高中化学 第2章 化学反应的方向、限度与速率 2.3.1 化学反应速率课件3 鲁科版选修4.ppt

2 3化学反应的速率 化学反应速率 学习目标 1 掌握化学反应速率的概念 及化学反应速率的表示方法 2 掌握影响化学反应速率的因素重点 难点 1 化学反应速率的表示方法 2 外界条件对化学反应速率的影响 一 化学反应速率是描述化学反应的快慢的物理量 1 化学反应速率是指单位时间 单位体积内反应物或生成物的物质的量 mol 的变化 标量 2 表示方法 用单位时间内某一反应物的物质的量浓度的减少或生成物的物质的量浓度的增加来表示 数学表达式 v c t 3 单位 mol l h mol l min mol l s n2 3h22nh3起始2mol l6mol l010min1mol l3mol l2mol l 4 一个化学反应的速率用不同的反应物或生成物来表示 数值可能不同但含意是一致的 速率之比等于该反应方程式中对应物质的系数比 为了统一起见 课本p55页 例题 a 注意 1 v是标量 只有大小没有方向2 v是平均值 不同时刻的v是不相同的3 固体或者纯净的液体没有浓度的变化 所以不能用它们的浓度的变化来表示v的大小既v不能用固态或纯液态来表示4 对于同一个化学反应 不同物质所表示的v之比等于它们的计量系数之比 平均速率 3 注意 一般来说 化学反应速率随反应的进行而逐渐减慢 因此 某一段时间内的反应速率 实际是一段时间内的平均速率 而不是指瞬时速率 二 影响化学反应速率的因素 1 内因2 外因 反应物的浓度 温度 体系的压强 催化剂 溶剂 光 颗粒大小等 1 浓度对化学反应速率的影响 2 压强对化学反应速率的影响 3 温度对化学反应速率的影响 影响化学反应速率的因素 1 内因 物质本身的结构和性质是化学反应速率大小的决定因素 反应类型不同有不同的化学反应速率反应类型相同但反应物不同 化学反应速率也不同的 1 浓度对化学反应速率大小的影响 当其它条件不变时 增大反应物的浓度 可以增大反应的速率 减小反应物的浓度 可以减小反应的速率 交流研讨 速率方程 v kc h2o2 c hi 化学反应速率与反应物浓度之间存在定量关系 即 注 速率方程是由实验数据测定的结果 与化学方程式无确定的关系 如表 k为反应速率常数 k越大 反应速率v越大k受温度 催化剂 固体表面性质等因素影响 原因 从路易斯的碰撞理论角度 反应物的浓度增大单位体积内分子数增多单位体积所含活化分子数增多有效碰撞次数增多反应速率增大 反之 反应速率减小 化学反应的过程是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程 也是反应物分子中化学键的断裂 生成物分子中化学键的形成的过程 旧键的断裂 新键的形成都是通过反应物分子 或离子 的相互碰撞来实现的 如果反应物分子 或离子 的相互不接触 不碰撞 就不可能发生化学反应 因此 反应物分子 或离子 的碰撞是发生化学反的先决条件 在常温下常压下 h2和o2混合可以长时间入置而不发生明显反应 可见反应物分子 或离子 的每次碰撞不一定都能发生化学反应 把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞 把能够发生有效碰撞的分子叫活化分子 2 压强对化学反应速率的影响 对于气体参加的反应 当其它条件不变时 t v一定 增大压强 可以增大反应的速率 减小压强 可以减小反应的速率 原因 压强增大体积缩小单位体积内反应物的物质的量 即反应物的浓度 增大单位体积内分子数增多 活化分子数也相应增多反应速率增大 反之 反应速率减小 3 温度对化学反应速率的影响 当其它条件不变时 升高温度 化学反应速率一般要加快 降低温度 化学反应速率一般要减慢 交流 研讨 范托夫近似规则 粗略估计 温度每升高10oc 化学反应速率通常增到原来的2 4倍 阿伦尼乌斯方程 k ae ea rt 该方程表明 当 a 0时 升高温度 反应速率常数增大 化学反应速率加快 a活化能 是活化分子平均能量与普通反应物分子平均能量的差值 原因 在浓度一定时 升高温度 反应物分子的能量增加 使原来一部分原来能量较低度的分子变成活化分子 从而增加了反应物分子中的活化分子百分数 使有效碰撞次数增多 因而使反应速率增大 当然 由于升高温度 会使分子的运动加快 单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加 反应也会相应地加快但这不是主要原因 4 催化剂对化学反应速率的影响当其它条件不变时 采用适当的催化剂可以加快反应速度 原因 催化剂能够降低反应所需要的能量 这样使更多的反应物分子成为活化分子 大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占百分数 从而增大化学反应速率 催化剂降低了反应的活化能 使更多的反应物分子成为活化分子 大大提高了单位体积内反应物分子的百分数 正反应的活化能降低 逆反应的活化能也降低