化学人教版2019选择性必修1 2.1.2影响化学反应速率的因素（共26张ppt）

(共26张PPT)
走进奇妙的化学世界
选择性必修1
第二章 化学反应速率
与化学平衡
第一节 化学反应速率
第2课时 影响化学反应
速率的因素
【思考】除了物质本身的结构性质外，我们发现外界因素也会对化学反应速率造成影响。请举出一些生活中的例子，并说明相关的影响因素是什么？
浓度
温度
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）
温度、浓度（压强）、催化剂、接触面积等
反应物组成、结构、性质
影响化学反应速率的因素
如何影响呢？
学习
目标
第2课时
影响化学反应速率的因素
PART
01
PART
02
理解外界条件(温度、浓度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。
了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用
一. 定量研究影响化学反应速率的因素
【提出问题】
浓度、温度、催化剂等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？
【实验探究】
选择实验用品，设计实验探究影响化学反应速率的因素。
实验用品：
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。
0.1 mol/L Na2S2O3溶液、 0.1 mol/L H2SO4溶液、 0.5 mol/L H2SO4溶液、5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、蒸馏水、热水。
控制变量法
1. 选取同一个反应，探究不同因素产生的影响。
2.选取不同的反应，探究同一因素产生的影响。
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
2H2O2 2H2O ＋ O2
实验探究的整体设计
设计思路
方案一
编号 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 出现浑浊 的快慢 反应温度
浓度/(mol/L) 体积/mL 浓度/(mol/L) 体积/mL 1 室温
2 室温
0.1
5
5
0.1
5
0.1
5
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
0.5
浑浊较快
浑浊较慢
【结论】其它条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；减小反应物浓度，反应速率减小。
方案二
实验设计
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
编号 0.1 mol/L Na2S2O3溶液 蒸馏水 0.1 mol/L H2SO4溶液 出现浑浊的快慢 反应
温度
1 室温
2 室温
5 mL
3 mL
5 mL
5 mL
0 mL
2 mL
方案三
实验设计
2H2O2 2H2O ＋ O2
编号 5%H2O2溶液 1 mol/L FeCl3溶液 蒸馏水 相同时间出现 气泡的多少 反应温度
1 1 mL 室温
2 1 mL 室温
4 mL
2 mL
2 mL
0 mL
2、温度对化学反应速率的影响
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+S↓+H2O
+2 +4 0
5mL 0.1mol/L H2SO4
+ 5mL 0.1mol/L Na2S2O3
热水
冷水
出现淡黄色
浑浊快
出现淡黄色
浑浊慢
方案一
实验设计
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
编号 水浴 温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液的体积/mL 0.5 mol/L H2SO4 溶液的体积/mL 出现浑浊
的时间/s
1
2
5
5
5
5
20
70
87
16
结 论:其它条件相同时，
升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减小。
每升高10℃，速率增大2—4倍。
方案二
实验设计
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
编号 水浴 温度/℃ 0.1 mol/L Na2S2O3 溶液的体积/mL 0.1 mol/L H2SO4 溶液的体积/mL 出现浑浊
的时间/s
1
2
5
20
5
5
5
70
方案三
实验设计
2H2O2 2H2O ＋ O2
编号 水浴 温度/℃ 5%H2O2溶液 /mL 1 mol/L FeCl3溶液/mL 相同时间出现
气泡的多少
1
2
20
70
2
2
1
1
20℃
70℃
实验设计
2H2O2 2H2O ＋ O2
编号 5%H2O2溶液 1 mol/L FeCl3溶液 蒸馏水 相同时间出现 气泡的多少 反应温度
1 2 mL 室温
2 2 mL 室温
1 mL
0 mL
0 mL
1 mL
较多
较少
催化剂：其他条件相同时，使用催化剂可以改变（加快）化学反应速率。
不同的催化剂具有不同的催化效果。
对H2O2的催化效果：Fe3＋＞Cu2＋
【小结】
当其他条件相同时，
增大反应物浓度，化学反应速率增大;降低反应物浓度,化学反应速率减小。
升高温度，化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。大量实验证明，温度每升高100C，化学反应速率通常增大为原来的2~4倍。这表明温度对反应速率的影响非常显著。
催化剂可以改变化学反应速率。
对于有气体参加的化学反应，改变压强同样可以改变化学反应速率。
触面积:增大反应物的接触面积可以增大反应速率。
接触面积对化学反应速率的影响
结论4：
思考：人们常把固体试剂溶于水配成溶液再进行化学实验，原因是什么？
溶液中溶质以分子或离子形式存在，且分布均匀，使反应物分子或离子之间直接接触的机会极大地增加，可以大大提高反应速率。
当物质以溶液状态存在时，能增大化学反应速率。
思考：压强对化学反应速率的影响？
气
体
压强对反应速率的影响：
对于有气体参加的反应，其他条件不变，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，反应速率加快。
对于一定量的气体，增大压强指压缩容积，减小压强指增大容积.
注意：压强只对于有气体参加的反应有影响，当反应物都是固体或液体时，压强对速率无影响。
思考与交流
恒容时，向反应2SO2+O2 2SO3充入N2气，化学反应速率如何变化？
恒压时，向反应2SO2+O2 2SO3充入N2，化学反应速率如何变化？
恒容时通入惰性气体，体系压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，所以化学反应速率不变。
恒压时通入惰性气体，系统体积增大，反应物和生成物的浓度减小，所以化学反应速率减小。
二.　影响化学反应速率的因素的总结与运用
知识回顾：外界条件的改变对化学反应速率产生怎样的影响？
影响因素 条件改变 反应速率变化
浓度 增大反应物浓度
降低反应物浓度
温度 升高温度
降低温度
催化剂 使用催化剂
压强 有气体参与反应，增大压强
有气体参与反应，降低压强
加快
减慢
加快
减慢
加快
加快
减慢
你做对了吗？
D
题目解析
典例分析
注意
1.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
当有多个外界条件时,要对比找出其相同条件和不同条件,然后通过比较进行判断。影响化学反应速率的因素很多,本题从浓度和温度两个因素考查,结合选项知混合溶液体积都为20 mL,根据浓度越大、温度越高,反应速率越大,可以推知D选项正确。
（1）固体和纯液体的浓度可视为常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。
（2）若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化）。
（3）固体物质的反应速率与其表面积有关，颗粒越小，表面积越大，反应速率就越快，故块状固体可通过研磨来增大表面积，从而加快反应速率。
（4）对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。
题目解析
典例分析
2. 反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是 (　　)
A．将容器的体积扩大一倍
B．将容器的体积缩小一半
C．保持体积不变，充入N2使体系压强增大
D．保持压强不变，充入N2使容器体积变大
容器的体积缩小或增大均会改变浓度，浓度改变反应速率一定会改变
体积不变，充入N2体系总压强增大，但反应混合物浓度并未改变，反应速率不变
充入N2使容器体积增大，总压强不变，但反应混合物浓度同等程度变小，反应速率变慢。
C
注意
1、恒温时：增大压强→体积减少→C增大→反应速率增大
2、恒容时：
A、充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；
B、充入“无关气体”（如He、N2等）→引起总压增大，但各反应物的分压不变，各物质的浓度不变→反应速率不变
3、恒压时：充入“无关气体”（如He等）→引起体积增大， →各反应物浓度减少→反应速率减慢。
题目解析
·
·
曲线P比Q的拐点出现得早(先达到平衡)，说明P的反应速率快
最终P、Q在同一直线上，说明催化剂不能提高SO3的质量分数。
典例分析
3.①反应2SO2＋O2??2SO3进行的时间t和反应混合气中SO3的质量分数的关系如图所示。
曲线P表示使用了催化剂，曲线Q表示未使用催化剂。从图中可知，催化剂可以_____________，
但不能____________ _。
提高SO3的质量分数
加快反应速率
②漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温且黑暗处可保存一年，亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O(HClO2为弱酸)。向NaClO2溶液中滴加H2SO4，开始时HClO2分解反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是(　　)
A．溶液中的Cl－起催化作用 C．ClO2逸出，使反应的生成物浓度降低
B．溶液中的H＋起催化作用 D．在酸性条件下，亚氯酸钠的氧化性增强
　[由题目信息可知，NaClO2在酸性溶液中生成亚氯酸，生成的亚氯酸在刚加入硫酸时反应缓慢，随后反应突然加快，这说明分解生成的产物中的某种物质起了催化剂的作用。]
A
1．500 mL 1 mol·L-1的稀盐酸与锌反应,下列操作能使产生氢气的速率增大的是(　　)
A.在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量
B.将500 mL 1 mol·L-1的稀盐酸改为1 000 mL 1 mol·L-1的稀盐酸
C.用 1 mol·L-1的H2SO4溶液代替1 mol·L-1的稀盐酸
D.用浓硫酸代替1 mol·L-1的稀盐酸
C
题目解析
该反应的实质是2H++Zn=Zn2++H2↑,增大反应物浓度可使反应速率增大,由于纯固体、纯液体的浓度为定值,所以在忽略接触面积变化的情况下,增加锌的质量,不能增大反应速率。而将等浓度的盐酸由500 mL变为1 000 mL,只是改变了溶液的体积,并未改变其浓度,所以反应速率不变。用1 mol·L-1的H2SO4溶液代替1 mol·L-1的稀盐酸,溶液中氢离子浓度增加一倍,所以反应速率增大。浓硫酸与锌反应不产生氢气。
典题精练
2．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2,开始反应时,按正反应速率由大到小排列顺序正确的是(　　)
甲:500 ℃,10 mol SO2和5 mol O2的反应
乙:500 ℃,用V2O5作催化剂,10 mol SO2和5 mol O2的反应
丙:450 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应
丁:500 ℃,8 mol SO2和5 mol O2的反应
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、甲、丁、丙
C.乙、甲、丙、丁 D.丁、丙、乙、甲
解析:增大反应物浓度,升高温度,使用催化剂等均可增大反应速率。要比较正反应速率大小,则需要比较温度、是否使用催化剂及氧气和SO2的浓度,所以根据题干数据可判断正反应速率由大到小的顺序是乙、甲、丁、丙。
B
3.　100 mL 6 mol·L－1的H2SO4溶液与足量的锌粉反应，在一定温度下，加入下列物质，试将对v (H2)和n(H2)的影响填入下表中：
加入物质 对v(H2)的影响 对n(H2)的影响
Na2CO3固体
K2SO4溶液
NaNO3固体
通入一定量 HCl气体
解析　解答此题的关键是要弄清反应的实质，以及影响v (H2)的因素。具体分析如下：H2SO4和Zn反应的离子方程式为2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑，H＋浓度的变化影响反应速率，产生H2的物质的量受参与反应的H＋的物质的量影响。加入Na2CO3固体时，消耗部分H2SO4，减少H＋的物质的量和浓度；加入K2SO4溶液时，相当于加水稀释，H＋的物质的量不变，但浓度减小；加入NaNO3固体时，引入NO3－，NO3－在H＋的存在下与Zn反应，不生成H2；通入HCl时，HCl===H＋＋Cl－，增大了H＋的物质的量浓度和物质的量。
减小 减小
减小 不变
减小 减小
增大 增大
4.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
=
<
> = 　
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