2.1.2影响化学反应速率的因素课件(共29张PPT)2023—2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

(共29张PPT)
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
1．通过实验，从宏观上认识温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。
2．能从定性和定量结合的角度，用一定的理论模型说明外界条件改变对化学反应速率的影响
课程目标
食物变质
金属锈蚀
溶洞形成
你希望这些反应是加快还是减慢呢？
【思考】在必修教材的学习中，我们知道了钠和水、镁和水的反应速率是不一样的，这说明了什么问题？
在相同条件下，不同的化学反应会有不同的速率，这表明反应速率首先是由反应物的组成、结构和性质等因素决定的。
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。
影响化学反应速率的因素有哪些呢？
影响反应速率的因素
内在因素：反应物的组成、结构和性质
外部因素：浓度、压强、温度、催化剂等
一、定性与定量探究影响化学反应速率的因素
浓度、压强、温度及催化剂等因素对反应速率的影响也很大，实验中可以通过定性观察的方法来比较化学反应速率的大小。除定性观察外，也可通过实验进行定量测定。
【思考】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
研究影响化学反应速率的因素
【提出问题】
浓度、温度、催化剂等外界因素如何影响化学反应速率？
【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。
实验原理
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
2H2O2 2H2O ＋ O2
设计思路
控制变量法
1.确定变量
2.定多变一
实验方案设计
影响因素 反应原理 方案设计 实验现象 结论
浓度
温度
催化剂
实验设计
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
1. 浓度对化学反应速率的影响
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
0.5
慢
快
5mL 0.1mol/L H2SO4
+ 5mL 0.1mol/L Na2S2O3
出现淡黄色浑浊慢
出现淡黄色浑浊快
浓度对化学反应速率的影响
Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+S↓+H2O
+2 +4 0
5mL 0.5mol/L H2SO4
+ 5mL 0.1mol/L Na2S2O3
【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。
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
实验设计
5
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ＋S ＋H2O
2. 温度对化学反应速率的影响
70
快
慢
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
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。
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 5mL 1 mL 0 mL 室温
2 5 mL 0 mL 1 mL 室温
实验结论
其他条件相同时，使用催化剂可以改变（加快）化学反应速率。
较多
2H2O2 2H2O ＋ O2
3. 催化剂对化学反应速率的影响
实验设计
较少
【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。
上述实验探究中，你对探究影响化学反应速率的因素有哪些新的认识？你用到了哪些科学方法？
可以用一个反应研究不同因素对反应速率的影响，也可以用不同反应研究同一个因素对反应速率的影响。
思考与讨论
控制变量法、科学归纳法、对照实验法、定性观察法、定量测定法。
他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大；减小减小。
结论
1. 此规律只适用于有气体参加或在溶液中进行的反应，对于固体或纯液体反应物，一般情况下其浓度视为常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。
2. 气体或溶液浓度的改变与反应速率的关系并不是一概如此，若随着浓度的改变，物质的本质发生了变化，那么反应速率的含义也不同了。
他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大；减小减小。
结论
对于有气体参加的反应来说，增大压强，化学反应速率加快。
减小压强，化学反应速率减慢。
压强对化学反应速率的影响实质上是通过改变气体反应物的浓度来实现的。
对于气体有下列几种情况：
⑴恒温时：增大压强→体积减小→C增大→反应速率增大
⑵恒温时，恒容密闭容器中：
⑶恒压时：充入“无关气体”（如He）→引起体积增大，→各反应物浓度减小→反应速率减慢。
①充入气体反应物→反应物浓度增大→总压增大→反应速率增大；
②充入“无关气体”（如He）→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
N2 + 3H2 2NH3
其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大；减小减小。
结论
其他条件相同时，对于有气体参加的反应来说，增大压强，化学反应速率加快。
减小压强，化学反应速率减慢。
其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。
2. 温度对反应速率的影响，无论固体、液体、气体都适用。
一般，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大到原来的2～4倍。
1. 温度对化学反应速率的影响对放热反应和吸热反应都适用。
注意：
v2
v1
＝（2～4)
t2－t1
10
其他条件相同时，增大反应物浓度反应速率增大；减小减小。
结论
其他条件相同时，对于有气体参加的反应来说，增大压强，化学反应速率加快。
减小压强，化学反应速率减慢。
其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小。
其他条件相同时，催化剂通常可以加快化学反应速率。
对于一个化学反应，不同的催化剂，催化作用不同。实验时应选用合适的催化剂。
1. 使用催化剂能改变反应的路径，降低反应所需的活化能，从而改变反应速率，但反应热不变。
2. 使用适当的催化剂能减少过程中的能耗。
催化剂在生产和化学实验上的意义
3. 理想的催化剂还可以大幅度提高目标产物在最终产物中的比率。
4. 催化剂有一定的选择性和活化温度。
5. 催化剂只能催化可能发生的反应，对不发生的反应无作用。
在各种外界条件中，温度对反应速率的影响能适应所有的反应。
要想反应快加速，增浓加压升温度；
催化增大表面积，反应也可加速度。
巧记
温度、固体反应物表面积的大小、反应物的状态、溶液的浓度、催化剂、压强、光照、电磁波、超声波、溶剂的性质、放射性辐照、激光、电弧、强磁场、高速研磨、扩散速率等都可以对化学反应的速率产生影响。
4、其他因素对反应速率的影响
Ⅱ.定量研究影响化学反应速率的因素
1.实验操作：按如图所示安装两套装置A、B，在锥形瓶内各盛大小相同的2 g锌粒，通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L－1和40 mL 4 mol·L－1的硫酸溶液。
在用上述实验测定锌与硫酸反应的速率时，
(1)为确保测定的准确性，应注意哪些事项？
深度思考
提示　①锌的颗粒(即表面积)大小基本相同；
②40 mL的稀硫酸要迅速加入；
③装置气密性良好，且计时要迅速准确。
(2)用右述装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，请从装置的缺陷的角度分析可能的原因，并帮助设计改进措施。
提示　原因：忽视加入硫酸排出气体的体积。
改进装置：
(3)除用注射器收集气体，你还可用哪些定量仪器测量收集氢气的体积？
提示　气体收集可以用排水量气装置
(4)除了测定氢气的体积外，你还能设计哪些方案测定锌与稀硫酸反应的速率？
提示　①在恒容反应装置中，测定一段时间内压强的变化；
②测定一段时间内H＋的浓度变化；
③测定一段时间内锌粒的质量变化。
影响化学反应速率的因素
1.内因
2.外因
浓度
压强
温度
催化剂
其它
物质本身的结构和性质
（主要）
小结：
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(　　)
实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O
V/mL V/mL V/mL
A 25 5 0.1 10 0.1 5
B 25 5 0.2 5 0.2 10
C 35 5 0.1 10 0.1 5
D 35 5 0.2 5 0.2 10
D