影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

[小資料]常溫常壓下，每個氫分子和氧分子自身或它們之間每秒平均碰撞2.355*1010次,如果每一次碰撞都能發(fā)生反應(yīng),那么整個容器內(nèi)的氫氣和氧氣將在瞬間變成水。為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)，而有的不能發(fā)生反應(yīng)？與哪些因素有關(guān)系？1、什么是有效碰撞？

引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞。推論：某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)一、有效碰撞理論1）發(fā)生碰撞的分子具有較高的能量。2）分子在一定的方向上發(fā)生碰撞。2、發(fā)生有效碰撞的條件一、有效碰撞理論二、活化分子和活化能理論1、什么是活化分子？具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子結(jié)論：發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。推論：有效碰撞次數(shù)的多少與單位體積內(nèi)反應(yīng)物中活化分子的多少有關(guān)。能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能反應(yīng)熱活化能活化分子比普通分子高出的能量?；罨肿幼兂缮晌锓肿臃懦龅哪芰拷Y(jié)論：活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，活化能的大小是由反應(yīng)物分子的性質(zhì)決定。內(nèi)因推論:活化能越小則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。有效碰撞活化分子活化能就下列的每個詞說句話，試試看：

能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞叫有效碰撞。

碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件，有效碰撞才是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件。

具有足夠的能量能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。

活化分子間要發(fā)生有效碰撞，還要有合適的取向。

活化分子所多出的那部分能量叫活化能。在相同條件下，反應(yīng)的活化能越大，則該反應(yīng)的速率越小。n活=n總×活%活化分子百分數(shù)：（活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子總數(shù)）×100%化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于：所有能夠改變內(nèi)能,運動速率,以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率。一個反應(yīng)經(jīng)歷的過程普通分子活化能活化分子合理取向碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量有效碰撞的幾率

1、在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？

2、將等物質(zhì)的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生CO2的速率哪個較快？為什么？

3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？

以上說明化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是什么？決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素

決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)。影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素初步歸納為：內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)決定性作用三、外界條件對反應(yīng)速率的影響2.壓強1.濃度4.催化劑外因:3.溫度對比實驗一:

1.探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響加入試劑0.1mol/LH2C2O4溶液

0.2mol/LH2C2O4溶液

實驗現(xiàn)象褪色時間結(jié)論已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2OKMnO4溶液褪色快慢加入較濃草酸溶液的試管溶液褪色更快些實驗步驟：P20實驗2-21.濃度對反應(yīng)速率的影響T不變，活%不變n活→有效碰撞→單位體積內(nèi)n總濃度→V結(jié)論：當其他條件不變時，增大反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率增大；減小反應(yīng)物的濃度反應(yīng)速率減小。↑注意此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)和在溶液中進行的反應(yīng)，對于純液體和固體不談濃度，因此改變它們的量不會改變化學(xué)反應(yīng)速率。【應(yīng)用】1.用飽和食鹽水代替水制乙炔，以減緩太快的反應(yīng)速率。2.制Fe(OH)2時，通過降低NaOH溶液的含氧量（給溶液加熱）來降低Fe(OH)2被氧化的速率。練習：1、一定條件下，在CaCO3(狀)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)速率，下列哪些方法可行（）A、增加HCl的濃度B、加入CaCl2溶液C、增加同濃度HCl的量D、把CaCO3磨成粉2、在恒溫恒容條件下，能使反應(yīng)A(g)+B(g)≒C(g)+D(g)，正反應(yīng)速率增大的措施是（）A、減少C或D的濃度B、增大D的濃度C、減少C的濃度D、增加A或B的濃度ADD

試劑種類及用量0.1mol/LNa2S2O3溶液5ml0.1mol/LH2SO4溶液5ml0.1mol/LNa2S2O3溶液5ml0.1mol/LH2SO4溶液5ml

實驗溫度

熱水

冷水（室溫）出現(xiàn)渾濁時間結(jié)論對比實驗三:

3.探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

已知:Na2S2O3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O實驗步驟P21

實驗2-3快慢溫度高的一組首先出現(xiàn)渾濁溫度對反應(yīng)速率的影響T普通分子變成活化分子活化分子活%n活有效碰撞V

結(jié)論：當其它條件不變時，升高溫度反應(yīng)速率增大；降低溫度反應(yīng)速率減小。注意溫度對反應(yīng)速率的影響適用于任何反應(yīng)。（不管是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)）【應(yīng)用】

1.在實驗室進行化學(xué)反應(yīng)時，常常通過給反應(yīng)物加熱來增大反應(yīng)的速率。

2.合成氨工業(yè)中，是在500℃的條件下進行反應(yīng)，以加快反應(yīng)進行的速度。

3.為防止食品變質(zhì)，我們將食品放入冰箱中保存，以降低食品變質(zhì)的速率?！靖櫨毩暋苛虼蛩徕c溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3＋H2SO4==Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是

(

)實驗反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L－1V/mLc/mol·L－1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D實驗2-4結(jié)論：加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率對比實驗四:

4.探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響實驗步驟(書實驗2-4）實驗現(xiàn)象

結(jié)論

取2支試管，各加入2mL過氧化氫溶液，在其中一支試管中加入少量MnO2粉末加入二氧化錳的試管產(chǎn)生的氣體快使用催化劑能加快反應(yīng)速率已知：2H2O2===2H2O+O2↑結(jié)論：當其他條件不變時，通常情況下,不特別指明,催化劑都是指正催化劑催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率；減慢化學(xué)反應(yīng)速率。正催化劑負催化劑催化劑——能改變化學(xué)反應(yīng)速率而自身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變n活催化劑降低反應(yīng)的活化能

V↑活%n總不變↑↑能量反應(yīng)過程E1E2反應(yīng)物生成物活化分子活化能活化分子變成生成物分子放出的能量反應(yīng)熱沒加催化劑加了催化劑

凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。使用催化劑同等程度的增大（減慢）正逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達平衡所需時間。沒特別指明一般指正催化劑催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對不發(fā)生的反應(yīng)無作用催化劑一定的具有選擇性催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。注意：【跟蹤練習】向四個體積相同的密閉容器中分別充入一定量的SO2和O2，開始反應(yīng)時，按正反應(yīng)速率由大到小排列順序正確的是（）

甲：在500℃時，SO2和O2各10mol反應(yīng)

乙：在500℃時，用V2O5做催化劑，10molSO2和5molO2起反應(yīng)

丙：在450℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)

丁：在500℃時，8molSO2和5molO2反應(yīng)

A.甲、乙、丙、丁

B.乙、甲、丙、丁C.乙、甲、丁、丙

D.丁、丙、乙、甲C五、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。

各條件對速率的影響大小是：催化劑>>溫度>濃度=壓強(體積變化引起的)

各種影響都有其局限性，要針對具體反應(yīng)具體分析。總結(jié):

2.壓強對反應(yīng)速率的影響對于氣體反應(yīng):增大壓強(減小容器容積)相當于增大反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率加快.如果分子間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：1、反應(yīng)物分子必須相互碰撞；2、分子必須具有一定的能量3、活化分子碰撞時，必須有合適的取向碰撞理論解釋各外界因素對速率的影響反應(yīng)速率理論本質(zhì)探討分子運動相互碰撞分子具有足夠能量活化分子有合適的取向有效碰撞化學(xué)反應(yīng)

碰撞理論n活=n總×活%壓強壓強增大→

體積減小

其他條件不變→V↑→C增大

壓強對于反應(yīng)速率的影響是通過對濃度的影響實現(xiàn)的

P增大→C成比例增大，P減小→C成比例減小發(fā)散思考：壓強對于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎???壓強只對于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響（緊扣對C的影響）T不變，活%不變n活→有效碰撞→單位體積內(nèi)活化分子

對于壓強的改變，只有引起反應(yīng)體系中反應(yīng)物濃度的變化，才對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響。改變壓強，其實是改變了反應(yīng)物的濃度。注意思考:在N2+3H2

2NH3中，當其他外界條件不變時：Ⅰ減小體系壓強，該反應(yīng)的速率怎么變？Ⅱ在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入N2

，反應(yīng)的速率怎么變？Ⅲ在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？Ⅳ在反應(yīng)中保持體系壓強不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？壓強對反應(yīng)速率的影響注意壓強“真”變和“假”變。若體系的壓強變化而使反應(yīng)物或生成物的濃度發(fā)生變化即“真”變，否則是“假”變。如：N2+3H22NH3A.恒容時充入N2：壓強增大，濃度增大（真變），V增大B.恒容時充入He：由于反應(yīng)物生成物濃度不變（假變），總壓強增大，各反應(yīng)物的分壓不變，V不變C.恒壓時充入He：由于N2、H2、NH3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，濃度減?。ㄕ孀儯?，壓強減小，V減小；對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，有以下幾種情況：①恒溫時，壓縮體積，壓強增大，濃度增大，反應(yīng)速率加快。②恒溫時，對于恒容密閉容器：

a．充入氣體反應(yīng)物，氣體反應(yīng)物濃度增大(壓強也增大)反應(yīng)速率加快。

b．充入不參與反應(yīng)的氣體，總壓強增大―→各物質(zhì)濃度未改變―→反應(yīng)速率不變。③恒溫恒壓時充入不參與反應(yīng)的氣體，體積增大，氣體反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率減小。例：對于反應(yīng)N2+O2=2NO在密閉容器中進行，下列條件哪些不能加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率（）A、縮小體積使壓強增大B、體積不變充入N2

使壓強增大C、體積不變充入O2使壓強增大D、使體積增大到原來的2倍E、體積不變充入氦氣使壓強增大壓強對反應(yīng)速率的影響DE第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：物質(zhì)本性。外因：濃度溫度壓強催化劑等。一、濃度對反應(yīng)速率的影響濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加（活%不變）→有效碰撞次數(shù)增多→反應(yīng)速率加快。二、壓強對反應(yīng)速率的影響增加壓強→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加（活%不變）→有效碰撞次數(shù)增多→反應(yīng)速率加快。課堂小結(jié)

增大濃度升高溫度增大壓強（縮小容器體積）催化劑速率變化增大（氣體和溶液）增大增大增大活化分子總數(shù)增加增加不變增加活化分子百分數(shù)不變增加不變增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多增多增多增多有效碰撞次數(shù)增加增加增加增加結(jié)論1、外界條件加強，速率加快，外界條件減弱，速率減小；2、能增大活化分子百分數(shù)的外界條件是升高溫度、使用合適催化劑能增大速率必需增多單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，增加有效碰撞次數(shù)課堂小結(jié)外因(1)反應(yīng)物的濃度(3)反應(yīng)物的溫度(5)反應(yīng)物粒子的大小(表面積)(4)催化劑其他：光能、超聲波、磁場等等內(nèi)因:反應(yīng)物的本性（主要因素）(2)壓強結(jié)論活化