第二章第二节-影响化学反应速率的因素省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第1页复习提问：1.什么叫反应速率？化学反应进行快慢程度2.用什么物理量改变来描述化学反应速率？单位时间反应物或生成物物质量浓度降低或增加来描述化学反应速率3.反应速率单位是什么？mol/lh mol/lmin mol/ls第2页练习练习 反应反应4NH3+5O2=4NO+6H2O 在在5L密闭容器中进行半分钟后，密闭容器中进行半分钟后，NO物质物质量增加了量增加了0.3mol，则此反应平均速率，则此反应平均速率Vx为（为（）A.VNO=0.12mol/（L.min）B.VH2O=0.18mol/（L.min）C.VNO=0.002mol/（L.s）D.VO2=0.0025mol/（L.s）ABCD第3页 影响反应速率原因影响反应速率原因（2）外因：）外因：（1）内因（主要原因）内因（主要原因）：参加反应：参加反应物质物质性质性质 反应物分子中化学键断裂、生成物分子中化反应物分子中化学键断裂、生成物分子中化学键形成过程学键形成过程旧键断裂，新键生成旧键断裂，新键生成化学反应本质：化学反应本质：浓度：浓度：压强：压强：温度：温度：催化剂：催化剂：其它原因：光、颗粒大小、溶剂等。其它原因：光、颗粒大小、溶剂等。第4页假如分子间能够发生化学反应：假如分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须含有一定能量、分子必须含有一定能量3、活化分子碰撞时，必须有适当取向、活化分子碰撞时，必须有适当取向碰撞理论解释各外界原因对速率影响碰撞理论解释各外界原因对速率影响反应速率理论本质反应速率理论本质分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子含有分子含有足够能量足够能量活化分子活化分子有适当取向有适当取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 1 1、浓度、浓度n活活=n总总活活%浓度增大浓度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活活增大增大有效碰撞有效碰撞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 反应反应中，为了加紧反应速率，以下那些方法可行：中，为了加紧反应速率，以下那些方法可行：A、增加、增加HCl浓度浓度 B、加水、加水 C、增加同浓度盐酸量、增加同浓度盐酸量 D、改加、改加CaCO3粉末粉末 应用应用2 2：若将物质量相等若将物质量相等HI气体分别放在等容积两个针桶中，一个保持体气体分别放在等容积两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来积不变，另一个压缩为原来1/2。其它条件不变，则。其它条件不变，则HI分解反应分解反应速率谁快？速率谁快？在其它条件不变时，增大反应物浓度，能够增大反在其它条件不变时，增大反应物浓度，能够增大反应速率应速率。应用应用3：如反应：如反应：3KSCN+FeCl3=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响化学反应速率？晶体，不会影响化学反应速率？因为反应实质为：因为反应实质为：Fe3+3SCN-=Fe(SCN)3第5页假如分子间能够发生化学反应：假如分子间能够发生化学反应：1、反应物分子必须相互碰撞；、反应物分子必须相互碰撞；2、分子必须含有一定能量、分子必须含有一定能量3、活化分子碰撞时，必须有适当取向、活化分子碰撞时，必须有适当取向碰撞理论解释各外界原因对速率影响碰撞理论解释各外界原因对速率影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子含有分子含有足够能量足够能量活化分子活化分子有适当取向有适当取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%2 2、压强、压强压强增大压强增大 体积减小体积减小 其它条件不变其它条件不变VC增大增大 压强对于反应速率影响是压强对于反应速率影响是经过对浓度影响经过对浓度影响实现实现 P增大增大C成百分比成百分比增大，增大，P减小减小C成百分比成百分比减小减小发散思索发散思索：压强对于任意化学反应速率都有影响吗？压强对于任意化学反应速率都有影响吗？压强只对于有气体参加反应速率有影响压强只对于有气体参加反应速率有影响（紧紧围绕对（紧紧围绕对C影响）影响）其它条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增其它条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加紧。大，反应速率加紧。第6页例例2、在在N2+3H2 2NH3中，当其它外界条件不变时：中，当其它外界条件不变时：减小体系压强，该反应速率怎么变？减小体系压强，该反应速率怎么变？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，反应速率怎么变，反应速率怎么变？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，反应速率怎么变，反应速率怎么变？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，反应速率怎么变，反应速率怎么变？压强对反应速率影响压强对反应速率影响第7页例例3、对于反应、对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，以在密闭容器中进行，以下条件哪些不能加紧该反应化学反应速率（下条件哪些不能加紧该反应化学反应速率（）A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、体积不变充入 N2 使压强增大使压强增大C、体积不变充入、体积不变充入 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来、使体积增大到原来2倍倍E、体积不变充入氦气使压强增大、体积不变充入氦气使压强增大压强对反应速率影响压强对反应速率影响DE第8页碰撞理论解释各外界原因对速率影响碰撞理论解释各外界原因对速率影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子含有分子含有足够能量足够能量活化分子活化分子有适当取向有适当取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%普通普通说来，温度每升高说来，温度每升高10，速率增加，速率增加2-4倍。倍。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 V3 3、温度、温度2、把除去氧化膜、把除去氧化膜 Mg 条，投入到盛有稀条，投入到盛有稀盐酸试管中，发觉盐酸试管中，发觉 H2 产生速率（产生速率（v）与时）与时间（间（t）改变情况如右图所表示，）改变情况如右图所表示，t1 t2 速率改变主要原因是速率改变主要原因是:_;t2 t3 速率改变主要原因是速率改变主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 其它条件不变，温度升高，反应速率加紧其它条件不变，温度升高，反应速率加紧友情提醒友情提醒：温度对任何反应反应速率皆有温度对任何反应反应速率皆有影响，但对于吸热或放热反应影响程度不一样，影响，但对于吸热或放热反应影响程度不一样，对吸热反应影响程度较大。对吸热反应影响程度较大。例例1、对于反应、对于反应M+NP，假如温度每升高，假如温度每升高10，反应速率增加为原来反应速率增加为原来3倍。在倍。在10时完成反应时完成反应10%需要需要54min，将温度提升到，将温度提升到40完成反应完成反应10%需要需要时间为时间为()A.2min B.3min C.6min D.9minV倍数值倍数值（t2-t1)/10 =改变后反应速率改变后反应速率第9页碰撞理论解释各外界原因对速率影响碰撞理论解释各外界原因对速率影响反应速率理论本质探讨反应速率理论本质探讨分子分子运动运动相互相互碰撞碰撞分子含有分子含有足够能量足够能量活化分子活化分子有适当取向有适当取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 碰撞理论碰撞理论 n活活=n总总活活%正催化剂正催化剂 降低反应活化能降低反应活化能V4 4、催化剂、催化剂 n活活改变反应路径改变反应路径活活%n总总不变不变钻隧道钻隧道生成物平均能量生成物平均能量活化分子含有能量活化分子含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活化分子能量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第10页友情提醒：友情提醒：使用催化剂同等程度增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反使用催化剂同等程度增大（减慢）、正逆反应速率，从而改变反应抵达平衡所需时间。应抵达平衡所需时间。没尤其指明普通指没尤其指明普通指正正催化剂催化剂 催化剂只能催化可能发生反应，对不发生反应无作用催化剂只能催化可能发生反应，对不发生反应无作用 催化剂一定含有选择性催化剂一定含有选择性生成物平均能量生成物平均能量活化分子含有能量活化分子含有能量反应物平均能量反应物平均能量能量能量活化分子活化分子能量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 解释：解释：“对可逆反应而言，催化剂对可逆反应而言，催化剂既能既能催化正反应催化正反应又能又能催化逆反应催化逆反应”试利用如图原理加以解释？试利用如图原理加以解释？第11页 取取2g干燥干燥Al粉和粉和3g碘粉小心混匀，分四堆，碘粉小心混匀，分四堆，往混合物上分别加往混合物上分别加0.5g水、水、1g胆矾、胆矾、1g无水无水CuSO4。首先首先加水那堆冒火花，发生猛烈反应；加水那堆冒火花，发生猛烈反应；其次其次是加胆矾；是加胆矾；最难最难反应是加无水反应是加无水CuSO4那堆。那堆。1）铝和碘反应方程式：）铝和碘反应方程式：_2）铝和碘反应还能够看到）铝和碘反应还能够看到_3）三堆混合物发生反应先后次序说明）三堆混合物发生反应先后次序说明_催化剂对反应速率影响催化剂对反应速率影响第12页小结：影响化学反应速率原因小结：影响化学反应速率原因内因：物质本身性质内因：物质本身性质 外因：见表。外因：见表。对反应速率对反应速率影响：普通是影响：普通是:催化剂催化剂 温度温度 浓度。浓度。(正正)增增.(负负)减。减。减减增增减减增增减减增增反应速率反应速率改变活化能改变活化能使用催化剂使用催化剂活化分子百分数活化分子百分数降低降低温度温度活化分子百分数活化分子百分数升高升高温度温度活化分子总数活化分子总数减小减小压强（气体）压强（气体）活化分子总数活化分子总数增大增大压强（气体）压强（气体）活化分子总数活化分子总数减小减小反应物浓度反应物浓度活化分子总数活化分子总数增大增大反应物浓度反应物浓度原因原因条件条件 影响影响 第13页 增大反应物浓度增大反应物浓度使反应速率加紧主要原因（使反应速率加紧主要原因（）对于气体参加体系对于气体参加体系增大压强增大压强使反应速率加紧主要原因是使反应速率加紧主要原因是（）升高温度升高温度使反应速率加紧主要原因是（使反应速率加紧主要原因是（）使用催化剂使用催化剂使反应速率加紧主要原因是（使反应速率加紧主要原因是（）A、活化分子百分数不变，但提升单位体积内活化分子总、活化分子百分数不变，但提升单位体积内活化分子总数数B、增大分子运动速率而使有效碰撞增加增大分子运动速率而使有效碰撞增加C、升高反应物分子能量，使活化分子百分数增加升高反应物分子能量，使活化分子百分数增加 D、降低反应所需能量，使活化分子百分数增加、降低反应所需能量，使活化分子百分数增加AAC D外在条件对外在条件对反应速率影响反应速率影响综合综合理论分析类理论分析类第14页1、将一定浓度盐酸倒入碳酸钙中，若作以下改变情况，其中能、将一定浓度盐酸倒入碳酸钙中，若作以下改变情况，其中能使最初化学反应速率增大是使最初化学反应速率增大是 （）A、盐酸浓度不变，而使盐酸用量一倍、盐酸浓度不变，而使盐酸用量一倍B、盐酸浓度增大一倍，而使盐酸用量降低到原来二分之一、盐酸浓度增大一倍，而使盐酸用量降低到原来二分之一C、盐酸浓度和用量都不变，增加碳酸钙量、盐酸浓度和用量都不变，增加碳酸钙量D、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍、盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍 E、加入、加入CaCl2溶液溶液 F、加入、加入CaCl2固体固体G、将、将CaCO3用用CaCO3粉末代替粉末代替外在条件对外在条件对反应速率影响反应速率影响综合综合实践应用类实践应用类BG第15页2、硫代硫酸钠（、硫代硫酸钠（Na2S2O3）与稀硫酸发生以下）与稀硫酸发生以下反应：反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O外在条件对外在条件对反应速率影响反应速率影响综合综合实践应用类实践应用类 以下四种情况中最早出现浑浊是：（）以下四种情况中最早出现浑浊是：（）（1）10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mL（2）10时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4 各各5 mL，加水，加水10mL（3）20 时时0.1 mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各 5 mL（4）20 时时0.2mol/L Na2S2O3和和0.1 mol/L H2SO4各各5 mL，加水，加水10 mLC第16页再见第17页没适当取向没适当取向没足够能量没足够能量足够能量足够能量适当取向适当取向类比法：类比法：借鉴投篮借鉴投篮取得灵感取得灵感 +第18页相关相关“活化分子活化分子”定义：定义：含有一定能量，在碰撞过程中足以令旧化学键断裂，而含有一定能量，在碰撞过程中足以令旧化学键断裂，而发生反应（即发生发生反应（即发生“有效碰撞有效碰撞”）分子称为活化分子。）分子称为活化分子。特点：特点：有比反应物分子平均动能高能量有比反应物分子平均动能高能量 图形表示图形表示“爬山坡爬山坡”能量能量生成物平均能量生成物平均能量活化分子含有活化分子含有最低最低能量能量反应物平均能量反应物平均能量v单位体积内活化分子数越多，单位体积内活化分子数越多，反应速率越快反应速率越快单位体积内活化分子数单位体积内活化分子数(n活活)反应物分子总数反应物分子总数(n总总)=活化分子百分数活化分子百分数(活活%)第19页 解析：本题是一道化学与数学、物理学科间知识渗透试题，它主要考查学生“将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具经过计算和推了解决化学问题”能力。因每升高10反应速率增加为原来3倍，如升高温度为t，则反应速率增加为原来3 倍，反应由10升至40，反应速率增加为原来3 =33倍，完成反应10%所需时间为54min/33=2min。设设10时反应速度为时反应速度为v，则由题意，则由题意40时反应速率为时反应速率为27v，故，故 v54min=27vt t=2min第20页