高中化学选修四第二章第二节

1、第二节 影响化学反应速率的因素 一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？影响因素是什么？ 决定因素是：汽车的性能（如决定因素是：汽车的性能（如QQQQ和宝马）和宝马） 影响因素：天气影响因素：天气 路况路况 燃料质量燃料质量 司机的驾驶水平和经验司机的驾驶水平和经验 想一想？想一想？有效碰撞理论回顾化学反应发生的化学反应发生的先决条件是反应物分子必须发生碰先决条件是反应物分子必须发生碰撞撞;但不是任何两种反应物分子之间的碰撞都能发生但不是任何两种反应物分子之间的碰撞都能发生反应反应,只有少数分子的碰撞能发生反应只有少数分子的碰撞能发生反应,这种这种能

2、够发能够发生化学反应的碰撞生化学反应的碰撞称为称为有效碰撞有效碰撞。活化分子：活化分子：活化能：活化能：活化分子比普通分子高的能量，活化分子比普通分子高的能量， 符号符号Ea。 单位单位 ： kJmol-1 活化分子间的碰撞活化分子间的碰撞 为有效碰撞。为有效碰撞。能够发生有效碰撞的分子。能够发生有效碰撞的分子。不一定不一定能量能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活化能活化能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该反应是该反应是吸热吸热反反应应还是还是放热放热反应反应?活化能与反活化能与反应热有关吗应热有关吗?反应热反应热普通普通分子分

3、子活化活化能能活化活化分子分子合理合理取向的取向的碰撞碰撞有效有效碰撞碰撞新物质新物质能量能量一个反应经历的过程：一个反应经历的过程：相同条件下，相同条件下，E Ea a越大，活化分子百分数越大，活化分子百分数（f f） ，反应，反应 。反之，。反之，E Ea a越小，越小，f f ，反，反应应 。小知识：小知识：.某一化学反应的速率大小与单位时间某一化学反应的速率大小与单位时间内内 有关。有关。活化分子百分数：活化分子百分数： （活化分子数（活化分子数/ /反应物分子总数）反应物分子总数）100%100%E Ea a的大小与反应物本性的大小与反应物本性( (物质的分子结构、化学物质的分子结构

4、、化学键键) )有关。有关。在一定条件下（、在一定条件下（、T T一定）一定）, ,反应物中反应物中活化分活化分子子的的百分数百分数为定值为定值。N活活=N总总活活%有效碰撞的次数有效碰撞的次数 越小越小越慢越慢越大越大越快越快反应反应物本物本身的身的性质性质活化活化能的能的大小大小单位单位体积体积内活内活化分化分子的子的多少多少单位单位时间时间内有内有效碰效碰撞次撞次数的数的多少多少化学化学反应反应速率速率的快的快慢慢决定决定决定决定决定决定决定决定内内 因因外外 因因影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素一内部因素（主要因素）参加反应物质的性质二外部因素浓度：（实验（实验2-22-2

5、）实验实验2-2结论：结论：浓度大的浓度大的H H2 2C C2 2O O4 4（aqaq）先褪色。）先褪色。在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率。应速率。2KMnO2KMnO4 4 + 5H + 5H2 2C C2 2O O4 4 +3H +3H2 2SOSO4 4=K=K2 2SOSO4 4 +2MnSO +2MnSO4 4 +10CO +10CO2 2+8H+8H2 2O O实验原理：实验原理：规律：其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大反应速率；减小反应物的浓度，可以减小化学反应的速率。（P、T一定时：一定时：C反应物反应物

6、， C反应物反应物，）本本质质原原因因反应物浓度增大，单位体积内反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多活化分子数增多，有效，有效碰撞的频率增加，反应速率增大。碰撞的频率增加，反应速率增大。浓度增大浓度增大单位体积内单位体积内n n总总T T不变，不变，活活% %不变不变C C活活增大增大有效碰撞有效碰撞分析：分析：注意：a a. .此规律此规律只适用于气体或溶液的反应只适用于气体或溶液的反应，对于，对于纯固体纯固体或液体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此的反应物，一般情况下其浓度是常数，因此改变改变它们的它们的量量一般一般不会改变化学反应速率不会改变化学反应速率。 b b一般来说，

7、一般来说，固体固体反应物反应物表面积越大表面积越大，反应，反应速率速率越大越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。，固体反应物表面积越小，反应速率越小。c c随着化学反应的进行，随着化学反应的进行，反应物反应物的的浓度浓度会逐渐会逐渐减小减小，因此一般因此一般反应速率反应速率也会逐渐也会逐渐减小减小。一定条件下，在一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2的的反应中，为了加快反应中，为了加快反应的速率，下列那些方法可行：反应的速率，下列那些方法可行：A A、增加、增加HClHCl的浓度的浓度 B B、加水、加水 C C、增加同浓度盐酸的量、增加同浓度盐酸的量 D

8、D、改加、改加CaCOCaCO3 3粉末粉末 AD如反应：如反应：3KSCN+FeCl3KSCN+FeCl3 3 =Fe(SCN)Fe(SCN)3 3+3KCl+3KCl若在上述反应体系中加入若在上述反应体系中加入KClKCl晶体，会不会影晶体，会不会影响化学反应速率？响化学反应速率？不会不会3.3.10mL、6mol/L硫酸与过量锌粉硫酸与过量锌粉反应，反应，在一定温度下，在一定温度下，为了为了减慢减慢反应的速率，反应的速率，但又不影响生成但又不影响生成H2的总量，的总量，可向反应物中加入适量的可向反应物中加入适量的( ) A、碳酸钠固体碳酸钠固体 B、水、水 C、硫酸钾溶液硫酸钾溶液 D、

9、氢氧化钠固体氢氧化钠固体BC2压强：请试根据浓度对化学反应速率的影响推出压强对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化学反应速率的影响情况 其他条件不变，压强增大，其他条件不变，压强增大，体积缩小，化学反应速率加体积缩小，化学反应速率加快。快。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注意：注意：压强增大压强增大 体积减小体积减小其他条件不变其他条件不变CC反应物反应物增大增大规律：对于有气体参加的反应规律：对于有气体参加的反应，若其他条件不变，若其他条件不变，压压强对于反应速率的影响是

10、强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响通过对浓度的影响实现的实现的 p增大增大c成比例成比例增大，增大，p减小减小c成比例成比例减小减小1 1、压强对反应速率的影响仅适用于有气体参加的反应。2 2、由于固体、液体粒子间的空隙很小，增大压强几、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，因此对乎不能改变它们的浓度，因此对只有只有固体或液体参固体或液体参加的反应加的反应，压强的变化压强的变化对于反应速率的影响可以对于反应速率的影响可以忽忽略不计略不计。分析：分析：C C活活增大增大3.3.在在N N2 2+3H+3H2 2 2NH2NH3 3中，当其他外界条件不变时中，当其他外

11、界条件不变时 减小体系压强，该反应的速率怎么变？减小体系压强，该反应的速率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入N2 N2 ，反应的速，反应的速率怎么变？率怎么变？ 在反应中保持体系容积不变，充入在反应中保持体系容积不变，充入HeHe，反应的速，反应的速率怎么变？率怎么变？ 在反应中保持体系压强不变，充入在反应中保持体系压强不变，充入HeHe，反应的速率，反应的速率怎么变？怎么变？ 压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积压强影响反应速率，必须伴随有压强改变时体积的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应的改变现象。否则，压强的变化并没有作用到反应的体系上。

12、即的体系上。即压强变则体积变，实际是浓度的变化压强变则体积变，实际是浓度的变化。若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则若容器的体积不变，因为各气体的浓度没有变，则速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。速率不变。如在密闭容器中通入惰性气体。注意：注意：对于气体有下列几种情况对于气体有下列几种情况: :1 1、恒温时：、恒温时：增大压强增大压强体积减少体积减少CC增大增大反应速反应速率增大。率增大。2 2、恒容时：、恒容时：3 3、恒压时：、恒压时：冲入冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe等）等）引起体引起体积增大，积增大， 各反应物浓度减少各反应物浓度减少反应速率减慢。反应速率减慢。注

13、意：压强对反应速率的影响应看是否改变了气体反应物的浓度。A A、充入气体反应物、充入气体反应物反应物浓度增大反应物浓度增大总压增大总压增大反应速率增大反应速率增大；B B、冲入、冲入“无关气体无关气体”（如（如HeHe、N N2 2等）等）引起总压增引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变反应速率不变反应速率不变练习练习4：对于反应对于反应N2+O2=2NO在密闭容器中进行，下列在密闭容器中进行，下列条件哪些不能加快该反应的化学反应速率条件哪些不能加快该反应的化学反应速率( ) A、缩小体积使压强增大、缩小体积使压强增大 B、体积不变充入、

14、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 O2使压强增大使压强增大 D、使体积增大到原来的、使体积增大到原来的2倍倍E、体积不变充入氦气使压强增大、体积不变充入氦气使压强增大DE3.温度：实验实验2-32-3Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S+H2O实验实验2-3结论：结论：其他条件不变，其他条件不变，温度温度升高，升高，反应速率加快反应速率加快1 1、规律：、规律：其他条件不变时，升高温度，其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。反应速率增大；降低温度，反应速率减小。实验测得：温度每升高实验测得：温度每升高10，反应速率

15、通常增大到，反应速率通常增大到原来的原来的24倍。倍。本本质质原原因因升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分升高温度，一部分非活化分子吸收能量转化为活化分子，使得子，使得活化分子百分数提高活化分子百分数提高，活化分子间的有效碰，活化分子间的有效碰撞频率变大，故反应速率增大。撞频率变大，故反应速率增大。次要原因：温度升高，分子的运动速度加快，能量较次要原因：温度升高，分子的运动速度加快，能量较高的分子之间碰撞频率随之提高。高的分子之间碰撞频率随之提高。1、其他条件不变，温度升高，反应速率加快其他条件不变，温度升高，反应速率加快 C C活活2、温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热温度

16、对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。反应都适用。3、反应若是可逆反应，、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率升高温度，正、逆反应速率都加快，都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。降低温度，正、逆反应速率都减小。T普通分子变为活普通分子变为活化分子化分子活活%V有效碰撞有效碰撞N总总一定一定用冰箱保存食物，用冰箱保存食物，延长食物保鲜期延长食物保鲜期你能举出生活中利你能举出生活中利用改变温度改变反用改变温度改变反应速率的例子吗应速率的例子吗把除去氧化膜的把除去氧化膜的 Mg 条，投入到盛有稀盐酸条，投入到盛有稀盐酸的试管中，发现的试管中，发现 H2 的产生速率（的产生速率（

17、v）与时）与时间（间（t）的变化情况如右图所示，）的变化情况如右图所示， t1 t2 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是: _ ; t2 t3 速率变化的主要原因是速率变化的主要原因是:_。vt1 t2 t3 t 4.催化剂：实验实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率结论：加入催化剂可以加快反应的速率实验实验2-42-4使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多更多的反应物的分子成为活化分子的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加应物分子中活化分子所占的百

18、分数。因而使反应速率加快快催化剂催化剂：能改变化学反应速率而自身的化学组成和能改变化学反应速率而自身的化学组成和质量在反应前后保持不变质量在反应前后保持不变催催化化剂剂正催化剂正催化剂负催化剂负催化剂加快加快化学反应速率化学反应速率减慢减慢化学反应速率化学反应速率注：不说明指正催化剂注：不说明指正催化剂使用催使用催化剂化剂降低反应所需降低反应所需活化能活化能活活%有效碰撞有效碰撞VN总总一定一定C C活活能量能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活化能活化能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反应热反应热没加催没加催化剂化剂加了催化剂加

19、了催化剂 催化剂催化剂是能改变反应速率而自身在反应前后化是能改变反应速率而自身在反应前后化学性质和质量没有发生变化的物质。学性质和质量没有发生变化的物质。 使用催化剂使用催化剂同等程度同等程度的改变正逆反应速率。的改变正逆反应速率。 催化剂一定的催化剂一定的具有选择性和高效性。具有选择性和高效性。 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用反应无作用 催化剂中毒催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。注意：注意：5 5其他如光

20、照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、其他如光照、反应物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率超声波、溶剂的性质等，也会对化学反应的速率产生影响。产生影响。 下列条件的变化，是因为降低反应所需的能下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（数致使反应速率加快的是（ ） A、增大浓度、增大浓度 B、增大压强、增大压强 C、升高温度、升高温度 D、使用催化剂、使用催化剂D各条件对速率的影响大小是：各条件对速率的影响大小是：催化剂催化剂 温度温度浓度浓度=压强压强(体积变化引起的体积

21、变化引起的)各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结总结: :练习练习1.下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量下列条件的变化，是因为降低反应所需的能量而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反而增加单位体积内的反应物活化分子百分数致使反应速率加快的是（应速率加快的是（ ） A.增大浓度增大浓度 B.增大压强增大压强 C.升高温度升高温度 D.使用催化剂使用催化剂B练习练习2. 设设C+CO2 2CO(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。对于前述反应，

22、当温度升高时，对于前述反应，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减少，减少，v2增大增大 D、 v1增大，增大，v2减小减小A影响因影响因素素分子数分子数活化分活化分子数子数活化分活化分子百分子百分数数活化分活化分子浓度子浓度有效碰有效碰撞频率撞频率化学反化学反应速率应速率浓度增浓度增大大压强增压强增大大温度升温度升高高加入催加入催化剂化剂外界条件对化学反应速率的影响（总结）外界条件对化学反应速率的影响（总结）增多增多增多增多不变不变 增多增多不变不变不变不变不变不变 增多增多不变不变增多增多增多增多 增多增多加快加快加快加快加快加快增加增加增增加加 增加增加不变不变增多增多 增加增加 增加增加增加增加加快加快练习练习3 3增大反应物的浓度增大反应物的浓度使反应速率加快的主使反应速率加快的主要原因（要原因（ ）对于气体参与体系对于气体参与体系增大压强增大压强使反应速率加快的使反应速率加快的主要原因是（主要原因是（ ）升高温度升高温度使反应速率加快的主要原因是（使反应速率加快的主要原因是（ ）使用催化剂使用催化剂使反应速率加快的主要原因是使反应速率加快的主要原因是（ ）A A、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分、活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数子的总数B B、 增大分子的运动速率