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单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,第二章 化学反应速率和化学平衡,第二节 影响化学反应速率的因素,2024/11/19,1,第二章 化学反应速率和化学平衡第二节 影响化学反应速率的因,为什么有的碰撞可以发生反应,,而有的不能发生反应,?,与哪些因,素有关系?,问题:,2024/11/19,2,为什么有的碰撞可以发生反应,问题:2023/10/62,有 效 碰 撞,1,、,什么是,有效碰撞?,能引起分子间的化学反应的碰撞,结论:,分子间的,碰撞,是发生化学反应的,必要条件,而,有效碰撞,是发生化学反应的,充分条件,推论:,某一化学反应的速率大小与,单位时间内,有效碰撞的次数有,关,2024/11/19,3,有 效 碰 撞1、什么是有效碰撞?能引起分子,没合适的取向,没足够的能量,足够的能量,+,合适的取向,类比法:,借鉴投篮,碰 撞 理 论,2024/11/19,4,没合适的取向没足够的能量足够的能量+合适的取向类比法:借鉴,活化分子,2,、,什么是,活化分子,活化分子高出,反应物分子平均能量,的部分,看图:,能够发生有效碰撞的分子叫活化分子,3,、什么是活化能?,2024/11/19,5,活化分子2、什么是活化分子活化分子高出反应物分子平均能量的部,能量,反应过程,E,1,E,2,反应物,生成物,活化分子,活化能,活化分子变成生成物分子放出的能量,该反应是,吸热,反应,还是,放热,反应,?,活化能与反应热有关吗,?,反应热,2024/11/19,6,能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生,n,活,=,n,总,活,%,活化分子百分数:,(活化分子数,/,反应物分子总数),100%,化学反应速率主要取决于:,一个反应经历的过程,普通,分子,活化能,活化,分子,合理,取向,碰撞,有效,碰撞,新物质,能量,有效碰撞的几率,2024/11/19,7,n活=n总活%活化分子百分数:,对于,“,活化能的大小虽然意味着一般,分子成为活化分子的难易,但是却,对这个化学反应前后的能量变化并,不产生任何影响,”,这一句话如何理解?,问题,1,:,活化能为,“,0,”,的例子是怎么回事?,问题,2,、,2024/11/19,8,对于“活化能的大小虽然意味着一般问题1:活化能为“0”的例子,1,、在通常情况下,,Na,与水的反应和,Mg,与水的反应哪个剧烈,(,反应速率快,),?为什么?,2,、将等物质的量的碳酸钠与碳酸氢钠放入等体积等浓度的盐酸中,产生,CO,2,的速率哪个较快?为什么?,3,、石油的形成要多少年?炸药的爆炸呢?,以上说明化学反应速率的决定因素是什么,?,决定化学反应速率的主要因素,决定化学反应速率的因素是参加反应的物质,本身的化学性质,。,2024/11/19,9,1、在通常情况下,Na与水的反应和Mg与水的反应哪,影响反应速率的因素,(,2,)外部因素,(,1,)内部因素(主要因素):,反应,物质本身的性质,2024/11/19,10,影响反应速率的因素(2)外部因素(1)内部因素(主要,一、浓度对反应速率的影响,浓度增大,单位体积内,n,总,T,不变,,活,%,不变,n,活,增大,有效碰撞,V,1,、在其他条件不变时,,增大反应物浓度,可以增大反应速率,实验,2-2,结论:浓度大的,H,2,C,2,O,4,(,aq,),先褪色,2KMnO,4,+5H,2,C,2,O,4,+3H,2,SO,4,=K,2,SO,4,+2MnSO,4,+10CO,2,+8H,2,O,规律:,其他条件不变时,增大反应物的浓度,可以增大反应速率;减小反应物的浓度,可以减小化学反应的速率。,2024/11/19,11,一、浓度对反应速率的影响浓度增大单位体积内n总T不变,活,浓度对反应速率的影响,本质原因,反应物浓度增大,单位体积内,活化分子数增多,,有效碰撞的频率增加,反应速率增大。,2024/11/19,12,浓度对反应速率的影响本质原因反应物浓度增大,单位体积内活化分,a,、此规律,只适用于气体或溶液的反应,,对于纯固体或液体的反应物,一般情况下其浓度是常数,因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。,c,、随着化学反应的进行,反应物的浓度会逐渐减小,因此一般反应速率也会逐渐减小。,注意:,应用,1,:,一定条件下,在,CaCO,3,(,块状,)+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行,(),A,、增加,HCl,的浓度,B,、加水,C,、增加同浓度盐酸的量,D,、改加,CaCO,3,粉末,b,、一般来说,固体反应物表面积越大,反应速率越大,固体反应物表面积越小,反应速率越小。,AD,2024/11/19,13,a、此规律只适用于气体或溶液的反应,对于纯固体或液体,二、压强对化学反应速率的影响,对于,有气体参加的反应,,当其他条件不变时,,增大压强,,气体的体积减小,,浓度增大,,反应,速率加快。,由于压强对固体、液体的体积几乎无影响,,因此,对无气体参加的反应,压强对反应,速率的影响可忽略不计。,说明,2024/11/19,14,二、压强对化学反应速率的影响 对于有气体参加的反应,当其,压强对反应速率的影响,碰撞理论解释,压强增大,浓度增大,单位体积内,n,活,有效碰撞,2024/11/19,15,压强对反应速率的影响碰撞理论解释压强增大浓度增大单位体积,规律:对于有气体参加的反应,,若其他条件不变,增大压强,,气体体积缩小,浓度增大,,反应速率加快;减小压强,反应速率减慢。,压强增大,体积减小,其他条件不变,V,C,增大,压强对于反应速率的影响是,通过对浓度的影响,实现的,P,增大,C,成比例,增大,,P,减小,C,成比例,减小,压强只对于,有气体参加的反应,的速率有影响,发散思考,:,压强对于任意化学反应的速率都有影响吗?,2024/11/19,16,规律:对于有气体参加的反应,若其他条件不变,增大压强,气体体,注意:,1,、压强对反应速率的影响只适用于有气体参加的反应。,2,、由于固体、液体粒子间的空隙很小,增大压强几乎不能改变它们的浓度,因此对,只有,固体或液体参加的反应,压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。,2024/11/19,17,注意:2023/10/617,思考,:,在,N,2,+3H,2,2NH,3,中,当其他外界条件不变时:,减小体系压强,该反应的速率怎么变?,在反应中保持体系容积不变,充入,N,2,,反应的速率怎么变?,在反应中保持体系容积不变,充入,He,,反应的速率怎么变?,在反应中保持体系压强不变,充入,He,,反应的速率怎么变?,压强对反应速率的影响,2024/11/19,18,思考:在N2+3H2 2NH3中,当其他,对于气体有下列几种情况,:,1,、恒温时:,增大压强体积减少,C,增大反应速率增大,2,、恒容时:,A,、充入气体反应物,反应物浓度增大总压增大,反应速率增大,;,B,、冲入“无关气体”,(如,He,)引起总压增大,但各反应物的分压不变,各物质的浓度不变,反应速率不变,3,、恒压时:,冲入“无关气体”(如,He,等)引起体积增大,各反应物浓度减少反应速率减慢。,2024/11/19,19,对于气体有下列几种情况:1、恒温时:增大压强体积减少C增,如下图所示,相同体积的,a,、,b,、,c,三密闭容器,其中,c,容器有一活塞,,a,、,b,两容器为定容容器,起始向三容器中都加入相同量的,SO,2,和,O,2,使三容器压强相等,一定条件下,发生,2,SO,2,+,O,2,2,SO,3,的反应。问:,如起始在,a,、,c,两容器中通入同量的,N,2,,则此时三容器起始压强为,P,a,_,P,b,P,c,;,起始,a,、,c,两容器的反应速率大小关系为,V,a,_,V,c,;,反应一段时间后,a,、,c,中速率大小关系为,V,a,_,V,c,;,=,=,=,起始反应速率关系为,V,a,_,V,b,_,V,c,巩固练习,2024/11/19,20,如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其,三、温度对化学反应速率的影响,5mL0.1mol/L,的,H,2,SO,4,+5mL0.1mol/LNa,2,S,2,O,3,热水,冷水,快,慢,Na,2,S,2,O,3,+H,2,SO,4,=Na,2,SO,4,+SO,2,+S,+H,2,O,结 论,其它条件相同时,,升高,温度,,反应,速率加快,;,反之,,降低温度,,反应,速率减慢,。,探究实验,2024/11/19,21,三、温度对化学反应速率的影响5mL0.1mol/L的H2SO,已知,:4H,+,+4I,-,+O,2,=2I,2,+2H,2,O,现有,1mol/L KI,溶液、,0.1mol/LH,2,SO,4,溶液和淀粉溶液,请设计实验探究溶液出现蓝色的时间与温度的关系?,【,结论,】,其它条件相同时,,温度高,,出现蓝色的,时间短,;,温度低,,出现蓝色的,时间长,。,一般来说,温度每升高,10,,反应速率,增大到原来的,2,4,倍。,科学探究,2024/11/19,22,已知:4H+4I-+O2=2I2+2H2O 现有1mol/,温度对反应速率的影响,碰撞理论解释,升高温度,一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子,使得,活化分子百分数提高,,活化分子间的有效碰撞频率变大,故反应速率增大。,温度每升高,10,,速率增加,2-4,倍。,2024/11/19,23,温度对反应速率的影响碰撞理论解释升高温度,一部分非活化分子吸,四、催化剂对化学反应速率的影响,2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,MnO,2,【,结论,】,其它条件不变时,选用适当的催化剂可以改变反应速率;,正催化剂,使,反应速率加快,,负催化剂使反应速率减慢。,探究实验,2024/11/19,24,四、催化剂对化学反应速率的影响2H2O2,科学探究,探究,1,设计实验比较在,2mL 5%,的,H,2,O,2,中加入,FeCl,3,和,CuSO,4,溶液各,1mL,,比较二者分解速率?,加入试剂,0.1mol/LFeCl,3,0.1mol/L CuSO,4,产生气泡快慢,结 论,快,慢,FeCl,3,对该反应的催化效果更好,2024/11/19,25,科学探究探究1设计实验比较在2mL 5%的H2O2中加入,科学探究,探究,2,设计实验比较在,4mL 0.01mol/L KMnO,4,和,2mL 0.1mol/L H,2,C,2,O,4,,加不加,MnSO,4,对反应,速率有否影响?,加入试剂,0.01mol/LKMnO,4,0.1mol/LH,2,C,2,O,4,0.01mol/L KMnO,4,0.1mol/LH,2,C,2,O,4,MnSO,4,溶液,褪色时间,结 论,快,慢,MnSO,4,对该反应有催化作用,2024/11/19,26,科学探究探究2设计实验比较在4mL 0.01mol/L,科学探究,探究,3,现有,5mL,淀粉溶液、碘水、,2mol/L,硫酸溶液。,设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何?,加入试剂,硫酸溶液、淀粉,溶液、碘水,唾液、淀粉溶液,碘水,反应现象,结 论,蓝色很快褪去,蓝色很难褪去,唾液对该反应的催化效果更好,催化剂是有选择性的,2024/11/19,27,科学探究探究3现有5mL 淀粉溶液、碘水、2mol/L硫,能量,反应过程,E,1,E,2,反应物,生成物,活化分子,活化能,活化分子变成生成物分子放出的能量,反应热,没加催化剂,加了催化剂,催化剂对反应速率的影响,2024/11/19,28,能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生,影响化学反应速率的因素,小结,浓度增大,单位体积内,n,总,T,不变,,活,%,不变,n,活,增大,有效碰撞,V,压强增大,体积减小,其他条件不变,V,C,增大,T,普通分子变为活化分子,活,%,n,活,V,正催化剂,降低反应的活化能,V,n,
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