湖南省长郡中学高中化学选修四《影响化学反应速率的因素》(课堂PPT)

1、影响化学反应速率的因素 定向爆破定向爆破 火箭发射火箭发射 真空包装真空包装 食品冷藏食品冷藏化学反应的本质是什么化学反应的本质是什么? ?化学反应的本质是什么化学反应的本质是什么? ? 反应物分子中的化学键断裂、生成物反应物分子中的化学键断裂、生成物分子中的化学键形成过程分子中的化学键形成过程旧键断裂，新键生成旧键断裂，新键生成化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相互互碰碰撞撞化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相

2、互互碰碰撞撞分子具分子具有足够有足够能量能量化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相互互碰碰撞撞分子具分子具有足够有足够能量能量活化活化分子分子化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相互互碰碰撞撞分子具分子具有足够有足够能量能量活化活化分子分子分子有合适的分子有合适的取向取向化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相互互碰碰撞撞分子具分子具有足够有足够能量能量活化活化分子分子分子有合适的分子有合适的取向取向有效碰撞有效碰撞化学变化中的碰撞理论是化学变化中的碰撞理论是? ?分分子子运运动动相相互互碰碰撞撞分子

3、具分子具有足够有足够能量能量活化活化分子分子分子有合适的分子有合适的取向取向有效碰撞有效碰撞化学反应化学反应 具有具有较高能量较高能量，在碰撞过程中足以令旧化学，在碰撞过程中足以令旧化学键断裂，而发生反应（即能够键断裂，而发生反应（即能够发生发生“有效碰撞有效碰撞”的分子的分子) ) 具有具有较高能量较高能量，在碰撞过程中足以令旧化学，在碰撞过程中足以令旧化学键断裂，而发生反应（即能够键断裂，而发生反应（即能够发生发生“有效碰撞有效碰撞”的分子的分子) )活化分子具有的高能量从何来活化分子具有的高能量从何来? ? 具有具有较高能量较高能量，在碰撞过程中足以令旧化学，在碰撞过程中足以令旧化学键断

4、裂，而发生反应（即能够键断裂，而发生反应（即能够发生发生“有效碰撞有效碰撞”的分子的分子) )吸收外界能量吸收外界能量 （如加热、光照等）（如加热、光照等） 分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。量的分子。活化分子具有的高能量从何来活化分子具有的高能量从何来? ?能能量量反应过程反应过程能能量量反应过程反应过程反应物反应物能能量量反应过程反应过程反应物反应物能能量量反应过程反应过程反应物反应物活化分子活化分子能能量量反应过程反应过程反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子能能量量反应过程反应过程E1反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子能能

5、量量反应过程反应过程E1反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能能能量量反应过程反应过程E1反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能 活化分子平均能量高出反应物分子平活化分子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。均能量的部分。能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能 活化分子平均能量高出反应物分子平活化分子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。均能量的部分。能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能 活化分子平均能量高出反应物分子平活化分

6、子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。均能量的部分。活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能反应热反应热(能量差能量差) 活化分子平均能量高出反应物分子平活化分子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。均能量的部分。活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量能能量量反应过程反应过程E1E2反应物反应物生成物生成物活化分子活化分子反应的反应的活化能活化能该反应是该反应是吸热反吸热反应应还是还是放热放热反应反应? ?反应热反应热(能量差能量差) 活化分子平均

7、能量高出反应物分子平活化分子平均能量高出反应物分子平均能量的部分。均能量的部分。活化分子活化分子变成生成变成生成物分子放物分子放出的能量出的能量能量能量生成物生成物平均能量平均能量活化分子具有的活化分子具有的最低最低能量能量反应物平均能量反应物平均能量特点：特点：能量比反应能量比反应物分子平均能量高物分子平均能量高能量能量生成物生成物平均能量平均能量活化分子具有的活化分子具有的最低最低能量能量反应物平均能量反应物平均能量特点：特点：能量比反应能量比反应物分子平均能量高物分子平均能量高能量能量生成物生成物平均能量平均能量活化分子具有的活化分子具有的最低最低能量能量反应物平均能量反应物平均能量 活

8、化分子百分数活化分子百分数(活活%)特点：特点：能量比反应能量比反应物分子平均能量高物分子平均能量高能量能量生成物生成物平均能量平均能量活化分子具有的活化分子具有的最低最低能量能量反应物平均能量反应物平均能量 活化分子数活化分子数(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%)100%实验目的实验目的 探究浓度的不同对化学反应速率的影响探究浓度的不同对化学反应速率的影响实验原理实验原理 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4 +2MnSO4+10CO2+8H2O实验用品实验用品 试管、胶头滴管、试管、胶头滴管、0.01mol/L的的K

9、MnO4 溶液、溶液、 0.1mol/L的的H2C2O4溶液溶液 、 0.2mol/L的的H2C2O4溶液溶液 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探究实验探究实验实验步骤实验步骤 1.取两支试管向其中各加入取两支试管向其中各加入4mL0.01 mol/L的的KMnO4溶液溶液 2.向两支试管同时各加入向两支试管同时各加入2mL 0.1mol/L 的的H2C2O4溶液以及溶液以及0.2mol/L的的H2C2O4 溶液溶液 3.观察两支试管中的实验现象观察两支试管中的实验现象(褪色的褪色的 快慢快慢)。加入试剂加入试剂浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mo

10、l/L的的H2C2O40.2mol/L的的H2C2O4实验快慢实验快慢加入试剂加入试剂 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mol/L的的H2C2O40.2mol/L的的H2C2O4实验快慢实验快慢慢慢加入试剂加入试剂 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mol/L的的H2C2O40.2mol/L的的H2C2O4实验快慢实验快慢慢慢快快结论：结论：其它条件不变时，增加反应物的其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。浓度，反应速率减慢。加入试剂加入试剂 浓度对化学反应速率的影响

11、浓度对化学反应速率的影响0.1mol/L的的H2C2O40.2mol/L的的H2C2O4实验快慢实验快慢慢慢快快结论：结论：其它条件不变时，增加反应物的其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。浓度，反应速率减慢。加入试剂加入试剂 浓度对化学反应速率的影响浓度对化学反应速率的影响0.1mol/L的的H2C2O40.2mol/L的的H2C2O4实验快慢实验快慢慢慢快快为什么？为什么？本本质质原原因因浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增

12、大浓度增大浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n总总浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n总总T不变，不变，活活%不变不变浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积内n总总T不变，不变，活活%不变不变浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 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活活增大增大浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 单位体积内单位体积

13、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浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响本本质质原原因因浓度增大浓度增大 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浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响规律：规律：其它条件不变时，增加反应物的浓度，其它条件不变时，增加反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率加快；反之，降低反应物的浓度，反应速率减慢。反应速率减慢。注意注意a. 此规律只适此规律只适用于气体或溶液的反应用于气体或溶液的反应，对，对于于纯固体或纯液体纯固体或纯液体，其浓度可视为，其浓度可视为常数常数

14、，因而，因而其物质的量改变时不影响化学反应速率。其物质的量改变时不影响化学反应速率。b. 一般来说，固体反应物一般来说，固体反应物表面积表面积越大，反越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。率越小。应用应用1：一定条件下，在一定条件下，在CaCO3 (块状块状)+2HCl =CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：速率，下列那些方法可行： A. 增加增加HCl的浓度的浓度 B. 加水加水 C. 增加同浓度盐酸的量增加同浓度盐酸的量 D. 改加改加CaCO3粉末粉末 应用应用1：一定条

15、件下，在一定条件下，在CaCO3 (块状块状)+2HCl =CaCl2+H2O+CO2 反应中，为了加快反应的反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：速率，下列那些方法可行： A. 增加增加HCl的浓度的浓度 B. 加水加水 C. 增加同浓度盐酸的量增加同浓度盐酸的量 D. 改加改加CaCO3粉末粉末 你能举出生活中利用改你能举出生活中利用改变浓度改变反应速率的变浓度改变反应速率的例子吗例子吗？食品袋中加除氧剂食品袋中加除氧剂你能举出生活中利用改你能举出生活中利用改变浓度改变反应速率的变浓度改变反应速率的例子吗例子吗？思考：思考：若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别气体分别放

16、在等容积的两个针放在等容积的两个针筒中，一个保持体积不筒中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，。其它条件不变，则则HI的分解反应速率谁快？为什么？的分解反应速率谁快？为什么？体积为原来的体积为原来的1/2的分解反应速率快的分解反应速率快思考：思考：若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别气体分别放在等容积的两个针放在等容积的两个针筒中，一个保持体积不筒中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，。其它条件不变，则则HI的分解反应速率谁快？为什么？的分解反应速率谁快？为什么？你受到了什么启发？你受到了什

17、么启发？体积为原来的体积为原来的1/2的分解反应速率快的分解反应速率快思考：思考：若将物质的量相等的若将物质的量相等的HI气体分别气体分别放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不放在等容积的两个针桶中，一个保持体积不变，另一个压缩为原来的变，另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变，。其它条件不变，则则HI的分解反应速率谁快？为什么？的分解反应速率谁快？为什么？请试根据浓度对化学反应速率的影响推出请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况压强对化学反应速率的影响情况 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响请试根据浓度对化学反应速率的影响推出请试根据浓度对化学反应速率

18、的影响推出压强对化学反应速率的影响情况压强对化学反应速率的影响情况 二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响请试根据浓度对化学反应速率的影响推出请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对化学反应速率的影响情况压强对化学反应速率的影响情况 增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。增大压强，反应物浓度增大，反应速率加快。二、压强对反应速率的影响二、压强对反应速率的影响其其他他条条件件不不变变其其他他条条件件不不变变其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体体体积积减减小

19、小其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体体体积积减减小小其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大气气体体体体积积减减小小其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大气气体体体体积积减减小小其其他他条条件件不不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加快快气气体体体体积积减减小小结论：结论：其它条件不变时，有其它条件不变时，有气体参加气体参加的的反应中，增大压强，反应速率加快；减小压反应中，增大压强，反应速率加快；减小压强，反应速率减慢。强，反应速率减慢。其其他他条条件件不

20、不变变气气体体的的压压强强增增大大气气体体浓浓度度增增大大反反应应速速率率加加快快气气体体体体积积减减小小注意：注意：注意：注意：1. 压强对反应速率的影响只适用于有气压强对反应速率的影响只适用于有气体参加的反应。体参加的反应。注意：注意：1. 压强对反应速率的影响只适用于有气压强对反应速率的影响只适用于有气体参加的反应。体参加的反应。2. 由于固体、液体粒子间的空隙很小，由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对增大压强几乎不能改变它们的浓度，因此对只有只有固体或液体参加的反应，压强的变化对固体或液体参加的反应，压强的变化对于反应速率的影响可以忽略不计。于反应速率

21、的影响可以忽略不计。恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？讨论讨论例题例题1反应速率无变化！反应速率无变化！恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？讨论讨论例题例题1反应速率无变化！反应速率无变化！恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反应速率如何改变？气，反应速率如何改变？讨论讨论例题例题1反应速率无变化！反应速率无变化！恒容条件下，反应恒容条件下，反应N2+3H2 2NH3中充入中充入He气，反应速率如何改

22、变？气，反应速率如何改变？He分子分子讨论讨论例题例题1注意注意对于压强的改变，对于压强的改变，只有引起反应体系只有引起反应体系中反应物浓度的变化，中反应物浓度的变化，才对反应速率产生才对反应速率产生影响。改变压强，其实是改变了反应物的影响。改变压强，其实是改变了反应物的浓度。浓度。对于气体反应体系有以下两种情况对于气体反应体系有以下两种情况深化拓展深化拓展对于气体反应体系有以下两种情况对于气体反应体系有以下两种情况恒容时：恒容时：深化拓展深化拓展对于气体反应体系有以下两种情况对于气体反应体系有以下两种情况恒容时：恒容时：a. 充入气体反应物充入气体反应物浓度增大浓度增大总压增总压增大大速率加快速率加快深化拓展深化拓展对于气体反应体系有以下两种情况对于气体反应体系有以下两种情况恒容时：恒容时：a. 充入气体反应物充入气体反应物浓度增大浓度增大总压