人教版化学选修4省公共课一等奖全国赛课获奖课件

第二节影响化学反应速率原因第1页1．了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率影响，认识其普通规律。2．了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中重大作用。3．知道活化能含义及其对化学反应速率影响。4．学会比较反应快慢以及怎样经过改变外界条件改改变学反应速率。第2页一、浓度对反应速率影响在其它条件相同时，增大反应物浓度，化学反应速率________；减小反应物浓度，化学反应速率________。反应物浓度增大，活化分子数________，有效碰撞几率________，反应速率________。第3页二、压强对反应速率影响在其它条件不变时，一定质量气体所占体积与________成反比。对于有气体参加反应，增大压强(或缩小反应容器体积)相当于增大_____________________，反应速率________；减小压强(或增大反应容器容积)相当于________，反应速率________。因为固体、液体粒子间________，增大压强几乎不能改变它们________，所以能够认为对只有固体或液体参加反应，压强改变对于反应速率影响能够________。第4页三、温度对反应速率影响其他条件相同时，升高温度，反应速率________；降低温度，反应速率________。当其他条件相同时，升高温度作用可归纳为两个方面：一方面是经过升高温度使分子________；其次是含有较高能量分子间________也随之提高。这两方面都使分子间________几率提高，反应速率所以也________。第5页四、催化剂对反应速率影响写出H2O2分解化学方程式：___________________。MnO2能_______H2O2分解，是H2O2分解________。选取适当催化剂能够提升反应速率。第6页结论：普通地，使用催化剂，能够________化学反应速率。使用适当催化剂是改变反应速率惯用有效方法之一。因为催化剂能够________化学反应所需________，使发生反应所需________降低，也就等于提升了__________________________，从而提升了____________________。除此之外，对于给定条件下反应物之间能够同时发生多个反应情况，理想催化剂还含有大幅度提升目标产物在最终产物中比率。第7页影响化学反应速率外界条件除浓度、压强、温度、催化剂外，还有很多原因能够改变反应速率。如________、________、________、________、________、________、________、__________________________________、________、________等等。总之，向反应体系输入能量，都________改改变学反应速率。第8页答案：一、加紧减慢增多增加增大二、压强反应物浓度加紧减小反应物浓度减慢空隙很小浓度忽略不计三、加紧减慢取得更高能量碰撞频率有效碰撞加紧第9页四、2H2O22H2O＋O2↑加紧催化剂加紧降低活化能能量活化分子百分数有效碰撞频率光辐照放射线辐照超声波电弧激光强磁场高速研磨反应物颗粒大小扩散速率溶剂有可能第10页1．人类能否控制影响化学反应速率主要原因？提醒：化学反应速率与分子间有效碰撞相关，所以全部改变内能、运动速率以及碰撞几率条件，都可改变反应速率。如加热、搅拌、增大反应物浓度，都是我们惯用方法。2．改变固体或纯液体用量对化学反应速率有何影响？改变溶液用量对化学反应速率有何影响？第11页提醒：对于固体或纯液体物质，普通情况下其浓度可视为常数，所以改变固体或纯液体用量对化学反应速率无影响。但固体物质表面积大小会影响化学反应速率，普通地，固体颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越快。改变溶液用量时，因为浓度不变，所以对化学反应速率无影响。第12页第13页影响规律其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率加紧；减小反应物浓度，反应速率减慢试验结论微观解释在其它条件不变时，对某一反应而言，反应物分子中活化分子百分数是一定，即活化分子浓度与反应物浓度成正比反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→活化分子数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率加紧注意事项①普通情况下，在一定温度下固体或纯液体浓度是常数，所以改变其物质量，对速率无影响②固体物质反应速率与接触面积相关，颗粒越小，表面积越大，反应速率越快第14页●案例精析【例1】以下不一样条件下化学反应A＋B＝C＋D，反应速率由大到小次序正确一组是 ()①常温下20mL含A和B各0.001mol②常温下100mL含A和B各0.01mol③常温下0.05mol/LA，B溶液各10mL再加入蒸馏水20mL④常温下100mL含A0.01mol和20mL含B0.001molA．①②③④B．④③②①C．②④①③ D．②①④③第15页[解析]

依据题意可知，其它条件相同，只有A，B浓度不一样。依据浓度对反应速率影响，浓度越大，反应速率越快。将题目给出A，B不一样量转化为物质量浓度进行比较。①中A，B物质量浓度均为0.05mol/L；②中A，B物质量浓度均为0.1mol/L；③中A，B物质量浓度均为0.0125mol/L；④中A物质量浓度为0.1mol/L，B物质量浓度为0.05mol/L。即浓度大小次序为②＞④＞①＞③，其速率次序与之相同，C选项符合题意。[答案]

C第16页[点评]对化学反应速率影响这里是指物质量浓度，而不是指物质量或反应物总量，进行比较时，应注意将物质量转化为物质量浓度。第17页用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，以下办法不能使氢气生成速率加大是 ()A．加热B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸C．增大稀硫酸用量D．不用铁片，改用铁粉第18页[解析]

本题意在考查影响化学反应速率原因。影响化学反应速率原因有温度、浓度，还有固体表面积等。温度升高，浓度增大，固体表面积增大，都会使反应速率增大。从稀硫酸改用98%浓硫酸，浓硫酸使铁钝化而不能产生氢气。选项C即使增大了稀硫酸用量，但没有增大硫酸浓度，故反应速率不变。[答案]

BC第19页[点拨]在化学中“量改变可能引发性质改变”，如，浓硫酸和稀硫酸，与金属反应前者能够生成SO2，后者能够生成H2；浓硝酸和稀硝酸，与金属反应前者能够生成NO2，后者能够生成NO；浓盐酸和稀盐酸，与MnO2反应前者能够生成Cl2，后者不能够。第20页把以下四种X溶液分别加入四个盛有10mL2mol/L盐酸烧杯中，均匀加水稀释到50mL。此时X和盐酸缓缓地进行反应。其中反应速率最大是 ()A．20mL3mol/LX溶液B．20mL2mol/LX溶液C．10mL4mol/LX溶液D．10mL2mol/LX溶液

第21页[解析]

考查物质量浓度计算及浓度对化学反应速率影响。四个烧杯中盐酸浓度相等。选项A、B、C、D中X浓度分别为：第22页则四个烧杯中X浓度关系是c(X)A＞c(X)B＝c(X)C＞c(X)D[答案]

A[点评]X浓度越大，反应速率越快，利用溶质物质量不变原理求X浓度大小，比较分析通常是解这类题方法。

第23页第24页影响规律对气体反应而言，增大压强(降低容器容积)，相当于增大反应物浓度，反应速率加紧；减小压强(增大容器容积)，相当于减小反应物浓度，反应速率减慢微观解释增大压强→单位体积内活化分子数增多→有效碰撞次数增多→化学反应速率加紧；反之，化学反应速率减慢注意事项①若是参加反应物质是固体、液体或溶液，因为压强改变对它们浓度几乎无影响，能够认为反应速率不变②像Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑反应，生成物中有气体，反应物中无气体，增大压强或降低压强，化学反应速率不变第25页说明：压强对化学反应速率影响几个情况改变压强，对化学反应速率影响根本原因是引发浓度改变。所以在讨论压强对反应速率影响时，应区分引发压强改变原因。(1)对于没有气体参加化学反应，因为改变压强时，反应物浓度改变很小，可忽略不计，所以对化学反应速率无影响。(2)对于有气体参加化学反应，有以下几个情况：①恒温时，压缩体积压强增大反应物浓度增大反应速率加紧。第26页②恒温时，对于恒容密闭容器：a．充入气体反应物总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。b充入“惰气”总压强增大―→反应物浓度未改变―→反应速率不变。③恒温恒压时充入“惰气”体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。第27页●案例精析【例2】对于反应：N2＋O22NO，在密闭容器中进行，以下条件能加紧反应速率是 ()A．缩小体积使压强增大B．体积不变充入N2使压强增大C．体积不变充入He使压强增大D．压强不变，充入气体Ne第28页[解析]

缩小体积使浓度增大，反应速率加紧，A符合；体积不变充入N2，可使c(N2)增大，反应速率增大，B符合；充入He后，因为体积不变，故对反应速率无影响，C不正确；压强不变时，充入气体Ne，则气体体积变大，各物质浓度变小，使反应速率减小，故D不正确。[答案]

AB第29页两个极易导热密闭容器a和b，容器a体积恒定，容器b体积可变，在温度、压强、体积相同条件下往a和b中分别充入等物质量二氧化氮，发生反应：2NO2

N2O4(正反应为放热反应)反应起始时两容器内反应速率υa和υb关系为________。反应过程中两容器内反应速率υa和υb关系为：________。第30页[解析]

反应开始时，温度、压强、容器体积相同，NO2物质量也相同，即a和b两容器内NO2浓度相同，所以速率相等。故υa＝υb。当反应开始后，两容器内分子总物质量不停降低，2NO2→N2O4，因为容器a体积恒定，所以a容器内NO2物质量浓度不停减小，反应速率逐步减慢。而容器b体积可变，它体积随反应进行而变小，所以在反应过程中b容器内NO2物质量浓度比a容器中NO2物质量浓度大，故υb＞υa。[答案]

反应开始时：υa＝υb。反应过程中υa＜υb第31页在C(s)＋CO2(g)2CO(g)反应可使反应速率增大办法是 ()①增大压强；②增加碳量；③通入CO2；④恒压下充入N2；⑤恒容下充入N2；⑥通入COA．①③⑤ B．②④⑥C．①③⑥ D．③⑤⑥第32页[解析]

改变压强需要引发浓度改变才能使反应速率改变。固体反应物量改变，相当于增加(或缩短)反应时间，不能改变反应速率。[答案]

C第33页第34页影响规律当其它条件不变时，升高温度可使化学反应速率加紧，降低温度可使化学反应速率减小微观解释当浓度一定时，升高温度，反应物分子能量增加(如图)→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率加紧第35页注意事项①温度对反应速率影响规律不受反应热效应限制，吸热反应、放热反应均适用。升温时，吸热反应化学反应速率比放热反应化学反应速率增加程度大②经验规则：温度每升高10℃，反应速率通常增大到原来2～4倍。若原来温度为t1℃，升温后温度为t2℃，原来反应(速率为υ1，升温后反应速率为υ2，则υ2＝υ1×(2～4)第36页●案例精析【例3】10℃时，0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LH2SO4溶液等体积混合，4min后有浑浊，若温度每升高10℃，化学反应速率增大到原来2倍，则温度升高到40℃时，________s后可出现浑浊。第37页[解析]

考查温度对化学反应速率影响及升高温度反应速率是原来多少倍经验公式，即：由υ(s)＝知△c(s)＝υ(s)△t，当浑浊开始出现时有：υ(s)1

△t1＝υ(s)2

△t2。当温度由10℃升高到40℃时υ(s)2＝23υ(s)1＝8υ(s)1。故△t＝＝30s[答案]

30第38页设C＋CO2＝2CO吸热反应；反应速率为υ1，N2＋3H2

放热反应，反应速率为υ2。对于上述反应，当温度升高时，υ1和υ2改变情况为 ()A．同时增大 B．同时减小C．υ1增大υ2减小 D．υ1减小υ2增大第39页[解析]

增大反应物浓度或增大生成物浓度都将增大反应速率；温度、压强(对有气体参加反应有影响)、催化剂影响是广泛，不论反应吸热、放热，温度升高都将增大反应速率(反应物能量升高、活化分子百分数升高);不论气体体积增大还是缩小反应，增大压强都将增大反应速率(反应物浓度增大、活化分子总数增大)；正催化剂将增大反应速率，负催化剂减小反应速率。[答案]

A第40页以下各组试验中溶液最先浑浊是 ()第41页组号反应温度(℃)Na2S2O3H2SO4H2O(mL)(mol·L－1)(mL)(mol·L－1)(mL)A1050.1100.15B1050.150.110C3050.150.110D3050.150.210E0100.1100.15[答案]

D第42页影响规律普通地，催化剂能够加紧化学反应速率微观解释因为催化剂能够降低化学反应活化能(如图)→活化分子百分数增加→有效碰撞次数增多→化学反应速率增大注意事项催化剂不能改变反应，不能改变生成物量，也不能使原来不能发生反应变为可能第43页除了改变浓度、压强、温度或使用催化剂以外，还有很多行之有效改改变学反应速率方法。比如，增大反应物表面积(如块状改为粉末状等)，能够加紧反应速率；经过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等，改改变学反应速率。总之，向反应体系输入能量，都有可能改改变学反应速率。第44页●案例精析【例4】以下关于催化剂说法，正确是 ()A．催化剂能使不起反应物质发生反应B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C．催化剂能改改变学反应速率D．任何化学反应，都需要催化剂第45页[解析]

催化剂能改变反应速率原因是它能改变反应历程，在化学反应过程中，催化剂参加反应，经过一系列改变之后，催化剂又恢复到原来状态；有些反应反应速率很大，不一定需要催化剂。[答案]

BC第46页把0.1molMnO2粉末加入50mL过氧化氢溶液里(ρ＝1.1g·L－1)，在标准情况下，放出气体体积y和时间t关系曲线如图所表示。(1)试验时放出气体总体积是________。(2)放出二分之一气体所需时间约为________。(3)A、B、C、D各点反应速率快慢次序是________。(4)过氧化氢溶液初始物质量浓度为________。

第47页[解析]

用作图法求解(1)，曲线水平时，对应y轴体积是60mL，即放出气体总体积。(2)60mL二分之一是30mL,30mL对应时间约是1min。(3)法一：开始时，反应物浓度大，反应速率快，故四点中，D点最快，A点最慢。法二：曲线斜率代表了曲线反应速率，斜率越大，反应速率越大。(4)先求H2O2物质量第48页2mol22.4Ln(H2O2)0.060Ln(H2O2)＝0.0054molc(H2O2)＝0.0054mol/0.05L＝0.11mol/L。[答案]

(1)60mL(2)1min(3)D＞C＞B＞A(4)0.11mol/L第49页(·上海)将ag块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失质量随时间改变曲线如图实线所表示，在相同条件下，将bg(a＞b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则对应曲线(图中虚线所表示)正确是 ()第50页[解析]

粉末状CaCO3表面积比块状CaCO3表面积大。故在相同条件下，与相同浓度盐酸反应时化学反应速率快，即单位时间损失CaCO3质量大，可排除A、B。因为a＞b，且粉末状碳酸钙消耗速度大于块状碳酸钙，故当粉末状CaCO3完全消耗时，块状CaCO3还有剩下，今后，单位时间内块状CaCO3损失量又大于粉末状CaCO3损失量。故正确答案为C。[答案]

C第51页化学反应速率中图象1．图象类型(1)比如：化学反应：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O第52页所改变条件其它条件一定，反应速率随c(HCl)增大而增大其它条件一定，反应速率随温度升高而增大伴随反应时间延长，c(HCl)逐步减小，反应速率减小第53页图象第54页(2)比如：化学反应：2H2S(g)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l)所改变条件其它条件一定，增大气态反应物压强(缩小气体容器容积)，反应速率随压强增大而增大其它条件一定，增大反应体系体积，反应速率随体积增大而减小温度、容积一定，伴随时间增加，SO2、H2S物质量逐步减小，气体压强减小，反应速率减小分别在低温(T1)和高温(T2)下反应，气态反应物压强都逐步增大，反应速率伴随压强增大而增大，伴随温度升高而增大第55页图象第56页2.利用物理思维处理化学问题在物理学中有s＝υt，s表示位移，t表示时间，υ表示速率。公式可变形为υ＝

⇒Δc＝υt，即时间t内浓度改变相当于图中阴影部分所占面积。第57页3．分析化学反应速率图象方法分析化学反应速率图象，要注意分析图象改变趋势，分清影响化学反应速率原因。普通要从以下几个方面分析：(1)明确坐标含义：首先要知道横坐