催化剂对化学反应速率的影响课件

第二节影响化学反应速率的因素

授课人：董啸第二节影响化学反应速率的因素授课人：董啸1复习：

1.什么叫反应速率？2.用什么物理量的变化来描述化学反应速率？3.反应速率的单位是什么？复习：1.什么叫反应速率？2〖思考〗

一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？

决定因素：汽车的性能（如功率等）。

影响因素：⑴天气；⑵路况；⑶燃料质量；⑷司机的驾驶水平和经验。〖思考〗一辆汽车行驶速率的决定因素是什3【思考】化学反应是物质变化的一种形式，那么影响化学反应速率的因素是什么？

内因：参加化学反应物质本身的结构和性质（即反应能否发生）。

外因：⑴浓度；⑵温度；⑶压强；⑷催化剂；⑸其它因素。【思考】化学反应是物质变化的一种形式，那么4一、浓度对化学反应速率的影响〖实验2-2〗草酸与酸性高锰酸钾的反应：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O加入试剂4mL0.01mol/LKMnO42mL0.1mol/LH2C2O44mL0.01mol/LKMnO42mL0.2mol/LH2C2O4实验现象褪色时间结论一、浓度对化学反应速率的影响〖实验2-2〗草酸与酸性高锰酸钾5结论当其它条件不变时，增加反应物的浓度可以加快化学反应速率；降低反应物的浓度，可以减慢化学反应速率。结论当其它条件不变时，增加反应物6注意⑴适用于溶液或气体参加的反应；⑵增加固体或纯液体的量,不会改变其浓度；⑶固体的反应速率只与其表面积的大小和生成物表面的扩散速率有关；⑷若随着浓度的改变,物质的本质发生了改变,那么速率的含义不同。注意⑴适用于溶液或气体参加的反应；7例:铜与稀硝酸的反应，若增加硝酸浓度，随着浓度的增大，化学反应本质发生变化，这样的变化不能叫做反应速率加快。例:铜与稀硝酸的反应，若增加硝酸浓度，随着浓度8【思考与交流】

1、为什么增加反应物的浓度可以增大化学反应速率？

【分析】其它条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物中所占的百分数目是一定的，因此，单位体积内活化分子数目与单位体积内反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比。增大反应物的浓度，单位体积内的分子数增多，活化分子数也相应增多，单位时间内的有效碰撞次数也相应增多，化学反应速率就增大。所以，当其它条件不变时，增加反应物的浓度，可以增大化学反应速率。【思考与交流】1、为什么增加反应92、增加反应物浓度对可逆反应的逆反应有何影响？3、增加反应物浓度，活化分子增多，活化分子的百分率是否变化？【思考与交流】2、增加反应物浓度对可逆反应的逆反应有何影响10二．压强对化学反应速率的影响分析：对于气体来说，当温度一定时，一定量气体的体积与其所受的压强成反比。这就是说，如果气体的压强增大到原来的2倍，气体的体积就缩小到原来的1/2，单位体积内的分子数就增大到原来的2倍。所以，增大压强，就是增加单位体积内反应物和生成物的物质的量，即增大了浓度，因而可以增大化学反应速率。相反，减小压强，气体的体积就扩大，浓度就减小，因而化学反应速率也减小。二．压强对化学反应速率的影响分析：对于气11

对于有气体参加的反应来说，在体积可变的容器中，增大压强，气体的体积减小，单位体积里反应物的物质的量增加，气体的浓度增大，反应速率增大。即：压强对化学反应速率的影响是通过改变浓度实现的，浓度改变则反应速率改变，浓度不变则反应速率不变。对于有气体参加的反应来说，在体积可变的容器中12结论在体积可变的容器中，当其它条件不变时，对于有气体参加的反应，增大压强（减小气体体积，相当于增大反应物的浓度），可以加快化学反应速率；减小压强（增大气体体积，相当于减小反应物的浓度），可以减慢化学反应速率。结论在体积可变的容器中，当其它条件不变13【特别说明】若向体积可变的密闭容器中加入惰性气体，压强不变，但是体积增大，化学反应速率减小。若向体积不变的密闭容器中加入惰性气体，压强增大，但是体积不变，化学反应速率不变。【特别说明】若向体积可变的密闭容器中加入惰性气14〖注意〗⑴只适用于有气体参加的反应。并不一定全部是气体参加的反应。⑵改变压强对固体、液体影响很小。⑶改变压强实质上相当于同等倍数地改变体系中所有气体物质的浓度。（一般伴随着体积的改变现象）因而可以增大反应速率。⑷改变实际参加反应的气体物质的压强（即浓度），才可能改变反应速率。〖注意〗⑴只适用于有气体参加的反应。并不一定15〖讨论〗

1、温度不变时，改变密闭容器的压强对浓度的影响2、增大压强对可逆反应的逆反应速率有何影响？〖讨论〗1、温度不变时，改变密闭容器的压强对16〖课堂练习〗1、反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在可变容积的密闭容器中进行，下列的改变，对化学反应速率的影响如何？A、容器的体积缩小一半B、保持体积不变，充入H2或H2O(g)C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大D、保持压强不变充入N2，使容器体积增大。〖课堂练习〗1、反应C(s)+H2O(172、在相同温度下，一定质量的某种气体，压强增大，体积

，单位体积内的分子数

。所以，增大压强（减小容器体积）相当于

浓度，反应速率

。反之，减少压强，相当于

浓度，反应速率

。2、在相同温度下，一定质量的某种气体，压强18三．温度对化学反应速率的影响〖实验2-3〗硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑

+S↓+H2O加入试剂5mL0.1mol/LNa2S2O35mL0.1mol/LH2SO45mL0.1mol/LNa2S2O35mL0.1mol/LH2SO4实验温度出现浑浊的时间结论三．温度对化学反应速率的影响〖实验2-3〗硫代硫酸钠溶液与稀19结论

当其它条件不变时，升高温度可以加快化学反应速率；降低温度，可以减慢化学反应速率。〖经验规律〗通常情况下，温度每升高或降低10℃，反应速率增大或降低到原来的2～4倍。因此，在实际生产中，绝大多数是在高温下进行。Vt=V0·K△T/10结论当其它条件不变时，升高温度可以加20〖思考与交流〗

从有效碰撞的角度分析，升高温度化学反应速率加快的原因？分析：当反应物浓度一定时，分子总数一定，升高温度，反应物分子的能量增高，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，使活化分子的百分比增大，因而活化分子数量增多，有效碰撞频率增大，所以，反应速率加大。〖思考与交流〗从有效碰撞的角度分析，升21当然，由于温度升高，会使分子的运动加快，这样单位时间里反应物分子间的碰撞次数增加，反应也会相应地加快，但不是反应加快的主要原因，而前者是反应加快的主要原因。

对于可逆反应来说，升高体系的温度，反应物和生成物中的活化分子数都增加，所以，正反应的速率和逆反应的速率都增大。当然，由于温度升高，会使分子的运动加快，这22【实际应用】①在实验室进行化学反应时，常常通过给反应物加热来增大反应的速率。②合成氨工业中，是在500℃的条件下进行反应，以加快反应进行的速度。③为防止食品变质，我们将食品放入冰箱中保存，以降低食品变质的速率。【实际应用】①在实验室进行化学反应时，常常通23〖科学探究〗已知4H++4I－+O2=2I2+2H2O，现有1mol/LKI溶液、0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液，请设计实验证明反应速率与温度的关系？判断反应速率的标志：基本过程，滴加药品顺序：控制的变量条件：〖科学探究〗已知4H++4I－+O2=2I2+2H24〖科学探究〗试剂种类和用量实验温度试剂加入顺序和理由实验现象结论〖科学探究〗试剂种类和用量实验温度试剂加入顺序实验现象结论25四．催化剂对化学反应速率的影响〖实验2-4〗二氧化锰对双氧水分解的催化作用现象：在H2O2中加入MnO2粉末时，立即有大量气泡产生，而在没有加MnO2粉末的试管中只有小量气泡出现。可见催化剂MnO2使H2O2分解的反应加快了。

结论：当其它条件不变时，加入催化剂可以极大改变化学反应的速率。四．催化剂对化学反应速率的影响〖实验2-4〗二氧化锰对双氧水26注意①催化剂通常有正、负之分，一般没有特别说明时催化剂是指正催化剂。②催化剂有一定活化温度，催化剂不能使本身不发生反应的反应发生。③催化剂有高效性和一定的选择性，工业生产中要防止催化剂中毒。注意①催化剂通常有正、负之分，一般没有27〖思考与交流〗

从有效碰撞的角度分析，催化剂加快化学反应的原因？当温度和反应物浓度一定时，使用催化剂可使反应途径发生改变，它能够降低反应所需的能量，从而降低了反应的活化能，这样就会使更多的反应物分子成为活化分子，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，因此活化分子的数目增多，有效碰撞频率增大，故极大的增大了化学反应速率。〖思考与交流〗从有效碰撞的角度分析，催化剂28〖科学探究〗1、设计实验比较在2mL5%的H2O2中加入FeCl3和CuSO4溶液各1mL，比较二者分解速率？2、设计实验比较在4mL0.01mol/LKMnO4和2mL0.1mol/LH2C2O4，加不加MnSO4对反应速率有否影响？3、现有5mL淀粉溶液、2滴碘水、2mol/L硫酸溶液。设计实验比较唾液、稀硫酸对反应速率影响效果如何？〖科学探究〗1、设计实验比较在2mL5%的29【讨论】

影响化学反应速率的条件很多，如果我们细心观察，就会发现可以采取很多措施来控制化学反应速率。你可以举例说明吗？〖分析〗许多实验和事实证明，对于同一个化学反应来说，条件不同时，反应速率会发生变化。除了浓度、压强、温度、催化剂等能够改变化学反应速率外，反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。在适当条件下，人们还可以利用光、超声波、甚至磁场来改变某个反应的速率。【讨论】影响化学反应速率的条件很多，如30【结论】

其它因素的影响：光、颗粒大小、搅拌、反应物状态、溶剂、扩散速率、超声波、激光、放射线、电磁波等等，都可以影响化学反应速率。【结论】其它因素的影响：光、颗粒大小31【思考与交流】

1、请同学们从活化分子数、活化分子百分率的变化角度比较浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

反应条件浓度压强温度催化剂改变方法增大减小增大减小升高降低正负活化分子百分率活化分子数化学反应速率【思考与交流】1、请同学们从活化32【思考与交流】1、请同学们从活化分子数、活化分子百分率的变化角度比较浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

反应条件浓度压强温度催化剂改变方法增大减小增大减小升高降低正负活化分子百分率不变不变活化分子数增大减小化学反应速率增大减小【思考与交流】1、请同学们从活化33【思考与交流】1、请同学们从活化分子数、活化分子百分率的变化角度比较浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

反应条件浓度压强温度催化剂改变方法增大减小增大减小升高降低正负活化分子百分率不变不变不变不变活化分子数增大减小增大减小化学反应速率增大减小增大减小【思考与交流】1、请同学们从活化34【思考与交流】1、请同学们从活化分子数、活化分子百分率的变化角度比较浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

反应条件浓度压强温度催化剂改变方法增大减小增大减小升高降低正负活化分子百分率不变不变不变不变增大减小活化分子数增大减小增大减小增大减小化学反应速率增大减小增大减小增大减小【思考与交流】1、请同学们从活化35【思考与交流】1、请同学们从活化分子数、活化分子百分率的变化角度比较浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。

反应条件浓度压强温度催化剂改变方法增大减小增大减小升高降低正负活化分子百分率不变不变不变不变增大