(教案)第2章 第1节 第2课时 影响化学反应速率的因素 活化能-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

第2课时　影响化学反应速率的因素　活化能 学习任务目标 1．通过实验探究，了解温度、浓度、压强和催化剂对化学反应速率的影响。 2．知道化学反应是有历程的，认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。 3．能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。 1．影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质。 2．影响化学反应速率的外界因素，包括温度、浓度、压强、催化剂、固体的表面积等。 3．升高温度，化学反应速率增大；增大反应物的浓度，化学反应速率增大。 4．对于有气体参加的化学反应，缩小容器的体积，体系的压强增大，反应速率增大。 一、影响化学反应速率的因素 1．化学反应速率的测量(以Zn与稀硫酸反应为例) (1)实验 加入试剂 反应时间 反应速率 40 mL 1 mol·L－1硫酸 长 小 40 mL 4 mol·L－1硫酸 短 大 (2)结论 可以根据产生相同体积的氢气所需要的时间长短来比较化学反应速率的大小。 2．影响化学反应速率的因素 在一般情况下，当其他条件相同时： (1)浓度 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。 (2)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。大量实验证明，温度每升高10 ℃，化学反应速率通常增大为原来的2～4倍。这表明温度对化学反应速率的影响非常显著。 (3)催化剂 催化剂可以改变化学反应速率。 (4)压强 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。 二、活化能 1．反应机理 大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都称为基元反应。 如HI的分解反应经两步基元反应：2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 这种反应历程又被称为反应机理。 2．有效碰撞 3．活化能和活化分子 4．化学反应的过程 5．用碰撞理论解释不同条件对化学反应速率的影响 (1)浓度对化学反应速率的影响 当其他条件相同时，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，化学反应速率增大。同理，可以解释降低反应物浓度会使化学反应速率减小。 (2)温度对化学反应速率的影响 当其他条件相同时，升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，从而增加了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞的次数增加，因而化学反应速率增大。同理，可以解释降低温度会使化学反应速率减小。 (3)催化剂对化学反应速率的影响 目前，科学家普遍认为，催化剂之所以能改变化学反应速率，是因为它能改变反应的历程，改变反应的活化能(如图所示)。 显然，有催化剂时每一次反应的活化能比无催化剂时反应的活化能降低了很多。这就使更多的反应物分子成为活化分子，增大了单位体积内反应物分子中活化分子的数目，从而增大了化学反应速率。 6．影响化学反应速率的其他因素 向反应体系输入能量就有可能改变化学反应速率。例如通过光辐照、放射线辐照、超声波、电弧、强磁场、高速研磨等。 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大。 (　　) ×　提示：反应中固体的浓度是不变的，增加固体反应物的质量，化学反应速率不变。 (2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大。 (　　) ×　提示：对于无气体参与的化学反应，增大压强，反应速率不变。 (3)升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数。 (√) (4)催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率。 (　　) ×　提示：催化剂降低反应的活化能，使非活化分子转变为活化分子。 (5)对于气体反应体系，恒容时充入“惰性气体”，反应速率增大。 (　　) ×　提示：恒容时充入“惰性气体”，虽然总压强增大，但各组分压强不变，即各物质的浓度不变，反应速率不变。 2．下列条件的改变，一定能增大化学反应速率的是(　　) A．增大压强 B．升高温度 C．增大反应物的量 D．减小生成物的浓度 B　解析：A项，增大压强，如保持容器体积不变，充入与反应无关的气体，反应速率不变；B项，升高温度，对任何反应，速率都一定增大；C项，若是增大固体反应物的用量，反应速率不变；D项，减小生成物的浓度，速率减小。 3．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 D　解析：有效碰撞指活化分子之间发生合适取向的碰撞。 4．改变外界条件可以影响化学反应速率，针对H2(g)＋I2(g)2HI(g)，其中能使活化分子百分数增加的是 (　　) ①增加反应物浓度　 ②增大气体的压强　 ③升高体系的温度　 ④使用催化剂 A．①② B．②