資源簡介

1天
室溫下
相同條件下：
不同的化學反應會有不同的反應速率
烘干制成草莓脆
同一化學反應的速率，
受到外界因素的影響
1~2周
室溫下
不同條件下：
不同化學反應
的速率
反應物本身性質
（內因）
反應物組成、結構、性質
同一化學反應
的速率
外界條件
（外因）
溫度、濃度（壓強）、催化劑、接觸面積等
這些因素如何影響ν？如何測定ν？
上個學期，我們學習過影響化學反應速率的因素，大家還記得嗎？
第二章 化學反應速率與化學平衡
第一節 化學反應速率
第二課時
影響化學反應速率的因素
一、影響化學反應速率的因素
分別向兩支盛有等體積0.5 mol/L H2SO4溶液的試管中加入表面積相同、質量相等的鋅片、鐵片。
實驗探究
一、影響化學反應速率的因素
實驗探究
分別向兩支盛有等體積0.5 mol/L H2SO4溶液的試管中加入表面積相同、質量相等的鋅片、鐵片。
結論1：
一、影響化學反應速率的因素
思考與討論
如何改進實驗才能更準確的觀察鋅與稀硫酸反應的速率比鐵與稀硫酸反應的速率大呢？
可以測量：
相同時間內產生H2的體積。
產生相同體積的H2所需的時間。
相同時間內溶液pH值的變化。
相同時間內溶液與固體的總質量的減少量。
觀察并記錄：
記時、讀數、記錄數據，得出實驗結果。
化學反應速率是由反應物的性質決定的---- 內因是主要因素
一、影響化學反應速率的因素
在定性研究中
變量控制
定性觀察
對照實驗
控制單一變量
氣泡快慢、顏色變化、渾濁程度
固體量減少、溫度變化等
對比實驗現象
【實驗探究——定性與定量研究影響化學反應速率的因素】
【提出問題】
濃度，溫度，催化劑，等因素如何影響化學反應速率？如何測定化學反應速率？
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
【實驗用品】
選擇實驗用品，設計實驗探究影響化學反應速率的因素
實驗儀器
實驗藥品
實驗原理
燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計、秒表。
0.1 mol/L Na2S2O3溶液、
0.1 mol/L H2SO4溶液、0.5 mol/L H2SO4溶液、
5% H2O2溶液、1mol/L FeCl3溶液、
蒸餾水、熱水。
Na2S2O3＋H2SO4 === _______ _ ___________ _
Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O
2H2O2 === 2H2O ＋ O2↑
【實驗方案設計思路】
1. 選取同一個反應，探究不同因素產生的影響。
2.選取不同的反應，探究同一因素產生的影響。
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
1、濃度對化學反應速率的影響
怎樣設計實驗方案？
方案一：硫酸的濃度不同
Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑ ＋S↓ ＋H2O
編號
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
0.05mol/L H2SO4溶液
0.1 mol/L H2SO4溶液
1
5 mL
2
5 mL
5 mL
0 mL
0 mL
5 mL
渾濁的快慢
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
1、濃度對化學反應速率的影響
方案一：硫酸的濃度不同
編號
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
0.05mol/L H2SO4溶液
0.1 mol/L H2SO4溶液
實驗現象
1
5 mL
5 mL
0 mL
2
5 mL
0 mL
5 mL
變渾濁，較慢
變渾濁，較快
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
1、濃度對化學反應速率的影響
方案二：硫代硫酸鈉的濃度不同
編號
0.1 mol/L H2SO4溶液
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
1
5 mL
2
5 mL
蒸餾水
Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑ ＋S↓ ＋H2O
渾濁的快慢
怎樣設計實驗方案？
5 mL
0 mL
3 mL
2 mL
實驗現象
變渾濁，較慢
變渾濁，較快
【實驗結論1】
________________，
增大反應物濃度，反應速率________；
減小反應物濃度，反應速率________
其他條件相同時
增大
減小
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
注意：
1、濃度對化學反應速率的影響
1、此規律只適用于氣體或溶液的反應，
對于純固體或液體的反應物，一般情況下其濃度是常數，
因此改變它們的量一般不會改變化學反應速率。
2、一般來說，固體反應物表面積越大，反應速率越大。
4、隨著化學反應的進行，反應物的濃度會逐漸減小，
因此一般反應速率也會逐漸減小。
3.反應物濃度增大也有可能造成化學反應速率減慢。
要考慮常溫下鐵和鋁在濃硝酸和濃硫酸中會發生鈍化現象。
思考：人們常把固體試劑溶于水配成溶液再進行化學實驗，原因是什么？
溶液中溶質以分子或離子形式存在，且分布均勻，
使反應物分子或離子之間直接接觸的機會極大地增加，
可以大大提高反應速率。
當物質以溶液狀態存在時，能增大化學反應速率。
2、溫度對化學反應速率的影響
Na2S2O3＋H2SO4 === Na2SO4＋SO2↑ ＋S↓ ＋H2O
渾濁的快慢
怎樣設計實驗方案？
方案一：硫酸的溫度不同
編號
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
0.1 mol/L H2SO4溶液
1
5 mL
5 mL
2
5 mL
5 mL
熱水
熱水浴
無
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
2、溫度對化學反應速率的影響
方案一：硫酸的溫度不同
編號
0.1 mol/L
Na2S2O3溶液
0.1 mol/L H2SO4溶液
熱水
實驗現象
1
5 mL
5 mL
熱水浴
2
5 mL
5 mL
無
變渾濁，較快
變渾濁，較慢
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
2、溫度對化學反應速率的影響
方案二：過氧化氫溶液的溫度不同
2H2O2 === 2H2O ＋ O2↑
氣泡的快慢
怎樣設計實驗方案？
編號
5%H2O2溶液
1
4 mL
2
4 mL
熱水
熱水浴
無
實驗現象
（相同時間內出現氣泡的多少）
較多
較少
冷水
熱水
【實驗結論2】
________________，
升高溫度，反應速率________；
降低度，反應速率________
其他條件相同時
加快
減慢
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
2、溫度對化學反應速率的影響
注意：
1、溫度對反應速率影響的規律，對吸熱反應，放熱反應都適用。
2、反應若是可逆反應，
升高溫度，正、逆反應速率都加快，
降低溫度，正、逆反應速率都減小。
3、大量實驗證明，溫度每升高10℃，
化學反應速率通常增大為原來的2 — 4倍，
表明溫度對速率的影響非常顯著。
3、催化劑對化學反應速率的影響
2H2O2 === 2H2O ＋ O2↑
氣泡的快慢
編號
5%H2O2
溶液
1 mol/L FeCl3
溶液
1
5 mL
2
5 mL
蒸餾水
3 滴
3 滴
無
無
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
3、催化劑對化學反應速率的影響
2H2O2 === 2H2O ＋ O2↑
氣泡的快慢
編號
5%H2O2
溶液
1 mol/L FeCl3
溶液
蒸餾水
實驗現象
（相同時間內出現氣泡的多少）
1
5 mL
3 滴
無
2
5 mL
無
3 滴
較多
較少
【實驗結論3】
_______________，使用催化劑可以______反應速率
其他條件相同時
加快
對H2O2的催化效果：MnO2>Fe3＋＞Cu2＋
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
3、催化劑對化學反應速率的影響
注意：
1、催化劑能改變化學反應速率，
而自身的化學組成和質量在反應前后保持不變。
2、正催化劑加快化學反應速率；負催化劑減慢化學反應速率。
一般情況下無特別說明指的是正催化劑。
3、催化劑具有一定的選擇性。
4、催化劑只能催化可能發生的反應，對不發生的反應毫無作用。
5、反應若是可逆反應，使用催化劑同等程度的增大（或減慢）正逆反應速率，從而改變反應到達平衡所需時間。
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
影響化學反應速率的因素除了反應物濃度、溫度、催化劑以及固體反應物的表面積外，還有沒有其他的因素？
【思考與討論】
N2（g) + 3H2 (g) 2NH3(g)
500?C
20MPa----50MPa
為何工業合成氨，通常在2×107 ~ 5×107 Pa的壓強下進行。
對于有氣體參加的反應，
改變壓強對反應速率的影響的實質是：
改變體積，使反應物的濃度改變。
對于氣體來說，在相同溫度下，壓強越大，
一定質量氣體的體積越小，單位體積內氣體的分子數越多。
【思考與討論】
注意：①只對有氣體參加或生成的反應有影響
②改變壓強的本質：引起反應物濃度的變化
4、壓強對化學反應速率的影響
結論4：其他條件不變時，對于有氣體參與的反應，
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
增大壓強( 減小容器容積)相當于增大反應物的濃度，化學反應速率增大;
減小壓強(增大容器容積)相當于減小反應物的濃度，化學反應速率減小。
在N2+3H2? 2NH3中，當其他外界條件不變時：
Ⅰ、減小體系壓強（擴大容器體積），該反應的速率怎么變？
Ⅱ、在反應中保持體系容積不變，充入N2 ，反應的速率怎么變？
Ⅲ、在反應中保持體系容積不變，充入He，反應的速率怎么變？
Ⅳ、在反應中保持體系壓強不變，充入He，反應的速率怎么變？
壓強影響反應速率，必須伴隨體積的改變即濃度的變化。
思考：
若容器的體積不變，各氣體的濃度不變，
則速率不變（如在密閉容器中通入惰性氣體）
1、恒溫時：
2、恒容時：
3、恒壓時：
對于氣體有下列幾種情況:
②、充入“惰性氣體”(如 He 等）→
①、充入氣體反應物 →
增大壓強 →
體積減少 →
濃度增大 →
反應速率增大
反應物濃度增大 →
總壓增大 →
反應速率增大；
引起總壓增大，
反應速率不變
充入“惰性氣體”（如 He 等）→
引起體積增大→
各反應物濃度減少 →
反應速率減慢。
但各物質的濃度不變 →
思考與交流
恒容時，向反應2SO2+O2 2SO3充入N2氣，
化學反應速率如何變化？
恒壓時，向反應2SO2+O2 2SO3充入N2，
化學反應速率如何變化？
恒容時通入惰性氣體，體系壓強增大，但反應物和生成物的濃度不變，所以化學反應速率不變。
恒壓時通入惰性氣體，系統體積增大，反應物和生成物的濃度減小，所以化學反應速率減小。
【問題與討論】
上述實驗探究中，你用到了哪些科學方法？
對照實驗法
定性觀察法
變量控制法
科學歸納法
1
2
3
4
【實驗探究Ⅰ——定性研究影響化學反應速率的因素】
【實驗探究Ⅱ——定量研究影響化學反應速率的因素】
【提出問題】
通過實驗測定并比較下列化學反應的速率。
【實驗操作】
（1）按下圖所示安裝裝置，
在錐形瓶內放入2g鋅粒，
通過分液漏斗加入40 mL 1 mol/L的稀硫酸，
測量收集10 mL H2所用的時間。
（2）用4 mol/L的稀硫酸代替1 mol/L的稀硫酸重復上述實驗。
試劑
反應速率
所用時間
結論
1 mol/L H2SO4
4 mol/L H2SO4
【實驗探究Ⅱ——定量研究影響化學反應速率的因素】
試劑
反應速率
所用時間
結論
1 mol/L H2SO4
4 mol/L H2SO4
長
短
慢
快
其他條件相同時，
反應物濃度大，
化學反應速率快
如何計算反應速率？
Zn+H2SO4　　　　ZnSO4+H2↑
n(H2SO4)
n(H2)
已知該條件下的Vm=25 L/mol
n(H2SO4)=n(H2)
【問題與討論】
上述實驗探究中，你用到了哪些科學方法？
對照實驗法
定性觀察法
變量控制法
科學歸納法
1
2
3
4
【實驗探究Ⅱ——定量研究影響化學反應速率的因素】
除溫度、催化劑、溶液的濃度、氣體的壓強、固體的表面積外，
其他影響因素：
反應物的狀態、溶劑、光照、原電池、光波、電磁波、超聲波等都可以影響化學反應速率。
一、影響化學反應速率的因素
影響ν的外因
溫度
溫度越高，ν越快
溫度每升高10℃，反應速率通常增加2 ~ 4倍
濃度
增大反應物的濃度，加快 ν ；
催化劑
催化劑可改變 ν
壓強
有氣體參加的反應：
增大壓強（減小容器容積），ν加快
其他
增大反應物的表面積（即粉碎），ν加快
形成原電池，通常能加快 ν
歸納總結：
影響效果：催化劑>溫度＞濃度
影響化學反應速率的外界條件
例1、硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應的化學方程式為Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,
下列各組實驗中最先出現渾濁的是(　　)
D
影響效果：催化劑>溫度＞濃度
例2、 反應C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)在一可變容積的密閉容器中
進行，下列條件的改變對其反應速率幾乎無影響的是 (　　)
A．將容器的體積擴大一倍
B．將容器的體積縮小一半
C．保持體積不變，充入N2使體系壓強增大
D．保持壓強不變，充入N2使容器體積變大
C

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