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第3節(jié)化學反應的速率 第2課時外界因素對化學反應速率的影響 第2章化學反應的方向 限度與速率 外界因素對化學反應速率的影響 本節(jié)知識目錄 學習目標定位 1 會分析濃度 壓強 溫度 催化劑對化學反應速率的影響 2 知道反應速率常數(shù) 活化能的含義 能夠根據(jù)相應規(guī)律解決有關(guān)問題 學習重難點 外界因素對化學反應速率的影響規(guī)律及實質(zhì) 知識回顧 溫故追本溯源 推陳方可知新 1 根據(jù)課本試自學有關(guān)碰撞理論的知識 1 有效碰撞 能夠引發(fā)化學反應的碰撞 2 活化分子 能夠發(fā)生有效碰撞的分子 知識回顧 溫故追本溯源 推陳方可知新 活化分子比普通分子所多出的那部分能量 活化能越小 普通分子就越容易變成活化分子 3 活化能 如圖 反應的活化能是E1 反應熱是E1 E2 知識回顧 溫故追本溯源 推陳方可知新 5 活化能與化學反應速率的關(guān)系 在一定條件下 活化分子所占的百分數(shù)是固定不變的 活化分子的百分數(shù)越大 單位體積內(nèi)活化分子數(shù)越多 單位時間內(nèi)有效碰撞的次數(shù)越多 化學反應速率越快 反應速率加快 4 普通分子 活化能 活化分子 活化能降低 普通分子變成活化分子 活化分子百分數(shù)增大 有效碰撞次數(shù)增多 2 影響化學反應速率的主要因素是反應物本身的性質(zhì) 不同化學反應具有不同的反應速率 外界條件對化學反應速率也產(chǎn)生影響 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 增大 增大1倍 正比 v kc H2O2 c HI 0 760L mol 1 s 1 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 與濃度無關(guān) 但受溫度 催化劑 固體表面性質(zhì)等因素的影響 溫度升高 k值通常增大 2 化學反應速率與反應物濃度的關(guān)系 1 速率方程 對于任意一個化學反應aA bB cC dD 其反應速率方程為v kcm A cn B 式子中m n k都由實驗測得 與化學方程式中的系數(shù)無關(guān) 2 反應速率常數(shù) 速率方程中的比例系數(shù)k稱為反應速率常數(shù) 它表示單位濃度下的化學反應速率 它具備以下特點 通常情況下 k值越大 反應進行得越快 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 3 壓強對化學反應速率的影響 對于氣體來說 在一定溫度下 一定質(zhì)量的氣體所占的體積與壓強成反比 結(jié)論 增大壓強 體積縮小 濃度增大 化學反應速率加快 增大壓強 體積縮小 反應物濃度增大 反應速率加快 微觀解釋 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 充入He 體積增大 c N2 c H2 c NH3 都減小 化學反應速率減小 1 由于固體 液體粒子間的空隙很小 增大壓強幾乎不能改變它們的濃度 因此對只有固體或液體參加的反應 壓強的變化對于反應速率的影響可以忽略不計 2 對于反應N2 3H2 2NH3 不同條件下 壓強對化學反應速率的影響 A 恒溫恒容密閉容器 充入N2 壓強增大 c N2 增大 化學反應速率加快 充入He 注He與反應無關(guān) 壓強增大 但c N2 c H2 c NH3 都不變 化學反應速率不變 B 恒溫恒壓密閉容器 歸納總結(jié) 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 壓強改變 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 改變固體物質(zhì)的物質(zhì)的量不能改變化學反應速率 因為固體物質(zhì)的濃度可視為常數(shù) A 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 容器的體積縮小或增大均會改變濃度 濃度改變反應速率一定會改變 體積不變 充入N2體系總壓強增大 但反應混合物濃度并未改變 反應速率基本不變 充入N2使容器體積增大 總壓強不變 但反應混合物濃度同等程度變小 反應速率變慢 C 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 有效碰撞 1 根據(jù)基元反應碰撞理論 能量較高 相互之間發(fā)生碰撞 能夠引發(fā)化學反應發(fā)生的反應物分子叫做活化分子 活化分子 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 對基元反應而言 其活化能是活化分子平均能量與普通反應物分子平均能量的差值 1 化學反應一般需要一個活化的過程 即能發(fā)生反應的分子 必須是先吸收能量后形成活化分子 3 活化能越高 反應越難進行 反應速率常數(shù)越小 可見 活化能是決定化學反應速率的內(nèi)因 2 普通反應物分子形成活化分子所吸收的能量叫活化能 Ea 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 不一樣 不同的反應 活化能差值很大 活化能越大 改變溫度對反應速率的影響程度就越大 因此 升高相同溫度時 對不同化學反應速率影響就不一樣 升高溫度 反應速率常數(shù)增大 化學反應速率增大 升高溫度 v正和v逆均增大 平衡向逆反應方向移動 歸納總結(jié) 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 溫度對反應速率的影響 對放熱反應 吸熱反應都適用 升溫 v吸 v放都加快 降溫 v吸 v放都減慢 A 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 比溫度 壓強 濃度對化學反應速率影響程度都要大 加快的速率可達幾千倍 因為使用催化劑降低活化能 也就是降低了阻礙反應進行的一個重要因素 使用催化劑 反應的活化能大幅度降低 反應速率常數(shù)變大 化學反應速率增大 學習探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 產(chǎn)生氣泡比較慢 產(chǎn)生氣泡比較快 Fe3 Cu2 對H2O2的分解都有催化作用 但Cu2 催化作用強 歸納總結(jié) 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 根據(jù)催化劑的作用原理可知 催化劑不能改變平衡轉(zhuǎn)化率 不能影響化學平衡的移動 能同等倍數(shù)地改變正 逆反應速率 值得注意的是 催化劑不是只提高正反應速率 而是同時 同等程度地提高正 逆反應速率 B 基礎(chǔ)自學落實 重點互動探究 影響因素 本質(zhì)原因 外部條件 濃度 溫度 壓強 催化劑 顆粒度等 影響反應速率的因素 要想反應快加速 增濃加壓升溫度 催化增大表面積 反應也可加速度 口訣記憶方法 自我檢測 1 2 檢測學習效果 體驗成功快樂 3 4 5 不變 增大 減小 增大 增大 增大 檢測學習效果 體驗成功快樂 1 2 3 4 5 表面積 濃度 溫度 接觸面積 表面積越大反應越快 濃度越大反應越快 升高溫度也可以加快反應速率 增加反應物之間的接觸面積 也可加快反應速率 D 檢測學習效果 體驗成功快樂 1 2 3 4 5 A 增大壓強反應速率增大 冬天氣溫低 反應速率降低 因為NO CO都有毒 對人類危害增大 改變溫度 壓強等外界條件 化學反應速率會改變 檢測學習效果 體驗成功快樂 1 2 3 4 5 A 體積不變壓強減小 檢測學習效果 體驗成功快樂 1 2 3 4 5 增大壓強 降低溫度 升高溫度 減小壓強 本講內(nèi)容結(jié)束請完成課時作業(yè)