专题2 第1单元 第2课时 影响化学反应速率的因素（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修1（苏教版2019）

专题2　化学反应速率与化学平衡 第一单元　化学反应速率 第2课时　影响化学反应速率的因素 栏目索引 基础落实·梳理必备知识 重难探究·提升关键能力 学以致用·发展学科素养 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 一、碰撞理论 1．有效碰撞 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．基元反应 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。 3．活化分子和活化能 (1)活化分子：化学反应中，能量较高、有可能发生________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。 有效碰撞 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)化学反应的过程中的活化能 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．化学反应速率与活化分子、有效碰撞的关系 反应的活化能越大，活化分子所占比例越__，有效碰撞的比例也就越__，化学反应速率越__。 小 小 小 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 二、影响化学反应速率的因素 1．内因——反应物的性质 影响化学反应速率的主要因素是反应物自身的性质。例如金属钠与冷水剧烈反应，而镁和沸水仅能微弱反应。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．外因——外界因素 (1)浓度 ①规律：其他条件相同时，增加反应物的浓度，反应速率____；减小反应物的浓度，反应速率____。 ②解释： 增大 减小 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)压强 ①规律：对于有气体参加的反应，在密闭容器中保持温度不变时，增大压强，反应速率____；减小压强，反应速率____。 ②解释： 增大 减小 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 如图所示： (3)温度 ①规律：其他条件相同时，升高温度，反应速率____；降低温度，反应速率____。 增大 减小 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②解释： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (4)催化剂 ①过渡态理论要点 a．反应物转化为生成物的过程中要经过________的过渡状态。过渡状态的平均能量与反应物分子的平均能量的差为反应的活化能。 b．Ea为______的活化能，Ea′为______的活化能。化学反应速率与反应的活化能大小密切相关，活化能越小，反应速率____。正反应的ΔH＝_________。 能量较高 正反应 逆反应 越大 Ea－Ea′ 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②催化剂对反应速率的影响 a．催化剂是通过____化学反应所需的活化能来增大反应速率的。有催化剂参与的反应，活化能(Ea1)____，则反应速率____；没有催化剂参与的反应，活化能(Ea2)____，则反应速率____。 b．使用催化剂同时降低了正反应和逆反应的活化能，但反应的ΔH____。 降低 较小 较大 较大 较小 不变 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (5)其他因素对化学反应速率的影响 如光、电磁波、超声波、增大反应物间的________等，均会对化学反应速率产生影响。 接触面积 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 探究一____影响化学反应速率的因素 以下是投篮球的三种情况：第一种，能量不够；第二种，方向不合适；第三种，足够的能量和合适的方向。化学反应也有类似的情况，碰撞理论认为改变外界条件可使单位体积内的活化分子数改变，从而使化学反应速率改变。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S [问题设计] (1)为什么增加反应物的浓度会影响化学反应速率？ 提示：其他条件不变，当增加反应物的浓度时，单位体积中活化分子的数目增多，有效碰撞的次数增多，导致化学反应速率增大。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)增大压强一定能增大化学反应速率，减小压强一定能减小化学反应速率吗？为什么？如何理解“改变体系压强可改变化学反应速率”？ 提示：其他条件不变时，增大压强不一定增加反应物的浓度，单位体积中活化分子的数目不一定增多，有效碰撞的次数不一定增多，反应速率不一定增大。其他条件不变时，减小压强不一定减小反应物的浓度，单位体积中活化分子的数量不一定减少，有效碰撞的频率不一定减小，反应速率不一定减小。所以，只有改变了压强，导致反应物浓度改变时，才能改变化学反应速率。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)为什么改变温度会影响化学反应速率？ 提示：在其他条件不变时，升高温度，可以使反应物分子能量增大，一部分原来能量较低的普通分子变成活化分子，使活化分子百分数增多，有效碰撞次数增多，化学反应速率增大。 (4)催化剂改变化学反应速率时是否改变化学反应的焓变？ 提示：催化剂通过改变化学反应的活化能改变化学反应的反应速率，但不能改变化学反应的焓变。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (5)锌与100 mL 2 mol·L－1盐酸反应，下列措施如何改变化学反应速率？你是如何进一步理解浓度对反应速率的影响？ ①加入NaCl固体　②加入NaCl溶液 ③加入2 mol·L－1盐酸　④加入硫酸钠固体　⑤将锌片换成锌粒 提示：①加入NaCl固体不影响； ②加入NaCl溶液，稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小； ③加入2 mol·L－1盐酸，氢离子浓度不变，反应速率不变；④加入硫酸钠固体不影响；⑤将锌片换成锌粒增大接触面积，化学反应速率增大。 浓度对反应速率的影响是实际参加反应离子浓度的变化。固体的多少不影响化学反应速率，但固体的表面积增大，化学反应速率增大。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (6)在一密闭容器中充入1 mol H2和1 mol I2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。分析下列问题，同时体会压强对化学反应速率的影响。 ①向下压缩活塞，各物质浓度怎样变化，反应速率怎样变化？ 提示：压缩体积，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度均增大，反应速率增大。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ②如果保持温度和容器容积不变，向其中充入稀有气体He，增大压强，反应速率怎样变化？ 提示：容积不变，则H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度不变，化学反应速率不变。 ③保持温度和容器内压强不变，向其中充入稀有气体He，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度怎样变化？化学反应速率怎样变化？ 提示：温度、压强不变，充入He，必然要增大容器体积，使H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度减小，化学反应速率减小。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．纯液体和固体对反应速率的影响因素分析 纯液体和固体的浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率，但固体颗粒的大小影响接触面积的大小，故影响反应速率。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．温度对化学反应速率影响的分析 升高温度，可以增加分子能量，增大活化分子百分数，且加快分子运动，增大分子的碰撞次数，因此升高温度可以增大化学反应速率。反之，降低温度可以减小化学反应速率。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．催化剂对化学反应速率影响的分析 (1)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，故能改变反应达到平衡的时间。 (2)理论解释：使用催化剂→降低化学反应所需的活化能→更多的反应物分子成为活化分子→大大增加单位体积内的活化分子百分数→显著增大化学反应速率。 (3)催化剂只有在适宜的温度下活性才能达到最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 【例1】 (2024·江苏镇江高二质检)不足量的锌粉与100 mL 0.1 mol·L－1 的稀硫酸反应，反应的速率太小。为了增大此反应的速率而不改变H2 的产量，可以使用如下方法中的(　　) ①加H2O　②加NaOH 固体　③滴入几滴浓盐酸　④加CH3COONa固体　⑤加NaCl 溶液　⑥滴入几滴硫酸铜溶液　⑦升高温度　⑧改用10 mL 1 mol·L－1 硫酸 A．①②⑥⑦ B．③⑤⑧ C．③⑦⑧ D．④⑤⑦⑧ C 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 外界条件对化学反应速率影响的理论解释 影响化学反应速率的外界条件主要有温度、浓度、压强和催化剂，其影响归纳如下： (1)有效碰撞理论 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)过渡态理论 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．(2023·福建龙岩高二期末)在C(s)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强　②增加炭的量　③恒容下通入CO2　④恒容下充入N2　⑤恒压下充入N2，其中能够使反应速率增大的措施是(　　) A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④ C 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 探究二____控制变量法研究对化学反应速率的影响 结合下列反应： Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O2===2H2O＋O2↑ 设计实验探究外界条件不同对化学反应速率的影响。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S [问题设计] (1)表一中V、T分别为多少？为什么？ 提示：Na2S2O3溶液浓度不同，硫酸浓度相同，因此V＝2，T是室温。 (2)表二中，V为多少？为什么？ 提示：V＝5。温度不同，浓度必须相同。 (3)表三中，V1、V2分别是多少？为何都是室温条件？ 提示：V1＝2，V2＝1。催化剂不同，其余条件必须相同。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S “控制变量”实验探究及解题思路 (1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。 (2)定多变一：在探究时，应该先确定其他因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。 (3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 【例2】 (2023·江苏连云港高二质检)影响化学反应速率的因素有很多，某课外兴趣小组用实验的方法对其进行探究。 (1)实验一：取3 mol·L－1的H2O2溶液各10 mL分别进行下列实验，实验报告如下表所示。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ①实验1、2研究的是________________对H2O2分解速率的影响。 ②表中数据a的值应该为________________；实验2、3研究的是________________对H2O2分解速率的影响。 ③如果实验3中30 s时共收集到气体的体积为11.2 mL(已折算成标准状况下)，则用过氧化氢表示的0～30 s的平均反应速率为________________ mol·L－1·min－1。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (2)实验二：已知Cu2＋对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S ①装置甲：通过观察气泡产生的速率，比较二者的催化效果。但小组某同学提出将硫酸铜改为氯化铜更好，其理由可能是 ____________________________。 ②通过装置乙也能比较二者的催化效果。同温同压下，均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。则实验中还需要测量的数据是________________________。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (3)实验三：取等量的氯酸钾分别加入A、B两试管中，直接加热试管A中的氯酸钾，基本无气体产生；向试管B中再加入少量高锰酸钾，生成气体体积与时间的关系如图所示。不考虑温度的影响，分析：图中t1 min前，B试管中产生气体的速率较慢且量少的原因可能为_____________，t1 min后，B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为____________。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 答案：(1)①温度　②10　催化剂　③0.2 (2)①用氯化铜溶液，只有金属离子不同，得到的实验结论更可靠　②测定产生相同体积的气体所用的时间 (3)氯酸钾自身受热分解化学反应速率较慢　试管B中加热产生的二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S (1)该实验进行的目的是____________________________； 淀粉溶液的作用是____________________________。 (2)表中Vx＝________________，通过比较t1、t2、t3的大小，试推测该实验结论：____________________________。 答案：(1)探究反应物(Na2S2O3)的浓度对化学反应速率的影响　作为显色剂，检验I2的存在 (2)4.0　其他条件不变，反应物浓度越大，化学反应速率越大 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 1．对于反应4A＋2B⥫⥬3C，下列说法正确的是(　　) A.某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同 B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小 C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快 D．若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化 B 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，A错误；如果反应物、生成物都不是气体，则增大压强对化学反应速率无影响，C错误；若A是固体或纯液体，增大或减小A的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，D错误。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 2．在恒温、恒容条件下，能使A(g)＋B(g)⥫⥬C(g)＋D(s)正反应速率增大的措施是(　　) A．减小C或D的浓度 B．再加入一定量D C．减小B的浓度 D．增大A或B的浓度 D 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 3．设反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)　ΔH＜0的正、逆反应速率分别为v1和v2，则温度升高时，v1和v2的变化情况为(　　) A．v1增大，v2减小　　　 B．v1减小，v2增大 C．v1和v2均增大 D．v1和v2均减小 C 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 4．某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减少的方法，研究影响反应速率的因素。所用硝酸浓度为1.00 mol·L－1、2.00 mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验硝酸用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。 请完成以下实验设计表。 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 解析： 专题2　化学反应速率与化学平衡 化学 选择性必修1 化学反应原理 S 课时梯级训练(9) 谢谢观看！ $$