化學(xué)選修四第二章22影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件

化學(xué)選修四第二章22影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素PPT一.有效碰撞理論化學(xué)反響發(fā)生的先決條件是反響物分子之間必須發(fā)生碰撞，但不是任何兩種反響物分子之間的碰撞都能發(fā)生化學(xué)反響，只有少數(shù)分子之間的碰撞能發(fā)生化學(xué)反響，這種能夠發(fā)生化學(xué)反響的碰撞稱為有效碰撞。能夠引起分子間發(fā)生化學(xué)反響的碰撞?！?〕有效碰撞：〔2〕活化分子：具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子?！?〕活化能：活化分子高出反響物分子平均能量的局部。或普通分子變成活化分子所需的最低能量。能量反響過程E1E2反響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該反響是吸熱反響還是放熱反響?活化能與反響熱有關(guān)嗎?反響熱活化分子的多少與該反響的活化能的大小有關(guān)?；罨艿拇笮∈怯煞错懳锓肿拥男再|(zhì)決定。活化能越小，那么一般分子成為活化分子越容易?；罨肿釉蕉啵瑔挝粫r(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，反響速率越快。結(jié)論：【思維拓展】用哪些方法可以增加反響體系的活化分子數(shù)？提示：一定條件下，活化分子數(shù)不變。增加反響體系的活化分子數(shù)有兩個(gè)途徑：(1)增加單位體積內(nèi)活化分子數(shù)，如采取增大反響物濃度、加壓等措施；(2)增加活化分子百分?jǐn)?shù)，如采取升高溫度、使用催化劑等措施。活化分子百分?jǐn)?shù)：〔活化分子數(shù)/反響物分子總數(shù)〕×100%n活=n總×活%沒適宜的取向沒足夠的能量類比法：借鑒投籃——獲得靈感足夠的能量合適的取向?yàn)槭裁从械呐鲎部梢园l(fā)生反響，而有的不能發(fā)生反響?與哪些因素有關(guān)系？所有能夠改變內(nèi)能,運(yùn)動(dòng)速率,以及碰撞機(jī)率的方法，都可以用來改變、控制反響的速率。化學(xué)反響速率主要取決于：有效碰撞頻率。分子運(yùn)動(dòng)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)化學(xué)反響發(fā)生的條件〔1〕鈉與冷水能劇烈反響，而鎂與沸水只能微弱反響.〔2〕新鮮的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久?！?〕硫在純氧中比在空氣中燃燒劇烈。〔4〕香蕉采摘的時(shí)候并不是完全熟的，常用乙烯作為它的催熟劑?！?〕煤粉比煤塊更容易燃燒。思考與交流用化學(xué)的觀點(diǎn)解釋以下事實(shí)：思考：濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑的變化對(duì)有效碰撞的頻率有何影響？一、濃度對(duì)反響速率的影響實(shí)驗(yàn)2-2草酸：化學(xué)式H2C2O4，學(xué)名乙二酸，構(gòu)造簡(jiǎn)式HOOC－COOH，是一種弱酸。草酸具有很強(qiáng)的復(fù)原性，與氧化劑作用易被氧化成二氧化碳和水?？梢允顾嵝愿咤i酸鉀〔KMnO4〕溶液褪色，并將其復(fù)原成正2價(jià)錳離子。這一反響在定量分析中被用作測(cè)定高錳酸鉀濃度的方法。

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O向KMnO4溶液中參加不同濃度的H2C2O4〔草酸〕溶液實(shí)驗(yàn)2-20.01mol/L的KMnO4

溶液0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4快慢2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2

↑+8H2O結(jié)論：其它條件一樣時(shí)，增大反響物的濃度，反響速率加快；減小反響物的濃度，反響速率減慢。一、濃度對(duì)反響速率的影響現(xiàn)象：有氣泡產(chǎn)生,參加較濃H2C2O4溶液試管，KMnO4先褪色。用碰撞理論來解釋濃度對(duì)化學(xué)反響速率的影響—普通分子—活化分子增大濃度其他條件不變反響物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)________→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞幾率________→反響速率________；反之，反響速率________。微觀解釋：增加減慢增加增加加快增加增多增加反響物的物質(zhì)的量一定能加快反響速率嗎？【答案】不一定，假設(shè)增加固體或純液體的物質(zhì)的量，該物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，那么化學(xué)反響速率不變?！舅季S拓展】a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反響，對(duì)于固體或純液體反響物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會(huì)改變化學(xué)反響速率。c、隨著化學(xué)反響的進(jìn)展，反響物的濃度會(huì)逐漸減小，因此一般反響速率也會(huì)逐漸減小。vtb、一般來說，固體反響物外表積越大，反響速率越大，固體反響物外表積越小，反響速率越小。注意！d、假設(shè)濃度增大，改變物質(zhì)性質(zhì)，要具體分析反響速率的變化。如：鐵、鋁于硫酸的反響。KETANGJIANCE例以下措施能明顯增大原反響的化學(xué)反響速率的是()A．Na與水反響時(shí)增大水的用量B．將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反響制取H2C．用濃硫酸代替稀H2SO4與鐵反響D．恒溫、恒容條件下，在工業(yè)合成氨反響中，增加氮?dú)獾牧俊敬鸢浮緿[解析]Na和水的反響中增加水的用量，水為純液體，對(duì)其濃度幾乎無影響，反響速率幾乎不變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；98%的濃H2SO4與Zn反響生成SO2，而不生成H2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸與鐵發(fā)生鈍化作用，生成物阻礙了反響的進(jìn)一步進(jìn)展，C項(xiàng)錯(cuò)誤；恒溫恒容時(shí)增加氮?dú)獾挠昧?，氮?dú)獾臐舛仍龃螅瘜W(xué)反響速率明顯加快，D項(xiàng)正確。二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反響速率的影響對(duì)于有氣體參加的反響，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大體系壓強(qiáng)，氣體的體積減小，就是增加單位體積的反響物的物質(zhì)的量，即增加反響物的濃度，因而可以增大化學(xué)反響的速率。說明增大壓強(qiáng)，反響物濃度增大，反響速率增大。減小壓強(qiáng)，反響物濃度減小，反響速率減小。用碰撞理論來解釋壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反響速率的影響—普通分子—活化分子增大壓強(qiáng)其他條件不變?cè)龃髩簭?qiáng)→體積縮小→反響物濃度增大→單位體積內(nèi)活化分子數(shù)________→單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)______→反響速率________；反之，反響速率________。微觀解釋：增多增加加快減慢思考:在N2+3H22NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時(shí)：Ⅰ減小體系壓強(qiáng)，該反響的速率怎么變？Ⅱ在反響中保持體系容積不變，充入N2，反響的速率怎么變？Ⅲ在反響中保持體系容積不變，充入He，反響的速率怎么變？Ⅳ在反響中保持體系壓強(qiáng)不變，充入He，反響的速率怎么變？壓強(qiáng)對(duì)反響速率的影響減小增大不變減小對(duì)于氣體有以下幾種情況:1、恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)→體積減少→C增大→反響速率增大2、恒容時(shí)：A、充入氣體反響物→反響物濃度增大→濃度增大→反響速率增大；B、充入“無關(guān)氣體〞〔如He、N2等〕→引起壓強(qiáng)增大，但反響器的體積不變，各物質(zhì)的濃度不變→反響速率不變3、恒壓時(shí)：充入“無關(guān)氣體〞〔如He等〕→引起體積增大，→各反響物濃度減少→反響速率減慢。壓強(qiáng)對(duì)于反響速率的影響是通過對(duì)濃度的影響實(shí)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(qiáng)對(duì)于任意化學(xué)反響的速率都有影響嗎？提示：改變壓強(qiáng)只能改變有氣體參加或有氣體生成的反響的化學(xué)反響速率，而對(duì)于只有固體或純液體參加的反響來說，改變壓強(qiáng)，對(duì)化學(xué)反響速率幾乎沒有影響。KETANGJIANCE例反響C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進(jìn)展，以下條件的改變對(duì)其反響速率幾乎無影響的是()A．增加C的量B．將容器的體積縮小一半C．保持體積不變，通入H2O(g)D．壓強(qiáng)不變充入N2使容器體積增大【答案】A[解析]增加C的用量，由于是固體，對(duì)其濃度無影響，對(duì)化學(xué)反響速率無影響，A項(xiàng)正確；容器體積壓縮一半，氣態(tài)物質(zhì)濃度增大，化學(xué)反響速率加快，B項(xiàng)錯(cuò)誤；體積不變，通入H2O(g)，增大反響物濃度，化學(xué)反響速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；壓強(qiáng)不變充入N2，氣態(tài)反響物和生成物濃度減小，反響速率減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O探究實(shí)驗(yàn)三、溫度對(duì)反響速率的影響不同溫度條件下同濃度硫酸與Na2S2O3溶液的反響硫代硫酸鈉〔Na2S2O3〕，又名次亞硫酸鈉、大蘇打、海波。它是常見的硫代硫酸鹽，無色透明的單斜晶體。硫代硫酸鈉易溶于水，遇強(qiáng)酸反響產(chǎn)生硫和二氧化硫。5mL0.1mol/L的H2SO4+5mL0.1mol/LNa2S2O3熱水冷水快慢Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O結(jié)論：其它條件一樣時(shí)，升高溫度，反響速率加快；反之，降低溫度，反響速率減慢。探究實(shí)驗(yàn)三、溫度對(duì)反響速率的影響現(xiàn)象：混合后均出現(xiàn)渾濁，但熱水一組首先出現(xiàn)渾濁。用碰撞理論來解釋溫度對(duì)化學(xué)反響速率的影響—普通分子—活化分子升高溫度其他條件不變微觀解釋：增多升高溫度，活化分子的百分?jǐn)?shù)________，分子的運(yùn)動(dòng)速率加快，分子間有效碰撞的幾率________，反響速率________。增大增大溫度每升高10℃，速率增加2-4倍。:4H++4I-+O2=2I2+2H2O現(xiàn)有1mol/LKI溶液0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溶液出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間與溫度的關(guān)系？【結(jié)論】其它條件一樣時(shí)，溫度高，出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間短；溫度低，出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間長(zhǎng)?？茖W(xué)探究【注意】

〔1〕反響假設(shè)是可逆反響，升高溫度，正、逆反響速率都加快，降低溫度，正、逆反響速率都減小。〔2〕一般，溫度每升高10℃，化學(xué)反響速率增大2～4倍。探究實(shí)驗(yàn)四、催化劑對(duì)反響速率的影響2H2O22H2O+O2↑MnO2探究實(shí)驗(yàn)四、催化劑對(duì)反響速率的影響現(xiàn)象：加MnO2前帶有余燼的木條沒有明顯的變化；參加MnO2后，_____________，余燼木條________，火焰明亮。迅速產(chǎn)生大量氣泡復(fù)燃實(shí)驗(yàn)結(jié)論：MnO2能加速H2O2的分解，MnO2作催化劑。(1)圖像：途徑Ⅰ表示____________________，途徑Ⅱ表示________________。(2)微觀解釋：使用催化劑，改變了反響的路徑，反響的活化能________，由____變?yōu)開___，活化分子的________增多，使有效碰撞的幾率________，反響速率________。沒使用催化劑使用了催化劑降低E1E2百分?jǐn)?shù)提高加快用碰撞理論來解釋催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響規(guī)律：其它條件一樣時(shí)，選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兎错懰俾剩徽呋瘎┦狗错懰俾始涌?，?fù)催化劑使反響速率減慢。微觀解釋：催化劑對(duì)可逆反響中的正、逆反響速率的影響是否一樣？提示：因催化劑對(duì)化學(xué)反響速率的影響是降低活化能，增加有效碰撞次數(shù)，對(duì)正、逆反響的影響是一樣的，所以催化劑對(duì)正、逆反響速率的影響一樣。【思維拓展】例亞氯酸鹽(如NaClO2)可用作漂白劑，在常溫下不見光時(shí)可保存一年，但在酸性溶液中因生成亞氯酸而發(fā)生分解：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。分解時(shí)，剛參加硫酸，反響緩慢，隨后突然反響釋放出大量ClO2，這是因?yàn)?)A．酸使亞氯酸的氧化性增強(qiáng)B．溶液中的H＋起催化作用C．溶液中的Cl－起催化作用D．逸出的ClO2使反響生成物的濃度降低KETANFJIANCE【答案】C[解析]由題目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亞氯酸，生成的亞氯酸在剛參加硫酸時(shí)反響緩慢，隨后突然反響加快，這說明分解生成的產(chǎn)物中的某種物質(zhì)起了催化劑的作用，故正確答案為C。(1)催化劑有正、負(fù)之分，一般情況下的催化劑是指正催化劑。(2)催化劑有選擇性，不同的化學(xué)反響的催化劑不一樣，催化劑具有一定的活化溫度。(3)催化劑對(duì)可逆反響的正、逆反響的速率影響一樣?！咎貏e提醒】科學(xué)探究〖探究1〗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較在2mL5%的H2O2中參加FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比較二者分解速率？加入試劑0.1mol/LFeCl3

0.1mol/LCuSO4

產(chǎn)生氣泡快慢結(jié)論快慢FeCl3對(duì)該反響的催化效果更好科學(xué)探究〖探究2〗設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4對(duì)反響速率有否影響？加入試劑0.01mol/LK