高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 第2節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件 新人教版選修4.ppt
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成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠兮 吾將上下而求索,人教版 選修④,化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,第二章,第二節(jié) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,第二章,1.有效碰撞理論 (1)化學(xué)反應(yīng),●新知導(dǎo)學(xué),斷裂,生成,重新組合,碰撞,有效碰撞,(2)有效碰撞,化學(xué)反應(yīng),有效碰撞,活化能,(3)化學(xué)反應(yīng)的過程 ①圖示,E1:______________________; E2:______________________; E1-E2:______________________。,反應(yīng)的活化能 活化分子變?yōu)樯晌锓肿臃懦龅哪芰?反應(yīng)熱,活化能,合理取向,能量,有效碰撞,內(nèi)能,運動速率,碰撞幾率,增大,減小,活化分子數(shù),有效碰撞,增大,減小,加快,減慢,反應(yīng)物的濃度,加快,減慢,增大,減小,活化分子百分數(shù),碰撞頻率,有效碰撞幾率,增大,加快,路徑,活化能,活化分子百分數(shù),有效碰撞,超聲波,電弧,電磁場,接觸面積,1.隨著人們生活水平的提高,冰箱已經(jīng)走進了千家萬戶,你知道人們?yōu)槭裁词褂帽浔4媸澄飭幔?提示:有很多在高溫或常溫時進行得很快的化學(xué)反應(yīng),在低溫下則進行得比較慢。食物在低溫下保存時間長,不容易變質(zhì)。所以人們使用電冰箱保存食物。,●自主探究,2.改變固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率有何影響?改變?nèi)芤旱挠昧繉瘜W(xué)反應(yīng)速率有何影響? 提示:對于固體或純液體物質(zhì),一般情況下其濃度可視為常數(shù),因此改變固體或純液體的用量對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。但固體物質(zhì)的表面積的大小會影響化學(xué)反應(yīng)速率。一般,固體的顆粒越細,表面積越大,反應(yīng)速率就越快。改變?nèi)芤旱挠昧繒r,由于濃度不變,因此對化學(xué)反應(yīng)速率無影響。,3.將兩塊相同質(zhì)量、表面積完全相同的鋅分別放入足量的相同濃度的兩份鹽酸中,一份10 mL,另一份20 mL。剛開始反應(yīng)時,二者速率大小有什么關(guān)系?為什么? 提示:反應(yīng)速率相等;因為兩塊鋅表面積相同,兩份鹽酸c(H+)相等。 4.為什么常把固體溶于水配成溶液進行反應(yīng)? 提示:配成溶液可以使反應(yīng)物分散成更小的粒子,擴大了接觸面積,使反應(yīng)速率加快,且能使反應(yīng)更充分。,1.化學(xué)反應(yīng)過程 化學(xué)反應(yīng)過程就是反應(yīng)物分子中的原子重新組合成產(chǎn)物分子的過程,即反應(yīng)物分子中化學(xué)鍵的斷裂和產(chǎn)物分子中化學(xué)鍵的形成過程。,有效碰撞理論概述,●教材點撥,2.有效碰撞 能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞稱為有效碰撞?;瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生的先決條件是反應(yīng)物分子之間必須發(fā)生碰撞。反應(yīng)物分子之間的碰撞只有少數(shù)能導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,多數(shù)碰撞并不能導(dǎo)致反應(yīng)的發(fā)生,是無效碰撞。有效碰撞的頻率越高,則化學(xué)反應(yīng)的速率越大。,3.活化分子和活化能 (1)活化分子 能發(fā)生有效碰撞的分子叫活化分子。活化分子之間之所以能夠發(fā)生有效碰撞,是由于它們的能量高,發(fā)生碰撞時,能克服相撞分子間的排斥力,破壞分子內(nèi)原子間的“結(jié)合力”從而導(dǎo)致反應(yīng)物分子被破壞,重新組合成生成物分子,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。,4.從“有效碰撞”理論理解外因?qū)Ψ磻?yīng)速率的影響,,下列說法正確的是( ) ①活化分子間的碰撞一定能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ②普通分子間的碰撞有時也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ③活化分子比普通分子具有較高的能量 ④化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合 ⑤化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成過程 ⑥化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是活化分子有合適取向的有效碰撞 A.①③④⑤ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.②④⑤,●典例透析,【答案】 C,1.人們把能夠發(fā)生有效碰撞的分子叫做活化分子,同時把活化分子比普通反應(yīng)物分子所多出的那部分能量稱作活化能。某反應(yīng)過程如下圖所示。則該反應(yīng)的活化能為__________,反應(yīng)為__________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),ΔH=__________kJmol-1。,●變式訓(xùn)練,,解析:E2E1,反應(yīng)放熱,ΔH=-(E2-E1)kJmol-1。 答案:E1 放熱 -(E2-E1),1.外界條件對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的本質(zhì),外界條件對反應(yīng)速率的影響,●教材點撥,,2.濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在其他條件不變時,增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加快;減小反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)速率減慢。 原因:當(dāng)反應(yīng)物濃度增大→單位體積內(nèi)分子數(shù)增多→單位體積活化分子數(shù)增多(活化分子濃度增大)→單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率加快。,4.溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 溫度升高時,化學(xué)反應(yīng)速率加快;溫度降低時,化學(xué)反應(yīng)速率減小。 在濃度一定時,升高溫度,反應(yīng)物分子的能量增加,使一部分原來能量較低的分子變成活化分子,從而增大了反應(yīng)物分子中活化分子的百分數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多,因而使反應(yīng)速率增大。,5.催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 在其他條件不變時,使用正催化劑,能夠降低反應(yīng)所需的能量,這樣就會使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,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數(shù),從而增大化學(xué)反應(yīng)速率。 結(jié)論:催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率;能加快化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫做正催化劑;能夠減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負催化劑。一般情況下所說的催化劑指正催化劑。,溫馨提示:(1)正確理解濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響 ①對于純固體或純液體,其濃度可視為常數(shù),因而其物質(zhì)的量改變時不影響化學(xué)反應(yīng)速率。固體物質(zhì)的反應(yīng)速率與接觸面積有關(guān),固體顆粒越細,表面積越大,反應(yīng)速率越快,故塊狀固體可以通過研細增大表面積,來加快反應(yīng)速率。 ②若為可逆反應(yīng),增大反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率增大,在瞬間生成物濃度可認為不變,逆反應(yīng)速率不變。但隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物濃度減小,生成物的濃度逐漸增大,故v(正)逐漸減小,而v(逆)逐漸增大,直到兩者相等。,(2)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率影響的關(guān)鍵分析。 分析壓強改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時,關(guān)鍵看氣體反應(yīng)物濃度是否有變化:若氣體反應(yīng)物濃度有變化,化學(xué)反應(yīng)速率一定改變;若氣體反應(yīng)物濃度無變化,化學(xué)反應(yīng)速率不改變。同時要注意通常所說的壓強增大是指壓縮加壓。,(3)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的要點 ①溫度對反應(yīng)速率的影響規(guī)律,對吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)都適用,且不受反應(yīng)物狀態(tài)的限制。升溫時,吸熱反應(yīng)增加的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)增加的倍數(shù);降溫時,吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù)。 ②對于可逆反應(yīng)來說,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,但是吸熱方向增大的程度更大;同理,降低溫度,正、逆反應(yīng)速率均降低,只是吸熱方向降低的程度更大。,(4)催化劑的影響不可忽視: ①催化劑有選擇,不同的反應(yīng)有不同的催化劑,具有一定的活化溫度,催化劑不同,活化溫度不同。 ②催化劑不能改變反應(yīng),不能改變生成物的量,也不能使本來不會發(fā)生的反應(yīng)變成可能。 ③如果為可逆反應(yīng),催化劑可同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。,●典例透析,C.降低溫度,v(正)、v(逆)都減小,且v(正)減小的倍數(shù)小于v(逆)減小的倍數(shù) D.加入氬氣,v(正)、v(逆)都增大,且v(正)增大的倍數(shù)大于v(逆)增大的倍數(shù),【解析】 催化劑能同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率;增大壓強,v(正)、v(逆)都增大,且化學(xué)計量數(shù)較大的一側(cè)增大的倍數(shù)大于化學(xué)計量數(shù)較小的一側(cè)增大的倍數(shù);降低溫度,v(正)、v(逆)都減小,且吸熱反應(yīng)減小的倍數(shù)大于放熱反應(yīng)減小的倍數(shù),如本題中應(yīng)是v(逆)減小的倍數(shù)大于v(正)減小的倍數(shù);加入氬氣,若是恒溫、恒容,則v(正)、v(逆)均不變,若是恒溫、恒壓,相當(dāng)于減小原體系的壓強,v(正)、v(逆)均減小。 【答案】 D,●變式訓(xùn)練,解析:A項中加入100 mL NaCl溶液時,相當(dāng)于稀釋了鹽酸,H+濃度減小,生成H2的速率變慢,A項不正確;C項升溫時無論正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率都要增大,C項不正確;D項Fe和濃H2SO4在溫度低時發(fā)生鈍化,若二者反應(yīng)也不會生成H2,而是生成SO2氣體,D項不正確。 答案:B,1.以化學(xué)反應(yīng)CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O為例 (1)其他條件一定,反應(yīng)速率隨著c(HCl)的增大而增大。如圖A。 (2)其他條件一定,反應(yīng)速率隨著溫度的升高而增大,如圖B。 (3)其他條件一定,隨著反應(yīng)時間的延長,c(HCl)逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小,如圖C。,化學(xué)反應(yīng)速率的圖像,●教材點撥,(4)其他條件一定,只增加CaCO3(s)的質(zhì)量,反應(yīng)速率不變化,如圖D。,,,(4)分別在較低溫度T1和較高溫度T2下反應(yīng),使氣態(tài)反應(yīng)物的壓強都逐漸增大(縮小容積的容積),反應(yīng)速率隨著壓強的增大而增大,隨著溫度的升高而增大,如圖C。,,溫馨提示:①根據(jù)物質(zhì)的量(或物質(zhì)的量濃度)—時間圖像,可以計算某物質(zhì)的平均反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率,確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)等。 ②根據(jù)速率—時間圖像可以判斷條件改變后反應(yīng)速率的變化趨勢,對化學(xué)反應(yīng)與外界條件的內(nèi)在聯(lián)系進行定性分析。,3.化學(xué)反應(yīng)速率的圖像是常考內(nèi)容之一,主要考查同學(xué)們的讀圖、識圖能力。對于化學(xué)反應(yīng)速率的有關(guān)圖像問題,可按以下方法進行分析: (1)認準(zhǔn)橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)各表示什么物理量; (2)看清曲線的起點位置及曲線的變化趨勢,確定函數(shù)的增減性; (3)理解曲線斜率大小的意義,當(dāng)斜率為0時,曲線為一水平線的特定含義;,(4)準(zhǔn)確把握各個特殊點(如起點、最高點、交點等)的含義; (5)認準(zhǔn)某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)在解題中的特定作用; (6)全面、準(zhǔn)確地從圖中找出直接或隱含的信息,結(jié)合上述幾點快速得出答案。,(2015濟寧模擬)(雙選)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng),測定在不同時間t產(chǎn)生氫氣體積V的數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)繪制得到如下圖,則曲線a、b、c、d所對應(yīng)的實驗組別可能是( ),●典例透析,,【解析】 由圖知,反應(yīng)速率:abcd;由外界條件對反應(yīng)速率的影響知,溫度高、濃度大、固體表面積大,反應(yīng)速率就快,則1組最慢,2組稍快,由于3組溫度高但固體表面積小,4組溫度低但固體表面積大,因此,無法確定3組與4組的反應(yīng)速率的快慢,但均比2組快,故A、C項均正確,B、D項均錯誤。 【答案】 AC,【點評】 分析化學(xué)反應(yīng)速率圖像,要注意分析圖像的變化趨勢,分清影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。一般要從以下幾個方面分析:①分析起點:分清反應(yīng)物或生成物。濃度或物質(zhì)的量減少的是反應(yīng)物,濃度或物質(zhì)的量增大的是生成物。反應(yīng)物以高于原點為起點,生成物多以原點為起點。②分析變化趨勢:如升溫或降溫,加壓或減壓等,注意濃度、溫度、壓強的改變等對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。③分析終點:確定反應(yīng)物消耗的濃度或生成物增大的濃度。④分析時間:如速率圖像中的拐點、突變點等。注意分析曲線的連續(xù)或跳躍所代表的含義。,3.把鎂條直接投入到盛有鹽酸的敞口容器里,產(chǎn)生H2速率如圖所示。下列因素中對產(chǎn)生H2速率有影響的是( ) ①鹽酸的濃度 ②鎂條的表面積 ③溶液的溫度 ④Cl-的濃度 A.①④ B.③④ C.①②③ D.②③,●變式訓(xùn)練,,解析:鎂條與鹽酸反應(yīng)過程中鹽酸濃度逐漸減小,同時放出一定的熱量。 答案:C,,點評:本題如果沒有速度-時間變化圖,同樣能確定影響該反應(yīng)速率的因素。實際上從圖像變化看,化學(xué)反應(yīng)速率開始先增大,后又逐漸減小,在增大和減小的兩個時間段內(nèi),①②③三方面都一直影響反應(yīng)速率,只不過開始階段表面積增大、溫度升高(加快反應(yīng)速率)為主要影響因素,而鹽酸中H+濃度的減小(使反應(yīng)速率減小)為次要影響因素,后面階段則相反。,4.將a g塊狀碳酸鈣跟足量的鹽酸反應(yīng),反應(yīng)物損失的質(zhì)量隨時間的變化曲線如圖(實線表示),在相同的條件下,b g(ab)粉末狀碳酸鈣與同濃度的鹽酸反應(yīng),則相應(yīng)的曲線(圖中虛線表示)正確的是( ),解析:粉末狀CaCO3的表面積比塊狀CaCO3的表面積大,故在相同條件下,與相同濃度的鹽酸反應(yīng)時反應(yīng)速率快,即單位時間內(nèi)損失的CaCO3質(zhì)量大,A、B均不合題意。由于ab,當(dāng)粉末狀CaCO3完全消耗時,塊狀CaCO3尚有剩余,此后,單位時間內(nèi)塊狀CaCO3的損失量又大于粉末狀CaCO3。 答案:C,,1.(2015經(jīng)典習(xí)題選項)下列說法正確的是( ) A.某一反應(yīng)的活化分子百分數(shù)是個定值 B.升高溫度會加快化學(xué)反應(yīng)速率,原因是增大了活化分子百分數(shù) C.加壓可以增大活化分子百分數(shù) D.對有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),若縮小反應(yīng)容器的容積,可增大活化分子百分數(shù),從而使反應(yīng)速率增大,解析:A項,如果改變反應(yīng)條件,如升溫或使用催化劑等,則活化分子百分數(shù)會增大,A錯;C項,加壓活化分子百分數(shù)并不變化,C錯;D項,縮小容器的容積只是增加了單位體積內(nèi)活化分子數(shù),并沒有增大活化分子百分數(shù),D錯。 答案:B,2.(2015溫州十校聯(lián)考)把下列四種X溶液分別加入四個盛有10 mL 2 molL-1鹽酸的燒杯中,并加水稀釋到50 mL。此時X和鹽酸緩慢地進行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最快的是( ) A.20 ℃ 30 mL 2 molL-1的X溶液 B.10 ℃ 20 mL 3 molL-1的X溶液 C.20 ℃ 10 mL 4 molL-1的X溶液 D.10 ℃ 10 mL 2 molL-1的X溶液,解析:加水稀釋到50 mL后,A、B濃度相同,但A比B溫度高,A、C溫度相同但C的濃度小,D溫度低、濃度小,故反應(yīng)最快的是A。要注意開始時溶液體積不同,加水均稀釋到50 mL。 答案:A,解析:降溫使反應(yīng)速率減慢,A項不正確;因為B為固體,所以加入B對反應(yīng)速率無影響,B項不正確;恒容條件下充入氦氣不參與反應(yīng),容器內(nèi)壓強增大,但是各反應(yīng)體系物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項不正確;恒容條件加入A,增大了A的濃度,反應(yīng)速率增大,D項正確。 答案:D,4.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為: Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是( ),解析:本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。比較A和C可知,兩選項中物質(zhì)混合后反應(yīng)物的濃度相等,但C選項的溫度高,故反應(yīng)速率C大于A,同理可知反應(yīng)速率D大于B,再比較C、D兩選項,混合后D中Na2S2O3的濃度是C中的2倍,故D組實驗中最先出現(xiàn)渾濁。 答案:D,5.(2015浙江臺州中學(xué)月考)某實驗小組對H2O2的分解做了如下探究: 下表是該實驗小組研究影響H2O2分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù): 用10 mL H2O2制取150 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2所需的時間(s),(1)①該實驗小組在設(shè)計方案時,考慮了濃度、__________、__________等因素對H2O2分解速率的影響。上述因素對H2O2分解速率的影響分別是: ________________________________________; ________________________________________; ________________________________________; ②推測t(s)的范圍為__________。,(2)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入15 mL 5%的H2O2溶液中,并用帶火星的木條測試,結(jié)果如下: ①寫出上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。 ②實驗結(jié)果表明,催化劑的催化效果與__________有關(guān)。,(3)下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是__________(填序號) A.催化劑不參與反應(yīng),反應(yīng)前后催化劑的性質(zhì)和質(zhì)量都不變 B.催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都不變 C.催化劑能使不起反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng) D.催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率 E.任何化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑 F.催化劑具有高度的選擇性(或?qū)R恍?,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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