高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率备课ppt课件

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1专题2 化学反应速率与化学平衡第一单元 化学反应速率备课ppt课件，共59页。PPT课件主要包含了每一步反应，基元反应，反应机理，有效碰撞，平均能量，活化能，放出的能量，逆反应，电磁波，超声波等内容，欢迎下载使用。
必备知识　自主预习储备
一、有效碰撞理论、活化能、活化分子1．有效碰撞理论(1)基元反应：大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中__________都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。(2)反应机理：先后进行的________反映了化学反应的反应历程，反应历程又称________。(3)基元反应发生的先决条件。基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生____，但是并不是每一次分子碰撞都能发生化学反应。
(4)碰撞理论。①分子碰撞：化学反应发生的前提是反应物分子间发生碰撞。②有效碰撞：
(5)活化能和活化分子。①活化分子：能够发生________的分子。对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是____的。②活化能：活化分子的________与所有分子的平均能量之差称为活化能。
(6)反应物、生成物的能量与活化能的关系图。
2．基元反应发生经历的过程
【特别提醒】　(1)每个基元反应都有对应的活化能，反应的活化能越大，活化分子所占比例越小，有效碰撞的比例也就越小，故化学反应速率越小。(2)活化分子的百分数越大―→单位体积内活化分数越多―→有效碰撞次数越多―→速率越快。
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)活化能大的反应一定是吸热反应。(　)(2)发生有效碰撞的分子一定是活化分子。(　)(3)有效碰撞次数多，反应速率快。(　)(4)基元反应过程中没有任何中间产物生成。(　)(5)催化剂能降低反应所需的活化能，ΔH也会发生变化。(　)(6)只要条件合适，普通分子之间的碰撞也可能是有效碰撞。(　)
二、影响化学反应速率的因素1．浓度对反应速率的影响(1)实验探究。
(2)影响规律。其他条件不变时，增大反应物的浓度，反应速率____；减小反应物的浓度，反应速率____。(3)理论解释。反应物浓度增大→单位体积内活化分子数____→单位时间内有效碰撞概率____→反应速率____；反之，反应速率____。
【特别提醒】　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。
2．压强对反应速率的影响(1)影响规律。对于有气体参加的反应，在密闭容器中、一定温度下，一定质量的气体所占的体积与压强成反比。如图所示：增大体系的压强对气体浓度的影响由图可知：其他条件不变时，增大压强，气体体积____，浓度____，化学反应速率____。
(2)理论解释。增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数____→单位时间内有效碰撞概率____→反应速率____；反之，反应速率____。
【特别提醒】　压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。(1)恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。(2)恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
3．温度对反应速率的影响(1)实验探究。
(2)影响规律：其他条件相同时，升高温度，反应速率____；降低温度，反应速率____。(3)理论解释：升高温度→活化分子的百分数____→单位时间内有效碰撞次数____→反应速率____；反之，反应速率____。
【特别提醒】　一般而言，温度对反应速率的影响比浓度、压强等对反应速率的影响要大，也更容易控制。
4．催化剂对反应速率的影响(1)实验探究。
(2)影响规律：当其他条件不变时，使用催化剂，化学反应速率____。(3)理论解释：使用催化剂→改变了反应的路径，反应的活化能____→活化分子的百分数____→单位时间内有效碰撞概率____→反应速率____。
(4)特点。①选择性：只对某一反应或某类反应起催化作用。②高效性：可以较大幅度降低反应的______，从而有效地提高化学反应速率。
【特别提醒】　(1)催化剂有正、负之分，一般情况下的催化剂是指正催化剂。(2)催化剂有选择性，不同的化学反应的催化剂不相同，催化剂具有一定的活化温度。(3)催化剂对可逆反应的正、逆反应的速率影响相同。
5．其他因素对反应速率的影响除了改变反应物的浓度、压强、温度和使用催化剂能改变反应速率外，许多方法也能改变反应速率。______________________，反应速率会随之增大。此外，__、______、______等因素也会对反应速率产生影响。
增大反应物间的接触面积
判一判　(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)增加固体反应物的质量，化学反应速率增大。(　)(2)任何反应，增大压强，反应速率一定增大。(　)(3)恒温恒容密闭容器中发生全为气体的反应，若容器总压强增大，则反应速率一定增大。(　)(4)升高温度，吸热反应速率会加快而放热反应速率会减慢。(　)(5)锌与稀硫酸反应，稀硫酸的浓度越大，产生H2的速率越快。(　)(6)催化剂在反应过程中会参与反应，但反应前后自身的质量与化学性质不变。(　)
关键能力　情境探究达成
[情境素材]材料1　一辆汽车行驶速率的决定因素是什么？影响因素是什么？内在决定因素：汽车的性能(如电动、混动或者燃油汽车；排量的不同等)。外在影响因素：天气、路况、燃料质量、司机的驾驶水平和经验……
材料2　在(1)中，运动员没有提供足够的能量，球没有落入篮筐；在(2)中，球虽然具有足够的能量，但没有合适的取向，球也没有落入篮筐；在(3)中，球具有足够的能量和合适的取向，球落入篮筐，这与导致发生化学反应的分子间碰撞类似。
[问题探究][问题1]　结合材料2中的三个图片进行分析，阐述活化分子与有效碰撞的关系。
提示：(1)中篮球相当于普通分子，不能发生有效碰撞；(2)、(3)中篮球相当于活化分子，其中(2)中篮球相当于发生无效碰撞，不能发生化学反应，(3)中篮球相当于发生有效碰撞，能发生化学反应。
[问题2]　发生有效碰撞的条件是什么？
提示：碰撞力度大——分子必须具有足够高的能量；碰撞角度合适——满足一定方向要求。也就是说，发生有效碰撞的分子一定是活化分子，而活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞。
可以进行哪些对照实验？
提示：丙→丁，温度升高；丙→戊，加催化剂。则通过观察丙、丁和戊的反应，可以判断温度和催化剂对化学反应速率的影响。甲→丙，浓度增大；甲→乙，温度升高。则通过观察甲、乙和丙的反应，可以判断浓度和温度对化学反应速率的影响。甲→丙，浓度增大；甲→己，加催化剂；则通过观察甲、丙和己的反应，可以判断浓度和催化剂对化学反应速率的影响。
丁　　 戊　　　 　 己
[问题3]　如图为某学生设计的“不同条件下H2O2分解速率”的探究实验方案。
甲　　　　 乙　　　　 丙
[归纳总结]浓度、温度、催化剂对化学反应速率影响的深化理解1．浓度(1)固体或纯液体的浓度为常数，所以增加其用量时，化学反应速率不变。(2)增大固体的表面积或将固体溶于一定溶剂，能增大化学反应速率。2．温度温度对反应速率的影响规律，对吸热反应、放热反应都适用，且不受反应物状态的限制。升温时，化学反应速率增大；降温时，化学反应速率减小。
3．催化剂(1)催化剂的使用与反应过程的能量变化。加入催化剂改变反应的历程，降低反应所需的活化能，反应体系中活化分子百分数提高，使反应速率显著增大，但不改变反应过程中的反应热，能量变化如图。(2)催化剂能改变化学反应的速率，但反应前后质量和化学性质不发生改变，催化剂具有选择性，不同的反应有不同的催化剂。(3)若催化剂是酶，要注意酶只有在温和条件下催化效果才最好，若温度过高，则酶会失去活性，无催化作用。
[能力达成]1．下列有关化学反应速率的说法正确的是(　　)A．C与CO2反应生成CO时，增加C的量能使反应速率增大B．等质量的锌粉和锌片与相同体积、相同物质的量浓度的盐酸反应，反应速率相等C．SO2的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减小D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，使用催化剂可以增大该化学反应的速率
D　[C是固体，增加C的量不影响化学反应速率，A不正确；锌粉的表面积大，反应速率大，B不正确；升高温度，吸热反应、放热反应的速率均增大，C不正确；催化剂可以增大反应速率，D正确。]
2．相同温度条件下，将下列4种不同浓度的NaHCO3溶液，分别加入到4个盛有20 mL 0.06 ml·L-1盐酸的烧杯中，并加水稀释至50 mL，NaHCO3溶液与盐酸反应产生CO2的速率最大的是(　　)A．20 mL，0.03 ml·L-1B．20 mL，0.02 ml·L-1C．10 mL，0.04 ml·L-1D．10 mL，0.02 ml·L-1
[情境素材]在一密闭容器中充入1 ml H2(g)和1 ml I2(g)，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)＋I2(g)⥫⥬2HI(g)。该密闭容器有一个可移动的活塞(如图)。
[问题探究][问题1]　向下压缩活塞，各物质浓度怎样变化，反应速率怎样变化？
提示：压缩体积，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度均增大，反应速率加快。
[问题2]　如果保持温度和容器容积不变，向其中充入稀有气体He，增大压强，反应速率怎样变化？
提示：容积不变，则H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度不变，化学反应速率不变。
[问题3]　保持温度和容器内压强不变，向其中充入稀有气体He，H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度怎样变化？化学反应速率怎样变化？
提示：温度、压强不变，充入He，必然要增大容器体积，使H2(g)、I2(g)、HI(g)浓度减小，化学反应速率减慢。
压强是否影响化学反应速率，取决于是否影响反应物的浓度。(1)恒容下充入稀有气体，气体压强增大，但反应物浓度不变，故反应速率不变。(2)恒压下充入稀有气体，气体压强不变，但体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小。
[能力达成]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恒容下通入CO2、④恒容下充入N2、⑤恒压下充入N2，其中能够使反应速率增大的措施是(　　)A．①④　B．②③⑤　C．①③　D．①②④
C　[①该反应为有气体参加的反应，增大压强，反应速率加快；②增加固体物质的量不影响化学反应速率；③恒容下通入CO2，反应物浓度增大，反应速率加快；④恒容下充入N2，反应物的浓度不变，反应速率不变；⑤恒压下充入N2，反应体系体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小。本题选C。]
2．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)＋4H2O(g) Fe3O4(s)＋4H2(g)。回答下列问题：(1)增加Fe的量，正反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)。(2)将容器容积缩小一半，正反应速率________，逆反应速率________。(3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率__________，逆反应速率________。(4)保持压强不变，充入N2使容器容积增大，正反应速率____________，逆反应速率________。
[解析]　(1)Fe为固体，因此增加Fe的量，反应速率不变。(2)将容器容积缩小一半，体系中各气态物质的浓度均增大，正反应速率和逆反应速率都增大。(3)保持容器容积不变，充入N2使体系压强增大，体系中各物质的浓度不变，正反应速率和逆反应速率均不变。(4)保持压强不变，充入N2使容器容积增大，体系中各气态物质的浓度均减小，正反应速率和逆反应速率均减小。
学习效果　随堂评估自测
1．下列说法中错误的是(　　)A．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，可使单位体积内活化分子数增加，因而化学反应速率增大B．活化分子之间发生的碰撞一定是有效碰撞C．升高温度，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，从而增大化学反应速率 D．加入适宜的催化剂，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，从而增大化学反应速率
B　[活化分子之间发生的碰撞不一定都是有效碰撞。]
3．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　)
D　[当有多个外界条件时，要对比找出其相同条件和不同条件，然后比较判断。影响化学反应速率的因素很多，本题从浓度和温度两个因素考查，结合选项知混合液体积都为20 mL，根据浓度越大、温度越高，反应速率越快，可以推知D选项正确。]
4．控制变量法是研究化学变化规律的重要思想方法。请仔细观察表中50 mL稀盐酸和1 g碳酸钙反应的实验数据：
分析并回答下列问题：(1)该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应，反应的离子方程式为___________________________________。(2)实验6和7表明，______对反应速率有影响，________，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有_______(填实验序号)。
CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O
(3)根据实验1、3、4、6、8可以得出条件对反应速率的影响规律是_________________________________________________。(4)本实验中影响反应速率的其他因素还有____________________，能表明这一规律的实验序号是1和2与______。
在其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越大
[解析]　(1)根据表中溶液在反应前、后的温度可知，该反应为放热反应，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2+＋CO2↑＋H2O。(2)实验6和7的差别为反应溶液的温度，据表可知，在其他条件相同时，温度越高，CaCO3消失时间越短，反应越快，同理实验8和9也说明这点。(3)实验1、3、4、6、8的差别为c(HCl)不同，且可以得出其他条件相同时，c(HCl)越大，CaCO3消失得越快，反应越快。(4)实验1和2，4和5两组差别仅为CaCO3的状态，从而得出其他条件相同时，反应物的接触面积不同，反应速率不同。
基础课时固基练(10)　影响化学反应速率的因素
1．下列说法正确的是(　　)A．活化分子发生碰撞即发生化学反应B．升高温度会增大反应速率，原因是增大了活化分子的碰撞次数C．某一反应的活化分子的百分数是一个定值D．活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
D　[只有活化分子发生有效碰撞才能发生化学反应，温度升高，分子的能量增大，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大，活化分子的碰撞次数增多只是化学反应速率增大的次要因素，故选D。]
3．一定温度下，反应N2(g)＋O2(g)⥫⥬2NO(g)在密闭容器中进行，下列措施不能改变化学反应速率的是(　　)A．缩小容器容积使压强增大B．恒容，充入N2C．恒容，充入HeD．恒压，充入He
C　[A项，缩小容器容积，各物质的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；B项，恒容，充入氮气，氮气的浓度增大，反应速率增大，不符合题意；C项，恒容，充入惰性气体，对参加反应的各物质的浓度无影响，反应速率不改变，符合题意；D项，恒压，充入惰性气体，容器的容积增大，参与反应的各物质的浓度减小，反应速率减小，不符合题意。]
4．下列措施能增大化学反应速率的是(　　)A．钠与水反应增大水的用量B．将稀硫酸改为98%的浓硫酸与锌反应制取氢气C．在硫酸溶液与氢氧化钠溶液反应时，增大压强D．恒温恒容条件下，在合成氨反应中增加氮气的量
D　[增大水的用量对Na与水的反应速率无明显影响，A项错误；改为浓硫酸后将得不到H2，B项错误；无气体参与和生成的反应，压强的变化对化学反应速率无明显影响，C项错误；增大反应物的浓度可以加快反应速率，D项正确。]
5．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g)⥫⥬Z(g)＋W(s)　ΔH＞0，下列叙述正确的是(　　)A．在容器中加入氩气，反应速率不变B．加入少量W，逆反应速率增大C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小D．将容器的体积压缩，可增加活化分子的百分数，有效碰撞次数增加
A　[在容器中加入氩气，压强增大，但参与反应的物质的浓度不变，所以反应速率不变，A项正确；W是固体，所以加入少量W，正、逆反应速率均不变，B项不正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，C项不正确；将容器的体积压缩，可增大单位体积内活化分子数，有效碰撞次数增多，反应速率增大，但活化分子的百分数不变，D项不正确。]
分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　)A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大B．实验②和③的v(Br2)相等C．增大c(HCl)，v(Br2)增大D．增大c(Br2)，v(Br2)增大