化学《影响化学反应速率的因素》

【研究对象】研究气体分子之间的反应。【研究情景】在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比2：1的比例混合，气体分子因自由运动不断发生碰撞（相互接触）。【假设1】反应物分子之间只要相互碰撞就能发生化学反应。

【假设2】具有较高能量的分子之间的碰撞都能引发化学反应。第二节影响化学反应速率的因素有效碰撞模型1、假设：在一洁净的容器中，使氢气与氧气按体积比2：1的比例混合，气体分子因自由运动而不断发生碰撞，研究表明：如果在常温常压下每个氢分子、氧分子自身或它们之间的碰撞几率为2.355X1010次/秒。若每次碰撞都能发生反应的话，则化学反应瞬间即可完成。2、结论：并不是每次碰撞都能发生化学反应，只有其中的部分气体的碰撞能发生化学反应---有效碰撞。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：一、有效碰撞理论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1）发生碰撞的分子具有较高的能量。2）分子在一定的方向上发生碰撞。

2、发生有效碰撞的条件二、活化分子和活化能理论1、什么是活化分子？具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子结论：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。推论：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。活化分子的多少又与什么有关？问题:2、活化能活化分子高出反应物分子平均能量的部分其中E1为活化能E2-E1是反应热结论：1、活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关，2、活化能的大小是由反应物分子的性质决定。内因推论: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，则单位时间内有效碰撞越多，则反应速率越快。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解释问题1、为什么可燃物有氧气参与，还必须达到着火点才能燃烧？2、催化剂在我们技术改造和生产中起关键作用，它主要作用是提高化学反应速率，试想一下为什么催化剂能提高反应速率？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一个反应经历的过程回顾n活=n总×活%有效碰撞理论反应速率与活化分子的百分率（活%）成正比有效碰撞化学反应分子运动相互碰撞分子具有足够能量有合适的取向活化分子反应物本身的性质活化能的大小单位体积内活化分子的多少单位时间内有效碰撞次数的多少化学反应速率的快慢决定决定决定决定内因外因第二节影响化学反应速率的因素不同化学反应反应物性质决定于同一化学反应反应条件决定于

内因：

外因：反应物本身的性质浓度、温度、压强、催化剂等一、浓度对反应速率的影响浓度增大单位体积内n总↑T不变，活%不变n活增大有效碰撞↑→V↑

1、在其他条件不变时，增大反应物浓度，可以增大反应速率；实验2-2结论：浓度大的H2C2O4溶液先褪色2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O一、浓度对化学反应速率的影响【原因】在其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中占的百分数是一定的，因此单位体积内活化分子的数目与单位体积内反应物分子的总数成正比；即和反应物的浓度成正比。当反应物浓度增大时，单位体积内分子数增多，活化分子数也相应增加，反应速率必然增大。【结论】其他条件不变，反应物浓度越大化学反应速率越快注意事项：1）此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。2）化学反应为可逆反应，反应物或生成物浓度的改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。应用2：若将物质的量相等的HI气体分别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1/2。其它条件不变，则HI的分解反应速率谁快？应用3：如反应：3KSCN+FeCl3

=Fe(SCN)3+3KCl若在上述反应体系中加入KCl晶体，不会影响化学反应速率？应用1：一定条件下，在CaCO3（块状）+2HCl=CaCl2+H2O+CO2反应中，为了加快反应的速率，下列哪些方法可行：A、增加HCl的浓度B、加水C、增加同浓度盐酸的量D、改加CaCO3粉末2、应用举例AD二、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【结论】其他条件不变，压强增大化学反应速率加快注意事项：1）压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影响实现的;2)压强对固体和液体（溶液）间的反应无影响；3）对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正反应速率，逆反应速率都增大；减小压强，正反应速率，逆反应速率都减小。3）注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化而使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。如：2SO2+O22SO3A.恒压时充入He：由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，∴浓度降低相当于“减压”，反应速率降低；B.恒容时充入He：由于反应物生成物浓度不变，体系压强不变相当于“假”变。在N2+3H22NH3中，当其他外界条件不变时减小体系压强，该反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入N2，反应的速率怎么变？在反应中保持体系容积不变，充入He，反应的速率怎么变？在反应中保持体系压强不变，充入He，反应的速率怎么变？3、应用举例减小增大不变减小规律总结：三、温度对化学反应速率的影响温度升高分子运动加速有效碰撞增多化学反应速率加快一般，温度升高10℃，化学反应速率增大到2～4倍注意事项：（1）温度对反应速率影响的经验公式例1：在10℃时某化学反应速率为0.1mol·l-1·S-1，若温度每升高10℃，反应速率增加到原来的2倍，为了把该反应速率提高到1.6mol·l-1·S-1则该反应需在什么温度下进行()A30℃B40℃C50℃D60℃分析：根据经验公式：v2=1.6mol·l-1·S-1v1=0.1mol·l-1·S-1t1=10℃代入算出t2=50℃V为速率，t为温度例1、当A、B两种气体物质的浓度比相同时，在不同温度下进行反应：A+2B=3C，10℃时测得反应速率vB=0.2mol·l-1·S-1，50℃时测得反应速率vA=25.6mol·l-1·S-1若温度每升高10℃，该反应的反应速率增大到原来的几倍，则n约为（）A3B3.5C4

D4.5分析：解此题的关键是把不同物质表示的反应速率换算为同一物质表示的反应速率，然后代经验公式。n=4（2）温度对反应速率影响的规律，对吸热反应，放热反应都适用。（3）反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。四、催化剂对化学反应速率的影响使用催化剂，能够降低反应所需的能量，这样会使更多的反应物的分子成为活化分子，大大增加单位体积内反应物分子中活化分子所占的百分数。因而使反应速率加快。催化剂：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催化剂正催化剂负催化剂加快化学反应速率减慢化学反应速率注：不说明指正催化剂四、催化剂对反应速率的影响实验2-4结论：加入催化剂可以加快反应的速率△科学探究∶（教材2３页）

１、滴加0.1mol/L三氯化铁溶液到过氧化氢中比滴加0.1mol/L硫酸铜溶液到过氧化氢中，使过氧化氢的分解速率快很多，因此过氧化氢分解用三氯化铁作催化剂比用硫酸铜好得多；２、高锰酸钾溶液（紫红色）加入草酸溶液，紫红色褪色，如果同时再加硫酸锰则褪色慢些。３、硫酸溶液比唾液对淀粉水解的催化效果差。四、催化剂对化学反应速率的影响▲催化剂的应用从以上三个实验（科学探究）中可以看到，催化剂不同，化学反应的速率有着显著的区别，因此催化剂具有选择性。目前，催化作用的研究一直是受到高度重视的高科技领域。能量反应过程E1E2反应物生成物活化分子活化能活化分子变成生成物分子放出的能量反应热没加催化剂加了催化剂注意事项1）同一催化剂能同等程度的改变化学反应的速率。2）催化剂只能改变反应速率，不能将不反应变成反应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。催化剂中毒会严重影响反应的顺利进行。工业上为了防止催化剂中毒，要把原料进行净化除去毒物。五、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：

催化剂>>温度>浓度=压强(体积变化引起的)。各种影响都有其局限性，要针对具体反应具体分析。总结:

外界条件对化学反应速率的影响（总结）影响因素分子总数活化分子百分数活化分子总数活化分子浓度（单位体积活化分子数）增大浓度增大压强升高温度正催化剂增加不变不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加增加增加增加不变

1、“穿外衣”——加一层保护膜2、“增强体质”——改变其自身的内部结构（合金）3、电化学保护——牺牲阳极的阴极保护法金属防护的主要方法练习：

1、对于反应∶N2+O22NO，在密闭容器中进行，下列条件能加快反应速率的是（）A、缩小体积使压强增大；B、体积不变充入氮气使压强增大；C、体积不变充入惰性气体；D、使总压强不变，充入惰性气体。AB2、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应速率加快的是（）A、增大浓度B、增大压强C、升高温度D、使用催化剂练习D

3、一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的（）A、氢氧化钠固体；B、水；C、氯化铵固体；D、醋酸钠固体。B.D

4、对于在溶液间进行的反应，对反应速率影响最小的因素是（）A、温度B、浓度C、压强D、催化剂5、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应速率加快的是（）A、增大浓度B、增大压强C、升高温度D、使用催化剂√√6、在C(固)+CO2(气)=2CO(气)的反应中。现采取下列措施：（1）增大压强；（2）增加碳的量（3）通入CO2；（4）恒容下充入N2；（5）恒压下充入N2

哪些措施能够使反应速率增大？为什么？