2.1.2影响化学反应速率的因素 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第一节 化学反应速率 第2课时 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 回顾知识 影响化学反应速率的因素有哪些？ 不同金属与同浓度的稀盐酸反应 碳酸钙与不同浓度的稀盐酸反应 冰箱储存食物 酵母加速发酵 反应物本身性质 浓度 温度 催化剂 影响化学反应速率的因素 内因：反应物本身的性质 外因 温度 浓度 催化剂 接触面积 压强 （决定因素） 反应物浓度越大 气体反应的压强越大 使用催化剂 温度越高 反应物接触面积越大 化学反应速率越大 不好调控 可以调控 反应物的化学性质越活泼，ν 越快。这些因素如何影响 ν ？如何测定 ν ？如何定性与定量研究影响化学反应速率的因素呢？ 定性研究 定性观察 对照实验 颜色变化快慢、产生气泡快慢、产生浑浊快慢、固体量减少快慢、温度变化等 对比实验现象 变量控制 控制单一变量 变量控制法：探究某一条件对化学反应速率的影响时，要保证其他条件完全相同。 【提出问题】 浓度，温度，催化剂，等因素如何影响化学反应速率？如何测定化学反应速率？ 定性研究影响化学反应速率的因素 烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、秒表。 0.1mol/LNa2S2O3溶液、 0.1mol/LH2SO4溶液、 0.5mol/LH2SO4溶液、5%H2O2溶液、 1 mol/LFeCl3溶液、蒸馏水、热水 定性研究影响化学反应速率的因素 实验用品 实验原理 Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液与 H2SO4 溶液反应： Na2S2O3 ＋ H2SO4＝________________________ +6 +2 ＋ SO2↑ ＋ S↓＋ Na2SO4 H2O 氧化剂 还原剂 酸化剂 (成盐) 2H2O2 ==== 2H2O＋O2↑ 催化剂 浑浊的快慢 产生气泡的快慢 不能看气体，因为 SO2易溶于水（1:4） 1、实验对象的选择有什么要求：现象明显，速率适中，2、通过什么现象定性判断反应快慢。SO2易溶于水，实验中溶液浓度较小，可能无明显气泡 6 定性研究影响化学反应速率的因素 1、浓度对化学反应速率的影响 Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 【实验原理】 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 浓度 2mL0.1 mol/L Na2S2O3溶液 ① + 2mL 0.1 mol/L H2SO4溶液 ② ＋2mL 0.5 mol/L H2SO4溶液 较快 较慢 均变浑浊 其他条件相同时， c(反应物)↑， 定性研究影响化学反应速率的因素 1、浓度对化学反应速率的影响 【注意事项】 b、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。 c、若某物质的浓度变化改变了其性质，反应实质可能发生改变，要具体 分析反应速率的变化（如铁与稀硫酸反应，在一定浓度范围内反应速率与 浓度有关，但常温下铁遇浓硫酸钝化）。 a、此规律只适用于气体或溶液的反应。对于纯固体或液体的反应物，其浓度是常数，改变其物质的量，对反应速率无影响。 （如：CaCO3、Zn、H2O） 习题 已知：Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 相同温度下，将选项中4种盐酸分别加入 4个盛有1 mL 0.2 mol/L的Na2S2O3 溶液的试管中（同时加入若干量的水得到 5 mL混合溶液），则观察到明显浑浊现象所需要的时间最短的是(　 　) A、2 mL，0.3 mol/L B、2 mL，0.2 mol/L C、1 mL，0.5 mol/L D、3 mL，0.1 mol/L A (HCl混) = 定性研究影响化学反应速率的因素 2、温度对化学反应速率的影响 【实验原理】 Na2S2O3＋H2SO4 = Na2SO4＋SO2 ↑＋S↓＋H2O 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 温度 2mL0.1 mol/L Na2S2O3溶液 + 2mL 0.5 mol/L H2SO4溶液 ① 将 试管 放入 冷水 中 ② 将 试管 放入 热水 中 较快 较慢 均变浑浊 其他条件相同时， T↑，ν↑ 冷水 热水 定性研究影响化学反应速率的因素 2、温度对化学反应速率的影响 【注意事项】 a、温度对反应速率的影响适用于任何反应（包括可逆反应），无论吸热反应、还是放热反应，升高温度，速率都加快。 b、反应若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都加快， 降低温度，正、逆反应速率都减小。 c、大量实验证明，温度每升高10℃，化学反应速率通常增大为原来的2-4倍。 定性研究影响化学反应速率的因素 3、催化剂对化学反应速率的影响 【实验原理】 2H2O2 = 2H2O ＋ O2 ↑ 影响因素 实验步骤 实验现象比较 结论 催化剂 其他条件相同时， 催化剂(正)能加快化学反应速率。 2 mL 5% H2O2溶液 余烬未复燃。 产生气泡，余烬复燃。 5滴FeCl3溶液 5% ①加入5滴 蒸馏水 ②加入5滴 1 mol/L FeCl3溶液 5% 5滴蒸馏水 对H2O2的催化效果： MnO2 > Fe3＋＞Cu2＋ 定性研究影响化学反应速率的因素 3、催化剂对化学反应速率的影响 【注意事项】 b、正催化剂加快化学反应速率；负催化剂减慢化学反应速率。 a、没特别指明一般指正催化剂。 d、催化剂具有一定的选择性。 c、反应若是可逆反应，使用催化剂同等程度的增大正逆反应速率，从而改变反应到达平衡所需时间。 定量研究影响化学反应速率的因素 有没有比观察沉淀和气泡生成快慢更准确的方法来分析实验结果呢？ 定性研究 定量研究 【实验探究II】如何用实验法比较： 锌粒和 1 mol/L H2SO4 溶液、4 mol/L H2SO4 溶液化学反应速率的大小？ 【设计方案】 确定变量：______________ 控制不变的因素：________________________________________________________ 3. 测定数据 硫酸的浓度 锌粒的质量 锌粒的表面积 溶液的体积 温度 压强 a.固定体积，测时间？ b.固定时间，测体积？ 选择可观测、易操作的变量 秒表 定量研究影响化学反应速率的因素 表征反应速率的快慢： ① 测量收集10 mL H2 所用的时间， ② 测量一定时间内H+的浓度变化； ③ 测量一定时间内产生的 H2 的体积； ④ 测量一定时间内锌粒的质量变化。 问题2：如何检查装置气密性？ 关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉， 放开后，若回到原位，说明气密性良好 问题1：可以选用长颈漏斗吗？ 连接好装置，关闭分流漏斗活塞，向外拉开一段注射器活塞，松开手后，注射器活塞又恢复到原位，说明装置气密性良好。 定量研究影响化学反应速率的因素 试剂 反应速率 所用时间 结论 1 mol/L H2SO4 4 mol/L H2SO4 长 短 慢 快 如何计算反应速率？ 已知该条件下的Vm=25 L/mol Zn + H2SO4　　 ZnSO4 + H2↑ n(H2SO4) n(H2) n(H2SO4)=n(H2) 其他条件相同时， c(反应物)↑， (H2SO4) = = A 题组例练 1、用该装置测定化学反应速率时，操作、药品无误，结果测定速率偏大，从装置缺陷的角度分析原因可能是？ 定量研究影响化学反应速率的因素 漏斗中稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成气体，也会将瓶中的空气排出，使所测气体的体积偏大 2、如何改进？ 导管作用： ①平衡气压，使液体顺利滴下。 ②消除加入液体引起的氢气体积误差。 用导管将分液漏斗上部与锥形瓶连通 锌粒 硫酸 导管作用：①平衡气压，使液体顺利滴下。（使分液温斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时液体能顺利滴下。）②消除加入液体引起的氢气体积误差。（滴入锥形瓶的液体体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入液体引起的氢气体积误差。） 知识拓展 测量气体体积的方法 ①注射器法 导气管 短进长出 ②排水集气法 调节量筒内外液面相平 读数时注意:①冷却至室温； ②视线与凹液面的最低处相切 调节左右两边液面相平 知识拓展 测量气体体积的方法 ③排水集气法3 【思考】如何检验装置气密性？ 连接好实验装置，关闭分液漏斗活塞，向量气管内注入水，使右管内液面高于左管内液面，静置，若液面不发生变化，则证明气密性良好。 1、恒温时 PV = nRT P＆V成反比 压强对化学反应速率的影响 密闭容器中充入1mol H2和1mol I2，压强为 P ，H2(g)＋I2(g) 2HI(g) 向下压缩活塞： P↑→V↓→c↑→ ↑ c = 不变- 减小↓ 增大↑ 活塞式容器 2、恒温恒压时 PV = nRT V＆n成正比 充入非反应气体He： V↑→c↓→ ↓ （相当于减小反应物浓度） 压强对化学反应速率的影响 密闭容器中充入1mol H2和1mol I2，压强为 P ，H2(g)＋I2(g) 2HI(g) ① 充入气体反应物H2 或 I2： 3、恒温恒容时 ② 充入非反应气体He： PV = nRT P＆n 成正比 n(H2)↑→ P(H2)↑→ c↑→ ↑ n反应物不变→ P反应物不变→ c不变→ 充入 反应物 恒容容器 充入He 对于有气体参加的反应，ν 受压强的影响的实质： 改变体积，使反应物的浓度改变，才会改变化学反应速率 压强对化学反应速率的影响 条 件 措施 结果 恒 温 扩大容器体积 ↓ 减小容器体积 ↑ 恒 温 恒 容 充入气体反应物 ↑ 充入惰性气体 （不参加反应的气体） P总P反应物不变， 恒温恒压 充入惰性气体 V↑→c↓→ ↓ 常见形式： 压强对化学反应速率的影响 1、内因——反应物本身的性质（很难改变） 2、外因——浓度、温度、催化剂、反应物的接触面积等 ⑤ 其他 C（浓度）增大， ν 增大； 压强 ν 增大； 催化剂， T（温度）升高， 一般加快 （正催化剂加快、负催化剂减慢反应速率） 有气体参加的反应：增大压强（减小容器容积），ν增大 增大反应物的表面积（即粉碎），ν增大 影响效果: 反应物自身的性质＞＞催化剂＞温度＞浓度＞＞固体表面积 改变固体或纯液体的量，不影响ν 形成原电池，通常能加快 ν （如：铁锈、粗锌） 习题 1、反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　) ①增加C(s)的量 ②将容器的容积缩小一半 ③保持容积不变，充入N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入N2使容器容积变大 A、①③ B、②③ C、①④ D、②④ A 习题 2、下列四支试管中,分别盛有等质量的锌和等体积的酸溶液，其中生成H2 的反应速率最大的是(　　) A 试管 酸及浓度 温度 锌的状态 A 2 mol·L-1 H2SO4溶液 20 ℃ 粉末状 B 4 mol·L-1 HNO3溶液 40 ℃ 粉末状 C 2 mol·L-1 H2SO4溶液 20 ℃ 块状 D 3 mol·L-1 HCl溶液 20 ℃ 粉末状 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS (T-tech) 2.已知:Na2S2O3+2HCl2NaCl+S↓+SO2↑+H2O。相同温度下,将选项中4种盐酸分别加入 4个盛有1 mL 0.2 mol/L的Na2S2O3溶液的试管中(同时加入若干量的水得到5 mL 混合溶液),则观察到明显浑浊现象所需要的时间最短的是(　　) A.2 mL,0.3 mol/L B.2 mL,0.2 mol/L C.1 mL,0.5 mol/L D.3 mL,0.1 mol/L $