逍遥学能 2013-06-29 20:43
2.2 影响化学反应速率的因素 学案（人教版选修4）
[学习目标] 1.理解外界条(浓度、温度、压强、催化剂)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。2.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。3.学会比较反应的快慢以及如何通过改变外界条改变化学反应速率。
[重点•难点] 重点：浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响。难点：外界条影响化学反应速率的原因。
1．化学反应速率与分子间的______________________有关，所有能够改变________、_______________以及________________的方法，都可以用改变、控制反应速率。
2．浓度对化学反应速率的影响
(1)影响
其他条不变时，增大反应物浓度，反应速率______；减小反应物浓度，反应速率________。
(2)原因
其他条不变时，增大反应物浓度?→单位体积内____________________增多?→___几率增加?→化学反应速率________。反之，减小反应物浓度，化学反应速率________。
(3)改变固体或纯液体的用量对化学反应速率有何影响？改变溶液的用量对化学反应速率有何影响？
3．压强对反应速率的影响
(1)影响
对于气体反应，在相同温度下，增大压强(减小容器容积)，反应速率________；减小压强(增大容器容积)，反应速率________。
(2)原因
对于气体反应，在相同温度下，增大压强?→________________________增大?→反应速率________；反之减小压强，反应速率________。
4．温度对反应速率的影响
(1)影响
其他条相同时，升高温度，反应速率________；降低温度，反应速率________。
(2)原因
其他条相同时，升高温度?→__________________________和较高能量的分子间的
________________提高?→____________________________提高?→化学反应速率
________。
5．催化剂对反应速率的影响
(1)影响
使用催化剂可________反应速率。
(2)原因
催化剂?→改变反应的______，降低反应所需_______?→提高_____?→___________几率提高?→反应速率增大。
6．在气体反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移动生成物 ⑤加入催化剂
A．①③⑤ B．②⑤
C．②③⑤ D．①③④
一、外界条对反应速率的影响
1．外界条对反应速率产生影响的本质
增大反应物浓度 升高反应温度
↓ ↓
单位体积内 →单位时间、单位体积内 ←单位体积内
↑ ↓ ↑
体积缩小 增大化学反应速率 使用催化剂
↑
增大气体压强
2．压强对化学反应速率影响的分析
改变压强，对化学反应速率影响的根本原因是引起浓度改变。所以在讨论压强对反应速率的影响时，应区分引起压强改变的原因。
(1)对于没有气体参与的化学反应，由于改变压强时，反应物浓度变化很小，可忽略不计，因此对化学反应速率无影响。
(2)对于有气体参与的化学反应，有以下几种情况：
①恒温时，压缩体积??→引起压强________??→引起浓度________??→引起反应速率________。
②恒温时，对于恒容密闭容器：
a．充入气体反应物??→引起气体反应物浓度________(压强也________)??→引起反应速率________。
b．充入不参与反应的气体??→引起总压强________?→各物质浓度____________?→反应速率________。
③恒温恒压时
充入不参与反应的气体??→引起体积________??→引起气体反应物浓度________??→引起反应速率减小。
典例1 在下列事实中，分析影响化学反应速率的因素：
(1)在集气瓶外点燃镁条时，瓶中H2和Cl2的混合气体发生爆炸：
________________________________________________________________________。
(2)硫酸工业中，黄铁矿燃烧时要粉碎成颗粒：
________________________________________________________________________。
(3)I晶体和HgCl2晶体混合无明显现象，若一起投入水中，则很快生成红色的HgI2：
________________________________________________________________________。
(4)熔化的ClO3放出气泡很慢，撒入少量nO2很快产生气体：
________________________________________________________________________。
(5)同样大小的石灰石分别在0.1 mol•L－1的盐酸和1 mol•L－1的盐酸中反应速率不同：
________________________________________________________________________。
(6)夏天的食品易霉变，而冬天不易发生该现象：
________________________________________________________________________。
听记录：
变式训练1 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增加碳的量 ③通入CO2 ④恒容下充入N2 ⑤恒压下充入N2
能够使反应速率增大的措施是( )
A．①④ B．②③⑤
C．①③ D．①②④
变式训练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(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，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增加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分子的总数，从而成千上万倍地增大反应速率
二、化学反应速率图象分析示例
1．以化学反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O为例
(1)其他条一定，反应速率随着c(HCl)的增大而增大，如图A。
(2)其他条一定，反应速率随着温度的升高而增大，如图B。
(3)其他条一定时，随着反应时间的延长，c(HCl)逐渐减小，化学反应速率逐渐减小，如图C。
2．以化学反应2H2S(g)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(g)为例
(1)其他条一定，增大气态反应物的压强(缩小气体容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大，如图A。
(2)其他条一定，减小气态反应物的压强(扩大气体容器的容积)，反应速率随着压强的减小而减小，如图B。
(3)温度、反应容器的容积都一定，随着时间的延长，SO2、H2S物质的量逐渐减少，气体的压强逐渐减小，反应速率逐渐减小，如图C。
(4)分别在较低温度T1和较高温度T2下反应，使气态反应物的压强都逐渐增大(缩小容器的容积)，反应速率随着压强的增大而增大及随着温度的升高而增大，如图D。
典例2 等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别c(HCl)/mol•L－1温度(℃)状态
12.025块状
22.530块状
32.550块状
42.530粉末状
①4－3－2－1 ②1－2－3－4 ③3－4－2－1
④1－2－4－3
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
听记录：
变式训练3 下列表格中的各种情况，可以用下面对应选项中的图象曲线表示的是( )
选项反应纵坐标甲乙
A外形、大小相近的金属和水反应反应
速率Na
B4 mL 0.01 mol•L－1的nO4溶液，分别和不同浓度的H2C2O4(草酸)溶液各2 mL反应0.1 mol•L－1
的
H2C2O4
溶液0.2 mol•L－1
的
H2C2O4
溶液
C5 mL 0.1 mol•L－1 Na2S2O3溶液和5 mL 0.1 mol•L－1 H2SO4溶液反应热水冷 水
D5 mL 4%的过氧化氢溶液分解放出O2无nO2
粉末加nO2
粉末
参考答案
前准备区
1．有效碰撞频率 内能 运动速率 碰撞几率
2．(1)增大 减小 (2)活化分子数 有效碰撞 增大 减小
(3)对于固体或纯液体物质，一般情况下其浓度可视为常数，因此改变固体或纯液体的用量对化学反应速率无影响。但固体物质的表面积的大小会影响化学反应速率，一般地，固体的颗粒越细，表面积就越大，反应速率就越快。改变溶液的用量时，由于浓度不变，因此对化学反应速率无影响。
3．(1)加快 减慢 (2)反应物的浓度 加快 减慢
4．(1)加快 减慢 (2)活化分子百分数 碰撞频率 有效碰撞几率 增大
5．(1)加快 (2)路径 活化能 活化分子百分数 有效碰撞
6．B [升温，有些分子吸收能量变为活化分子，故活化分子数增大，同时活化分子百分数也增大；使用催化剂，改变了反应历程，可以降低反应的活化能，许多分子变为活化分子，同时活化分子百分数也增大。]
堂活动区
一、
1．活化分子数增多 有效碰撞次数增多 活化分子百分数增多
2．(2)①增大 增大 加快 ②a.增大 增大 加快 b．增大 未改变 不变 ③增大 减小
典例1 (1)光照 (2)接触面积 (3)接触面积 (4)催化剂 (5)浓度 (6)温度
变式训练1 C [①中增大压强即缩小体积可以增大反应物浓度，从而使反应速率增大；②中碳是固体，增加固体的量对反应速率无影响；③中通入CO2使其浓度增大，反应速率增大；④中总压强增大，但参加反应的气体浓度不变，反应速率不变；⑤中总压强不变，但参加反应的气体的浓度变小，反应速率减小。]
变式训练2 C [浓度和压强的变化是改变单位体积内分子总数，活化分子的百分数不变，是单位体积内活化分子的数目发生变化；温度、催化剂是改变活化分子的百分数，单位体积内分子总数不变。故应选C。]
典例2 A [由图知，反应速率：a>b>c>d；由外界条对反应速率的影响知，温度高、浓度大、固体表面积大，反应速率就快，则1组最慢，2组稍快，由于3组温度高但固体表面积小，4组温度低但固体表面积大，因此，无法确定3组与4组的反应速率的快慢，但均比2组快，故①③项均正确，②④项均错误。]
变式训练3 A