内容正文:
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。
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化学
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 成正比。
(2)有效碰撞的定义:能 的碰撞。
单位时间内反应物分子间的碰撞次数
发生反应
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(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
的分子。
(2)活化能: 的平均能量与 的平均能量之差。
有效碰撞
活化分子
所有分子
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3.基元反应
(1)基元反应:反应物分子经过 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 ,活化分子所占比例越 ,有效碰撞的比例就越 ,化学反应速率越 。
一次碰撞
大
小
小
小
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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。
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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。
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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 ;反之,反应速率 .
(2)规律总结:其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率 ;减小反应物的浓度,反应速率 。
(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 →单位时间内有效碰撞的次数 →反应速率 ;反之,反应速率 。
大
减小
增大
减小
增多
增加
增大
减小
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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 ,浓度 ,化学反应速率 。
减小
增大
增大
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(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 →单位时间内有效碰撞的次数
→反应速率 ;反之,反应速率 。
增多
增加
增大
减小
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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。
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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。
( )
×
×
×
√
√
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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。
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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?