2013-2014学年高二化学人教版选修四课件：第2章 第2节 影响化学反应速率的因素

第二节影响化学反应速率的因素回忆：化学反应的碰撞理论：(1)、化学反应的实质是：旧的化学键断裂，新的化学键形成(2)、化学反应发生的先决条件：反应物分子相互接触和碰撞注意：反应物分子之间的碰撞次数很多，但并不是每一次碰撞均可发生化学反应。(3)、在化学上，把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞；(4)、在化学上，把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子，分子运动相互碰撞分子具有足够的能量活化分子有合适的取向有效碰撞发生化学反应化学反应发生的条件化学反应速率与单位时间内分子间的有效碰撞次数（有效碰撞频率）有关。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]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O[实验用品]试管、胶头滴管、0.01mol/L的KMnO4溶液、0.1mol/L的H2C2O4溶液、0.2mol/L的H2C2O4溶液[实验步骤]1.取两支试管向其中各加入4mL0.01mol/L的KMnO4溶液2.向两支试管同时各加入2mL0.1mol/L的H2C2O4溶液以及0.2mol/L的H2C2O4溶液3.观察两支试管中的实验现象(褪色的快慢)。探究实验反应物浓度增大：即单位体积内反应物分子总数数增大单位体积内活化分子数增加有效碰撞次数增多反应速率加快原因：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。结论：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。活化分子百分数：（活化分子数/反应物分子数）×100%例1、室温下,同种规格的铝片分别与下列物质混合生成氢气的化学反应速率最大的是()A.0.1mol/L的盐酸15mLB.0.2mol/L的盐酸12mLC.0.15mol/L的硫酸10mLD.18mol/L的硫酸15mLC注意：a、结论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、气体或溶液浓度的改变与反应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。如：硫酸与铁的反应二、压强对反应速率的影响增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率加快。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。结论：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。[讨论]如果反应物是固体、液体或溶液时，改变压强对它们又有什么影响？适用范围：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。例2、在N2+3H2==2NH3中，当其他外界条件不变时：A、减小体系压强，该反应的速率怎么变？反应速率减慢B、在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？反应速率加快C、在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？反应速率不变D、在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？反应速率减慢反应速率无变化！恒容条件下，反应N2+3H22NH3中充入He气，反应速率如何改变？He分子讨论注意：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。三、温度对化学反应速率的影响[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]Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O[实验用品]试管、胶头滴管、0.1mol/L的H2SO4溶液、0.1mol/LNa2S2O3溶液[实验步骤]1.取两支试管各加入5mL0.1mol/L的H2SO4；另取两支试管各加入5mL0.1mol/LNa2S2O3；2.将四支试管分成两组（各有一支盛有H2SO4和Na2S2O3的试管），将其中一组浸入到热水中，将另一组试管浸入到冷水中；3.经过一段时间后，分别混合并搅拌，观察现象。探究实验升高温度活化分子的百分比增大(分子运动速率加快，碰撞频率增加)有效碰撞次数增多反应速率加快原因：(1)浓度一定时，升高温度，分子的能量增加，从而增加了活化分子的数量，反应速率增大。(2)温度升高，使分子运动的速度加快，单位时间内反应物分子间的碰撞次数增加，反应速率也会相应的加快。前者是主要原因。结论：其他条件不变时，升高温度，可以增大反应速率，降低温度，可以减慢反应速率。例3、把除去氧化膜的Mg条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现H2的产生速率（v）与时间（t）的变化情况如下图所示，t1~t2速率变化的主要原因是:_______;t2~t3速率变化的主要原因是:_________解：a、反应是放热反应，t1~t2时间段温度起主导作用；b、随着反应的进行，盐酸浓度降低，t2~t3时间段浓度起主导作用注意:（１）温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，而且不受反应物状态的影响。（２）在一般情况下，温度每升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍。加催化剂活化分子的百分比增大(分子运动速率加快，碰撞频率增加)有效碰撞次数增多反应速率加快四、催化剂对反应速率的影响小结：影响化学反应速率的外因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活化分子百分数增大反应物浓度增大压强升高温度使用催化剂增加增加不变增加加快增加增加不变增加加快不变增加增加增加加快不变增加增加增加加快1、内因：反应物本身的性质。2、外因：①温度：②催化剂：③浓度：④压强：⑤固体物质的表面积：⑥反应物的状态：影响化学反应速率的因素温度越高，反应速率越快。催化剂可以改变化学反应速率。反应物的浓度越大，反应速率越快。有气体体积变化的反应，压强越大反应速率快粉末状的固体比块状固体的反应速率快。溶液中进行的反应，速率更快。【归纳、小结】1）机动车加大油门——增大反应物（油）的浓度，增大单位体积中的活化分子总数2）向炉膛鼓风——增大反应物的浓度，增大单位体积中的活化分子总数3）在糕点包装内加脱氧剂——减小氧气的浓度，减小单位体积中的活化分子总数4）用煤粉代替煤块——增大反应物的接触面，增大有效碰撞几率请列举生活中有关影响化学反应速率的事实下列措施为什么能改变化学反应速率？5）用温水发酵面粉——升高温度，增大活化分子百分数6）把食物放在冰箱里以延长保鲜期——降低温度，减小活化分子百分数7）H2O2分解加MnO2——加正催化剂，减小活化能，增大活化分子的百分数8）化学实验时常常要振荡和搅拌——增加有效碰撞几率【练习2】用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气的生成速率加快的是A加热B不用稀硫酸，改用98.3%的浓硫酸C滴加少量CuSO4溶液D不用铁片，改用铁粉反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(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He使体系压强增大D.保持压强不变，充入He使容器体积变大AC练习再见