专题2 第一单元 第2课时 影响化学反应速率的因素-【导与练】2023-2024学年高中化学选择性必修1同步全程学习全书word（新教材，苏教版）

第2课时　影响化学反应速率的因素 1.通过相关化学实验,掌握外界条件(浓度、压强、温度、催化剂等)对化学反应速率的影响规律及实质。 2.能基于证据分析外部条件对化学反应速率的影响,建立认知模型,并能运用模型分析说明外界条件改变对化学反应速率的影响。 3.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。 学习任务1　浓度、压强对反应速率的影响 一、反应速率理论 1.碰撞理论 (1)碰撞理论要点。 反应物分子间必须相互碰撞才有可能发生反应,反应速率的大小与单位时间内反应物分子间的碰撞次数成正比。 (2)有效碰撞的定义:能发生反应的碰撞。 (3)发生有效碰撞的条件: ①发生碰撞的分子具有足够高的能量; ②分子在一定的方向上发生碰撞。 2.活化分子与活化能 (1)活化分子:在化学反应中,能量较高、有可能发生有效碰撞的分子。 (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。 3.基元反应 (1)基元反应:反应物分子经过一次碰撞就转化为产物分子的反应,称为基元反应,反应过程中没有任何中间物生成。 (2)复杂反应:经过两个或多个步骤完成的反应。 (3)基元反应的活化能与化学反应速率的关系。 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,有效碰撞的比例就越小,化学反应速率越小。 分步书写完成的化学反应,每一分步都属于基元反应吗? 提示:基元反应强调反应物分子经过一次碰撞就生成产物的反应,对于分步书写的化学方程式,并不代表每一分步是通过一次碰撞完成,所以不一定是基元反应。 二、浓度、压强对反应速率的影响 1.浓度对反应速率的影响 (1)实验探究。 实验 操作 向A、B、C三支试管中各加入2 mL不同浓度的硫代硫酸钠溶液,浓度依次为0.1 mol·L-1、0.05 mol·L-1、0.01 mol·L-1,再同时各加入2 mL 0.2 mol·L-1稀硫酸。 发生反应:Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 实验 现象 出现浑浊的快慢:A>B>C 实验 结论 其他条件相同时,硫代硫酸钠的浓度越大,反应速率越大;反之,反应速率减小 (2)规律总结:其他条件相同时,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)有效碰撞理论解释。 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。 2.压强对反应速率的影响 (1)影响规律分析与总结。 对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示: 由图可知:其他条件不变时,增大压强,气体体积减小,浓度增大,化学反应速率增大。 (2)有效碰撞理论解释。 增大压强→气体体积减小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数目增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→反应速率增大;反之,反应速率减小。 增大体系的压强一定能增大化学反应速率吗? 提示:不一定,压强对反应速率的影响,实质上是通过改变反应物浓度而实现的,改变压强若不能改变反应物浓度则不影响反应速率,如恒温恒容条件下充入稀有气体,或没有气体参与的反应改变压强等。 判断正误。 (1)活化分子间的碰撞为有效碰撞。(　×　) 提示:活化分子间碰撞不一定生成产物,也就不一定为有效碰撞。 (2)活化能为活化分子的平均能量。(　×　) 提示:活化能为活化分子平均能量与所有分子平均能量之差。 (3)碰撞理论适合所有的反应。(　×　) 提示:碰撞理论只适合基元反应,不适用于复杂反应。 (4)活化能越大反应越难发生。(　√　) (5)浓度和压强的增大均没有改变体系中活化分子的百分比。(　√　) 双氧水应用非常广泛。纺织、造纸工业可以用作纤维的漂白剂;有机工业可以作氧化剂;环境保护可处理各种有害废水。为探究浓度对H2O2分解反应速率的影响,同学们设计了如下两个实验,MnO2放在气球中,实验时将MnO2同时倒入试管中,在反应结束前的某一时间同时观察,现象如图所示。 探究　浓度对反应速率的影响 问题1:上述实验②应该加入多少毫升的10%H2O2溶液?加几克MnO2? 提示:10 mL的10%H2O2溶液,1 g MnO2。 问题2:实验①、②现象是什么?据此得出什么结论? 提示:②气球膨胀比①气球快。结论是c(H2O2)越大,H2O2分解速率越快。 问题3:气体浓度与压强有什么关系?纯液体或固体压强与浓度有无关系? 提示:气体浓度与压强成正比,所以气体压强改变可以从浓度角度分析对反应速率的影响。纯液体或固体浓度不受压强影响,固体或纯液体极难压缩,因此无气体参与的反应,改变压强,反应速率不受影响。 压强对化学反应速率影响的分析方法 改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起了浓度的改变。 对于有气