第2節(jié)緒言+影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

第2節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課本P2-4，P20-24化學(xué)反應(yīng)原理——緒言化學(xué)研究的核心問(wèn)題是：化學(xué)中最具有創(chuàng)造性的工作是：化學(xué)反應(yīng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)造新的分子我們?yōu)槭裁匆獙W(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)原理？利用已發(fā)現(xiàn)的反應(yīng)的原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)這個(gè)過(guò)程反應(yīng)的原理氫氣與其他物質(zhì)的反應(yīng)反應(yīng)條件難易程度H2+O2H2+CuOH2+N2問(wèn)題:為什么難易程度不同，與什么有關(guān)系？結(jié)論：影響化學(xué)反應(yīng)速率的根本原因是反應(yīng)物本身的性質(zhì)。內(nèi)因點(diǎn)燃加熱高溫、高壓、催化劑易易難情景1情景2將H2+O2混合，在室溫條件下可以穩(wěn)定存在數(shù)百年，但點(diǎn)燃后卻會(huì)發(fā)生劇烈的爆炸反應(yīng)，而且只要配比相當(dāng)，可以完全轉(zhuǎn)化成生成物。這說(shuō)明了什么？不同的外界條件都能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率。結(jié)論:情景3結(jié)論:H2+N2即使在高溫、高壓、催化劑的條件下反應(yīng)也不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，這又說(shuō)明了什么？有些反應(yīng)是有一定限度的綜上所述——化學(xué)反應(yīng)原理研究的對(duì)象是1、化學(xué)反應(yīng)的速率、方向及限度的問(wèn)題（第二章）2、水溶液中的離子反應(yīng)的問(wèn)題（第三章）3、化學(xué)反應(yīng)與能量的問(wèn)題（第一章）4、電化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)（第四章）在這里，我們將學(xué)習(xí)幾個(gè)新的概念1、有效碰撞2、活化分子與活化能3、催化劑這些是合理簡(jiǎn)化的模型，是學(xué)習(xí)與研究化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)。有效碰撞模型引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞結(jié)論：分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件推論：某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān)必要充分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？有效碰撞模型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)生有效碰撞的分子活化分子但活化分子的碰撞有效碰撞。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)。一定是不一定是什么原因決定活化分子的多少？活化能ABCE1為反應(yīng)活化能E2-E1是反應(yīng)熱E2為活化分子變成生成物分子放出的能量活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分結(jié)論：在相同溫度下，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(shí)間內(nèi)有效碰撞越多，則反應(yīng)速率越快。歸納總結(jié)一個(gè)反應(yīng)要發(fā)生一般要經(jīng)歷哪些過(guò)程？普通分子得到能量活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量活化能催化劑的作用能量反應(yīng)過(guò)程生成物反應(yīng)物反應(yīng)熱E1E2活化分子加了催化劑沒(méi)加催化劑

催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量都不改變的物質(zhì)。催化劑作用:可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù),從而提高了有效碰撞的頻率.反應(yīng)速率大幅提高.

催化劑是能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但反應(yīng)前后本身性質(zhì)和質(zhì)量都不改變的物質(zhì)。

催化劑作用:可以降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分?jǐn)?shù),從而提高了有效碰撞的頻率.反應(yīng)速率大幅提高.第2節(jié)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素結(jié)合我們學(xué)習(xí)過(guò)課本的緒言，我們完成實(shí)驗(yàn)并分析下列幾種因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的本質(zhì)原因。一.濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響二.壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響三.溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響四.催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)2-2，完成下列表格先加試劑4mL0.01mol/L酸性KMnO44mL0.01mol/L酸性KMnO4加入試劑0.1mol/LH2C2O40.2mol/LH2C2O4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象褪色時(shí)間結(jié)論KMnO4溶液紫紅色逐漸褪去加入較濃的H2C2O4溶液的一組褪色更快。短長(zhǎng)規(guī)律：其它條件不變時(shí)，增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；降低反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。原因剖析——碰撞理論微觀解釋

反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子數(shù)

，活化分子數(shù)

，有效碰撞的頻率

，反應(yīng)速率

。增多增加加快增大反應(yīng)物濃度增多濃度影響只適用于有氣體或溶液參加的反應(yīng)。增加固體物質(zhì)或純液體的量，因其濃度是個(gè)常數(shù)，故不影響反應(yīng)速率。固體可以通過(guò)研碎，增加接觸面積而加快反應(yīng)速率。注意2.溶液中發(fā)生離子反應(yīng)，改變與反應(yīng)無(wú)關(guān)的離子濃度不影響反應(yīng)速率。固體通過(guò)什么途徑影響反應(yīng)速率？壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響

對(duì)于有

參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，

增大，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，

減小，反應(yīng)速率減慢。一定質(zhì)量的氣體反應(yīng)物濃度反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)規(guī)律：壓強(qiáng)增大→ν↑→C增大→

體積減小

壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過(guò)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成比例減小壓強(qiáng)只對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)的速率有影響（緊扣對(duì)C的影響）分析注意其他條件不變充入Ar總氣壓增大反應(yīng)物濃度不變速率不變對(duì)反應(yīng)N2+3H22NH3,恒溫時(shí)，向容積固定的密閉容器中充入Ar，速率如何變化？充入反應(yīng)物氣體呢？恒溫恒容時(shí)充入氣體反應(yīng)物總氣壓增大反應(yīng)物濃度增大速率加快N2H2P0Ar對(duì)反應(yīng)N2+3H22NH3,恒溫時(shí)，向容積可變的容器中充入Ar，速率如何變化？充入Ar總氣壓不變氣體體積增大反應(yīng)物濃度減小速率減小恒溫恒壓時(shí)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)合課本2-3實(shí)驗(yàn)：試劑種類(lèi)及用量0.1mol/LNa2S2O35mL0.1mol/LH2SO45mL0.1mol/LNa2S2O35mL0.1mol/LH2SO45mL實(shí)驗(yàn)溫度

出現(xiàn)混濁時(shí)間結(jié)論長(zhǎng)短冷水熱水加熱的一組先出現(xiàn)渾濁。規(guī)律：其它條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。本質(zhì)原因升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得

；另外,分子獲得能量后，運(yùn)動(dòng)速率加快，碰撞頻率

，這兩方面均使活化分子間的有效碰撞頻率

，故反應(yīng)速率

.活化分子百分?jǐn)?shù)提高增大提高升溫增大a、無(wú)論是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，升高溫度均使反應(yīng)速率加快，降低溫度均使反應(yīng)速率減慢。b、經(jīng)驗(yàn)規(guī)則：一般來(lái)說(shuō),溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率增大到原來(lái)的2-4倍。注意V2=(2～4)(t2-t1)/10·V1催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響結(jié)合課本2-4，可以發(fā)現(xiàn)2H2O2

2H2O+O2↑

規(guī)律：選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，能有效改變反?yīng)速率。1、在2支試管中分別加入2mL5%H2O2溶液，再分別滴入1mL0.1mol/LFeCl3和0.1mol/LCuSO4溶液，搖勻，比較H2O2分解速率。

加入試劑0.1mol/LFeCl30.1mol/LCuSO4產(chǎn)生氣泡快慢結(jié)論

慢快規(guī)律：其它條件不變時(shí)，不同反應(yīng)對(duì)催化劑有選擇性；選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┦歉淖兎磻?yīng)速率的有效方法之一。Fe3＋、Cu2+對(duì)H2O2的分解都有催化作用，但Fe3＋催化作用強(qiáng)科學(xué)探究P23催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響2、在2支試管中各加入4mL0.01mol/LKMnO4溶液和2mL0.1mol/LH2C2O4溶液,再向其中一只試管加入一粒黃豆粒大的MnSO4。搖勻,記錄褪色時(shí)間。加入試劑0.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O40.01mol/LKMnO40.1mol/LH2C2O4MnSO4固體褪色時(shí)間

結(jié)論

先慢后快快Mn2+是該反應(yīng)的催化劑，可加快反應(yīng)速率。自催化作用：反應(yīng)產(chǎn)物之一有使該反應(yīng)的速率加快的作用。自催化作用的特點(diǎn)是反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行得很慢（稱誘導(dǎo)期），隨著起催化作用的產(chǎn)物的積累反應(yīng)速率迅速加快，而后因反應(yīng)物的消耗反應(yīng)速率變慢。科學(xué)探究P21催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O3、取2支試管，各加入5mL淀粉溶液和2滴碘水，然后向兩試管中分別加入1mL2mol/L硫酸（必要時(shí)可可加熱），1mL唾液。振蕩、觀察催化效果。

反應(yīng)物硫酸溶液、淀粉溶液、碘水唾液、淀粉溶液、碘水反應(yīng)現(xiàn)象

結(jié)論

慢快硫酸、唾液對(duì)淀粉的水解都有催化作用，但唾液催化作用強(qiáng)。酶是高效生物催化劑，但選擇性極高?？茖W(xué)探究P21催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響藍(lán)色褪去藍(lán)色褪去催化劑正催化劑負(fù)催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率減慢化學(xué)反應(yīng)速率①催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)速率而自身的化學(xué)組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)。③催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將不能發(fā)生的反應(yīng)變成能發(fā)生的反應(yīng)②④催化劑有一定的活化溫度⑤同一催化劑能同等程度地改變正逆化學(xué)反應(yīng)的速率。注意催化劑中毒：催化劑的催化性能往往因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響：高效性、選擇性/專(zhuān)一性內(nèi)容小結(jié)

影響外因活化能單位體積分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)單位體積活化分子數(shù)有效碰撞頻率化學(xué)反應(yīng)速率增大反應(yīng)物濃度增大壓強(qiáng)升高溫度加催化劑增加增加增加加快增加增加增加加快不變不變不變不變不變?cè)黾釉黾蛹涌煸龃蟛蛔冊(cè)黾釉黾蛹涌煸龃蟛蛔兘档湍碀舛鹊柠}酸與碳酸鈣粉末反應(yīng)時(shí)，能使反應(yīng)的最初速率明顯加快的是（）

A.將鹽酸用量增加一倍；

B.鹽酸濃度增加一倍，用量減半；

C.增加碳酸鈣粉末的用量；

D.增加Cl-

的濃度。課堂練習(xí)1B1）機(jī)動(dòng)車(chē)加大油門(mén)——增大反應(yīng)物（油）的濃度，增大單位體積中的活化分子總數(shù)2）向爐膛鼓風(fēng)——增大反應(yīng)物的濃度，增大單位體積中的活化分子總數(shù)3）在糕點(diǎn)包裝內(nèi)加脫氧劑——減小氧氣的濃度，減小單位體積中的活化分子總數(shù)下列是生活中有關(guān)影響化學(xué)反應(yīng)速率的事實(shí)，試解釋該措施為什么能改變化學(xué)反應(yīng)速率？課堂練習(xí)23.反應(yīng)A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)在一帶有活塞的密閉容器中反應(yīng)，改變下列條件，對(duì)反應(yīng)速率無(wú)影響的是（）A.減少反應(yīng)物A的量B.壓縮活塞，使其容積減小C.保持壓強(qiáng)不變，向容器中充入稀有氣體D.固定活塞后，再向容器中充入稀有氣體AD課堂練習(xí)3

四支試管中都裝有5mL0.1mol/LNa2S2O3溶液，分別在不同溫度下加入0.1mol/L的硫酸和一定量水，最先出現(xiàn)渾濁的是（）A．20℃，4mL硫酸，3mL水