高中化学 2.3.2 外界因素对化学反应速率的影响课件1 鲁科版选修4-鲁科版高中选修4化学课件

1、第第 3 节节 化学反应的速率化学反应的速率第第 2 课时课时 外界因素对化学反应速率外界因素对化学反应速率的影响的影响1.了解温度、浓度、压强和催化剂等因素对化学反应了解温度、浓度、压强和催化剂等因素对化学反应速率的影响。速率的影响。2.认识催化剂的应用，感受催化剂在日常生活及工农认识催化剂的应用，感受催化剂在日常生活及工农业生产中的作用。业生产中的作用。一浓度对化学反应速率的影响一浓度对化学反应速率的影响实验编号实验编号12345c(HI)/molL-10.1000.2000.3000.1000.100c(H2O2)/molL-10.1000.1000.1000.2000.300v/mol

2、L-1s-10.007 600.015 30.022 70.015 1 0.022 8探究反应速率与探究反应速率与c(HI)、c(H2O2)的定量关系的定量关系,尝试写出其尝试写出其数学表达式。下表为反应数学表达式。下表为反应H2O2+2HI=2H2O+I2在不同在不同浓度时的速率。浓度时的速率。v=kc(H2O2)c(HI)实验归纳的速率方程实验归纳的速率方程反应速率常数反应速率常数物质浓度对反应速率的影响与其在方程式中的系数并物质浓度对反应速率的影响与其在方程式中的系数并无必然联系，不能根据化学方程式写出速率方程。无必然联系，不能根据化学方程式写出速率方程。1.表示单位浓度下的化学反应速率

3、。表示单位浓度下的化学反应速率。2.通常反应速率常数越大，反应进行得越通常反应速率常数越大，反应进行得越 。3.与浓度无关。受与浓度无关。受 、 、 等等因素的影响。因素的影响。4.反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应反应速率常数有单位。在不同的速率表达式中，反应速率常数的单位可能不同。速率常数的单位可能不同。快快温度温度催化剂催化剂固体表面性质固体表面性质理解：反应速率常数理解：反应速率常数注意：注意：1.对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为对于纯液体或固体物质，可认为其浓度为“常数常数”，它们的量的改变不会影响化学反应速率。它们的量的改变不会影响化学反应速率。2.固体颗粒的大小能

4、影响化学反应速率。固体颗粒越固体颗粒的大小能影响化学反应速率。固体颗粒越小，其表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，小，其表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，能加快化学反应速率。能加快化学反应速率。对于气体反应：对于气体反应：减小容器容积减小容器容积增大压强增大压强反应速率加快反应速率加快。观察现象，体会压强对反应速率的影响：观察现象，体会压强对反应速率的影响：二压强对反应速率的影响二压强对反应速率的影响气气体体压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应物质浓压强对化学反应速率的影响实质是通过改变反应物质浓度实现的，因此压强的改变会对气体参与的化学反应速度实现的，因此压强的改变会对气体参

5、与的化学反应速率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有率产生影响，而对于只涉及液体和固体的反应几乎没有影响。影响。相当于增大反应物的浓相当于增大反应物的浓度度在在 28 时，鲜牛奶时，鲜牛奶 4 小时后变质，但在冰箱中，鲜小时后变质，但在冰箱中，鲜牛奶牛奶 48 小时后变质，说明了什么？小时后变质，说明了什么？让我好好想一想让我好好想一想温度降低，使牛奶变质的速率减慢。温度降低，使牛奶变质的速率减慢。三温度对化学反应速率的影响三温度对化学反应速率的影响1.规律：规律：温度升高，化学反应速率加快；温度升高，化学反应速率加快；温度降低，化学反应速率减慢。温度降低，化学反应速率减慢。对于在溶

6、液中发生的反应，温度每升高对于在溶液中发生的反应，温度每升高10 K，化学，化学反应速率将增大到原来的反应速率将增大到原来的24倍。倍。2.范托夫经验规则范托夫经验规则适用范围有限适用范围有限,只能对一些反应速率做粗略估计。只能对一些反应速率做粗略估计。例：对于反应例：对于反应MNP，如果温度每升高，如果温度每升高10 ，速率，速率增加为原来的增加为原来的3倍。在倍。在10 时完成反应的时完成反应的10%需要需要54 min，将温度提高到，将温度提高到40 时完成反应的时完成反应的10%需要的时需要的时间为（间为（ ）A. 2 minB. 3 minC. 6 minD. 9 minA 牛刀小试

7、，我最棒！牛刀小试，我最棒！活化能：普通分子形成活化分子所吸收的能量。或普活化能：普通分子形成活化分子所吸收的能量。或普通分子平均能量与活化分子平均能量的差值。通分子平均能量与活化分子平均能量的差值。活化分子：能够发生化学反应的分子。活化分子：能够发生化学反应的分子。3.了解活化分子，认识活化能了解活化分子，认识活化能(Ea)活化能可以为活化能可以为 0：Br + Br = Br2活化能越高活化能越高,反应越反应越 进行，反应速率常数越进行，反应速率常数越 。难难小小反应进程反应进程AB+CHEaA BCA+BCEa能量能量只有基元反应的活只有基元反应的活化能才是活化分子化能才是活化分子平均能

8、量与普通反平均能量与普通反应物分子平均能量应物分子平均能量的差值。的差值。你理解吗？你理解吗？温度越高温度越高,反应速率常数越大反应速率常数越大,化学反应速率越快。化学反应速率越快。2.升高相同温度升高相同温度,对不同化学反应的反应速率影响程对不同化学反应的反应速率影响程度一样吗度一样吗?1.温度对反应速率常数和化学反应速率有怎样的影温度对反应速率常数和化学反应速率有怎样的影响响?不一样。温度对反应速率常数的影响与不一样。温度对反应速率常数的影响与活化能活化能有关。有关。思考：催化剂的概念是什么？思考：催化剂的概念是什么？能加快化学反应速率，能加快化学反应速率，在反应前后质量和化学性质不变的物

9、质。在反应前后质量和化学性质不变的物质。催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应的活化能，催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应的活化能，从而使从而使k增大，增大，v增大，可见催化剂对反应速率的影响增大，可见催化剂对反应速率的影响是通过影响反应速率常数来实现的。是通过影响反应速率常数来实现的。四催化剂对化学反应速率的影响四催化剂对化学反应速率的影响 （1）与其他因素相比）与其他因素相比,催化剂对化学反应速率催化剂对化学反应速率影响程度如何影响程度如何?为什么为什么?由于催化剂参与反应，由于催化剂参与反应，改变反应历程，因此可改变反应历程，因此可以较大幅度地降低反应以较大幅度地降低反应的活化能，从

10、而能高效的活化能，从而能高效地提高化学反应速率。地提高化学反应速率。EcEcEaHEa（2）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？）催化剂能改变化学反应的平衡常数吗？使用催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改使用催化剂不能改变化学反应的平衡常数，不能改变平衡转化率，但可以缩短达到化学平衡的时间。变平衡转化率，但可以缩短达到化学平衡的时间。（3）催化剂具有选择性，催化活性受温度影响较大。）催化剂具有选择性，催化活性受温度影响较大。0A转转化化率率时间时间ab使用催化剂使用催化剂当当m+n=p时，缩小容器体积时，缩小容器体积思考：思考：已知可逆反应已知可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)，如图

11、所示：由，如图所示：由a到到b的变化可能采取了什么措施？的变化可能采取了什么措施？ 2.反应速率常数反应速率常数k与浓度无关，与浓度无关，受受 、 、 等因素影响。等因素影响。温度温度催化剂催化剂固体表面性质固体表面性质1.一个化学反应一般要经历的过程：一个化学反应一般要经历的过程：普通普通分子分子活化活化分子分子新物质新物质反应反应活化能活化能一定条件一定条件条条件件作用规律实质作用规律实质相关公式相关公式注意注意浓浓度度通常增大反应物浓度通常增大反应物浓度可以提高化学反应速可以提高化学反应速率率速率方程速率方程不影响反应速率常不影响反应速率常数，关系式与方程数，关系式与方程式系数无必然联系

12、式系数无必然联系压压强强改变压强，相当于改改变压强，相当于改变物质的浓度，即增变物质的浓度，即增大压强，可提高化学大压强，可提高化学反应速率反应速率无无压强的改变会对气压强的改变会对气体参与的化学反应体参与的化学反应速率产生影响，而速率产生影响，而对于只涉及液体和对于只涉及液体和固体的反应几乎没固体的反应几乎没有影响有影响温温度度温度升高反应速率常温度升高反应速率常数增大，反应速率提数增大，反应速率提高高范托夫规则范托夫规则阿伦尼乌斯阿伦尼乌斯公式公式活化能越大活化能越大,温度对温度对反应速率的影响越反应速率的影响越大大催催化化剂剂参与反应，改变反应参与反应，改变反应历程，降低反应的活历程，降

13、低反应的活化能，有效地提高化化能，有效地提高化学反应速率学反应速率不能改变平衡常数，不能改变平衡不能改变平衡常数，不能改变平衡转化率，能改变反应速率常数转化率，能改变反应速率常数;具有具有选择性选择性1.设设C+H2O(g) CO+H2(正反应吸热正反应吸热)反应速率为反应速率为v1；N2+3H2 2NH3(正反应放热正反应放热)反应速率为反应速率为v2。对于上述。对于上述反应，当温度升高时，反应，当温度升高时，v1和和v2变化情况为（变化情况为（ ） A.同时增大同时增大 B.同时减小同时减小 C.v1减小，减小，v2增大增大 D.v1增大，增大，v2减小减小A2.（双选）一氧化氮与一氧化碳

14、都是汽车尾气里的有害（双选）一氧化氮与一氧化碳都是汽车尾气里的有害物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。对此物质，它们能缓慢地起反应生成氮气和二氧化碳。对此反应，下列叙述中正确的是（反应，下列叙述中正确的是（ ）A.使用催化剂不能改变反应速率使用催化剂不能改变反应速率B.使用催化剂能增大反应速率使用催化剂能增大反应速率C.降低压强能增大反应速率降低压强能增大反应速率D.升高温度能增大反应速率升高温度能增大反应速率BD3.（双选）（双选）N2+O2 2NO在密闭容器中进行，下列条件在密闭容器中进行，下列条件中能加快反应速率的是（假定温度不变）中能加快反应速率的是（假定温度不变）( )A.缩

15、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He气使压强增大气使压强增大 D.压强不变，充入压强不变，充入He气气AB4.已知可逆反应已知可逆反应2NOO2 2NO2 H0，图中的曲，图中的曲线是表示其他条件一定时线是表示其他条件一定时, 反应中反应中NO的浓度与温度的关的浓度与温度的关系曲线，图中标有系曲线，图中标有a、 b、c、d四点，其中表示未达到四点，其中表示未达到平衡状态，且平衡状态，且 v(正正)v(逆逆)的是的是( ) A. a点点 B. b点点 C. c点点 D. d点点D5.(双选双选)某温度下，反应某温度下，反应H2(g)I2(g) 2HI(g)在密闭在密闭容器中达到平衡，缩小容器体积，增大压强，则（容器中达到平衡，缩小容器体积，增大压强，则（ ）A.正反应速率增大正反应速率增大 B.平