2020-2021学年高二化学人教版（2019）选择性必修1第二章第一节第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能(29张ppt））

第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能
1.理解浓度、压强、温度、催化剂等对化学反应速率的影响。（重点）
2.初步运用有效碰撞、碰撞的取向和活化分子等来解释影响化学反应速率的外界因素。（难点）
3.了解通过外界条件改变化学反应速率的方法和意义。
学习目标
炎炎夏日，食物也怕“热”，需要及时放到电冰箱中；而发酵时却常用温水。
【思考】（1）其中的道理是什么？
（2）影响化学反应速率的因素有哪些？
情景导学
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
问题导学
【知识回顾】
1.化学反应的实质是什么？
2.影响化学反应速率的因素有哪些？
【提示】化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成。
【提示】浓度、温度、压强、催化剂、固体接触面积、光照等。
浓度对反应速率的影响
实验探究
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
实验结论
其他条件相同时，增大反应物浓度化学反应速率增大，减小反应物浓度化学反应速率减小。
较慢
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ↑＋S ↓＋H2O
较快
0.5
注意事项：
1.此规律只适用于气体反应或溶液中的反应，对于纯液体或固体反应物一般情况下其浓度是常数，因此改变它们的量不会改变化学反应速率。一般来说，固体反应物表面积越大，反应速率越大，固体反应物表面积越小，反应速率越小。
2.化学反应为可逆反应，若反应物或生成物浓度改变，其正反应速率或逆反应速率的变化也符合上述的规律。
浓度对反应速率的影响
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
2.压强只对有气体参加的反应的速率有影响。
1.压强对于反应速率的影响是通过对浓度的影
响实现的。
温馨提醒：
压强对反应速率的影响
【深化提升】
1.对于有气体参加的可逆反应，增大压强，正、逆反应速率都增大；减小压强，正、逆反应速率都减小。
2.注意“真”变和“假”变。若体系的压强变化引起反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变，否则是“假”变。 如： 2SO2+O2 2SO3
A.恒压时充入He：由于SO2、O2、SO3的物质的量不变，体积V变大，浓度降低相当于“减压”，反应速率降低；
B.恒容时充入He：由于反应物、生成物浓度不变，体系压强不变相当于“假”变。
催化剂
△
压强对反应速率的影响
温度对反应速率的影响
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
实验探究
5
70
87
16
实验结论
其他条件相同时，升高温度化学反应速率增大，降低温度化学反应速率减小。
Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋SO2 ↑＋S ↓＋H2O
温度对反应速率的影响
注意：反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，降低温度，正、逆反应速率都减小。
实验探究
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}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
2H2O2 2H2O ＋ O2↑
1 mL
0 mL
0 mL
1 mL
催化剂对反应速率的影响
较多
较少
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。
注意：
1.同一催化剂能同等程度地改变化学反应的速率。
2.催化剂只能改变反应速率，不能将不反应变成反应。
3.催化剂有一定的选择性和活化温度。
4.催化剂中毒：催化剂的活性往往因接触少量杂质而
明显下降，甚至遭到破坏，这种现象叫催化剂中毒。
催化剂对反应速率的影响
【练一练】某学生做浓度对化学反应速率的影响的实验时，将3支试管编号为①②③，并按下表中物质的量进行实验，记录的时间数据是：16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下表的适当位置，并写出实验结论。
试管编号
加入3% Na2S2O3
加H2O
加H2SO4 (1∶5)
出现浑浊时间
①
3 mL
3 mL
5滴
a._____s
②
4 mL
2 mL
5滴
b._____s
③
5 mL
1 mL
5滴
c._____s
(1)将对应①②③的时间分别写出：
a.____________，b.____________，c.____________。
(2)实验结论____________________________________。
(3)写出反应的化学方程式_______________________________________。
33 s
28 s
16 s
反应物浓度越大，反应速率越快
Na2S2O3 +H2SO4 ==Na2SO4+SO2+S↓+H2O
1.为什么增大浓度、增大压强、升高温度、使用催化剂等会加快化学反应速率？
2.外界条件是如何影响化学反应速率的？能否从理论上加以解释？
【问题探究】
活化能
活化能
研究表明，大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而往往经过多个反应步骤才能实现。例如，2HI=H2+I2实际上是经过下列两步反应完成的：
2HI H2+2I·
2I· I2
每一步反应都称为基元反应，这两个先后进行的基元反应反映了2HI==H2+I2的反应历程。反应历程又称反应机理。
基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。以气体的反应为例，任何气体中分子间的碰撞次数都是非常巨大的。通常情况下，当气体的浓度为1 mol/L时，在每立方厘米、每秒内反应物分子间的碰撞课达到1028次。如果反应物分子间的任何一次碰撞都能发生反应的话，反应只需10-5s就可以完成。但实际并非如此。
并不是反应物分子的每一次碰撞都能发生反应，我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。
活化能
分子
运动
相互
碰撞
分子具有足够能量
有合适的取向
有效碰撞
化学反应
反应速率与活化分子的百分率成正比
活化能
活化能：活化分子高出反应物分子平均能量的部分
活化分子：具有较高能量，能够发生有效碰撞的分子
E1：正反应的活化能
E2：逆反应的活化能
E1-E2：反应热
活化能 活化分子
活化能
思考与讨论
请尝试用碰撞理论解释：
1. 当其他条件相同时，为什么增大反应物的浓度会使化学反应速率增大，而降低反应物的浓度会使化学反应速率减小？
2. 当其他条件相同时，为什么升高温度会使化学反应速率增大，而降低温度会使化学反应速率减小？
3. 催化剂如何改变反应速率？
微观解释
单位体积内反应物
分子总数
×
反应物中
活化分子的百分数
＝
单位体积内的
活化分子数
有效碰撞几率
1. 浓度对化学反应速率的影响0
浓度增大一倍
单位体积内反应物
分子总数
×
反应物中
活化分子的百分数
＝
单位体积内的
活化分子数
有效碰撞几率
碰撞频率
2. 温度对化学反应速率的影响
升高温度
微观解释
无催化反应
催化反应
使用催化剂只改变反应速率，不能改变反应焓变。
能
量
催化剂改变了反应的途径，降低了反应的活化能，提高了反应体系中活化分子的百分数，从而使有效碰撞的几率提高，反应速率增大。
2.催化剂对化学反应速率的影响
微观解释
反应物的结构、性质
浓度
压强
温度
催化剂
其他：光、颗粒大小、溶剂等。
改变了单位体积内活化分子的数目，
从而导致了化学反应速率的改变。
改变了活化分子的百分数，从而导致了化学反应速率的改变。
影响化学反应速率的因素
2.外因
1.内因：
知识小结
1.NO和CO都是汽车尾气中的物质，它们能很缓慢地反应生成CO2 和N2，对此反应有关的叙述中不正确的是（ ）
A.降低温度能减慢化学反应速率
B.使用适当催化剂可以加快化学反应速率
C.增大一氧化氮的量可以加快化学反应速率
D.改变压强对化学反应速率没有影响
催化剂影响反应热吗？
D
当堂检测
2.(双选)某反应过程能量变化如图所示,下列说法正确的是（ ）　　 　
A.反应过程a有催化剂参与
B.该反应为放热反应，热效应
等于ΔH
C.改变催化剂，可改变该反应的活化能
D.有催化剂条件下，反应的活化能等于E1+E2
BC
3. 将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中，若作如下改变的情况，其中能使最初的化学反应速率增大的是 （ 　　 ）
A. 盐酸的浓度不变，而使盐酸的用量一倍
B. 盐酸的浓度增大一倍，而使盐酸的用量减少到原来一半
C. 盐酸的浓度和用量都不变，增加碳酸钙的量
D. 盐酸和碳酸钙不变，增大压强一倍
E. 加入CaCl2溶液
F. 加入CaCl2固体
G. 将CaCO3用CaCO3粉末代替
BG
4.影响化学反应速率的原因有以下几点：
A.活化分子百分数不变，但提高单位体积内活化分子的总数
B.增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C.升高反应物分子的能量，使活化分子百分数增加
D.降低反应所需的能量，使活化分子百分数增加
下面改变化学反应速率的原因解释分别是（用序号填空）：
（1）增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因是（ ）
（2）对于有气体参与的体系,增大压强使反应速率加快的主要原因是（ ）
（3）升高温度使反应速率加快的主要原因（ ）
（4）使用催化剂使反应速率加快的主要原因（ ）
A
A
C
D