高二化学教案：化学反应速率教学案

(8)H+的存在抑制HSO-4的电离(或：SO2-4抑制H+与Mg的反应或Cl-促进H+与Mg的反应)

第2课时　影响化学反应速率的因素

[目标要求]　1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率的影响，认识其一般规律。2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。3.知道活化能的含义及其对化学反应速率的影响。4.了解通过改变外界条件改变化学反应速率的方法和意义。

一、有效碰撞理论

1.化学反应的过程

化学反应的过程就是反应物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程，也就是反应物分子中化学键的断裂和生成物分子中化学键的形成过程。

2.活化分子

在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，这些分子就叫做活化分子。

3.活化能

活化分子高出的那部分能量叫做活化能。

4.活化分子百分数

活化分子在反应物分子中所占的百分数叫做活化分子百分数。

5.有效碰撞

能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞。有效碰撞发生的条件：一是发生碰撞的分子必须具备一定的能量，即为活化分子;二是碰撞时必须有合适的取向。

6.活化能与化学反应速率

在一定条件下，活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大，单位体积内的活化分子数越多，单位时间内有效碰撞的次数越多，化学反应速率就越快。

二、影响化学反应速率的因素

1.浓度对化学反应速率的影响

(1)影响

其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率增大;减小反应物的浓度，反应速率减小。

(2)原因

其他条件不变时，增大反应物的浓度，单位体积内活化分子数增多，有效碰撞几率增多，化学反应速率增大。反之，减小反应物的浓度，化学反应速率减小。

2.压强对化学反应速率的影响

(1)影响

对于有气体参与的反应，增大压强(减小容器容积)，反应速率增大;减小压强(增大容器容积)，反应速率减小。

(2)原因

对于有气体参与的反应，增大压强，相当于增大反应物浓度，反应速率增大;反之，减小压强，反应速率减小。

3.温度对化学反应速率的影响

(1)影响

其他条件相同时，升高温度，反应速率增大;降低温度，反应速率减小。

(2)原因

其他条件相同时，升高温度，提高了活化分子的百分数和较高能量的分子间的碰撞几率，使分子间有效碰撞的几率提高，反应速率增大;反之，降低温度，反应速率减小。

4.催化剂对化学反应速率的影响

(1)影响

使用催化剂可增大反应速率。

(2)原因

催化剂改变了反应的途径，降低了反应所需的能量，提高了反应体系中活化分子的百分数，使有效碰撞的几率提高，反应速率增大。

5.影响化学反应速率的其他因素

除了改变反应物的浓度、温度、压强和使用催化剂能改变化学反应速率外，增大反应物之间的接触面积，也可增大反应速率。此外，光、电磁波、超声波、磁场等因素也会对反应速率产生影响。

知识点一　有效碰撞的有关概念

1.下列说法正确的是(　　)

A.活化分子间的碰撞一定是有效碰撞

B.活化分子具有的能量是活化能

C.活化分子的总数越多，反应速率越快

D.单位时间内有效碰撞次数越多，反应速率越快

答案　D

解析　活化分子间的碰撞并不都是有效碰撞，只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，活化分子具有的平均能量与普通分子具有的平均能量之差才叫活化能;单位体积内活化分子总数越多，有效碰撞机会越多，反应速率才越快，A、B、C三项均错。

2.能够增加反应物分子中活化分子百分数的是(　　)

A.升高温度 B.减小压强 C.增大压强 D.增大浓度

答案　A

解析　升高温度可以增加单位体积内活化分子百分数;增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。

知识点二　浓度对化学反应速率的影响

3.将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶液中，反应速率最快的是(　　)

答案　D

解析　当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量，四个装置中所用的酸虽不同，但都是由c(H+)的大小决定反应的快慢。

4.对于溶液中的反应：MnO-4+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O

下列措施能使化学反应速率提高的是(　　)

A.加水

B.增加同浓度FeSO4的用量

C.向溶液中滴加稀硫酸

D.加入少量KMnO4晶体

答案　D

解析　增大浓度加快反应速率，而增加反应物用量不等于增大反应物浓度。D项加入KMnO4晶体后，KMnO4晶体被溶解，溶液的浓度一定比原KMnO4溶液浓度大。

知识点三　压强对化学反应速率的影响

5.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CO2④恒容下充入N2⑤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

答案　C

解析　对于气体反应，增大压强，反应速率加快，增加固体物质的用量，对反应速率无影响，充入与反应无关的气体，不会增加反应物浓度，故不会加快反应速率。

6.设C(s)+CO2(g) 2CO(g)　ΔH1>0，反应速率为v1;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH2<0，反应速率为v2。对于上述反应，当压强减小时，v1和v2的变化情况为(　　)

A.同时增大 B.同时减小

C.v1增大，v2减小 D.v1减小，v2增大

答案　B

知识点4　温度对化学反应速率的影响

7.对于反应mA+nB===pC，下列说法正确的是(　　)

A.某温度时，化学反应速度无论用A、B、C何种物质表示，其数值是相同的

B.其他条件不变，增大压强，反应速率加快

C.若增加或减小B的物质的量，则反应速率一定会发生明显的变化

D.其他条件不变，升高温度，反应速率加快

答案　D

8.经验表明，如果温度每升高10℃，反应速率就增大到原来的2倍;反应2A(g)+B(g) C(g)+D(g)，20℃时某一时刻A的速率为0.2 mol•L-1•s-1，若使反应温度升高到60℃，则此时A的反应速率为________。

答案　3.2 mol•L-1•s-1

解析　根据速率与温度之间的经验规律公式v2=v1•at2 ℃-t1℃10℃，将各数据代入即可计算：

v2=0.2 mol•L-1•s-1•260℃-20℃10℃=3.2 mol•L-1•s-1。

知识点5　催化剂对化学反应速率的影响

9.下列关于催化剂的说法，正确的是(　　)

A.催化剂能使不起反应的物质发生反应

B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变

C.催化剂不能改变化学反应速率

D.任何化学反应，都需要催化剂

答案　B

解析　催化剂能改变化学反应速率的原因是它能改变反应机理，在化学反应过程中，催化剂参与反应，经过一系列变化之后，催化剂又恢复到原来的状态，尽管催化剂能改变化学反应速率，但对于不能起反应的物质，是不能使其反应的，另外，有些反应是不需要催化剂的，如燃烧、中和反应等。

10.亚氯酸盐(如NaClO2)可用作漂白剂，在常温下不见光时可保存一年，但在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解：5HClO2===4ClO2↑+H++Cl-+2H2O。分解时，刚加入硫酸，反应缓慢，随后突然反应释放出大量ClO2，这是因为(　　)

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