(讲义)专题2 第1单元 基础课时10 影响化学反应速率的因素-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(苏教版2019)

基础课时10　影响化学反应速率的因素 1．通过实验，从宏观上认识外界因素影响化学反应速率的规律，并能从活化分子的有效碰撞等微观的角度进行分析解释，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。 2．通过建立分析探究外界因素影响化学反应速率的思维模型，即“实验现象→影响规律→理论解释”，培养证据推理与模型认知的化学核心素养。 3．通过定性与定量研究影响化学反应速率的因素，提高学生设计探究方案、进行实验探究的能力，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 一、有效碰撞理论、活化能、活化分子 1．有效碰撞理论 (1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 (2)反应机理：先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 (3)基元反应发生的先决条件。 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。 (4)碰撞理论。 ①分子碰撞：化学反应发生的前提是反应物分子间发生碰撞。 ②有效碰撞： (5)活化能和活化分子。 ①活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 ②活化能：活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。 (6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图。 2．基元反应发生经历的过程 微点拨：(1)每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。 (2)活化分子的百分数越大―→单位体积内活化分数越多―→有效碰撞次数越多―→速率越快。 　(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)活化能大的反应一定是吸热反应 (×) (2)发生有效碰撞的分子一定是活化分子 (√) (3)有效碰撞次数多，反应速率快 (×) (4)基元反应过程中没有任何中间产物生成 (√) 二、影响化学反应速率的因素 1．浓度对反应速率的影响 (1)实验探究。 实验原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 实验操作 A　　　　　B　　　　　　C 实验现象 A中最先出现浑浊，B中其次，C中出现浑浊最晚 实验结论 浓度越大，反应速率越快 (2)影响规律。 其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大；减小反应物的浓度，反应速率减小。 (3)理论解释。 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几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。 【特别提醒】　对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变。 2．压强对反应速率的影响 (1)影响规律。 对于有气体参加的反应，在密闭容器中、一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示： 增大体系的压强对气体浓度的影响 由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积缩小，浓度增大，化学反应速率加快。 (2)理论解释。 增大压强→气体体积缩小→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几率增加→反应速率加快；反之，反应速率减慢。 【特别提醒】　压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。 (1)恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。 (2)恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。 3．温度对反应速率的影响 (1)实验探究。 实验原理 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 实验操作 第一支　　　第二支 第三支 实验现象 溶液紫红色褪去所需时间长短：第一支>第二支>第三支 实验结论 反应物的温度越高，反应速率越快 (2)影响规律：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。 (3)理论解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞次数增多→反应速率增大；反之，反应速率减慢。 【特别提醒】　一般而言，温度对反应速率的影响比浓度、压强等对反应速率的影响要大，也更容易控制。 4．催化剂对反应速率的影响 (1)实验探究。 原理 2H2O22H2O＋O2↑ 实验操作 A B　　　　　　C 实验现象 A试管中有气泡产生；B试管中迅速产生大量气泡；C试管中只观察到有少量气泡产生 结论 MnO2和FeCl3对H2O2分解都有催化作用，但MnO2催化作用较强，加入合适的催化剂能加快化学反应速率 (2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率增大。 (3)理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径(如下图