高中化学专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率优质课件ppt

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1．通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释。2．建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，强化“证据推理”核心素养的认知意识。3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高设计探究方案、进行实验探究的能力。
能否人为控制化学反应速率？
影响化学反应速率的因素有哪些？
在相同条件下，反应速率首先是由反应物自身的性质决定的。
Na2S2O3 + H2SO4=Na2SO4 + SO2↑+ S ↓ + H2O
均出现浑浊，先后顺序为A、B、C
c(Na2S2O3)增大，产生浑浊的速率加快
理论和实验研究表明：其他条件相同时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。
浓度对反应速率的影响，微观怎么解释？
碰撞理论碰撞理论是一种较直观的反应速率理论。该理论认为，反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应，反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成正比。但是，不是每次碰撞都能发生反应。
能发生反应的碰撞称为有效碰撞。
发生碰撞的分子具有足够高的能量
分子在一定的方向上发生碰撞
有效碰撞必须满足的条件：
化学反应中，能量较高、有可能发生有效碰撞的分子
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差
当增加反应物的浓度时，单位体积内反应物的活化分子数目增多，反应物发生有效碰撞的次数增多，反应速率增大。
基元反应：通过碰撞一步直接转化为产物的反应。例如：NO2 + CO NO + CO2
反应过程中没有任何中间产物生成
更多的化学反应过程分为多步进行 2HI H2 + I2 第一步： 2HI → 2I• + H2 第二步： 2I• → I2
每个基元反应都有对应的活化能。基元反应的活化能越大，反应物到达过渡态就越不容易，该基元反应速率就越慢。一个化学反应的速率就取决于速率最慢的基元反应。
压强增大，体积减小，反应物浓度增大，反应速率增大
有气体参加的反应，压强改变，化学反应速率如何变化？
压强减小，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
单位体积内活化分子数目增多
单位时间内有效碰撞几率增加
(2)压强变化实质为浓度变化，即压强改变⇒物质浓度改变⇒反应速率改变。若压强变化，物质浓度不变，反应速率不变。
(1)压强只针对有气体参加或生成的反应；若没有气体参加或生成，压强不影响反应速率。
如果容器体积不变，充入惰性气体使压强增大，化学反应速率如何改变？
容器体积不变，充入惰性气体，压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变
压强的改变必须引起浓度的改变，才能影响化学反应速率。
恒容：充入惰性气体―→总压增大―→反应物浓度不变―→反应速率不变。
保持容器内气体压强不变，向其中充入稀有气体，反应速率如何变化？
容器气体压强不变，充入惰性气体，容器的体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小
恒压：充入惰性气体―→体积增大―→反应物浓度减小―→反应速率减小。
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4=K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
溶液紫红色褪去所需时间长短：
反应物的温度越高，反应速率越快
科学研究表明，对于许多反应而言，一般温度每升高10 K，其反应速率可增加2~4倍。在实验室或工业生产中，常采用加热的方法使化学反应在较高的温度下进行，以提高反应速率。
对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。
温度对反应速率的影响规律：
其他条件相同时，升高温度→单位体积内活化分子数目增多→单位体积内活化分子百分数增多→单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大。
简单碰撞理论解释温度对化学反应速率的影响
②对于可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，降低温度，正、逆反应速率都减小。
①温度对反应速率的影响适用于任何反应，无论是放热反应还是吸热反应，升高温度，反应速率都增大，降低温度，反应速率都减小。
催化剂对H2O2分解化学反应速率的影响
较高浓度的H2O2在避光条件下的分解速率
2H2O2 2H2O + O2↑
过渡态理论：反应物分子并不只是通过简单的碰撞直接形成产物，而是必须经过一个形成活化络合物的过渡状态，并且达到这个过渡状态需要一定的活化能。
这与爬山类似，山的最高点便是过渡态。
有催化剂参与的反应，活化能（Ea1）较小，则反应速率较大；而没有催化剂参与的反应，活化能（Ea2）较大，则反应速率较小。
当其他条件相同时，使用催化剂，改变反应历程→活化能降低→活化分子百分数增多→单位体积、单位时间内有效碰撞次数增多→化学反应速率增大
2、催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。
1、催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
催化剂用于汽车尾气的净化
3、催化剂是改变化学反应速率最有效的手段之一。据统计，90%以上的化学工业涉及的化学反应都使用催化剂，使用催化剂可以带来巨大的经济效益。
外界条件对活化分子、活化能的影响
还有哪些影响化学反应速率的因素？
·药物研制中使用特定溶剂
1、下列有关说法不正确的是(　 　)A.加入适宜的催化剂，则活化分子百分数增大B.升高温度，使反应物分子中活化分子百分数增大C.对有气体参加的化学反应，增加反应物浓度，使反应物分子中的活化分子百分数增大，化学反应速率加快D.对有气体参加的化学反应，减小容器体积，使体系压强增大，可使单位体积内活化分子数目增大，化学反应速率加快
2、炭黑是雾霾中的重要颗粒物，研究发现它可以活化氧分子生成活化氧。活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是(　 　)A.每活化一个氧分子吸收0.29 eV的能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42 eVC.氧分子的活化是O—O键的断裂与C—O键的生成过程D.炭黑颗粒不是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂