人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率图文ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修1第一节 化学反应速率图文ppt课件，共25页。PPT课件主要包含了使用催化剂，降低活化能，降低反应的活化能，活化分子的百分比增大，活化分子的数目增多，有效碰撞次数增多，化学反应速率加快，改变反应的历程，催化剂，降低基元反应活化能等内容，欢迎下载使用。
4、催化剂对化学反应速率的影响
规律：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。如不特意说明，指正催化剂。
一般催化剂参加反应，但在反应前后其质量和化学性质保持不变。
为什么催化剂加快反应速率？
原因：在其他条件不变时，使用催化剂，改变了反应的历程，使发生的每一次反应所需的活化能降低，这就使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，从而提高了有效碰撞的频率，化学反应速率加快 。
催化剂对反应速率的影响
E2＜E1，当活化能的“门槛”降低了以后，活化分子百分数会增加，所以加入催化剂能加快反应速率
思考：为什么加入催化剂降低活化能就能提高活化分子百分数？
（1）使用适当的催化剂能减少过程中的能耗。
（2）使用催化剂能改变反应速率，但反应热没变。
H2O2+MnO2+2H+=Mn2++O2↑+2H2O ……… ①Mn2++H2O2=MnO2+2H+ …………………… ②
思考：加入催化剂改变反应历程（反应路径）是怎么回事？为什么加入催化剂能降低活化能？
2H2O2 ====== O2↑+2H2O
催化剂的研究是高科技领域的重要内容。
①使用催化剂同等程度的增大（减慢）正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。②凡是能改变反应速率而自身在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂，但物理性质可以发生改变。 ③催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用。④催化剂一定的具有选择性⑤催化剂中毒：催化剂的活性因接触少量的杂质而明显下降甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。
化学史： 美国科学家泽维尔教授用飞秒分光技术观察化学反应的过渡状态，因在飞秒化学方面的突出贡献，1999年泽维尔获得了诺贝尔奖。 要跟踪和检测化学反应中某些寿命极短的中间体或过渡态，必须采用10－15－10－12s的时间分辨技术，这种对超快速化学反应的研究被形象地称为飞秒（fs，1fs＝10－15s）化学。 这些研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源等非常重要。飞秒化学开创了化学反应的新世纪。我国在飞秒激光器的研究方面已达到国际水平。
埃及-美国（双国籍）化学家，物理学家 艾哈迈德·泽维尔（A·H·Zewail，1946—2016）
例题7：使用催化剂使反应速率加快的主要原因是（ ）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B、增大分子的运动速率而使有效碰撞次数增加C、升高反应物分子的能量，使活化分子的百分数增加D、降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加
例题8：某反应过程中的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.改变催化剂，可改变该反应的活化能B.该反应为吸热反应，反应热等于△HC.a反应过程有催化剂参与 D.在催化剂作用下，该反应的活化能等于E1+E2
解析：使用不同的催化剂，对该反应活化能的影响不同，故A项正确；该反应反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，故B项错误；b反应过程有催化剂参与，故C项错误；E1、E2分别代表b反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D项错误。
练习1：NO在空气中存在如下反应：
催化剂呈现几个活化能较低的过渡态
【解析】快反应速率快，图像表征为活化能低；慢反应反应速率慢，图像表征为活化能高。在思考多步反应中速率控制步骤时，我们要考虑活化能高，比较难进行的反应是速率控制步骤。因此在实际生产中我们可以通过选择慢反应的合适催化剂来加快总反应速率。
2NO(g)＋O2(g) ⇌ 2NO2(g)，△H＜0。此反应分两步进行：Ⅰ.2NO(g) ⇌ N2O2(g)， △H1＜0；Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g) ⇌ 2NO2(g)， △H2＜0。反应Ⅰ的反应速率数值较大，是一个快反应，而反应Ⅱ是一个慢反应。试确定哪步反应是反应速率的决速步骤，并绘制化学反应历程与能量变化图像。
【解析】第一步反应为可逆反应且快速平衡，而第二步反应为慢反应，所以v（第一步的逆反应）＞v（第二步反应），A正确。B由第二步、第三步可知反应的中间产物还有NO，故B错误。C反应第二步为慢反应，故NO2与NO3的碰撞仅部分有效。故C正确。D第三步为快速反应，所以活化能较低。故D错误。
练习2：反应2N2O5(g)→4NO2(g)＋O2(g)经历如下历程：第一步N2O5 ⇌ NO3＋NO2， 快速平衡；第二步NO2＋NO3→NO＋NO2＋O2，慢反应；第三步NO＋NO3→2NO2， 快反应。其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是（ ）A.v（第一步的逆反应） ＞v（第二步反应） B.反应的中间产物只有NO3C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应的活化能较高
1．加入催化剂一定会加快化学反应速率吗？答案　不一定，有的催化剂能加快化学反应速率，是正催化剂；有的催化剂能减缓化学反应速率叫负催化剂；若没有特殊说明，凡说的催化剂都指正催化剂。2．催化剂能使不能发生的反应发生吗？答案　催化剂能成千成万倍地增大反应速率，可逆反应的正、逆反应速率同时等倍地增大，它能缩短反应的时间，但不会使不能发生的化学反应自发进行，也不会改变化学反应的反应热。
例题9：下列关于催化剂的说法，正确的是 A．催化剂能使不起反应的物质发生反应B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变C．催化剂能改变化学反应速率 D．任何化学反应，都需要催化剂
影响化学反应速率的外界因素
当其它条件不变时得出结论:
固体颗 粒大小
小结：影响化学反应速率的外因
对反应速率的 影响：一般是:催化剂>温度>浓度。
单位体积分子总数增多， 但活化分子百分数不变
单位体积活化分子数增多
单位体积分子总数不变，但活化分子百分数增大
(1)催化剂能降低反应的活化能,ΔH也会发生变化。 (　　)(2)双氧水中加入MnO2,可以使生成O2的速率增大,是因为MnO2的催化作用。 (　　)(3)FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同。 (　　)(4)升高温度时，不论正反应是吸热还是放热，正、逆反应的速率都增大。( )
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
2.下列说法中正确的是(　　)A.增大反应物的物质的量一定能增大化学反应速率B.升高温度使放热反应速率减小,吸热反应速率增大C.使用正催化剂,能增大化学反应速率D.增大压强,肯定会增大化学反应速率
解析:增大反应物的物质的量不一定能增大反应物的浓度,故化学反应速率不一定增大;升高温度使分子运动加快,分子获得更高的能量,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率增大(无论化学反应是吸热反应还是放热反应);对有气体参加的反应,增大压强一定要使反应物的浓度增大,才会增大反应速率,反应物的浓度不变,其反应速率也不会发生变化。
3.下列说法中有明显错误的是(　　)A.对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大B.活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大D.加入适宜的催化剂,使分子能量增加从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率
解析:对有气体参加的化学反应,增大压强使体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大,A项正确;活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,只有能引起化学变化的碰撞才是有效碰撞,B项正确;升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,C项正确;加入适宜的催化剂,可降低活化能从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率,D项错误。
4.我国研究人员合作设计的一种“松果结构”铂金属催化剂，可用于电解法制备氢气，在制氢效果不变的情况下，将铂金属的用量降低到了传统商业催化剂的 。下列说法错误的是( )A.使用催化剂可以增加活化分子的百分数B.催化剂与反应物接触面积的大小会影响反应的焓变C.该研究说明催化剂的催化效果与结构有关系D.催化剂与反应物接触面积的大小会影响化学反应速率
解析：催化剂可降低反应的活化能，所以使用催化剂可以增加活化分子的百分数，A正确；使用催化剂不能改变反应的焓变，B错误；使用“松果结构”铂金属催化剂，在制氢效果不变的情况下，将铂金属的用量降低到了传统商业催化剂的 ，说明催化剂的催化效果与结构有关系，C正确；催化剂与反应物接触面积的大小会影响反应速率，D正确。