化學(xué)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》

【研究對(duì)象】研究氣體分子之間的反應(yīng)?！狙芯壳榫啊吭谝粷崈舻娜萜髦?，使氫氣與氧氣按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)不斷發(fā)生碰撞（相互接觸）?！炯僭O(shè)1】反應(yīng)物分子之間只要相互碰撞就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

【假設(shè)2】具有較高能量的分子之間的碰撞都能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有效碰撞模型1、假設(shè)：在一潔凈的容器中，使氫氣與氧氣按體積比2：1的比例混合，氣體分子因自由運(yùn)動(dòng)而不斷發(fā)生碰撞，研究表明：如果在常溫常壓下每個(gè)氫分子、氧分子自身或它們之間的碰撞幾率為2.355X1010次/秒。若每次碰撞都能發(fā)生反應(yīng)的話，則化學(xué)反應(yīng)瞬間即可完成。2、結(jié)論：并不是每次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只有其中的部分氣體的碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)---有效碰撞。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？問題：一、有效碰撞理論1、什么是有效碰撞？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)的必要條件而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件推論：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)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)。活化分子的多少又與什么有關(guān)？問題:2、活化能活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分其中E1為活化能E2-E1是反應(yīng)熱結(jié)論：1、活化分子的多少與該反應(yīng)的活化能的大小有關(guān)，2、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)歷哪些過程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量解釋問題1、為什么可燃物有氧氣參與，還必須達(dá)到著火點(diǎn)才能燃燒？2、催化劑在我們技術(shù)改造和生產(chǎn)中起關(guān)鍵作用，它主要作用是提高化學(xué)反應(yīng)速率，試想一下為什么催化劑能提高反應(yīng)速率？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量一個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷的過程回顧n活=n總×活%有效碰撞理論反應(yīng)速率與活化分子的百分率（活%）成正比有效碰撞化學(xué)反應(yīng)分子運(yùn)動(dòng)相互碰撞分子具有足夠能量有合適的取向活化分子反應(yīng)物本身的性質(zhì)活化能的大小單位體積內(nèi)活化分子的多少單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞次數(shù)的多少化學(xué)反應(yīng)速率的快慢決定決定決定決定內(nèi)因外因第二節(jié)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不同化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)物性質(zhì)決定于同一化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件決定于

內(nèi)因：

外因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響濃度增大單位體積內(nèi)n總↑T不變，活%不變n活增大有效碰撞↑→V↑

1、在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，可以增大反應(yīng)速率；實(shí)驗(yàn)2-2結(jié)論：濃度大的H2C2O4溶液先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【原因】在其他條件不變時(shí)，對(duì)某一反應(yīng)來說，活化分子在反應(yīng)物分子中占的百分?jǐn)?shù)是一定的，因此單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目與單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比；即和反應(yīng)物的濃度成正比。當(dāng)反應(yīng)物濃度增大時(shí)，單位體積內(nèi)分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應(yīng)增加，反應(yīng)速率必然增大?！窘Y(jié)論】其他條件不變，反應(yīng)物濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越快注意事項(xiàng)：1）此規(guī)律只適用于氣體反應(yīng)或溶液中的反應(yīng)，對(duì)于純液體或固體反應(yīng)物一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。2）化學(xué)反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物或生成物濃度的改變，其正反應(yīng)速率或逆反應(yīng)速率的變化也符合上述的規(guī)律。應(yīng)用2：若將物質(zhì)的量相等的HI氣體分別放在等容積的兩個(gè)針桶中，一個(gè)保持體積不變，另一個(gè)壓縮為原來的1/2。其它條件不變，則HI的分解反應(yīng)速率誰快？應(yīng)用3：如反應(yīng)：3KSCN+FeCl3

=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反應(yīng)體系中加入KCl晶體，不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率？應(yīng)用1：一定條件下，在CaCO3（塊狀）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)的速率，下列哪些方法可行：A、增加HCl的濃度B、加水C、增加同濃度鹽酸的量D、改加CaCO3粉末2、應(yīng)用舉例AD二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響其他條件不變氣體的壓強(qiáng)增大氣體濃度增大反應(yīng)速率加快氣體體積減小【結(jié)論】其他條件不變，壓強(qiáng)增大化學(xué)反應(yīng)速率加快注意事項(xiàng)：1）壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過對(duì)濃度的影響實(shí)現(xiàn)的;2)壓強(qiáng)對(duì)固體和液體（溶液）間的反應(yīng)無影響；3）對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都增大；減小壓強(qiáng)，正反應(yīng)速率，逆反應(yīng)速率都減小。3）注意“真”變和“假”變。若體系的壓強(qiáng)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：2SO2+O22SO3A.恒壓時(shí)充入He：由于SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量不變，體積V變大，∴濃度降低相當(dāng)于“減壓”，反應(yīng)速率降低；B.恒容時(shí)充入He：由于反應(yīng)物生成物濃度不變，體系壓強(qiáng)不變相當(dāng)于“假”變。在N2+3H22NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時(shí)減小體系壓強(qiáng)，該反應(yīng)的速率怎么變？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？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？在反應(yīng)中保持體系壓強(qiáng)不變，充入He，反應(yīng)的速率怎么變？3、應(yīng)用舉例減小增大不變減小規(guī)律總結(jié)：三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響溫度升高分子運(yùn)動(dòng)加速有效碰撞增多化學(xué)反應(yīng)速率加快一般，溫度升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率增大到2～4倍注意事項(xiàng)：（1）溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的經(jīng)驗(yàn)公式例1：在10℃時(shí)某化學(xué)反應(yīng)速率為0.1mol·l-1·S-1，若溫度每升高10℃，反應(yīng)速率增加到原來的2倍，為了把該反應(yīng)速率提高到1.6mol·l-1·S-1則該反應(yīng)需在什么溫度下進(jìn)行()A30℃B40℃C50℃D60℃分析：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：v2=1.6mol·l-1·S-1v1=0.1mol·l-1·S-1t1=10℃代入算出t2=50℃V為速率，t為溫度例1、當(dāng)A、B兩種氣體物質(zhì)的濃度比相同時(shí)，在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A+2B=3C，10℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)速率vB=0.2mol·l-1·S-1，50℃時(shí)測(cè)得反應(yīng)速率vA=25.6mol·l-1·S-1若溫度每升高10℃，該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大到原來的幾倍，則n約為（）A3B3.5C4

D4.5分析：解此題的關(guān)鍵是把不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算為同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，然后代經(jīng)驗(yàn)公式。n=4（2）溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對(duì)吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。（3）反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響使用催化劑，能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣會(huì)使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)。因而使反應(yīng)速率加快。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)速率注：不說明指正催化劑四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)2-4結(jié)論：加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率△科學(xué)探究∶（教材2３頁）

１、滴加0.1mol/L三氯化鐵溶液到過氧化氫中比滴加0.1mol/L硫酸銅溶液到過氧化氫中，使過氧化氫的分解速率快很多，因此過氧化氫分解用三氯化鐵作催化劑比用硫酸銅好得多；２、高錳酸鉀溶液（紫紅色）加入草酸溶液，紫紅色褪色，如果同時(shí)再加硫酸錳則褪色慢些。３、硫酸溶液比唾液對(duì)淀粉水解的催化效果差。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響▲催化劑的應(yīng)用從以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)（科學(xué)探究）中可以看到，催化劑不同，化學(xué)反應(yīng)的速率有著顯著的區(qū)別，因此催化劑具有選擇性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重視的高科技領(lǐng)域。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注意事項(xiàng)1）同一催化劑能同等程度的改變化學(xué)反應(yīng)的速率。2）催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能將不反應(yīng)變成反應(yīng)3）催化劑有一定的選擇性和活化溫度：4）催化劑中毒：催化劑的活性往往因接觸少量雜質(zhì)而明顯下降，甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。催化劑中毒會(huì)嚴(yán)重影響反應(yīng)的順利進(jìn)行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把原料進(jìn)行凈化除去毒物。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(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。

各條件對(duì)速率的影響大小是：

催化劑>>溫度>濃度=壓強(qiáng)(體積變化引起的)。各種影響都有其局限性，要針對(duì)具體反應(yīng)具體分析?？偨Y(jié):

外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）影響因素分子總數(shù)活化分子百分?jǐn)?shù)活化分子總數(shù)活化分子濃度（單位體積活化分子數(shù)）增大濃度增大壓強(qiáng)升高溫度正催化劑增加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硬蛔?/p>

1、“穿外衣”——加一層保護(hù)膜2、“增強(qiáng)體質(zhì)”——改變其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（合金）3、電化學(xué)保護(hù)——犧牲陽極的陰極保護(hù)法金屬防護(hù)的主要方法練習(xí)：

1、對(duì)于反應(yīng)∶N2+O22NO，在密閉容器中進(jìn)行，下列條件能加快反應(yīng)速率的是（）A、縮小體積使壓強(qiáng)增大；B、體積不變充入氮?dú)馐箟簭?qiáng)增大；C、體積不變充入惰性氣體；D、使總壓強(qiáng)不變，充入惰性氣體。AB2、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)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑練習(xí)D

3、一定量的鹽酸跟過量的鐵粉反應(yīng)時(shí)，為了減緩反應(yīng)速率且不影響生成氫氣的總量，可向鹽酸中加入適量的（）A、氫氧化鈉固體；B、水；C、氯化銨固體；D、醋酸鈉固體。B.D

4、對(duì)于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強(qiáng)D、催化劑5、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)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強(qiáng)C、升高溫度D、使用催化劑√√6、在C(固)+CO2(氣)=2CO(氣)的反應(yīng)中。現(xiàn)采取下列措施：（1）增大壓強(qiáng)；（2）增加碳的量（3）通入CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒壓下充入N2

哪些措施能夠使反應(yīng)速率增大？為什么？