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第二第二节节 影响化学反应速率的影响化学反应速率的因素因素 化化学学反反应应速速率率 学习目标：学习目标： 掌握内因和外因如浓度、压掌握内因和外因如浓度、压强、温度、催化剂对化学反应强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。速率的影响。 重点、难点重点、难点： 外界条件对化学反应速率的外界条件对化学反应速率的影响。影响。 知识回顾及知识准备：知识回顾及知识准备： 1.1.有效碰撞：指能够发生化学有效碰撞：指能够发生化学反应的碰撞。反应的碰撞。 问题：问题： 为什么有的碰撞可以发生为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反反应，而有的不能发生反应应?与哪些因素有关系？与哪些因素有关系？ 没合适的取向没合适的取向 没足够的能量没足够的能量 足够的能量足够的能量 合适的取向合适的取向 类比法：类比法：借鉴投篮借鉴投篮获得灵感获得灵感 + 发生发生有效碰撞的条件：有效碰撞的条件： 1）分子具有较高的能量。分子具有较高的能量。 2）分子有）分子有合适的取向合适的取向。 2 2、活化分子：、活化分子： 具有具有较高能量较高能量，能够，能够发生有效碰撞发生有效碰撞的分子。的分子。 结论：结论： 发生有效碰撞的分子发生有效碰撞的分子一定是一定是活化分子，活化分子， 但活化分子的碰撞但活化分子的碰撞不一定是不一定是有效碰撞。有效碰撞。 推论：推论： 有效碰撞次数的有效碰撞次数的多少多少与与 单位体积内反应物中单位体积内反应物中活化分子活化分子 的多少的多少有关。有关。 活化分子的多少又与活化分子的多少又与什么有关什么有关？ 问题问题: 3.3.活化能：活化能： 活化分子高出活化分子高出反应物分子反应物分子 平均能量平均能量的部分。的部分。 其中其中E1为活化能为活化能 E2-E1是反应热是反应热 结论：结论： 活化分子的活化分子的多少多少与该反应的活与该反应的活化能的化能的大小大小有关，有关， 活化能的活化能的大小大小是由反应物分是由反应物分 子的子的性质决定性质决定。 内因内因 重要推论重要推论: 活化能活化能越低，越低，则一般分子成则一般分子成为活化分子为活化分子越容易越容易， 则单位体积内活化分子数则单位体积内活化分子数越多越多， 则单位时间内有效碰撞次数则单位时间内有效碰撞次数越多越多， 则化学反应速率则化学反应速率越快。越快。 1.1.增加浓度增加浓度，因为在一定条件下，因为在一定条件下，活化分子占分子总数的百分比活化分子占分子总数的百分比是固定的；是固定的； 2.2.升高温度升高温度，即增加分子能量；，即增加分子能量； 3.3.使用催化剂使用催化剂，即降低反应的活，即降低反应的活化能。化能。 增加活化分子的方式有：增加活化分子的方式有： 归归 纳纳 总总 结结 一个反应要发生一般要经历哪些过程？一个反应要发生一般要经历哪些过程？ 普通普通 分子分子 活化活化 能能 活化活化 分子分子 合理合理 取向的取向的 碰撞碰撞 有效有效 碰撞碰撞 新物质新物质 能量能量 化学反应速率的决定因素是什么？化学反应速率的决定因素是什么？影响因素影响因素（外界条件）（外界条件）是什么？是什么？ 思考与复习思考与复习 二二. .影响因素：影响因素：（外因）（外因） 浓度浓度; ; 温度温度; ; 压强压强; ; 催化剂；催化剂； 其他因素其他因素: :如如固体颗粒大小等。固体颗粒大小等。 一一. .决定因素：决定因素：反应物的反应物的本身本身性质性质。 （内因）（内因） 决定化学反应速率的主要因素是（决定化学反应速率的主要因素是（ ） A反应物的浓度反应物的浓度 B反应温度反应温度 C使用催化剂使用催化剂 D反应物的性质反应物的性质 D反应物的性质反应物的性质 练一练练一练 结论：结论：在其它条件不变时，增大反应在其它条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率加快；反之，减物的浓度，反应速率加快；反之，减小反应物的浓度，反应速率减慢。小反应物的浓度，反应速率减慢。 加入加入 试剂试剂 实验实验快慢快慢 影响影响对化学反应速率的因素对化学反应速率的因素 0.1 mol/LH2C2O4 0.2 mol/L H2C2O4 慢慢 快快 回顾回顾实验实验2 2- -2 2 一.浓度 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响 原因：原因： n活活=n总总活活% 浓度浓度增大增大 单位体积内单位体积内n总总 T不变，不变，活活%不变不变 n活活 有效碰撞次数有效碰撞次数 V 应用应用1 1： 一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中，为反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可了加快反应的速率，下列那些方法可行：（行：（ ） A、增加、增加HCl的浓度的浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D、多加、多加CaCO3（块状）（块状） A 注意注意 对于纯固体或纯液体，其浓度对于纯固体或纯液体，其浓度可视为常数，因而其量的增或减可视为常数，因而其量的增或减时，不影响化学反应速率。但固时，不影响化学反应速率。但固体颗粒的大小会影响化学反应速体颗粒的大小会影响化学反应速率。率。 请试根据浓度对化学反应速率的影响请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况。推出压强对化学反应速率的影响情况。 压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 压强增大压强增大 体积减小体积减小 其他条件不变其他条件不变 C增大增大 V 结论：结论：在其它条件不变时，在其它条件不变时，对对于有气体参加的反应于有气体参加的反应中，中，增大增大压强压强，气体体积缩小，浓度增，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快；大，反应速率加快；减小压强，减小压强，气体体积增大，浓度减小，气体体积增大，浓度减小，反反应速率减慢。应速率减慢。 二二. .压强压强 原因：原因： 浓度的改变。浓度的改变。 练习：练习：在在N2+3H2 = 2NH3中，当其他外界中，当其他外界条件不变时：条件不变时： 减小体系压强，该反应的速率怎么变？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，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 ，反，反应的速率怎么变？应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入He，反，反应的速率怎么变？应的速率怎么变？ 在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入He，反，反应的速率怎么变？应的速率怎么变？ 发散思考发散思考： 压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？压强对于任意化学反应的速率都有影响吗？ V减小减小 V增大增大 反应速率无变化！反应速率无变化！ 恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3 中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？ He分子分子 讨讨论论 反应速率减慢！反应速率减慢！ 恒压条件下，反应恒压条件下，反应N2+3H2 2NH3 中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？ He分子分子 讨讨论论 对于压强的改变，对于压强的改变，只有引只有引起反应体系中反应物浓度的变起反应体系中反应物浓度的变化，才对反应速率产生影响。化，才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应改变压强，其实是改变了反应物的浓度。物的浓度。 注意！注意！ 新学案新学案P19页页 名师点睛名师点睛2 结论：结论：在在其它条件不变，升高温度，其它条件不变，升高温度，反应速率加快；降低温度，反应速反应速率加快；降低温度，反应速率减慢。率减慢。 编编 号号 0.1mol/L Na2S2O3 0.1mol/LH2SO4 反应反应 温度温度 反应快反应快慢慢 1 2ml 2ml 冷水冷水 2 2ml 2ml 热水热水 慢慢 快快 回顾实验回顾实验2 2- -3 3 三三. .温度温度 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 原因：原因： T 普通分子变为活化分子普通分子变为活化分子 活活% n活活 V 有效碰撞次数有效碰撞次数 注意：注意： 1.1.一般一般说来，温度每升高说来，温度每升高1010，速率增加速率增加2 2- -4 4倍。倍。 2.2.温度对温度对各种各种反应的速率都产反应的速率都产生影响。生影响。 冰箱延长食物保鲜期冰箱延长食物保鲜期 你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗 科学探究科学探究碘化钾加碘化钾加入稀硫酸，振荡加淀入稀硫酸，振荡加淀粉溶液，粉溶液，加热的试管加热的试管先出现蓝色。先出现蓝色。 MnO2MnO2 2H2H2 2O O2 2=2H=2H2 2O+OO+O2 2 现象：现象：使带火星木条使带火星木条复燃。复燃。 回顾回顾（实验一）（实验一） 科学探究科学探究（教材页）（教材页） . .滴加滴加0.1mol/L0.1mol/L三氯化铁溶液到过氧化氢中三氯化铁溶液到过氧化氢中比滴加比滴加0.1mol/L0.1mol/L硫酸铜溶液到过氧化氢中，硫酸铜溶液到过氧化氢中，使过氧化氢的分解速率快很多，因此过氧使过氧化氢的分解速率快很多，因此过氧化氢分解用三氯化铁作催化剂比用硫酸铜化氢分解用三氯化铁作催化剂比用硫酸铜好得多；好得多； . .高锰酸钾溶液（紫红色）加入草酸溶液，高锰酸钾溶液（紫红色）加入草酸溶液，紫红色褪色，如果同时再加硫酸锰则褪色紫红色褪色，如果同时再加硫酸锰则褪色慢些。慢些。 . .硫酸溶液比唾液对淀粉水解的催化效果差。硫酸溶液比唾液对淀粉水解的催化效果差。 催化剂的应用催化剂的应用 从以上三个实验（科学探究）从以上三个实验（科学探究）中可以看到，催化剂不同，化中可以看到，催化剂不同，化学反应的速率有着显著的区别，学反应的速率有着显著的区别，因此催化剂具有选择性。目前，因此催化剂具有选择性。目前，催化作用的研究一直是受到高催化作用的研究一直是受到高度重视的高科技领域。度重视的高科技领域。 四四. .催化剂催化剂 使用催化剂，使用催化剂，同等程度同等程度的增大（或减的增大（或减慢）正逆反应速率，从而改变反应到慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。达平衡所需时间。 没特别指明一般指正催化剂。没特别指明一般指正催化剂。 催化剂能加快化学反应速率。催化剂能加快化学反应速率。 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 催化剂能够催化剂能够降低反应所需要的降低反应所需要的活化活化能能，使更多的，使更多的反应物分子成为活化分子，反应物分子成为活化分子， 使得活化分子百分数使得活化分子百分数提高，提高，从而从而提高了有效碰撞的频率提高了有效碰撞的频率，故，故成千上万成千上万倍地倍地增大化学反应速率增大化学反应速率。（活化分子百分数增大）（活化分子百分数增大） 正催正催化剂化剂 降低反应降低反应 的活化能的活化能 V n活活 活活% n总总不变不变 生成物平均能量生成物平均能量 活化分子具有能量活化分子具有能量 反应物平均能量反应物平均能量 能量能量 无催化剂无催化剂 活化分子能量活化分子能量 反应物平均能量反应物平均能量 生成物平均能量生成物平均能量 有催化剂有催化剂 钻隧道钻隧道 原因：原因： 小结：影响化学反应速率的因素小结：影响化学反应速率的因素 影响影响 外因外因 单位体积内单位体积内 有效碰撞频率有效碰撞频率（或次数）（或次数） 化学化学反应反应速率速率 分子分子总数总数 活化分子活化分子 活化活化 百分数百分数 分子数分子数 增大反应物增大反应物浓度浓度 增大压强增大压强 升高温度升高温度 催化剂催化剂 增加增加 增加增加 增加增加 加快加快 增加增加 增加增加 增加增加 加快加快 不变不变 增加增加 增加增加 加快加快 不变不变 增加增加 增加增加 加快加快 不变不变 不变不变 增大增大 增大增大 增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因（使反应速率加快的主要原因（ ） 对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的主要原因使反应速率加快的主要原因是（是（ ） 升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） 使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ） A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数总数 B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C、 升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加 D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加 A A C D 外在条件对反应速率的影响外在条件对反应速率的影响综合综合 理论分析类理论分析类 板书设计板书设计 第二节影响反应速率的因素第二节影响反应速率的因素 一一.浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时，增加反应物的浓度当其它条件不变时，增加反应物的浓度,反应速率反应速率增大；减小反应物的浓度增大；减小反应物的浓度,反应速率减小。反应速率减小。 二二.压强对化学反应速率的影响压强对化学反应速率的影响 其它条件不变的情况下，对于其它条件不变的情况下，对于气体气体来说，增大来说，增大压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小。压强，反应速率增大；减小压强，反应速率减小。 三三.温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 在其它条件不变的情况下，升高温度在其它条件不变的情况下，升高温度,化学反化学反应加快；降低温度，化学反应减慢。应加快；降低温度，化学反应减慢。 四四.催化剂对化学反应速率的影响催化剂对化学反应速率的影响 催化剂能加快化学反应速率。催化剂能加快化学反应速率。
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