【课件】【课件】苏教版（2019）选择性必修一：影响化学反应速率的因素 课件

专题二

化学反应速率和化学平衡第二课时影响的因素化学反应速率影响反应速率的因素（2）外部因素：（1）内部因素（主要因素):参加反应物质的性质①浓度：②压强：③温度：④催化剂：⑤其他因素：光、颗粒大小、溶剂等。【思考】如何解释浓度、压强、温度及催化剂等因素对化学反应速率的影响呢?一、基元反应2HII2+H2→①2HI→H2+2I·②2I·→I2研究发现，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现，例如：这其中的每一步反应都称为基元反应。这两个先后进行的基元反应反映了2HI=H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。微粒I·存在未成对电子，它称为自由基，自由基的反应活性很强，寿命极短。资料卡片1、基元反应（1）含义：大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。例如H·＋O2→·OH＋O·即为氢气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。（2）反应历程1)含义：基元反应构成的反应序列称为反应历程(又称反应机理)。基元反应的总和称为总反应。2)特点：①反应不同，反应历程不相同。②同一反应，在不同条件下的反应历程也可能不同。3)决定因素：反应历程由反应物的结构和反应条件决定。4)作用：反应历程的差别造成了化学反应速率的不同。（3）从反应机理角度对化学反应的分类由几个基元反应组成的总反应也称复杂反应。因此，平常所写的化学方程式是总反应的化学方程式，它只能表示出反应物和生成物以及它们之间的化学计量关系。当然，也有一些化学反应是反应物一步直接转化为生成物的，总反应就是基元反应，这类反应又称为简单反应。注意：①对于由多个基元反应组成的化学反应，其反应的快慢由最慢的一步基元反应决定。②微粒H·、·OH和O·存在未成对电子，它们称为自由基(H·和O·也称为自由原子)。自由基反应活性很强，寿命极短。思考与讨论1.化学反应的本质是什么？反应物中旧化学键的断裂生成物中新化学键的形成2.分子间发生化学反应的必要条件是什么？分子相互碰撞是引发反应的必要条件。事实：研究结果表明，从分子的热运动看，分子发生碰撞的机会很多。在通常情况下，当气体的浓度为1mol·L－1时，在每立方厘米、每秒内反应物分子的碰撞可达1028次。假如每次碰撞都能发生化学反应，则化学变化瞬间即可完成，但事实并非如此。这就说明并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生化学反应。我们把能够发生化学反应的碰撞叫有效碰撞。结论：并不是每次分子间的碰撞都会引起化学反应，只有其中部分的气体分子碰撞是有效的，即有效碰撞。【假设】反应物分子之间只要相互碰撞就能发生化学反应。分子不停运动接触碰撞有效碰撞无效碰撞二、有效碰撞理论为什么有的碰撞可以发生反应，而有的不能发生反应?与哪些因素有关系？问题：[类比法]借鉴投篮过程。在所有的碰撞中，有效碰撞次数是很少的。如：2HIH2+I2101Kpa、500℃时，1L0.001mol/LHI中,分子碰撞达3.5×1028次/秒,若每次都能发生反应,HI的分解反应瞬间就能完成,而事实并非如此。结论：并非所有的碰撞都能发生化学反应，我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。1、什么是有效碰撞？引起分子间的化学反应的碰撞。结论：分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件而有效碰撞是发生化学反应的充分条件推论：某一化学反应的速率大小与单位时间内有效碰撞的次数有关2、发生有效碰撞的条件推论：某一个化学反应的速率大小与单位时间内分子有效碰撞的次数有关，单位时间内有效碰撞的次数越多，该反应的速率越快。（1）发生碰撞的分子必须有足够高的能量（2）分子发生碰撞时必须有合理的取向化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先吸收能量后形成活化分子。3、活化分子和活化能发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量，这种分子叫做活化分子。活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子，活化分子具有较高能量。活化分子具有的高能量从何来?①吸收外界能量（如加热、光照等）②分子间碰撞时，能量交换不均衡而出现较高能量的分子。（1）、活化分子能发生有效碰撞的分子一定是活化分子。但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，还与碰撞的角度有关。（碰撞时的取向合适不合适）（活化分子间的碰撞只有取向正确的才是有效碰撞，才能引起化学变化）有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。其他条件不变时，同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。结论（2）、活化能活化分子所多出的那部分能量(或普通分子转化成活化分子所需要的能量)。活化能的大小是由反应物分子的性质决定。能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子反应的活化能反应热该反应是吸热反应还是放热反应?活化分子变成生成物分子放出的能量（或逆反应的活化能）E1-E2是反应热内因起主要决定作用活化能作用：使反应物活化，从而启动反应或改变反应速率从上图可知：活化能与化学反应难易的关系是活化能高，反应难；活化能低，反应易。我们知道在2H2O2=O2+2H2O反应中加入催化剂MnO2会加速H2O2的分解，你知道为什么吗?为什么活化能高的反应不容易发生呢？活化能高，活化分子的百分数低，反应难。结论：活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，活化能的大小是由反应物分子的性质决定。推论1:活化能越小，则一般分子成为活化分子越容易，则活化分子越多，单位时间内有效碰撞越多，反应速率越快。推论2:活化能越小，一般分子成为活化分子越容易，则反应条件越简单。常用的提供活化能的方法：

加热、光照、超声波、核辐射、外加磁场活化能高，活化分子的百分数低，反应难；活化能低，活化分子的百分数高，反应易。归纳总结一个反应要发生一般要经历哪些过程？普通分子活化能活化分子合理取向的碰撞有效碰撞新物质能量三、影响化学反应速率的因素其他条件不变反应物浓度增大单位体积活化分子数增加反应速率加快反应物分子数增加【规律】反应物浓度增大，化学反应速率加快.1、浓度对化学反应速率的影响【原因】活化分子百分数不变单位t有效碰撞几率增加1）固体或纯液体，浓度是常数，因此改变它们的量，化学反应速率不变。但固体反应物表面积越大，反应速率越快。2）可逆反应，增大浓度，正、逆速率都增大。【注意事项】2、压强对化学反应速率的影响其他条件不变气体的压强增大气体浓度增大反应速率加快气体体积减小【规律】压强增大，化学反应速率加快【原因】活化分子百分数不变单位体积内活化分子数增加有效碰撞几率增加【注意事项】1）适合有气体参加的反应.压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响。2）气体参加可逆反应，增大压强，正、逆速率都增大。3）恒温：P增大，V减小，增大，加快。恒容：充入气体反应物，P增大，增大，加快充入无关气体，P增大，V不变，不变，不变恒压：充入无关气体，V增大，降低，减慢。3、温度对化学反应速率的影响温度升高反应物分子能量升高有效碰撞几率增加化学反应速率加快分子运动速率加速主因活化分子数增加活化分子百分数增加次因【规律】温度升高，任何化学反应速率加快【原因】1）温度对速率影响，对吸、放热反应都适用。2）可逆反应，升温，正、逆反应速率都加快。【注意事项】4、催化剂对化学反应速率的影响催化剂正催化剂负催化剂成千上万倍加快化学反应速率减慢化学反应速率注：不说明指正催化剂【规律】能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能反应热没加催化剂加了催化剂其他条件不变合适催化剂反应速率加快降低反应所需的能量【原因】活化分子百分数增加更多分子变成活化分子有效碰撞几率增加4、催化剂对化学反应速率的影响1）催化剂只能改变反应速率，不能将不反应变成反应。2）同一催化剂能同等程度的改变可逆反应正、逆速率。3）催化剂有一定的选择性和活化温度。4）催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触少量杂质而明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。【注意事项】5、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产生影响。各条件对速率的影响大小是：