化学人教版（2019）必修第二册6.2.2影响化学反应速率的因素（共32张ppt）

(共32张PPT)
第二节 化学反应的速率与限度
第二课时 探究影响化学反应速率的因素
学习目标
1、理解影响化学反应速率的因素及规律。
2、学习实验研究的方法，能设计并完成一些化学实验
核心素养
1、变化观念：认识反应条件对化学反应速率的影响（控制变量）。
2、模型认知：学会用控制变量法说明外界条件改变对反应速率的影响。
思考讨论
对于下列这些反应，我们希望它反应速率快还是慢呢？
食物变质
橡胶老化
金属生锈
炼铁
工业制氨
反应速率可人为调控？
1. 影响化学反应速率的因素
（1）内因
不同的金属和冷水反应，剧烈程度不同，这意味着 是决定化学反应速率的主要因素。
物质自身的性质
知识回顾：比较金属和水的反应
钠和冷水反应 ；
镁和冷水反应 ；
剧烈
缓慢
想一想？
热天食物保存在冰箱里比在外面能存放得更久；
实验硫在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈；
木材劈得细小一些比整个大块木材烧得更快。
实验室用氯酸钾制氧气若使用二氧化锰反应更快；
影响化学反应速率的外界因素
反应物接触面积
浓度
温度
催化剂
对于同一化学反应，外界条件不同反应速率不同. 其中重要的外界条件有浓度、温度、压强、催化剂、反应物接触面积等。
2.影响化学反应速率的外界因素
外因
我们已经知道催化剂可以影响化学反应速率，此外，还有哪些反应条件会影响化学反应的速率？
【假设】影响化学反应速率的因素可能有反应温度、反应物浓度等。
【用品】5% H2O2溶液、1 mol/L FeCl3溶液、0.1 mol/L盐酸、1 mol/L盐酸、大理石碎块、冷水、热水、试管、试管夹、烧杯。
变量控制 p45
变量控制探究影响化学反应速率因素的一般原则是“定多变一”，即要保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应速率的影响。其探究流程为
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。
在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。
不同温度环境 实验现象
冷水
热水
（1）反应温度对化学反应速率的影响
在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3，溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将其中一支试管放入盛有冷水的烧杯中，另一支试管放入盛有热水的烧杯中，观察现象并进行对比。
不同温度环境 实验现象
冷水
热水
产生气泡速率较快
产生气泡速率较慢
实验结论：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大；降低温度，化学反应速率减小
（1）反应温度对化学反应速率的影响
规律：当其它条件不变时，升高温度，化学反应速率增大。降低温度，化学反应速率减小。
实验测得，温度每升高10度，化学反应速率通常增大原来的2～4倍。
注意：温度对反应速率的影响不受反应物状态的限制
1.对于反应M+N→P，如果温度每升高10℃，反应速率增加为原来的3倍。在10℃时完成反应的10%需要54min，将温度提高到40℃完成反应的10%需要的时间为( )
A.2min B.3min C.6min 　 D.9min
A
（2）反应物浓度对化学反应速率的影响
在相同环境温度下，取两支试管分别加入 5 mL 0.1mol/L 盐酸和 1mol/L 盐酸，再加入质量相等，体积相似的大理石碎石块，观察现象并对比。
实验 操作
实验 现象
实验 结论
2 mL 0.1 mol/L盐酸
2 mL 1 mol/L盐酸
等量的大理石碎块
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
加入1 mol/L盐酸的试管中生成气泡的速率更快
此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度视为常数，因此改变它们的量一般不会改变化学反应速率。
2.把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol/L硫酸的锥形瓶中，均加水稀释到50 mL，其中反应最快的是（ ）
A. 10 ℃，20 mL、3 mol/L的Na2S2O3溶液
B. 20 ℃，10 mL、4 mol/L的Na2S2O3溶液
C. 20 ℃，30 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液
D. 10 ℃，10 mL、2 mol/L的Na2S2O3溶液
C
3.下图为将Zn投入一定浓度一定体积的H2SO4中，
解释图像的成因。（纵坐标为H2的生成速率）
0-t1时速率加快是反应放热使温度升高，反应速率加快成为主要因素；
t1 后速率减慢是H2SO4浓度减小，反应速率减慢成为主要因素。
三，探究催化剂对化学反应速率的影响
实验现象 实验结论
无MnO2： 有MnO2：
无明显现象
能产生
大量气泡
MnO2可以使H2O2的分解速率加快
规 律：催化剂能改变化学反应的速率。
有的催化剂能加快化学反应速率，叫正催化剂；
有的催化剂能减慢化学反应速率，叫负催化剂。
在实践中，如没有特殊说明，凡说催化剂都是指正催化剂。
催化剂中毒：
催化剂对化学反应速率的影响
催化剂的催化性能往往因接触少量的杂质而明显下降甚至遭破坏，这种现象叫催化剂中毒。
催化剂只有在一定的温度下才能最大限度的显示其催化作用，不同的催化剂对温度的要求不一样。
科学.技术.社会P46
神奇的催化剂
生物催化剂—酶
三大特性： ①高选择性（专一性）
②高效率
③正常体温
4.某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
反应物 催化剂 温度
① 10 mL 10%H2O2溶液 无 25 ℃
② 10 mL 20%H2O2溶液 无 25 ℃
③ 10 mL 20%H2O2溶液 无 40 ℃
④ 10 mL 20%H2O2溶液 1～2滴0.1 mol· L-1 FeCl3溶液 40 ℃
通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)代表实验①的图示是____(2)对比实验③和④的目的是　 。
(3)通过上面对比实验，所得出的实验结论是 　。
Ⅳ
研究催化剂对反应速率的影响
其他条件不变，增大反应物浓度或升高温度或加入合适的催化剂，化学反应速率加快。
二、化学反应速率的影响因素
不同的化学反应，具有不同的反应速率，这说明化学反应速率的大小主要取决于 。
反应物本身的性质
1．内因
钠与水反应
镁与水反应
二、化学反应速率的影响因素
2.外因
浓度
增大反应物浓度
加快化学反应速率
减小反应物浓度
减慢化学反应速率
温度
升高温度
加快化学反应速率
降低温度
减慢化学反应速率
催化剂
多数情况下，使用催化剂能够加快化学反应速率
影响化学反应速率的条件除浓度、温度和催化剂以外，还有哪些条件？
四、压强对化学反应速率的影响
则体积缩小，反应物浓度增大
C（反）增大， ν增大
增大压强，
以反应N2 + 3H2 2 NH3为例
N2
H2
充入稀有气体He，
则压强不变，体积增大
（相当于减小反应物浓度）
C（反）减小， ν减小
He
N2
H2
二、恒容容器
（1）充入N2或H2，
（2）充入稀有气体He，
C（反）增大， ν增大
C（反）不变， 则ν不变
结论:对于有气体参加的反应，体系压强的改变，
只有引起了反应物浓度的变化，才会改变化学反应速率
一、活塞式容器
压强增大，反应物浓度增大
压强增大，反应物浓度不变
N2
H2
He
迁移练习：
一定温度下，对于反应N2 + O2 2 NO，在密闭容器中进行，
下列措施能增大反应速率的是（ ）
A、缩小体积使压强增大 B、恒容，充入N2
C、恒容，充入氦气 D、恒压，充入氦气
A B
C（反）不变， 则ν不变
体积增大,C（反）减小， ν减小
5、其他影响因素
除温度、催化剂、溶液的浓度、气体的压强、固体的表面积外，反应物的状态、溶剂、光照、原电池、光波、电磁波、超声波等都可以影响化学反应速率。
思考、下图表示锌和稀盐酸反应时产生氢气的速率与反应时间的关系，回答下列问题：
V(H2)
t/秒
0 a b
(1)从0到a时间段内反应速率加快的原因是：
（2）从a到b时间段内反应速率减慢的原因是:
该反应是放热反应,在0到a时间段内浓度变化不大，但温度升高，所以反应速率增大。
随着反应的进行，到a 后盐酸的浓度不断降低，反应速率将不断减小。
思考讨论
下列调控反应速率的措施或实验中，分别利用或体现了哪些影响反应速率的因素？
（1）向炉膛内鼓风，用煤粉代替煤块可以使炉火更旺。
（2）把食物存放在冰箱里，在糕点包装内放置除氧剂可以延长食品保质期。
（3）做化学实验时，为加速反应的进行，通常将块状或颗粒状的固体药品研细并混匀，或者将固体试剂溶于水配成溶液后再进行实验。
（4）铁在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不同。
增大氧气浓度
增大反应物的接触面积
降低反应温度
增大氧气的浓度
增大反应物的接触面积
减小氧气的浓度
p45
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)表面积相同的钠和镁分别与足量1 mol·L－1的盐酸反应，反应速率相同。(　　)
(2)增加反应物的量一定能加快化学反应速率。(　　)
(3)增大反应体系的压强，反应速率一定增大。(　　)
(4)用粗锌和稀硫酸反应制取氢气比用纯锌快。(　　)
(5)升温时不论吸热反应还是放热反应，反应速率都增大(　　)
(6)一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气，为减慢反应速率而又不影响生成H2的量，可向其中加入KNO3溶液(　　)
(7)碳酸钙与盐酸反应的过程中，再增加CaCO3固体，反应速率不变，但把CaCO3固体粉碎，可以加快反应速率(　　)
×
×
×
×
√
√
√
2.下列有关反应速率的说法正确的是
A.用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B.100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速
率不变
C.SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速
率变慢
D
解析：　铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，不选A；:加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，不选B；升高温度，反应速率加快，不选C；减小压强，反应速率减慢。
3.H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是
A.甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂
B.甲－浓度、乙－催化剂、丙－温度
C.甲－催化剂、乙－温度、丙－浓度
D.甲－温度、乙－催化剂、丙－浓度
A
解析：　由图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水浴中反应速率快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂。
4.下列各组反应(表中物质均为反应物)中，反应刚开始时放出H2的速率最大的是
选项 金属(粉末状) /mol 体积/mL 酸浓度/mol·L－1 酸 反应温度/℃
A Mg 0.1 10 6 HNO3 60
B Mg 0.1 10 3 HCl 60
C Fe 0.1 10 3 HCl 60
D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60
D
解析：　硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。
5.容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应：WO3(s)＋3H2(g) W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是
A.将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B.保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大
D.保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小
C
解析：　将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误，D正确。
THANK
YOU