2.1.2 影响化学反应速率的因素 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选修一

不同的化学反应会有不同的反应速率 反应物本身性质（内因） （ 反应物组成、结构和性质等 ） 决定 1天 1~2周 室温下 课题引入 1 §2.1.2 影响化学反应速率的因素 第二章 化学反应速率与化学平衡 1.学会运用变量控制的方法研究化学反应速率。 2.能用简单碰撞理论说明反应条件对化学反应速率的影响。 3.认识反应条件对化学反应速率影响的一般规律，能运用规律解释生产、生活和科学实验中的实际问题 目标引领 3 外因： 内因(主)： 浓度、压强、温度、催化剂、固体表面积等 反应物的化学性质越活泼，ν 越快 反应物本身的性质（主） 这些因素如何影响化学反应速率？我们如何测定化学反应速率？ 影响化学反应速率的因素? 独立自学 4 定性研究： 定量研究： 选择合适实验装置准确测量时间、气体体积、压强、pH等的变化。 选择实验现象明显的化学反应。通过观察冒气泡快慢；颜色变化；固体量减少；浑浊程度；温度变化等。 研究方法： 控制变量法 引导探究 5 （1）定性研究影响化学反应速率的因素 一、影响化学反应速率的因素 1.探究浓度对化学反应速率的影响 2.探究温度对化学反应速率的影响 3.探究催化剂对化学反应速率的影响 4.探究压强对化学反应速率的影响（适用于有气体参加的反应) 5.探究接触面积对化学反应速率的影响 引导探究 锥形瓶内分别放入2g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸和40 mL4 mol/L的稀硫酸，测量并记录收集10 mL H2所用的时间。 加入试剂 反应时间 反应速率 结论 40 mL 1 mol·L－1硫酸 40 mL 4 mol·L－1硫酸 长 短 慢 快 其他条件相同时， 反应物浓度大， 化学反应速率快 （2）定量研究影响化学反应速率的因素 如何解释浓度、温度、压强及催化剂等因素对化学反应的影响呢？ 二、活化能、简单碰撞理论 1918年，美国化学家路易斯提出了化学反应速率的简单碰撞理论。该理论认为，反应物分子间的碰撞是发生化学反应的先决条件。反应物分子间有效碰撞的频率越高，化学反应速率越大。 引导探究 8 1、基元反应：通过碰撞一步直接转化为产物的反应。 大多数化学反应并不是经过简单碰撞就能完成的，而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。 举个例子 总反应：2HI ==== H2 + I2 基元反应：2HI → H2 + 2I· 2I·→ I2 (1)每一步反应称为基元反应 (2)多步基元反应反映了反应历程 反应历程(反应机理)： 再比如总反应：2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l) 基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。 自由基：带有单电子的原子或原子团叫自由基。如 I·自由基、O·自由基。自由基反应活性很强，寿命极短 【思考】是不是反应物的分子每一次碰撞都能发生反应？ 能够发生化学反应的碰撞 力量不够 取向不好 有效碰撞 【思考】反应物的分子要发生有效碰撞需满足什么条件？ 发生有效碰撞的条件: (1)发生碰撞的分子必须有足够的能量； (2)分子发生碰撞时必须有合适的取向。 2、有效碰撞: 3、活化分子: 具有足够能量，能够发生有效碰撞的分子。 HI HI 能量（活化能） 普通分子 活化分子 比较普通分子与活化分子 4、活化能 活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差 反应物平均能量 活化分子平均能量 正反应的活化能 逆反应的活化能 活化分子变成生成物分子放出的能量 反应热：ΔH=E1﹣E2 即：正反应的活化能-逆反应活化能 活化能(正反应的活化能) E1： 活化分子变成生成物分子放出的能量(逆反应活化能) E2： 注意： (1)活化能越小,普通分子就越容易变成活化分子。 (2)活化能和反应速率的关系: 活化能越低，单位体积内活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数就越多，化学反应速率越快。 活化分子百分数 = 活化分子数 反应物分子数 ×100% (3)活化分子百分数的判断 ③有效碰撞的次数与单位体积内反应物中活化分子的数目(即活化分子百分数)有关。 普通分子 发生反应 活化分子 吸收能量 (活化能) 有效碰撞 合适取向 注意： ①能发生有效碰撞的分子一定是活化分子； ②活化分子的碰撞不一定是有效碰撞；(由于取向问题) ④其他条件不变时，同一反应活化分子在反应物中所占的百分数是一定的。 5、化学反应历程： B 当堂诊学 三、碰撞理论解释化学反应速率的影响因素 （1）浓度、压强对反应速率的影响 单位体积内 有效碰撞 几率 (次数) 化学反应速率 分子 总数 活化 分子数 活化分子百分数 增大浓度或增大压强 影响 外因 增加 增加 增多 加快 增大浓度 增大压强 不变 17 升温 催化剂作用：降低反应所需的活化能 单位体积内 有效碰撞 几率 (次数) 化学反应速率 分子 总数 活化 分子数 活化分子百分数 升高温度或加催化剂 影响 外因 不变 增加 增多 增加 加快 （2）温度、催化剂对反应速率的影响 目标升华 外因对速率影响的有效碰撞理论解释 影响 外因 单位体积内 有效碰撞 次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 增大压强 升高温度 使用催化剂 增加 增加 不变 增加 增大 增加 增加 不变 增加 增大 不变 增加 增加 增加 增大 不变 增加 增加 增加 增大 目标升华 D 当堂诊学 D 3.在有气体参与的反应中，①增大反应物浓度、②升高温度、③增大压强(压缩体积)、④加入催化剂，若以上四种方法均可使反应速率增大，完成下列问题： (1)降低反应活化能的是______(填序号，下同)。 (2)增加活化分子百分比的是________。 (3)未改变活化分子百分比，增加单位体积内分子总数的是________。 (4)增加单位体积内活化分子数的是__________。 ④ ②④ ①③ ①②③④ 4.下列说法错误的是（ ） ①碰撞理论认为，反应物分子间进行碰撞才可能发生化学反应 ②活化分子间的碰撞一定是有效碰撞 ③催化剂加快反应速率的本质是降低了反应的活化能 ④只有增加活化分子的百分含量才能加快反应速率 ⑤对于基元反应而言，温度升高，反应速率一定增加 A．①④ B．②④ C．③⑤ D．②⑤ B 1．下列说法错误的是(　　) ①当碰撞的分子具有足够的能量和适当的取向时，才能发生化学反应　 ②发生有效碰撞的分子一定是活化分子　 ③活化分子间的碰撞一定是有效碰撞　 ④活化分子间每次碰撞都发生化学反应　 ⑤能发生有效碰撞的分子必须具有相当高的能量 A．①④　　　　　 B．③④ C．④⑤ D．②⑤ 1．下列化学反应的速率，前者一定大于后者的是(　　) A．相同温度下，颗粒大小相同的锌粒分别与pH相同的硫酸和盐酸反应 B．A＋Beq \o(――→,\s\up17(500 ℃))C，D＋Eeq \o(――→,\s\up17(100 ℃))F C．相同温度下，与同浓度盐酸反应的锌粒和铁粉 D．G＋H―→W＋Q(Q>0)，其他条件相同时分别在200 ℃和100 ℃时反应 2．下列说法正确的是(　　) A．增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增多 B．有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的容积)，可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大 C．升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是减小了反应物分子中活化分子的百分数 D．催化剂能增大单位体积内活化分子的百分数，从而成千上万倍地增大反应速率 $$