2.3.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件高二上學(xué)期化學(xué)選擇性必修1

第3節(jié)化學(xué)的速率第2課時(shí)影響反應(yīng)速率的因素第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度、速率【復(fù)習(xí)回顧】2.化學(xué)反應(yīng)速率aA+bB=dD+eEv=——=——=——=——V(A)aV(B)V(D)V(E)bde1.化學(xué)反應(yīng)是有歷程的基元反應(yīng)：大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的，其中的每一步反應(yīng)稱為基元反應(yīng)。反應(yīng)歷程的差別造成了反應(yīng)速率的不同反應(yīng)歷程:化學(xué)反應(yīng)為什么會(huì)有快有慢?化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的?怎樣定量地表示化學(xué)反應(yīng)速率?反應(yīng)條件是怎樣影響化學(xué)反應(yīng)速率的?一、過渡態(tài)理論二、基元反應(yīng)有效碰撞理論交流·研討在298K時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液中的反應(yīng)H2O2+2HI=2H2O＋I(xiàn)2在不同濃度時(shí)的速率。請(qǐng)與同學(xué)們交流研討∶2O2濃度、HI濃度之間的關(guān)系，并嘗試寫出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。2.針對(duì)"化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系"發(fā)表自己的看法。一、過渡態(tài)理論在HI濃度一定時(shí)，H2O2濃度每增大一倍，反應(yīng)速率就提高一倍;在H2O2濃度一定時(shí)，HI濃度每增大一倍，反應(yīng)速率也提高一倍。v=kc(H2O2)·c(HI)反應(yīng)速率常數(shù)歸納總結(jié)一、過渡態(tài)理論(一)反應(yīng)速率常數(shù)——k1.含義：?jiǎn)挝粷舛认碌幕瘜W(xué)反應(yīng)速率2.意義：反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。3.影響因素：與濃度無關(guān)，受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。結(jié)論：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系式，可以清楚地判斷反應(yīng)物濃度的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的速率與參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式是實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果，不能隨意根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式直接寫出。對(duì)于很多反應(yīng)，這種關(guān)系式中濃度的方次與化學(xué)方程式中的系數(shù)并無確定關(guān)系。一、過渡態(tài)理論一、過渡態(tài)理論1.濃度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（1）濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響一般規(guī)律：增大反應(yīng)物的濃度加快化學(xué)反應(yīng)速率，減小反應(yīng)物的濃度減慢化學(xué)反應(yīng)速率。（2）壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響①對(duì)于有氣體參加或氣體生成的反應(yīng)，在其他條件一定時(shí)，壓強(qiáng)與濃度成正比，增大壓強(qiáng)加快化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小壓強(qiáng)減慢化學(xué)反應(yīng)速率。②對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率幾乎沒有影響。(二)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素v=kc(A)·c(B)一、過渡態(tài)理論2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

溫度會(huì)影響反應(yīng)速率常數(shù)，從而影響化學(xué)反應(yīng)速率。因此，可以通過研究溫度對(duì)反應(yīng)速率常數(shù)的影響來了解溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

一些反應(yīng)在298K和308K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)之比交流·研討請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)與同學(xué)們交流研討∶①溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有怎樣的影響?②升高相同溫度，對(duì)不同化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響程度一樣嗎?溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是多種多樣的。對(duì)于大多數(shù)反應(yīng)，溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快，但加快的程度不同。不同的化學(xué)反應(yīng)的活化能不同，所以溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不同。一、過渡態(tài)理論一、過渡態(tài)理論基元反應(yīng)H2＋Cl·=HCl＋H·活化能示意圖過渡態(tài)活化能H-H鍵斷裂H-Cl鍵形成(1)活化能：過渡態(tài)的能量與反應(yīng)物的能量之差不同反應(yīng)活化能不同，反應(yīng)速率不同活化能越高，反應(yīng)越困難?；瘜W(xué)反應(yīng)通常需要獲得一定能量（活化能）才能實(shí)際發(fā)生。意義：影響：一、過渡態(tài)理論(2)阿倫尼烏斯公式：1889年，阿倫尼烏斯在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式∶式中∶k為反應(yīng)速率常數(shù);A為比例系數(shù);e為自然對(duì)數(shù)的底;R為理想氣體常數(shù);Ea為活化能，單位為J·mol或kJ·mol-1。該經(jīng)驗(yàn)公式表明，當(dāng)Ea>0時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率隨之提高。由該公式還可知，Ea值越大，改變溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響程度就越大，這就是升高相同溫度時(shí)，不同化學(xué)反應(yīng)的速率提高的倍數(shù)不同的原因。k=Ae一、過渡態(tài)理論2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響①規(guī)律：升高溫度加快化學(xué)反應(yīng)速率，降低溫度減慢化學(xué)反應(yīng)速率。升高溫度T增大

減小

增大

增大k增大v增大對(duì)于在溶液中發(fā)生的反應(yīng)，溫度每升高10K，化學(xué)反應(yīng)速率將增大到原來的2～4倍。②范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則100101TTavv-=（a=2~4）一、過渡態(tài)理論一、過渡態(tài)理論3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響交流·研討一些化學(xué)反應(yīng)使用催化劑前后的活化能及反應(yīng)速率常數(shù)之比總結(jié)：使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，增大化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)。一、過渡態(tài)理論臭氧分解反應(yīng)的歷程:催化劑可以降低反應(yīng)的活化能一、過渡態(tài)理論3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響使用催化劑Ea減小

減小

增大

增大k增大v增大總結(jié)：使用催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，增大化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)。二、基元反應(yīng)有效碰撞理論沒合適的取向沒足夠的能量足夠的能量+合適的取向HI分子的幾種可能的碰撞模式碰撞取向不好

二、基元反應(yīng)有效碰撞理論

碰撞過輕

活化分子的有效碰撞

3、有效碰撞：基元反應(yīng)有效碰撞理論活化分子按合適取向的碰撞。1、活化分子：能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需最低能量狀態(tài)的分子。2、活化能（Ea）：活化分子比普通反應(yīng)物分子所高出的能量。二、基元反應(yīng)有效碰撞理論能量反應(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該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?活化能與反應(yīng)熱有關(guān)嗎?反應(yīng)熱二、基元反應(yīng)有效碰撞理論反應(yīng)物分子普通分子活化分子能量差為活化能合理取向碰撞有效碰撞新物質(zhì)能量活化分子數(shù)：N活化分子數(shù)＝N活化分子數(shù)總數(shù)×活化分子百分?jǐn)?shù)%活化分子百分?jǐn)?shù)×100%

活化分子數(shù)

反應(yīng)物分子總數(shù)＝基元反應(yīng)碰撞理論二、基元反應(yīng)有效碰撞理論

外因：濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、固體接觸面的大小、光、電磁波等1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)(決定因素）2.根據(jù)基元反應(yīng)碰撞理論，化學(xué)反應(yīng)速率的大小主要

取決于什么？單位體積內(nèi)活化分子數(shù)或有效碰撞幾率活化分子百分?jǐn)?shù)×100%

活化分子數(shù)

反應(yīng)物分子總數(shù)＝N活化分子數(shù)＝N活化分子數(shù)總數(shù)×活化分子百分?jǐn)?shù)%二、基元反應(yīng)有效碰撞理論

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。(1)規(guī)律1.濃度注意：

影響因素為濃度，不是總物質(zhì)的量固體、純液體的濃度為常數(shù)固體反應(yīng)物表面積越大，速率越快(三)外界因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二、基元反應(yīng)有效碰撞理論(2)本質(zhì)原因單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子百分含量活化分子數(shù)濃度增大影響外因↑不變↑↑↑二、基元反應(yīng)有效碰撞理論二、基元反應(yīng)有效碰撞理論1、一定條件下，在CaCO3(塊)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2

反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)的速率，下列那些方法可行（）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

AD二、基元反應(yīng)有效碰撞理論2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響當(dāng)其他條件相同時(shí)，升高溫度，反應(yīng)速率加快；降低溫度，反應(yīng)速率減慢。(1)規(guī)律：二、基元反應(yīng)有效碰撞理論(2)本質(zhì)原因T↑普通分子變?yōu)榛罨肿?/p>

活%↑

N活↑有效碰撞幾率↑運(yùn)動(dòng)加快v↑N總不變

c活↑二、基元反應(yīng)有效碰撞理論2.對(duì)于反應(yīng)M＋N→P，如果溫度每升高10℃，速率增加為原來的3倍。在10℃時(shí)完成反應(yīng)的10%需要54min，將溫度提高到40℃時(shí)完成反應(yīng)的10%需要的時(shí)間為（）

A.2min B.3min C.6min D.9minA二、基元反應(yīng)有效碰撞理論

對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。3.壓強(qiáng)(1)規(guī)律壓強(qiáng)的本質(zhì)是濃度二、基元反應(yīng)有效碰撞理論(2)微觀分析單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學(xué)反應(yīng)速率分子總數(shù)活化分子百分含量活化分子數(shù)濃度增大影響外因↑不變↑↑↑3.在N2+3H2

2NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時(shí)，改變下述條件瞬間v怎么變？Ⅰ加壓（壓縮體積）Ⅱ恒容，充入N2Ⅲ恒容，充入HeⅣ恒壓，充入He增大增大

不變

減小二、基元反應(yīng)有效碰撞理論二、基元反應(yīng)有效碰撞理論(1)規(guī)律4.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響使用催化劑可加快反應(yīng)速率（對(duì)可逆反應(yīng)，同時(shí)同倍數(shù)）能量反應(yīng)過程Ea反應(yīng)物生成物反應(yīng)熱沒加催化劑用催化劑活化能由于催化劑參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，較大幅度地降低反應(yīng)的活化能，從而能高效地提高化學(xué)反應(yīng)速率．二、基元反應(yīng)有效碰撞理論(2)本質(zhì)原因使用催化劑降低活化能活%↑c(diǎn)活↑有效碰撞幾率↑v↑①催化劑能同倍數(shù)增加v正、v逆，但平衡不移動(dòng)。

化學(xué)平衡常數(shù)K、平衡轉(zhuǎn)化率α、各