O3粉末混粉末混合，发现有大量气泡产生。他联想到合，发现有大量气泡产生
26、。他联想到MnO2可作为可作为H2O2分解的催化剂，那么，分解的催化剂，那么，Al2O3能能否作为否作为H2O2分解的催化剂呢？请你一起参与分解的催化剂呢？请你一起参与探究，并填写下列空白。探究，并填写下列空白。(1)提出问题提出问题Al2O3能否作为能否作为H2O2分解的催化剂分解的催化剂呢？呢？(2)猜想猜想Al2O3能作为能作为H2O2分解的催化剂；分解的催化剂；Al2O3不能作为不能作为H2O2分解的催化剂。分解的催化剂。(3)实验验证实验验证实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验结论实验结论实验实验一一将带火星的木将带火星的木条伸入装有条伸入装有H2O2溶液的溶液的试管中试管中木条不复
27、木条不复燃燃实验实验二二木条复燃木条复燃Al2O3能加快能加快H2O2的分解速率的分解速率(4)结论结论Al2O3能作为能作为H2O2分解的催化剂。分解的催化剂。(5)讨论与反思讨论与反思有的同学认为只有上述两个有的同学认为只有上述两个实验，不能完全证明实验，不能完全证明Al2O3在在H2O2分解中起分解中起了催化作用。还应补充一下上述反应前后了催化作用。还应补充一下上述反应前后Al2O3的量是否改变的探究实验。的量是否改变的探究实验。实验三：实验三：准确称量准确称量Al2O3(少量少量)的质量；的质量；完成实验二；完成实验二；待反应结束后，将实验二试管里的物质进待反应结束后，将实验二试管里的
28、物质进行行_；_。(6)有同学认为，即使实验三中有同学认为，即使实验三中Al2O3在反应在反应前后质量不变，要证明猜想，上述三个实验前后质量不变，要证明猜想，上述三个实验还不足够，仍需要再增加一个实验，应该探还不足够，仍需要再增加一个实验，应该探究究_。【解析解析】催化剂的特点是能改变化学反应催化剂的特点是能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都不会改变。故本题中需要证明后都不会改变。故本题中需要证明Al2O3在在反应前后的质量和化学性质是否改变，才可反应前后的质量和化学性质是否改变，才可确认确认Al2O3是否为是否为H2O2分解的催化剂。分解的催化剂。【答案答案】(3)常温常温H2O2不分解或分解很少不分解或分解很少在装有在装有H2O2溶液的试管中加入少量溶液的试管中加入少量Al2O3，然后将带火星的木条伸入试管中然后将带火星的木条伸入试管中(5)过滤、洗涤、干燥、称量对比反应前后过滤、洗涤、干燥、称量对比反应前后Al2O3的质量的质量(6)Al2O3的化学性质在反应前后是否改变的化学性质在反应前后是否改变