2.2 影响化学反应速率的因素-2021-2022学年高中化学选修4【名师导航】同步Word教参(人教版)

第二节　影响化学反应速率的因素 目标与素养：1.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。(宏观辨识与科学探究)2.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。(宏观辨识与科学探究)3.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。(科学态度与社会责任)4.认识化学反应速率的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。(科学态度与社会责任) 一、有效碰撞理论简介 1．有效碰撞 2．活化分子与活化能 活化能越小，普通分子就越容易变成活化分子。如图所示：反应的活化能是E1，反应热是E1－E2。 3．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系 活化分子的百分数越大，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞次数越多，化学反应速率越快。 　举例说明实现向体系提供活化能的方法有哪些？ [答案]　加热、光照、超声波、核辐射、研磨等。 二、外界因素对化学反应速率的影响 1．浓度 (1)实验探究 原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验步骤 实验现象 酸性KMnO4溶液褪色 酸性KMnO4溶液褪色 褪色时间 褪色时间长 较0.1 mol·L－1 H2C2O4溶液褪色时间短 结论 若其他条件相同，H2C2O4浓度越大，酸性KMnO4溶液褪色越快，反应速率也越快；反之，H2C2O4浓度越小，反应速率越慢 (2)规律 反应物浓度增大→反应速率增大；反应物浓度减小→反应速率减小。 2．压强 针对有气体参加的压强的变化仅由反应容器的容积变化引起的反应，增大压强(减小容器体积)―→反应物浓度增大―→反应速率增大，反之，反应速率减小；对只有固体或纯液体参加的反应，压强变化几乎不影响反应速率。 3．温度 (1)实验探究 原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 实验操作 实验现象 混合后，两组均出现浑浊，但热水一组首先出现浑浊 结论 当其他条件相同时，升高温度反应速率增大，降低温度反应速率减小 (2)规律 温度升高，反应速率增大；温度降低，反应速率减小。 4．催化剂 (1)已知 ①双氧水分解生成O2的实验中 常用催化剂有MnO2、Fe3＋、Cu2＋，其催化能力MnO2>Fe3＋>Cu2＋。 ②酸性KMnO4氧化H2C2O4时所加的催化剂为Mn2＋或MnSO4。 ③淀粉水解时常用的催化剂为稀H2SO4或唾液，且唾液催化能力较强。 (2)结论：同一反应，用不同催化剂，反应速率不相同。 (3)规律 ①选用合适的催化剂，能使反应速率增大。 ②反应物之间同时发生多个反应时，催化剂有选择性，可以提高目标产物的比率。 5．其他因素对化学反应速率的影响 如光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨、增大反应物接触面积等，均会对化学反应速率产生影响。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)Na、Mg、Al与同浓度的稀H2SO4反应，反应速率相同。 (　　) (2)升高温度，加压均可增大任何反应的化学反应速率。 (　　) (3)锌与稀H2SO4反应时，硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。 (　　) (4)催化剂可以加快反应也可以改变反应热。 (　　) [答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 2．有效碰撞是指(　　) A．反应物分子间的碰撞 B．反应物活化分子间的碰撞 C．反应物分子发生合适取向的碰撞 D．活化分子之间发生合适取向的碰撞 [答案]　D 3．在一密闭容器中充入1 mol I2和1 mol H2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) (1)保持容器容积不变，向其中充入1 mol H2，反应速率______。 (2)升高温度，反应速率________。 (3)扩大容器体积，反应速率 ________。 [答案]　(1)增大　(2)增大　(3)减小 影响反应速率的外界条件 1.外界条件对反应速率的影响 影响因素 影响结果(其他条件不变) 浓 度 固体或 纯液体 浓度为常数， 增加反应物的量，反应速率不变(固体物质的表面积影响反应速率) 气体或 溶液 增大反应物的浓度，反应速率加快 升高温度 反应速率加快 增大压强 (缩小体积) 对于气体，反应速率加快；对于非气体物质，影响不大 使用正催化剂 反应速率加快 2.理论解释——有效碰撞理论 注意：①活化分子数变，反应速率不一定变；但活化分子百分数变，则反应速率一定变。 ②对于可逆反应，升温、加压，加入催化剂既加快正反应速率又加快逆反应速率。 科学探究：压强对反应速率影响的探究分析 对有气体参加的反应，压强对化学反应速率的影响可简