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高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 第二节 水的电离和溶液的酸碱性精品课件 新人教版选修4


第二章 化学反应速率和化学平衡

第二节 影响化学反应速率的因素

思考与交流
用化学的观点解释下列事实: (1)硫在纯氧中比在空气中燃烧剧烈。 (2)香蕉采摘的时候并不是完全熟的,常用乙烯作为 它的催熟剂。 (3)新鲜的水果和食物保存在冰箱里能存放得更久。 (4)煤粉比煤块更容易燃烧。

影响化学反应速率

的因素
外因
(1)催化剂:能大大改变速率 (2)浓度:反应物浓度越大,速率越大 (3)温度:体系温度越高,速率越大 (4)压强:有气体参与的反应压强越大,速率越大

(5)固体表面积:块装固体反应速率小于粉末状
固体反应速率。

(6)溶剂的性质、光、超声波、磁场等

影响化学反应速率的因素
内因——物质本身的性质(决定性因素) 不同化学反应 的速率 反应物本身性质 (内因)

同一化学反应
的速率

外界条件
(外因)

探究实验
0.1mol/LH2C2O4溶 液

浓度对化学反应速率的影响
0.2mol/LH2C2O4溶 液

结 论
其它条件相同时,增加
反应物的浓度,反应速

率加快;反之,降低反
慢 快
0.01mol/L的KMnO4 溶液

应物的浓度,反应速率 减慢。

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O

注意

增加固体物质或纯液体的量,因其浓度

是个定值,故不影响反应速率(不考虑表
面积的影响)。

巩固练习

一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时,为了减慢反 应速率,而不影响生成H2的总量,可向其中加入 适量的 A、Na2CO3晶体 C、水 ( C ) B、NaOH晶体 D、CuSO4晶体

压强对化学反应速率的影响
对于有气体参加的反应,当其他条件不变时, 增大压强,气体的体积减小,浓度增大,反应 速率加快。

由于压强对固体、液体的体积几乎无影响, 说明

因此,对无气体参加的反应,压强对反应
速率的影响可忽略不计。

注意

压强的“真变”与“假变”

恒容时加入稀有气体使压强增大,反应物和生成 物的浓度都没有变化,所以化学反应速率不变。 恒压时加入稀有气体使体积增大,反应物和生成 物的浓度都减小,所以化学反应速率减小。 压强对速率的影响是通过改变气体的浓度 来改变的;若压强变化之后,气体的浓度未 变,其化学反应速率不变。

巩固练习
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? 答案:(1)(3)

巩固练习 如下图所示,相同体积的a、b、c三密闭容器,其 中c容器有一活塞,a、b两容器为定容容器,起始向三 容器中都加入相同量的SO2和O2使三容器压强相等, 一定条件下 发生2SO2+O2=2SO3的反应。问: ① 起始a、c两容器的反应速率大小关系为Va ___Vc; = ② 反应一段时间后a、c中速率大小关系为Va ___Vc ; < ③ 如起始在a、c两容器中通入同量的N2, 则此时三容器起始压强为Pa ___Pb = Pc; > 起始反应速率关系为Va ___Vb ___Vc = >

探究实验

温度对化学反应速率的影响 结 论
其它条件相同时,升高





温度,反应速率加快;
反之,降低温度,反应 热水 冷水 速率减慢。

5mL0.1mol/L的H2SO4 + 5mL0.1mol/LNa2S2O3 Na2S2O3+H2SO4 = Na2SO4 + SO2 +S↓+ H2O

科学探究
已知:4H++4I-+O2=2I2+2H2O 现有1mol/L KI溶液、
0.1mol/LH2SO4溶液和淀粉溶液,请设计实验探

究溶液出现蓝色的时间与温度的关系?
【结论】 其它条件相同时,温度高,出现 蓝色的时间短;温度低,出现蓝 色的时间长。 一般来说,温度每升高10℃,反应速率 增大到原来的2~4倍。

探究实验

催化剂对化学反应速率的影响

2H2O2

MnO2

2H2O+O2↑

【结论】其它条件不变时,选用适当的催化剂可以改变 反应速率;正催化剂使反应速率加快,负催化剂使反应 速率减慢。

科学探究
〖探究1〗设计实验比较在2mL 5%的H2O2中加入 FeCl3和CuSO4溶液各1mL,比较二者分解速率?
加入试剂 产生气泡快慢 结论 0.1mol/LFeCl3 快 0.1mol/L CuSO4 慢

FeCl3对该反应的催化效果更好

科学探究
〖探究2〗设计实验比较在4mL 0.01mol/L KMnO4 和2mL 0.1mol/L H2C2O4,加不加MnSO4对反应 速率有否影响?
0.01mol/LKMnO4 加入试剂 0.1mol/LH2C2O4 0.01mol/L KMnO4 0.1mol/LH2C2O4 MnSO4溶液 褪色时间 结论 慢 快

MnSO4对该反应有催化作用

科学探究
〖探究3〗现有5mL 淀粉溶液、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?
加入试剂 硫酸溶液、淀粉 唾液、淀粉溶液

溶液、碘水
反应现象 结论 蓝色很难褪去

碘水
蓝色很快褪去

唾液对该反应的催化效果更好

催化剂是有选择性的

与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖
1909年 W. 奥斯特瓦尔德(德国人) 从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究 1929年 A. 哈登(英国人), 冯· 奥伊勒 – 歇尔平(瑞典人) 阐明了糖发酵过程和酶的作用

K. 齐格勒(德国人)、 G. 纳塔(意大利人) 发现了利用新型催化剂进行聚合的方法,并从事这 方面的基础研究 1963年

与化学反应速率相关的诺贝尔化学奖
1967年 R.G.W.诺里会、 G. 波特(英国人) M. 艾根(德国人) 发明了测定快速 化学反应的技术

1997年

P.B.博耶(美国人)、 J.E.沃克尔(英国人)、J.C.斯科(丹麦人) 发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶
威廉· 诺尔斯、巴里· 夏普莱斯(美国人) 、 野依良治(日本人) 在“手性催化氢化反应”领域取得成就

2001年

复习回忆
有效碰撞: 能够发生化学反应的碰撞。
活化分子:有可能发生有效碰撞的分子。 活化能: 活化分子所多出普通分子的那部分能量E1。 活化能和反应速率的关系: 活化能越低,单位体积内活化分子数越多,化 学反应速率就会越快。

复习回忆
化学反应的历程
活化 能 合理 取向的 碰撞

普通 分子

活化 分子

有效 碰撞

新物质

能量

用碰撞模型解释化学反应速率的快慢

反应 物本 身的 性质

决定

活化 能的 大小

决定

单位 体积 内活 化分 子的 多少

决定

单位 时间 内有 效碰 撞次 数的 多少

决定

化学 反应 速率 的快 慢









碰撞理论解释
浓度对反应速率的影响

浓度增大→单位体积内n总↑ →单位体积内n活↑ →有效碰撞↑

碰撞理论解释
压强对反应速率的影响

压强增大 →浓度增大 →单位体积内n活↑ →有效碰撞↑

碰撞理论解释
温度对反应速率的影响

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 活化分子百分数提高,活化分子间的有效碰撞频率变大,故反 应速率增大。

催化剂对反应速率的影响
活化能 能 量 E1 反应物 没加催 化剂
活化分子 变成生成 物分子放 出的能量

活化分子

E2 反应热 生成物

加了催化剂

反应过程


影响化学反应速率的因素
影响 外因 单位体积内
分子总数 活化分子数



化学 有效碰撞频率 反应 速率 增加 增加
增加 增加 加快 加快 加快 加快

增大反应 物浓度
增大压强

增加 增加 不变 不变

增加 增加 增加 增加

升高温度 正催化剂

巩固练习

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( D )

A、增大浓度
C、升高温度

B、增大压强
D、使用催化剂

可逆反应中
外界条件同时对V正、V逆影响

浓度
增大反应物浓度,V正急剧增大,V逆逐渐增大; 减小反应物浓度,V正急剧减小,V逆逐渐减小。

压强

加压对有气体参加或生成的可逆反应,V正、V逆均增大, 气体分子数大的一侧增大的倍数大于气体分子数小的 一侧增大的倍数;降压V正、V逆均减小,气体分子数大 的一侧减小的倍数大于气体分子数小的一侧减小的倍数。

可逆反应中
外界条件同时对V正、V逆影响

温度
升温,V正、V逆一般均加快,吸热反应增大的倍数 大于放热反应增加的倍数; 降温,V正、V逆一般均减小,吸热反应减小的倍数 大于放热反应减小的倍数。

催化剂
加催化剂可同倍地改变 V正、V逆。

高考链接 (08广东卷)对于反应2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g),

能增大正反应速率的措施是
A.通入大量O2 C.移去部分SO3 B.增大窗口容积

(A )

D.降低体系温度

解析:增大反应物的浓度,正反应速率加快, 在此瞬间逆反应速率不变,然后逐渐增大。

高考链接 (08上海卷)等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验 条件下进行反应,测定在不同时间t产生气体体积V的 数据,根据数据绘制得到图1,则曲线a、b、c、d所 对应的实验组别可能是 ( AC )

A.4-3-2-1 C.3-4-2-1

B.1-2-3-4 D.1-2-4-3


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