影響化學反應速率的因素教學課件

1、 1 1、影響化學反應速率因素、影響化學反應速率因素 參加反應的參加反應的物質自身的結構和性質物質自身的結構和性質， 這是決定化學反應速率的根本因素這是決定化學反應速率的根本因素 思考思考：其他因素能引起化學反應速率的變化嗎？其他因素能引起化學反應速率的變化嗎？ 化學反應速率不僅與其自身的結構和性質有關，化學反應速率不僅與其自身的結構和性質有關， 其他外界條件的改變也會引起化學反應速率的其他外界條件的改變也會引起化學反應速率的 變化。變化。 溫度、濃度、壓強、催化劑、接觸面積等溫度、濃度、壓強、催化劑、接觸面積等 內因：內因： 2、化學反應的碰撞理論：、化學反應的碰撞理論： 、化學反應的實質是

2、：、化學反應的實質是： 舊的化學鍵斷裂，舊的化學鍵斷裂， 新的化學鍵形成新的化學鍵形成 、化學反應發(fā)生的先決條件：、化學反應發(fā)生的先決條件： 反應物分子相互接觸和碰撞反應物分子相互接觸和碰撞 注意：注意：反應物分子之間的碰撞次數很多，但并不是反應物分子之間的碰撞次數很多，但并不是 每一次碰撞均可發(fā)生化學反應。每一次碰撞均可發(fā)生化學反應。 在化學上，把能夠發(fā)生化學反應的碰撞叫在化學上，把能夠發(fā)生化學反應的碰撞叫有效碰撞；有效碰撞； 不能發(fā)生化學反應的碰撞叫不能發(fā)生化學反應的碰撞叫無效碰撞；無效碰撞； 有效碰撞次數越多，反應速率越快。有效碰撞次數越多，反應速率越快。 思考：反應物分子要具有什么條件

3、思考：反應物分子要具有什么條件 才能發(fā)生有效碰撞？才能發(fā)生有效碰撞？ 、有足夠的能量使舊鍵斷裂、有足夠的能量使舊鍵斷裂 、碰撞時要有合理的取向、碰撞時要有合理的取向 力量不夠力量不夠 取向不好取向不好 好球！有效好球！有效 碰撞碰撞 、在化學上，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子在化學上，把能夠發(fā)生有效碰撞的分子 叫活化分子，叫活化分子，特點是：特點是： 、活化分子具有較高的能量，能量不足的分子、活化分子具有較高的能量，能量不足的分子 獲取能量后才能變成活化分子獲取能量后才能變成活化分子 、在溫度不變時，對某一個反應來說，活化分子在、在溫度不變時，對某一個反應來說，活化分子在 反應物中所占的百分數是恒定

4、的，且與溫度呈正比。反應物中所占的百分數是恒定的，且與溫度呈正比。 活化分子數活化分子數 反應物分子總數反應物分子總數活化分子百分數活化分子百分數 3 3、外因：引起活化分子百分數以及反應物分子總數變化的條件、外因：引起活化分子百分數以及反應物分子總數變化的條件 主要包括：濃度、壓強、溫度和催化劑等主要包括：濃度、壓強、溫度和催化劑等 A + B-C ABC A-B + C 活化絡合物活化絡合物 快快慢慢 活化能：活化能：活化活化 絡合物與反應物的絡合物與反應物的 勢能之差稱為反應勢能之差稱為反應 的活化能。的活化能。 A B C E E正 正 A+BC H E逆 逆 AB+C H 0，放熱反

5、應，放熱反應 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 取向的取向的 碰撞碰撞 有效有效 碰撞碰撞 新物質新物質 能量能量 探究實驗4、濃度對化學反應速率的影響、濃度對化學反應速率的影響 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液0.2mol/LH2C2O4溶液溶液 探究實驗 濃度對化學反應速率的影響濃度對化學反應速率的影響 0.01mol/L的的KMnO4 溶液溶液 0.1mol/LH2C2O4溶液溶液0.2mol/LH2C2O4溶液溶液 快快慢慢 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

6、+8H2O 結結 論論 其它條件相同時，其它條件相同時，增加增加 反應物的反應物的濃度濃度，反應，反應速速 率加快率加快；反之，；反之，降低降低反反 應物的濃度，反應應物的濃度，反應速率速率 減慢減慢。 濃度對反應速率的影響濃度對反應速率的影響 本本 質質 原原 因因 思考：怎樣從理論上解釋上述結論？思考：怎樣從理論上解釋上述結論？ 在其他條件不變時，活化分子在反應物分子中所占的百在其他條件不變時，活化分子在反應物分子中所占的百 分比不變分比不變 所以，單位體積內活化分子的數目與與單位體積內反應所以，單位體積內活化分子的數目與與單位體積內反應 物分子總數呈正比，也就是和反應物濃度呈正比物分子總

7、數呈正比，也就是和反應物濃度呈正比 當反應物濃度增大時，單位體積內的反應物分子數增多，當反應物濃度增大時，單位體積內的反應物分子數增多， 活化分子數增多，活化分子數增多，有效碰撞次數增多，有效碰撞次數增多，反應速率增大。反應速率增大。 注意：、此規(guī)律只適用于氣體反應或溶液中進行的反應注意：、此規(guī)律只適用于氣體反應或溶液中進行的反應 、對于純固體和純液體、對于純固體和純液體來說，其濃度為一般常數，來說，其濃度為一般常數， 其其用量的改變不會引起化學反應速率的改變用量的改變不會引起化學反應速率的改變 、固體反應物表面積越大，接觸面積越大，反應速率、固體反應物表面積越大，接觸面積越大，反應速率 越大

8、，表面積越小，接觸面積越小，反應速率越小越大，表面積越小，接觸面積越小，反應速率越小 、純水作為反應物時，用量的改變不會引起反應速率的、純水作為反應物時，用量的改變不會引起反應速率的 改變改變 請試根據濃度對化學反應速率的影響推出壓強對請試根據濃度對化學反應速率的影響推出壓強對 化學反應速率的影響情況化學反應速率的影響情況 5 5、壓強對反應速率的影響、壓強對反應速率的影響 思考：其他條件不變時，改變壓強，氣、液、固體體積怎樣變化？思考：其他條件不變時，改變壓強，氣、液、固體體積怎樣變化？ 由實驗可知：其他條件不變時，壓強增大，氣由實驗可知：其他條件不變時，壓強增大，氣 體體積減小，壓強減小，

9、氣體體積增大體體積減小，壓強減小，氣體體積增大 壓強的改變對液體和固體的體積影響不大壓強的改變對液體和固體的體積影響不大 對于有氣體參加的反應，增大壓強，氣體的體積對于有氣體參加的反應，增大壓強，氣體的體積 ， ， 反應物的濃度反應物的濃度 ，單位體積的活化分子數 ，單位體積的活化分子數 ， ， 單位時間內的有效碰撞次數單位時間內的有效碰撞次數 ，化學反應速率 ，化學反應速率 。 。 減小減小 增大增大 增多增多 增多增多 增大增大 結論：結論：對于有氣體參加的反應對于有氣體參加的反應，當其他條件不變時當其他條件不變時，增大壓強增大壓強， 化學反應速率增大化學反應速率增大，減小壓強減小壓強，化

10、學反應速率減小化學反應速率減小 注意：注意： 、壓強的變化只影響、壓強的變化只影響有氣體參加有氣體參加的反應的反應速率的反應的反應速率 、壓強改變時，必須引起濃度的改變，、壓強改變時，必須引起濃度的改變， 化學反應速率才能改變化學反應速率才能改變 、壓強的改變對固體和液體物質的體積影響不大，、壓強的改變對固體和液體物質的體積影響不大， 所以，壓強的改變所以，壓強的改變不影響固體和液體物質的反應速率不影響固體和液體物質的反應速率 反反應應速率無速率無變變化！化！ 例題例題1 1 恒容條件下，反應恒容條件下，反應N2+3H2 2NH3 中充入中充入He氣，反應速率如何改變？氣，反應速率如何改變？

11、He分子分子 討討 論論 對于壓強的改變，對于壓強的改變，只有只有 引起反應體系中反應物濃度引起反應體系中反應物濃度 的變化，的變化，才對反應速率產生才對反應速率產生 影響。改變壓強，其實是改影響。改變壓強，其實是改 變了反應物的濃度。變了反應物的濃度。 注意！注意！ 思考思考 恒壓條件下，反應恒壓條件下，反應N2+3H2 2NH3 中充入中充入He氣，反應速率如何改變？氣，反應速率如何改變？ 減慢減慢 注意注意 恒容時恒容時加入稀有氣體使壓強增大，反應物和生成加入稀有氣體使壓強增大，反應物和生成 物的濃度都沒有變化，所以化學反應速率不變。物的濃度都沒有變化，所以化學反應速率不變。 恒壓時恒壓

12、時加入稀有氣體使體積增大，反應物和生成加入稀有氣體使體積增大，反應物和生成 物的濃度都減小，所以化學反應速率減小。物的濃度都減小，所以化學反應速率減小。 壓強的壓強的“真變真變”與與“假變假變” 壓強壓強對速率的影響是對速率的影響是通過改變氣體的濃度通過改變氣體的濃度 來來改變改變的；若壓強變化之后，氣體的的；若壓強變化之后，氣體的濃度未濃度未 變變，其化學反應，其化學反應速率不變速率不變。 探究實驗 6、溫度對化學反應速率的影響、溫度對化學反應速率的影響 5mL0.1mol/L的的H2SO4 + 5mL0.1mol/LNa2S2O3 熱水熱水冷水冷水 探究實驗 溫度對化學反應速率的影響溫度對

13、化學反應速率的影響 5mL0.1mol/L的的H2SO4 + 5mL0.1mol/LNa2S2O3 熱水熱水冷水冷水 快快慢慢 Na2S2O3+H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S+ H2O 結結 論論 其它條件相同時，其它條件相同時，升高升高 溫度溫度，反應，反應速率加快速率加快； 反之，反之，降低溫度降低溫度，反應，反應 速率減慢速率減慢。 討論：為什么升高溫度會加快化學反應速率？討論：為什么升高溫度會加快化學反應速率？ 解釋：濃度一定時，升高溫度，反應物分子將獲得能量，解釋：濃度一定時，升高溫度，反應物分子將獲得能量， 使一部分原來能量低的分子變成高能分子，使一部分原來能量低的

14、分子變成高能分子， 活化分子的百分數增加，活化分子的百分數增加， 使單位體積內活化分子數增加，有效碰撞次數增多，使單位體積內活化分子數增加，有效碰撞次數增多， 化學反應速率加快。化學反應速率加快。 由于反應溫度升高，分子運動加快，單位時間內反應物由于反應溫度升高，分子運動加快，單位時間內反應物 分子碰撞次數增多，反應也會相應加快。分子碰撞次數增多，反應也會相應加快。 實驗表明，實驗表明，溫度每升高溫度每升高1010，化學反應速率通?；瘜W反應速率通常 增加到原來的增加到原來的2 2至至4 4倍倍。 氣體、液體、固體反應物溫度同時升高氣體、液體、固體反應物溫度同時升高 結論：結論：溫度對反應速率的

15、影響與反應物狀態(tài)無關溫度對反應速率的影響與反應物狀態(tài)無關 思考：思考： 反應體系溫度升高對不同狀態(tài)的反應物溫度有何影響？反應體系溫度升高對不同狀態(tài)的反應物溫度有何影響？ 7 7、催化劑對化學反應速率的影響：、催化劑對化學反應速率的影響： 【實驗實驗2 24 4】 結論：結論：催化劑催化劑(MnO(MnO2 2) )能夠明顯的加快化學反應速率能夠明顯的加快化學反應速率 討論：催化劑是怎樣改變化學反應速率的？討論：催化劑是怎樣改變化學反應速率的？ 使用催化劑，能夠降低反應所需要的能量，使反應體系中使用催化劑，能夠降低反應所需要的能量，使反應體系中 更多的反應物分子變成活化分子，大大增加了單位體積內

16、更多的反應物分子變成活化分子，大大增加了單位體積內 反應物分子中活化分子所占的百分數，使化學反應速率加快。反應物分子中活化分子所占的百分數，使化學反應速率加快。 能量能量 反應過程反應過程 E1 E2 反應物反應物 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 變成生成變成生成 物分子放物分子放 出的能量出的能量 反應熱反應熱 沒加催沒加催 化劑化劑 加了催化劑加了催化劑 中學階段若無特殊說明，只討論正催化劑中學階段若無特殊說明，只討論正催化劑 規(guī)律：催化劑能改變化學反應速率，能夠加快化規(guī)律：催化劑能改變化學反應速率，能夠加快化 學反應速率的催化劑叫做學反應速率的催化劑叫做正

17、催化劑正催化劑；能夠減慢化；能夠減慢化 學反應速率的催化劑叫學反應速率的催化劑叫負催化劑負催化劑 注意：催化劑在化學反應中參與了化學反應，只不過在注意：催化劑在化學反應中參與了化學反應，只不過在 反應前期消耗多少，在反應后期則生成多少，催化劑在反應前期消耗多少，在反應后期則生成多少，催化劑在 反應前后的質量未發(fā)生變化，但某些物理性質發(fā)生改變反應前后的質量未發(fā)生變化，但某些物理性質發(fā)生改變 結論：結論：催化劑能明顯改變化學反應速率，自催化劑能明顯改變化學反應速率，自 身化學性質和質量不變身化學性質和質量不變 探究實驗 催化劑對化學反應速率的影響催化劑對化學反應速率的影響 2H2O2 2H2O+O

18、2 MnO2 探究實驗 催化劑對化學反應速率的影響催化劑對化學反應速率的影響 2H2O2 2H2O+O2 MnO2 【結論結論】其它條件不變時，選用適當的催化劑可以改變其它條件不變時，選用適當的催化劑可以改變 反應速率；反應速率；正催化劑正催化劑使使反應速率加快反應速率加快，負催化劑使反應，負催化劑使反應 速率減慢。速率減慢。 科學探究 探究探究1設計實驗比較在設計實驗比較在2mL 5%的的H2O2中加入中加入 FeCl3和和CuSO4溶液各溶液各1mL，比較二者分解速率？，比較二者分解速率？ 快快慢慢 FeCl3對該反應的催化效果更好對該反應的催化效果更好 科學探究 探究探究2設計實驗比較在

19、設計實驗比較在4mL 0.01mol/L KMnO4 和和2mL 0.1mol/L H2C2O4，加不加，加不加MnSO4對反應對反應 速率有否影響？速率有否影響？ 快快慢慢 MnSO4對該反應有催化作用對該反應有催化作用 科學探究 探究探究3現有現有5mL 淀粉溶液、碘水、淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。硫酸溶液。 設計實驗比較唾液、稀硫酸對反應速率影響效果如何？設計實驗比較唾液、稀硫酸對反應速率影響效果如何？ 藍色很快褪去藍色很快褪去藍色很難褪去藍色很難褪去 唾液對該反應的催化效果更好唾液對該反應的催化效果更好 催化劑是有選擇性的催化劑是有選擇性的 除了上述因素外，光、聲、電、反應物

20、顆粒大小、除了上述因素外，光、聲、電、反應物顆粒大小、 溶劑性質、紫外線、超聲波、磁場等也會明顯的溶劑性質、紫外線、超聲波、磁場等也會明顯的 改變化學反應速率改變化學反應速率 8 8、其他因素的影響：、其他因素的影響： 外界條件對化學反應速率的影響（總結）外界條件對化學反應速率的影響（總結） 增加增加 不變不變 不變不變 不變不變 不變不變 不變不變 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 增加增加增加增加 增加增加 增加增加 增加增加 不變不變 增大反應物的濃度增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（使反應速率加快的主要原因（ ） 對于氣體參與體系對于氣體參與體系增大壓強增大壓強使反應速率

21、加快的主要原因使反應速率加快的主要原因 是（是（ ） 升高溫度升高溫度使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ） 使用催化劑使用催化劑使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分數不變，但提高單位體積內活化分子、活化分子百分數不變，但提高單位體積內活化分子 的總數的總數 B、 增大分子的運動速率而使有效碰撞增加增大分子的運動速率而使有效碰撞增加 C、 升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數增加升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數增加 D、降低反應所需的能量，使活化分子百分數增加、降低反應所需的能量，使活化分子百分數增加 A A C D 練習練習： 1、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其、將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其 中能使最初的化學反應速率增大的是中能使最初的化學反應速率增大的是 （ ） A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍 B、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來的一半、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來的一半 C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量 D、鹽