化學反應速率影響因素

化學反應速率影響因素第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一

煤是古代植物埋藏在地下經(jīng)歷了復雜的變化，經(jīng)過幾億年的時間，逐漸形成的固體可燃性礦物大多數(shù)石油是由埋藏在地下沉積層中的有機物經(jīng)過幾百萬年在75~200攝氏度的溫度下形成的

第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一思考影響化學反應速率的因素有哪些？第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一影響化學反應速率的因素

內(nèi)因：反應物的性質(zhì)外因：濃度、溫度、壓強、催化劑、接觸面積、光、波等第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一影響化學反應速率的因素

增大反應物的濃度使用催化劑增大壓強升高溫度_____反應速率增大第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一有效碰撞活化分子活化能第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一沒足夠的能量足夠的能量合適的取向借鑒投籃——獲得靈感沒合適的取向第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一碰撞理論碰撞過輕沒有合適的取向有效碰撞第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一化學反應的本質(zhì):舊鍵的斷裂和新鍵的生成如何實現(xiàn)?化學反應的先決條件:反應物分子間的相互碰撞有效碰撞化學反應的發(fā)生活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子碰撞過輕取向不好在其他條件不變時,對某一反應來說,活化分子所占的百分數(shù)是一定的第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一有效碰撞理論引起分子間的化學反應的碰撞。第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一活化分子和活化能理論活化分子具有較高能量，能夠發(fā)生有效碰撞的分子發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子，但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一活化能活化分子高出反應物分子平均能量的部分第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一E1為反應物的活化能第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一活化能越小

則一般分子成為活化分子越容易，則活化分子越多，則單位時間內(nèi)有效碰撞越多，則反應速率越大。第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一舉例：在N2+3H22NH3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？在反應中保持體系容積不變，充入N2

，反應的速率怎么變？在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？減慢加快不變減慢交流與思考第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一將一定濃度的鹽酸倒入碳酸鈣中，若作如下改變的情況，其中能使最初的化學反應速率增大的是（）A、鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量增大一倍B、鹽酸的濃度增大一倍，而使鹽酸的用量減少到原來的一半C、鹽酸的濃度和用量都不變，增加碳酸鈣的量D、鹽酸和碳酸鈣不變，增大壓強一倍E、加入CaCl2溶液F、加入CaCl2固體G、將CaCO3用Na2CO3粉末代替應用1：第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一濃度對反應速率的影響

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增大濃度增加增加增加增大第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一二、外界條件對化學反應速率的影響1、濃度對化學反應速率的影響。

原因：在其他條件不變時，對某一反應來說，活化分子百分數(shù)是一定的，即單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)與反應物的濃度成正比。所以當反應物的濃度增大時，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，活化分子數(shù)也相應的增多，反應速率也必然增大。

規(guī)律：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率。第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一壓強對反應速率的影響

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)增大壓強增加增加增加增大碰撞理論解釋第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2、壓強對反應速率的影響。原因：對氣體來說，若其他條件不變，增大壓強，就是增加單位體積的反應物的物質(zhì)的量，即增加反應物的濃度，因而可以增大化學反應的速率。規(guī)律：對于有氣體參加的反應，若其他條件不變，增大壓強，反應速率加快；減小壓強，反應速率減慢。第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一溫度對反應速率的影響

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)升高溫度不變增加增加增大碰撞理論解釋第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一3、溫度對化學反應速率的影響。原因：(1)濃度一定時，升高溫度，分子的能量增加，從而增加了活化分子的數(shù)量，反應速率增大。

(2)溫度升高，使分子運動的速度加快，單位時間內(nèi)反應物分子間的碰撞次數(shù)增加，反應速率也會相應的加快。前者是主要原因。

規(guī)律：其他條件不變時，升高溫度，可以增大反應速率，降低溫度，可以減慢反應速率。第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一反應物生成物能量反應過程過渡態(tài)理論

無催化劑過渡態(tài)Ea2活化能Ea1有催化劑過渡態(tài)Ea1Ea2﹤第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一過渡態(tài)理論

第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一

影響外因

單位體積內(nèi)有效碰撞次數(shù)化學反應速率分子總數(shù)活化分子數(shù)正催化劑不變增加增大增加第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一4、催化劑對化學反應速率的影響。

原因：在其他條件不變時，使用催化劑可以大大降低反應所需要的能量，會使更多的反應物分子成為活化分子，大大增加活化分子百分數(shù)，因而使反應速率加快。

規(guī)律：催化劑可以改變化學反應的速率。正催化劑：能夠加快反應速率的催化劑。負催化劑：能夠減慢反應速率的催化劑。如不特意說明，指正催化劑。第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一注意：a、凡是能改變反應速率而自身在化學變化前后化學性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。b、同一催化劑能同等程度的改變化學反應的速率。c、催化劑中毒：催化劑的活性因接觸少量的雜質(zhì)而明顯下降甚至遭到破壞，這種現(xiàn)象叫催化劑中毒。第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一5、其他如光照、反應物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、溶劑的性質(zhì)等，也會對化學反應的速率產(chǎn)生影響。練習：對于在溶液間進行的反應，對反應速率影響最小的因素是（）A、溫度B、濃度C、壓強D、催化劑練習：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(nèi)的反應物活化分子百分數(shù)致使反應速率加快的是（）A、增大濃度B、增大壓強C、升高溫度D、使用催化劑第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一●考綱研讀1．了解化學反應速率的概念及其定量表示方法；2．理解濃度、溫度、壓強和催化劑等條件對化學反應速率的影響；3．知道活化能的含義及其對化學反應速率的影響；第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一●考情透析化學反應速率主要與化學平衡結(jié)合在一起進行考查。化學平衡問題在高考中主要考查對基礎(chǔ)知識的理解。從考查內(nèi)容上看，主要集中在：化學反應速率的定量計算以及速率大小的比較和外界條件對化學反應速率的影響；第31頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一1.碰撞理論反應物分子間必須相互碰撞才有可能發(fā)生反應，但不是每次碰撞都能發(fā)生反應，能發(fā)生反應的碰撞稱為有效碰撞，有效碰撞必須滿足兩個條件：一是發(fā)生碰撞的分子具有

；二是分子在一定的

發(fā)生碰撞。在化學反應中，能量較高，有可能發(fā)生有效碰撞的分子稱為

。足夠的能量方向上活化分子第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一注意：a.活化分子的碰撞不一定都是有效碰撞。b．活化分子數(shù)越多，有效碰撞次數(shù)就越多，反應速率就越快，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)與單位體積內(nèi)反應物分子總數(shù)成正比。c．活化能是指活化分子的平均能量與普通反應物分子的平均能量的差值。第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一2．影響化學反應速率的外界條件(1)濃度：對氣體參加的反應或在

中進行的

產(chǎn)生影響，在其他條件不變時，增大反應物的濃度，化學反應速率

，與反應物的總量

。(2)壓強：對有

參加的化學反應而言，在溫度一定時，對一定量氣體，增大壓強就會使

縮小，使氣體

增多，化學反應速率

。若減小壓強，氣體體積擴大，氣體反應物濃度就減小，化學反應速率也減小。溶液離子反應加快無關(guān)氣體氣體體積單位體積內(nèi)活化分子個數(shù)加快第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一(3)溫度：溫度升高，化學反應速率

，一般地說，溫度每升高10℃，反應速率增大到原來的

倍。升高溫度，無論是吸熱反應還是放熱反應，速率

。(4)催化劑：催化劑

化學反應速率，但不能使本來不會發(fā)生的反應變?yōu)榭赡?。催化?/p>

反應過程，只是反應前后質(zhì)量與組成

。(5)其他：光、超聲波、激光、放射線、電磁波、反應物顆粒大小、擴散速率、溶劑等因素也都能對某些化學反應的反應速率產(chǎn)生一定的影響，例如氯水經(jīng)光照能加速次氯酸分解，加快Cl2與水的反應。形成原電池也是增大反應速率的一種途徑。加快2～4均加快能同等程度地改變參與均不變第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一要從以下幾個方面準確理解外界條件對化學反應速率的影響(1)固體、純液體的濃度視為定值(在一定溫度下)，不因其量的增減而影響反應速率，但因表面積(接觸面)的變化而改變反應速率。將硫鐵礦粉碎、將液體以霧狀噴出，均是為了增大接觸面，加快反應速率。(2)升高溫度，不論正反應還是逆反應，不論放熱反應還是吸熱反應，反應速率一般都要加快，只不過增加的程度不同。不可以認為v(吸)加快而v(放)減慢。第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一(3)改變壓強對化學反應速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變。所以在討論壓強對反應速率的影響時，應分析引起壓強改變的原因及這種改變對反應體系的濃度產(chǎn)生何種影響。對于氣體反應體系，有以下幾種情況：第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一例1、對于反應M+N→P，如果溫度每升高10℃，化學反應速率增加3倍，在10℃時，完成反應10%需要81分鐘，將溫度提高到30℃時，完成反應10%需要______分鐘。2、把除去氧化膜的Mg條，投入到盛有稀鹽酸的試管中，發(fā)現(xiàn)H2

的產(chǎn)生速率（v）與時間（t）的變化情況如右圖所示，

t1~t2

速率變化的主要原因是:_______;t2~t3

速率變化的主要原因是:_________。vt1t2t3t第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一不同的化學反應進行的快慢千差萬別，快和慢是相對而言的，我們以上的判斷方法都是定性地描述反應的快慢。而在科學研究和實際應用中，往往需要定量地描述一個反應的快慢。什么是定性？什么是定量？例如：我們學過物理都知道：（1）光的傳播速度是很快的；（2）光在空氣中的傳播速度是3×108m/s——定量描述——定性描述第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一化學反應速率的表示方法(定量描述)通常是用單位時間內(nèi)反應物濃度的減小或生成物濃度的增加來表示。其數(shù)學表達式為：

反應速率單位：mol／(L·s)或mol·(L·s)-１mol／(L·min)或mol·(L·min)-1

V=第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一例如：反應3A(g)2B(g)在1L的密閉容器中進行,2分鐘內(nèi),A的物質(zhì)的量減小了3mol，則用A表示該反應在2分鐘內(nèi)的平均速率為______mol·L-1·min-1，由上述方程式可知，B在2分鐘內(nèi)_____(填“增加”或“減少”)了___mol；則用B表示該反應在2分鐘內(nèi)的平均速率為______mol·L-1·min-1;V(A):V(B)=_______1.5增加213:2第43頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一對于反應:aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g),在t秒鐘內(nèi)用A、B、C、D濃度的變化分別來表示該反應的速率為:則v(A):v(B):v(C):v(D)

=

△c(A):△c(B):△c(C):△c(D)=a:b:c:d=n(A):n(B)

:n(C):n(D)V(A)=△c(A)△tV(B)=△c(B)△tV(C)=△c(C)△tV(D)=△c(D)△t=△c(A)△t△c(B)△c(C)△c(D):::△t△t△t第44頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一規(guī)律:化學反應中各物質(zhì)的反應速率之比等于化學方程式中各物質(zhì)的計量系數(shù)之比.對于反應:aA(g)+bB(g)==cC(g)+dD(g),在相同時間內(nèi)則v(A):v(B):v(C):v(D)

=a:b:c:d第45頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一例1、(2000年全國高考試題16)已知反應A+3B===2C+D在某階段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學反應速率為1mol·L-1·min-1,則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學反應速率為A.0.5mol·L-1·min-1B.1mol·L-1·min-1C.3mol·L-1·min-1D.2mol·L-1·min-1

√第46頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一例3、(1999年全國高考試題10)反應4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在10L的密閉容器中進行，半分鐘后，水蒸氣增加了0.45mol，則此反應的平均速率V(X)可表示為A.V(NH3)=0.010mol·L-1·S-1B.V(O2)=0.0010mol·L-1·S-1

C.V(NO)=0.0010mol·L-1·S-1D.V(H2O)=0.045mol·L-1·S-1

√第47頁，共51頁，2023年，2月20日，星期一例4、反應A+3B=2C+2D在四種不同情況下的反應速率分別為:①v(A)=0.15mol/(L·s)②v(B)=0.6mol/(L·s)③v(C)=0.4mol/(L·s)④