2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速度 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第2課時(shí) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件 魯科版選修4.ppt

《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速度 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第2課時(shí) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件 魯科版選修4.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速度 第3節(jié) 化學(xué)反應(yīng)的速率 第2課時(shí) 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素課件 魯科版選修4.ppt（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2課時(shí)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,,第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速度,1.掌握外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2.能從活化分子角度解釋外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。3.了解化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)、濃度公式、活化能的含義及應(yīng)用。,1.催化劑：能夠改變某一化學(xué)反應(yīng)速率本身的質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后都沒有改變的物質(zhì)；起的作用叫催化作用。2.向H2O2中加入MnO2，會(huì)加快H2O2的分解速率；降溫會(huì)減慢H2O2的分解速率。3.初中用粗Zn與H2SO4(稀)反應(yīng)制備H2而不用純Zn，是因?yàn)榇諾n與H2SO4可形成原電池加快生成H2的速率，即原電池可加快氧化還原反應(yīng)的速率。,知識(shí)點(diǎn)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響[自主

2、學(xué)習(xí)]1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)基本規(guī)律在其他條件不變時(shí)，增大反應(yīng)物的濃度可以______化學(xué)反應(yīng)速率；減小反應(yīng)物的濃度可以______化學(xué)反應(yīng)速率。,加快,減慢,②反應(yīng)速率常數(shù)速率方程中的比例系數(shù)k稱為反應(yīng)速率常數(shù)，它表示_____________________________，它具備以下特點(diǎn)：a．與濃度無關(guān)，但受____________________________等因素的影響。溫度升高，k值通常______。b．通常情況下，k值越大，反應(yīng)進(jìn)行得______。,單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率,溫度、催化劑、固體表面性質(zhì),增大,越快,2.壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)對(duì)于氣體反應(yīng)體系，

3、壓強(qiáng)與化學(xué)反應(yīng)速率成正比。增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率______，減小壓強(qiáng)，化學(xué)反應(yīng)速率______。(2)對(duì)于只涉及液體和固體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對(duì)反應(yīng)速率幾乎無影響。(3)對(duì)于氣體反應(yīng)體系，有以下幾種情況：①恒溫時(shí)：增大壓強(qiáng)→體積縮小→濃度增大→反應(yīng)速率______。,加快,減慢,加快,②恒溫、恒容時(shí)a．充入氣體反應(yīng)物→濃度增大→反應(yīng)速率______。b．充入“惰性氣體”→總壓增大，各物質(zhì)濃度不變，反應(yīng)速率______。③恒溫、恒壓時(shí)：充入“惰性氣體”→體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率______。,加快,不變,減慢,3．溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,2～4,活化能,不同,不同,4.催化劑對(duì)化學(xué)

4、反應(yīng)速率的影響(1)催化劑能_____化學(xué)反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的_____和__________不變的物質(zhì)。(2)催化原理①通過參與反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，______反應(yīng)的活化能來提高化學(xué)反應(yīng)速率。②催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。(3)特點(diǎn)①選擇性：只對(duì)某一反應(yīng)或某類反應(yīng)起催化作用。②高效性：可以較大幅度降低反應(yīng)的_______，從而有效地______化學(xué)反應(yīng)速率。,加快,質(zhì)量,化學(xué)性質(zhì),降低,活化能,提高,[自我診斷]判斷正誤：(1)對(duì)可逆反應(yīng)來講，升高溫度，v吸增大，v放減小。()(2)使用催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，并能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。()(3)恒溫恒壓時(shí)對(duì)

5、于一個(gè)平衡體系N2＋3H22NH3加入N2，v正增大，v逆減小，故反應(yīng)向正方向移動(dòng)。()(4)降低溫度，v正、v逆都減小，其吸熱方向的反應(yīng)速率減小的程度大，放熱方向的反應(yīng)速率減小的程度小。()(5)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響是由于濃度變化引起的。(),,,,√,√,②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在HI濃度一定時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率與[H2O2]成正比，在H2O2濃度一定時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率與[HI]成正比，因此化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為v＝k[H2O2][HI]。(3)反應(yīng)速率常數(shù)(k)①含義：表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率。②意義：通常反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。③影響因素：反應(yīng)速率常數(shù)(k)與濃度無關(guān)，但受溫度、催化劑

6、、固體表面性質(zhì)等因素的影響。一般來說，k隨溫度變化很明顯，溫度升高，k值通常增大。,2．壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律總結(jié)：對(duì)于氣體反應(yīng)來說，在一定溫度下，增大壓強(qiáng)(減小容器容積)，反應(yīng)速率減慢。(2)理論解釋：在一定溫度下，一定物質(zhì)的量的氣體所占的體積與壓強(qiáng)成反比。增大壓強(qiáng)(減小容器容積)相當(dāng)于增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快；減小壓強(qiáng)(增大容器容積)相當(dāng)于減小反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率減慢。(3)改變壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響的幾種情況對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是濃度的改變。所以討論壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)區(qū)分引起壓強(qiáng)改變的原因，這種改變對(duì)反應(yīng)體系的濃度產(chǎn)生

7、何種影響，由此判斷出對(duì)反應(yīng)速率有何影響。,3.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?yīng)?1)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?yīng)あ僖?guī)律總結(jié)：當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，可以增大化學(xué)反應(yīng)速率；降低溫度，可以減小化學(xué)反應(yīng)速率。②理論解釋：在其他條件不變時(shí)，升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增大，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子（如下圖）→活化分子百分?jǐn)?shù)增加→有效碰撞次數(shù)增多→化學(xué)反應(yīng)速率增大。因此，升高溫度可以增大化學(xué)反應(yīng)速率。,(2)活化能Ea①不同的反應(yīng)，活化能差值很大。②活化能越大，反應(yīng)越難進(jìn)行，反應(yīng)速率常數(shù)越小。③只有基元反應(yīng)的活化能才是活化分子平均能量與普通反應(yīng)物分子平均能量的差值。④基元反應(yīng)碰撞理

8、論認(rèn)為，化學(xué)反應(yīng)之所以能發(fā)生是反應(yīng)物分子碰撞的結(jié)果，但只有能量超過某一限度Ea（相當(dāng)于活化能）并滿足一定方向要求的活化分子間的碰撞，才是真正發(fā)生反應(yīng)的有效碰撞。這個(gè)理論解釋了溫度、活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。,⑤基元反應(yīng)過渡理論認(rèn)為基元反應(yīng)在從反應(yīng)物到產(chǎn)物的變化過程中要經(jīng)歷一個(gè)中間狀態(tài)，這個(gè)狀態(tài)稱為過渡態(tài)。過渡態(tài)是處在反應(yīng)過程中具有最高能量的一種分子構(gòu)型。過渡態(tài)能量與反應(yīng)物的平均能量的差值相當(dāng)于活化能。實(shí)驗(yàn)研究已證實(shí)過渡態(tài)確實(shí)存在。,4.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響(1)規(guī)律總結(jié)：催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率。能加快化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫正催化劑，能減慢化學(xué)反應(yīng)速率的催化劑叫負(fù)催化劑，在實(shí)際

9、應(yīng)用中，如不特別說明，凡是說催化劑都是指正催化劑。(2)實(shí)驗(yàn)探究：下表列出一些反應(yīng)在使用催化劑前后的活化能(Ea)的數(shù)據(jù)以及化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)之比。,蔗糖酶,107,36,9.21011(310K),金,184,105,1.6108(503K),碘,210,136,7.5104(793K),過氧化氫酶,75,25,5.8108(298K),(3)理論解釋：使用催化劑→降低反應(yīng)所需的能量→更多的分子成為活化分子→大大增加單位體積內(nèi)的活化分子百分?jǐn)?shù)→成千上萬倍地增大化學(xué)反應(yīng)速率。,特別提醒(1)催化劑的催化作用是通過自身參與整個(gè)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，既有催化劑的反應(yīng)又有催化劑的生成。(2)使用催化劑

10、可以同等程度地改變（加快或減慢）正、逆反應(yīng)速率。(3)催化劑不改變化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，不能使化學(xué)平衡移動(dòng)，但能大大加快化學(xué)反應(yīng)速率，從而縮短達(dá)到平衡所用的時(shí)間。(4)催化劑具有選擇性。酶催化劑還具有催化效率高、專一、反應(yīng)條件溫和等特點(diǎn)。,請(qǐng)回答下列問題：(1)與①比較，②和③分別僅改變一種反應(yīng)條件。所改變的條件和判斷的理由是②_______________________________________________；③_______________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)②平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為_________；實(shí)驗(yàn)③

11、平衡時(shí)C的濃度為______________。,加催化劑,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,平衡時(shí)A的濃度未變,溫度升高,達(dá)到平衡的時(shí)間縮短,平衡時(shí)A的濃度減小,40%,0.060molL-1,(3)該反應(yīng)的ΔH_____0，其判斷理由是___________________________________________________。(4)該反應(yīng)進(jìn)行到4.0min時(shí)的平均反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)②：vB=_______________________；實(shí)驗(yàn)③：vC=_______________________。,＞,溫度升高,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),0.014molL-1min-1,0.00

12、9molL-1min-1,［解析］(1)②與①相比，反應(yīng)物A的起始濃度和平衡濃度相同，但達(dá)到平衡所用的時(shí)間縮短，說明化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動(dòng)，只是反應(yīng)速率加快了，由于該反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的，改變壓強(qiáng)不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率，改變溫度會(huì)改變化學(xué)反應(yīng)速率和使化學(xué)平衡移動(dòng)，所以反應(yīng)②應(yīng)為使用了催化劑；③與①相比，平衡時(shí)間縮短，A的平衡濃度減小，說明化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了，故改變的反應(yīng)條件為升高了溫度，該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。,［變式訓(xùn)練］某溫度時(shí)，在2L密閉容器中氣態(tài)物質(zhì)X和Y反應(yīng)生成氣態(tài)物質(zhì)Z，它們的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表所示。,(1)體系中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________

13、__。(2)列式計(jì)算該反應(yīng)在0～3min時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物Z的平均反應(yīng)速率:____________________________________。(3)該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物X的轉(zhuǎn)化率α等于________。(4)如果該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。改變實(shí)驗(yàn)條件(溫度、壓強(qiáng)、催化劑)得到Z隨時(shí)間變化的曲線1、2、3(如圖所示),則曲線1、2、3所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是__________、____________、___________。,45%,升高溫度,增大壓強(qiáng),加入正催化劑,平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量沒變(原先是0.9mol仍為0.9mol)，既能提高反應(yīng)速率又不會(huì)影響平衡移動(dòng)的方法是加入正催化劑；曲線3是縮短

14、了達(dá)到平衡的時(shí)間(9min縮短為7min)，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量增大(原先是0.9mol增加為0.95mol)，既能提高反應(yīng)速率又能使平衡向右移動(dòng)的方法是加壓。綜合上述分析,所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件改變分別是曲線1升溫，曲線2加入正催化劑,曲線3加壓。,[名師點(diǎn)津](1)有關(guān)曲線圖像的題目,首先應(yīng)看懂和理解橫、縱坐標(biāo)的含義，然后觀察曲線的形狀和走向，弄清曲線所代表的是哪些量的關(guān)系，明確曲線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、折點(diǎn)及零點(diǎn)，用以分析其特點(diǎn)和變化趨勢(shì)，再結(jié)合題目中給定的化學(xué)反應(yīng)和數(shù)據(jù)，進(jìn)行推理和判斷。(2)圖像分析是考試中常見的一種題型,命題方式主要有2種，一是告知條件畫出對(duì)應(yīng)的圖像，二是告知圖像找出符合圖像

15、的所有條件。,實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)速率測(cè)定與比較實(shí)驗(yàn)?zāi)康臐舛?、溫度、催化劑?duì)學(xué)反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)儀器酒精燈、具支試管、量氣裝置、膠頭滴管等。實(shí)驗(yàn)藥品20%H2O2溶液、MnO2粉末、10%H2O2溶液。,實(shí)驗(yàn)過程(1)用膠頭滴管吸取20%的H2O2溶液，加入具支試管中，塞上橡皮塞，觀察常溫時(shí)的變化情況。(2)取下橡皮塞，迅速加入少量MnO2粉末，立即塞緊塞子，可觀察到_____________，右側(cè)的量氣裝置的兩玻璃管中液面迅速________。(3)待上述反應(yīng)停止后，取下橡皮塞，用膠頭滴管吸取10%的H2O2溶液，塞好塞子，將H2O2溶液迅速擠入具支試管中，可觀察到______________

16、_________，右側(cè)量氣裝置的兩玻璃管中液面__________。(4)加熱具支試管，可觀察到______________________，右側(cè)量氣裝置的兩玻璃管中液面__________。,大量氣體逸出,升降,氣體逸出速度明顯變慢,升降變緩,氣體逸出的速率加快,升降變快,注意事項(xiàng)(1)實(shí)驗(yàn)前必須檢驗(yàn)裝置的________，以保證實(shí)驗(yàn)成功。(2)H2O2溶液、MnO2粉末應(yīng)迅速加入，迅速塞緊橡皮塞，以保證實(shí)驗(yàn)效果。(3)量氣裝置的玻璃管中加入一定量的水，為了便于觀察兩玻璃管中液面升降變化的快慢，可在水中__________________________________。,氣密性,滴入兩滴

17、紅墨水(或其他合理答案),探究結(jié)論用同一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置演示說明了濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等多個(gè)實(shí)驗(yàn)問題。(1)對(duì)比加入MnO2粉末前后的反應(yīng)情況，說明MnO2是該反應(yīng)的________，催化劑可___________________。(2)對(duì)比20%的H2O2溶液和10%的H2O2溶液在MnO2催化下的反應(yīng)可知：___________________________________________________________________________________________________。(3)升高溫度可__________________，降低溫度可______

18、____________。,催化劑,改變化學(xué)反應(yīng)速率,增大反應(yīng)物的濃度可增大化學(xué)反應(yīng)速率，減小反應(yīng)物的濃度可減小化學(xué)反應(yīng)速率,增大化學(xué)反應(yīng)速率,減小化學(xué)反應(yīng)速率,(2)升高溫度，v正和v逆均增大，放熱反應(yīng)方向的速率v正不如吸熱反應(yīng)方向的速率v逆增大的倍數(shù)大；同理，降低溫度，放熱方向的v正減慢的倍數(shù)小，吸熱方向的v逆減慢的倍數(shù)大。(3)增大壓強(qiáng)，v正和v逆均增大，但v正(氣體分子數(shù)由多到少方向)增大得多，v逆(氣體分子數(shù)由少到多方向)增大得少；減小壓強(qiáng)，v正和v逆均減小，且v逆(氣體分子數(shù)由少到多的方向)減小得少，v正(氣體分子數(shù)由多到少的方向)減小得多。對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相同的氣體反應(yīng)，加壓時(shí)，v正和v逆同等倍數(shù)地增大，減壓時(shí)，v正和v逆同等倍數(shù)地減小。(4)催化劑對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響是同等倍數(shù)地增大或減小v正和v逆。,