化學反應的影響因素

1、2022-3-101第二章第二章 化學反應速率和化學平衡化學反應速率和化學平衡第二節(jié)第二節(jié) 影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素2022-3-102為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，為什么有的碰撞可以發(fā)生反應，而有的不能發(fā)生反應而有的不能發(fā)生反應?與哪些因與哪些因素有關系？素有關系？問題：問題：2022-3-103有有 效效 碰碰 撞撞1、什么是什么是有效碰撞？有效碰撞？能引起分子間的化學反應的碰撞能引起分子間的化學反應的碰撞結論：結論：分子間的分子間的碰撞碰撞是發(fā)生化學反應的是發(fā)生化學反應的必要條件必要條件而而有效碰撞有效碰撞是發(fā)生化學反應的是發(fā)生化學反應的充分條件充分條件推論：推論：某一

2、化學反應的速率大小與某一化學反應的速率大小與單位時間內單位時間內有效碰撞的次數(shù)有有效碰撞的次數(shù)有關關2022-3-104沒合適的取向沒合適的取向沒足夠的能量沒足夠的能量足夠的能量足夠的能量 +合適的取向合適的取向類比法：類比法：借鑒投籃借鑒投籃 碰碰 撞撞 理理 論論 2022-3-105活化分子活化分子2、什么是什么是活化分子活化分子活化分子高出活化分子高出反應物分子平均能量反應物分子平均能量的部分的部分看圖：看圖：能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子3、什么是活化能？、什么是活化能？2022-3-106能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活化

3、分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量該反應是該反應是吸熱吸熱反反應應還是還是放熱放熱反應反應?活化能與反活化能與反應熱有關嗎應熱有關嗎?反應熱反應熱2022-3-107n n活活= =n n總總活活% %活化分子百分數(shù)：活化分子百分數(shù)： （活化分子數(shù)（活化分子數(shù)/ /反應物分子總數(shù)）反應物分子總數(shù)）100%100%化學反應速率主要取決于：化學反應速率主要取決于：普通普通分子分子活化能活化能活化活化分子分子合理合理取向取向碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物質新物質能量能量有效碰撞的幾率有效碰撞的幾率2022-3-108對于對于“活化能的大小雖然意味著

4、一般活化能的大小雖然意味著一般分子成為活化分子的難易，但是卻分子成為活化分子的難易，但是卻對這個化學反應前后的能量變化并對這個化學反應前后的能量變化并不產(chǎn)生任何影響不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？這一句話如何理解？問題問題1：活化能為活化能為“0”的例子是怎么回事？的例子是怎么回事？問題問題2、2022-3-109 1 1、 在通常情況下，在通常情況下，NaNa與水的反應和與水的反應和MgMg與水與水的反應哪個劇烈的反應哪個劇烈( (反應速率快反應速率快) )？為什么？為什么？ 2 2、將等物質的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等、將等物質的量的碳酸鈉與碳酸氫鈉放入等體積等濃度的鹽酸中，產(chǎn)生體積等濃

5、度的鹽酸中，產(chǎn)生COCO2 2的速率哪個較快？的速率哪個較快？為什么？為什么？ 3 3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？ 以上說明化學反應速率的決定因素是什么以上說明化學反應速率的決定因素是什么？決定化學反應速率的因素是參加反應的物決定化學反應速率的因素是參加反應的物質質本身的化學性質本身的化學性質。2022-3-1010 影響反應速率的因素影響反應速率的因素（2 2）外部因素）外部因素（1 1）內部因素（主要因素）內部因素（主要因素） ： 反應反應物質本身的性質物質本身的性質2022-3-1011一、濃度對反應速率的影響一、濃度對反應速率的影響濃度增大濃

6、度增大 單位體積內單位體積內n n總總T T不變，不變，活活% %不變不變n n活活增大增大有效碰撞有效碰撞 VV1 1、在其他條件不變時，、在其他條件不變時，增大反應物濃度，可以增大反應物濃度，可以增大反應速率增大反應速率實驗實驗2-22-2結論：濃度大的結論：濃度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色先褪色2KMnO2KMnO4 4 + 5H + 5H2 2C C2 2O O4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2+8H+8H2 2O O規(guī)律：規(guī)律：其他條件不變時，增大反應物的

7、濃度，可以增大其他條件不變時，增大反應物的濃度，可以增大反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應的速反應速率；減小反應物的濃度，可以減小化學反應的速率。率。2022-3-1012濃度對反應速率的影響濃度對反應速率的影響本本質質原原因因反應物濃度增大，單位體積內反應物濃度增大，單位體積內活化分子數(shù)增活化分子數(shù)增多多，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。，有效碰撞的頻率增加，反應速率增大。2022-3-1013 a a、此規(guī)律、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應只適用于氣體或溶液的反應，對于純，對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它

8、們的量一般不會改變化學反應速率。此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。 c c、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。減小，因此一般反應速率也會逐漸減小。注意：注意：應用應用1 1：一定條件下，在一定條件下，在CaCOCaCO3 3( (塊狀塊狀)+2HCl=CaCl)+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 反應反應中，為了加快反應的速率，下列那些方法可行中，為了加快反應的速率，下列那些方法可行( )( )A A、增加、增加HClHCl的濃度的濃度 B B、加水、加水 C C、增加同濃度鹽酸的

9、量、增加同濃度鹽酸的量 D D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 b b、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。率越大，固體反應物表面積越小，反應速率越小。AD2022-3-1014二、壓強對化學反應速率的影響二、壓強對化學反應速率的影響 對于對于有氣體參加的反應有氣體參加的反應，當其他條件不變時，當其他條件不變時，增大壓強增大壓強，氣體的體積減小，氣體的體積減小，濃度增大濃度增大，反應，反應速率加快。速率加快。 由于壓強對固體、液體的體積幾乎無影響，由于壓強對固體、液體的體積幾乎無影響，因此，對無氣體

10、參加的反應，壓強對反應因此，對無氣體參加的反應，壓強對反應速率的影響可忽略不計。速率的影響可忽略不計。說明說明2022-3-1015壓強對反應速率的影響壓強對反應速率的影響碰撞理論解釋碰撞理論解釋壓強增大壓強增大 濃度增大濃度增大單位體積內單位體積內n活活 有效碰撞有效碰撞2022-3-1016規(guī)律：對于有氣體參加的反應規(guī)律：對于有氣體參加的反應，若其他條件，若其他條件不變，增大壓強，不變，增大壓強，氣體體積縮小，濃度增大，氣體體積縮小，濃度增大，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。壓強增大壓強增大 體積減小體積減小 其他條件不變其他條件不變VC增大增大

11、 壓強對于反應速率的影響是壓強對于反應速率的影響是通過對濃度的影響通過對濃度的影響實現(xiàn)的實現(xiàn)的 P增大增大C成比例成比例增大，增大，P減小減小C成比例成比例減小減小壓強只對于壓強只對于有氣體參加的反應有氣體參加的反應的速率有影響的速率有影響發(fā)散思考發(fā)散思考：壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？壓強對于任意化學反應的速率都有影響嗎？2022-3-1017注意：注意： 1 1、壓強對反應速率的影響只適、壓強對反應速率的影響只適用于有氣體參加的反應。用于有氣體參加的反應。 2 2、由于固體、液體粒子間的空、由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強幾乎不能改變它們隙很小，增大壓強幾乎不能改變它們的濃

12、度，因此對的濃度，因此對只有只有固體或液體參加固體或液體參加的反應，壓強的變化對于反應速率的的反應，壓強的變化對于反應速率的影響可以忽略不計。影響可以忽略不計。2022-3-1018思考思考:在在N2+3H2 2NH3中，當其他外界條件不變時：中，當其他外界條件不變時：減小體系壓強，該反應的速率怎么變？減小體系壓強，該反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入在反應中保持體系容積不變，充入N2 ，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？在反應中保持體系壓強不變，充入在反應中保持體系壓強不

13、變，充入He，反應的速率怎么變？，反應的速率怎么變？壓強對反應速率的影響壓強對反應速率的影響2022-3-1019對于氣體有下列幾種情況對于氣體有下列幾種情況:1、恒溫時：、恒溫時：增大壓強增大壓強體積減少體積減少C增大增大反應速率增大反應速率增大2、恒容時：、恒容時： A、充入氣體反應物、充入氣體反應物反應物濃度增大反應物濃度增大總壓增大總壓增大反應速率增大反應速率增大； B、沖入、沖入“無關氣體無關氣體”（如（如He）引起引起總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質總壓增大，但各反應物的分壓不變，各物質的濃度不變的濃度不變反應速率不變反應速率不變3、恒壓時：、恒壓時：沖入沖入“無關氣體無關氣

14、體”（如（如He等）等）引引起體積增大，起體積增大， 各反應物濃度減少各反應物濃度減少反應速率減反應速率減慢。慢。2022-3-1020 如下圖所示，相同體積的如下圖所示，相同體積的a、b、c三密閉容器，其三密閉容器，其中中c容器有一活塞，容器有一活塞，a、b兩容器為定容容器，起始向三兩容器為定容容器，起始向三容器中都加入相同量的容器中都加入相同量的SO2和和O2使三容器壓強相等，使三容器壓強相等，一定條件下一定條件下發(fā)生發(fā)生2SO2+O2 2SO3的反應。問：的反應。問： 如起始在如起始在a、c兩容器中通入同量的兩容器中通入同量的N2， 則此時三容器起始壓強為則此時三容器起始壓強為Pa _P

15、b Pc； 起始起始a、c兩容器的反應速率大小關系為兩容器的反應速率大小關系為Va _Vc； 反應一段時間后反應一段時間后a、c中速率大小關系為中速率大小關系為Va _Vc ；= = = 起始反應速率關系為起始反應速率關系為Va _Vb _Vc鞏固練習鞏固練習2022-3-1021三、溫度對化學反應速率的影響三、溫度對化學反應速率的影響5mL0.1mol/L的的H2SO4+ 5mL0.1mol/LNa2S2O3熱水熱水冷水冷水快快慢慢Na2S2O3+H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S+ H2O 結結 論論其它條件相同時，其它條件相同時，升高升高溫度溫度，反應，反應速率加快速率加快；

16、反之，反之，降低溫度降低溫度，反應，反應速率減慢速率減慢。探究實驗2022-3-1022已知已知:4H+4I-+O2=2I2+2H2O 現(xiàn)有現(xiàn)有1mol/L KI溶液、溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，請設計實驗探溶液和淀粉溶液，請設計實驗探究溶液出現(xiàn)藍色的時間與溫度的關系？究溶液出現(xiàn)藍色的時間與溫度的關系？【結論結論】其它條件相同時，其它條件相同時，溫度高溫度高，出現(xiàn)，出現(xiàn)藍色的藍色的時間短時間短；溫度低溫度低，出現(xiàn)藍，出現(xiàn)藍色的色的時間長時間長。一般來說，溫度每升高一般來說，溫度每升高10，反應速率，反應速率增大到原來的增大到原來的24倍。倍。 科學探究2022-3-1023

17、溫度對反應速率的影響溫度對反應速率的影響碰撞理論解釋碰撞理論解釋升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉化為活化分子，使得升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉化為活化分子，使得活化分子百分數(shù)提高活化分子百分數(shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應速率增大。應速率增大。溫度每升溫度每升高高10，速率增加速率增加2-4倍。倍。2022-3-1024四、催化劑對化學反應速率的影響四、催化劑對化學反應速率的影響2H2O2 2H2O+O2MnO2【結論結論】其它條件不變時，選用適當?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兤渌鼦l件不變時，選用適當?shù)拇呋瘎┛梢愿淖兎磻俾剩环磻俾剩徽呋瘎┱?/p>

18、化劑使使反應速率加快反應速率加快，負催化劑使反應，負催化劑使反應速率減慢。速率減慢。探究實驗2022-3-1025科學探究探究探究1設計實驗比較在設計實驗比較在2mL 5%的的H2O2中加入中加入FeCl3和和CuSO4溶液各溶液各1mL，比較二者分解速率？，比較二者分解速率？加入試劑加入試劑0.1mol/LFeCl3 0.1mol/L CuSO4 產(chǎn)生氣泡快慢產(chǎn)生氣泡快慢結結 論論快快慢慢FeCl3對該反應的催化效果更好對該反應的催化效果更好 2022-3-1026科學探究探究探究2設計實驗比較在設計實驗比較在4mL 0.01mol/L KMnO4和和2mL 0.1mol/L H2C2O4，

19、加不加，加不加MnSO4對反應對反應速率有否影響？速率有否影響？加入試劑加入試劑0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O40.01mol/L KMnO4 0.1mol/LH2C2O4MnSO4溶液褪色時間褪色時間結結 論論快快慢慢MnSO4對該反應有催化作用對該反應有催化作用 2022-3-1027科學探究探究探究3現(xiàn)有現(xiàn)有5mL 淀粉溶液、碘水、淀粉溶液、碘水、2mol/L硫酸溶液。硫酸溶液。設計實驗比較唾液、稀硫酸對反應速率影響效果如何？設計實驗比較唾液、稀硫酸對反應速率影響效果如何？加入試劑加入試劑硫酸溶液、淀粉硫酸溶液、淀粉溶液、碘水溶液、碘水唾液、淀粉溶液唾液、淀粉溶

20、液碘水碘水反應現(xiàn)象反應現(xiàn)象結結 論論藍色很快褪去藍色很快褪去藍色很難褪去藍色很難褪去唾液對該反應的催化效果更好唾液對該反應的催化效果更好 催化劑是有選擇性的催化劑是有選擇性的2022-3-1028能量能量反應過程反應過程E1E2反應物反應物生成物生成物活化分子活化分子活化能活化能活化分子活化分子變成生成變成生成物分子放物分子放出的能量出的能量反應熱反應熱沒加催沒加催化劑化劑加了催化劑加了催化劑催化劑對反應速率的影響催化劑對反應速率的影響2022-3-1029影響化學反應速率的因素影響化學反應速率的因素小結濃度增大濃度增大 單位體積內單位體積內n總總T不變，不變，活活%不變不變n活活增大增大有效

21、碰撞有效碰撞V壓強增大壓強增大 體積減小體積減小 其他條件不變其他條件不變VC增大增大T普通分子變?yōu)榛罨肿悠胀ǚ肿幼優(yōu)榛罨肿踊罨? n活活 V正催化劑正催化劑 降低反應的活化能降低反應的活化能V n活活活活%n總總不變不變2022-3-1030 影響影響外因外因 單位體積內單位體積內有效碰撞頻率有效碰撞頻率化學化學反應反應速率速率分子總分子總數(shù)數(shù)活化分子活化分子數(shù)數(shù)增大反應增大反應物濃度物濃度增大壓強增大壓強升高溫度升高溫度正催化劑正催化劑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變不變增加增加增加增加加快加快不變不變增加增加增加增加加快加快影響化學反應速率的因素影

22、響化學反應速率的因素小結2022-3-1031（5）固體表面積固體表面積：塊裝固體反應速率小于粉末狀：塊裝固體反應速率小于粉末狀 固體反應速率。固體反應速率。（6）溶劑的性質、光、超聲波、磁場等）溶劑的性質、光、超聲波、磁場等 其他其他2022-3-1032 增大反應物的濃度增大反應物的濃度使反應速率加快的主要原因（使反應速率加快的主要原因（ ）對于氣體參與體系對于氣體參與體系增大壓強增大壓強使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ）升高溫度升高溫度使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要原因是（ ）使用催化劑使用催化劑使反應速率加快的主要原因是（使反應速率加快的主要

23、原因是（ ）A、活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內活化分子的總數(shù)、活化分子百分數(shù)不變，但提高單位體積內活化分子的總數(shù)B、 增大分子的運動速率而使有效碰撞增加增大分子的運動速率而使有效碰撞增加C、 升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數(shù)增加升高反應物分子的能量，使活化分子的百分數(shù)增加 D、降低反應所需的能量，使活化分子百分數(shù)增加、降低反應所需的能量，使活化分子百分數(shù)增加AAC D鞏固練習鞏固練習2022-3-1033鞏固練習鞏固練習下列條件的變化，是因為降低反應所需的能量而下列條件的變化，是因為降低反應所需的能量而增加單位體積內的反應物活化分子百分數(shù)致使反增加單位體積內的反應物活化分子百分數(shù)

24、致使反應速率加快的是（應速率加快的是（ ） A、增大濃度、增大濃度 B、增大壓強、增大壓強 C、升高溫度、升高溫度 D、使用催化劑、使用催化劑D2022-3-1034隨堂練習隨堂練習1 1、下列說法正確的是（、下列說法正確的是（ ）A A、一定條件下，增大反應物的量會加快化學、一定條件下，增大反應物的量會加快化學反應速率。反應速率。B B、增大壓強，肯定會加快化學反應速率。、增大壓強，肯定會加快化學反應速率。C C、活化分子間所發(fā)生的碰撞為有效碰撞。、活化分子間所發(fā)生的碰撞為有效碰撞。D D、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。、能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。D2022-3-10352 2在

25、恒溫恒容條件下，能使在恒溫恒容條件下，能使A(g)A(g)B(g) C(g)B(g) C(g)D(s)D(s)正反應速率加快的是正反應速率加快的是( ( ) )A A減少減少C C或或D D的物質的量的物質的量 B B增大增大D D的物質的量的物質的量C C減少減少B B的物質的量的物質的量 D D增大增大A A或或B B的物質的量的物質的量D2022-3-1036 把下列四種把下列四種X溶液分別加入四個盛有溶液分別加入四個盛有10 mL 2 mol/L鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到鹽酸的燒杯中，均加水稀釋到50 mL，此時，此時，X和鹽酸緩慢地進行反應，其中反和鹽酸緩慢地進行反應，其中反應最快的是應最快的是()A10 20 mL 3 mol/L的的X溶液溶液