《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》ppt課件.ppt

1、第二章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,為什么有的碰撞可以發(fā)生反應(yīng)， 而有的不能發(fā)生反應(yīng)?與哪些因 素有關(guān)系？,問題：,有 效 碰 撞,1、什么是有效碰撞？,能引起分子間的化學(xué)反應(yīng)的碰撞,結(jié)論：,分子間的碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的必要條件,而有效碰撞是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的充分條件,推論：,某一化學(xué)反應(yīng)的速率大小與,單位時(shí)間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)有關(guān),沒合適的取向,沒足夠的能量,足夠的能量 +合適的取向,類比法：借鑒投籃,碰 撞 理 論,活化分子,2、什么是活化分子,活化分子高出反應(yīng)物分子平均能量的部分,看圖：,能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子,3、什么是活化能？,能量,反應(yīng)過程,E1,E

2、2,反應(yīng)物,生成物,活化分子,活化能,活化分子變成生成物分子放出的能量,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)?,活化能與反應(yīng)熱有關(guān)嗎?,反應(yīng)熱,n活=n總活%,活化分子百分?jǐn)?shù)： （活化分子數(shù)/反應(yīng)物分子總數(shù)）100%,化學(xué)反應(yīng)速率主要取決于：,所有能夠改變內(nèi)能,運(yùn)動(dòng)速率,以及碰撞幾率的方法，都可以用來改變、控制反應(yīng)的速率。,一個(gè)反應(yīng)經(jīng)歷的過程,普通 分子,活化能,活化 分子,合理 取向 碰撞,有效 碰撞,新物質(zhì),能量,有效碰撞的幾率,對(duì)于“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 對(duì)這個(gè)化學(xué)反應(yīng)前后的能量變化并 不產(chǎn)生任何影響”這一句話如何理解？,問題1：,活化能為“0”的例子是怎么

3、回事？,問題2、,1、 在通常情況下，Na與水的反應(yīng)和Mg與水的反應(yīng)哪個(gè)劇烈(反應(yīng)速率快)？為什么？ 2、將等物質(zhì)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CO2的速率哪個(gè)較快？為什么？ 3、石油的形成要多少年？炸藥的爆炸呢？ 以上說明化學(xué)反應(yīng)速率的決定因素是什么？,決定化學(xué)反應(yīng)速率的主要因素,決定化學(xué)反應(yīng)速率的因素是參加反應(yīng)的物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)。,影響反應(yīng)速率的因素,（2）外部因素,（1）內(nèi)部因素（主要因素） ： 參加反應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì),一、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,濃度增大,單位體積內(nèi)n總,T不變，活%不變,有效碰撞,V,1、在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，可以增大反應(yīng)速率,實(shí)驗(yàn)2-2

4、結(jié)論：濃度大的H2C2O4（aq）先褪色,2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4 +10CO2+8H2O,規(guī)律：其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度，可以增大反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度，可以減小化學(xué)反應(yīng)的速率。,濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)原因,反應(yīng)物濃度增大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多，有效碰撞的頻率增加，反應(yīng)速率增大。,a、此規(guī)律只適用于氣體或溶液的反應(yīng)，對(duì)于純固體或液體的反應(yīng)物，一般情況下其濃度是常數(shù)，因此改變它們的量一般不會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率。,c、隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度會(huì)逐漸減小，因此一般反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減小。,注意：,應(yīng)用1： 一定條件下，在C

5、aCO3(塊狀)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反應(yīng)中，為了加快反應(yīng)的速率，下列那些方法可行( ) A、增加HCl的濃度 B、加水 C、增加同濃度鹽酸的量 D、改加CaCO3粉末,b、一般來說，固體反應(yīng)物表面積越大，反應(yīng)速率越大，固體反應(yīng)物表面積越小，反應(yīng)速率越小。,AD,請?jiān)嚫鶕?jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況,二、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)速率加快。,注意：1、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響適用于有氣體參加的反應(yīng)。 2、由于固體、液體粒子間的空隙很小，增大壓強(qiáng)幾乎不能改變它們的濃度，因此對(duì)只有固體或液體參加的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對(duì)于反應(yīng)速率的影響

6、可以忽略不計(jì)。,結(jié)論：其它條件不變時(shí)，有氣體參加的反應(yīng)中，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。,原因：對(duì)氣體來說，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，就是增加單位體積的反應(yīng)物的物質(zhì)的量，即增加反應(yīng)物的濃度，因而可以增大化學(xué)反應(yīng)的速率。,2、壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響。,請?jiān)嚫鶕?jù)濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響推出壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響情況,規(guī)律：對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，若其他條件不變，增大壓強(qiáng)，氣體體積縮小，濃度增大，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減慢。,壓強(qiáng)增大, 體積減小 其他條件不變,V,壓強(qiáng)對(duì)于反應(yīng)速率的影響是通過對(duì)濃度的影響實(shí)現(xiàn)的 P增大C成比例增大，P減小C成比例減小 壓強(qiáng)只對(duì)于有氣體參加的

7、反應(yīng)的速率有影響,發(fā)散思考：壓強(qiáng)對(duì)于任意化學(xué)反應(yīng)的速率都有影響嗎？,思考:在N2+3H 2 2NH3中，當(dāng)其他外界條件不變時(shí)： 減小體系壓強(qiáng)，該反應(yīng)的速率怎么變？ 在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入N2 ，速率怎么變？ 在反應(yīng)中保持體系容積不變，充入He，速率怎么變？ 在反應(yīng)中保持體系壓強(qiáng)不變，充入He，速率怎么變？,壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,壓強(qiáng)影響反應(yīng)速率，必須伴隨有壓強(qiáng)改變時(shí)體積的改變現(xiàn)象。否則，壓強(qiáng)的變化并沒有作用到反應(yīng)的體系上。即壓強(qiáng)變則體積變，實(shí)際是濃度的變化。若容器的體積不變，因?yàn)楦鳉怏w的濃度沒有變，則速率不變。如在密閉容器中通入惰性氣體。,注意：,對(duì)于氣體有下列幾種情況:,1、恒溫時(shí)：

8、增大壓強(qiáng)體積減少C增大反應(yīng)速率增大,2、恒容時(shí)： A、充入氣體反應(yīng)物反應(yīng)物濃度增大總壓增大反應(yīng)速率增大； B、充入“無關(guān)氣體”（如He、N2等）引起總壓增大，但各反應(yīng)物的分壓不變，各物質(zhì)的濃度不變反應(yīng)速率不變,3、恒壓時(shí)：充入“無關(guān)氣體”（如He等）引起體積增大， 各反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)速率減慢。,例：對(duì)于反應(yīng)N2+O2=2NO在密閉容器中進(jìn)行，下列條件哪些不能加快該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率（ ） A、縮小體積使壓強(qiáng)增大 B、體積不變充入 N2 使壓強(qiáng)增大 C、體積不變充入 O2使壓強(qiáng)增大 D、使體積增大到原來的2倍 E、體積不變充入氦氣使壓強(qiáng)增大,壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響,DE,三、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

9、,實(shí)驗(yàn)2-3結(jié)論：溫度高的溶液先出現(xiàn)渾濁,Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O,1、其他條件不變，溫度升高，反應(yīng)速率加快,T,普通分子變?yōu)榛罨肿?活%, n活,V,2、一般說來，溫度每升高10，速率增加2-4倍。,V倍數(shù)值（t2-t1)/10 = 變化后的反應(yīng)速率,3、溫度對(duì)反應(yīng)速率影響的規(guī)律，對(duì)吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)都適用。,4、反應(yīng)若是可逆反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都加快，降低溫度，正、逆反應(yīng)速率都減小。,溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,本質(zhì)原因,升高溫度，一部分非活化分子吸收能量轉(zhuǎn)化為活化分子，使得活化分子百分?jǐn)?shù)提高，活化分子間的有效碰撞頻率變大，故反應(yīng)速率增大。,科學(xué)探

10、究：P21,KI、H2SO4和淀粉溶液反應(yīng)受溫度的影響,四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)2-4結(jié)論：加入催化劑可以加快反應(yīng)的速率,使用催化劑，能夠降低反應(yīng)所需的能量，這樣會(huì)使更多的反應(yīng)物的分子成為活化分子，大大增加單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子中活化分子所占的百分?jǐn)?shù)。因而使反應(yīng)速率加快。,催化劑：,能改變化學(xué)反應(yīng)速率而自身的化學(xué)組成和質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變,加快化學(xué)反應(yīng)速率,減慢化學(xué)反應(yīng)速率,注：不說明指正催化劑,四、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,能量,反應(yīng)過程,E1,E2,反應(yīng)物,生成物,活化分子,活化能,活化分子變成生成物分子放出的能量,反應(yīng)熱,沒加催化劑,加了催化劑,凡是能改變反應(yīng)速率而自身在化學(xué)變化前

11、后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑。 使用催化劑同等程度的增大（減慢）正、逆反應(yīng)速率，從而改變反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間。 沒特別指明一般指正催化劑 催化劑只能催化可能發(fā)生的反應(yīng)，對(duì)不發(fā)生的反應(yīng)無作用 催化劑具有一定的選擇性 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。,注意：,科學(xué)探究P23,完成各實(shí)驗(yàn)，總結(jié)結(jié)論,結(jié)論：不同的催化劑對(duì)同一反應(yīng)的催化效果不同； 在有的反應(yīng)中，生成物對(duì)反應(yīng)有催化作用，酶也 是一種催化劑，具有溫和、高效、專一的催化效果。,、滴加0.1mol/L三氯化鐵溶液到過氧化氫中比滴加0.1mol/L硫酸銅溶液到過氧化氫中，使過氧化

12、氫的分解速率快很多，因此過氧化氫分解用三氯化鐵作催化劑比用硫酸銅好得多； 、高錳酸鉀溶液（紫紅色）加入草酸溶液，紫紅色褪色，如果同時(shí)再加硫酸錳則褪色快些。 、硫酸溶液比唾液對(duì)淀粉水解的催化效果差。,五、其他如光照、反應(yīng)物固體的顆粒大小、電磁波、超聲波、放射線照射、強(qiáng)磁場、高速研磨、溶劑的性質(zhì)等，也會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的速率產(chǎn)生影響。,各條件對(duì)速率的影響大小是： 催化劑 溫度濃度=壓強(qiáng)(體積變化引起的) 各種影響都有其局限性，要針對(duì)具體反應(yīng) 具體分析。,總結(jié):,外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響（總結(jié)）,增加,不變,不變,不變,不變,不變,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,增加,不變,練習(xí)1：對(duì)

13、于在溶液間進(jìn)行的反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)速率影響最小的因素是（ ） A.溫度 B.濃度 C.壓強(qiáng) D.催化劑,練習(xí)2：下列條件的變化，是因?yàn)榻档头磻?yīng)所需的能量而增加單位體積內(nèi)的反應(yīng)物活化分子百分?jǐn)?shù)致使反應(yīng)速率加快的是（ ） A.增大濃度 B.增大壓強(qiáng) C.升高溫度 D.使用催化劑,練習(xí)3： 設(shè)NO+CO2 2CO(正反應(yīng)吸熱)反應(yīng)速率為v1；N2+3H2 2NH3(正反應(yīng)放熱)反應(yīng)速率為v2。對(duì)于前述反應(yīng)，當(dāng)溫度升高時(shí)，v1和v2變化情況為（ ） A.同時(shí)增大 B. 同時(shí)減小 C. v1減少，v2增大 D. v1增大，v2減小,練習(xí)4：在密閉容器里，通入x mol H2和y mol2()，改變下列條件，

14、反應(yīng)速率將如何改變? (1)升高溫度 ； (2)加入催化劑 ； (3)充入更多的H2 ； (4)擴(kuò)大容器的體積 ； (5)容器容積不變，通入氖氣 。,練習(xí)5：KClO3和NaHSO3間反應(yīng)生成Cl-和H+、SO42- 離子的速度與時(shí)間關(guān)系如圖所示，已知反應(yīng)速率隨c(H+)的增加而加快，試說明：(1)為什么反應(yīng)開始時(shí)，反應(yīng)速率增大？ (2)反應(yīng)后期速率降低的主要原因是什么？,反應(yīng)速率,時(shí)間,增大反應(yīng)物的濃度使反應(yīng)速率加快的主要原因（ ） 對(duì)于氣體參與體系增大壓強(qiáng)使反應(yīng)速率加快的主要原因是（ ） 升高溫度使反應(yīng)速率加快的主要原因是（ ） 使用催化劑使反應(yīng)速率加快的主要原因是（ ） A.活化分子百分

15、數(shù)不變，但提高單位體積內(nèi)活化分子的總數(shù) B. 增大分子的運(yùn)動(dòng)速率而使有效碰撞增加 C. 升高反應(yīng)物分子的能量，使活化分子的百分?jǐn)?shù)增加 D.降低反應(yīng)所需的能量，使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,A,A,C,D,練習(xí)6：,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(xué)反應(yīng)速率增大的是 （ ） A.鹽酸的濃度不變，而使鹽酸的用量一倍 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(qiáng)一倍 E.加入CaCl2溶液 F.加入CaCl2固體 G.將CaCO3用CaCO3粉末代替,BG,練習(xí)7：,硫代硫酸鈉(Na2S2O3)與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S