1、第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能 1.理解浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率理解浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率 的影响。的影响。（重点）（重点） 2.初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解 释影响化学反应速率的外界因素。释影响化学反应速率的外界因素。（难点）（难点） 3.了解通过外界条件改变化学反应速率的方法和意义。了解通过外界条件改变化学反应速率的方法和意义。 学习目标 炎炎夏日，食物也怕“热”，需要及时放到电冰箱炎炎夏日，食物也怕“热”，需要及时放到电冰箱 中；而发酵时却常用温水。中；而发酵时却常用温水。 【思考思考
2、】（1）其中的道理是什么？）其中的道理是什么？ （2）影响）影响化学反应速率的因素有哪些？化学反应速率的因素有哪些？ 情景导学 体会体会课堂探究的乐趣，课堂探究的乐趣， 汲取汲取新知识的营养，新知识的营养， 让我们一起让我们一起 吧！吧！ 进进 走走 课课 堂堂 问题导学 【知识回顾知识回顾】 1.化学反应的实质是什么？化学反应的实质是什么？ 2.影响化学反应速率的因素有哪些影响化学反应速率的因素有哪些？ 【提示提示】化学反应的实质是旧化学键的断裂和化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键新化学键 的形成。的形成。 【提示提示】浓度、温度、压强、催化剂、固体浓度、温度、压强、催化剂、固体接触面
3、积接触面积、 光照等。光照等。 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响 实验探究实验探究 编编 号号 Na2S2O3溶液溶液 H2SO4溶液溶液 出现浑出现浑 浊的快浊的快 慢慢 反应反应 温度温度 浓度浓度/(mol/L) 体积体积/mL 浓度浓度/(mol/L) 体积体积/mL 1 室温室温 2 室温室温 0.1 5 5 0.1 5 0.1 5 实验结论实验结论 其他其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大，减小反应物条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大，减小反应物 浓度化学反应速率减小。浓度化学反应速率减小。 较慢较慢 Na2S2O3H2SO4 Na2SO4SO2 S H2
4、O 较快较快 0.5 注意事项：注意事项： 1.此规律只适用于气体反应或溶液中的反应此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于对于纯液体纯液体或固或固 体反应物一般情况下其浓度是常数体反应物一般情况下其浓度是常数，因此因此改变改变它们的量不会它们的量不会 改变化学反应速率改变化学反应速率。一般来说一般来说，固体反应物表面积越大固体反应物表面积越大，反反 应速率越大应速率越大，固体固体反应物表面积越小反应物表面积越小，反应速率越小反应速率越小。 2.化学反应为可逆反应化学反应为可逆反应，若反应物或生成物浓度改变若反应物或生成物浓度改变，其正反其正反 应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律应速率
5、或逆反应速率的变化也符合上述的规律。 浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响 其他其他条件不变，增大压强，气体体条件不变，增大压强，气体体 积缩小，浓度增大，反应速率加快积缩小，浓度增大，反应速率加快 2.压强只对有气体参加的反应的速率有影响。压强只对有气体参加的反应的速率有影响。 1.压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影 响实现的。响实现的。 温馨提醒：温馨提醒： 压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 【深化提升深化提升】 1.对于有气体参加的可逆反应对于有气体参加的可逆反应，增大压强增大压强，正正、逆反应逆反应速率都增速率都增 大；减小压强大；
6、减小压强，正正、逆反应速率都减小逆反应速率都减小。 2.注意注意“真真”变和变和“假假”变变。若体系的压强变化若体系的压强变化引起反应引起反应物或生物或生 成物的浓度发生变化即成物的浓度发生变化即“真真”变变，否则否则是是“假假”变变。 如：如： 2SO2+O2 2SO3 A.恒压时充入恒压时充入He：由于：由于SO2、O2、SO3的物质的量不变的物质的量不变，体积体积V变变 大大，浓度降低相当于浓度降低相当于“减压减压”，反应速率反应速率降低降低； B.恒容时充入恒容时充入He：由于反应物：由于反应物、生成物浓度不变生成物浓度不变，体系体系压强不变压强不变 相当于相当于“假假”变变。 催化剂
7、催化剂 压强对反应速率的影响压强对反应速率的影响 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 编号编号 水浴水浴 温度温度/ 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液的体积溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4 溶液的体积溶液的体积/mL 出现浑浊出现浑浊 的时间的时间/s 1 2 5 20 5 5 实验实验探究探究 5 70 87 16 实验结论实验结论 其他其他条件相同时，升高温度化学反应速率增大，降低温度化学条件相同时，升高温度化学反应速率增大，降低温度化学 反应速率减小。反应速率减小。 Na2S2O3H2SO4 Na2SO4SO2 S H2O 温度对反应速率的影响温度对反应速率
8、的影响 注意：注意：反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加反应若是可逆反应，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。快，降低温度，正、逆反应速率都减小。 实验实验探究探究 编号编号 5%H2O2溶溶 液液 1 mol/L FeCl3溶溶 液液 蒸馏水蒸馏水 相同时间出现相同时间出现 气泡的多少气泡的多少 反应反应 温度温度 1 2 mL 室温室温 2 2 mL 室温室温 2H2O2 2H2O O2 1 mL 0 mL 0 mL 1 mL 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 较多较多 较少较少 实验结论实验结论 其他条件相同时其他条件相同时，使用催化剂
9、可以改变（加快）化学反应速率。，使用催化剂可以改变（加快）化学反应速率。 注意：注意： 1.同一催化剂能同等程度地改变化学反应的速率。同一催化剂能同等程度地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。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。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。明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。 催化剂对反应速率的影响催化剂对反应速率的影响 【练一练练一练】某学
10、生做浓度对化学反应速率的影响的实验时某学生做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将，将3支试管支试管 编号为，并按下表中物质的量进行实验，编号为，并按下表中物质的量进行实验，记录记录的时间数据是：的时间数据是：16 s、 28 s、33 s。请将。请将3个数据填入个数据填入下表下表的适当位置，并写出实验结论。的适当位置，并写出实验结论。 试管编号试管编号 加入加入3% Na2S2O3 加加H2O 加加H2SO4 (15) 出现浑浊时间出现浑浊时间 3 mL 3 mL 5滴滴 a._s 4 mL 2 mL 5滴滴 b._s 5 mL 1 mL 5滴滴 c._s (1)将对应的时间分别写出：将对应的
11、时间分别写出： a._，b._，c._。 (2)实验结论实验结论_。 (3)写出反应的化学方程式写出反应的化学方程式_。 33 s 28 s 16 s 反应物浓度越大，反应速率越快反应物浓度越大，反应速率越快 Na2S2O3 +H2SO4 =Na2SO4+SO2+S+H2O 1.为什么增大浓度、增大压强、升高温度、为什么增大浓度、增大压强、升高温度、使用催使用催 化剂化剂等会加快化学反应速率？等会加快化学反应速率？ 2.外界条件是如何影响化学反应速率的？能否外界条件是如何影响化学反应速率的？能否从理从理 论上论上加以解释？加以解释？ 【问题探究问题探究】 活化能活化能 活化能活化能 研究表明，
12、大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成研究表明，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，的，而往往经过多个反应步骤才能实现。例如， 2HI=H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的实际上是经过下列两步反应完成的： 2HI H2+2I 2I I2 每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应 反映了反映了2HI=H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理的反应历程。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。以气体的基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
13、以气体的 反应为例，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情反应为例，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情 况下，当气体的浓度为况下，当气体的浓度为1 mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分时，在每立方厘米、每秒内反应物分 子间的碰撞课达到子间的碰撞课达到1028次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能 发生反应的话，反应只需发生反应的话，反应只需10-5s就可以完成。但实际并非如此。就可以完成。但实际并非如此。 并不是反应物分子的每一次碰撞并不是反应物分子的每一次碰撞都能都能发生反应，我们把能够发生化发生反应，我们把能够发生化 学反
14、应的碰撞叫做学反应的碰撞叫做有效有效碰撞碰撞。 活化能活化能 分子分子 运动运动 相互相互 碰撞碰撞 分子具有足分子具有足 够能量够能量 有合适的有合适的 取向取向 有效碰撞有效碰撞 化学反应化学反应 反应速率与活化分子的百分率成正比反应速率与活化分子的百分率成正比 活化能活化能 活化能：活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分活化分子高出反应物分子平均能量的部分 活化分子：活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子 E1： ：正反应的活化能 正反应的活化能 E2： ：逆反应的活化能 逆反应的活化能 E1-E2：反应热：反应热 E1 E2 反应物 生
15、成物 反应热 能 量 反应过程 活化能活化能 活化分子活化分子 活化能活化能 请请尝试用碰撞理论解释：尝试用碰撞理论解释： 1. 当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化 学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应 速率减小？速率减小？ 2. 当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速 率增大，而降低温度会使化学反应速率减小率增大，而降低温度会使化学反应速率减小？ 3. 催化剂如何改变反应速率？催化剂如何改变反应速率？ 微观解释微观解释 单位体
16、积内反应物单位体积内反应物 分子总数分子总数 反应物中反应物中 活化分子活化分子的百分数的百分数 单位体积内的单位体积内的 活化分子数活化分子数 有效碰撞几率有效碰撞几率 1. 浓度对化学反应浓度对化学反应速率的速率的影响影响0 浓度增浓度增 大一倍大一倍 单位体积内反应物单位体积内反应物 分子总数分子总数 反应物中反应物中 活化分子的百分数活化分子的百分数 单位体积内的单位体积内的 活化分子数活化分子数 有效碰撞几率有效碰撞几率 碰撞频率碰撞频率 2. 温度对化学反应速率的影响温度对化学反应速率的影响 升高温度升高温度 微观解释微观解释 无催化反应无催化反应 催化反应催化反应 使用催化剂只改
17、变反使用催化剂只改变反 应速率，不能改变反应速率，不能改变反 应焓变。应焓变。 E1 E2 反应物 生成物 反应热 能 量 反应过 程 能能 量量 催化剂催化剂改变了反应的途径，降低了反应的活化能，改变了反应的途径，降低了反应的活化能， 提高了反应体系中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的几率提高了反应体系中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的几率 提高，反应速率增大。提高，反应速率增大。 2.催化剂对催化剂对化学反应速率的影响化学反应速率的影响 微观解释微观解释 反应物的结构、性质反应物的结构、性质 浓度浓度 压强压强 温度温度 催化剂催化剂 其他：光、颗粒大小、溶剂等。其他：光、颗粒大小、溶剂
18、等。 改变了单位体积内活化分子的数目，改变了单位体积内活化分子的数目， 从而导致了化学反应速率的改变。从而导致了化学反应速率的改变。 改变了活化分子的百分数，从而改变了活化分子的百分数，从而 导致了化学反应速率的改变。导致了化学反应速率的改变。 影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素 2.外因外因 1.内因：内因： 知识小结 1.NO和和CO都是汽车尾气中的物质都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地它们能很缓慢地 反应生成反应生成CO2 和和N2，对此反应有关的叙述中不正确的对此反应有关的叙述中不正确的 是是（ ） A. 降 低 温 度 能 减 慢 化 学 反 应 速 率降 低 温 度 能
19、 减 慢 化 学 反 应 速 率 B.使用适当催化剂可以加快化学反应速率使用适当催化剂可以加快化学反应速率 C. 增 大 一 氧 化 氮 的 量 可 以 加 快 化 学 反 应 速 率增 大 一 氧 化 氮 的 量 可 以 加 快 化 学 反 应 速 率 D.改变压强对化学反应速率没有影响改变压强对化学反应速率没有影响 催化剂影响反应热吗？催化剂影响反应热吗？ D 当堂检测 2.(双选双选)某反应过程能量变化如图所示某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确下列说法正确 的的是是（ ） A.反应过程反应过程a有催化剂参与有催化剂参与 B.该反应为该反应为放热反应放热反应，热效应热效应 等于等于H
20、 C.改变改变催化剂催化剂，可可改变该改变该反应的反应的活化能活化能 D.有催化剂条件有催化剂条件下，反应下，反应的活化能等于的活化能等于E1+E2 BC 3. 将将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况， 其中能使最初的化学反应速率增大的是其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ ） A. 盐酸盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍的浓度不变，而使盐酸的用量一倍 B. 盐酸盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来一半的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来一半 C. 盐酸盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的
21、量 D. 盐酸盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍和碳酸钙不变，增大压强一倍 E. 加入加入CaCl2溶液溶液 F. 加入加入CaCl2固体固体 G. 将将CaCO3用用CaCO3粉末粉末代替代替 BG 4.影响化学反应速率的原因有以下几点：影响化学反应速率的原因有以下几点： A.活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数 B.增大分子的运动速率而使有效碰撞增加增大分子的运动速率而使有效碰撞增加 C.升高反应物分子的能量，使活化分子百分数增加升高反应物分子的能量，使活化分子百分数增加 D.降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加 下面改变化学反应速率的原因解释分别是（用序号填空）：下面改变化学反应速率的原因解释分别是（用序号填空）： （1）增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（）增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（ ） （2）对于有气体参与的体系）对于有气体参与的体系,增大压强使反应速率加快的主增大压强使反应速率加快的主 要原因是（要原因是（ ） （3）升高温度使反应速率加快的主要原因（）升高温度使反应速率加快的主要原因（ ） （4）使用催化剂使反应速率加快的主要）使用催化剂使反应速率加快的主要原因（原因（ ） A A C D