化學(xué)反應(yīng)的速率時(shí)

1、第三節(jié)化學(xué)反應(yīng)的速率第2 2課時(shí)有效碰撞有效碰撞的條件活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)活化能 碰撞理論碰撞理論沒合適的取向沒合適的取向沒足夠的能量沒足夠的能量足夠的能量足夠的能量合適的取向合適的取向類比投籃:有效碰撞有效碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞有效碰撞的條件有效碰撞的條件發(fā)生碰撞的分子應(yīng)有足夠高的能量發(fā)生碰撞的分子應(yīng)有足夠高的能量; ;碰撞時(shí)有合適的取向碰撞時(shí)有合適的取向活化分子活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子百分?jǐn)?shù)（活化分子數(shù)（活化分子數(shù)/ /反應(yīng)物總分子數(shù)）反應(yīng)物總分子數(shù)）100%100%碰撞理論碰撞過(guò)輕碰撞過(guò)輕沒有合適的取向沒有合適的取

2、向有效碰撞有效碰撞如如HI分子的分解反應(yīng)：分子的分解反應(yīng)：2HI H2+I2 碰撞理論碰撞理論 碰撞理論碰撞理論普通普通分子分子能量能量活化活化分子分子合理取向的合理取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質(zhì)新物質(zhì)能量能量活化能活化能Ea 反應(yīng)歷程反應(yīng)歷程1.1.內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素2.2.外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(一一)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以提高化學(xué)反應(yīng)速

3、率；減小反應(yīng)物的濃度，可以降低化學(xué)反應(yīng)速率。(二二)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 影響影響外因外因單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)有效有效碰撞碰撞次數(shù)次數(shù)化學(xué)反化學(xué)反應(yīng)速率應(yīng)速率分子分子總數(shù)總數(shù)活化活化分子數(shù)分子數(shù)活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)增大反應(yīng)物濃度物濃度增加增加 增加增加增加增加 加快加快不變不變有效碰撞理論解釋濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響有效碰撞理論解釋濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響298K時(shí)，反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)H2O2 + 2HI = H2O + I2在不在不同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率同濃度時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與請(qǐng)找出化學(xué)反應(yīng)速率與c(HI)、c(H2O2)之間之間的關(guān)系

4、的關(guān)系,并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式:探究一：探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析上表數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：分析上表數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：(1)(1)當(dāng)當(dāng)c c(H(H2 2O O2 2) )恒定時(shí)，隨恒定時(shí)，隨c c(HI)(HI)增大，其反應(yīng)速率增大，其反應(yīng)速率v v的變化趨勢(shì)的變化趨勢(shì)是是_，若若c c(HI)(HI)增大增大1 1倍，其反應(yīng)速倍，其反應(yīng)速率率v v的變化的變化是是_。同理，當(dāng)同理，當(dāng)c c(HI)(HI)恒定時(shí)，反恒定時(shí)，反應(yīng)速率應(yīng)速率v v與與c c(H(H2 2O O2 2) )之間有類似的變化規(guī)律。之間有類似的變化規(guī)律。(2)(2)由以上分析可知，

5、其反應(yīng)速率與由以上分析可知，其反應(yīng)速率與c c(H(H2 2O O2 2) )，c c(HI)(HI)成成_，上述反應(yīng)在不同濃度時(shí)的反應(yīng)速率上述反應(yīng)在不同濃度時(shí)的反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式的數(shù)學(xué)表達(dá)式是是_。增大1倍增大正比正比vkc(H2O2)c(HI)化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間存在定量關(guān)系，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度之間存在定量關(guān)系，即即 速率方程：速率方程：v= k c(H2O2) c(HI)k為反應(yīng)速率常數(shù)為反應(yīng)速率常數(shù),k越大越大,反應(yīng)速率越快反應(yīng)速率越快k受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素影響受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素影響 化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)物質(zhì)反應(yīng)速率與參與反應(yīng)

6、物質(zhì)的濃度的關(guān)系式的濃度的關(guān)系式H2 + Cl2=2HClv = kc(H2) c0.5(Cl2)H2 + I2=2HI(氣體反應(yīng)氣體反應(yīng)) v= kc(H2) c(I2)CO + NO2=CO2+NOv = kc(NO2) 注注：速率方程是由：速率方程是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定的結(jié)果，與化學(xué)的結(jié)果，與化學(xué)方程式的系數(shù)無(wú)確定的關(guān)系方程式的系數(shù)無(wú)確定的關(guān)系 思考：思考：在一定溫度下，在一定溫度下，增大壓強(qiáng)，氣體增大壓強(qiáng)，氣體體積體積_，濃度濃度_，化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率速率_。(1)(1)由于固體、液體粒子間由于固體、液體粒子間的的_很很小，增大壓小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們強(qiáng)幾乎不能改變它們的

7、的_，因此對(duì)只有固體或因此對(duì)只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)速率的影液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)速率的影響可以忽略不計(jì)。響可以忽略不計(jì)?？s小縮小加快加快空隙空隙濃度濃度增大增大( (三三) )壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)論：結(jié)論：對(duì)于氣體參加的反應(yīng)，當(dāng)其它條件對(duì)于氣體參加的反應(yīng)，當(dāng)其它條件不變時(shí)不變時(shí): :增大增大壓強(qiáng)，可以壓強(qiáng)，可以提高提高化學(xué)反應(yīng)速率；化學(xué)反應(yīng)速率；減小減小壓強(qiáng)，可以壓強(qiáng)，可以降低降低化學(xué)反應(yīng)速率?；瘜W(xué)反應(yīng)速率。(2)(2)對(duì)于反應(yīng)對(duì)于反應(yīng)NN2 23H3H2 2 2NH 2NH3 3，不同條，不同條件下，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響件下

8、，壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響恒溫恒容密閉容器恒溫恒容密閉容器中中a.a.充入充入NN2 2，壓強(qiáng)壓強(qiáng)_，c c(N(N2 2)_)_，化學(xué)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率速率_。b.b.充入充入He(HeHe(He與反應(yīng)無(wú)關(guān)與反應(yīng)無(wú)關(guān)) )，壓強(qiáng)壓強(qiáng)_，但但c c(N(N2 2) )、c c(H(H2 2) )、c c(NH(NH3 3) )都都_，化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率速率_。恒溫恒壓密閉容器中恒溫恒壓密閉容器中充入充入HeHe，體積體積_，c c(N(N2 2) )、c c(H(H2 2) )、c c(NH(NH3 3) )都都_，化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率速率_。增大增大加快加快增大增大不變不變?cè)龃笤龃蟛蛔儾蛔冊(cè)?/p>

9、大增大減小減小減小減小(3)(3)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變氣體壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是通過(guò)改變氣體濃度實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上增大氣體壓強(qiáng)濃度實(shí)現(xiàn)的，故一般意義上增大氣體壓強(qiáng)是指壓縮氣體體積；對(duì)于有氣體參加的化是指壓縮氣體體積；對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)：學(xué)反應(yīng)，溫度一定時(shí)：改變不變壓強(qiáng)改變壓強(qiáng)改變濃度改變濃度改變濃度不改變濃度不改變反應(yīng)速率反應(yīng)速率反應(yīng)速率反應(yīng)速率1.反應(yīng)反應(yīng)3Fe(s)4H2O(g) Fe3O4(s)4H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)行，試回答：試回答：(1)增加增加Fe的量，其反應(yīng)速率的量，其反應(yīng)速率_(填填“增增大大”“不變不

10、變”或或“減小減小”，下同，下同)。由于由于FeFe是固體是固體, ,改變改變FeFe的量的量, ,反應(yīng)物濃度不變反應(yīng)物濃度不變, ,故反應(yīng)速率故反應(yīng)速率不變。不變。不變不變(2)(2)將容器的體積縮小一半，其將容器的體積縮小一半，其反應(yīng)速反應(yīng)速率率_。將將容器體積縮小一半，則反應(yīng)物濃度增大，故反應(yīng)速率增大。容器體積縮小一半，則反應(yīng)物濃度增大，故反應(yīng)速率增大。增大增大(3)(3)保持體積不變，充入保持體積不變，充入NN2 2使體系壓強(qiáng)增大，使體系壓強(qiáng)增大，其反應(yīng)速率其反應(yīng)速率_。容器容器體積不變體積不變, ,充入充入NN2 2, ,反應(yīng)物濃度不變反應(yīng)物濃度不變, ,故反應(yīng)速率不變。故反應(yīng)速率不

11、變。不變不變(4)(4)保持壓強(qiáng)不變，充入保持壓強(qiáng)不變，充入NN2 2使容器的體積使容器的體積增大，其反應(yīng)速率增大，其反應(yīng)速率_。保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入NN2 2相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，即反相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，即反應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。減小減小三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其它條件不變時(shí)，當(dāng)其它條件不變時(shí)，升高升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一般要溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一般要加快加快；降低降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一般要溫度，化學(xué)反應(yīng)速率一般要減慢減慢。 K =AeK =Ae Ea/RT Ea/RT ( (課本課

12、本P60)P60)該方程表明：該方程表明：當(dāng)當(dāng)a0a0時(shí)，升高溫度，反時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率加快. .a a是是活化能活化能 影影響響外因外因單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)有效有效碰撞碰撞次數(shù)次數(shù)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)速率速率分子分子總數(shù)總數(shù)活化活化分子數(shù)分子數(shù)活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)升高溫度升高溫度不變不變 增加增加增加增加 加快加快增加增加有效碰撞理論解釋溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響有效碰撞理論解釋溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 催化劑催化劑降低降低了反應(yīng)的活了反應(yīng)的活化能，使更多的反應(yīng)物分子化能，

13、使更多的反應(yīng)物分子成為成為活化分子活化分子，大大提高了，大大提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù), ,加快加快了化學(xué)反應(yīng)速度。了化學(xué)反應(yīng)速度。正、逆反應(yīng)的活化能均降低，正、逆反應(yīng)的活化能均降低，正逆反應(yīng)速率增加的正逆反應(yīng)速率增加的倍數(shù)相倍數(shù)相等等。加催化劑，。加催化劑，不能不能使平衡使平衡發(fā)生移動(dòng)，只影響到達(dá)平衡發(fā)生移動(dòng)，只影響到達(dá)平衡的的時(shí)間時(shí)間。 影響影響外因外因Ea單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)有效碰有效碰撞次數(shù)撞次數(shù)化學(xué)化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)速率速率分子分子總數(shù)總數(shù)活化活化分子分子數(shù)數(shù)活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)催化劑催化劑降低降低不變不變?cè)黾釉黾?增加增加 增加增加 加快加快有

14、效碰撞理論解釋催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響有效碰撞理論解釋催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)Ea / KJmol-1C12H22O11 (蔗糖蔗糖) + H2O C6H12O6 (葡萄糖葡萄糖) + C6H12O6 (果糖果糖) 1071843621013675k(催催)k(無(wú)無(wú))催化劑催化劑蔗糖酶蔗糖酶金金碘碘過(guò)氧化過(guò)氧化氫酶氫酶無(wú)催無(wú)催化劑化劑有催有催化劑化劑2HI (g) H2 (g) + I2 (g) CH3CHO CH4 + CO2H2O2 2H2O + O2251059.21011(310K)1.6108 (503K)7.5 104 (793K) 5.8108 (298K)探

15、究三：催化劑催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素影響因素單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)反應(yīng)反應(yīng)速率速率分子總數(shù)分子總數(shù)活化分活化分子數(shù)子數(shù)活化分子活化分子百分?jǐn)?shù)百分?jǐn)?shù)增大反應(yīng)物增大反應(yīng)物濃度濃度升高溫度升高溫度正催化劑正催化劑增加增加不變不變不變不變不變不變?cè)黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾釉黾佑绊懟瘜W(xué)反應(yīng)速率的外界因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素1、用用3克塊狀大理石與克塊狀大理石與30毫升毫升3mol/L鹽酸鹽酸反應(yīng)制取反應(yīng)制取CO2氣體，若要增大反應(yīng)速率，氣體，若要增大反應(yīng)速率，可采取

16、的措施是可采取的措施是( )再加入再加入30毫升毫升3mol/L鹽酸鹽酸 改用改用30毫升毫升6mol/L鹽酸鹽酸 改用改用3克粉末狀大理石克粉末狀大理石 適當(dāng)升高溫度適當(dāng)升高溫度 A B C D B2 2 、 把 空 氣 中 久 置 的 鋁 片、 把 空 氣 中 久 置 的 鋁 片 5 . 0 g5 . 0 g 投 入 盛 有投 入 盛 有500ml0.5mol/l500ml0.5mol/l硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸硫酸溶液的燒杯中，該鋁片與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間可用圖所示的坐反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率與反應(yīng)時(shí)間可用圖所示的坐標(biāo)曲線來(lái)表示，回答下列問(wèn)題：標(biāo)曲線來(lái)表示，回答下列問(wèn)題：（1

17、 1）曲線）曲線0a0a段不產(chǎn)生氫氣的原因段不產(chǎn)生氫氣的原因有關(guān)化學(xué)方程式為有關(guān)化學(xué)方程式為（2 2）曲線）曲線acac段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主段，產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因要原因（3 3） 曲線曲線c c點(diǎn)后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主點(diǎn)后，產(chǎn)生氫氣的速率逐漸下降的主要原因要原因 鋁片表面有氧化膜，硫酸先和氧化鋁反應(yīng)，不產(chǎn)生氫氣Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2 O該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快硫酸的濃度漸小，化學(xué)反應(yīng)速率逐漸下降。將一定濃度的鹽酸倒入塊狀碳酸鈣固體將一定濃度的鹽酸倒入塊狀碳酸鈣固體中，若作如下改變，其中能使最初的化學(xué)中，若作如下

18、改變，其中能使最初的化學(xué)反應(yīng)速率增大的是（反應(yīng)速率增大的是（ ）A A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量增加、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量增加一倍一倍B B、鹽酸的濃度增大一倍，但鹽酸的用量減、鹽酸的濃度增大一倍，但鹽酸的用量減少到原來(lái)的一半少到原來(lái)的一半C C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的質(zhì)量的質(zhì)量D D、將塊狀、將塊狀CaCOCaCO3 3用用CaCOCaCO3 3粉末代替粉末代替BD4.4.下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)

19、速率加快的是（子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（ ） A A、增大反應(yīng)物濃度、增大反應(yīng)物濃度 B B、增大壓強(qiáng)、增大壓強(qiáng) C C、升高溫度、升高溫度 D D、使用催化劑、使用催化劑D1.1.內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素內(nèi)因：物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)速率大小的決定因素2.2.外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(一一)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以提高化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以降低化學(xué)反應(yīng)速率。(二二)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的

20、影響濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(3)(3)保持體積不變，充入保持體積不變，充入NN2 2使體系壓強(qiáng)增大，使體系壓強(qiáng)增大，其反應(yīng)速率其反應(yīng)速率_。容器容器體積不變體積不變, ,充入充入NN2 2, ,反應(yīng)物濃度不變反應(yīng)物濃度不變, ,故反應(yīng)速率不變。故反應(yīng)速率不變。不變不變(4)(4)保持壓強(qiáng)不變，充入保持壓強(qiáng)不變，充入NN2 2使容器的體積使容器的體積增大，其反應(yīng)速率增大，其反應(yīng)速率_。保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入保持容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入NN2 2相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，即反相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，即反應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。應(yīng)物和生成物濃度均減小，故反應(yīng)速率減小。減小減小化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)Ea /

21、KJmol-1C12H22O11 (蔗糖蔗糖) + H2O C6H12O6 (葡萄糖葡萄糖) + C6H12O6 (果糖果糖) 1071843621013675k(催催)k(無(wú)無(wú))催化劑催化劑蔗糖酶蔗糖酶金金碘碘過(guò)氧化過(guò)氧化氫酶氫酶無(wú)催無(wú)催化劑化劑有催有催化劑化劑2HI (g) H2 (g) + I2 (g) CH3CHO CH4 + CO2H2O2 2H2O + O2251059.21011(310K)1.6108 (503K)7.5 104 (793K) 5.8108 (298K)探究三：催化劑催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素影響因素單位體積內(nèi)單位體積內(nèi)反應(yīng)反應(yīng)速率速率分子總數(shù)分子總數(shù)活化分活化分子數(shù)子數(shù)