2.3.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件高一下學(xué)期化學(xué)

2.3.2影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素1.Na、Mg分別與水反應(yīng)時(shí)，鈉與水反應(yīng)更為劇烈。2.硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒快。3.新鮮水果和食物保存在冰箱里能存放得更久。5.木材劈得小一些燒得更快。4.實(shí)驗(yàn)室用H2O2制氧氣時(shí)，使用二氧化錳作催化劑反應(yīng)更快。通過以下示例分析是哪些因素影響了化學(xué)反應(yīng)速率？物質(zhì)本身的性質(zhì)濃度溫度催化劑接觸面積內(nèi)因外因影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素變量控制方法

“探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”屬于探究反應(yīng)規(guī)律類型的任務(wù)。設(shè)計(jì)此類任務(wù)實(shí)驗(yàn)方案的關(guān)鍵是變量控制，可按以下步驟進(jìn)行思考。1.確定研究對(duì)象，如選定符合實(shí)驗(yàn)要求的化學(xué)反應(yīng)。2.確定自變量和因變量。在本實(shí)驗(yàn)中，自變量為濃度、溫度、接觸面積、催化劑等外界條件，因變量為化學(xué)反應(yīng)速率。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作，改變單一自變量。在此過程中，要明確通過實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)控制哪個(gè)自變量改變、哪些自變量不變。4.確定因變量的觀測(cè)指標(biāo)。在本實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)確定通過觀察哪些現(xiàn)象來判斷化學(xué)反應(yīng)的快慢。方法引導(dǎo)a.反應(yīng)的劇烈程度；

b.顏色變化的快慢；c.氣體產(chǎn)生快慢（單位時(shí)間內(nèi)生成氣體的體積/生成一定體積的氣體所需時(shí)間）；d.沉淀生成的快慢/固體消失時(shí)間。一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響在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)找出化學(xué)反應(yīng)速率與H2O2濃度、HI濃度之間的關(guān)系，并寫出相應(yīng)數(shù)學(xué)表達(dá)式。v=kc(H2O2)·c(HI)反應(yīng)速率常數(shù)一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響反應(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?！疽话阋?guī)律】增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。一定溫度下，固體或純液體物質(zhì)的量濃度是一個(gè)常數(shù)，改變其用量，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率無影響。增大反應(yīng)物或生成物的濃度，正、逆反應(yīng)速率均增大，減小反應(yīng)物或生成物的濃度，正、逆反應(yīng)速率均減??；一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【注意】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?！窘Y(jié)論】1.增大不同反應(yīng)物的濃度，對(duì)反應(yīng)速率的影響不一定相同；2.對(duì)有些反應(yīng)，增大某一反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率可能沒影響。一、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響壓縮體積使壓強(qiáng)增大2倍化學(xué)反應(yīng)速率增大實(shí)質(zhì)：反應(yīng)物濃度發(fā)生變化c(H2)、c(I2)均增大二、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)，通過改變?nèi)萜黧w積引起壓強(qiáng)變化時(shí)，壓強(qiáng)與濃度成正比，增大壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率增大，減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率減小。（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。（3）壓強(qiáng)改變，要引起濃度改變，化學(xué)反應(yīng)速率才會(huì)改變。二、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響恒溫恒容：

充入稀有氣體恒溫恒容：

充入一種反應(yīng)物恒溫恒壓：

充入稀有氣體→ν不變→反應(yīng)物濃度不變→ν增大→反應(yīng)物濃度增大→ν變小→反應(yīng)物濃度變小三、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。一些反應(yīng)在298K和308K時(shí)的反應(yīng)速率常數(shù)之比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)，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響不同。三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響追根尋源碰撞理論

有效碰撞理論認(rèn)為，通過改變外界條件，可使單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)改變，改變有效碰撞頻率，從而使反應(yīng)速率改變。三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響活化能(Ea)過渡態(tài)的能量與反應(yīng)物的能量之差Ea，稱為基元反應(yīng)的活化能。活化能是化學(xué)反應(yīng)通常需要獲得能量才能實(shí)際發(fā)生的原因。不同的基元反應(yīng)活化能值不同，因此化學(xué)反應(yīng)速率不同?；罨茉礁?反應(yīng)越

進(jìn)行,反應(yīng)速率常數(shù)越

.反應(yīng)物H2+ClEaH···

H···Cl生成物H+HCl難小只有基元反應(yīng)的活化能才是過渡態(tài)的能量與反應(yīng)物的能量之差?？偡磻?yīng)的活化能是通過各基元反應(yīng)的活化能經(jīng)數(shù)學(xué)處理而得到的。三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響普通分子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Ea

反應(yīng)歷程三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響阿倫尼烏斯公式追根尋源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∶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。三、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響1、定性規(guī)律：

其它條件不變時(shí)，升溫加快反應(yīng)速率，降溫減慢反應(yīng)速率。升高溫度，無論是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)（正、逆反應(yīng)），速率都加快，但吸熱方向速率加快的幅度大；降低溫度，無論是放熱反應(yīng)或是吸熱反應(yīng)（正、逆反應(yīng)），速率都減慢，但吸熱方向速率下降的幅度大；2、定量經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（范托夫經(jīng)驗(yàn)規(guī)則）：

通常情況下，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速率將增大原來的2～4倍。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響一些化學(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)。催化劑同等程度地加快正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【觀察】催化劑是如何提高化學(xué)反應(yīng)速率的？反應(yīng)過程能量反應(yīng)物無催化劑過渡態(tài)生成物有催化劑過渡態(tài)活化能Ea1活化能Ea2由于催化劑的質(zhì)量及化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，反應(yīng)歷程中必定既有催化劑參與的反應(yīng)，又包括使催化劑再生成的反應(yīng)。催化劑通過改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能,來提高化學(xué)反應(yīng)速率。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響催化劑特點(diǎn)：（1）選擇性（2）高效性催化劑可以較大幅度地降低反應(yīng)的活化能，從而非常有效地提高化學(xué)反應(yīng)速率。某種催化劑對(duì)某一反應(yīng)可能是活性很強(qiáng)的催化劑，但對(duì)其他反應(yīng)就不一定具有催化作用。（3）局限性催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響【思考】催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響跟其它因素相比程度如何？

為什么？

催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響更明顯。使用催化劑可以使活化能降低幾萬焦耳，而濃度增大幾萬倍，溫度升高幾萬度，都是不可能的。因此催化劑是加速化學(xué)反應(yīng)速率的最有效途徑。催化劑具有高效性。四、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響工業(yè)生產(chǎn)與催化劑——“不能沒有你”研制高效催化劑促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。增大反應(yīng)物濃度、升高溫度、使用催化劑均能加快化學(xué)反應(yīng)速率，催化劑效果最為顯著！影響因素規(guī)律內(nèi)因外因課堂小結(jié)反應(yīng)物本身的性質(zhì)濃度溫度催化劑固體的表面積壓強(qiáng)其他反應(yīng)物的化學(xué)性質(zhì)越活潑，ν越快增大反應(yīng)物的濃度，ν增大升高溫度，ν

增大一般使用催化劑，ν增大

增大固體反應(yīng)物的表面積，ν增大壓強(qiáng)增大，ν增大光照、溶劑、電磁波等分子運(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)

n活=n總×活化分子百分?jǐn)?shù)【補(bǔ)充】碰撞理論

【補(bǔ)充】碰撞理論濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響影響外因

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?jǐn)?shù)活化分子數(shù)增大濃度增加不變?cè)黾釉黾觶xxk加快

【補(bǔ)充】碰撞理論壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響zxxk

影響外因

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?jǐn)?shù)活化分子數(shù)增大壓強(qiáng)(P↑V↓)增加不變?cè)黾釉黾蛹涌?/p>

【補(bǔ)充】碰撞理論溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響zxxkzxxk

影響外因

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?jǐn)?shù)活化分子數(shù)升高溫度不變?cè)龃笤黾釉黾蛹涌?/p>

【補(bǔ)充】碰撞理論催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響zxxkzxxk

影響外因

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?jǐn)?shù)活化分子數(shù)加催化劑(活化能降低）不變?cè)龃笤黾釉黾蛹涌?/p>