影响反应速率的因素ppt课件

第二节 影响反应速率的因素,1,一、简化后的有效碰撞模型,1、化学反应的过程,2、有效碰撞,过程：旧化学键断裂、新化学键形成,前提：反应物的分子或离子间要发生碰撞,能够 的碰撞,定义,条件,具有足够的,具有合适的,与v的关系：,碰撞的频率越高，则v,能量,取向,越大,发生化学反应,2,3、活化能与活化分子,活化分子：,能够发生 的分子,有效碰撞,活化能：,普通分子转化成活化分子所需要的能量,3,1、 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CO2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,化学反应速率的决定因素是参加反应的物质本身的化学性质。,4,第二节 影响反应速率的条件,内因:反应物自身的性质 外因:浓度 压强 温度 催化剂 其它原因,5,1、对于在一个密闭容器中进行的可逆反应： C + O2 = CO2 下列说法中错误的是( ) A将碳块粉碎成粉末可以加快化学反应速率 B增大氧气的量可以加快化学反应速率 C增大压强可以加快化学反应速率 D增加碳的量可以加快化学反应速率,D,6,2、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减慢反应速率，而不影响生成H2的总量，可向其中加入适量的( ) A、Na2CO3晶体 B、铁粉 C、水 D、NaOH溶液,C,7,3、用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是( ) A、加热 B、不用稀硫酸，改用98%的浓硫酸 C、滴加少量CuSO4溶液 D、不用铁片，改用铁粉,B,8,一、浓度对化学反应速率的影响,【阅读教材实验2-2并讨论】 （1）在这个实验中，涉及到的量（因素）有哪些呢？或者说影响化学反应速率快慢的因素有哪些呢？ （2）本实验的实验目的是什么？ （3）在化学实验中，当我们需要探究某种因素对化学反应的影响时，为了排除其他因素的干扰，往往需要控制其他因素不变。在本实验中，我们需要控制哪些条件不变？,KMnO4溶液的浓度、草酸的浓度、反应温度等,探究草酸的浓度不同时对反应速率的影响,KMnO4溶液的浓度、反应温度,9,短,长,较浓的草酸溶液反应速率快,一、浓度对反应速率的影响,紫红色逐渐褪去,10,讨论：为什么增大反应物的浓度会影响反应速率呢？,（用有效碰撞理论解释）,当增加反应物的浓度时，单位体积内活化分子的数量增加，有效碰撞的频率增大，导致反应速率增大。,但活化分子百分数不变,活化分子百分数有变化吗？,11,思考：改变固体或纯液体的量能改变反应速率吗？,a、反应物是纯液体或固体，其浓度是常数，因此改变它们的量反应速率不变。,b、一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率 越大。,12,二、压强对反应速率的影响,【思考】在恒温条件下，改变反应体系压强的措施有哪些？,扩大或缩小反应容器的容积； 向反应容器中充入气体或抽走容器内气体等,13,压强对化学反应速率的影响,（二）压强对化学反应速率的影响,【结论】对于气体反应，其他条件不变，压强增大（压缩气体）化学反应速率加快。,气体压强增大，体积减小，气体浓度增大，单位体积内活化分子数增加，反应速率增大。,讨论：怎样用活化分子理论角度解释增大反应物的浓度会加快反应速率呢？,但活化分子百分数不变,活化分子百分数有变化吗？,14,思考：1、压强对固体和液体（溶液）间的反应有影响？,对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；,2、对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强（压缩气体），正、逆反应速率都发生变化吗？,1. 压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响,2. 对于反应物和生成物都有气体的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小,15,讨论：压强对化学反应速率影响的几种情况,对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：,a.恒温时，压缩体积 反应速率增大,引起,引起,引起,b.恒温时，对于恒容密闭容器：,.充入参加反应的气体,反应速率不变,引起,引起,恒温不恒压,压强增大,浓度增大,气体反应物浓度增大,（压强也增大）,反应速率增大,.充入不参加反应的气体,总压强增大,各反应物浓度未改变,16,c.恒温恒压时,充入不参加反应的气体,引起,引起,引起,体积增大,气体反应物浓度减小,反应速率减小,17,对于反应CO2(g)+C(s) = 2CO(g)，改变下列条件时，体系的压强及反应速率如何变化？,将容器容积扩大一倍,将容器容积缩小一半,充入CO2,减小,减小,减小,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,不变,不变,充入He（稀有气体）,18,思考:在N2+3H2 2NH3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N2 ，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？,19,1、在C(固)+CO2(气)=2CO(气) 的反应中。 现采取下列措施： （1）增大压强 ；（2）增加碳的量 （3）通入CO2； （4）恒容下充入N2； （5）恒压下充入N2 哪些措施能够使反应速率增大？为什么？,答案：（1）（3）,20,2：对于反应 I2（气）+H2（气） 2HI（气）,采取下列措施，反应速率如何改变？ （1）缩小体积。 （2）保持体积不变，通入惰性气体He。 （3）保持压强不变，通入惰性气体He。,答（1）速率增大。 （2）速率不变。 （3）速率减小。,21,2.（双选）对于反应N2+O2 = 2NO在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率（ ） A.缩小体积使压强增大 B.体积不变充入 N2 使压强增大 C.使体积增大到原来的2倍 D.体积不变充入氦气使压强增大,CD,22,(三)、温度对化学反应速率的影响,实验2-3同浓度的Na2S2O3溶液在不同温度下与0.1mol/L的硫酸5mL反应的对比表,浑浊出现的时间较长,浑浊出现的时间较短,在其它条件不变的情况下，升高温度，化学反应要加快。,Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O,23,思考：试从活化分子理论角度解释升高温度加快反应速率原因,原因：升高温度，活化分子百分数增大，单位体积内活化分子数量增多，有效碰撞频率增多，反应速率增大。,思考：升高温度，只有正反应速率增大吗 ？,对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。,24,在生活中通过温度来控制反应速率的例子？,1.在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。,2. 合成氨工业中，是在500的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。,3. 为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。,25,四. 催化剂对化学反应速率的影响,【原因】加入催化剂改变了反应的路径，大大降低反应所需的活化能，使更多的反应物分子成为活化分子，大大增加活化分子百分数，因而使反应速率加快。,【结论】选用适当的催化剂是改变反应速率的常用的方法之一。,（1）催化剂只能改变反应速率,不能改变反应方向。,【注意】,（2）对于可逆反应，同一催化剂能同等程度的改变正、逆 化学反应的速率。,（3）催化剂有一定的选择性和活化温度。,26,（四）催化剂对化学反应速率的影响,（1）使用催化剂能改 变反应速率，但反应热 没变。,（2）使用适当的催化 剂能减少过程中的能耗。,（3）理想的催化剂还可 以大幅度提高目标产物在 最终产物中的比率。,27,1、NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成CO2 和 N2 ，对此反应有关的叙述中不正确的是( ） A、降低温度能加快化学反应速率； B、使用适当催化剂可以加快化学反应速率； C、增大NO的量可以加快化学反应速率； D、改变压强对化学反应速率没有影响。,A D,28,探究1设计实验比较在2mL 5%的H2O2中加入 FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比较二者分解速率？,FeCl3对该反应的催化效果更好,29,探究2设计实验比较在4mL 0.01mol/L KMnO4 和2mL 0.1mol/L H2C2O4，加不加MnSO4对反应速率有否影响？,MnSO4对该反应有催化作用,30,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？,蓝色很快褪去,蓝色较难褪去,唾液对该反应的催化效果更好,催化剂是有选择性的,31,（四）催化剂对化学反应速率的影响,归纳：影响化学反应速率因素及实质（用有效碰撞理论解释）,不变,不变,不变,不变,增多,增多,增多,增多,不变,增大,降低,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,增大,32,（四）催化剂对化学反应速率的影响,二、有关化学反应速率的图像分析,（1）其他条件一定，对于气体反应来说，增大压强（缩小容器的容积），反应速率随着压强的增大而增大，如图A,v,33,（四）催化剂对化学反应速率的影响,(2)其他条件一定，对于气体反应来说，减小压强（扩大容器的体积），反应速率随着压强的减小而减小，如图B,34,（四）催化剂对化学反应速率的影响,(3)温度、容积都一定，对于气体反应来说，随着时间的延长，气体反应物的物质的量逐渐减少，气体反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图C,35,(4)分别在温度T1和温度T2下进行的气体反应，使压强都逐渐增大（缩小容器的容积），反应速率随着压强的增大而增大，作等辅助线，v(T2) v(T1),温度T2 T1, ，如图D,T2,T1,36,（5）对于使用催化剂的反应来讲，其v-t（时间）图像如下：,使用催化剂,未使用催化剂,37,1.下列说法正确的是（ ） A.参加反应物质的性质是决定化学反应速率的主要因素 B.光是影响某些化学反应速率的外界条件之一 C.决定化学反应速率的主要因素是浓度 D.对任何反应,增大反应物浓度，或加热或加压，或使用催化剂，都可加快反应速率。,AB,38,2.（双选）下列措施肯定能使反应速率增大的是,A.增大反应物的量 B.增大压强 C.升高温度 D.使用催化剂,CD,39,3、把下列四种X溶液分别加入到四个盛有10mL2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，此时X和盐酸反应的速率最大的是 A.20mL3mol/L的X溶液 B.20mL2moL/L的X溶液 C.10mL4mol/L的X溶液 D.10mL2mol/L的X溶液,练习,A,40,4、用3g块状大理石与30mL 3mol/L盐酸反应制取CO2气体，若要增大反应速率，可采取的措施是 再加入30mL 3mol/L盐酸 改用30mL 6mol/L盐酸 改用3g粉末状大理石 增大压强（ ） A B C D ,D,41,5、对于反应3A(气)+B(固)=C(气)+Q在其它条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率会怎样变化 (1)升温_；（2）增大压强_； （3）增大容器体积_； （4）加入A_；（5）加入B_； （6）压缩体积_；,加快,加快,减慢,加快,不变,加快,42,