(共26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
提出问题
影响化学反应速率的因素有哪些?
一、实验探究影响化学反应速率的外界因素
镁与盐酸反应比铜与盐酸反应剧烈
粉末状碳酸钙比块状碳酸钙与盐酸反应剧烈
反应物本身
的性质
浓度
温度
催化剂
接触面积
动手时间
如何定性比较化学反应的快慢?
颜色变化快慢
产生气泡快慢
产生浑浊快慢
固体减少快慢
1.定性研究影响化学反应速率的因素
一、实验探究影响化学反应速率的外界因素
定性研究影响化学反应速率的因素
(1)实验原理
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论
浓度 均出现 ,但后者_______ _______ 增大反应物浓度,化学反应速率_____
浑浊
出现浑
浊更快
增大
温度 混合后均出现 ,但70 ℃热水一组_____ __________ 升高温度,化学反应速率_____
浑浊
首先
出现浑浊
增大
定性研究影响化学反应速率的因素
催化剂 前者 ,后者_____________ 催化剂能_____
化学反应速率
无明显现象
出现大量气泡
加快
定性研究影响化学反应速率的因素
定量研究影响化学反应速率的因素
1.原理:Zn + H2SO4===ZnSO4 + H2↑
2.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。
3.实验记录及结论(记录收集10 mL H2所用的时间)
加入试剂 反应时间(填“长” 或“短”) 反应速率(填“快” 或“慢”) 结论
1 mol·L-1 H2SO4溶液 _____ _____ 增大反应物浓度,化学反应速率______
4 mol·L-1 H2SO4溶液 _____ _____
增大
长
短
慢
快
定量研究影响化学反应速率的因素
4.实验拓展探究
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?________________________________________________________________________________________________。
(2)用上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,从装置缺陷的角度分析可能的原因是______________________ 。
忽视加入稀硫酸排出气体的体积
锌的颗粒(即比表面积)大小基本相同;稀硫酸要迅速加入;装置气密性良好,且计时要迅速准确
(3)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?
_______________________________________________
_______________________________________________
________________________________________________
在恒容反应装置中,测定一段时间内压强的变化;
测定一段时间内H+的浓度变化;
测定一段时间内锌粒的质量变化等。
(1)任何化学反应都可以通过反应现象判断化学反应的快慢
(2)测定化学反应速率,可以用比色的方法测定溶液颜色的深浅
进行比较
正误判断
×
(3)可用装置 测定过氧化氢分解的化学反应速率
√
×
(4)锌与H2SO4反应,H2SO4的浓度越大,产生H2的速率越快
×
大本P19
浓度
二、外界因素对化学反应速率的影响
增大反应物的浓度,化学反应速率加快
减小反应物的浓度,化学反应速率减慢
1.适用于气体或溶液参与的反应;
2.实际参加反应的离子浓度的变化,
才会引起反应速率的改变。
1.适用于有气体参与的反应;
2.通过浓度对反应速率的影 响实现速率改变。
压强
减小压强,引起气体反应物浓度减小,化学反应速率减慢
增大压强,引起气体反应物浓度增大,化学反应速率加快
二、外界因素对化学反应速率的影响
恒容时
总压增大,各物质浓度不变,反应速率不变
反应速率加快
→
总压增大
→
浓度增大
充入气体反应物
→
充入惰性气体
→
反应速率减慢
恒压时
充入惰性气体
→
体积增大
→
各反应物浓度减小
→
注意:
压强只有影响到反应物浓度时,才会影响化学反应速率
2.对于反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
(1)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氮气,反应速率______
(填“增大”“减小”或“不变”,下同),原因是______________________________________________。
(2)恒温恒容条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率________,原因是__________________________________________________________。
(3)恒温恒压条件下,向反应体系中充入氦气,反应速率________,原因是
________________________________________________。
增大
增大反应物的浓度,化学反应速率增大
不变
恒容条件下,充入氦气,
反应物和生成物的浓度不变,化学反应速率不变
减小
压强不变,充入氦气,容积增大,
反应物和生成物的浓度减小,化学反应速率减小
大本P22
温度
升高温度,化学反应(正反应、逆反应、放热反应、吸热反应)速率加快
降低温度,化学反应速率速率减慢
二、外界因素对化学反应速率的影响
同等程度影响正、
逆反应速率
催化剂
逆催化剂减慢
化学反应速率
正催化剂加快
化学反应速率
二、外界因素对化学反应速率的影响
其他因素
影响反应速率的因素是多方面的
接触面积
溶剂的性质
光
超声波
磁场
二、外界因素对化学反应速率的影响
影响因素 规律
内因 反应物本 身的性质 反应物的化学性质越活泼,化学反应速率越快;反之化学反应速率越慢
外因 浓度 增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小
温度 升高温度,化学反应速率增大;
降低温度,化学反应速率减小
催化剂 一般地,使用催化剂能极大地加快反应速率
固体的 表面积 增大固体反应物的表面积,化学反应速率加快
其他 光照、溶剂、形成原电池等,也能影响化学反应速率
控制变量探究实验题的思维流程
明确影响实验探究结果的因素可能有哪些
确定变量
根据实验目的,只变化一种因素,看这种因素与探究的问题之间存在怎样的关系;同样的方法确定另一种因素的影响结果。
定多变一
选择数据(设置实验)要有效,且变量统一,否则无法做出正确判断。
数据有效
模型建构
2.控制变量法是化学实验的常用方法之一。某化学兴趣小组为探究外界条件对化学反应速率的影响,设计以下四组实验。
深度思考
实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
回答下列问题:
(1)V1=____,V2=____。
5
10
实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
深度思考
(2)设计实验方案①和②的目的是:___________________________________。
探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响
实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
深度思考
(3)设计实验方案②和④的目的是:____________________________。
探究温度对化学反应速率的影响
实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
深度思考
(4)各实验方案中均需加入一定体积的水的原因:________________________________。
各实验方案中混合液的体积均相等
实验 方案 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O
V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL
① 25 5 0.1 10 0.1 5
② 25 V1 0.2 5 0.2 10
③ 35 5 0.1 10 0.1 5
④ 35 5 0.2 5 0.2 V2
深度思考